專利名稱：安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將具有半導(dǎo)體、芯片、電子部件等部件的被安裝物安裝到基板上的安裝裝置及安裝方法。并且，部件包括有半導(dǎo)體、晶片、電子部件以及器件等，基板包括有電路基板、晶片等。
背景技術(shù)：
近年，作為將芯片、器件、部件等搭載到基板、晶片(wafer)等的方法，存在如下方法將芯片等搭載物移動(dòng)到基板的規(guī)定位置，進(jìn)行基板與被安裝物的位置對(duì)合之后，將被安裝物安裝到基板上表面。
例如，專利文獻(xiàn)1中所記載的倒裝片安裝裝置具備吸附保持芯片的接合頭(# > 〒4 >夕' 、y γ )、吸附保持基板的接合臺(tái)(#、y〒λ、m〒一 ”)、調(diào)整芯片和基板的位置的兩視野照相機(jī)、以及控制裝置。
然后，進(jìn)行吸附保持于接合頭的芯片和吸附保持于接合臺(tái)的基板的位置調(diào)整后， 調(diào)整接合臺(tái)的高度，以使芯片與基板接觸，從而使芯片抵接到基板上的期望的位置上。然后，在將芯片和基板加熱、加壓的同時(shí)將芯片安裝到基板上。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-U802號(hào)公報(bào)(段落0019、0030 0032、圖1)
然而，近年由于提高了基板的制造技術(shù)，制造的基板、晶片變得大面積化，為了降低其制造成本等，使部件等內(nèi)置于基板。另外，為了制造工序的簡便化，也進(jìn)行在基板、晶片的整面上形成器件之后切割基板、晶片來形成器件基板的器件制造方法。因此，也增加了在這種大基板、大晶片上安裝芯片等部件的必要性，與以前相比，一個(gè)基板、晶片的接合區(qū)域 (bonding area) .!^土曾^。
但是，在利用熱硬化性樹脂將部件搭載在大基板上的情況下，在加熱整個(gè)基板的裝置中，對(duì)大基板進(jìn)行長時(shí)間的加熱，直到部件搭載到大基板的整個(gè)接合區(qū)域結(jié)束為止。因此，由于長時(shí)間的大基板的過熱，在將部件載置到大基板之前熱硬化性樹脂已經(jīng)硬化，從而可能導(dǎo)致無法將部件搭載到大基板上。
另外，基板、晶片的面積變大時(shí)，基板、晶片由于自身的重量、熱量等外部氛圍而可能產(chǎn)生翹曲、彎曲。這種情況下，若利用上述專利文獻(xiàn)1所記載的裝置在大基板上進(jìn)行芯片等部件接合，則無法將部件以良好的位置精度安裝到大基板，從而可能損壞器件的可靠性。
進(jìn)而，為了增大一個(gè)基板、晶片的接合區(qū)域，在預(yù)先對(duì)安裝的芯片等的方向、搭載位置進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況下，完全按照設(shè)計(jì)以良好的效率高密度、大范圍地安裝芯片等的技術(shù)已成為必要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠效率良好且高精度地在基板上安裝芯片等部件的安裝裝置及安裝方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的安裝裝置的特征在于，具備載置臺(tái)，其在一部分具有開口部，在上表面的所述開口部的周緣的至少一部分上載置有所述基板；保持機(jī)構(gòu)，其使所述載置臺(tái)相對(duì)于所述基板能夠相對(duì)移動(dòng)地保持所述基板；移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其在通過所述保持機(jī)構(gòu)保持所述基板的狀態(tài)下移動(dòng)所述載置臺(tái)，使所述開口部相對(duì)于所述基板相對(duì)地移動(dòng)， 其中，移動(dòng)所述開口部，使所述開口部的移動(dòng)軌跡的面積在包括所述基板的位置上比所述基板的面積大(技術(shù)方案1)。
技術(shù)方案1所述的安裝裝置的特征在于，所述保持機(jī)構(gòu)具備多個(gè)卡止體和升降所述各卡止體或者所述載置臺(tái)的升降機(jī)構(gòu)，所述多個(gè)卡止體卡合脫離自如地卡止在所述基板的周緣的多個(gè)部位，通過利用所述升降機(jī)構(gòu)升降所述各卡止體或所述載置臺(tái)，使所述載置臺(tái)成為能夠移動(dòng)的狀態(tài)(技術(shù)方案2)。
技術(shù)方案1所述的安裝裝置的特征在于，所述保持機(jī)構(gòu)具備升降載置在所述載置臺(tái)上的所述基板自身的升降機(jī)構(gòu)，通過利用所述升降機(jī)構(gòu)使所述基板上升，使所述載置臺(tái)成為能夠移動(dòng)的狀態(tài)(技術(shù)方案3)。
技術(shù)方案1至3中任一項(xiàng)所述的安裝裝置的特征在于，還具備位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，在通過所述升降機(jī)構(gòu)將處于從所述載置臺(tái)上升的狀態(tài)的所述基板下降而載置到所述載置臺(tái)上時(shí)，所述位置調(diào)整機(jī)構(gòu)檢測設(shè)置在所述基板的定位部，從而使該定位部與預(yù)先設(shè)定的規(guī)定位置進(jìn)行位置對(duì)合(技術(shù)方案4)。
技術(shù)方案1至4中任一項(xiàng)所述的安裝裝置的特征在于，所述開口部形成為包括所述基板的中心及所述基板的周緣的一部分的形狀，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)每隔規(guī)定的角度將所述載置臺(tái)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)(技術(shù)方案5)。
另外，本發(fā)明提供一種安裝方法，將被安裝物安裝到基板上，其特征在于，包括將所述基板載置到工作臺(tái)上的工序；將所述基板上的應(yīng)該安裝所述被安裝物的區(qū)域選擇性地加熱到比其周邊部分高的溫度，同時(shí)將所述被安裝物安裝到所述基板上的工序。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，由于載置臺(tái)具有開口部，因此在開口部能夠進(jìn)行從基板的下表面將部件等接合到基板的局部的動(dòng)作。另外，由于載置臺(tái)的開口部相對(duì)于基板相對(duì)移動(dòng)，所以在不改變基板的方向的情況下能夠在開口部將部件等安裝到基板上。因此不需要與基板對(duì)應(yīng)而變更部件等的方向，就能夠簡單地將部件等安裝到基板上。
另外，由于在開口部的周緣的至少一部分上配置有基板，且移動(dòng)開口部而使得開口部的移動(dòng)軌跡的面積在包括所述基板的位置上比所述基板的面積大，因此能夠?qū)⒉考劝惭b到基板的端部都。因此，能夠在基板整體的大范圍內(nèi)安裝部件等，從而能夠增大接合區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過在基板的周緣的多個(gè)部位所具備的卡止體，能夠在保持基板的狀態(tài)下使基板與卡止體一起上升。因此，在將載置臺(tái)相對(duì)于基板相對(duì)移動(dòng)時(shí)，能夠防止因基板與載置臺(tái)之間的摩擦等導(dǎo)致基板受到損壞。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，由于能夠從載置臺(tái)將基板自身進(jìn)行升降，因此能夠在將基板從載置臺(tái)上升并保持的狀態(tài)下使載置臺(tái)相對(duì)于基板相對(duì)移動(dòng)。因此，在使載置臺(tái)相對(duì)于基板相對(duì)移動(dòng)時(shí)，能夠防止因基板與載置臺(tái)之間的摩擦而導(dǎo)致基板受到損壞。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，將處于從載置臺(tái)上升的狀態(tài)的基板再次載置到載置臺(tái)的上表面時(shí)，能夠?qū)⒒宓奈恢谜{(diào)整到規(guī)定位置。因此，在使基板從載置臺(tái)上升之前以及使基板從載置臺(tái)下降之后，能夠使基板的方向及位置與規(guī)定的朝向及位置對(duì)合。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，由于所述開口部為包括基板的中心以及周緣的一部分的形狀，因此通過旋轉(zhuǎn)移動(dòng)載置臺(tái)能夠?qū)⒉考劝惭b到整個(gè)基板上。另外，由于載置臺(tái)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，因此只要移動(dòng)載置臺(tái)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)為僅向一個(gè)方向(旋轉(zhuǎn)方向)移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)即可， 從而能夠使裝置結(jié)構(gòu)簡單化、小型化。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的安裝裝置簡要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是將本實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部分解的的立體圖。
圖3是將本實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部分解的的立體圖。
圖4是在圖3的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部上搭載了晶片的立體圖。
圖5是示出本實(shí)施方式的安裝裝置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部的簡圖。
圖6是示出本發(fā)明的安裝裝置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部的動(dòng)作的簡圖。
圖7是示出本發(fā)明的安裝裝置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部的動(dòng)作的簡圖。
圖8是示出本發(fā)明的安裝裝置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部的動(dòng)作的簡圖。
圖9是示出本發(fā)明的安裝裝置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部的動(dòng)作的簡圖。
圖10是示出本發(fā)明的安裝裝置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部的動(dòng)作的簡圖。
圖11是示出本發(fā)明的安裝裝置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部的動(dòng)作的簡圖。
圖12是示出本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的開口部的變形例的局部簡要結(jié)構(gòu)圖。
圖13是示出本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的開口部的變形例的局部簡要結(jié)構(gòu)圖。
符號(hào)說明
2旋轉(zhuǎn)臺(tái)部(載置臺(tái)、移動(dòng)機(jī)構(gòu))
3基板保持部(保持機(jī)構(gòu))
6晶片(基板)
8芯片(被安裝物)
22旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)(載置臺(tái))
23旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(移動(dòng)機(jī)構(gòu))
29升降工作缸(升降機(jī)構(gòu))
30升降工作臺(tái)(升降機(jī)構(gòu))
32a,32b,32c,32d 升降臂(卡止體)
33凹口銷工作缸(notch pin cylinder)(位置調(diào)整機(jī)構(gòu))
34a,34b 輥工作缸(roller cylinder)(位置調(diào)整機(jī)構(gòu))
70、80、90 基板
K5、K7、K8、K9 開口部具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1至13，說明本發(fā)明的安裝裝置的實(shí)施方式。其中，圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的安裝裝置的簡要結(jié)構(gòu)圖，圖2及圖3是將旋轉(zhuǎn)臺(tái)部分解的立體圖，圖4是在圖 3的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部上搭載了安裝有包括半導(dǎo)體、芯片、電子部件等部件的被安裝物的基板即晶片后的立體圖，圖5是旋轉(zhuǎn)臺(tái)部以及保持工作臺(tái)的立體圖，圖6至圖11是示出安裝裝置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部的動(dòng)作的簡圖，圖12及圖13是示出基板與開口部的位置關(guān)系的變形例的圖。
在本實(shí)施方式中，說明用于將具有金屬熔融凸點(diǎn)7的芯片8與晶片6重疊并通過加熱使芯片8接合于晶片6的安裝裝置。
(裝置結(jié)構(gòu))
本實(shí)施方式的安裝裝置具備XY臺(tái)部1、在XY臺(tái)部1的上表面載置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部2、 基板保持部3、支承部4以及頭部5。
如圖1所示，XY臺(tái)部1構(gòu)成為在基臺(tái)10的上表面配置有X移動(dòng)機(jī)構(gòu)11，并且在X 移動(dòng)機(jī)構(gòu)11上配置有Y移動(dòng)機(jī)構(gòu)12。
X移動(dòng)機(jī)構(gòu)11具備具有開口部Kl的X工作臺(tái)13、X引導(dǎo)件(為λ卜“)14、由軸電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)部(未圖示)，并且在基臺(tái)10的上表面和X工作臺(tái)13的下表面之間，由X 引導(dǎo)件14和由軸電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)部隔著開口部Kl而位于Y方向兩側(cè)。然后，當(dāng)對(duì)驅(qū)動(dòng)部的軸電動(dòng)機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁而使其動(dòng)作時(shí)，X工作臺(tái)13向由X引導(dǎo)件14引導(dǎo)的方向(X方向) 移動(dòng)。
另外，Y移動(dòng)機(jī)構(gòu)12具備具有與開口部Kl形狀大致相同的開口部Κ2的Y工作臺(tái) 15、Υ引導(dǎo)件16、以及由軸電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)部(未圖示)，并且在X工作臺(tái)13的上表面與 Y工作臺(tái)15的下表面之間，由Y引導(dǎo)件16和由軸電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)部隔著開口部Κ1、Κ2而位于X方向的兩側(cè)。然后，當(dāng)對(duì)驅(qū)動(dòng)部的軸電動(dòng)機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁而使其工作時(shí)，Y工作臺(tái)15向由Y引導(dǎo)件16引導(dǎo)的方向(Y方向)移動(dòng)。
因此，具有X移動(dòng)機(jī)構(gòu)11的X工作臺(tái)13和具有Y移動(dòng)機(jī)構(gòu)12的Y工作臺(tái)15能夠在相互正交的方向上移動(dòng)，XY臺(tái)部1形成為使在XY臺(tái)部1的上表面載置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)部2向 X方向及Y方向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
旋轉(zhuǎn)臺(tái)部2具備具有圓形形狀的開口部Κ3的大致為正方形的基部20、旋轉(zhuǎn)臺(tái) 21、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23。
基部20以開口部Κ3位于開口部Κ2的上方的方式載置在XY臺(tái)部1的上表面。另外，如圖2所示，具有開口部Κ4的旋轉(zhuǎn)臺(tái)21以包圍開口部Κ3的方式能夠移動(dòng)地配設(shè)在基部20的上表面，并且通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23，旋轉(zhuǎn)臺(tái)21沿開口部Κ3的周緣旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
如圖2所示，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23具備同步帶25、輥沈、基于伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部27，同步帶25配置成包圍旋轉(zhuǎn)臺(tái)21的外周。當(dāng)對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁而使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部27動(dòng)作，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部27的旋轉(zhuǎn)傳遞給輥沈，從而輥沈旋轉(zhuǎn)，通過輥沈的旋轉(zhuǎn)同步帶25移動(dòng)，從而旋轉(zhuǎn)臺(tái)21旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
另外，如圖3所示，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)21的上表面具備旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22，該旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22與旋轉(zhuǎn)臺(tái)21 —起旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22中，在上表面的載置晶片6的部分具有與能夠載置的晶片6的最大直徑大致相同的圓形形狀，以包括上表面的中心位置的方式形成具有中心角為90°的扇形形狀的開口部Κ5。另外，如圖4所示，將開口部Κ5形成為具有比晶片6的半徑大的半徑的扇形形狀，使得在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面載置了晶片6時(shí)，晶片6的一部分配置在開口部 K5的上方。因此，通過開口部K5的旋轉(zhuǎn)而描繪的軌跡成為比旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的晶片6的載置部分的圓形形狀的面積還大的圓形形狀。
另外，如圖3所示，在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面形成有用于真空吸附晶片6的吸附槽觀，吸附槽觀與省略圖示的真空泵等的真空吸引機(jī)構(gòu)相連。另外，在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22中埋設(shè)有加熱器(未圖示)，從而對(duì)晶片6進(jìn)行預(yù)熱。此外，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22相當(dāng)于本發(fā)明的載置臺(tái)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23相當(dāng)于本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
如圖2至圖6所示，基板保持部3具備升降工作缸四、升降工作臺(tái)30、保持工作臺(tái) 31，在基臺(tái)20的上表面配置有具備升降工作缸四的升降工作臺(tái)30，如圖5所示，在升降工作臺(tái)30的上表面載置有保持工作臺(tái)31。
保持工作臺(tái)31呈比基臺(tái)20小的大致正方形的四個(gè)角被切去后的八角形，在保持工作臺(tái)31上形成有開口部K6，該開口部K6具有半徑比旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面中的載置有晶片6的部分的圓形形狀的半徑大的圓形形狀，如圖5所示，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22位于開口部K6 的位置。此外，基板保持部3相當(dāng)于本發(fā)明的保持機(jī)構(gòu)。
另外，保持工作臺(tái)31具備在上表面的開口部K6的周緣的規(guī)定位置設(shè)置成朝向開口部K6的中心方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)自如的升降臂32a、32b、32c、32c、凹口銷工作缸33、輥工作缸 34a>34b0
升降臂32a、32b、32c、32d分別具備彈簧機(jī)構(gòu)35a、35b、35c、35d和氣缸(未圖示)。 通過向氣缸供給空氣，升降臂32a、32b、32c、32d抵抗彈簧機(jī)構(gòu)35a、35b、35c、35d的作用力， 并向保持工作臺(tái)31的開口部K6的中心方向突出，通過停止對(duì)氣缸供給空氣，升降臂32a、 32b、32c、32d在彈簧機(jī)構(gòu)35a、35b、35c、35d的作用力作用下回復(fù)移動(dòng)到規(guī)定位置。另外，為了在升降臂32a、32b、32c、32d的上表面載置晶片6，開口部K6的中心方向側(cè)的前端部逐漸變薄而形成為錐狀，以便容易插入晶片6的下表面。此外，升降臂32a、32b、32c、32d相對(duì)于本發(fā)明的卡止體。
另外，凸?fàn)畹木哂邪伎诘陌伎阡N工作缸33具備省略圖示的彈簧機(jī)構(gòu)和氣缸，輥工作缸34a、34b分別具備彈簧機(jī)構(gòu)36a、36b和氣缸(未圖示)。并且，凹口銷工作缸33以與上述的升降臂32a、32b、32c、32d同樣，形成為能夠在開口部K6的中心方向出入，在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面載置了晶片6時(shí)，通過輥工作缸34a、34b使晶片6在周向上微動(dòng)來進(jìn)行位置調(diào)整，使得在晶片6的周面的一個(gè)部位上預(yù)先形成的小V字槽嵌插于凹口銷工作缸33的凹口銷，來將晶片6定位。因此，凹口銷工作缸33及輥工作缸34a、34b相當(dāng)于本發(fā)明的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)。此外，凹口銷工作缸33及輥工作缸34a、34b在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，也可以作為用于將晶片6保持在一定的位置的引導(dǎo)件來使用。
另外，升降工作缸四通過供給空氣而伸縮，來升降升降工作臺(tái)30，從而使升降工作臺(tái)30上配置的保持工作臺(tái)31升降。因此，升降工作缸四及升降工作臺(tái)30相當(dāng)于本發(fā)明的升降機(jī)構(gòu)。
如圖1所示，支承部4具備升降機(jī)構(gòu)40、平面調(diào)整機(jī)構(gòu)41、隔熱層42和載置臺(tái)43。
如圖1所示，升降機(jī)構(gòu)40在基臺(tái)10上具備下部升降凸輪45和上部升降凸輪46。 下部升降凸輪45具備由伺服電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)47和滾珠絲杠48，當(dāng)對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 47勵(lì)磁而使其工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)47的旋轉(zhuǎn)傳遞給滾珠絲杠48而使?jié)L珠絲杠48旋轉(zhuǎn)，從而下部升降凸輪45沿滾珠絲杠48在水平方向(圖1中與X方向平行的箭頭方向)移動(dòng)。
然后，被引導(dǎo)件(未圖示)引導(dǎo)而僅在上下方向移動(dòng)的上部升降凸輪46通過下部升降凸輪45，沿著下部升降凸輪45及上部升降凸輪46分別具備的傾斜面被平滑地推起，而配置在上部升降凸輪46的上表面的平面調(diào)整機(jī)構(gòu)41、隔熱層42、載置臺(tái)43沿引導(dǎo)件上升。 另外，通過將流過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)47的電流反向，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)47的旋轉(zhuǎn)變成反向旋轉(zhuǎn)，從而配設(shè)在上部升降凸輪46的上表面的平面調(diào)整機(jī)構(gòu)41、隔熱層42、載置臺(tái)43下降。
另外，平面調(diào)整機(jī)構(gòu)41由承受部50和仿形部51構(gòu)成，承受部50的上表面與仿形部51的下表面發(fā)生滑動(dòng)，從而對(duì)載置臺(tái)43的上表面的傾斜度進(jìn)行仿形化調(diào)整。
并且，在仿形部51的上表面隔著隔熱層42而配設(shè)有在內(nèi)部具備加熱器52的載置臺(tái)43，從而對(duì)配置在載置臺(tái)43的上表面的晶片6進(jìn)行加熱。另外，通過移動(dòng)XY臺(tái)部1，支承部4能夠在開口部K5的所期望的位置相對(duì)于晶片6相對(duì)地三維移動(dòng)，從而能夠在與其它的部件不發(fā)生干涉的情況下，對(duì)直到載置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面的晶片6的周緣為止的部分進(jìn)行加熱。
頭部5具備保持被安裝物的保持部60、使頭部5沿水平方向(Χ、Υ、θ方向)移動(dòng)的水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)61、使頭部5沿上下方向(Ζ方向)移動(dòng)的上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)62。
在保持部60的下表面具備用于保持作為被安裝物的芯片8的吸附機(jī)構(gòu)(未圖示)，利用真空吸附法保持芯片8。此外，被安裝物的保持方法并不限于真空吸附法，也可以為機(jī)械保持方法等其它的方法。
此外，在頭部5上還可以具備平面調(diào)整機(jī)構(gòu)、加熱器等加熱機(jī)構(gòu)。
(接合動(dòng)作)
下面，對(duì)本安裝裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。在實(shí)施方式中，說明使具有金屬熔融凸點(diǎn)7 的芯片8與晶片6相重疊并通過加熱使芯片8與晶片6接合的接合動(dòng)作。
首先，對(duì)支承部4的載置臺(tái)43的上表面進(jìn)行仿形調(diào)整。在解除支承部4的平面調(diào)整機(jī)構(gòu)41的鎖定的狀態(tài)下，在各開口部Kl Κ5中通過升降機(jī)構(gòu)40使支承部4上升，通過頭部5的上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)62使頭部5下降。然后，使載置臺(tái)43的上表面與保持部60的下表面的平面傾斜度一致而進(jìn)行仿形調(diào)整，并在此狀態(tài)下鎖定平面調(diào)整機(jī)構(gòu)41，從而將其固定成規(guī)定的傾斜度。此外，此時(shí)在頭部5的保持部60可以具備具有仿形基準(zhǔn)面的仿形基準(zhǔn)體， 或者也可以將保持部60的下表面作為仿形基準(zhǔn)面。
然后，在各開口部Kl Κ5中，通過上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)62使頭部5上升，通過升降機(jī)構(gòu) 40使支承部4下降，從而結(jié)束仿形調(diào)整。
接下來，在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面載置晶片6。如圖6所示，通過基板搬運(yùn)裝置 (未圖示)，在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面以堵塞開口部Κ5的一部分的方式載置晶片6。然后， 將輥工作缸34a、34b向晶片6按壓來進(jìn)行晶片6的位置調(diào)整，以使形成在晶片6上的V字溝槽嵌插于凹口銷工作缸33中。然后，真空吸附晶片6而將其吸附保持在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22 的上表面。之后，將輥工作缸34a、34b退避到規(guī)定位置。此外，將晶片6吸附保持到臺(tái)部1 的上表面之后，也可以不退避輥工作缸34a、34b。
然后，移動(dòng)XY臺(tái)部1，進(jìn)行位置對(duì)合，以使得晶片6的規(guī)定位置與支承部4的載置臺(tái)43的上表面的規(guī)定位置一致。此外，將晶片6載置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面之后，也可以通過載置臺(tái)43的上表面與保持部60的下表面來夾持晶片6，并通過平面調(diào)整機(jī)構(gòu)41進(jìn)行載置臺(tái)43的上表面的平面調(diào)整。
另外，將芯片8吸附保持在頭部5的保持部60。
接下來，通過頭部5和支承部4將芯片8和晶片6夾持并進(jìn)行接合。如圖7所示， 再次通過上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)62使保持有芯片8的頭部5下降，利用升降機(jī)構(gòu)40使支承部4上升，從而將芯片8與晶片6搭接并夾持。由于支承部4的載置臺(tái)43具備加熱器52，因此與晶片6的載置臺(tái)的上表面搭接的部分由加熱器52加熱。因此，若在此狀態(tài)下將晶片6和芯片8保持規(guī)定的時(shí)間，則與晶片6抵接的金屬熔融凸點(diǎn)7被加熱而熔融。此外，頭部5的保持部60具備加熱器，可以從頭部側(cè)5加熱晶片6與芯片8。另外，此時(shí)，優(yōu)選通過埋設(shè)于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的加熱器對(duì)晶片6進(jìn)行預(yù)熱。
然后，解除頭部5的保持部60的吸附，分別上升和下降頭部5和支承部4而將其回復(fù)移動(dòng)，從而結(jié)束晶片6與芯片8的接合。
在頭部5與支承部4回復(fù)移動(dòng)后，通過XY臺(tái)部1移動(dòng)晶片6，以使晶片6的下個(gè)接合位置向載置臺(tái)43的上方配置。另外，在頭部5的保持部60吸附保持新的芯片8。然后， 通過頭部5和支承部4反復(fù)進(jìn)行上述的動(dòng)作，將多個(gè)芯片8搭載到晶片6上。
然后，在開口部K5中，將規(guī)定數(shù)量的芯片8接合到晶片6之后，解除旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22 的晶片6的真空吸附。然后，如圖8所示，在晶片6的下表面與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面之間插入升降臂32a、32b、32c、32d，利用升降工作缸四，使在升降工作臺(tái)30的上表面具備的保持工作臺(tái)31、升降臂32a、32b、32c、32d和晶片6上升。其中，此時(shí)晶片6的上升距離在本實(shí)施方式中為5mm左右，但是只要分離成晶片6與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面部摩擦的程度， 則為何種距離都可以。
然后，如圖9所示，通過旋轉(zhuǎn)移動(dòng)機(jī)構(gòu)23，將旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22與旋轉(zhuǎn)臺(tái)21 —起向旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的旋轉(zhuǎn)方向(圖9中的箭頭方向)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)90度。
然后，如圖10所示，通過升降工作缸四使在升降工作臺(tái)30的上表面具備的保持工作臺(tái)31、升降臂32a、32b、32c、32d以及晶片6下降，使升降臂32a、32b、32c、32d從晶片6 的下表面與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面之間退避。然后，將輥工作缸34a、34b向晶片6按壓， 進(jìn)行晶片6的位置調(diào)整，使晶片6上形成為切口狀的定位部與凹口銷工作缸33抵接，而將晶片6再次吸附保持在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面。然后，如圖11所示，將凹口銷工作缸33 和輥工作缸34a、34b退避，從而完成晶片6的載置。
然后，反復(fù)進(jìn)行上述的接合動(dòng)作和旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，在將芯片8接合到晶片6的整面時(shí)，將完成接合的被安裝物(晶片6以及多個(gè)芯片8)取出，從而完成一系列的接合動(dòng)作。
因此，根據(jù)本實(shí)施方式，由于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的開口部K5對(duì)于晶片6進(jìn)行相對(duì)地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，從而能夠在不改變晶片6的方向的情況下，在開口部K5將芯片8安裝到晶片6上。 因此，不必將芯片8的方向與晶片6對(duì)應(yīng)而變更，就能夠簡便地將芯片8安裝到晶片6上。
另外，由于以堵塞開口部K5的一部分的方式配置晶片6，因此在使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22 旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，如上所述，開口部K5的移動(dòng)軌跡的面積在包括晶片6的位置比晶片6的面積大。因此能夠使支承部4的載置臺(tái)43的上表面也與晶片6的周緣抵接，從而能夠?qū)⑿酒? 安裝到晶片6的周緣。因此，能夠在晶片6的整面大范圍地安裝芯片8，能夠?qū)⒔雍蠀^(qū)域增大到極為接近晶片6的周緣
另外，由于僅對(duì)由頭部5和支承部4夾持的部分的晶片6和芯片8進(jìn)行局部加熱， 而不是對(duì)晶片6的整面進(jìn)行加熱，所以能夠在接合后的芯片8的金屬熔融凸點(diǎn)7不發(fā)生再熔融的狀態(tài)下高精度地進(jìn)行晶片6與芯片8的接合。另外，還能夠防止因過熱而導(dǎo)致被安裝的損壞。
另外，由于通過頭部5和支承部4局部地夾持晶片6和芯片8來進(jìn)行接合，所以即使在晶片6上產(chǎn)生翹曲和彎曲，在確保進(jìn)行接合的部分是規(guī)定的平面的狀態(tài)下也能夠?qū)⑿酒?接合到晶片6上。
(變形例)
此外，在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22上形成的開口部5的形狀不限于上述的實(shí)施方式，只要在開口部K5的周緣的一部分載置基板等，且通過旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的移動(dòng)，開口部K5的移動(dòng)軌跡的面積在包括基板等的位置上比基板等的面積大，則為何種形狀均可。以下，對(duì)開口部的變形例進(jìn)行說明。此外，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的形狀并不限于圓形，也可以為其它形狀。
如圖12所示，開口部K7以包括基板70 (在此設(shè)基板為矩形來進(jìn)行說明)的中心 P和基板70的周緣的一部分的方式形成為狹縫狀。并且，通過旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的旋轉(zhuǎn)，每隔規(guī)定的角度將基板70的下方旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
因此，由于開口部K7的面積變小，因此旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的開口部K7以外的部分的面積增大，從而能夠更加安定地保持載置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的上表面的基板70。
另外，載置臺(tái)并不限于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22，只要具備能夠在X方向、Y方向移動(dòng)的工作臺(tái)即可。另外，基板70也可以為圓形，對(duì)于形成在載置臺(tái)上的開口部的形狀，只要開口部移動(dòng)而使開口部移動(dòng)軌跡的面積在包括基板等的位置上比基板等的面積大，則為何種形狀均可。以下，將示出開口部的其它變形例。此外，載置臺(tái)只要是能夠穩(wěn)定地載置基板的形狀、 尺寸，則可以為任何形狀、尺寸，因此省略對(duì)載置臺(tái)的說明，而對(duì)基板與開口部的位置關(guān)系進(jìn)行說明。
在圖13(a)所示的變形例中，開口部8形成為包括基板80的兩端的邊的狹縫狀， 并被構(gòu)成為向一個(gè)方向移動(dòng)。另外，在圖13(b)所示的變形例中，形成得更小的開口部K9 構(gòu)成為順次向基板90的X方向、Y方向的規(guī)定位置移動(dòng)。此外，開口部的尺寸形成得比支承部4的載置臺(tái)43大即可。
另外，本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式，只要不脫離本發(fā)明的主旨，則在上述變形例以外也可以進(jìn)行各種變更。
作為一個(gè)例子，在上述的實(shí)施方式中通過基板保持部3來升降晶片6，但是也可以利用空氣進(jìn)行晶片6的升降、旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。例如，可以在旋轉(zhuǎn)臺(tái)22上設(shè)置噴氣孔，從該噴氣孔噴出空氣使晶片6上升、旋轉(zhuǎn)。這種情況下，也可以將凹口銷工作缸33、輥工作缸34a、34b 作為將晶片6保持在規(guī)定位置的引導(dǎo)件使用。
另外，在上述實(shí)施方式中，在升降工作臺(tái)30的上表面具備的保持工作臺(tái)31和升降臂32a、32b、32c、32d均為上升結(jié)構(gòu)，但是可以僅將升降臂32a、32b、32c、32d作為升降結(jié)構(gòu)。
另外，可以代替升降保持工作臺(tái)31和升降臂32a、32b、32c、32d或者僅升降升降臂 32a、32b、32c、32d，而使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22下降。
另外，在上述的實(shí)施方式中具備頭部5，通過支承部4和頭部5將晶片6和芯片8 夾持并接合，但是也可以不具備頭部5，而預(yù)先在晶片6上排列多個(gè)芯片8，通過支承部4順次將其加熱并接合。
另外，也可以通過埋設(shè)在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的加熱器(未圖示)，以低溫對(duì)芯片6的開口部K5以外的位置進(jìn)行預(yù)熱，而在頭部5與支承部4夾持的部分進(jìn)行局部正式加熱。通過進(jìn)行這樣的預(yù)熱和正式加熱，能夠效率良好地進(jìn)行接合。
另外，支承部4的升降機(jī)構(gòu)并不限于基于升降凸輪的升降機(jī)構(gòu)，也可以為其它結(jié)構(gòu)。
另外，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并不限于軸電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)，也可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等其它的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而升降機(jī)構(gòu)也不限于上述的實(shí)施方式，也可以是其它的結(jié)構(gòu)。
另外，還可以具備檢測晶片6和芯片8的規(guī)定位置的位置檢測部，在接合晶片6和芯片8之前，可以在晶片6和芯片8之間導(dǎo)入位置檢測部，來進(jìn)行位置檢測以及位置調(diào)整， 以使芯片8的規(guī)定位置和晶片6的規(guī)定位置一致。
另外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)于在支承部4具備平面調(diào)整機(jī)構(gòu)的安裝裝置進(jìn)行了記載，但是也可以為在頭部5具備平面調(diào)整機(jī)構(gòu)的安裝裝置，并且還可以是在頭部5以及支承部4雙方具備平面調(diào)整機(jī)構(gòu)的安裝裝置。另外，對(duì)于加熱器也一樣，可以在頭部5以及支承部4的任一方具備加熱器。
另外，仿形基準(zhǔn)面也可以不必設(shè)在頭部5的保持部60上，而載置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22 的上表面，另外，也可以將旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)22的下表面的規(guī)定位置作為仿形基準(zhǔn)面。
另外，不限于基于加熱的被安裝物的接合，也可以使用超聲波振動(dòng)接合、基于加壓的接合等其它的接合方法。另外，也可以將這些方法進(jìn)行組合而進(jìn)行接合。
另外，也可以將本安裝裝置組裝到接合動(dòng)作以外的其它的裝置中。
另外，在上述的實(shí)施方式中，將作為被安裝物的具有金屬熔融凸點(diǎn)7的芯片8與晶片6進(jìn)行接合，凸點(diǎn)的材質(zhì)可以為Cu、Al、釬料等任何材質(zhì)。另外，并不限于凸點(diǎn)，也可以是基于釬料、熱硬化性樹脂、熱熔融性樹脂等的接合。例如，在晶片6的整面預(yù)先涂敷熱硬化性樹脂，然后順次載置有源面(能動(dòng)面)朝上的芯片8并進(jìn)行加熱而接合。這種情況下，如果加熱晶片6的整面，則可能在接合完成之前熱硬化性樹脂已經(jīng)硬化，而芯片8無法接合， 但是根據(jù)本實(shí)施方式，由于如上所述地進(jìn)行局部加熱，因此在接合完成之前熱硬化性樹脂不會(huì)發(fā)生硬化，從而能夠以良好的精度進(jìn)行晶片6和芯片8的接合。
另外，載置在載置臺(tái)上的基板并不限于晶片，例如，也可以是玻璃基板、具有電路圖案的樹脂基板、硅基板、樹脂膜等，也可以是將這些組合后所形成的層狀物。另外，在基板薄的情況下，可以將基板粘貼于不銹鋼板。
并且，具有部件等的被安裝物并不限于具有凸點(diǎn)的芯片，也可以是其它的電子部件、設(shè)備、樹脂基板、電路基板等，并且可以任意選擇被安裝物的材質(zhì)與尺寸、形狀。另外，如已經(jīng)敘述的那樣，基板、部件等也可以分別是分別重合多個(gè)被安裝物的構(gòu)件。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明能夠廣泛適用于將具有半導(dǎo)體、芯片、電子部件等部件的被安裝物安裝到基板上的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種安裝方法，將被安裝物安裝到基板上，其特征在于，包括 將所述基板載置到工作臺(tái)上的工序；將所述基板上的應(yīng)該安裝所述被安裝物的區(qū)域選擇性地加熱到比其周邊部分高的溫度，同時(shí)將所述被安裝物安裝到所述基板上的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的安裝方法，其特征在于，安裝到所述基板上的工序包括經(jīng)由所述工作臺(tái)上形成的孔使配置在所述工作臺(tái)的下表面的支承部與所述基板的背面抵接，從而從背面加熱所述基板并同時(shí)安裝所述被安裝物的工序。
3.如權(quán)利要求1或2所述的安裝方法，其特征在于，安裝到所述基板上的工序包括使在配置于所述工作臺(tái)的上方的頭部上保持的所述被安裝物與所述區(qū)域抵接而進(jìn)行安裝的工序。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的安裝方法，其特征在于，安裝到所述基板上的工序是具有金屬熔融凸點(diǎn)的所述被安裝物與所述基板的連接工序。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的安裝方法，其特征在于，在進(jìn)行安裝到所述基板上的工序之前，具備將熱硬化性樹脂涂敷到所述基板的整面的工序。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的安裝方法，其特征在于， 在進(jìn)行安裝到所述基板上的工序之前，具備將所述基板預(yù)熱的工序。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的安裝方法，其特征在于，所述基板包括晶片、玻璃基板、具有電路圖案的樹脂基板、硅基板、樹脂膜中的任一種。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的安裝方法，其特征在于， 所述被安裝物包括電子部件、芯片、樹脂基板、電路基板中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種安裝方法，將被安裝物安裝到基板上，其包括將所述基板載置到工作臺(tái)上的工序；將所述基板上的應(yīng)該安裝所述被安裝物的區(qū)域選擇性地加熱到比其周邊部分高的溫度，同時(shí)將所述被安裝物安裝到所述基板上的工序。
文檔編號(hào)H01L21/67GK102522359SQ20121000113
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者中居誠也, 櫻田伸一 申請(qǐng)人:爾必達(dá)存儲(chǔ)器股份有限公司, 阿德威爾斯股份有限公司