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JP2005260173A - Part bonding method and bonding apparatus - Google Patents

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JP2005260173A JP2004073149A JP2004073149A JP2005260173A JP 2005260173 A JP2005260173 A JP 2005260173A JP 2004073149 A JP2004073149 A JP 2004073149A JP 2004073149 A JP2004073149 A JP 2004073149A JP 2005260173 A JP2005260173 A JP 2005260173A
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和弘 村田
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Abstract

【課題】 多数個の電極部が高密度に配設されたチップ部品と装着対象物との相対位置を高精度に位置決めして、各々の対応する電極同士を直接的に相互接合させるボンディングを支障無く行うことができる部品のボンディング方法およびボンディング装置を提供する。
【解決手段】 チップ部品2の側周面の複数箇所の画像データの画像処理の結果から算出した平面度補正量に基づきチップ部品2を装着対象物4に対し平行に対向する姿勢に補正する第1の工程と、位置決め用マーク2c,4cの画像データの画像処理の結果から算出した相対位置ずれ補正量に基づきチップ部品2と装着対象物4とを所定の相対位置に位置決めする第2の工程と、チップ部品2と装着対象物4の各々の各電極部2b,4bを、真空雰囲気中または酸化しない雰囲気中で相互に重合して加圧することにより接合する第3の工程とを有する。
【選択図】 図4
PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a bonding in which a relative position between a chip part in which a large number of electrode parts are arranged at high density and an object to be mounted are positioned with high accuracy and each corresponding electrode is directly joined to each other. Provided are a component bonding method and a bonding apparatus that can be performed without any problems.
SOLUTION: A chip component 2 is corrected to a posture facing a mounting object 4 in parallel based on a flatness correction amount calculated from the result of image processing of image data at a plurality of locations on a side peripheral surface of the chip component 2. 1 and a second step of positioning the chip component 2 and the mounting object 4 at a predetermined relative position based on the relative displacement correction amount calculated from the image processing result of the image data of the positioning marks 2c and 4c. And a third step of joining the respective electrode parts 2b, 4b of the chip part 2 and the mounting object 4 by superposing and pressing each other in a vacuum atmosphere or an atmosphere that is not oxidized.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、例えば、スクライブ工程を経てウェハから切り離されただけのICのようなバンプレス形チップ部品を回路基板などの装着対象物に直接ボンディグするといった、言わば次世代の実装工法に好適に活用できる部品のボンディング方法およびボンディング装置に関するものである。   The present invention is suitably used for a next-generation mounting method, for example, directly bonding a bumpless chip component such as an IC just separated from a wafer through a scribing process to a mounting object such as a circuit board. The present invention relates to a bonding method and bonding apparatus for parts that can be produced.

近年、電子機器においては小型化および軽量化が求められており、それに伴い電子回路の実装密度を高めることを目的として、ウェハを個片に分割した半導体ベアチップを裏返して回路基板上に直接実装するフリップチップ実装工法が多用されている。例えば、フリップチップ実装工法により生産されているものとしては、半導体ベアチップと同寸法にパッケージするCSP(Chip Size Package)や複数の半導体ベアチップを回路基板上に実装するMCM(Multi Chip Module) があり、これらによる生産が増加しつつある。   In recent years, electronic devices have been required to be smaller and lighter. Accordingly, in order to increase the mounting density of electronic circuits, a semiconductor bare chip obtained by dividing a wafer into pieces is turned over and directly mounted on a circuit board. The flip chip mounting method is often used. For example, what is produced by the flip chip mounting method includes CSP (Chip Size Package) that packages the same size as the semiconductor bare chip and MCM (Multi Chip Module) that mounts multiple semiconductor bare chips on a circuit board. Production by these is increasing.

上記フリップチップ実装工法の一つであるSBB(Stud Bump Bonding) 工法では、半導体ベアチップに配設された複数の電極パッド部上にそれぞれワイヤボンディング工法を応用してバンプ(突起物)を形成し、一方、半導体ベアチップの装着対象物である回路基板上にはパターン形成された複数の基板電極を形成し、各バンプを基板電極に接触させた状態で半導体ベアチップに圧力を加えながら、バンプに超音波を付与する超音波接合またはバンプに接着剤を付与する接着剤接合工法によりバンプと基板電極とが接合される。   In the SBB (Stud Bump Bonding) method, which is one of the flip chip mounting methods, a bump (projection) is formed on each of a plurality of electrode pad portions arranged on a semiconductor bare chip by applying a wire bonding method. On the other hand, a plurality of patterned substrate electrodes are formed on a circuit board, which is a semiconductor bare chip mounting target, and ultrasonic waves are applied to the bumps while applying pressure to the semiconductor bare chip with each bump in contact with the substrate electrode. The bump and the substrate electrode are bonded by ultrasonic bonding that imparts or adhesive bonding method that applies an adhesive to the bump.

また、従来では、チップ部品を装着対象物上の所望の位置に正確に配置するとともに、チップ部品と装着対象物の各々のボンディング面を均一に接触させてボンディングできるように図ったチップ部品のボンディング方法およびボンディング装置も提案されている(特許文献1参照)。   Conventionally, the chip component is placed at a desired position on the mounting target, and the chip component is bonded so that the bonding surfaces of the chip component and the mounting target can be uniformly contacted. A method and a bonding apparatus have also been proposed (see Patent Document 1).

上記ボンディング方法では、チップ部品と装着対象物とをボンディング位置において所定の相対位置に位置決めした状態で互いに重合させ、二組の相対向する撮像手段と照明手段とを上記チップ部品と装着対象物を挟んで直交する二方向に配置し、チップ部品と装着対象物の平行度不良によって各々のボンディング面間に発生する隙間の透過光による明暗部を上記2つの撮像手段で撮影して、その撮影による画像データを画像処理して各々のボンディング面間の平行度を検出し、その検出した平行度に応じてチップ部品と装着対象物の相対角度位置を各々の平行度が許容範囲内になるように調整したのちに、チップ部品を装着対象物に接合するようにしている。
特開2002−217216号広報
In the bonding method, the chip component and the mounting object are overlapped with each other in a state where the chip component and the mounting object are positioned at a predetermined relative position in the bonding position. It is arranged in two directions perpendicular to each other, and the above-described two imaging means are used to photograph the bright and dark parts due to the transmitted light in the gaps generated between the bonding surfaces due to the poor parallelism between the chip component and the mounting object. Image data is image-processed to detect the parallelism between the bonding surfaces, and the relative angular position of the chip component and the mounting object is set within the allowable range according to the detected parallelism. After the adjustment, the chip component is joined to the mounting object.
JP 2002-217216 A

しかしながら、今後の基板の高密度化により、接合部も微細化される方向にある。その結果、バンプ自身も微細化しなければ、いけない。しかしバンプの微細化には、限度があり、バンプレスの工法が期待される。特に、今後において回路パターンが一層高密度化される傾向にあるから、その場合には上述の導電抵抗の増大がさらに著しくなり、これに起因して回路の誤動作などのトラブルが発生するおそれがある。   However, as the density of the substrate increases in the future, the joints are also becoming finer. As a result, the bumps themselves must be miniaturized. However, there is a limit to the miniaturization of bumps, and a bumpless method is expected. In particular, since the circuit pattern tends to be further densified in the future, in that case, the increase in the above-described conductive resistance becomes more significant, which may cause troubles such as malfunction of the circuit. .

そこで、近い将来には、例えば、スクライブ工程を経てウェハから切り離されただけの所謂バンプレス形チップ部品をそのまま回路基板などの装着対象物に直接ボンディングするといった、言わば次世代の実装工法が採用される可能性が極めて高い。ところが、上記バンプレス形チップ部品を回路基板に直接ボンディングする場合には以下のような新たな問題が発生することが考えられる。   Therefore, in the near future, for example, a so-called next-generation mounting method will be adopted, such as directly bonding a so-called bumpless chip component that has just been separated from the wafer through a scribe process to a mounting object such as a circuit board. Is very likely. However, when the bumpless chip component is directly bonded to the circuit board, the following new problem may occur.

すなわち、上述したバンプレス形チップ部品を回路基板に直接ボンディングする場合には、チップ部品および回路基板の各々の電極部の表面を洗浄した上で真空雰囲気中または酸化しない雰囲気中で加圧しながら接触させることにより、上記各電極部同士を金属間結合の法則により直接的に相互接合する手段を採用することが一般的に考えられる。従来のバンプを介してチップ部品を装着対象物にボンディングする場合には、チップ部品と装着対象物との間に平行度のばらつきが存在しても、このばらつきをバンプにより吸収できることから、特に支障が生じないが、上述の金属間結合の法則により電極部を直接的に相互接合するに際しては、高密度に配設された双方の共に小さな電極部が正確な相対位置に位置決めされ、且つ互いに僅かな隙間も無い完全な接触状態となっていることが前提条件となる。この条件が満足されない状態で金属間結合の法則によるボンディングが行われた場合には、ボンディング強度の低下やボンディング部分の導電抵抗の増大などの不具合が発生してしまう。   That is, when bonding the bumpless chip component described above directly to the circuit board, the surface of each electrode part of the chip component and the circuit board is cleaned and then pressed in a vacuum atmosphere or an atmosphere that does not oxidize. Therefore, it is generally considered that a means for directly joining the electrode parts to each other by the law of intermetallic bonding is adopted. When bonding a chip component to a mounting object via a conventional bump, even if there is a variation in parallelism between the chip component and the mounting object, this variation can be absorbed by the bump. However, when the electrode parts are directly joined to each other according to the above-mentioned law of metal-to-metal bonding, both of the small electrode parts arranged at high density are positioned at an accurate relative position and slightly different from each other. It is a precondition that the contact state is completely free of gaps. If bonding is performed according to the law of metal-to-metal bonding in a state where this condition is not satisfied, problems such as a decrease in bonding strength and an increase in the conductive resistance of the bonding portion occur.

これに対し、チップ部品および装着対象物の各々のボンディング面には、マクロ的に見た場合に、変形、ゆがみ、ひずみおよびうねりなどが存在することから、上述のチップ部品および装着対象物に高密度に配設された比較的多数個の各電極部の全てが相互に合致する正確な相対位置に位置決めして隙間無く完全に接触させるためには、チップ部品および装着対象物を数μmオーダーの平行度が得られる状態に高精度に位置決めする必要がある。ところが、従来のボンディング方法では、所定の相対位置に位置決めして互いに重ね合わせたチップ部品と装着対象物の各々のボンディング面間に形成される隙間の透過光による明暗部を撮影し、この撮影による画像データを画像処理して各々のボンディング面間の平行度を検出し、その検出した平行度に応じてチップ部品と装着対象物の相対角度位置を各々の平行度が許容範囲内になるように調整しているので、このような位置決め手段では、チップ部品と装着対象物とを上述した正確な相対位置で隙間無く完全に接触させることは到底不可能である。   On the other hand, since there are deformations, distortions, distortions, and undulations in the bonding surfaces of the chip part and the mounting object when viewed macroscopically, the above-described chip part and mounting object have a high level. In order to place all of the relatively large number of electrode parts arranged in the density at the exact relative positions where they match each other and make complete contact without gaps, the chip component and the mounting object are on the order of several μm. It is necessary to position with high accuracy so that parallelism can be obtained. However, in the conventional bonding method, a bright and dark portion by a transmitted light in a gap formed between the bonding surfaces of the chip component and the mounting target object positioned at predetermined relative positions and overlapped with each other is photographed. Image data is image-processed to detect the parallelism between the bonding surfaces, and the relative angular position of the chip component and the mounting object is set within the allowable range according to the detected parallelism. Since the adjustment is made, it is impossible for such positioning means to completely bring the chip component and the mounting object into contact with each other at the above-described accurate relative position without a gap.

しかも、従来では、チップ部品と装着対象物の各々に付された位置決め用マークをカメラで撮像した画像データの画像処理に基づき算出した相対位置ずれ量に基づき相対位置の位置決めを行っているが、チップ部品と装着対象物とが正確な平行度で相対向していない状態で位置決め用マークの撮影が行われた場合には、画像処理により算出される位置決め用マークの検出位置が不正確なものとなるから、チップ部品と装着対象物とを正確な相対位置に位置決めすることが困難となる。さらに、所定の相対位置に位置決めしたチップ部品と装着対象物との平行度を補正するための角度調整を行うので、この角度調整時に一旦補正した相対位置がずれ易い。したがって、従来のボンディング技術は、上述したバンプレス形チップ部品を回路基板に直接ボンディングする際に採用することができない。   Moreover, conventionally, positioning of the relative position is performed based on the amount of relative displacement calculated based on the image processing of the image data obtained by imaging the positioning mark attached to each of the chip component and the mounting target with the camera. When the positioning mark is photographed in a state where the chip part and the mounting object are not facing each other with an accurate parallelism, the positioning mark detection position calculated by image processing is inaccurate. Therefore, it becomes difficult to position the chip component and the mounting target object at an accurate relative position. Furthermore, since the angle adjustment for correcting the parallelism between the chip component positioned at the predetermined relative position and the mounting target is performed, the relative position once corrected at the time of the angle adjustment is easily shifted. Therefore, the conventional bonding technique cannot be adopted when directly bonding the bumpless chip component described above to the circuit board.

本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、多数個の電極部が高密度に配設されたチップ部品と装着対象物との相対位置を高精度に位置決めして、各々の対応する電極同士を直接的に相互接合させるボンディグを支障無く行うことができる部品のボンディング方法およびボンディング装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. The relative position between a chip component in which a large number of electrode portions are arranged at a high density and a mounting object are positioned with high accuracy, and each of the corresponding parts is provided. It is an object of the present invention to provide a component bonding method and a bonding apparatus capable of performing bonding without interfering directly with electrodes.

前記目的を達成するために、請求項1に係る発明の部品のボンディング方法は、チップ部品の各電極部を装着対象物の対応する各電極部に直接接合するに際して、前記チップ部品と前記装着対象物とが互いに離間した状態で、前記チップ部品の側周面の複数箇所を側方から撮影した画像データの画像処理の結果から算出した平面度補正量に基づき前記チップ部品を前記装着対象物に対し平行に対向する姿勢に補正する第1の工程と、互いに平行に相対向する前記チップ部品と前記装着対象物とを、各々に付された位置決め用マークをそれぞれ撮影した画像データの画像処理の結果から算出した相対位置ずれ補正量に基づき所定の相対位置に位置決めする第2の工程と、所定の相対位置に位置決めした前記チップ部品と前記装着対象物とを、真空雰囲気中または酸化しない雰囲気中で相互に重合して加圧することにより、前記チップ部品および前記装着対象物の各々の各電極部を接合する第3の工程と、を有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the component bonding method according to the first aspect of the present invention is directed to the chip component and the mounting target when the electrode portions of the chip component are directly bonded to the corresponding electrode portions of the mounting target. The chip component is attached to the mounting object based on the flatness correction amount calculated from the result of image processing of image data obtained by photographing a plurality of locations on the side peripheral surface of the chip component from the side in a state of being separated from each other. A first step of correcting the posture to be opposed to each other in parallel, and the chip processing and the mounting object that are opposed to each other in parallel to each other, and image processing of image data obtained by photographing the positioning marks respectively attached thereto The second step of positioning at a predetermined relative position based on the relative displacement correction amount calculated from the result, the chip component positioned at the predetermined relative position, and the mounting object are By pressurizing by polymerizing with each other or in an atmosphere that does not oxidize in the atmosphere, it is characterized by having a third step of joining the electrode portions of each of said chip component and the mounting object.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の第1の工程において、チップ部品を保持するボンディングヘッドを回転させながら、前記チップ部品の側周面を単一の撮像手段で撮影し、この撮影による画像データにおける前記チップ部品の高低差から前記チップ部品の傾き量および傾き方向を平面度補正量として算出し、この算出した平面度補正量に基づき前記チップ部品の姿勢を補正するようにした。   According to a second aspect of the present invention, in the first step of the first aspect of the present invention, while rotating the bonding head that holds the chip component, the side peripheral surface of the chip component is photographed with a single imaging means, The tilt amount and tilt direction of the chip component are calculated as the flatness correction amount from the height difference of the chip component in the image data obtained by this shooting, and the posture of the chip component is corrected based on the calculated flatness correction amount. did.

請求項3に係る発明は、請求項2の発明の第1の工程において、チップ部品の姿勢を平面度補正量に基づき補正するのに加えて、装着対象物を保持する可動保持台を回転させながら、前記装着対象物の側周面を単一の撮像手段で撮影し、この撮影による複数の画像データにおける前記装着対象物の高低差から前記装着対象物の傾き量および傾き方向を平面度補正量として算出し、この算出した平面度補正量に基づき前記装着対象物を前記チップ部品に対し平行に対向する姿勢に補正するようにした。   According to a third aspect of the present invention, in the first step of the second aspect of the invention, in addition to correcting the posture of the chip component based on the flatness correction amount, the movable holding base for holding the mounting object is rotated. However, the side circumferential surface of the mounting object is photographed by a single imaging means, and the amount of inclination and the tilt direction of the mounting object are corrected for flatness from the height difference of the mounting object in a plurality of image data obtained by this photographing. It was calculated as a quantity, and based on the calculated flatness correction quantity, the mounting object was corrected to a posture facing the chip component in parallel.

請求項4に係る発明は、請求項1ないし3の何れかに係る発明の第3の工程において、チップ部品を保持するボンディングヘッドの作動により前記チップ部品を装着対象物に重合したのちに、前記ボンディングヘッドによる前記チップ部品の保持を解除して、重合状態の前記チップ部品および前記装着対象物と前記ボンディングに設けられて前記チップ部品を前記装着対象物に所定圧力で押圧する回転押圧部とを相対移動させて、前記チップ部品の表面上で回転する前記回転押圧部により前記チップ部品をこれの全面にわたり前記装着対象物に前記所定圧力で押し付けるようにした。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third step of the invention according to any one of the first to third aspects, the chip component is superposed on a mounting object by an operation of a bonding head that holds the chip component, Release the holding of the chip component by the bonding head, and the chip component and the mounting object in a superposed state, and a rotation pressing portion that is provided in the bonding and presses the chip component against the mounting object with a predetermined pressure. The chip component is pressed against the mounting target object with the predetermined pressure over the entire surface by the rotary pressing portion that is relatively moved and rotates on the surface of the chip component.

請求項5に係る発明は、請求項4に係る発明の第3の工程において、ボンディングヘッドの作動により前記チップ部品を装着対象物に重合するときに、前記ボンディングヘッドの回転押圧部により前記チップ部品の少なくとも1つの電極部を前記装着対象物の対応する電極部に所定圧力で押し付けて金属間結合の法則により相互接合させるようにした。   According to a fifth aspect of the present invention, in the third step of the fourth aspect of the invention, when the chip component is superposed on a mounting object by the operation of the bonding head, the chip component is rotated by the rotation pressing portion of the bonding head. At least one of the electrode portions is pressed against the corresponding electrode portion of the mounting object with a predetermined pressure so as to be bonded to each other according to the law of metal-to-metal bonding.

請求項6に係る発明の部品のボンディング装置は、チップ部品を着脱自在に保持する保持機構と前記チップ部品を所定圧力で装着対象物に押し付ける回転押圧部とを備えて回転自在で、且つ昇降自在に設けられたボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドを回転させる部品回転駆動源と、前記回転押圧部に対し所定圧力で加圧する加圧制御駆動源と、前記保持機構に対し水平面に対する傾き角度を自在に調整可能な部品平面度調整機構と、前記装着対象物を前記チップ部品に相対向する配置で保持する保持台と、前記ボンディングヘッドまたは前記保持台の少なくとも一方を水平方向に移動させる移動機構と、前記ボンディングヘッドに保持された状態で前記部品回転駆動源の駆動により回転される前記チップ部品の側周面を側方から撮影する第1撮像手段と、離間状態で相対向する前記チップ部品および前記装着対象物にそれぞれ付された位置決め用マークをそれぞれ撮影する第2撮像手段と、前記第1および第2撮像手段がそれぞれ撮影した画像データを画像処理して前記チップ部品の平面度補正量および前記チップ部品と前記装着対象物との相対位置ずれ補正量を演算する画像処理部と、前記画像処理部が算出した平面度補正量および相対位置ずれ量補正に基づき前記部品平面度調整機構および移動機構をそれぞれ作動制御して、前記チップ部品を前記装着対象物に対し平行となる姿勢に修正させたのちに、前記チップ部品と前記装着対象物とを所定の相対位置に位置決めして、前記チップ部品を前記装着対象物に重合させ、前記移動機構を作動させて重合状態の前記チップ部品および前記装着対象物と前記回転押圧部とを相対移動させるように制御する制御手段と、を備えていることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a component bonding apparatus comprising: a holding mechanism that detachably holds a chip component; and a rotary pressing portion that presses the chip component against an object to be mounted with a predetermined pressure. A bonding head, a component rotation drive source for rotating the bonding head, a pressurization control drive source for pressurizing the rotation pressing portion with a predetermined pressure, and an inclination angle with respect to a horizontal plane with respect to the holding mechanism. An adjustable component flatness adjusting mechanism, a holding table for holding the mounting object in an arrangement opposite to the chip component, and a moving mechanism for moving at least one of the bonding head or the holding table in a horizontal direction; A side peripheral surface of the chip component rotated by driving of the component rotation drive source while being held by the bonding head is laterally viewed. A first imaging means for shadowing; a second imaging means for photographing the positioning marks respectively attached to the chip component and the mounting object facing each other in a separated state; and the first and second imaging means, respectively. An image processing unit that performs image processing on the captured image data to calculate a flatness correction amount of the chip component and a relative positional deviation correction amount between the chip component and the mounting object, and a flatness calculated by the image processing unit Based on the correction amount and the relative positional deviation amount correction, the component flatness adjusting mechanism and the movement mechanism are respectively controlled to correct the chip component to a posture parallel to the mounting target, and then the chip component. And the mounting object are positioned at a predetermined relative position, the chip component is superposed on the mounting object, and the moving mechanism is operated to activate the superposition state. Tsu is the control to the control means such that flops parts and relative movement between the mounting object and the rotary pressing portion, characterized in that it comprises a.

請求項1の発明では、チップ部品を装着対象物に対し平行となるように姿勢を補正した状態で、チップ部品と回路基板との各々の位置決め用マークの位置を検出して相対位置ずれ量を算出した上で、相対位置ずれ補正量に基づきチップ部品と装着対象物とを位置合わせするので、チップ部品と装着対象物とを0.1μmオーダーの極めて高精度な相対位置に位置決めすることができる。したがって、このボンディング方法では、多数個の電極部が高密度に配設されたチップ部品であっても、このチップ部品と装着対象物の各々の多くの電極部の全てを相互に正確に合致させる位置決めを行うことが可能であり、チップ部品と装着対象物の各々の対応する電極部同士を直接接合させるボンディグを支障無く行うことができる
請求項2の発明では、単一の撮像手段を備えるだけの簡単な構成により、この単一の撮像手段によってチップ部品の側周面を撮像することができ、この比較的多くの画像データの画像処理の結果から算出した補正量に基づきチップ部品を装着対象物に対し正確に平行となる姿勢に補正することができる。
In the first aspect of the invention, the position of each positioning mark between the chip component and the circuit board is detected in a state where the posture is corrected so that the chip component is parallel to the mounting target, and the relative positional deviation amount is calculated. After the calculation, the chip component and the mounting target are aligned based on the relative positional deviation correction amount, so that the chip component and the mounting target can be positioned at an extremely accurate relative position on the order of 0.1 μm. . Therefore, in this bonding method, even if the chip part is a chip part in which a large number of electrode parts are arranged at high density, all of the chip part and each of the many electrode parts of the mounting object are accurately matched to each other. It is possible to perform positioning, and it is possible to perform bonding without interfering directly with the corresponding electrode portions of the chip part and the mounting target. In the invention of claim 2, only a single imaging means is provided. With this simple configuration, it is possible to image the side peripheral surface of the chip component with this single imaging means, and the chip component is mounted based on the correction amount calculated from the result of image processing of this relatively large amount of image data The posture can be corrected so as to be exactly parallel to the object.

請求項3の発明では、部品の平面度を補正するのに加えて、単一の撮像手段によって装着対象物の側周面を撮像した比較的多くの画像データの画像処理の結果から算出した補正量に基づき装着対象物の平面度をも補正するので、チップ部品と装着対象物とを互いに平行配置とする補正を一層高精度に行うことができる。   In the invention of claim 3, in addition to correcting the flatness of the component, the correction calculated from the result of image processing of a relatively large amount of image data obtained by imaging the side peripheral surface of the mounting object by a single imaging means. Since the flatness of the mounting object is also corrected based on the amount, the correction for arranging the chip component and the mounting object in parallel with each other can be performed with higher accuracy.

請求項4の発明では、チップ部品に変形、ゆがみ、ひずみおよびうねりなどが存在していても、チップ部品における高密度に配設された多数個の電極部の全てを装着対象物の対応する各電極部に隙間の無い確実な密着状態で相互接合することができるため、チップ部品は高いボンディング強度で装着対象物にボンディングされ、チップ部品と装着対象物との双方の電極部間の導電抵抗を極めて低減することができる。   In the invention of claim 4, even if the chip component is deformed, distorted, distorted, or undulated, all of the multiple electrode portions arranged at high density in the chip component are each corresponding to the mounting object. Since the electrode parts can be bonded to each other in a tight contact state without gaps, the chip component is bonded to the mounting object with high bonding strength, and the conductive resistance between the electrode parts of both the chip part and the mounting object is reduced. It can be greatly reduced.

請求項5の発明では、チップ部品が装着対象物上に重ね合わされた時点で、チップ部品の各電極部のうちの少なくとも回転押圧部に対向する特定の電極部が対応する装着対象物の電極部に所定圧力で押し付けられて、この双方の特定の電極部が金属間結合の法則により強固に相互接合されてチップ部品が装着対象物に一体化されるから、回転押圧部によるチップ部品の全面の加圧を支障無く行うことができる。   In the invention of claim 5, at the time when the chip component is overlaid on the mounting object, at least the specific electrode part facing the rotation pressing part among the electrode parts of the chip part corresponds to the electrode part of the mounting object. Are pressed at a predetermined pressure, and both of these specific electrode parts are firmly joined to each other according to the law of metal-to-metal bonding so that the chip part is integrated with the mounting object. Pressurization can be performed without hindrance.

請求項6の発明では、本発明の部品のボンディング方法を忠実に具現化して、ボンディング方法による効果を確実に得ることができる。   In the invention of claim 6, the bonding method of parts according to the present invention can be faithfully realized, and the effect of the bonding method can be obtained with certainty.

以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る部品のボンディング方法を具現化した部品のボンディング装置の概略構成を示す縦断面図である。同図において、このボンディング装置は、真空雰囲気とされる真空チャンバ1の内部に、スクライブ工程を経てウェハから切り離されただけのICなどのバンプレス形チップ部品2を保持するボンディングヘッド3と、チップ部品2の装着対象物である回路基板4を保持して位置決めする可動保持台7と、図示のセッティンク位置に相対向して配置されたチップ部品2および回路基板4をそれぞれ水平方向の側方から撮影する第1撮像手段8と、上記セッテイグ位置で相対向するチップ部品2および回路基板4の各々に付された後述の位置決め用マークを同時に撮影する第2撮像手段9などの主構成要素の殆ど全てが設置された構成になっている。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a component bonding apparatus that embodies a component bonding method according to an embodiment of the present invention. In this figure, this bonding apparatus includes a bonding head 3 that holds a bumpless chip component 2 such as an IC that has only been separated from a wafer through a scribing process inside a vacuum chamber 1 that is in a vacuum atmosphere, and a chip. The movable holding base 7 that holds and positions the circuit board 4 that is the mounting target of the component 2, and the chip component 2 and the circuit board 4 that are arranged opposite to the set position shown in the drawing are respectively viewed from the side in the horizontal direction. Most of the main components such as the first imaging means 8 for photographing and the second imaging means 9 for simultaneously photographing the positioning marks described later attached to each of the chip component 2 and the circuit board 4 facing each other at the setting position. Everything is installed.

上記ボンディングヘッド3は、チップ部品2を着脱自在に保持する部品チャッキング機構部10と、チップ部品2を回路基板4に押し付けながら回転する円柱状ローラからなる回転押圧部11とを備えており、連結ブロック体12を介して昇降体13に対し吊下形態で回転自在に装着されている。このボンディングヘッド3は、昇降体13の内部に設置されたヘッド回転用サーボモータ14の駆動により連結ブロック体12を介して回転される。上記昇降体13は加重制御用サーボモータ17の駆動によりガイドレール18に沿って上下動される。上記加重制御用サーボモータ17は予め設定された所定圧力で昇降体13を介しボンディングヘッド3の回転押圧部11を加圧するものである。   The bonding head 3 includes a component chucking mechanism unit 10 that detachably holds the chip component 2 and a rotation pressing unit 11 that includes a cylindrical roller that rotates while pressing the chip component 2 against the circuit board 4. It is rotatably mounted in a suspended form on the elevating body 13 via the connecting block body 12. The bonding head 3 is rotated via the connecting block body 12 by driving a head rotating servo motor 14 installed in the elevating body 13. The elevating body 13 is moved up and down along the guide rail 18 by driving the load control servomotor 17. The weight control servomotor 17 pressurizes the rotary pressing portion 11 of the bonding head 3 through the elevating body 13 with a predetermined pressure set in advance.

上記連結ブロック体12には部品平面度調整機構19が内蔵されており、この部品平面度調整機構19は、ボンディングヘッド3、したがってこれに保持されているチップ部品2の平面度を調整する。ここで言う平面度とは、この実施の形態において水平度のことであり、したがって、部品平面度調整機構19は、チップ部品2がほぼ正確な水平姿勢となるようにボンディングヘッド3の傾き角度を調整するものである。この部品平面度調整機構19としては、周知の構成を有する既存のものが用いられており、例えば、球面滑動部を介して被調整部を支持するとともに複数個のピエゾ素子に対し選択的に通電して被調整部を介しチップ部品2が正確な水平状態に位置するようにボンディングヘッド3の傾きを調整する構成を備えている。   The connecting block body 12 incorporates a component flatness adjusting mechanism 19, and this component flatness adjusting mechanism 19 adjusts the flatness of the bonding head 3 and thus the chip component 2 held by the bonding head 3. The flatness referred to here is horizontalness in this embodiment. Therefore, the component flatness adjusting mechanism 19 adjusts the inclination angle of the bonding head 3 so that the chip component 2 has a substantially accurate horizontal posture. To be adjusted. As this component flatness adjusting mechanism 19, an existing one having a well-known configuration is used. For example, the part to be adjusted is supported through a spherical sliding part and a plurality of piezoelectric elements are selectively energized. Thus, a configuration is provided in which the inclination of the bonding head 3 is adjusted so that the chip component 2 is positioned in an accurate horizontal state via the adjusted portion.

一方、真空チャンバ1の内部におけるボンディングヘッド3の下方箇所にはXYステージ21が基台22上に設けられており、このXYステージ21は、水平面における互いに直交するX方向およびY方向に向けそれぞれ進退自在に移動可能となっている。このXYステージ21上には上記可動保持台7が設置されており、したがって、可動保持台7は、自体に備えた基板チャッキング機構部20により回路基板4を所定位置に保持した状態で、XYステージ21の作動によりX方向およびY方向に移動されるようになっており、これにより、可動保持台7上の回路基板4は上方のチップ部品2に対し所定の相対位置となるように位置調整される。   On the other hand, an XY stage 21 is provided on a base 22 below the bonding head 3 inside the vacuum chamber 1, and the XY stage 21 advances and retreats in the X and Y directions perpendicular to each other on a horizontal plane. It can move freely. The movable holding table 7 is installed on the XY stage 21. Therefore, the movable holding table 7 holds the circuit board 4 at a predetermined position by the substrate chucking mechanism unit 20 provided therein. The stage 21 is moved in the X direction and the Y direction by the operation of the stage 21, whereby the position of the circuit board 4 on the movable holding base 7 is adjusted so as to be a predetermined relative position with respect to the upper chip component 2. Is done.

また、可動保持台7は、XYステージ21に取り付けられて一体的に移動する保持台回転用サーボモータ23の駆動により回転されるようになっており、これにより、回路基板4は可動保持台7を介して回転されるようになっている。さらに、可動保持台7には基板平面度調整機構24が内蔵されており、この基板平面度調整機構24は、基板チャッキング機構部20により可動保持台7の上面上に保持された回路基板4の平面度を調整するものであり、上述したチップ部品平面度調整機構19と同様の構成を有して、回路基板4を正確な水平姿勢になるように調整するものである。したがって、この実施の形態では、チップ部品2と回路基板4とが、チップ部品平面度調整機構19および基板平面度調整機構24により共に水平配置となる姿勢に調整されることにより、互いに正確な平行配置に補正されるようになっている。   Further, the movable holding table 7 is rotated by driving a holding table rotating servo motor 23 attached to the XY stage 21 and moving integrally, whereby the circuit board 4 is rotated by the movable holding table 7. It is designed to be rotated through. Further, the substrate holding degree 7 includes a substrate flatness adjusting mechanism 24, and the substrate flatness adjusting mechanism 24 is held on the upper surface of the moving holding table 7 by the substrate chucking mechanism 20. The flatness of the circuit board 4 has the same configuration as that of the above-described chip component flatness adjusting mechanism 19, and the circuit board 4 is adjusted to have an accurate horizontal posture. Therefore, in this embodiment, the chip component 2 and the circuit board 4 are adjusted to be in a horizontal arrangement by the chip component flatness adjusting mechanism 19 and the substrate flatness adjusting mechanism 24, thereby being accurately parallel to each other. The arrangement is corrected.

このボンディング装置はコントローラ27により装置全体が制御されるようになっている。すなわち、コントローラ27は、上述した部品チャッキング機構部10、ヘッド回転用サーボモータ14、加重制御用サーボモータ17、基板チャッキング機構部20、XYステージ21、保持台回転用サーボモータ23、第1撮像手段8および第2撮像手段9などを制御するとともに、後述する画像処理部28が行った演算結果による補正量に基づき部品平面度調整機構19および基板平面度調整機構24を制御する。   This bonding apparatus is controlled by the controller 27 as a whole. That is, the controller 27 includes the component chucking mechanism unit 10, the head rotating servo motor 14, the load control servo motor 17, the substrate chucking mechanism unit 20, the XY stage 21, the holding table rotating servo motor 23, and the first. The imaging unit 8 and the second imaging unit 9 are controlled, and the component flatness adjusting mechanism 19 and the substrate flatness adjusting mechanism 24 are controlled based on the correction amount based on the calculation result performed by the image processing unit 28 described later.

上記コントローラ27は、チップ部品2を回路基板4にボンディングするのに先立って、ボンディングヘッド3に保持したチップ部品2を回路基板4に対し所定間隔で対向するセッティング位置に位置決めする制御を行う。上記第1撮像手段8は、自体に備えた部品撮像部8aおよび基板撮像部8bによりセッティング位置のチップ部品2および可動保持台7上の回路基板4をそれぞれ側面から撮影できる位置に設置されている。部品撮像部8aおよび基板撮像部8bは、それぞれCCDカメラと光学レンズ系とを備えて構成されている。この第1撮像手段8で撮影された画像データは画像処理部28に入力されて画像処理される。   Prior to bonding the chip component 2 to the circuit board 4, the controller 27 performs control to position the chip component 2 held on the bonding head 3 at a setting position facing the circuit board 4 at a predetermined interval. The first imaging means 8 is installed at a position where the component imaging unit 8a and the board imaging unit 8b provided in the first imaging unit 8 can photograph the chip component 2 at the setting position and the circuit board 4 on the movable holding base 7 from the side surfaces. . Each of the component imaging unit 8a and the board imaging unit 8b includes a CCD camera and an optical lens system. Image data photographed by the first imaging means 8 is input to the image processing unit 28 and subjected to image processing.

上記第2撮像手段9は、第1撮像手段8に相対向する箇所において水平方向に移動自在に設けられており、作動機構(図示せず)の駆動により、上記セッティング位置のチップ部品2および回路基板4の間の撮影位置(実線の図示位置)と、チップ部品2および回路基板4から側方に離間した退避位置(2点鎖線の図示位置)との間で往復動される。この第2撮像手段9には、撮影位置においてチップ部品2および回路基板4の各々の後述するボンディング面に付された位置決め用マークを同時に撮影するための部品撮影部9aおよび基板撮影部9bを具備している。この部品撮影部9aおよび基板撮影部9bは、それぞれCCDカメラと光学レンズ系とを備えて構成されている。この第2撮像手段9で撮影された画像データも画像処理部28に送られて画像処理される。   The second image pickup means 9 is provided so as to be movable in the horizontal direction at a position opposite to the first image pickup means 8, and is driven by an operating mechanism (not shown) to provide the chip component 2 and the circuit at the setting position. It is reciprocated between an imaging position between the boards 4 (shown by a solid line) and a retreat position (shown by a two-dot chain line) spaced laterally from the chip component 2 and the circuit board 4. The second imaging means 9 includes a component imaging unit 9a and a substrate imaging unit 9b for simultaneously imaging a positioning mark attached to a bonding surface (described later) of each of the chip component 2 and the circuit board 4 at the imaging position. doing. Each of the component photographing unit 9a and the board photographing unit 9b includes a CCD camera and an optical lens system. The image data photographed by the second imaging means 9 is also sent to the image processing unit 28 for image processing.

図4(a)は、上記ボンディング装置によるボンディングの対象としているバンプレス形チップ部品2および回路基板4を示す斜視図である。バンプレス形チップ部品2は、既存の一般的なICのようなバンプが形成されたものとは異なり、スクライブ工程を経てウェハから切り離されてチップ状とされただけのICであって、回路基板4に対するボンディング面2aに、所要個数の銅製の電極部2bが所定のパターンで高密度に形成されているとともに、複数の位置決め用マーク2cが所定位置にそれぞれ付記されている。一方、回路基板4には、チップ部品2に対するボンディング面4aに、チップ部品2の各電極部2bに個々に対応した電極部4bが形成されているとともに、チップ部品2の位置決め用マーク2cに対応した箇所に位置決め用マーク4cが形成されている。   FIG. 4A is a perspective view showing the bumpless chip component 2 and the circuit board 4 to be bonded by the bonding apparatus. The bumpless chip component 2 is an IC that is separated from a wafer through a scribing process and formed into a chip shape, unlike a conventional general IC in which bumps are formed. 4, a required number of copper electrode portions 2b are formed in a predetermined pattern with high density, and a plurality of positioning marks 2c are respectively attached to predetermined positions. On the other hand, on the circuit board 4, electrode portions 4 b corresponding to the respective electrode portions 2 b of the chip component 2 are formed on the bonding surface 4 a for the chip component 2 and correspond to the positioning marks 2 c of the chip component 2. Positioning marks 4c are formed at the locations.

上記チップ部品2を回路基板4上にボンディングするに際しては、チップ部品2を、これの各位置決め用マーク2cが回路基板4の各位置決め用マーク4cに正確に合致する相対位置に位置決めして回路基板4上に重合することにより、図4(b)に示すように、チップ部品2の各電極部2bと回路基板4の各電極部4bとが、金属間結合の法則により、バンプを介在することなくそれぞれ直接的に相互接合される。なお、金属間結合の法則とは、二つの金属における洗浄した表面同士を真空雰囲気中または酸化しない雰囲気中において或る圧力を加えて接触させると、強固に相互接合する現象である。但し、この相互接合を正確、且つ確実に行うためには、以下の課題を解消する必要がある。   When bonding the chip component 2 onto the circuit board 4, the chip component 2 is positioned at a relative position where each positioning mark 2 c of the chip component 2 exactly matches each positioning mark 4 c of the circuit board 4. As shown in FIG. 4 (b), bumps are interposed between the electrode parts 2b of the chip component 2 and the electrode parts 4b of the circuit board 4 by the law of metal-to-metal bonding. Each is directly interconnected. Note that the intermetallic bond law is a phenomenon in which the cleaned surfaces of two metals are strongly joined when brought into contact with each other by applying a certain pressure in a vacuum atmosphere or in an atmosphere that does not oxidize. However, in order to perform this mutual joining accurately and reliably, it is necessary to solve the following problems.

すなわち、上記ボンディング装置によるボンディングの対象となるバンプレス形チップ部品2は比較的多数の電極部2bが高密度に配設されたものであるから、チップ部品2と回路基板4とを、双方の各位置決め用マーク2c,4cを極めて高精度に合致させた位置合わ状態とした上で重合する必要がある。   That is, since the bumpless chip component 2 to be bonded by the bonding apparatus has a relatively large number of electrode portions 2b arranged at a high density, both the chip component 2 and the circuit board 4 are connected to each other. The positioning marks 2c and 4c need to be superposed after being brought into alignment with very high accuracy.

ところが上記バンプレス形チップ部品2は、電極部2bの高密度化に伴って必然的に既存のICよりも厚みの薄いものとなるから、部品チャッキング機構部10に保持されたときに比較的大きく変形する可能性があり、チップ部品2の位置決め用マーク2cをチップ部品2の変形状態のまま検出して、その検出位置を回路基板4の位置決め用マーク4cの検出位置に位置合わせしてチップ部品2と回路基板4との相対位置の位置決めを行うと、高密度に配設された双方の各電極部2b,4b間に位置ずれが生じてしまう。   However, the bumpless chip component 2 inevitably becomes thinner than the existing IC as the electrode portion 2b increases in density. The positioning mark 2c of the chip component 2 may be detected while the chip component 2 is in a deformed state, and the detected position is aligned with the detection position of the positioning mark 4c on the circuit board 4. When the relative position between the component 2 and the circuit board 4 is determined, a positional deviation occurs between the electrode portions 2b and 4b arranged at high density.

また、上記ボンディング装置では、チップ部品2の各電極部2bと回路基板4の各電極部4bとを、バンプを介在することなくそれぞれ直接的に相互接合することから、特にチップ部品2における変形、ゆがみ、ひずみおよびうねりなどの存在に拘わらず、双方の電極部2b,4bの全てを隙間の全く無い密着状態で相互接合する必要がある。   Further, in the above bonding apparatus, each electrode portion 2b of the chip component 2 and each electrode portion 4b of the circuit board 4 are directly joined to each other without interposing a bump. Regardless of the presence of distortion, strain, undulation, etc., it is necessary to jointly connect all of the electrode portions 2b, 4b in close contact with no gap.

これに対し、上記ボンディング装置では、コントローラ27が上述した課題を解消するように装置全体を制御することにより、好適なボンディングを行えるようになっている。つぎに、コントローラ27の制御処理を示した図2のフローチャートに基づき、上記ボンディング装置によるボンディング工程について説明する。   On the other hand, in the above-described bonding apparatus, the controller 27 controls the entire apparatus so as to solve the above-described problems, whereby suitable bonding can be performed. Next, the bonding process by the bonding apparatus will be described based on the flowchart of FIG.

先ず、コントローラ27は、真空チャンバ1の内部を真空雰囲気中とした状態において、各々のボンディング面2a,4aが予め洗浄された回路基板4とチップ部品2とが所定間隔で相対向する図1の図示状態にセッティングされたか否かを、図示省略したセンサからの検出信号の入力の有無に基づき常時判別して(ステップS1)、セッティングされたと判別した時点で、ヘッド回転用サーボモータ14および保持台回転用サーボモータ23に対し回転指令信号を与えるとともに、第1撮像手段8に対し部品撮像部8aおよび基板撮像部8bによるチップ部品2および回路基板4の各々の側方からの撮影を指令する(ステップS2)。これにより、チップ部品2がボンディングヘッド3に保持された状態で回転され、且つ回路基板4が可動保持台7上に固定された状態で回転されるとともに、この回転中のチップ部品2および回路基板4の各々の側周面の複数箇所が第1撮像手段8の部品撮像部8aおよび基板撮像部8bによりそれぞれ側方から撮影される。   First, in a state where the inside of the vacuum chamber 1 is in a vacuum atmosphere, the controller 27 has the circuit board 4 and the chip component 2 in which the bonding surfaces 2a and 4a have been cleaned in advance facing each other at a predetermined interval in FIG. Whether or not it is set to the illustrated state is always determined based on whether or not a detection signal is input from a sensor (not shown) (step S1), and when it is determined that the setting is set, the head rotating servo motor 14 and the holding base are determined. A rotation command signal is given to the rotation servomotor 23, and the first imaging means 8 is commanded to shoot from the side of each of the chip component 2 and the circuit board 4 by the component imaging unit 8a and the board imaging unit 8b ( Step S2). As a result, the chip component 2 is rotated while being held by the bonding head 3 and the circuit board 4 is rotated while being fixed on the movable holding base 7, and the rotating chip component 2 and circuit board are rotated. 4 is imaged from the sides by the component imaging unit 8a and the board imaging unit 8b of the first imaging unit 8 respectively.

上記撮影には、所定の低速度で定速回転されるチップ部品2および回路基板4を部品撮像部8aおよび基板撮像部8bが一定の時間間隔で撮像する方法と、所定角度毎にチップ部品2および回路基板4の回転を一時停止させ、且つその回転停止時のタイミングでチップ部品撮像部8aおよび基板撮像部8bで撮影する方法との何れかが採用される。何れの場合にも、チップ部品2および回路基板4の各々の側周面の複数箇所が撮影される。例えば、チップ部品2が一般的な平面視四角形のICである場合には、そのチップ部品2の少なくとも4辺の側面が撮影される。このボンディング装置では、チップ部品2および回路基板4をそれぞれ回転させながら撮影することにより、単一の第1撮像手段8を用いるだけであるにも拘わらず、チップ部品2および回路基板4の各々の側周面の複数箇所を撮影できる。   For the above photographing, the chip component 2 and the circuit board 4 rotated at a constant low speed at a predetermined low speed are imaged by the component imaging unit 8a and the substrate imaging unit 8b at a constant time interval, and the chip component 2 at every predetermined angle. Any one of the method of temporarily stopping the rotation of the circuit board 4 and photographing with the chip component imaging unit 8a and the board imaging unit 8b at the timing when the rotation is stopped is employed. In any case, a plurality of locations on the side peripheral surfaces of the chip component 2 and the circuit board 4 are photographed. For example, when the chip component 2 is a general IC having a rectangular shape in plan view, the side surfaces of at least four sides of the chip component 2 are photographed. In this bonding apparatus, each of the chip component 2 and the circuit board 4 is photographed while rotating the chip component 2 and the circuit board 4 respectively, although only the single first imaging means 8 is used. Multiple locations on the side surface can be photographed.

上記第1撮像手段8の部品撮像部8aおよび基板撮像部8bがそれぞれ撮影した画像データは画像処理部28に対し入力される。画像処理部28は、コントローラ27からの指令を受けて、入力した画像データを画像処理してチップ部品2および回路基板4の各々の平面度を求める演算を行う(ステップS3)。具体的には、画像処理部28が、チップ部品2および回路基板4を撮影した複数の画像データを比較対照してチップ部品2および回路基板4の各々の姿勢を画像認識し、例えば、チップ部品2および回路基板4が平面視四角形である場合に、これらの各4辺の高低差に基づき水平面に対する傾き角度および傾き方向を演算により算出する。   Image data captured by the component imaging unit 8 a and the board imaging unit 8 b of the first imaging unit 8 are input to the image processing unit 28. In response to a command from the controller 27, the image processing unit 28 performs image processing on the input image data to calculate the flatness of each of the chip component 2 and the circuit board 4 (step S3). Specifically, the image processing unit 28 compares and contrasts a plurality of image data obtained by photographing the chip component 2 and the circuit board 4 and recognizes the posture of each of the chip component 2 and the circuit board 4. 2 and the circuit board 4 are quadrangular in plan view, the tilt angle and tilt direction with respect to the horizontal plane are calculated by calculation based on the height difference of these four sides.

さらに、画像処理部28は、上述のようにして算出した平面度情報に基づいて部品平面度調整機構19および基板平面度調整機構24をそれぞれ作動させるための平面度補正量を算出する演算を行う(ステップS4)。具体的に説明すると、平面度補正量は、チップ部品2および回路基板4をそれぞれ水平姿勢に補正するのに必要な補正量であって、水平面上で互いに直交するX軸方向およびY軸方向における傾きを補正するための補正角度および回動方向である。   Further, the image processing unit 28 performs an operation for calculating a flatness correction amount for operating the component flatness adjusting mechanism 19 and the board flatness adjusting mechanism 24 based on the flatness information calculated as described above. (Step S4). More specifically, the flatness correction amount is a correction amount necessary for correcting the chip component 2 and the circuit board 4 to the horizontal posture, respectively, in the X axis direction and the Y axis direction orthogonal to each other on the horizontal plane. It is a correction angle and a rotation direction for correcting the inclination.

コントローラ27は、上述の平面度補正量を画像処理部28から受け取ったならば、その平面度補正量に基づき部品平面度調整機構19および基板平面度調整機構24をそれぞれ作動制御する(ステップS5)。これにより、チップ部品2および回路基板4は、各々のボンディング面2a,4aが共に許容範囲内の水平度に姿勢を補正されるから、所定の間隔を存して互いに平行に相対向する。   When the controller 27 receives the flatness correction amount from the image processing unit 28, the controller 27 controls the operation of the component flatness adjustment mechanism 19 and the board flatness adjustment mechanism 24 based on the flatness correction amount (step S5). . As a result, the chip component 2 and the circuit board 4 face each other in parallel with each other at a predetermined interval since the bonding surfaces 2a and 4a are both corrected in posture to a level within an allowable range.

続いて、コントローラ27は、第2撮像手段9を図1の2点鎖線で示す退避位置から実線で示す撮像位置まで移動させたのち、その第2撮像手段9を駆動させて部品撮像部9aおよび基板撮像部9bによりチップ部品2および回路基板4の各々の位置決め用マーク2c,4cをそれぞれ撮影させる(ステップS6)。この第2撮像手段9が撮影した画像データは画像処理部28に対し送られる。   Subsequently, the controller 27 moves the second imaging means 9 from the retracted position indicated by the two-dot chain line in FIG. 1 to the imaging position indicated by the solid line, and then drives the second imaging means 9 to drive the component imaging unit 9a and The board imaging unit 9b causes each of the positioning marks 2c and 4c of the chip component 2 and the circuit board 4 to be photographed (step S6). The image data captured by the second imaging unit 9 is sent to the image processing unit 28.

画像処理部28は、第2撮像手段9から画像データが入力したのち、コントローラ27から指令を受けたときに、入力画像データの画像処理を行って、チップ部品2および回路基板4の各々の位置決め用マーク2c,4cの相対位置ずれ量を算出する演算を行う(ステップS7)。このときの画像データは、チップ部品および回路基板4が共に各々のボンディング面2a,4aが許容範囲内の平行度に補正された状態で撮影されたものであるから、従来のように平行な相対位置に補正しないで位置決め用マークを撮像した画像データによる場合とは異なり、画像処理部28で算出される相対位置ずれ量は極めて正確なものとなる。   After receiving image data from the second imaging means 9 and receiving a command from the controller 27, the image processing unit 28 performs image processing on the input image data and positions each of the chip component 2 and the circuit board 4. An operation for calculating the relative displacement between the marks 2c and 4c is performed (step S7). Since the image data at this time was taken with both the chip component and the circuit board 4 corrected with the bonding surfaces 2a and 4a having a parallelism within an allowable range, the parallel relative as in the conventional case. Unlike the case of using image data obtained by imaging a positioning mark without correcting the position, the relative positional deviation amount calculated by the image processing unit 28 is extremely accurate.

画像処理部28で相対位置ずれ量が算出されたならば、コントローラ27は、その算出された相対位置ずれ量に基づきXYステージ21を作動制御して回路基板4の位置を調整するとともに、ヘッド回転用サーボモータ14または保持台回転用サーボモータ23の何れか一方を回転制御してチップ部品2または回路基板4の何れか一方の水平面上での角度を調整する(ステップS8)。すなわち、コントローラ27は、チップ部品2および回路基板4の各々の各位置決め用マーク2c,4cが合致するように回路基板4および/またはチップ部品2を位置調整する。この位置調整は、上述したように極めて正確な相対位置ずれ量が零となるように行われるので、位置調整した後は、チップ部品2と回路基板4の各々の電極部2b,4bがそれぞれ正確に相対向する配置に高精度に位置決めされる。   If the relative displacement amount is calculated by the image processing unit 28, the controller 27 adjusts the position of the circuit board 4 by controlling the operation of the XY stage 21 based on the calculated relative displacement amount, and rotates the head. One of the servo motor 14 for holding and the servo motor 23 for rotating the holding base is rotationally controlled to adjust the angle of either the chip component 2 or the circuit board 4 on the horizontal plane (step S8). That is, the controller 27 adjusts the position of the circuit board 4 and / or the chip component 2 so that the positioning marks 2c and 4c of the chip component 2 and the circuit board 4 are matched. As described above, this position adjustment is performed such that the extremely accurate relative displacement amount becomes zero. Therefore, after the position adjustment, the electrode parts 2b and 4b of the chip component 2 and the circuit board 4 are respectively accurate. Are positioned with high accuracy in the arrangement opposite to each other.

このようにしてチップ部品2と回路基板4との相対位置が高精度に位置決めされたならば、コントローラ27は、第2撮像手段9を図1に2点鎖線で示す退避位置まで移動させたのちに、加重制御用サーボモータ17に回転指令を与えることにより、昇降体13を介しボンディングヘッド3を下降させて、ボンディングヘッド3に保持されているチップ部品2を回路基板4上に重ね合わさせる(ステップS9)。このとき、チップ部品2と回路基板4との相対位置が高精度に位置決めされているので、チップ部品2の全ての各電極部2bが回路基板4の対応する各電極部4b上に正確に接触する。   If the relative position between the chip component 2 and the circuit board 4 is thus positioned with high accuracy, the controller 27 moves the second imaging means 9 to the retracted position indicated by the two-dot chain line in FIG. In addition, by giving a rotation command to the weight control servomotor 17, the bonding head 3 is lowered via the elevating body 13 and the chip component 2 held by the bonding head 3 is superposed on the circuit board 4 (step). S9). At this time, since the relative positions of the chip component 2 and the circuit board 4 are positioned with high accuracy, all the electrode portions 2b of the chip component 2 are accurately in contact with the corresponding electrode portions 4b of the circuit board 4. To do.

ここで、加重制御用サーボモータ17は、回転押圧部11に対し予め設定された所定圧力を常時加えるようになっているので、チップ部品2が回路基板4上に重ね合わされた時点では、チップ部品2の各電極部2bのうちの少なくとも回転押圧部11に対向する特定の電極部2bが対応する回路基板4の電極部4bに所定圧力で押し付けられて、上述した金属間結合の法則により強固に相互接合される。但し、この実施の形態のボンディング対象のバンプレス形チップ部品2は、各電極部2bが高密度に配設されて厚みの薄いものであることから、変形、ゆがみ、ひずみおよびうねりなどが存在している可能性があって、チップ部品2における上記特定の電極部2bを除く他の各電極部2bは回路基板4の対応する電極部4bに相互接合していないおそれがある。   Here, since the weight control servomotor 17 always applies a predetermined pressure set in advance to the rotary pressing portion 11, the chip component 2 is overlaid on the circuit board 4 when the chip component 2 is overlaid on the circuit board 4. The specific electrode portion 2b facing at least the rotation pressing portion 11 of each of the two electrode portions 2b is pressed against the corresponding electrode portion 4b of the circuit board 4 with a predetermined pressure, and is firmly established by the above-described law of intermetallic bonding. Interconnected. However, the bumpless chip component 2 to be bonded in this embodiment has deformation, distortion, distortion and waviness because the electrode portions 2b are thinly arranged with high density. There is a possibility that the other electrode parts 2 b except the specific electrode part 2 b in the chip component 2 may not be joined to the corresponding electrode parts 4 b of the circuit board 4.

そこで、コントローラ27は、図3に実線で図示するように、ボンディングヘッド3の部品チャッキング機構部10に対し開放方向に作動する指令を与えてチップ部品2の保持を解除させ(ステップS10)たのち、XYステージ21を作動制御して、同図に矢印で示すように、回路基板4を円柱状ローラからなる回転押圧部11の軸心に対し直交する方向(図の左右方向)に向け所定範囲内で移動させる(ステップS11)。上記所定範囲は、回転押圧部11がチップ部品2の全面にわたり移動する範囲である。   Therefore, as shown by a solid line in FIG. 3, the controller 27 gives a command to operate in the opening direction to the component chucking mechanism 10 of the bonding head 3 to release the holding of the chip component 2 (step S10). Thereafter, the operation of the XY stage 21 is controlled, and the circuit board 4 is predetermined in a direction (left and right direction in the figure) perpendicular to the axis of the rotary pressing portion 11 made of a cylindrical roller, as indicated by an arrow in FIG. Move within the range (step S11). The predetermined range is a range in which the rotary pressing portion 11 moves over the entire surface of the chip component 2.

このとき、チップ部品2は、上記特定の電極部2bが回路基板4の対応する電極部4bに強固に相互接合されて回路基板4と一体化されているので、XYステージ21の作動に伴って回路基板4と一体に移動される。回転押圧部11は、加重制御用サーボモータ17から常に所定圧力となるように加圧されているので、チップ部品2の移動に伴い回転しながらチップ部品2を回路基板4に対し上記所定圧力で押し付ける。これにより、チップ部品2に変形、ゆがみ、ひずみおよびうねりなどが存在している場合であっても、チップ部品2の全ての電極部2bが回路基板4の対応する各電極部4bに金属間結合の法則により強固に相互接合される。   At this time, in the chip component 2, the specific electrode portion 2 b is firmly joined to the corresponding electrode portion 4 b of the circuit board 4 and integrated with the circuit board 4. It is moved together with the circuit board 4. Since the rotation pressing unit 11 is pressurized from the servo motor 17 for weight control so as to always have a predetermined pressure, the chip component 2 is rotated against the circuit board 4 at the predetermined pressure while rotating as the chip component 2 moves. Press. As a result, even if the chip component 2 is deformed, distorted, distorted, or undulated, all the electrode portions 2b of the chip component 2 are metal-to-metal bonded to the corresponding electrode portions 4b of the circuit board 4. Are firmly joined to each other by the law of

このように、上記ボンディング方法では、離間状態のチップ部品2と回路基板4とを、これらの側周面の複数箇所を撮像した比較的多くの画像データの画像処理の結果から演算により算出した補正量に基づき互いに平行となるように姿勢を補正した状態で、チップ部品2と回路基板4との各々の位置決め用マーク2c,4cの位置を検出して相対位置ずれ量を算出した上で、この相対位置ずれ量に基づきチップ部品2と回路基板4とを位置合わせするので、チップ部品2と回路基板4とを0.1μmオーダーの極めて高精度な相対位置に位置決めすることができ、しかも、この位置決め状態でチップ部品2を回路基板4に重合したのちに、チップ部品2の全面を回転押圧部11により所定圧力で回路基板4に押し付けて、チップ部品2に変形、ゆがみ、ひずみおよびうねりなどが存在していても、チップ部品2における高密度に配設された多数個の電極部2bの全てを回路基板4の対応する各電極部4bに隙間の無い確実な密着状態で相互接合することができる。そのため、チップ部品2は高いボンディング強度で回路基板4にボンディングされ、チップ部品2と回路基板4との双方の電極部2b,4b間の導電抵抗は極めて低いものとなる。   As described above, in the bonding method, the chip component 2 and the circuit board 4 in the separated state are corrected by calculation from the results of image processing of a relatively large amount of image data obtained by imaging a plurality of locations on the side peripheral surfaces. In a state where the postures are corrected so as to be parallel to each other based on the amount, the positions of the positioning marks 2c and 4c of the chip component 2 and the circuit board 4 are detected to calculate the relative positional deviation amount. Since the chip component 2 and the circuit board 4 are aligned based on the relative displacement amount, the chip component 2 and the circuit board 4 can be positioned at an extremely high relative position of the order of 0.1 μm. After the chip component 2 is superposed on the circuit board 4 in the positioned state, the entire surface of the chip component 2 is pressed against the circuit board 4 with a predetermined pressure by the rotary pressing portion 11 and deformed into the chip component 2. Even if there is distortion, distortion, undulation, etc., all of the multiple electrode parts 2b arranged at high density in the chip component 2 are securely adhered to the corresponding electrode parts 4b of the circuit board 4 without any gaps. Can be joined together. Therefore, the chip component 2 is bonded to the circuit board 4 with high bonding strength, and the conductive resistance between the electrode portions 2b and 4b of both the chip component 2 and the circuit board 4 is extremely low.

このようにしてチップ部品2の回路基板4へのボンディングが終了すると、コントローラ27は、加重制御用サーボモータ17を作動制御して、ボンディングヘッド3を図1に図示するセッティング位置まで上昇させ(ステップS12)たのち、ボンディング工程が終了したか否かを判別して(ステップS13)、終了であると判別するまで、ステップS1にリターンして上述と同様の制御処理を繰り返す。但し、同一の回路基板4に複数個のチップ部品2をボンディングする場合には、2個目以降のチップ部品2のボンディングに際して、回路基板4の平面度の補正が省略される。   When the bonding of the chip component 2 to the circuit board 4 is completed in this way, the controller 27 controls the operation of the load control servomotor 17 to raise the bonding head 3 to the setting position shown in FIG. After S12), it is determined whether or not the bonding process is completed (Step S13), and the process returns to Step S1 and the same control process as described above is repeated until it is determined that the bonding process is completed. However, when bonding a plurality of chip components 2 to the same circuit board 4, the correction of the flatness of the circuit board 4 is omitted when bonding the second and subsequent chip components 2.

なお、上記実施の形態では、真空チャンバ1の真空雰囲気中において金属間結合の法則によりチップ部品2を回路基板4にボンディングする場合を例示して説明したが、酸化しない雰囲気中、例えば、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスの雰囲気中において金属間結合の法則によりチップ部品2を回路基板4にボンディングするようにしてもよい。また、上記実施の形態では、チップ部品2と回路基板4の両方の平面度を補正するようにして双方を極めて高精度に平行配置する場合について説明したが、装着対象物である回路基板4は、電極部4bが高密度に配設される場合であっても、変形、ゆがみ、ひずみおよびうねりなどが発生するおそれが少なくなるので、チップ部品2の平面度を上述のように補正するだけでもよい。   In the above embodiment, the case where the chip component 2 is bonded to the circuit board 4 in the vacuum atmosphere of the vacuum chamber 1 by the law of intermetallic bonding has been described as an example. Alternatively, the chip component 2 may be bonded to the circuit board 4 according to the law of intermetallic bonding in an atmosphere of an inert gas such as argon gas. In the above embodiment, the case where both the chip component 2 and the circuit board 4 are arranged in parallel with extremely high precision so as to correct the flatness of both the chip component 2 and the circuit board 4 has been described. Even if the electrode portions 4b are arranged at a high density, there is less risk of deformation, distortion, distortion, undulation, etc., so just correcting the flatness of the chip component 2 as described above. Good.

さらに、上記実施の形態では、XYステージ21の作動により回路基板4を水平方向に移動させてチップ部品2と回路基板4との相対位置を位置決めするようにしたが、ボンディングヘッド3を介してチップ部品2を水平方向に移動させるようにしてもよい。また、回転押圧部11は、上記実施の形態の円柱状のローラに限らず、球状体を用いてもよく、要は回転しながらチップ部品2を回路基板4に押圧できるものであればよい。   Further, in the above embodiment, the circuit board 4 is moved in the horizontal direction by the operation of the XY stage 21 so as to position the relative position between the chip component 2 and the circuit board 4. The component 2 may be moved in the horizontal direction. Further, the rotary pressing unit 11 is not limited to the cylindrical roller of the above embodiment, and a spherical body may be used as long as it can press the chip component 2 against the circuit board 4 while rotating.

チップ部品と装着対象物との相対位置を極めて高精度に位置することができるとともに、チップ部品が電極部を高密度に配設した厚みの薄いものであっても、このチップ部品の全ての電極部を装着対象物の対応する電極部に隙間の全く無い密着状態で相互接合することができるから、近い将来において実施が予想される次世代の実装工法、例えば、スクライブ工程を経てウェハから切り離されただけのICのようなバンプレス形チップ部品を回路基板などの装着対象物に直接ボンディグする実装工法に好適に活用することが可能である。   The relative position between the chip component and the mounting object can be positioned with extremely high accuracy, and all the electrodes of this chip component can be used even if the chip component is thin with the electrode portions arranged at high density. Can be bonded to the corresponding electrode part of the mounting object without any gaps, so that it is separated from the wafer through a next-generation mounting method that is expected to be implemented in the near future, for example, a scribe process. It can be suitably used for a mounting method in which a bumpless chip component such as a simple IC is directly bonded to a mounting object such as a circuit board.

本発明の一実施の形態に係るチップ部品のボンディング方法を具現化したチップ部品のボンディング装置の概略構成を示す縦断面図。1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a chip component bonding apparatus that embodies a chip component bonding method according to an embodiment of the present invention; 同上のボンディング装置のコントローラによる制御処理を示したフローチャート。The flowchart which showed the control processing by the controller of a bonding apparatus same as the above. 同上のボンディング装置におけるボンディングヘッドの動作を説明するための拡大図。The enlarged view for demonstrating operation | movement of the bonding head in the bonding apparatus same as the above. (a)は同上のボンディング装置によるボンディングの対象としているバンプレス形チップ部品および回路基板を示す斜視図、(b)はバンプレス形チップ部品を回路基板にボンディングした状態の側面図。(A) is a perspective view which shows the bumpless chip component and circuit board which are the object of bonding by the bonding apparatus same as the above, (b) is a side view of the state which bonded the bumpless chip component to the circuit board.

符号の説明Explanation of symbols

2 バンプレス形チップ部品(チップ部品)
2b チップ部品の電極部
2c チップ部品の位置決め用マーク
3 ボンディングヘッド
4 回路基板(装着対象物)
4b 装着対象物の電極部
4c 装着対象物の位置決め用マーク
7 可動保持台(保持台)
8 第1撮像手段(撮像手段)
9 第2撮像手段(撮像手段)
10 部品チャッキング機構部(保持機構)
11 回転押圧部
14 ヘッド回転用サーボモータ(部品回転駆動源)
17 加重制御用サーボモータ(加圧制御駆動源)
19 部品平面度調整機構
21 XYステージ(移動機構)
27 コントローラ(制御手段)
28 画像処理部
2 Bumpless chip parts (chip parts)
2b Chip part electrode part 2c Chip part positioning mark 3 Bonding head 4 Circuit board (mounting object)
4b Electrode part of mounting object 4c Mark for positioning of mounting object 7 Movable holding base (holding base)
8 First imaging means (imaging means)
9 Second imaging means (imaging means)
10 Parts chucking mechanism (holding mechanism)
11 Rotation pressing unit 14 Servo motor for head rotation (component rotation drive source)
17 Servo motor for weight control (pressurization control drive source)
19 Component flatness adjusting mechanism 21 XY stage (moving mechanism)
27 Controller (control means)
28 Image processing unit

Claims (6)

チップ部品の各電極部を装着対象物の対応する各電極部に直接接合する部品のボンディング方法であって、
前記チップ部品と前記装着対象物とが互いに離間した状態で、前記チップ部品の側周面の複数箇所を側方から撮影した画像データの画像処理の結果から算出した平面度補正量に基づき前記チップ部品を前記装着対象物に対し平行に対向する姿勢に補正する第1の工程と、
互いに平行に相対向する前記チップ部品と前記装着対象物とを、各々に付された位置決め用マークをそれぞれ撮影した画像データの画像処理の結果から算出した相対位置ずれ補正量に基づき所定の相対位置に位置決めする第2の工程と、
所定の相対位置に位置決めした前記チップ部品と前記装着対象物とを、真空雰囲気中または酸化しない雰囲気中で相互に重合して加圧することにより、前記チップ部品および前記装着対象物の各々の各電極部を接合する第3の工程と、
を有することを特徴とする部品のボンディング方法。
A component bonding method for directly bonding each electrode part of a chip component to each corresponding electrode part of a mounting object,
The chip based on the flatness correction amount calculated from the result of image processing of image data obtained by photographing a plurality of locations on the side peripheral surface of the chip component from the side in a state where the chip component and the mounting object are separated from each other. A first step of correcting the component to a posture facing the mounting object in parallel;
A predetermined relative position based on a relative displacement correction amount calculated from an image processing result of image data obtained by photographing the positioning mark attached to each of the chip component and the mounting target that are opposite to each other in parallel. A second step of positioning to
The chip component positioned at a predetermined relative position and the mounting object are superposed on each other in a vacuum atmosphere or in an atmosphere that does not oxidize and pressurize, whereby each electrode of the chip component and the mounting object is provided. A third step of joining the parts;
A method for bonding parts, comprising:
第1の工程において、チップ部品を保持するボンディングヘッドを回転させながら、前記チップ部品の側周面を単一の撮像手段で撮影し、この撮影による画像データにおける前記チップ部品の高低差から前記チップ部品の傾き量および傾き方向を平面度補正量として算出し、この算出した平面度補正量に基づき前記チップ部品の姿勢を補正するようにした請求項1に記載の部品のボンディング方法。   In the first step, while rotating the bonding head that holds the chip component, the side peripheral surface of the chip component is imaged by a single imaging unit, and the chip is determined based on the height difference of the chip component in the image data obtained by the imaging. 2. The component bonding method according to claim 1, wherein an inclination amount and an inclination direction of the component are calculated as a flatness correction amount, and the posture of the chip component is corrected based on the calculated flatness correction amount. 第1の工程において、チップ部品の姿勢を平面度補正量に基づき補正するのに加えて、装着対象物を保持する可動保持台を回転させながら、前記装着対象物の側周面を単一の撮像手段で撮影し、この撮影による複数の画像データにおける前記装着対象物の高低差から前記装着対象物の傾き量および傾き方向を平面度補正量として算出し、この算出した平面度補正量に基づき前記装着対象物を前記チップ部品に対し平行に対向する姿勢に補正するようにした請求項2に記載の部品のボンディング方法。   In the first step, in addition to correcting the posture of the chip part based on the flatness correction amount, the side peripheral surface of the mounting object is made to be a single surface while rotating the movable holding table that holds the mounting object. An image is taken by an imaging means, and the inclination amount and the inclination direction of the attachment object are calculated as a flatness correction amount from the difference in height of the attachment object in a plurality of image data obtained by the imaging, and based on the calculated flatness correction amount The component bonding method according to claim 2, wherein the mounting object is corrected to a posture facing the chip component in parallel. 第3の工程において、チップ部品を保持するボンディングヘッドの作動により前記チップ部品を装着対象物に重合したのちに、前記ボンディングヘッドによる前記チップ部品の保持を解除して、重合状態の前記チップ部品および前記装着対象物と前記ボンディングに設けられて前記チップ部品を前記装着対象物に所定圧力で押圧する回転押圧部とを相対移動させて、前記チップ部品の表面上で回転する前記回転押圧部により前記チップ部品をこれの全面にわたり前記装着対象物に前記所定圧力で押し付けるようにした請求項1ないし3の何れかに記載の部品のボンディング方法。   In the third step, after the chip component is polymerized to the mounting object by the operation of the bonding head that holds the chip component, the chip component held by the bonding head is released, and the chip component in the polymerized state and The rotation pressing portion that is provided on the mounting object and is rotated on the surface of the chip component by relatively moving a rotation pressing portion that is provided on the bonding and presses the chip component against the mounting object with a predetermined pressure. 4. The component bonding method according to claim 1, wherein the chip component is pressed against the mounting object with the predetermined pressure over the entire surface thereof. 第3の工程において、ボンディングヘッドの作動により前記チップ部品を装着対象物に重合するときに、前記ボンディングヘッドの回転押圧部により前記チップ部品の少なくとも1つの電極部を前記装着対象物の対応する電極部に所定圧力で押し付けて金属間結合の法則により相互接合させるようにした請求項4に記載の部品のボンディング方法。   In the third step, when the chip component is superposed on the mounting object by the operation of the bonding head, at least one electrode portion of the chip component is moved to the corresponding electrode of the mounting object by the rotation pressing portion of the bonding head. The component bonding method according to claim 4, wherein the parts are pressed against each other with a predetermined pressure so as to be bonded to each other according to the law of bonding between metals. チップ部品を着脱自在に保持する保持機構と前記チップ部品を所定圧力で装着対象物に押し付ける回転押圧部とを備えて回転自在で、且つ昇降自在に設けられたボンディングヘッドと、
前記ボンディングヘッドを回転させる部品回転駆動源と、
前記回転押圧部に対し所定圧力で加圧する加圧制御駆動源と、
前記保持機構に対し水平面に対する傾き角度を自在に調整可能な部品平面度調整機構と、
前記装着対象物を前記チップ部品に相対向する配置で保持する保持台と、
前記ボンディングヘッドまたは前記保持台の少なくとも一方を水平方向に移動させる移動機構と、
前記ボンディングヘッドに保持された状態で前記部品回転駆動源の駆動により回転される前記チップ部品の側周面を側方から撮影する第1撮像手段と、
離間状態で相対向する前記チップ部品および前記装着対象物にそれぞれ付された位置決め用マークをそれぞれ撮影する第2撮像手段と、
前記第1および第2撮像手段がそれぞれ撮影した画像データを画像処理して前記チップ部品の平面度補正量および前記チップ部品と前記装着対象物との相対位置ずれ補正量を演算する画像処理部と、
前記画像処理部が算出した平面度補正量および相対位置ずれ量補正に基づき前記部品平面度調整機構および移動機構をそれぞれ作動制御して、前記チップ部品を前記装着対象物に対し平行となる姿勢に修正させたのちに、前記チップ部品と前記装着対象物とを所定の相対位置に位置決めして、前記チップ部品を前記装着対象物に重合させ、前記移動機構を作動させて重合状態の前記チップ部品および前記装着対象物と前記回転押圧部とを相対移動させるように制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする部品のボンディング装置。
A bonding head provided with a holding mechanism for detachably holding the chip component and a rotation pressing portion that presses the chip component against an object to be mounted with a predetermined pressure, and is rotatable and can be moved up and down;
A component rotation drive source for rotating the bonding head;
A pressurization control drive source that pressurizes the rotary pressing unit at a predetermined pressure;
A component flatness adjusting mechanism capable of freely adjusting an inclination angle with respect to a horizontal plane with respect to the holding mechanism;
A holding table for holding the mounting object in an arrangement opposite to the chip component;
A moving mechanism for moving at least one of the bonding head or the holding table in a horizontal direction;
First imaging means for photographing a side peripheral surface of the chip component rotated by driving of the component rotation driving source while being held by the bonding head from the side;
Second imaging means for imaging each of the chip parts facing each other in the separated state and the positioning marks attached to the mounting object;
An image processing unit that performs image processing on image data captured by each of the first and second imaging units to calculate a flatness correction amount of the chip component and a relative positional deviation correction amount between the chip component and the mounting target; ,
Based on the flatness correction amount and the relative positional deviation amount correction calculated by the image processing unit, the component flatness adjusting mechanism and the moving mechanism are respectively controlled to operate so that the chip component is parallel to the mounting object. After the correction, the chip component and the mounting object are positioned at a predetermined relative position, the chip component is superposed on the mounting object, and the moving mechanism is operated to activate the chip part in a superposed state. And a control means for controlling the mounting object and the rotation pressing portion to move relative to each other;
A bonding apparatus for parts, comprising:
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