(57)【要約】【課題】電子部品のピックアップ、上下反転及び水平移動の各動作を並行して行うことができ、上下反転した場合も実装装置への受け渡し高さを同一にできるようにする。【解決手段】部品準備部から電子部品２をフェースアップ状態でピックアップし、水平方向に移動するピックアップヘッド５と、該ピックアップヘッドにより水平方向に移送される電子部品を、水平軸を中心に垂直方向に回転する回転部材１１が有する保持部１３で受け取り、該回転部材を軸中心に半回転して電子部品を反転させる反転手段１０と、反転されたフェースダウン状態の電子部品、又は、前記ピックアップヘッドにより直接移送されたフェースアップ状態の電子部品を受取部２２で受け取り、実装装置側へ移送する水平移送手段２１とを備え、前記保持部が反転前に電子部品を受け取る高さと、反転後に該電子部品を受け渡す前記水平移送手段の受取部の高さを略同一にした。【選択図】図１
2009194306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品準備部から電子部品をフェースアップ状態でピックアップし、水平方向に移動するピックアップヘッドと、該ピックアップヘッドにより水平方向に移送される電子部品を、水平軸を中心に垂直方向に回転する回転部材が有する保持部で受け取り、該回転部材を軸中心に半回転して電子部品を反転させる反転手段と、該反転手段により反転されたフェースダウン状態の電子部品、又は、前記ピックアップヘッドにより直接移送されたフェースアップ状態の電子部品を受取部で受け取り、実装装置側へ移送する水平移送手段とを備えていると共に、
前記回転部材が有する保持部が、前記ピックアップヘッドから反転前に電子部品を受け取る高さと、反転後に該電子部品を受け渡す前記水平移送手段の受取部の高さとを略同一にしたことを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
前記反転手段が、前記回転部材を上下動させる昇降駆動部を有していることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給装置、特に部品実装装置等に電子部品である半導体チップを供給する際に適用して好適な部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、基板上に搭載される電子部品の一つである半導体チップ（いわゆるベアチップ）は、多数の該チップが形成されているシリコンウエハから切り出される。
【０００３】
この半導体チップの切り出しは、粘着シートに貼着された状態のシリコンウエハから行われ、切り出された個々の半導体チップは、周囲が支持リングに固定された粘着シートから剥ぎ取られてピックアップされる。これらの半導体チップが粘着シートに貼着された状態では、各チップは電極が形成されている能動面を上向きにしたフェースアップ状態にある。
【０００４】
ところで、半導体チップの実装形態には、能動面にバンプ（電極）が形成されたフリップチップ等のように、能動面を下向きにしたフェースダウン状態で基板に実装されるフリップチップボンディング形態と、リードフレームなどの基板（アイランド）に半導体チップをフェースアップ状態のまま実装するダイボンディング形態とがある。
【０００５】
従来の電子部品実装装置では、上述したように実装時の上下方向が異なる種類の半導体チップを、同一の部品供給装置によって直接ウエハから取出して実装しているため、半導体チップを粘着シートからピックアップするためのピックアップヘッドに、上下反転機能と実装装置の所定箇所（部品供給部）への水平方向移動・移載機構を持たせていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３１９９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に開示されている部品実装装置では、半導体チップの（１）ピックアップ、（２）上下反転、及び、（３）水平移動・移載の各動作が一つの機構で行われているために作業の並行処理ができない、即ち一つの半導体チップについてピックアップから移載までの各動作が完了するまで次の半導体チップの供給ができないため、部品供給動作のスピードアップができなかった。
【０００８】
又、半導体チップの上下反転の有無によって実装装置への受け渡し高さが異なっていたため、この差を解消するための上下動作が必要になり、これもスピードアップの妨げとなっていた。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、電子部品（半導体チップ）の（１）ピックアップ、（２）上下反転、及び、（３）水平移動・移載の各動作を並行して実行できる上に、上下反転した場合でも実装装置への電子部品の受け渡し高さを同一にできる部品供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、部品準備部から電子部品をフェースアップ状態でピックアップし、水平方向に移動するピックアップヘッドと、該ピックアップヘッドにより水平方向に移送される電子部品を、水平軸を中心に垂直方向に回転する回転部材が有する保持部で受け取り、該回転部材を軸中心に半回転して電子部品を反転させる反転手段と、該反転手段により反転されたフェースダウン状態の電子部品、又は、前記ピックアップヘッドにより直接移送されたフェースアップ状態の電子部品を受取部で受け取り、実装装置側へ移送する水平移送手段とを備えていると共に、前記回転部材が有する保持部が、前記ピックアップヘッドから反転前に電子部品を受け取る高さと、反転後に該電子部品を受け渡す前記水平移送手段の受取部の高さとを略同一にしたことにより、前記課題を解決したものである。
【００１１】
本発明は、又、前記反転手段が、前記回転部材を上下動させる昇降駆動部を有しているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、部品準備部から電子部品をピックアップし、水平移動するピックアップヘッドとは別に、該ピックアップヘッドから受け取った電子部品を反転させる反転手段と、該反転手段に反転されたフェースダウン状態の電子部品、及び、前記ピックアップヘッドにより直接移送されたフェースアップ状態の電子部品を、実装装置側へ水平移動により移送する水平移送手段とを備えたことにより、電子部品のピックアップ動作とピックアップした電子部品の移送動作と反転動作とを並行して行うことが可能となり、部品供給動作のスピードアップを図ることが可能となる。
【００１３】
又、反転手段の有する保持部が反転前に電子部品を受け取る高さと、反転後に該電子部品を受け渡す水平移送手段の受取部の高さがほぼ同一になるようにしたことにより、反転前の保持部の高さを部品準備部の高さと同一にすることにより、ピックアップヘッドの上下動範囲を狭くすることができることから、更にスピードアップを図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る一実施形態の部品供給装置の要部を抽出して示す側面図であり、図中左方向に実装装置の部品供給部（図示せず）が配置されている。
【００１６】
この部品供給装置は、チップ供給部（部品準備部）を構成する支持リングＲを備えている。この支持リングＲには、粘着シートにダイシングされて個別チップに分割されたシリコンウエハが貼着されているウエハシート１が、周囲を押さえつけることにより支持固定されている。
【００１７】
このウエハシート１には、ウエハをダイシングして分割したフリップチップ（電子部品）２が個別に貼着されており、各フリップチップ２の上面にはバンプ（電極）３が形成されている。
【００１８】
支持リングＲに支持固定されているウエハシート１の下方にはエジェクタ装置４が配設され、エジェクタピン４ａによりウエハシート１上のフリップチップ２を下方から突き上げて剥離させ、その上方に位置するピックアップヘッド５によりピックアップしやすくするようになっている。なお、チップ供給部としては、フリップチップ２をマトリックス状のポケットに収納したトレイなどを用いることもできる。
【００１９】
上記ピックアップヘッド５は、フリップチップ２をピックアップするために真空吸着する上下動可能なコレット６を有しており、該ピックアップヘッド５は、移動テーブル７に支持され、移動テーブル７が駆動することにより水平方向へ案内されて移動するようになっている。
【００２０】
このピックアップヘッド５は水平移動可能な範囲内に上下反転部（反転手段）１０が配設され、反転前後での部品高さと回転中心が略同じ高さになるようにしたアーム状の回転部材１１の先端部に、真空吸着するコレット１２を有する回転ステージ（保持部）１３が設けられている。回転部材１１の基端部はヒンジ（水平軸）１４に軸支されており、図示しない駆動手段に駆動されて上下方向に１８０°回転し、移動テーブル（昇降駆動部）１５が駆動することにより回転部材１１と回転ステージ１３は垂直方向へ移動可能になっている。
【００２１】
又、ピックアップヘッド５が水平移動可能な範囲で、上下反転部１０より離れた位置には移送ステージ（水平移送手段）２１が配置され、該移送ステージ２１はピックアップヘッド５によりフェースアップ状態のままで受け渡されるフリップチップ２や、上下反転部１０により反転されてフェースダウン状態で受け渡されるフリップチップ２を真空吸着するコレット（受取部）２２を有していると共に、移送テーブル２３が駆動することにより実装装置の部品供給部まで水平移動するようになっている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２３】
先ず、供給されるフリップチップ２をフェースダウンボンディングする必要がある場合には、ウエハシート１からピックアップヘッド５でフリップチップ２をコレット６により吸着して所定高さに上昇させる。その後、このピックアップヘッド５を水平方向に移動させ、二点鎖線で示す受け渡し位置へ移動させた後、該ピックアップヘッド５を下降させて受け取り位置にある上下反転部１０の回転ステージ１３にフリップチップ２を移載し、そのコレット１２により吸着保持させる。
【００２４】
フリップチップ２をフェースアップ状態で保持した回転ステージ１２は、回転部材１１を水平軸１３を中心に１８０°回転（反転）させ、二点鎖線で示すようにフリップチップ２をフェースダウン状態にすると共に受け渡し位置に一致させる。その後、反転したフリップチップ２を受け渡し位置に対応する受け取り位置にある移送ステージ２１のコレット２２上に移載し、吸着保持させる。
【００２５】
フリップチップ２を保持した移送ステージ２１は移動テーブル２３により二点鎖線で示す図中左方向に移動させ、同方向に位置する実装装置の部品供給部に移送される。これにより、フリップチップ２を上下反転した場合も実装装置への受け渡し高さを同一にした上で、フェースダウンボンディングによる実装に供することができる。
【００２６】
次に、供給されるフリップチップ２をダイボンディング（フェースアップボンディング）する必要がある場合について、図２を参照して説明する。
【００２７】
前記フェースダウンボンディングの場合と同様に、ピックアップヘッド５によりウエハシート１からフリップチップ２を吸着保持する。その後、このピックアップヘッド５を前記上下反転部１０を越えて、二点鎖線で示す受け取り位置へ直接移動させた後、該ピックアップヘッド５を下降させてコレット６に吸着されているフェースアップ状態のフリップチップ２を下方に位置する移送ステージ２１のコレット２２に受け渡す。
【００２８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００２９】
（１）実装時の上下方向の異なる半導体チップを、同一の部品供給装置によって直接ウエハから取出して実装することが可能となる。
【００３０】
（２）ピックアップヘッド５による部品の取出しと上下反転部１０による部品の反転と、移送ステージ２１による実装装置への移送を、独立且つ並行動作させることができ、高速での部品供給が可能となる。
【００３１】
（３）半導体チップ（フリップチップ２）の反転の前後で部品高さと回転中心を略同一にし、該チップの吸着時、反転部１０への移載時及び移動ステージ２１への移載時の高さを常時ほぼ一定に保つことにより、ピックアップヘッドの高さ方向移動範囲を最短とすると同時に、寸法及び質量を小さくして小型化することが可能となることから、ピックアップヘッドの移動速度を上げて高速で部品の供給が可能となる。
【００３２】
（４）上下反転部１０に反転動作以外に上下直線動作をさせることにより、上下反転した部品を垂直に移載可能となると共に、部品厚さの違いによって移送ステージ２１への反転受け渡し時に斜め当たりして部品に傷がついたり、位置がずれたりすることを確実に防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る一実施形態の部品供給装置の概要を、上下反転部１０の反転動作と共に示す部分側面図
【図２】本実施形態の部品供給装置を、反転を伴わない部品供給動作と共に示す部分正面図
【符号の説明】
【００３４】
Ｒ…支持リング
１…ウエハシート
２…フリップチップ
３…バンプ
４…エジェクタ
４ａ…エジェクタピン
５…ピックアップヘッド
６…コレット
７…移動テーブル
１０…上下反転部
１１…回転部材
１２…コレット
１３…回転ステージ
１４…ヒンジ（水平軸）
１５…移動テーブル（昇降駆動手段）
２１…移送ステージ（水平移送手段）
２２…コレット
２３…移送テーブル
【図１】
2009194306.tif 000003
【図２】
2009194306.tif 000004