(57)【要約】【課題】圧着工程中における位置ずれを防止し、適切な処理を可能とする。【解決手段】電子部品の実装装置１００は、接合材Ｓを介して電子部品Ｈが載置された基板Ｐに対して、所定の加熱温度と加圧力をもって作用し、電子部品Ｈを基板Ｐに本圧着する本圧着ユニット５と、加熱及び加圧による処理の際に、加圧の作用方向と交差する方向における、基板Ｐに対する電子部品Ｈの変位を検出し、基板Ｐと電子部品Ｈとの相対位置を補正する補正手段３５，３６，３７と、を備えたことを特徴とする。【選択図】      図１２
2009010124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に電子部品を実装する電子部品の実装装置であって、
接合材を介して前記電子部品が載置された前記基板に対して、所定の加熱温度と加圧力をもって作用し、前記電子部品を前記基板に本圧着する本圧着ユニットと、
前記加熱及び加圧による処理の際に、前記加圧の作用方向と交差する方向における、前記基板に対する前記電子部品の変位を検出し、前記基板と前記電子部品との相対位置を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
基板に電子部品を実装する電子部品の実装装置であって、
基板に接合材を貼付ける貼付けユニットと、
前記接合材を前記貼り付けユニットに供給する接合材供給機構と、
加熱及び加圧処理により前記接合材を介して電子部品を前記基板に仮圧着する仮圧着ユニットと、
前記電子部品を仮圧着ユニットへ搬送するチップ供給ユニットと、
接合材を介して前記電子部品が載置された前記基板に対して、所定の加熱温度と加圧力をもって作用し、前記電子部品を前記基板に本圧着する本圧着ユニットと、
複数の前記ユニットの間で基板を搬送する搬送機構と、
前記加熱及び加圧による処理の際に、前記加圧の作用方向と交差する方向における、前記基板に対する前記電子部品の変位を検出し、前記基板と前記電子部品との相対位置を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項３】
前記接合材は、異方性導電膜で構成され、前記補正は、前記接合材が加熱された際に行われることを特徴する請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項４】
接合材を介して電子部品が載置された基板に対して、所定の加熱温度と加圧力をもって作用し、前記電子部品を前記基板に本圧着する工程と、
前記本圧着する工程の際に、前記加圧の作用方向と交差する方向における、前記基板に対する前記電子部品の変位を検出し、前記基板と前記電子部品との相対位置を補正する工程と、を備えたことを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばガラスや樹脂製の基板上に、半導体チップやフレキシブルプリント基板等の電子部品を実装する、電子部品の実装装置及び電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば液晶ディスプレイパネルを構成する基板は、互いの接合面に電極が設けられるとともに液晶素材が介在される２枚のガラス板と、これらガラス板の表面と裏面に接着される２枚の偏光板からなる。一方のガラス板および２枚の偏光板は、互いに面積と形状が略同一であり、各辺の端縁が同一の位置に揃えられる。他方のガラス板のみ一端部が突出し、この突出部分に電極が露出している。この突出部分は、電子部品が実装される実装部位となる。
【０００３】
電子部品の実装装置には、上述の状態で基板が供給され、一方のガラス板に露出する電極部分に半導体チップもしくはフレキシブルプリント基板等の電子部品が実装される。この実装装置の概略構成は、基板の所定部位に接合材を貼付ける接合材貼付けユニットと、接合材を介して電子部品（たとえば、半導体チップ）を基板に仮圧着する仮圧着ユニットと、仮圧着された半導体チップをさらに高温高圧で加熱加圧して、半導体チップのバンプ（電極）と基板の電極とを電気的に接続する本圧着ユニットを備えている。
【０００４】
接合材は、接着剤が塗布されるテープ状の基材からなり、たとえば異方性導電膜（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）が用いられる。この異方性導電膜は、熱圧着されることにより、膜の厚み方向に導電性、面方向に絶縁性を備える電気的異方性を持つ高分子膜であり、接着性のあるバインダー内に導電粒子が混在している。本圧着の際には、図２４及び図２５に示すように、ツールを移動させて基板に対して加熱及び加圧処理を行うことにより、接合材の粘度が下がり、溶融するとともに電子部品が基板に圧着されるとともに、接合材中の導電粒子により、半導体チップの電極と基板の電極とが接続される。この種の実装装置においては、高い精度が求められるため、例えば各処理の前に、基板の位置を検出し、処理ステージの位置や高さを調整するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開2006−165392号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の技術では次のような問題があった。すなわち、上記構成の導電性粒子が混在した接合材においては、圧着の際に、接合材が加熱及び加圧され、接着性のバインダーが溶融すると、基板と電子部品との間に球状の粒子が介在することとなるため、電子部品が基板に対して移動しやすくなる。したがって、加熱ツールの剛性が弱い場合や加熱ツールの位置や加圧方向が僅かでも傾いている場合には、図２６に示すように、圧着工程の最中に、加圧ツールが撓み変形するとともに、半導体チップ及び加圧ツールと基板との間で、加圧方向と異なる方向において位置ずれが発生する場合がある。このため、各種処理の前にステージとツールとの位置を調節したとしても、その後の圧着工程中に位置ずれが発生するため、精度を確保することが困難となる。
【０００６】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、圧着工程中における位置ずれを防止し、適切な処理を可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態にかかる電子部品の実装装置は、基板に電子部品を実装する電子部品の実装装置であって、接合材を介して前記電子部品が載置された前記基板に対して、所定の加熱温度と加圧力をもって作用し、前記電子部品を前記基板に本圧着する本圧着ユニットと、前記加熱及び加圧による処理の際に、前記加圧の作用方向と交差する方向における、前記基板に対する前記電子部品の変位を検出し、前記基板と前記電子部品との相対位置を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の一形態にかかる電子部品の実装装置は、前記本圧着ユニットは、前記基板を支持する本圧着ステージと、該本圧着ステージに近接して配置され前記基板の前記基板のうち電子部品が実装される実装部位を支持する本圧着バックアップステージと、可動に構成され、本圧着バックアップステージに対して所定の加熱温度と加圧力をもって作用する本圧着ツールと、を有し、前記補正手段は、前記本圧着ツールの位置を調節することにより前記相対位置を調節することを特徴とする。
【０００９】
本発明の一形態にかかる電子部品の製造方法は、接合材を介して電子部品が載置された基板に対して、所定の加熱温度と加圧力をもって作用し、前記電子部品を前記基板に本圧着する工程と、前記本圧着する工程の際に、前記加圧の作用方向と交差する方向における、前記基板に対する前記電子部品の変位を検出し、前記基板と前記電子部品との相対位置を補正する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧着工程中における位置ずれを防止し、適切な処理を可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［第１実施形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、各図において適宜構成を拡大・縮小・省略して概略的に示している。図中矢印Ｘ、Ｙ、及びＺはそれぞれ直交する３方向を示している。図１は、本発明に係る電子部品の実装装置の概略構成を示す全体斜視図であり、図２は実装装置１００の背面側を示す外観図である。この電子部品の実装装置１００は、基台１と、この基台１上の一端側（図の左側端）から右側端に亘って、位置補正ユニット（以下、プリアライメントユニットと呼ぶ）２、接合材貼付けユニット３、仮圧着ユニット４、本圧着ユニット５および排出ユニット６が順次、所定の間隔を存して配置される。なお、仮圧着ユニット４の装置奥側にはチップ供給ユニット（電子部品供給ユニット）７が配置されていて、仮圧着ユニット４とチップ供給ユニット７は互いにＹ方向に位置が揃えられる。
【００１２】
プリアライメントユニット２と接合材貼付けユニット３との間には、第１の搬送機構８Ａが介設され、接合材貼付けユニット３と仮圧着ユニット４との間には、第２の搬送機構８Ｂが介設される。そして、仮圧着ユニット４と本圧着ユニット５との間には、第３の搬送機構８Ｃが介設され、本圧着ユニット５と排出ユニット６との間には、第４の搬送機構８Ｄが介設される。
【００１３】
これら第１ないし第４の搬送機構８Ａ〜８Ｄは、各ユニット２〜６における後述するステージの予め定められた基準位置の２点間で基板を搬送するようになっている。すなわち、各搬送機構８Ａ〜８Ｄは、図の左側にあるユニットのステージに予め定められた基準位置で基板Ｐを受け取ってＸ方向に搬送し、図の右側にあるユニットのステージに予め定められた基準位置に基板を受け渡すよう作用するものである。
【００１４】
図３乃至図６は、基板Ｐに電子部品Ｈを実装する工程を順に説明する図であるが、ここでは図３において基板Ｐの構成を説明する。
【００１５】
上流装置から実装装置１００のプリアライメントユニット２に供給される基板Ｐは、平面視で矩形状に形成される２枚のガラス板ａ１，ａ２と、これらガラス板の表面と裏面に接着される偏光板ｂ１，ｂ２から構成される。互いのガラス板ａ１，ａ２間には図示しない電極が形成されるとともに、液晶素材が介在される。
【００１６】
互いのガラス板ａ１，ａ２と偏光板ｂ１，ｂ２の３辺の端縁は同一に揃えられるが、一方のガラス板ａ２の一側部のみ、他方のガラス板ａ１および互いの偏光板ｂ１，ｂ２の端縁よりも突出している。ガラス板ａ２の突出部一面（ここでは上面）に電極が形成され、この電極部分に後述するようにして接合材Ｓが貼着され、接合材Ｓを介して電子部品Ｈが実装される。すなわち、この突出部が処理対象部となる。
【００１７】
図４に示す前記接合材Ｓは、接着剤が塗布されるテープ状の基材からなっていて、接着剤として、たとえば異方性導電膜（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）が用いられる。この異方性導電膜は、接着、導電、絶縁という３つの機能特性を併せもつ接続材料である。異方性導電膜は、熱圧着により、膜の厚み方向に導電性、面方向に絶縁性を備える電気的異方性を持つ高分子膜であり、接着性のあるバイダー内に導電粒子が混在している。
【００１８】
図５に示す前記電子部品Ｈとして、半導体チップを適用する。なお、電子部品としては、たとえばフレキシブル基板等に対しても、以下の形態が同様に適用可能である。
【００１９】
前記半導体チップＨは、基板Ｐに対する接続面であるバンプが上面に設けられた状態で図示しないチップトレイに収容される。なお、生産する品種によってはバンプが下面に設けられた状態でチップトレイに収容される場合もある。
【００２０】
図７及び図８に示すプリアライメントユニット２は、図示しない上流装置から供給される基板Ｐを後述するようにして支持するファーストステージ１０と、このファーストステージ１０上の基板Ｐを撮像する認識カメラ１１と、基準位置からステージ１０上の基板Ｐまでの高さ（距離）を測定するレーザ変位計（高さ測定手段）１２および、前記ファーストステージ１０をＸＹ方向およびＺ方向に移動自在とするとともに、水平面内での回転方向（θ方向）に移動自在な駆動機構１３とを備えている。
【００２１】
前記認識カメラ１１と、この認識カメラ１１の撮像画像信号を取り込んで認識する、図示しない制御装置に備えられる画像取込み装置と、この画像取込み装置からの認識信号を受けて所定の方向に駆動制御される上記駆動機構１３とで、位置補正機構（位置補正手段）Ｇが構成される。
【００２２】
なお、前記レーザ変位計１２の代用として、オートフォーカス機能を備えた非接触式の光学センサや、赤外線を用いた光学センサ、あるいは機械式の接触センサなど、種々のものを用いることが可能である。
【００２３】
図１及び図９に示すように、接合材貼付けユニット３は、Ｘ方向に沿って互いに並設される２組の貼付けステージ１５と、２組の貼付けバックアップステージ１６と、２組の貼付けツール１７と、２組の接合材供給機構１８とから構成される。
【００２４】
前記貼付けステージ１５は、基板Ｐを吸着固定し、かつＸ方向とＹ方向およびＺ方向に移動自在である。
【００２５】
貼付けバックアップステージ１６は、前記貼付けステージ１５に設けられていて、貼付けステージ１５とともにＹ方向に移動する。基板Ｐが貼付けステージ１５に載置されると、基板Ｐの突出部が貼付けバックアップステージ１６上に配置される。
【００２６】
に示す貼付けツール１７は、貼付けバックアップステージ１６の直上方部に設けられていて、貼付けバックアップステージ１６に対して所定の加熱温度と加圧力をもって作用するよう、Ｚ方向に昇降自在に支持される。接合材供給機構１８は、リールに巻装されたテープ状の接合材Ｓを貼付けバックアップステージ１６と貼付ツール１７との間に供給する。
【００２７】
図１及び図２に示す仮圧着ユニット４は、単体の仮圧着ステージ２０と、この仮圧着ステージ２０に極く近接した位置に配置されるバックアップステージ２１と、仮圧着ツール２２とから構成される。
【００２８】
図１に示す仮圧着ステージ２０は、基板Ｐを吸着固定するとともにＸ方向とＹ方向およびＺ方向に移動自在であるとともに、水平面内で回転方向（θ方向）に移動自在な駆動機構を備えている。前記バックアップステージ２１は、前記仮圧着ステージ２０に極く近接した位置に設けられていて、いずれの方向にも移動せず固定的に設けられる。
【００２９】
仮圧着ツール２２は、バックアップステージ２１の直上方部に設けられていて、Ｘ方向とＹ方向およびθ方向に移動自在であるとともに、バックアップステージ２１に対して所定の加熱温度と加圧力をもって作用するよう、Ｚ方向に昇降自在に支持される。
【００３０】
図１０に示すように、チップ供給ユニット７は、チップ反転機構２４と、チップステージ２５およびチップ搬送機構２６とを備えている。チップ反転機構２４は、図示しないチップ供給手段から上面にバンプが設けられた状態の半導体チップＨを受けて吸着する吸着部２７と、この吸着部２７を１８０度回転して半導体チップＨを上下（天地）逆の姿勢に換える半回転機構２８と、この半回転機構２８を吸着部２７ごと昇降駆動する昇降機構２９とからなる。チップステージ２５は、チップ反転機構２４から半導体チップＨを受けて吸着支持する。チップ搬送機構２６は、チップステージ２５をＹ方向にある前記仮圧着ユニット４へ搬送し、かつチップステージ２５に支持された半導体チップＨを仮圧着ツール２２と対向する位置へ搬送するようになっている。
【００３１】
なお、チップステージ２５とチップ搬送機構２６は、必ずしもチップ反転機構２４を介して半導体チップＨを受けるばかりでなく、チップ反転機構２４を省略して直接、半導体チップＨもしくは他の電子部品を受け、仮圧着ユニット４へ搬送することが可能である。
【００３２】
図１、図１１及び図１２に示すように、前記本圧着ユニット５は、Ｘ方向に沿って並設される、ここでは３組の本圧着ステージ３０と、この本圧着ステージ３０に極く近接した位置に配置されるバックアップステージ３１と、このバックアップステージ３１に対向して設けられる３組の本圧着ツール３２と、保護テープＴを供給する保護テープ供給機構３３と、基板Ｐの変位を検出する検出手段としての非接触変位計３５と、本圧着ツール３２をＸ方向に可動に取り付ける可動機構３６と、検出結果に応じて可動機構３６の動作を制御する制御部３７とを備えている。これら非接触変位計３５、可動機構３６、及び制御部３７により補正手段が構成される。
【００３３】
本圧着ステージ３０は、基板Ｐを吸着固定するとともにＸ方向とＹ方向およびＺ方向に移動自在とする。バックアップステージ３１は、本圧着ステージ３０に極く近接した位置に設けられていて、いずれの方向にも移動せず固定的に設けられる。
【００３４】
本圧着ツール３２は、バックアップステージ３１の直上方部に設けられていて、バックアップステージ３１に対して所定の加熱温度と加圧力をもって作用するよう、可動機構３６を介して、Ｚ方向及びＸ方向に移動可能に支持されている。
【００３５】
保護テープ供給機構３３において、供給リール３４から繰り出される保護テープＴは、本圧着ツール３２が半導体チップＨに対して作用するときに、本圧着ツール３２と半導体チップＨとの間に介在される。
【００３６】
非接触変位計３５は、本圧着工程において、加熱及び加圧によって接合材Ｓが溶融した際に、基板Ｐと本圧着ツール３２との相対位置関係の変化として、例えば半導体チップＨの端面の変位量や変位方向を、例えば１ミクロン単位で検出する機能を有する。
【００３７】
可動機構３６は、制御部３７の制御に応じて移動可能に構成され、この移動にともなって取り付けられた本圧着ツールを移動させる機能を有する。
【００３８】
制御部３７は、非接触変位計３５で検出された半導体チップＨの端面の変位量や変位方向所定等の情報に基づき、所定の演算処理を行い、本圧着ツール３２の移動距離及び移動方向を算出し、この算出結果に応じた制御信号を出力することにより可動機構３６を駆動させる機能を有する。
【００３９】
図１に示す排出ユニット６において、本圧着ユニット５から受け渡される半導体チップＨを実装した基板Ｐを受ける排出ステージ５０を備えている。この排出ステージ５０は、図示しない下流装置との受け渡し位置へＸ方向に沿って移動し、基板Ｐを下流装置へ受け渡すことができる。
【００４０】
上記のように構成される電子部品の実装装置１００では、上流装置から基板Ｐがプリアライメントユニット２へ供給される。プリアライメントユニット２では、基板Ｐに対する位置補正工程が行われる。ついで接合材貼付けユニット３では、ガラス板ａ２の突出部分に接合材Ｓを貼付ける接合材貼付け工程が行われる。仮圧着ユニット４では、基板Ｐに接着される接合材Ｓに対して電子部品である半導体チップＨを位置決めして仮圧着する仮圧着工程が行われる。ついで本圧着ユニット５では、半導体チップＨを基板Ｐに本圧着して実装する本圧着工程が行われる。そのあと、基板Ｐは排出ユニット６から下流装置へ搬出される。
【００４１】
なお、本電子部品の実装装置１００は、プリアライメントユニット２が１組、接合材貼付けユニット３は２組、仮圧着ユニット４が１組、本圧着ユニット５は３組、排出ユニット６が１組の構成となっている。これは、仮圧着ユニット４における仮圧着工程の所要時間を基準にして設定したことによる。
【００４２】
すなわち、仮圧着工程が５秒かかるとき、所要時間が１０秒かかる接合材貼付け工程を２ヶ所で行うために接合材貼付けユニット３を２組備え、所要時間が１５秒を要する本圧着工程を３ヶ所組で行うために本圧着ユニット５を３組備えことにより、最適タクトを５秒とすることができ、生産性の拡大化をはかっている。
【００４３】
以下、電子部品の実装装置１００の作用を、図１をベースにして詳細に説明する。
【００４４】
基板Ｐは、上流装置からプリアライメントユニット２のファーストステージ１０に供給され、ここで位置補正機構Ｇの作用によって上流装置から受け渡された際の基板Ｐの位置ずれを補正する。
【００４５】
すなわち、基板Ｐは上流装置からプリアライメントユニット２のファーストステージ１０上に載置され、タイミングをとってステージに設けられる吸着機構が作動し、基板Ｐをステージ１０上面に真空吸着して固定する。この状態で、基板Ｐを構成する突出部分の無いガラス板ａ１と２枚の偏光板ｂ１，ｂ２の端縁がステージ１０の先端縁と略揃い、一方のガラス板ａ２の突出部分がステージ１０の端縁から突出する。
【００４６】
このとき、プリアライメントユニット２において、上流装置から基板Ｐが受け渡された際の基板Ｐの位置ずれを検知するとともにこの位置ずれに応じて、基板Ｐをファーストステージ１０における予め設定された基準位置に位置補正する。
【００４７】
基板Ｐをファーストステージ１０における予め設定された基準位置に位置補正することで、第１の搬送機構８Ａはその基準位置から基板Ｐを受け取り、隣設される接合材貼付けユニット４におけるステージ１５の予め設定された基準位置に基板Ｐを受け渡すことができる。上述したように、第１の搬送機構８Ａ〜第４の搬送機構８Ｄは、それぞれが各ユニット２〜６におけるステージ１５，２０，３０，５０の予め定められた基準位置の２点間で基板Ｐを搬送するようになっている。
【００４８】
プリアライメントユニット２において基板Ｐに対する位置補正および高さ位置の制御が完了した時点で、第１の搬送機構８Ａが駆動され、ファーストステージ１０の搬送基準位置に位置決め補正された基板Ｐの受け渡し位置へと移動する。
【００４９】
図１３乃至図１５は、第１の搬送機構８Ａがプリアライメントユニット２のステージ１０から基板Ｐを受け渡される作用を順に説明する図である。
【００５０】
図１３に示すように、プリアライメントユニット２のステージ１０は、基板Ｐを真空吸着したまま、第１の搬送ユニット８Ａの直下部に位置する。第１の搬送ユニット８Ａは、断面が逆Ｌ字状に形成されていて、この基端部にはリニアモータを構成する磁石部４２が設けられ、かつ直動ガイド４３に支持される。また、搬送ユニット８Ａの水平片部には、外部の図示しない真空源と連通する吸着路４４が設けられていて、この吸着路４４は水平片部下面において開放される。
【００５１】
図１４に示すように、ステージ１０を上昇駆動して所定位置で停止する。基板Ｐと第１の搬送機構８Ａが接触した状態で外部の真空源が駆動され、基板Ｐは第１の搬送機構８Ａに真空吸着される。
【００５２】
つぎに、図１５に示すように、プリアライメントユニット２のステージ１０における真空吸着作用が解除され、かつステージ１０が下降駆動されることで、基板Ｐを第１の搬送機構８Ａへ受け渡しする工程が完了する。第１の搬送機構８Ａでは基板Ｐを真空吸着したまま、リニアモータ機構が作動して第１の搬送機構８ＡをＸ方向へ移動し、接合材貼付けユニット３の貼付けステージ１５に予め定められた基準の位置に対向して停止する。
【００５３】
このようにして、第１の搬送機構８Ａは基板Ｐをプリアライメントユニット２のファーストステージ１０から接合材貼付けユニット３の貼付けステージ１５へ搬送する。また、第２〜第４の搬送機構８Ｂ〜８Ｄの構造は、全て第１の搬送機構８Ａと同一であり、かつ以下に述べる各ユニット３，４，５、６のステージ１５，２０，３０，５０に対する第２〜第４の搬送機構８Ｂ〜８Ｄの基板Ｐの受け渡し作用は、先に説明したのと全く同様の手順で実施されるので、これ以降の各搬送機構８Ｂ〜８Ｄの詳細な作用説明は省略する。
【００５４】
図１に示すように、第１の搬送機構８Ａがプリアライメントユニット２から基板Ｐを吸着固定してＹ方向へ移動し、接合材貼付けユニット３との対向位置に到達して停止する。この接合材貼付けユニット３に備えられる２組の貼付けステージ１５のうち、一方の貼付けステージ１５が一旦、装置奥側から前面側まで、すなわちＹ方向に移動してから上昇駆動され、第１の搬送機構８Ａから基板Ｐが受け渡される。このときの基板Ｐの受け渡し作用は、先に図１１乃至図１３説明したのと全く逆に行われる。
【００５５】
第１の搬送機構８Ａはプリアライメントユニット２のファーストステージ１０に戻り、新たに位置決め補正された次位の基板Ｐを吸着保持して接合材貼付けユニット２の他方の貼付けステージ１５に、その基板Ｐを受け渡す。
【００５６】
基板Ｐを吸着固定した接合材貼付けユニット３の貼付けステージ１５は、所定の接合材貼付け位置に向うため装置奥側であるＹ方向へ移動する。そして、貼付けステージ１５は、この接合材貼付けユニット３に備えられる貼付けバックアップステージ１６と近接位置まで移動してから降下する。
【００５７】
図１に示す接合材貼付けユニット３における貼付けステージ１５に対する基板Ｐの載置位置も、プリアライメントユニット２のステージ１０に対する基板Ｐの載置位置と同様、基板Ｐを構成するガラス板ａ２の突出部分のみステージ１５端縁から突出し、他のガラス板ａ１と２枚の偏光板ｂ１，ｂ２端縁とステージ端縁の位置が揃えられた状態で、基板Ｐは貼付けステージ１５に吸着固定される。
【００５８】
そして、貼付けステージ１５は、基板Ｐの突出部分裏面が貼付けバックアップステージ１６上面と接触する高さ位置まで下降する。このときの接合材貼付けステージ１５の降下量は、先に説明したプリアライメントユニット２のステージ１０上に支持された基板Ｐに対してレーザ変位計１２が測定した結果にもとづいて制御される。
【００５９】
接合材Ｓは、テープ状となってリールに巻回され接合材供給機構１８から貼付け位置へ供給される。
【００６０】
接合材Ｓに対して貼付ツール１７が降下駆動され、所定の荷重および温度を加えて、接合材Ｓを打抜いて基板Ｐに貼付ける。
【００６１】
基板Ｐの実装部位は水平に保持されているため、接合材Ｓを正確な位置に貼り付けられる。
【００６２】
打抜かれたあとの接合材Ｓは図２に示す吸引機構４０に吸引されて、接合材貼付けユニット３の背面側に配置される廃棄箱４１内へ導かれ、廃棄処分される。吸引機構４０等については、同様構造のものが本圧着ユニット５にも備えられていて、その詳細な構成と作用については後述する本圧着工程において説明する。
【００６３】
接合材貼付けステージ１５において接合材Ｓが貼付けられた基板Ｐは、第２の搬送機構８Ｂに取出されて搬送される
実際の接合材Ｓの貼付け状態を検査する工程を順に説明する図である。図１示すように、基板Ｐに接合材Ｓを貼付けた後、基板Ｐは前工程と同様の手順により、第２の搬送ユニット８Ｂによって仮圧着ユニット４へ搬送され、ここに備えられる仮圧着ステージ２０へ受け渡される。仮圧着ステージ２０は装置の奥側からＹ方向へ移動し、一旦、装置の前面側に出て第２の搬送機構８Ｂから基板Ｐが受け渡される。
【００６４】
ここでも、ステージ２０端縁に対して、基板Ｐを構成するガラス板ａ２を除くガラス板ａ１および２枚の偏光板ｂ１，ｂ２端縁との位置が揃えられる。ガラス板ａ１の突出部分が仮圧着ステージ２０端縁から突出した状態で、基板Ｐは仮圧着ステージ２０に吸着固定される。仮圧着ステージ２０は基板Ｐを吸着保持して装置奥側（Ｙ方向）へ移動し、バックアップステージ２１に近接するとともに、この上方部位へ移動する。
【００６５】
仮圧着ステージ２０は基板Ｐの突出部分裏面がバックアップステージ２１と接触する高さ位置まで下降する。このときも、先に説明したプリアライメントユニット２におけるファーストステージ１０での高さ測定結果にもとづいて制御されるので、バックアップステージ２１上面と基板Ｐの突出部裏面とが面同士で均一状態に接触し、基板Ｐは常に水平に保持される。
【００６６】
一方、半導体チップＨがチップ供給手段からチップ供給ユニット７へ受け渡される。半導体チップＨに形成される電極（バンプ）が上面側に向いた状態で供給される場合は、に示すように、半導体チップＨはチップ供給ユニット７を構成するチップ反転機構２４の吸着部２７が受けて真空吸着する。
【００６７】
そして、図１６に示すように、半回転機構２８が駆動され、吸着部２７を１８０度回転して停止する。吸着部２７の半導体チップＨに対する吸着作用は継続しているので、半導体チップＨは上下（天地）逆の姿勢に換って保持される。
【００６８】
つぎに、図１７に示すように、昇降機構２９が駆動して半回転機構２８を吸着部２７ごと降下駆動し、半導体チップＨがチップ搬送機構２６のチップステージ２５上に載った位置で停止する。
【００６９】
チップ搬送機構２６のステージ２５は半導体チップＨを真空吸着により固定し、ついでチップ反転機構２４の吸着部２７における真空吸着を解除する。したがって、半導体チップＨはチップ反転機構２４からチップステージ２５へ受け渡されることになる。このタイミングをとってチップ搬送機構２６が駆動され、半導体チップＨごとチップステージ２５を仮圧着ユニット４へ搬送する。
【００７０】
チップ反転機構２４の昇降機構２９を駆動して上昇させるとともに、半回転機構２８を逆方向に半回転させる。チップ反転機構２４は、はじめの姿勢に戻ってつぎに供給される半導体チップＨの供給を待機する。一方、チップステージ２５に支持された半導体チップＨが仮圧着ツール２２と対向する位置へ搬送された状態で、チップ搬送機構２６が停止する。
【００７１】
なお、生産する品種によっては、チップ供給手段から渡される電子部品の実装面が下向きの場合もあり得る。その際には、電子部品のチップ反転機構２４への供給を省略して、その電子部品を直接、チップ搬送機構２６のチップステージ２５へ受け渡すことができ、生産性の拡大化を図れる。
【００７２】
図１に示すように、半導体チップＨを吸着固定したチップ搬送機構２６のチップステージ２５が仮圧着ツール２２と対向する位置で停止すると、今度は仮圧着ツール２２が下降して、チップステージ２５上の半導体チップＨに接触する。チップステージ２５の吸着作用が停止され、かつ仮圧着ツール２２の半導体チップＨに対する真空吸着作用が開始されて、半導体チップＨは仮圧着ツール２２に受け渡しされる。
【００７３】
そして、仮圧着ツール２２はタイミングをとって、バックアップステージ２１上の基板Ｐへ向かって下降し、所定の荷重および温度によって接合材Ｓを介し半導体チップＨを基板Ｐの実装面へ仮圧着する、仮圧着工程が終了する。
【００７４】
仮圧着工程が完了すると、第３の搬送機構８Ｃが作動して半導体チップＨを仮圧着した基板Ｐを仮圧着ユニット４から取出し、本圧着ユニット５へ搬送する。基板Ｐは、本圧着ユニット５において、装置奥側から前面側へＹ方向に移動してきた本圧着ステージ３０へ受け渡される。第３の搬送機構８Ｃは、３組あるうちのいずれかの本圧着ステージ３０に基板Ｐを受け渡したあと、直ちに仮圧着ユニット４へ戻って次位の基板Ｐを他の本圧着ステージ３０へ受け渡す。そして、再び仮圧着ユニット４へ戻って基板Ｐを残りの空いている本圧着ステージ３０へ受け渡す。
【００７５】
基板Ｐを受け渡された本圧着ステージ３０は再び装置奥側（Ｙ方向）へ移動してから降下し、バックアップステージ３１上に半導体チップＨを仮圧着した基板Ｐの実装面が載った位置で停止する。このときの本圧着ステージ３０の降下量も、先にプリアライメントユニット２のレーザ変位計１２が測定した結果にもとづくものであり、基板Ｐの突出部は常に水平に保持される。
【００７６】
このあと、図１８に示すように、本圧着ツール３２がバックアップステージ３１の基板Ｐ実装面に向かって下降し、仮圧着工程時よりも高温の加熱温度および大きな荷重条件にもとづき、保護テープＴを介して半導体チップＨが加熱されるとともに基板Ｐに対して加圧され、半導体チップＨを基板Ｐに本圧着する、本圧着工程をなす。
【００７７】
。この際、加熱及び加圧処理により、接合材Ｓの接着性のバインダーが溶融するとともに導電粒子の介在した状態となり、基板Ｐと半導体チップＨとの間での接合が弱まるとともに半導体チップＨと基板Ｐとが相対移動しやすくなる。このとき、本圧着ツール３２の傾斜や、加圧力方向の傾斜により、図１９に示すように、本圧着ツール３２が変形するとともに半導体チップＨが基板Ｐに対してＸ方向に移動する。
【００７８】
半導体チップＨが基板Ｐに対して移動する。このとき、非接触変位計３５により、半導体チップＨの端面の変位量や変位方向が、例えば、１ミクロン単位で検出される。非接触変位計３５での検出結果に基づき、制御部３７において、所定の演算処理が成され、本圧着ツール３２の移動距離及び移動方向が算出され、この算出結果に応じた制御信号が出力される。この出力に応じて図２０に示すように、可動機構３６が所定方向に所定距離移動するとともに、本圧着ツール３２も移動する。例えば、半導体チップＨの端面の変位方向と逆方向に、半導体チップＨの端面の変位量と同じ距離だけ、本圧着ツール３２を移動させる。例えば半導体チップＨが左側に１ミクロン変位した場合には、すぐに本圧着ツール３２を右側に1ミクロン移動させることにより半導体チップＨと基板Ｐとの相対位置関係が補正される。この位置補正を本圧着工程が終了するまで所定時間毎に繰り返し行う。
【００７９】
以上により、接合材Ｓが溶融し、半導体チップＨの電極と基板Ｐの電極が、接合材Ｓである異方性導電膜に含まれる導電粒子を介して電気的に接続された状態で接合材Ｓが硬化することにより、半導体チップＨが基板Ｐ上に実装される。このとき、接合材Ｓの介在によりずれが生じても、硬化前に位置関係が補正されるため、正確な位置に実装することが可能となる。
【００８０】
本圧着工程を終えた基板Ｐを第４の搬送機構８Ｄが吸着して、基板排出ユニット６へ搬送し、基板Ｐを排出ステージ５０へ受け渡す。排出ステージ５０は、下流装置との受け渡し位置へ移動（Ｘ方向）して、基板Ｐを下流装置へ受け渡す。これにより、一連の基板Ｐに対する半導体チップＨの実装工程の全てが終了する。
【００８１】
本実施形態にかかる電子部品の実装装置１００及び電子部品の製造方法によれば、以下の効果が得られる。すなわち、基板Ｐと半導体チップＨとの相対位置関係を検出し、この検出結果に応じて本圧着ツール３２を移動させることにより、基板Ｐと半導体チップＨとの位置ずれを防止し、所望の部位に正確な処理を行うことができる。
【００８２】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではない。
【００８３】
上記実施形態では、本圧着ユニット５にのみ、非接触変位計３５、可動機構３６、及び制御部３７により構成される補正手段を設け、本圧着工程において位置補正を行う構成としたが、図２１に示すように、仮圧着ユニット４にも、非接触変位計３５、可動機構３６、及び制御部３７により構成される補正手段を設け、本圧着と同様に、仮圧着中においても位置補正を行う構成としてもよい。
【００８４】
上記実施形態では本圧着ツール３２を可動として位置補正を行う場合について説明したが、これに代えて、または併せて、図２２に示すように、基板Ｐが載置される本圧着ステージ３０及びバックアップステージ３１を可動とし、これらの位置を調整することにより相対位置を調整する構成としてもよい。この場合、予め本圧着ステージ３０やバックアップステージ３１が既に可動に構成されている装置においては、新たな設備を要さないため、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００８５】
非接触変位計３５により半導体チップＨの端面の変位を検出して相対位置を検出したが、これに代えて、または併せて、図２３に示すように、本圧着ツール３２の先端、すなわち、半導体チップＨと接触している部分の変位を検出する変位計２９を用い、本圧着ツール３２の位置から相対位置を検出してもよい。
【００８６】
さらに、上記実施形態においては、Ｘ方向の変位を検出し、Ｘ方向において位置を補正する場合について説明したが、これに限るものではなく、例えばこれに代えて、または併せて、Ｙ方向の変位検出及び位置補正を行ってもよい。この他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品の実装装置の概略斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子部品の実装装置の背面側を示す概略斜視図。
【図３】同実施形態における位置補正工程における基板の状態を説明する断面図。
【図４】同実施形態における接合財貼付け工程における基板の状態を説明する断面図。
【図５】同実施形態における仮圧着工程における基板の状態を説明する断面図。
【図６】同実施形態における本圧着工程における基板の状態を説明する断面図。
【図７】同実施形態に係るプリアライメントユニットの構成を示す斜視図。
【図８】同実施形態に係るプリアライメントユニットの構成を示す側面図。
【図９】同実施形態に係る接合材貼付けユニットの構成を示す側面図。
【図１０】同実施形態に係るチップ供給ユニットの構成を示す側面図。
【図１１】同実施形態に係る本圧着ユニットの構成を示す正面図。
【図１２】同実施形態に係る接合材貼付けユニットの構成を示す説明図。
【図１３】同実施形態の基板を搬送する工程を説明する断面図。
【図１４】同実施形態の基板を搬送する工程を説明する側面図。
【図１５】同実施形態の基板を搬送する工程を説明する側面図。
【図１６】同実施形態に係るチップ供給ユニットにおいてチップを供給する工程を説明する側面図。
【図１７】同実施形態に係るチップ供給ユニットにおいてチップを供給する工程を説明する側面図。
【図１８】同実施形態に係る本圧着ユニットにおける本圧着工程を示す説明図。
【図１９】同実施形態に係る本圧着ユニットにおける本圧着工程を示す説明図。
【図２０】同実施形態に係る本圧着ユニットにおける本圧着工程を示す説明図。
【図２１】本発明の他の実施形態にかかる仮圧着ユニットを示す説明図。
【図２２】本発明の他の実施形態にかかる本圧着ユニットを示す説明図。
【図２３】本発明の他の実施形態にかかる本圧着ユニットを示す説明図。
【図２４】電子部品の実装装置の一例を示す側面図。
【図２５】電子部品の実装装置の本圧着工程の一例を示す側面図。
【図２６】電子部品の実装装置の本圧着工程の一例を示す側面図。
【符号の説明】
【００８８】
Ｐ…基板、Ｈ…半導体チップ（電子部品）、３…接合材貼付けユニット、４…仮圧着ユニット、５…本圧着ユニット、８Ａ…第１の搬送機構、８Ｂ…第２の搬送機構、８Ｃ…第３の搬送機構、８Ｄ…第４の搬送機構、Ｇ…位置補正機構、１０…ファーストステージ、１２…レーザ変位計、Ｓ…接合材（異方性導電膜：ＡＣＦ）、１５…貼付けステージ、１６…貼付けバックアップステージ、１７…貼付けツール、２０…仮圧着ステージ、２１…仮圧着バックアップステージ、２２…仮圧着ツール、３０…本圧着ステージ、３１…本圧着バックアップステージ、３２…本圧着ツール、３５…非接触変位計、３６…可動機構、３７…制御部、５０…排出ステージ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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