JP2019125781A

JP2019125781A - ボンディング・インデックス装置

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Publication number: JP2019125781A
Application number: JP2018236111A
Authority: JP
Inventors: ハイバーズラルフ; Huybers Ralph; ファンデレイドハンス; Van De Rijdt Hans
Original assignee: Nexperia BV
Current assignee: Nexperia BV
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2038-12-18
Also published as: CN110015457B; KR20190080776A; KR102707304B1; US20190206829A1; JP7251963B2; EP3506340B1; US12532763B2; US11362058B2; US20220310553A1; TWI794383B; EP3506340A1; CN110015457A; TW201938010A

Abstract

【課題】熱圧着インデックス装置によって出力される製品の質に悪影響を及ぼさずに装置の出力速度を高める。【解決手段】インデックス装置２００において、基板２１４を第１位置から第２位置へとインデックス方向に移動させるように構成された第１インデックスヘッド２０４と基板を第２位置から第３位置へとインデックス方向に移動させるように構成された第２インデックスヘッド２１０とを備る。各ヘッドのいずれか又は両方が、ボンディング処理を行うボンディング要素を備えており、ボンディング及びインデックス方向における移動が各ヘッドによって、いずれか又は両方同時に行われる。【選択図】図３

Description

本発明は、ボンディング・インデックス装置に関する。特に、本発明は、限定はされないが、より具体的には電子部品を搬送テープ上に装着するためのパッケージングシステムで用いることができる熱圧着インデックス装置に関するものである。

半導体製造では、基板を移動する（以下、インデックスする）処理と、例えば、搬送テープにおいてカバーテープとキャリアテープとを接着するボンディング工程が行われる処理工程を実行する処理とが含まれる場合がある。いくつかの構成では、例えば熱圧着ボンディング処理などにおいて、規定の温度で基板に圧縮力が印加される。そして、各インデックスサイクル中に、この基板を所定の距離又はピッチにわたってインデックスする。各インデックス工程後、熱圧着処理が行われる。これらのインデックス工程及び熱圧着工程は交互に行われる。すなわち、熱圧着シュー又はヘッドが、基板に向かって移動して、基板上に配置された要素（例えば、カバーテープ）を基板に押し当てるように動作する。熱圧着ヘッドによって、熱が要素及び基板に対して加えられる。熱圧着工程後は、熱圧着ヘッドは、要素及び基板から離れるように動作する。この熱圧着ヘッドが退避位置まで移動すると、インデックスシュー又はヘッドが、基板に向かって移動してその基板を把持するように動作する。そして、このインデックスヘッドは、この基板をインデックス方向にインデックスすることによって、基板を第１位置から第２位置に移動する。インデックス方向における移動が完了すると、インデックスヘッドは基板を解放した後、退避位置へと移動し開始位置に戻る。そして、このサイクルが繰り返される。

既知の熱圧着インデックス装置１００を図１に示し、この図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを図２ａ〜図２ｏに概略的に示す。以下、これらについての概要を説明する。

熱圧着インデックス装置１００は、熱圧着ヘッド１０４と熱圧着ヘッド制御回路・アクチュエータ１０６とを含む熱圧着ユニット１０２を備えている。また、この熱圧着インデックス装置１００は、インデックスヘッド１１０とインデックスヘッド制御回路・アクチュエータ１１２とを含むインデックスユニット１０８も備えている。

熱圧着ヘッド１０４とインデックスヘッド１１０はそれぞれ、一対の部分（すなわち、上部及び下部（不図示））を有する。各ヘッドの上部は基板供給チャネルの上方に配置され、各ヘッドの下部はその基板供給チャネルの下方に配置されている。各ヘッドの上部は、鉛直方向に（すなわち、図示のＺ軸に沿って）各ヘッドの下部に対して近接・離間可能である。これにより、基板供給チャネルに位置する基板が各ヘッドの上部と下部の間に固定又は把持されることになる。

基板供給チャネルに対する熱圧着ヘッド１０４及びインデックスヘッド１１０の移動は、熱圧着ヘッド制御回路・アクチュエータ１０６及びインデックスヘッド制御回路・アクチュエータ１１２によってそれぞれ制御される。

基板１１４は、矢印Ａで示す方向に（すなわち、Ｘ軸に沿った正の方向に）装置１００の基板供給チャネルへと供給される。基板１１４がＸ軸に沿って装置内へ供給されるのに応じて、適切な要素挿入／配置装置によって第１挿入／配置ポイント（図中の矢印１１６で示すポイント）において基板１１４上に要素を載置することができる。この装置１００には、第２挿入／配置ポイント（図中の矢印１１８で示すポイント）を介してさらなる要素又は材料を供給し、基板１１４上又はそれに対して載置してもよい。

基板１１４の上部や内部及び／又は基板１１４に対して全ての要素及び／又は材料が載置されると、基板１１４は、熱圧着ヘッド１０４の上部と下部との間を通過する。熱圧着ヘッド１０４は、この基板に対して、装置に供給された要素及び／又は材料の熱圧着ボンディング処理を行うように動作する。この処理は、上部を下方に移動させて要素及び／又は材料を基板に押し当てることによって行われる。これらの要素及び／又は材料と基板１１４に熱が印加されることによって、熱圧着ヘッド１０４の上部と下部の間に位置する基板の部分に要素及び／又は材料を接着する。

このように基板の一部に要素及び／又は材料を接着する熱圧着ボンディング処理が行われた後、熱圧着ヘッド１０４の上部は開始位置に戻る。そして、インデックスヘッド１１０の上部が下方に移動して基板１１４の「接着」部分（上記処理工程で接着された部分）を下部に押し当てる。その後、インデックスヘッド１１０は前進して、Ｘ軸に沿った正の方向に基板１１４を進める（すなわち、インデックスする）。こうして、上記熱圧着工程で接着された部分が熱圧着ヘッド１０４の上部と下部の間の位置から遠ざかるように前進するように、基板１１４が基板供給チャネルにおいてインデックスされる。これにより、熱圧着ヘッド１０４の上部と下部の間の位置へと基板１１４の未接着部分が引き込まれ、次のサイクルで接着される。

基板１１４の未接着部分を基板供給チャネルの接着領域、すなわち、熱圧着ヘッド１０４の上部と下部の間へと移動するのに加えて、基板を前進させる処理によっても基板１１４の新しい部分が基板供給チャネルの「供給」端に移動される。そして、前述のように、要素及び／又は材料をこの基板１１４の新しい部分に追加することができる。

この処理済みの基板１２０は、装置１００の下流端部において装置１００から排出される。

熱圧着ヘッド１０４（具体的には、熱圧着ヘッド１０４の上部）は、一方向、すなわち、Ｚ軸方向（図１の矢印Ｚ_ｔで示す方向）にしか移動自由度を有していない。一方、インデックスヘッド１１０（具体的には、インデックスヘッド１１０の上部）は、二方向、すなわち、図中の矢印Ｚ_ｉで示す（基板を把持する）Ｚ軸方向と、図中の矢印Ｘ_ｉで示す（基板供給チャネルにおいて基板を前進させる）Ｘ軸方向とに移動自由度を有している。

次に、この装置１００を用いた熱圧着インデックス処理サイクルの実行について図２ａ〜図２ｏを参照して説明する。ここで説明する装置の使用は、例えば、電子部品を搬送テープ上に装着する既知の処理に関連する例として示すものである。

搬送テープは、自動載置装置への電子部品の搬送及び供給を目的として用いられてもよい。電子部品は、丸めた状態で保管及び搬送が可能な搬送テープに封入される。この搬送テープは、電子部品が載置可能なあらかじめ形成されたテープポケットを有する第１ストリップ（キャリアテープとして知られる）を含んでいる。このキャリアテープのテープポケットは、第２ストリップ（カバーテープとして知られる）によって覆われ、テープポケット内に電子部品を保持する。カバーテープはキャリアテープに接着される。

図２ａ〜図２ｏでは、明瞭さのため、上記装置１００と関連する特徴、すなわち、熱圧着ヘッド１０４とインデックスヘッド１１０とを示している。また、要素ピックアップ装置１２２、具体的には、電子部品ピックアップ装置も示している。さらに、キャリアテープを備えた基板１１４も示している。

要素ピックアップ装置１２２、例えば、真空ピペットは、電子部品１２４を保管位置からピックアップして、基板１１４（以下、キャリアテープ１１４）上方の位置まで移動させるのに用いられ、そこから電子部品をキャリアテープ１１４のテープポケット１２６（０）〜１２６（１０）に載置することができる。

図２ａ〜図２ｏでは、便宜及び明瞭さのため、搬送テープのカバーテープ部分を図示していない。

お分かりのように、図２ａにおいて、キャリアテープ１１４は、その一部に電子部品が装着された状態が示されている。つまり、テープポケット１２６（３）〜１２６（１０）にはすでに電子部品１２４が含まれているが、テープポケット１２６（０）、１２６（１）、１２６（２）は空の状態である。

熱圧着ヘッド１０４は、上部１０４ａと下部１０４ｂとを有する。インデックスヘッド１１０は、上部１１０ａと下部１１０ｂとを有する。これらのヘッドとそれぞれの上部及び下部については図１を参照してすでに説明されている。

図２ａでは、両方のヘッド１０４、１１０の上部１０４ａ、１１０ａが上昇又は開始位置にある。

この図２ａに示す位置から、ヘッド１０４の上部１０４ａは、開始位置から図２ｃに示す降下位置へと下降する（図２ｂ参照）。この降下位置では、上部１０４ａによって、カバーテープ（不図示）が基板供給チャネルの接着領域にあるキャリアテープ１１４の一部に押し付けられる。そして、このキャリアテープ１１４の一部がヘッド１０４の下部１０４ｂに押し付けられる。上部１０４ａが降下位置にある状態で、ヘッド１０４が起動され、接着領域（すなわち、ヘッド１０４の上部と下部の間）にあるカバーテープとキャリアテープ１１４の一部に熱が印加される。熱圧着、すなわち、圧力と熱を印加することによって、ヘッド１０４の上部と下部の間にあるカバーテープとキャリアテープ１１４の一部同士が接着されて、テープポケット１２６（５）〜１２６（６）に電子部品１２４が密閉される。これらのテープポケット１２６（７）〜１２６（１０）内の電子部品１２４は、処理サイクルの初期段階でカバーテープとキャリアテープ１１４の接着部分に密閉されたものである。

テープポケット１２６（５）、１２６（６）について、カバーテープとキャリアテープの一部の接着が行われた後、ヘッド１０４の上部１０４ａが上昇して開始位置に戻る（図２ｄ参照）。また、インデックスヘッド１１０の上部１１０ａが、その開始位置から降下位置へと下降する。この降下位置（図２ｅ参照）では、上部１１０ａによって、カバーテープとキャリアテープ１１４の一部（すでにテープポケット１２６（７）、１２６（８）について接着が行われた部分）が下部１１０ｂに押し付けられる。

図２ｅに示す位置から、インデックスヘッド１１０は、矢印Ｂ（図２ｆ参照）で示す方向、すなわち、図１のＸ軸に沿った正の方向への移動に対応する方向に移動する。その結果、キャリアテープ１１４とカバーテープも同じ方向にインデックスされる。このキャリアテープ１１４とカバーテープは、１テープポケットピッチだけ、すなわち、各テープポケットが１テープポケットピッチだけ（図中紙面の右側へ）インデックスされるように前進する。これにより、新しいテープポケット（テープポケット１２６（−１））が基板入力供給側から基板供給チャネルに加わる（図２ｇ参照）。

このインデックスユニット１１０がまだ前進降下位置にある状態で、要素ピックアップ装置１２２は、キャリアテープ１１４の空のテープポケット１２６（２）上方の位置に新しい電子部品１２４’を運んでくる（図２ｇ参照）。要素ピックアップ装置１２２は、この図２ｇに示す位置から降下して、電子部品１２４’がテープポケット１２６（２）に配置される（図２ｊ参照）まで、電子部品１２４’を空のテープポケット１２６（２）に向かって下降させる（図２ｈ及び図２ｉ参照）。その後、要素ピックアップ装置１２２は、電子部品１２４’がテープポケット１２６（２）の中にとどまるように電子部品１２４’を解放する。そして、要素ピックアップ装置は開始位置まで上昇する（図２ｋ参照）。

この要素ピックアップ装置１２２が開始位置に到達すると、インデックスヘッド１１０が駆動されて、降下位置（図２ｌ参照）から上昇位置（図２ｍ参照）まで上部１１０ａの上昇を開始する。このインデックスヘッド１１０の上部１１０ａが図２ｍに示す前進上昇位置にある状態で、インデックスヘッド１１０は、図２ｎの矢印Ｃで示す方向（すなわち、Ｘ軸に沿った負の方向）に移動する。このようにインデックスヘッド１１０が逆方向に移動することで開始位置に戻り（図２ｏ参照）、そこから次の処理サイクルを開始することができる。

インデックス工程を行う把持部を備えた装置に関連して既知の熱圧着インデックス装置について説明したが、その他の既知の装置としては、インデックス処理を行うのに用いられる一つ又は複数の可動ピンを備えたものも存在する。その他の既知の装置では、いわゆるスプロケットホイールによってインデックス処理が行われてもよい。インデックス要素の種類に関係なく、既知の熱圧着インデックス装置では、熱圧着工程及びインデックス工程が順次、すなわち、次から次へと行われる。

処理サイクルの各部を順次行う（すなわち、熱圧着工程に続いてインデックス工程を行う、又はその逆）ことで、そのような処理を行う熱圧着インデックス装置の出力が制限されることがある。

装置出力は、処理の各部の時間を短くすることによって増大できるかもしれない。しかしながら、サイクルの熱圧着工程にかける時間を短くしすぎると、装置によって出力される製品の質に影響を及ぼしてしまう場合がある。

以上のような処理や該処理を行う装置で十分であり、特定の動作条件においてもそれで十分ではあるが、本発明者らが認識したところでは、上記装置によって出力される製品の質に悪影響を及ぼさずに、上記処理を行う装置の出力速度を高めることが望ましい。

本発明の一又は複数の実施形態は、上記を鑑みてなされたものである。

本発明の一態様によれば、ボンディング・インデックス装置は、基板を第１位置から第２位置へとインデックス方向に移動させるように構成された第１インデックスヘッドと、基板を第２位置から第３位置へとインデックス方向に移動させるように構成された第２インデックスヘッドとを備え、第１インデックスヘッド及び第２インデックスヘッドのうちの少なくとも一つが、基板とその基板に対して配置された要素との間でボンディング処理を行うように構成されたボンディング要素を備えており、ボンディング及びインデックス方向における移動が第１インデックスヘッドによって同時に行われること及びボンディング及びインデックス方向における移動が第２インデックスヘッドによって同時に行われることのいずれか又は両方が行われるようにされている、ボンディング・インデックス装置を提供する。

このように、基板のインデックス処理が一つのヘッドによって開始される場合、ボンディング処理も同じヘッドで同じ時に、すなわち、同時に行われる。ボンディング処理と基板のインデックス処理を同時に行うことにより、装置のサイクル時間を短縮し、その結果、機械出力の向上を図ってもよい。

任意に、第１インデックスヘッドは、第１インデックス開始位置から移動して基板と係合するように構成されてもよい。

任意に、第１インデックスヘッドは、インデックス方向における移動中は基板との係合を維持するように構成されてもよい。

任意に、第１インデックスヘッドは、第２位置に到達すると、基板を係合から解放するようにさらに構成されてもよい。

任意に、第１インデックスヘッドは、第２位置に到達すると、第１インデックス開始位置に戻るようにさらに構成されてもよい。

任意に、第２インデックスヘッドは、第２インデックス開始位置から移動して基板と係合するように構成されてもよい。

任意に、第２インデックスヘッドは、インデックス方向における移動中は基板との係合を維持するように構成されてもよい。

任意に、第２インデックスヘッドは、第３位置に到達すると、基板を係合から解放するようにさらに構成されてもよい。

任意に、第２インデックスヘッドは、第３位置に到達すると、第２インデックス開始位置に戻るようにさらに構成されてもよい。

任意に、熱圧着及びインデックス方向における移動が第１インデックスヘッドによって同時に行われること及び熱圧着及びインデックス方向における移動が第２インデックスヘッドによって同時に行われることのいずれか又は両方が行われるように、上記ボンディング要素は、基板とその基板に対して配置された要素とに熱圧着力を印加するように構成された熱圧着要素を有していてもよい。

任意に、第１インデックスヘッド及び第２インデックスヘッドのいずれか又は両方は、基板の移動を行う直線移動機構を有していてもよい。

任意に、第１インデックスヘッド及び第２インデックスヘッドのいずれか又は両方は、基板の移動を行う回転移動機構を有していてもよい。

任意に、第１インデックスヘッド及び第２インデックスヘッドのいずれか又は両方は、インデックス動作中に基板を把持するように構成されてもよい。

本発明の態様に係る一又は複数の特定の実施形態について、単なる一例として、以下の図面を参照しながら説明する。
図１は、既知の熱圧着インデックス装置を示す斜視図である。図２ａは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｂは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｃは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｄは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｅは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｆは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｇは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｈは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｉは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｊは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｋは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｌは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｍは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｎは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図２ｏは、図１の装置によって実行される既知の熱圧着インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図３は、本発明の一又は複数の実施形態に係るボンディング・インデックス装置を示す斜視図である。図４ａは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図４ｂは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図４ｃは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図４ｄは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図４ｅは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図４ｆは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図４ｇは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図４ｈは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図４ｉは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。図４ｊは、図３の装置によって実行されるボンディング・インデックス処理サイクルを概略的に示す図である。

図３は、本発明の一又は複数の実施形態に係るボンディング・インデックス装置（以下、「熱圧着インデックス装置２００」）を示す図である。

この熱圧着インデックス装置２００は、熱圧着インデックスヘッド２０４と熱圧着インデックスヘッド制御回路・アクチュエータ２０６とを含む熱圧着インデックスユニット２０２を備えている。また、この熱圧着インデックス装置２００は、インデックスヘッド２１０とインデックスヘッド制御回路・アクチュエータ２１２とを含むインデックスユニット２０８も備えている。

熱圧着インデックスヘッド２０４とインデックスヘッド２１０はそれぞれ、一対の部分（すなわち、上部及び下部（不図示））を有する。各ヘッドの上部は基板供給チャネルの上方に配置され、各ヘッドの下部はその基板供給チャネルの下方に配置されている。各ヘッドの上部は、鉛直方向に（すなわち、図示のＺ軸に沿って）各ヘッドの下部に対して近接・離間可能である。これにより、基板供給チャネルに位置する基板が各ヘッドの上部と下部の間に固定又は把持されることになる。

このような基板供給チャネルに対する熱圧着インデックスヘッド２０４及びインデックスヘッド２１０の移動は、熱圧着インデックスヘッド制御回路・アクチュエータ２０６及びインデックスヘッド制御回路・アクチュエータ２１２のそれぞれによって制御が行われる。

基板２１４は、矢印Ａで示す方向に（すなわち、Ｘ軸に沿った正の方向に）装置２００の基板供給チャネルへと供給される。基板２１４がＸ軸に沿って装置内へ供給されるのに応じて、適切な要素挿入／配置装置によって第１挿入／配置ポイント（図中の矢印２１６で示すポイント）において基板２１４上に要素を載置することができる。この装置２００には、第２挿入／配置ポイント（図中の矢印２１８で示すポイント）を介してさらなる要素又は材料を供給し、基板２１４上に載置してもよい。

その後、その上部や内部又はそれに対して全ての要素及び／又は材料が載置された基板２１４は、熱圧着インデックスヘッド２０４の上部と下部との間を通過する。熱圧着インデックスヘッド２０４は、この基板に対して、装置に供給された要素及び／又は材料の熱圧着ボンディング処理を行うように構成されている。この処理は、上部を下方に移動させて要素及び／又は材料を基板に押し当て、その基板を下部に押し当てることによって行われる。これらの要素及び／又は材料と基板２１４とに熱を印加することによって、熱圧着ヘッド２０４の上部と下部の間に位置する基板の一部に要素及び／又は材料を接着する。

熱圧着インデックスヘッド２０４は、熱圧着ボンディングを行うように構成されているだけでなく、基板２１４の「接着」部分（すなわち、熱圧着インデックスヘッド２０４が行う熱圧着工程中に接着される部分）をインデックス又は移動させるようにさらに構成されている。図示の構成では、この熱圧着インデックスヘッド２０４は、Ｘ軸に沿った正の方向に基板２１４をインデックス又は移動させる。このように、（熱圧着インデックスヘッド２０４によって行われた）熱圧着工程で接着された部分が基板供給チャネルを前進するように、基板供給チャネルにおいて基板２１４をインデックスさせる。これにより、基板２１４の未接着部分が次のサイクルで接着されるように、熱圧着インデックスヘッド２０４の上部と下部の間の位置に「引き込まれる」。

熱圧着インデックスヘッド２０４が基板供給チャネルにおいて基板２１４のインデックス処理を行っている間、インデックスヘッド２１０は、前進上昇位置から開始位置に戻る。これは、Ｘ軸に沿った負の方向にインデックスヘッド２１０を移動させることにより行われる。このようにインデックスヘッド２１０が逆方向に移動することで開始位置に戻り、そこから処理サイクルの次の工程を開始することができる。

インデックスヘッド２１０が前進上昇位置から開始位置に戻った後、インデックスヘッド２１０の上部は下方に移動して基板２１４の「接着」部分（上記処理工程で接着された部分）をインデックスヘッド２１０下部に押し当てる。基板２１４がインデックスヘッド２１０の上部と下部によって把持されると、熱圧着インデックスヘッド２０４は、その上部を前進上昇位置に移動させることによって、把持している基板２１４の一部を解放する。

熱圧着インデックスヘッド２０４の上部が前進上昇位置まで上昇されると、インデックスヘッド２１０は前進して、Ｘ軸に沿った正の方向に基板２１４を進める。こうして、基板２１４が基板供給チャネルにおいて前進する。

インデックスヘッド２１０によって基板２１４を前進させる間、熱圧着インデックスヘッド２０４を前進上昇位置から開始位置に移動させる、すなわち、（Ｘ軸に沿った負の方向における）次のサイクルに備えて、熱圧着インデックスヘッド２０４を開始位置に戻す。

このように、基板２１４の未接着部分を基板供給チャネルの接着領域へと移動させるのに加えて、熱圧着インデックスヘッド２０４とインデックスヘッド２１０とを逆方向に移動させることによっても、基板２１４の新しい部分を基板供給チャネルの「供給」端に移動させることができる。そして、前述のように、要素及び／又は材料をこの基板２１４の新しい部分に追加することができる。

この処理済みの基板２２０は、装置２００の下流端部において装置から排出される。

熱圧着インデックスヘッド２０４（具体的には、熱圧着ヘッド２０４の上部）は、二方向、すなわち、Ｚ軸方向（図３の矢印Ｚ_ｔｉで示す方向）とＸ軸方向（図３の矢印Ｘ_ｔｉで示す方向）に移動自由度を有している。また、インデックスヘッド２１０（具体的には、インデックスヘッド２１０の上部）も、二方向、すなわち、図中の矢印Ｚ_ｉで示す（基板を把持する）Ｚ軸方向と、図中の矢印Ｘ_ｉで示す（基板供給チャネルにおいて基板を前進させる）Ｘ軸方向とに移動自由度を有している。熱圧着インデックスヘッド２０４の下部及び／又はインデックスヘッド２１０の下部は、Ｚ軸方向に任意に移動してもよい。

このように、いずれのヘッド２０４、２１０も基板供給チャネルにおいて基板２１４を前進させるように構成されている。

次に、この装置２００を用いた熱圧着インデックス処理サイクルの実行について図４ａ〜図４ｈを参照して説明する。ここで説明する装置の使用は、例えば、電子部品を搬送テープ上に装着する処理に関連する例として示すものである。

搬送テープは、自動載置装置への電子部品の搬送及び供給を目的として用いられてもよい。電子部品は、丸めた状態で保管及び搬送が可能な搬送テープに封入されている。この搬送テープは、電子部品が配置可能なあらかじめ形成されたテープポケットを有する第１ストリップ（キャリアテープという）を含んでいる。このキャリアテープのテープポケットは、第２ストリップ（カバーテープという）によって覆われ、その中に電子部品を保持する。カバーテープはキャリアテープに接着される。

図４ａ〜図４ｈでは、明瞭さのため、上記装置２００の関連する特徴、すなわち、熱圧着インデックスヘッド２０４とインデックスヘッド２１０とを示している。また、要素ピックアップ装置２２２、具体的には、電子部品ピックアップ装置も示している。さらに、キャリアテープを備えた基板２１４も示している。この要素ピックアップ装置２２２、例えば、真空ピペットは、電子部品２２４を保管位置からピックアップして、基板２１４（以下、キャリアテープ２１４）上方の位置まで移動させるのに用いられ、そこから電子部品をキャリアテープ２１４のテープポケット２２６（０）〜２２６（１０）に載置することができる。

図４ａ〜図４ｈでは、便宜及び明瞭さのため、搬送テープのカバーテープ部分を図示していない。

図４ａからも分かるように、キャリアテープ２１４は、その一部に電子部品が装着された状態が示されている。つまり、テープポケット２２６（３）〜２２６（１０）にはすでに電子部品２２４が含まれているが、テープポケット２２６（０）、２２６（１）、２２６（２）は空の状態である。

熱圧着インデックスヘッド２０４は、上部２０４ａと下部２０４ｂとを有する。インデックスヘッド２１０は、上部２１０ａと下部２１０ｂとを有する。これらのヘッドとそれぞれの上部及び下部については、図３を参照してすでに説明してある。

図４ａでは、基板２１４の一部が上部２０４ａと下部２０４ｂとの間に把持された状態で、熱圧着インデックスヘッド２０４の上部２０４ａが降下位置にある。インデックスヘッド２１０は、（インデックス工程がすでに行われた）前進位置にあり、このインデックスヘッド２１０の上部２１０ａが前進上昇位置にある。

熱圧着インデックスヘッド２０４が降下位置にある状態で、上部２０４ａは、カバーテープ（不図示）をキャリアテープ２１４の一部に押し当てる。このテープポケット２２６（５）、２２６（６）にあるキャリアテープ２１４の一部は、ヘッド２０４の下部２０４ｂに押し付けられる。

図４ａに示す位置から、熱圧着インデックスヘッド２０４は、矢印Ｄ（図４ｂ参照）で示す方向、すなわち、図３のＸ軸に沿った正の方向への移動に対応する方向に移動する。その結果、キャリアテープ２１４とカバーテープとも同じ方向に移動する。このキャリアテープ２１４とカバーテープとは、１テープポケットピッチだけ、すなわち、各テープポケットが１テープポケットピッチだけ（図中紙面の右側へ）移動するように前進する。これにより、新しいテープポケット（テープポケット２２６（−１））が基板入力供給側から基板供給チャネルに加わる。

キャリアテープ２１４とカバーテープとのインデックス処理を行うのと同時に、熱圧着インデックスヘッド２０４も起動されて、接着領域（すなわち、ヘッド２０４の上部と下部の間）にあるカバーテープとキャリアテープ２１４との一部に熱が印加される。熱圧着、すなわち、圧力及び熱を印加することによって、ヘッド２０４の上部と下部との間にあるカバーテープとキャリアテープ２１４との一部同士が接着されて、テープポケット２２６（５）、２２６（６）に電子部品２２４が密閉される。これらのテープポケット２２６（７）〜２２６（１０）内の電子部品２２４は、処理サイクルの初期段階でカバーテープとキャリアテープ２１４との接着部分に密閉されるものである。

熱圧着インデックスヘッド２０４によって熱圧着インデックス工程が行われている間、前進位置にあるインデックスヘッド２１０は、図４ｂの矢印Ｅで示す方向（すなわち、Ｘ軸に沿った負の方向）に移動する。このようにインデックスヘッド２１０が逆方向に移動することで開始位置に戻る（図４ｃ参照）。

インデックスヘッド２１０がその開始位置に到達すると（図４ｃ）、要素ピックアップ装置２２２は、キャリアテープ２１４の空のテープポケット２２６（２）上方の位置に新しい電子部品２２４’を運んでくる。要素ピックアップ装置２２２は、電子部品２２４’がテープポケット２２６（２）に配置されるまで、空のテープポケット２２６（２）に向かって電子部品２２４’を下降させるべく下降する（図４ｃ及び図４ｄ参照）。

要素ピックアップ装置２２２が電子部品２２４’を空のテープポケット２２６（２）へと下降させている間、インデックスヘッド２１０の上部２１０ａは、その開始位置から降下位置へと（矢印Ｆで示す方向に、図４ｄ参照）下降する。この降下位置（図４ｄ参照）では、上部２１０ａによって、カバーテープとキャリアテープ２１４の一部（すでにテープポケット２２６（７）、２２６（８）について接着が行われた部分）が下部２１０ｂに押し付けられる。

インデックスヘッド２１０が下降すると、ヘッド２０４の上部２０４ａが降下位置から上昇前進位置へと（矢印Ｇで示す方向に）上昇する（図４ｅ参照）。

その後、要素ピックアップ装置２２２は、電子部品２２４’がテープポケット２２６（２）の中にとどまるように電子部品２２４’を解放する。そして、要素ピックアップ装置は、上昇位置まで上昇し（図４ｆ参照）、その後遠隔位置へと移動して（図４ｇ参照）電子部品２２４’の検査を（例えば、検査装置２２８によって）行うことが可能となる（図４ｇ参照）。

熱圧着インデックスヘッド２０４は、図４ｇに示す位置（すなわち、図４ｇに示す前進位置）から、図４ｈの矢印Ｈで示す方向（すなわち、Ｘ軸に沿った負の方向）に移動する。このように熱圧着インデックスヘッド２０４が逆方向に移動することで開始位置に戻る。

要素ピックアップ装置２２２は、キャリアテープ２１４の空のテープポケット２２６（１）上方の位置に新しい電子部品２２４’’を運んでくる。

電子部品の検査は、上記処理において任意の工程であって、一又は複数の実施形態では省略されてもよい。

熱圧着インデックスヘッド２０４が前進位置からその開始位置に戻っている間、インデックスヘッド２１０は、その開始位置から前進位置へと矢印Ｉ（図４ｈ参照）で示す方向、すなわち、図３のＸ軸に沿った正の方向への移動に対応する方向に移動する。その結果、キャリアテープ２１４とカバーテープとも同じ方向に移動する。このキャリアテープ２１４とカバーテープとは、１テープポケットピッチだけ、すなわち、各テープポケットが１テープポケットピッチだけ（図中紙面の右側へ）移動するように前進する。これにより、新しいテープポケットが基板入力供給側から基板供給チャネルに加わる。

また、熱圧着インデックスヘッド２０４とインデックスヘッド２１０が移動している間、要素ピックアップ装置２２２は、キャリアテープ２１４の空のテープポケット２２６（１）上方の位置（すなわち、開始位置）に新しい電子部品２２４’’を運んでくる。

熱圧着インデックスヘッド２０４は、図４ｈに示す位置（すなわち、図４ｈに示す上昇位置）から、図４ｉの矢印Ｊで示す方向にその開始位置から降下位置へと移動する。

図４ｉでは、基板２１４の一部が上部２０４ａと下部２０４ｂとの間に把持された状態で、熱圧着インデックスヘッド２０４の上部２０４ａが降下位置にある。インデックスヘッド２１０は、（インデックス工程がすでに行われた、図４ｈ参照）前進位置にあり、このインデックスヘッド２１０の上部２１０ａが前進降下位置にある。

インデックスヘッド２１０は、図４ｉに示す位置（すなわち、図４ｉに示す前進下降位置）から、図４ｊの矢印Ｋで示す方向にその前進下降位置から前進上昇位置へと移動する。

要素ピックアップ装置２２２は、電子部品２２４’’がテープポケット２２６（２）に配置されるまで、空のテープポケット２２６（１）に向かって電子部品２２４’’を下降させるべく下降する（図４ｊ参照）。

図４ｊに示す工程が完了すると、上記サイクルが終了して、図４ａに示す処理に戻る。

本発明の一又は複数の実施形態に係る装置では、熱圧着処理が２回のインデックス毎に１回行われることが理解されよう。

本発明の一又は複数の実施形態に係る装置２００は、２つのインデックスヘッド、すなわち、熱圧着インデックスヘッド２０４とインデックスヘッド２１０とを備えている。各ヘッド２０４、２１０は、基板を把持して、その長さ方向に基板を移動させる（すなわち、装置のＸ軸に沿った基板供給方向に基板を移動させる）ことができる。上記「背景技術」のセクションで既知の装置に関連して説明した通り、インデックスヘッドを逆方向に移動させる（すなわち、インデックスヘッドを前進位置から開始位置に戻す）ことによって、装置の処理サイクルに遅延時間が生じ得る。これは、本発明の一又は複数の実施形態ではインデックスヘッドが１つではなく２つ設けられているため、軽減することができる。第１インデックスヘッドが基板をインデックス又は前進させている間、第２インデックスヘッドは逆方向に移動している（すなわち、前進位置から開始位置に戻っている）。第２インデックスヘッドが基板をインデックスする場合は、第１インデックスヘッドが逆方向に移動する。このように、装置の処理サイクルに遅延がないため、装置出力を向上させることができる。

Ｘ軸に沿った熱圧着インデックスヘッド２０４とインデックスヘッド２１０の移動は、バランス良く行われる。つまり、熱圧着インデックスヘッド２０４がインデックス処理を行うと、インデックスヘッド２１０は逆方向に移動し（図４ｂ参照）、熱圧着インデックスヘッド２０４が逆方向に移動すると、インデックスヘッド２１０が逆方向に移動する（図４ｈ参照）。これにより、Ｘ方向におけるそれぞれ反対の方向への移動が互いにバランスを取るため、ヘッド２０４、２１０の移動中に装置にかかる直線力及び回転力を軽減することができる。その結果、装置に生じる振動を軽減し、基板供給チャネルにおける基板の位置精度を向上させることができる。

インデックス工程を行う把持部を備えた装置に関連して、本発明の一又は複数の実施形態に係るボンディング・インデックス装置について説明したが、任意に、一つ又は複数の可動ピンによりインデックス処理を行ってもよい。さらに、任意に、いわゆるスプロケットホイールによりインデックス処理を行ってもよい。インデックス処理を行うのに用いるインデックス要素の種類に関係なく、本発明の一又は複数の実施形態に係る装置では、インデックス方向における熱圧着と移動を同時に行うことができる。

ボンディング・インデックス装置として熱圧着インデックス装置に関連して本発明の一又は複数の実施形態について説明したが、このボンディング・インデックス装置は、任意に、他の種類のボンディング工程、例えば、超音波ボンディングを行うように構成された装置を備えていてもよい。

電子部品を搬送テープ上に装着する装置に関連して本発明の一又は複数の実施形態について説明したが、半導体アセンブリ装置のその他の熱圧着処理には本発明のさらなる実施形態を採用し得るものと考えられる。例えば、半導体の相互接続処理におけるはんだ付けや接着剤硬化、全てのＩＣ及び個別半導体装置のアセンブリ装置が挙げられる。このような例では、基板は回路基板であり、基板上に配置する要素はＩＣや個別半導体装置であればよい。

本発明の特定の及び好適な態様は、添付の独立請求項に記載されている。従属請求項及び／又は独立請求項の特徴は、請求項に記載のものに限らず、適宜組み合わされてもよい。

本開示の範囲は、特許請求される発明に関連しているか否か、あるいは本発明によって対処される問題のいくつか、あるいは全てを軽減するか否かとは無関係に、任意の新規な特徴もしくは本開示で明示的に又は暗示的に開示された特徴の組合せ、あるいはそれらの任意の一般化を含む。本出願人は、ここに、本出願の手続追行の間、あるいは本出願から派生する任意の他の出願の手続追行の間、このような特徴に対して新しい特許請求を明確に系統立てて説明することができることを通知する。詳細には、添付の特許請求の範囲を参照すると、従属請求項の特徴は独立請求項の特徴と組み合わせることができ、また、個々の独立請求項の特徴は、任意の適切な方法で組み合わせることができ、特許請求の範囲には特定の組合せがただ単に挙げられているわけではない。

別個の実施形態の文脈において記載されている特徴もまた、単一の実施形態において組み合わせて実装され得る。逆に、簡略性のため、単一の実施形態の文脈において記載されている様々な特徴もまた、別々に又は任意の適切なサブコンビネーションにおいて実装され得る。

「含む」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞はその複数形を除外しない。特許請求の範囲における参照番号も、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims

基板を第１位置から第２位置へとインデックス方向に移動させるように構成された第１インデックスヘッドと、
前記基板を前記第２位置から第３位置へとインデックス方向に移動させるように構成された第２インデックスヘッドと、
を具備し、
前記第１インデックスヘッド及び前記第２インデックスヘッドのうちのいずれか又は両方が、前記基板とその基板に対して配置された要素との間でボンディング処理を行うように構成されたボンディング要素を備えており、ボンディング及び前記インデックス方向における移動が前記第１インデックスヘッドによって同時に行われること及びボンディング及び前記インデックス方向における移動が前記第２インデックスヘッドによって同時に行われることのいずれか又は両方が行われるようにされている、
ボンディング・インデックス装置。
前記第１インデックスヘッドは、第１インデックス開始位置から移動して前記基板と係合するように構成されている、請求項１に記載の装置。
前記第１インデックスヘッドは、前記インデックス方向における移動中は前記基板との係合を維持するように構成されている、請求項１又は２に記載の装置。
前記第１インデックスヘッドは、前記第２位置に到達すると、前記基板を係合から解放するようにさらに構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
前記第１インデックスヘッドは、前記第２位置に到達すると、前記第１インデックス開始位置に戻るようにさらに構成されている、請求項２、及び請求項２に直接的又は間接的に従属する請求項３又は４のいずれか一項に記載の装置。
前記第２インデックスヘッドは、第２インデックス開始位置から移動して前記基板と係合するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
前記第２インデックスヘッドは、前記インデックス方向における移動中は前記基板との係合を維持するように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
前記第２インデックスヘッドは、前記第３位置に到達すると、前記基板を係合から解放するようにさらに構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
前記第２インデックスヘッドは、前記第３位置に到達すると、前記第２インデックス開始位置に戻るようにさらに構成されている、請求項６、及び請求項６に直接的又は間接的に従属する請求項７又は８のいずれか一項に記載の装置。
熱圧着及び前記インデックス方向における移動が前記第１インデックスヘッドによって同時に行われること及び熱圧着及び前記インデックス方向における移動が前記第２インデックスヘッドによって同時に行われることのいずれか又は両方が行われるように、前記ボンディング要素は、前記基板とその基板に対して配置された要素とに熱圧着力を印加するように構成された熱圧着要素を有している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
前記第１インデックスヘッド及び前記第２インデックスヘッドのいずれか又は両方は、前記基板の移動を行う直線移動機構を有している、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
前記第１インデックスヘッド及び前記第２インデックスヘッドのいずれか又は両方は、前記基板の移動を行う回転移動機構を有している、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
前記第１インデックスヘッド及び前記第２インデックスヘッドのいずれか又は両方は、インデックス動作中に前記基板を把持するように構成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。