(57)【要約】      （修正有）【課題】厚みの薄い部品を、これらを歪めず損傷させもさせずに受止めることができる空気減圧支持体を提供する。【解決手段】空気減圧による部品支持体およびそれに対応する部品組立装置であって、支持体１は受止プラテン２により形成され、受止プラテンは、平坦な受止面３と、この受止面３に配置された吸引溝４であって、これによって平滑な長手方向の壁を持つ長形の吸引チャンバＣを形成する吸引溝と、プラテン２の厚み内に配置された吸込路５であって、その２つの端部のうちの一方を通して吸引手段と接続可能であり、その他方の端部５Ｂを通して吸引チャンバを吸引手段と連通できるように、溝４の底部６で終わる吸込路とを備えている。【選択図】図１
2012235127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸引手段(７)と接続するための空気減圧による部品支持体であって、上記支持体(１)は受止プラテン(２)により形成され、上記受止プラテンは、
−平坦な受止面と、
−上記平坦な受止面に設けられた少なくとも１つの吸引溝(４；４Ａ、４Ｂ)であって、その上に１つの部品が設けられ保持できる吸引溝と、
−上記プラテン(２)の厚み内に設けられた少なくとも１つの吸込路(５)であって、その２つの端部のうちの一方(５Ａ)を通して上記吸引手段(７)と接続可能な吸込路と、
を備えている部品支持体であって、
上記溝(４；４Ｂ)は、直線の長手方向の縁を有する長円形の吸引開口部を通って上記平坦な受止面に至る平滑な長手方向の壁を有する長円形の吸引チャンバ(Ｃ)を形成し、
−上記吸込路(５)は、その他方の端部(５Ｂ)を通して、上記吸引チャンバ(Ｃ)を上記吸引手段(７)と連通できるように、上記溝(４；４Ｂ)の底部(６)で終わり、そして
−上記吸込路(５)の断面の幅(ｅ１)は、上記長形の吸引開口部の幅(ｅ２)より大きい、部品支持体。
【請求項２】
上記吸込路(５)は、上記溝(４；４Ｂ)の深さ方向と平行に長手方向に延びる、請求項１に記載の部品支持体。
【請求項３】
上記吸込路(５)は、上記溝(４；４Ｂ)の底部(６)の中心に導かれている、請求項１または２に記載の部品支持体。
【請求項４】
上記吸引溝(４；４Ｂ)は、０.５ｍｍより小さい幅、好ましくは０.１ｍｍに等しい幅を有する、請求項１から３のいずれかに一項に記載の部品支持体。
【請求項５】
−互いに連通するいくつかの吸引溝(４Ａ、４Ｂ)が平坦な受止面(３)に配備され、
−いくつかの吸込路(５)が上記プラテン(２)の厚み内に配置され、上記溝(４Ｂ)のうちのいくつかの溝の底部で終わる、請求項１から４のいずれか一項に記載の部品支持体。
【請求項６】
−上記吸引溝(４Ａ、４Ｂ)は
・浅い吸引溝(４Ａ)と、
・深い吸引溝(４Ｂ)であって、溝の長さの少なくとも一部では、浅い溝(４Ａ)の深さ(ｐ１)より大きい深さ(ｐ２)を持つ深い吸引溝とを含み、
−上記吸込路(５)は上記深い溝(４Ｂ)とのみ連通する、請求項５に記載の部品支持体。
【請求項７】
上記プラテン(２)の中央付近に配置される上記深い溝(４Ｂ)はそれぞれ、
−上記溝(４Ｂ)の中央を両側に延びる中央部分(Ｚｃ)であって、実質的に一定であるその深さ(ｐ２)は第１の値に等しい、中央部分と、
−上記溝(４Ｂ)の各端部に位置する２つの端部分(Ｚｅ)であって、実質的に一定であるその深さ(ｐ１)は第１の深さ値より小さい第２の値に等しい端部分と、
−中央部分(Ｚｃ)と端部分(Ｚｅ)とを接続する２つの中間部分(Ｚｉ)であって、その深さは、第１の値(ｐ２)から徐々に変わり第２の値(ｐ１)に至る中間部分とを備える、請求項６に記載の部品支持体。
【請求項８】
上記吸引溝(４Ａ、４Ｂ)は、上記平坦な受止面(３)上に規則正しい網部を形成するように、上記プラテン(２)の少なくとも一部に規則正しく配置される、請求項５から７のいずれか一項に記載の部品支持体。
【請求項９】
対向配置され、また互いに接離移動可能で横方向に相対移動することができる、空気減圧による第１および第２の部品支持体(１)を備え、上記第１および第２の支持体はそれぞれ少なくとも１つの部品を載せ、上記第１および第２の支持体を引き合わせることによって相互に接触させることができる、部品組立装置であって、
上記第１および第２の支持体(１)は請求項１から８のいずれか一項に記載のタイプの支持体である、部品組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気減圧による部品支持体およびそれに対応する部品組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに対向し、また互いに接離移動可能で相対的に横移動する２つの部品支持体を備えた電子部品組立装置は既に周知である。
【０００３】
第１および第２の支持体はそれぞれ第１の部品(例えばチップ)および第２の部品(例えば基板)を載せ、これら部品は、通常は顕微鏡の助けを借りて互いに対して正確に整合され、第１および第２の支持体を互いに接近移動させることによって互いに接触するようにされる。
【０００４】
このように接触させると、第１の部品の表面に規則正しく配列された溶接ボール(「バンプ」とも称する)は、第２の部品の表面に配置されている上記溶接ボールに対応する金属プロットと接触する。これらの部品を加熱し互いに圧し付ける、一般に「ハイブリッド形成」と呼ばれるステップにより、これらの組立が完了する。
【０００５】
ある部品を受止めるための平坦な受止面を有する受止プラテンを用いて対応する支持体に対してこの部品を保持することは、多くの場合、プラテンの平坦な受止面に配置された１つ以上の吸引溝のレベルで空気吸引する既知の方法で行われる。全体または一部が部品で覆われるこのような空気吸引溝は、部品を平坦な受止面に対して押し付ける空気減圧(または真空)を作り出す、１つ以上の対応する吸込路を通して空気吸引手段に接続される。
【０００６】
円筒形状で直径が対応する溝の幅より大きい吸込路が、受止プラテンの少なくとも一部から延びて厚み内に配置され、平坦な受止面に至る一方でこれをかすめるように、その深さ方向に、対応する溝を横切って延びている。
【０００７】
受止プラテンを形成する材料(例えば炭化ケイ素)の硬さのため、および減圧保持力が全吸引溝によって形成される吸引表面に依存するため、受止面には小数の吸引溝しか配備せず、溝それぞれの吸引表面を、溝および受止プラテン内の吸込路の加工をより容易にするように大きくするのが一般的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このような受止支持体に置かれた厚さが５０μｍより小さい(例えば２０μｍの)薄い部品は、受止支持体に載っている部品の下の、支持体の吸引溝のレベルで生じる空気減圧の作用により、および／またはハイブリッド形成時に対向する他方の部品に固定されることになる部品によって薄い部品に加えられる圧力により、歪められる恐れがある。このような部品を湾曲させる歪みによって通常は次のうちのいずれか、即ち、
−ボールとこれらに対応するプロットとの整合ミスであって、これ(ハイブリッド形成時にボールとこれらに対応するプロットとが接触しないこと)が避けられた場合でも、溶接の劣化によってこれらの組立が弱体化する恐れがあるという状態。
−部品の不可逆的損傷
が生じる。
【０００９】
(例えば、吸引手段の吸引流量を下げることによって)減圧強度を減らすことが考えられるが、これは支持体上の薄い部品に対する保持力の低下、よって保持の弱体化を招き好ましくないため、実際には実現は難しい。
【００１０】
従って、薄い部品のこのような歪みを改善するために、空気吸引溝の幅を下げて０.５ｍｍより小さくすることが知られている。
【００１１】
しかし、支持体の受止プラテンを形成するタイプの硬質材料に０.５ｍｍより小さい直径の吸込路を配備するのは現時点では技術的に困難である。さらに、空気吸込路を通る空気吸引流量はその直径に依存するため、吸込路の直径を０.５ｍｍより小さい値になるように縮小すると、減圧保持力が好ましくないように低下する。
【００１２】
現時点で可能な解決法は、幅の狭い(０.５ｍｍより小さい)吸引溝を配置し、上記吸引溝を、支持体の平坦な受止面まで開口している上記吸引溝に対応する吸込路を通って、溝の深さ方向に、底部から溝の吸引表面まで横切るようにすることである。吸込路は、溝の長手方向の壁に配水管のようなフットプリントを形成する。この結果、溝が平坦な受止面のレベルに至る部分の吸引開口部が歪む。従って、部品が薄い場合、その局所的な歪みが各吸込路のフットプリントのレベルで現れ、上述の不都合、すなわち溶接箇所の弱体化、溶接の欠如および部品の損傷へと至る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、このような不都合を未然に防ぎ、厚みの薄い部品を、これらを歪めず損傷させもさせずに受止めることができる空気減圧支持体を提供することである。
【００１４】
この目的のために、本発明によれば、空気吸引手段に接続可能な、部品のための空気減圧支持体であって、上記支持体は受止プラテンにより形成され、受止プラテンは、
−平坦な受止面と、
−上記平坦な受止面に配備された少なくとも１つの吸引溝であって、その上に１つの部品が配置および保持可能な吸引溝と、
−上記プラテンの厚み内に配備された少なくとも１つの吸込路であって、その２つの端部のうちの一方を通して上記吸引手段と接続可能な吸込路と、
を備えている空気減圧支持体であって、
−上記溝は、直線の長手方向の縁を有する長円形の吸引開口部を通って平坦な受止面に至る平滑な長手方向の壁を有する長円形の吸引チャンバを形成し、
−上記吸込路は、その他方の端部に通じ、吸引チャンバを上記吸引手段と連通できるように、上記溝の底部で終わり、そして
−上記吸込路の断面の幅は、長円形の吸引開口部の幅より大きい。
【００１５】
従って、本発明によれば、吸引溝の長手方向の壁がプラテンの空気吸込路によって歪められることはなく、吸込路は、溝を横切ることなく溝の底部で終わる。この結果、幅が例えば０.１ｍｍと非常に狭く、直線の長手方向の縁を持つ長円形の出口開口部を有する吸引溝を提供する一方で、充分な吸引流量および保持力を提供するようにこの幅より十分に大きい直径の吸込路を提供することが可能である。平坦な受止面に１つ以上の歪まない吸引溝を配備することにより、受止支持体は、非常に薄い(例えば５０μｍより薄い)部品を歪みや損傷の恐れなく受止めることができる。従って、組み立てられる部品の品質が保証される。
【００１６】
さらに、本発明によれば、吸込路のサイズは、負荷損失およびその結果として支持体上に部品が存在するかどうかが検出可能なように調整することができる。
【００１７】
その上、上記吸込路は、溝の深さ方向に平行な方向に長手方向に延びることができ、また溝の底部の中心に至ることができる。
【００１８】
上記吸引溝は、０.５ｍｍより小さい幅、好ましくは０.１ｍｍに等しい幅を有することが有利である。
【００１９】
本発明の１つの実施形態では、
−互いに連通するいくつかの吸引溝が平坦な受止面に配備され、そして
−いくつかの吸込路が上記プラテンの厚み内に配置され、また上記溝のうちのいくつかの溝の底部で終わる。
【００２０】
さらに、上記の実施形態によれば、
−上記溝は
・浅い吸引溝と、
・深い吸引溝であって、溝の長さの少なくとも一部では、溝の深さが上記浅い溝の深さより深くなっている吸引溝と、を含み、そして
−上記吸込路は上記深い溝とのみ連通することができる。
【００２１】
加えて、本発明の変形実施形態では、上記プラテンの中央付近に配置される上記深い溝はそれぞれ、
−上記溝の中央の両側を延びる中央部分であって、実質的に一定であるその深さは第１の値に等しい、中央部分と、
−上記溝の各端部に位置する２つの端部分であって、実質的に一定であるその深さは第１の深さ値より小さい第２の値に等しい、端部分と、
−中央部分と端部分とを接続する２つの中間部分であって、その深さは、第１の値から徐々に変わり第２の値に至る、中間部分と、を含む。
【００２２】
さらに、上記吸引溝は、平坦な受止面上に規則正しい網部を形成するように、上記プラテンの少なくとも一部に規則正しく配置できる。
【００２３】
本発明はまた部品組立装置に関し、部品組立装置は、対向配置され、また互いに接離移動可能で横方向に相対移動することができる、空気減圧による第１および第２の部品支持体を備え、上記第１および第２の支持体はそれぞれ少なくとも１つの部品を載せ、上記第１および第２の支持体を引き合わせることによって相互に接触させることができる部品組立装置であって、上記第１および第２の支持体は上記に開示したタイプの支持体である点に注目すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る空気減圧による物品支持体の第１の実施態様を示す概略平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】本発明の空気減圧による物品支持体の第２の実施態様を示す概略平面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】第２実施態様の変形例を示す第４図対応図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
添付の図面により本発明がどのように実施されるかが良好に理解される。これら図中、同一符号は同一要素を示す。
【００２６】
図１には、本発明による部品のための空気減圧による支持体(１)の第１実施形態を示す。支持体(１)は、限定はされないが、厚さが例えば５０μｍより薄く幅が狭い部品の受止に特に適している。
【００２７】
支持体(１)は、部品の受止めのためのプラテン(２)よりなる。このようなプラテン(２)は、ハイブリッド形成時に歪みを生じることなく高温に晒すことができるように、例えば炭化ケイ素よりなる。
【００２８】
図１および図２に示すように、受止プラテン(２)は以下のものを含む。
−上に部品(図示せず)を配置し保持可能な平坦な受止面(３)と、
−平坦な受止面(３)に配置された吸引溝(４)であり、別の解決法では、複数の吸引溝を平坦な側面(３)に配置することができ、吸引溝(４)は、長円形の増大する開口部を通って平坦な側面(３)に至る平滑な長手方向の壁を有する長円形の吸引チャンバ(Ｃ)を形成するものと、
−プラテン(２)の厚み内に配置され、その２つの端部の一方(５Ａ)を通して、図１および図２では図示していない吸引手段と接続可能な吸込路(５)。なお、吸込路(５)を通って流れる空気流は矢印Ｆによって表される。
【００２９】
図２に示すように、吸込路(５)は、その他方の端部(５Ｂ)を通して、溝(４)の中央において溝の底部(６)で終わり、吸引チャンバ(Ｃ)を吸込路(５)の端部(５Ａ)に接続した吸引手段と連通させる。
【００３０】
この例では、吸込路(５)は円筒状で、縦軸(Ｌ−Ｌ)を提供する。これは溝(４)の深さ方向に平行な方向に長手方向に延びる。
【００３１】
さらに、吸込路(５)の直径(ｅ１)は吸引溝、即ち、対応する長円形の吸引開口部の幅(ｅ２)より大きい(すなわちｅ１＞ｅ２)。例示的であるが限定的ではない例としては、吸引溝(４)の幅(ｅ２)は０.１ｍｍであり、吸込路(５)の直径(ｅ１)は０.５ｍｍである。
【００３２】
従って、吸込路(５)は溝(４)の底部(６)で終わるため、溝の長円形の吸引開口部は歪むことはなく、直線の長手方向の縁を形成する。よって、充分な吸引流量および保持力を提供するように吸込路の直径を溝の幅よりかなり大きくする一方で、幅が非常に狭い溝(４)を配置することができる。
【００３３】
図３および図４の本発明の第２の例示的実施形態では、部品のための空気減圧による支持体(１)は、方形のプラテン(２)の平坦な受止面(３)に配置される複数の直線状の吸引溝(４Ａ)および(４Ｂ)を含む。
【００３４】
互いに連通する複数の吸引溝(４Ａ)および(４Ｂ)には、
−深さ(ｐ１)の浅い吸引溝(４Ａ)と、
−深い吸引溝(４Ｂ)であって、その深さは、
・中央部分(Ｚｃ)では、浅い溝(４Ａ)の深さより大きい値(ｐ２)であり(すなわちｐ２＞ｐ１)、
・中央部分(Ｚｃ)から延びる両端部分(Ｚｅ)では、(ｐ１)である、深い吸引溝(４Ｂ)とがある。
【００３５】
第２の実施形態では、浅い溝(４Ａ)より数が少ない深い溝(４Ｂ)は、プラテン(２)の中央近辺に規則正しく配置され、プラテンの両側縁まで延びる。従って、深い溝(４Ｂ)の中央部分(Ｚｃ)は、例えば一辺２０ｍｍの正方形状の狭い中央の網部を画定する。
【００３６】
これに対して、浅い溝(４Ａ)はプラテン(２)の中央から離れて配置され、これらの両端部のそれぞれで、プラテン(２)の側縁のレベルに至るようにプラテンの全長を延びる。溝(４Ａ)は互いから規則正しく離れており、プラテン(２)の４隅に４つの一様な網部を形成するように深い溝(４Ｂ)を包囲しこれらを横切る。言うまでもなく、吸引溝の他の配置もまた考えられる。
【００３７】
さらに、円筒状であり縦軸(Ｌ−Ｌ)を持つ吸込路(５)はプラテン(２)の厚み内に配備され、これらの一方の端部(５Ｂ)のレベルで、深い溝(４Ｂ)の底部(６)で終わっている。従って、深い溝(４Ｂ)の長円形の吸引開口部の直線状の縁が歪むことはない。
【００３８】
図４に示すように、吸込路(５)の端部(５Ａ)は、プラテン(２)内に一体形成されている吸引手段(７)と接続される。
【００３９】
第１の実施形態のように、吸込路(５)の直径(例えば０.５ｍｍ)は、深い溝(４Ｂ)の長形の吸引開口部の幅(例えば０.１ｍｍ)より大きい。
【００４０】
尚、浅い溝(４Ａ)の幅は深い溝(４Ｂ)の幅と同じであり得る。もしくは異なっていてもよい。
【００４１】
この第２の実施形態では、各深い溝(４Ｂ)は２つの吸込路(５)と接続される。深い溝は単一の吸込路と接続されても、または２つより多い吸込路と接続されてもよいことは明らかである。
【００４２】
図５に示す第２の実施形態の別の例では、深い溝(４Ｂ)のみが、図３および図４の実施形態のものから一部変更されている。
【００４３】
特に、この変形例では、溝(４Ｂ)はそれぞれ
−溝(４Ｂ)の中央の両部分を延びる中央部分(Ｚｃ)であって、実質的に一定であるその深さは第１の値(ｐ２)に等しい中央部分(Ｚｃ)と、
−溝(４Ｂ)のそれぞれの端部に位置する２つの端部分(Ｚｅ)であって、実質的に一定であるその深さは、(ｐ２)より小さい第２の値(ｐ１)に等しい(すなわちｐ２＞ｐ１)端部分(Ｚｅ)と、
−中央部分(Ｚｃ)と端部分(Ｚｅ)とを接続する２つの中間部分(Ｚｉ)であって、その深さは、中心から移動するに従って第１の値(ｐ２)から徐々に変わり第２の値(ｐ１)に至る中間部分(Ｚｉ)と、を備えている。
【００４４】
上述のいずれの例示的実施形態においても、図１から図４を参照して開示した部品支持体は、部品の組立(図示せず)専用の装置に取り付けられることを目的とする。
【００４５】
このような装置は、対向配置され、互いに接離移動可能で横方向に相対移動することができる、図１から図４の支持体のタイプの、空気減圧による第１および第２の部品支持体(１)を含む。
【００４６】
第１および第２の支持体はそれぞれ、少なくとも１つの第１の部品(例えばチップ)および少なくとも１つの第２の部品(例えば感知基板)を載せ、これら部品は、対向配置され、また第１および第２の支持体を引き合わせることによって相互に接触するようにされる。次にハイブリッド形成動作によりこれらの組み立てが完了する。
【図１】
2012235127.tif 000003
【図２】
2012235127.tif 000004
【図３】
2012235127.tif 000005
【図４】
2012235127.tif 000006
【図５】
2012235127.tif 000007
【外国語明細書】
2012235127000001.pdf
2012235127000002.pdf
2012235127000003.pdf
2012235127000004.pdf