JP2006120975A - Electronic component mounting apparatus and holding tool - Google Patents
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Abstract
【課題】超音波振動を利用して電子部品を高密度に回路基板に実装する電子部品装着装置において、実装済みの電子部品に保持ツールの保持面を当接させることなく超音波振動を効率よく装着対象の電子部品に伝達するとともに、保持ツールに保持された電子部品の位置を正確に求めることを可能とする。
【解決手段】電子部品91を保持ツールの保持面353に保持して保持ツールを介して超音波振動を電子部品91に付与しつつ回路基板に押圧することにより電子部品91を回路基板に実装する電子部品装着装置において、保持面353を正方形から角を面取りした形状とする。これにより、保持ツールの先端部の剛性を高く維持しつつ電子部品の画像を取得した際に保持面353の角が電子部品の角として誤検出されることを防止することができ、電子部品の位置を正確に求めることができる。
【選択図】図7.AIn an electronic component mounting apparatus for mounting electronic components on a circuit board with high density using ultrasonic vibration, ultrasonic vibration can be efficiently performed without bringing a holding surface of a holding tool into contact with the mounted electronic component. In addition to being transmitted to the electronic component to be mounted, it is possible to accurately obtain the position of the electronic component held by the holding tool.
An electronic component 91 is mounted on a circuit board by holding the electronic component 91 on a holding surface 353 of the holding tool and pressing the electronic component 91 through the holding tool while applying ultrasonic vibration to the electronic component 91. In the electronic component mounting apparatus, the holding surface 353 has a square shape with chamfered corners. As a result, it is possible to prevent the corner of the holding surface 353 from being erroneously detected as the corner of the electronic component when an image of the electronic component is acquired while maintaining the rigidity of the tip of the holding tool high. The position can be determined accurately.
[Selection] FIG. A
Description
本発明は、超音波振動を利用して電子部品を回路基板に装着する電子部品装着装置およびこの電子部品装着装置にて使用される保持ツールに関する。 The present invention relates to an electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component on a circuit board using ultrasonic vibration, and a holding tool used in the electronic component mounting apparatus.
従来より、電子部品を回路基板に接合する分野において超音波振動による金属接合が利用されている。例えば、半導体チップの電極に突起バンプを形成し、突起バンプと回路基板の電極とを当接させた上で半導体チップ側から超音波振動を付与してバンプと回路基板の電極とが接合される。 Conventionally, metal bonding by ultrasonic vibration has been used in the field of bonding electronic components to circuit boards. For example, a bump bump is formed on an electrode of a semiconductor chip, and the bump and the electrode of the circuit board are brought into contact with each other, and then the ultrasonic vibration is applied from the semiconductor chip side to bond the bump and the electrode of the circuit board. .
一方、特許文献1では半導体チップとテープキャリアのインナーリードとを接合するインナーリードボンディングを超音波振動を利用して行う技術が開示されている。特許文献1のボンディングツールでは、インナーリードの狭ピッチ化に対応しつつツール先端部の剛性を高めて超音波振動をインナーリードに効率よく伝えるために、ツール先端の断面が主超音波振動方向に長い形状とされる。また、ツールの先端が半導体チップの他の部分を破壊しないように、ツール先端から主超音波振動方向に垂直な方向の辺を含む部位を取り除いて剛性を保持しつつ先端の幅を短くする手法についても言及されている。
ところで、近年、電子部品のベアチップを高密度に実装して様々な装置の部品が製造されている。電子部品はツールに吸着保持され、回路基板に装着されるとともにツールを介して超音波振動が付与されることにより実装される。電子部品を高密度に実装する場合、ツールが実装済みの電子部品に接触しないようにする必要があり、ツールの先端は極めて小さくされる。その結果、特許文献1の場合と同様にツール先端まで超音波振動を効率よく伝達させることが重要となる。
By the way, in recent years, parts of various devices are manufactured by mounting bare chips of electronic parts with high density. The electronic component is held by suction with a tool, mounted on a circuit board, and mounted by applying ultrasonic vibration through the tool. When electronic components are mounted at high density, it is necessary to prevent the tool from coming into contact with the mounted electronic component, and the tip of the tool is extremely small. As a result, as in the case of
ここで、ツールの剛性をできるだけ高くしつつツールが実装済みの電子部品と接触しないようにするには、ツール先端の電子部品を保持する面(以下、「保持面」という。)の大きさおよび形状を電子部品と同等かつ同形状とすることが好ましい。しかしながら、保持面を電子部品と同様の矩形とした場合、ツール先端における電子部品の保持位置が誤検出される可能性が高くなってしまう。 Here, in order to make the tool as rigid as possible and prevent the tool from coming into contact with the mounted electronic component, the size of the surface that holds the electronic component at the tip of the tool (hereinafter referred to as “holding surface”) and It is preferable that the shape is the same as the electronic component and the same shape. However, if the holding surface has a rectangular shape similar to that of the electronic component, there is a high possibility that the holding position of the electronic component at the tool tip is erroneously detected.
例えば、電子部品の位置を検出する際には、ツールに保持された電子部品を下方から撮像し、取得された画像から対角に位置する1対の角(コーナー)を示す形状が抽出される。そして、1対の角から電子部品の中心が求められる。ところが、ツールの保持面が矩形の場合、保持面が電子部品よりも大きかったり、電子部品が保持面からはみ出す状態で保持されると、保持面の角が電子部品の角として取得画像から誤って抽出され、その結果、電子部品の位置が誤検出されてしまう。 For example, when detecting the position of the electronic component, the electronic component held by the tool is imaged from below, and a shape indicating a pair of corners (corners) positioned diagonally is extracted from the acquired image. . And the center of an electronic component is calculated | required from a pair of corners. However, when the holding surface of the tool is rectangular, if the holding surface is larger than the electronic component or the electronic component is held in a state of protruding from the holding surface, the corner of the holding surface is erroneously taken as the corner of the electronic component from the acquired image. As a result, the position of the electronic component is erroneously detected.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、超音波振動を利用して電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置において、保持部の剛性を高く維持して超音波振動を効率よく電子部品に与えつつ電子部品の位置の誤検出を防止して正確な位置を求めることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an electronic component mounting apparatus that mounts an electronic component on a circuit board using ultrasonic vibration, the ultrasonic vibration is efficiently maintained while maintaining the rigidity of the holding portion high. An object of the present invention is to obtain an accurate position by preventing erroneous detection of the position of the electronic component while giving it to the electronic component.
請求項1に記載の発明は、電子部品を回路基板に装着する電子部品装着装置であって、電子部品を保持する保持部と、前記保持部に保持された電子部品を回路基板に向けて押圧する押圧機構と、前記保持部を介して電子部品に超音波振動を付与する超音波振動子と、前記保持部に保持された電子部品を撮像する撮像部と、前記撮像部からの出力に基づいて前記保持部に対する前記電子部品の位置を求める演算部とを備え、前記保持部が、保持部本体と、前記保持部本体から突出するとともに先端面が電子部品を吸着保持する保持面とされた先端部とを備え、前記保持面が、矩形から少なくとも対角方向の1対の角を除去した形状である。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電子部品装着装置であって、前記保持面が、前記矩形から全ての角を除去した形状である。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の電子部品装着装置であって、前記保持面が、正方形の対角方向の1対の角のみを除去した形状であり、前記超音波振動子により、前記保持面が前記正方形の他の1対の角を結ぶ対角方向に振動する。 A third aspect of the present invention is the electronic component mounting apparatus according to the first aspect, wherein the holding surface has a shape obtained by removing only a pair of square corners, and the ultrasonic vibration By the child, the holding surface vibrates in a diagonal direction connecting another pair of corners of the square.
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の電子部品装着装置であって、前記矩形の除去された角において除去部分の各辺上の長さが、前記撮像部により前記保持面上において判別可能な最小距離の2倍を超え、前記各辺の長さの1/3以下である。 A fourth aspect of the present invention is the electronic component mounting apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the length of each side of the removed portion at the removed corner of the rectangle is the imaging unit. Therefore, it exceeds twice the minimum distance that can be discriminated on the holding surface and is 1/3 or less of the length of each side.
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の電子部品装着装置であって、前記電子部品が、ベアチップである。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の電子部品装着装置であって、前記超音波振動子により振動しつつ前記先端部が押圧されることにより前記保持面を研磨する研磨部をさらに備える。 A sixth aspect of the present invention is the electronic component mounting apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the holding surface is moved by pressing the tip while vibrating by the ultrasonic vibrator. A polishing unit for polishing is further provided.
請求項7に記載の発明は、超音波振動を利用して電子部品を回路基板に装着する電子部品装着装置において前記電子部品を吸着保持する保持ツールであって、保持部本体に取り付けられる取付部と、前記取付部から突出するとともに先端面が電子部品を吸着保持する保持面とされた先端部とを備え、前記保持面が、矩形から少なくとも対角方向の1対の角を除去した形状である。
The invention according to
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の保持ツールであって、前記保持面が、矩形から全ての角を除去した形状である。
The invention according to
本発明によれば、実装済みの電子部品に保持面を当接させることなく超音波振動を効率よく装着対象の電子部品に伝達することができるとともに、電子部品の位置を正確に求めることができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently transmit ultrasonic vibration to an electronic component to be mounted without bringing the holding surface into contact with the mounted electronic component, and it is possible to accurately obtain the position of the electronic component. .
また、請求項2および8の発明では、保持面の対称性を容易に得ることができ、請求項3の発明では、先端部の剛性をさらに向上することができる。
In the inventions of
図1は、本発明の一の実施の形態に係る電子部品装着装置1を示す正面図であり、図2は電子部品装着装置1の平面図である。電子部品装着装置1は、微細な電子部品を反転した後に、プリント基板等の回路基板9上への電子部品の装着と電極の接合(すなわち、実装)とを同時に行う、いわゆる、フリップチップ実装装置である。
FIG. 1 is a front view showing an electronic
電子部品装着装置1は、回路基板9を保持する基板保持部2を備え、基板保持部2の上方(図1中に示す(+Z)側)には、基板保持部2に保持された回路基板9に電子部品を装着する装着機構3が設けられ、基板保持部2の(−X)側には、装着機構3に電子部品を供給する部品供給部4が設けられる。また、基板保持部2と部品供給部4との間には、部品供給部4により装着機構3に供給された電子部品を撮像する撮像部5、並びに、電子部品を回収する部品回収機構61および62が設けられ、回路基板9の(+X)側には、装着機構3の部品保持部33の先端を研磨する研磨部7が設けられる。電子部品装着装置1では、これらの機構が制御部8により制御されることにより、回路基板9に対する電子部品の装着が行われる。
The electronic
基板保持部2は、回路基板9を保持するステージ21、および、ステージ21を図1中のY方向に移動するステージ移動機構22を備える。研磨部7はステージ21の(+X)側に取り付けられており、ステージ移動機構22によりステージ21と一体的にY方向に移動する。研磨部7は、平らで水平な研磨面711を有するシート状の研磨部材71、および、研磨部材71を保持する研磨部材保持部72を備える。
The
装着機構3は、装着ヘッド31および装着ヘッド31をX方向に移動する装着ヘッド移動機構32を備え、装着ヘッド31は、吸着により電子部品を保持する部品保持部33を備える。装着ヘッド31には、部品保持部33を昇降する昇降機構34が設けられる。
The
図3は、部品保持部33近傍を拡大して示す図である。部品保持部33では、電子部品を吸着保持する保持ツール331が保持部本体332に挿入されて固定され、保持部本体332には、超音波振動を付与する発振部である超音波振動子333が取り付けられる。保持部本体332はブロック334を介してシャフト335に取り付けられ、昇降機構34(図1参照)によりシャフト335がZ方向に移動することにより、部品保持部33が回路基板9や研磨面711に対して相対的に昇降する。
FIG. 3 is an enlarged view showing the vicinity of the
図4は、保持ツール331近傍をさらに拡大して示す図である。保持ツール331は、保持部本体332に取り付けられる取付部351と、前記取付部35から突出する先端部352とを備える。保持部本体332に取付部351が取り付けられた際には先端部352は保持部本体332から下方へと柱状に突出する。先端部352の先端面は電子部品を吸着保持する保持面353となっており、保持ツール331の中心には真空吸引用の吸引路354が形成されている。吸引路354は保持部本体332、シャフト335、バルブ等を介して真空発生装置に接続され、吸引路354の他端は保持面353に形成された吸引口355に連絡する。そして、吸引口355から吸引を行うことにより、保持面353上に電子部品が吸着保持される。吸引路354は圧縮エアの供給源にも接続されており、吸引口355からエアをブローすることも可能とされる。なお、保持ツール331の先端の幅は、例えば、0.3〜0.5mm程度であり、保持部本体332に対して非常に微小であるが、図3および図4では大きく描いている。なお、保持ツール331の形状は適宜変更されてよく、例えば、取付部351は保持部本体332の側面に取り付けられてもよい。
FIG. 4 is an enlarged view showing the vicinity of the
図1および図2に示すように、部品供給部4は、所定の位置に電子部品を配置する部品配置部41、部品配置部41から電子部品を取り出して保持する供給ヘッド42、供給ヘッド42をX方向に移動する供給ヘッド移動機構43、および、供給ヘッド42を回動および僅かに昇降する回動機構44を備える。部品配置部41は、多数の電子部品が載置される部品トレイ411、部品トレイ411を保持するステージ412、並びに、部品トレイ411をステージ412と共にX方向およびY方向に移動するトレイ移動機構413を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
供給ヘッド42は、吸着により保持した電子部品を装着ヘッド31の部品保持部33に供給する供給コレット421(図1参照)を備える。供給コレット421は、先端に形成された吸引口から吸引を行うことによって電子部品を吸着して保持する。
The
部品供給部4では、回路基板9に装着される予定の多数の電子部品が、回路基板9に接合される電極部が形成された側の面(実装後の状態における下面であり、以下、「接合面」という。)を(+Z)側に向けて(すなわち、回路基板9に装着される向きとは反対向きに)部品トレイ411上に載置されている。なお、本実施の形態では電子部品の電極部は、電極パターン上に金(Au)で形成された突起バンプであるが、実装方法、あるいは、実装される電子部品によっては電極部はメッキバンプ等であってもよく、電極パターン自体であってもよい。また、バンプは、電子部品の電極パターン上に設けられる代わりに、回路基板9の電極上に設けられてもよい。
In the
撮像部5は、装着ヘッド移動機構32による装着ヘッド31(特に、部品保持部33)の移動経路上であって装着ヘッド31の移動と干渉しない位置(本実施の形態では移動経路の真下)に設けられ、部品保持部33に保持された電子部品を(−Z)側から撮像する。基板保持部2と撮像部5との間に設けられる部品回収機構61も、装着ヘッド31(特に、部品保持部33)の移動経路上であって装着ヘッド31の移動と干渉しない位置に配置され、必要に応じて部品保持部33が保持する電子部品を回収する。また、ステージ412の(+X)側に取り付けられる部品回収機構62は、トレイ移動機構413によりステージ412と一体的にX方向およびY方向に移動され、必要に応じて供給コレット421が保持する電子部品を回収する。
The
電子部品装着装置1により回路基板9に電子部品が装着される際には、まず、多数の電子部品が接合面を(+Z)側に向けて載置された部品トレイ411が、予め図1中の(−X)側に位置している供給ヘッド42の下方にてトレイ移動機構413により移動し、電子部品の接合面が供給コレット421により吸着保持される。次に、供給ヘッド42が反転しつつ供給ヘッド移動機構43により(+X)方向へと移動し、図1中に二点鎖線にて示す位置に位置する。このとき、供給コレット421と、装着ヘッド31の部品保持部33とが対向する。
When an electronic component is mounted on the circuit board 9 by the electronic
続いて、昇降機構34により部品保持部33が僅かに下降し、電子部品の上面が部品保持部33により吸引吸着されるとともに供給コレット421による吸引が停止され、部品保持部33が供給コレット421から電子部品を受け取って保持面353(図4参照)にて吸着保持する。電子部品の供給が完了すると、昇降機構34により部品保持部33が僅かに上昇し、供給ヘッド42が、元の位置へと退避する。供給ヘッド42の退避と並行して、装着ヘッド31が撮像部5の真上へと移動し、撮像部5により部品保持部33の保持面353に保持される電子部品が撮像される。
Subsequently, the
撮像部5からの出力である画像データは制御部8に送られ、制御部8では画像から電子部品の1対の対角が抽出され、電子部品の位置(および向き、以下同様)が演算により求められる。装着機構3では、検出された電子部品の位置に基づいて装着ヘッド31が制御され、部品保持部33がZ方向に伸びる軸を中心に回動して電子部品の姿勢が補正される。なお、制御部8により、電子部品の姿勢または装着位置が補正不可能な状態である(すなわち、吸着エラーが生じている)と判断された場合には、電子部品の装着動作が中止されて装着ヘッド31が部品回収機構61の上方へと移動し、部品保持部33からのエアのブロー等により部品保持部33から分離された電子部品が部品回収機構61により回収される。
Image data that is output from the
続いて、装着ヘッド31が、装着ヘッド移動機構32により図1に二点鎖線にて示す受渡位置から(+X)方向へと移動し、回路基板9上の電子部品の装着予定位置の上方に位置する。部品保持部33は回路基板9に向けて下降して接合面に形成された電極部と回路基板9上の電極とが接触し、昇降機構34により電子部品が、基板保持部2に保持される回路基板9に対して押圧される。この状態で、部品保持部33を介して超音波振動子333により振幅が約1μmの超音波振動が部品保持部33に付与されることにより、電子部品が回路基板9に対して電気的に接合され、電子部品の装着と同時に接合(すなわち、実装)が行われる。
Subsequently, the mounting
電子部品の装着が終了すると、吸引を停止した部品保持部33が昇降機構34により電子部品から離れて上昇し、続いて、保持面353の研磨が必要か否かが確認される。保持面353の研磨は、保持面353に凝着した電子部品の基板の成分を除去するために行われる。研磨が必要であると判断された場合には、部品保持部33が研磨部7の上方へと移動し、保持面353が研磨部材71に押圧されつつ超音波振動子333により振動が付与されることにより、保持面353の研磨が行われる。
When the mounting of the electronic component is completed, the
部品保持部33の研磨が終了すると、あるいは、研磨が不要であると判断された場合には、装着ヘッド31が受渡位置へと移動し、取り出された電子部品が部品保持部33の保持面353にて吸着保持され、回路基板9に電子部品を装着する動作が繰り返される。
When the polishing of the
次に、電子部品装着装置1の保持ツール331について詳説する。図5は保持ツール331の底面図である。図4および図5に示すように、保持ツール331の取付部351は直径が1.5〜2mm円柱状となっており、先端部352は前後左右方向の幅が0.3〜0.5mm、長さが0.3〜0.5mmの略直方体となっている。先端部352の底面である保持面353は正方形から全ての角を除去した(すなわち、面取りされた)形状となっており、本実施の形態では八角形に近い形状となっている。
Next, the holding
図6は保持面353よりも僅かに大きい電子部品91が保持面353に保持された状態を例示する図である。図6では、撮像部5にて撮像された際に電子部品91から検出された角の位置を示すポインタ92を太線の十字にて重ねて示している。図6に示すように、通常、矩形の対象物を検出する際には、エッジ抽出等の画像処理を経て1対の対角の位置が検出され、この対角の位置に基づいて対象物の位置(および向き)が求められる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the
図7.Aは電子部品91が保持面353よりも小さいが、電子部品91の角が保持面353の(切り取られた)角から突出する状態を示しており、図7.Bは電子部品91が保持面の中心からずれて保持された状態を示している。図7.Aおよび図7.Bのいずれの状態においても、電子部品91の角の近傍に紛らわしいパターンは存在せず、ポインタ92にて示すように電子部品91の1対の対角が適切に検出される。
FIG. A shows a state in which the
図8.Aおよび図8.Bはそれぞれ図7.Aおよび図7.Bに対応する比較例を示す図であり、図8.Aおよび図8.Bでは保持面353aには面取りが施されておらず、正方形とされる。図8.Aでは電子部品91の1対の角と保持面353aの角とが近接するため、ポインタ92にて示すように保持面353aの2つの角が電子部品91の角として誤検出された様子が示されている。図8.Bでは電子部品91の1つの角と保持面353aの角とが近接するため、ポインタ92にて示すように保持面353aの角が電子部品91の一方の角として誤検出された様子が示されている。
FIG. A and FIG. Each B is shown in FIG. A and FIG. FIG. 8 is a diagram showing a comparative example corresponding to FIG. A and FIG. In B, the holding
これに対し、図7.Aおよび図7.Bに示すように、電子部品装着装置1では保持面353の四隅が面取りされているため、電子部品91の角の誤検出が防止される。なお、先端部352は装着の繰り返しおよび研磨部7による研磨の繰り返しにより摩耗して短くなるため、先端部352は長さ方向のほぼ全体に亘って面取りされることが好ましい。もちろん、先端部352が大きく摩耗する前に保持ツール331が交換される場合は、面取りは保持面353近傍のみに施されてもよい。この場合であっても、撮像部5の焦点深度を浅くすることにより保持面353よりも取付部351側の部位の形状が電子部品91の角の検出に影響することを防止することができる。
In contrast, FIG. A and FIG. As shown in B, since the four corners of the holding
次に、矩形を面取りした形状の保持面353を有する保持ツール331を利用することにより得られる作用効果について説明する。
Next, functions and effects obtained by using the
電子部品装着装置1により電子部品が回路基板に実装されて照明装置や表示装置の部品が製造される際には、非常に高密度な実装が行われる。したがって、保持面353が実装済みの電子部品に接触しないように、保持面353は電子部品から余り大きくはみ出さない大きさとされる。このとき、仮に保持面が円形であると、先端部の断面積が小さくなってしまい、保持ツールに荷重を与えた状態で超音波振動を付与すると先端部が根元から曲がってしまい(すなわち、負けてしまい)保持面における振幅が小さくなってしまう。逆に、十分な超音波振動を電子部品に与えるために先端部に大きい振幅の振動を与えた場合、多数の電子部品を実装したり研磨を繰り返すことにより先端部が摩耗すると、摩耗に合わせて振幅を小さくする煩雑な調整が必要となってしまう。
When an electronic component is mounted on a circuit board by the electronic
これに対し、本実施の形態に係る電子部品装着装置1では、電子部品の角の誤検出を防止しつつ保持面353が略矩形とされるため、保持面353のうち電子部品からはみ出す領域を最小限に抑え、かつ、先端部352の断面積および剛性を十分に大きくすることができる。その結果、実装済みの電子部品に保持面353を当接させることなく超音波振動を効率よく装着対象の電子部品に伝達することができるとともに、電子部品の位置(および向き)を正確に求めることが実現される。さらに、先端部352の剛性向上により、先端部352が摩耗しても超音波振動が摩耗前と同程度の効率にて電子部品に伝達されることとなり、超音波振動子333の調整も容易となる。
On the other hand, in the electronic
ここで、電子部品に対して保持面353は可能な限り大きいことが好ましいため、図7.Aに示すように保持面353は電子部品からはみ出すことが好ましい。その一方で、保持面353の角の除去はなるべく小さくすべきであることから、除去された角において除去部分の各辺上の長さ(図9中の符号Cを付す長さ)は、通常、その辺の長さ(符号Wを付す長さ)の1/3以下とされる。また、電子部品の角と明瞭に区別できるだけ保持面353の角を除去する必要があることから、除去部分の各辺上の長さCは、撮像部5により保持面353上において判別可能な最小距離の2倍を超えることが好ましいといえる。
Here, since the holding
図10は、保持面353の他の形状を示す図である。図10に示す保持面353では、正方形から対角方向の1対の角(図10中の左上および右下の角)のみを除去した形状とされる。このような保持面353であっても図6、図7.A、図7.Bに例示したように電子部品の左上および右下の角の検出に際して保持面353の角が誤検出の原因となることが防止される。保持面353は中心を基準として超音波振動の方向およびこれに垂直な方向に関して対称であることが好ましいため、図10の保持面353の場合、対角方向に超音波振動が付与されることが必要となる。このとき、超音波振動の伝達効率、すなわち、先端部352の剛性を最も高くするために、図10中に矢印93にて示すように、超音波振動子333により保持面353が(正方形の)未除去の1対の角を結ぶ対角方向に振動することが好ましい。
FIG. 10 is a diagram showing another shape of the holding
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
例えば、上記実施の形態では保持面353が略正方形(正方形から角を除去した形状)であるが、略長方形(一般的な矩形から角を除去した形状)とされてもよい。この場合、保持面353の対称性(上下左右の2方向の対称性)を容易に得るために、全ての角が除去されることが好ましい。なお、超音波伝達において許容されるのであれば、除去される角は1つであっても3つであってもよい。一般的に表現すると、保持面353は電子部品検出に影響を与える少なくとも対角方向の1対の角を矩形から除去した形状とされる。
For example, in the above embodiment, the holding
保持面353の角は直線状に面取りが施される必要はなく、例えば、図11に示すように円弧状に面取りされてもよい。実際の面取りにより除去は微細な加工であることから、面取り部分は全て完全に同一形状とされる必要はなく、およそ同形状であればよい。
The corners of the holding
上記実施の形態にて例示した保持ツール331の形状は、微小な電子部品の実装が行われる際のものであり、より大きな電子部品や他の電子部品が実装される場合には保持面353の幅や先端部352の長さは適宜変更される(例えば、両方とも1mm以上とされる)。
The shape of the holding
また、保持ツール331による電子部品の保持は吸引吸着には限定されず、電気的、磁気的な吸着、あるいは、粘着により保持されてもよい。研磨部7も超音波振動を利用して研磨を行いながら保持ツール331が研磨部材71上を移動してもよく、研磨部材71が振動しながら保持ツール331に当接してもよい。
In addition, the holding of the electronic component by the holding
電子部品装着装置1にて実装される電子部品は、例えば、直方体状の小型デバイスである半導体ベアチップや発光ダイオードのベアチップとされる。特に、電子部品装着装置1は、照明装置や表示装置の部品を製造する際に発光ダイオードのベアチップを高密度に実装する用途に適している。なお、この場合は、研磨部7では保持面353に凝着したサファイア基板の除去が行われる。もちろん、電子部品装着装置1は他の種類の直方体の電子部品(例えば、パッケージ化されたもの)の実装に利用されてもよい。
The electronic component mounted by the electronic
本発明は、超音波を利用して電子部品を回路基板に装着する様々な電子部品装着装置に利用することができる。 The present invention can be used in various electronic component mounting apparatuses that mount an electronic component on a circuit board using ultrasonic waves.
1 電子部品装着装置
5 撮像部
7 研磨部
8 制御部
9 回路基板
33 部品保持部
34 昇降機構
91 電子部品
331 保持ツール
332 保持部本体
333 超音波振動子
351 取付部
352 先端部
353 保持面
DESCRIPTION OF
Claims (8)
電子部品を保持する保持部と、
前記保持部に保持された電子部品を回路基板に向けて押圧する押圧機構と、
前記保持部を介して電子部品に超音波振動を付与する超音波振動子と、
前記保持部に保持された電子部品を撮像する撮像部と、
前記撮像部からの出力に基づいて前記保持部に対する前記電子部品の位置を求める演算部と、
を備え、
前記保持部が、
保持部本体と、
前記保持部本体から突出するとともに先端面が電子部品を吸着保持する保持面とされた先端部と、
を備え、
前記保持面が、矩形から少なくとも対角方向の1対の角を除去した形状であることを特徴とする電子部品装着装置。 An electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component on a circuit board,
A holding unit for holding electronic components;
A pressing mechanism for pressing the electronic component held by the holding unit toward the circuit board;
An ultrasonic vibrator for applying ultrasonic vibration to the electronic component via the holding unit;
An imaging unit for imaging an electronic component held by the holding unit;
A calculation unit for obtaining a position of the electronic component relative to the holding unit based on an output from the imaging unit;
With
The holding part is
A holding body,
A tip portion protruding from the holding portion main body and having a tip surface as a holding surface for holding the electronic component by suction; and
With
The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the holding surface has a shape obtained by removing at least one pair of diagonal corners from a rectangle.
前記保持面が、前記矩形から全ての角を除去した形状であることを特徴とする電子部品装着装置。 The electronic component mounting apparatus according to claim 1,
The electronic component mounting apparatus, wherein the holding surface has a shape obtained by removing all corners from the rectangle.
前記保持面が、正方形の対角方向の1対の角のみを除去した形状であり、
前記超音波振動子により、前記保持面が前記正方形の他の1対の角を結ぶ対角方向に振動することを特徴とする電子部品装着装置。 The electronic component mounting apparatus according to claim 1,
The holding surface has a shape in which only one pair of corners in a square diagonal direction is removed,
The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic vibrator vibrates the holding surface in a diagonal direction connecting another pair of corners of the square.
前記矩形の除去された角において除去部分の各辺上の長さが、前記撮像部により前記保持面上において判別可能な最小距離の2倍を超え、前記各辺の長さの1/3以下であることを特徴とする電子部品装着装置。 The electronic component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The length of each side of the removed portion at the removed corner of the rectangle exceeds twice the minimum distance that can be discriminated on the holding surface by the imaging unit, and is 1/3 or less of the length of each side. An electronic component mounting apparatus characterized by the above.
前記電子部品が、ベアチップであることを特徴とする電子部品装着装置。 An electronic component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The electronic component mounting apparatus, wherein the electronic component is a bare chip.
前記超音波振動子により振動しつつ前記先端部が押圧されることにより前記保持面を研磨する研磨部をさらに備えることを特徴とする電子部品装着装置。 An electronic component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An electronic component mounting apparatus, further comprising: a polishing unit that polishes the holding surface by pressing the tip while vibrating by the ultrasonic transducer.
保持部本体に取り付けられる取付部と、
前記取付部から突出するとともに先端面が電子部品を吸着保持する保持面とされた先端部と、
を備え、
前記保持面が、矩形から少なくとも対角方向の1対の角を除去した形状であることを特徴とする保持ツール。 A holding tool for adsorbing and holding the electronic component in an electronic component mounting apparatus that mounts the electronic component on a circuit board using ultrasonic vibration,
An attachment part attached to the holding part body;
A tip portion protruding from the mounting portion and having a tip surface as a holding surface for holding the electronic component by suction,
With
The holding tool is characterized in that the holding surface has a shape obtained by removing at least one pair of diagonal corners from a rectangle.
前記保持面が、矩形から全ての角を除去した形状であることを特徴とする保持ツール。 The holding tool according to claim 7,
The holding tool has a shape in which all corners are removed from a rectangle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004309374A JP2006120975A (en) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Electronic component mounting apparatus and holding tool |
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| JP (1) | JP2006120975A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007122862A1 (en) | 2006-04-25 | 2007-11-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Parking assistance device and parking assistance method |
| JP2008060137A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Toray Eng Co Ltd | Chip supply method for mounting apparatus and mounting apparatus therefor |
| US9423553B2 (en) | 2011-09-20 | 2016-08-23 | 3M Innovative Properties Company | Backlight device |
-
2004
- 2004-10-25 JP JP2004309374A patent/JP2006120975A/en active Pending
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