JP6093125B2 - ウェハカート及び電子部品装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウェハカート及び電子部品装着装置に係わり、特に、フィーダカートと交換が容易なウェハカートに関する。

回路基板を生産するために、プリント基板に電子部品を装着する電子部品装着装置は、近年、益々、稼働率向上が望まれている。また、プリント基板に実装される部品としては、通常のパッケージングされた電子部品の他、ベアチップ等のパッケージングされていない半導体部品（ダイ）がある。
稼働率向上のため、または多品種少量生産のためには、これらの２種類の部品を同時に装着することができること、若しくは、簡単な機種変更作業で、２種類の部品の装着が可能な電子部品装着装置が望ましい。

特開２０１２−１０９４９４号公報

特許文献１は、供給テープにより電子部品を供給するテープフィーダを搭載したフィーダカートを用いる電子部品供給装置であるが、ウェハからダイを供給するためのカート（ダイピックアップカート）を用いる電子部品装着装置についての記載はない。即ち、この特許文献１の電子部品装着装置では、ウェハからダイを供給してプリント基板に装着することはできない。
本発明は、上記のような問題に鑑み、フィーダカートと交換可能なウェハカート及び電子部品供給装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明では、電子部品を供給するテープフィーダを搭載したフィーダカートと交換して電子部品装着装置に装着可能なウェハカートにおいて、このウェハカートを、ダイシングされたウェハを貼り付けたダイシングテープを支持する支持リングと、ダイシングテープの縁部を挟み込むウェハリングと、ダイシングテープの裏面からダイシングテープに貼り付けられたウェハを突き上げる突き上げユニットと、ウェハリングに縁部を挟み込んでダイシングテープを引き伸ばした状態でダイシングテープに貼り付けられたダイシングされたウェハからダイを吸着してピックアップする吸着部を備えたウェハピックアップ部と、吸着部で吸着してピックアップされたダイを載置する中間ステージと、中間ステージに載置されたダイを吸着してこのダイを吸着した状態で反転して吸着したダイの裏面を上にして保持する反転機構部とを備え、反転機構部は、反転してダイの裏面を上にして保持した状態でダイの裏面が電子部品装着装置に搭載されてフィーダカートと共有する装着ヘッドの吸着ノズルのフィーダカートのテープフィーダから電子部品を吸着するための取出口の位置によって定められている可動範囲内に位置するように構成されていることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、本発明では、電子部品を供給するテープフィーダを搭載したフィーダカートと交換して電子部品装着装置に装着可能なウェハカートにおいて、
このウェハカートを、ダイシングされたウェハを貼り付けたダイシングテープを支持する支持リングと、ダイシングテープの縁部を挟み込むウェハリングと、ダイシングテープの裏面からダイシングテープに貼り付けられたウェハを突き上げる突き上げユニットと、ウェハリングに縁部を挟み込んでダイシングテープを引き伸ばした状態でダイシングテープに貼り付けられたダイシングされたウェハからダイを吸着してピックアップする吸着部を備えたウェハピックアップ部と、吸着部で吸着してピックアップされたダイを載置する中間ステージとを備え、中間ステージは、ダイを載置した状態でダイの表面が電子部品装着装置に搭載されてフィーダカートと共有する装着ヘッドの吸着ノズルのフィーダカートのテープフィーダから電子部品を吸着するための取出口の位置によって定められている可動範囲内に入るまで上昇することを特徴とする。

本発明によれば、フィーダカートと交換可能なダイピックアップカート及び電子部品供給装置を提供することができ、多数の電子部品及びダイに適用可能で機種切り替えが容易なダイピックアップカート及び電子部品装着装置を実現することができる。

本発明の電子部品装着装置の一実施例の構成を示す平面図である。 本発明の電子部品装着装置におけるフィーダカートの一実施例の斜視図である。 本実施形態に使用する一般的な供給テープの構成例を示す図である。 本発明の電子部品装置においてフィーダカート５０をウェハカートに交換する一実施例を説明するための平面図である。 本発明の電子部品装着装置におけるウェハカートの一実施例を説明するための平面図である。 本発明の電子部品装着装置におけるウェハカートの一実施例を説明するための斜視図である。 本発明の一実施形態であるウェハピックアップ部の主要部を示す外観斜視図である。 本発明の一実施形態であるウェハピックアップ部の主要部を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態であるダイピックアップ動作の一実施例を説明するための模式的な側面図である。 本発明のウェハカートのウェハピックアップ部の反転機構部の一実施例を説明するための側断面図である。 本発明の電子部品装着装置の一実施例を説明するためのウェハカート部分の側断面図である。 本発明の電子部品装着装置の一実施例を説明するためのウェハカート部分の側断面図である。 本発明の電子部品装着装置におけるダイの装着動作の一実施例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の電子部品装着装置におけるダイの装着動作の一実施例を説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面に基づき、本発明のウェハカート及び電子部品装着装置の実施形態について説明する。
なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避けるため、できるだけ説明を省略する。

以下、本発明の第１の実施例について説明する。図１は、本発明の電子部品装着装置の一実施例の構成を示す平面図である。本電子部品装着装置１は、左側の上下に２ブロックＬＵ、ＬＤ、右側の上下２ブロックＲＵ、ＲＤの計４ブロックと制御装置８０とを有している。なお、本図面では、基本的に、ＬＵブロックのみに、符号を記す。
それぞれのブロックには、テープフィーダが多数搭載されたフィーダカートがセットされている部品供給エリア１３、装着ヘッド６、装着ヘッド６を移動させる装着ヘッド体１１、吸着ヘッド６における電子部品の吸着保持状態を撮像する部品認識カメラ１９が設けられている。装着ヘッド体１１は、リニアモータで構成する左右移動用レール１８上を左右に移動し、左右移動用レール１８と同様にリニアモータで構成する上下移動用レール１６を上下に移動する。

このような構成によって、装着ヘッド体１１に固定された装着ヘッド６の吸着ノズルが部品供給エリア１３から電子部品４（後述の図３参照）を吸着し、部品認識カメラ１９で電子部品４の吸着保持状態を監視して、基板Ｐの所定の位置まで移動し、吸着した電子部品４を基板Ｐに装着する。

このような動作が４つのブロックで行なわれる。そのために中央には、基板Ｐを搬送する４つのシュート５ａ〜５ｄがあり、上側２本のシュート５ｃ、５ｄが上側ブロック用の基板搬送ラインＵを、下側２本のシュート５ａ、５ｂが下側ブロック用の基板搬送ラインＤを構成する。基板Ｐは、受渡部７により振分けられ基板搬送ラインＵまたはＤに搬入される。

図２は、図１の電子部品装着装置１の部品供給エリア１３にセットされるフィーダカート５０の一実施例の斜視図である。
図２に示すフィーダカート５０は、大別してベース部５１、テープフィーダ（図示しない）を固定するフィーダ固定部５２、ハンドル部５３、部品供給リール７０を格納している部品供給リール格納部５４から構成されている。
ベース部５１には、移動用車輪（図示せず）を固定する車輪固定部５１ａが四隅に４箇所あり、また、フィーダカート５０が電子部品装着装置本体１に固定された時にフィーダカート５０を床面に固定するロックピン５１ｂを有する。フィーダ固定部５２は、フィーダカート５０の上側にある。フィーダ固定部５２は、フィーダ固定部ガイド５２ｃにテープフィーダのカセット固定部を案内させてテープフィーダをフィーダベース５２ａに載置する。さらに、フィーダ固定部５２は、フィーダ信号コネクタ５２ｄにテープフィーダのインタフェース部を接続する。前記フィーダ固定部コネクタ５２ｃはフィーダベース５２ａに規則正しく配列され、多数のテープフィーダが搭載できるようになっている。各テープフィーダには、供給リール格納部５４から電子部品４を搭載した供給テープ６０がオペレータにより供給される。

また、フィーダベース５２ａの両端には、本体１にフィーダカート５０を挿入する際に、本体１に設けられたカートガイド板（図示せず）を摺動する役目を果たすフィーダガイド５２ｅがある。さらに、フィーダガイド５２ｅには、フィーダカート５０を本体１に固定する位置決め孔５２ｂがある。最後に、フィーダカート５０を移動操作できるようにハンドル部５３があり、オペレータは、ハンドル部５３の取手５３ａにより本体１の方向であるＹ方向に移動させてフィーダカート５０を本体に挿入する。この時、ハンドル部５３の側板５３ｂの先端５３ｃはフィーダカート５０をこれ以上挿入できないようにするストッパの役目を果たす。

図３は、本実施形態に使用する一般的な供給テープの構成例を示す図である。４は電子部品、６３は電子部品４を収容するポケット、６２はキャリアテープ、６４はスプロケット孔（テープ送り穴）、６１はカバーテープである。
図３の供給テープ６０において、キャリアテープ６２は、電子部品４を収容するポケット６３を有する。また、キャリアテープ６２には、ポケット６３に収容された電子部品４がとび出さないようにカバーテープ６１で蓋をされている。また、キャリアテープ６２の一端側には、後述するスプロケット４３（後述の図４参照）の歯と係合し供給テープ６０を移動させる略円形のスプロケット孔（テープ送り穴）６４を一定間隔（一定ピッチ）毎に有する。

図４は、電子部品装置１において、部品供給エリア１３の１つにセットされていた着脱自在のフィーダカート５０をウェハカート４５０に交換する一実施例を説明するための図である。
図４に示すように、本発明の電子部品装置１には、着脱自在のフィーダカート５０と着脱自在のウェハカート４５０が準備される。即ち、電子部品装置１は、フィーダカート５０とウェハカート４５０を交換可能である。図４は、図１の電子部品装置１におけるブロックＬＤの部品供給エリア１３にセットされていたフィーダカート５０を取り出し（矢印４０１）、ウェハカート４５０をセットする（矢印４０２）ことを示している。
なお、図１に示す電子部品装着装置では、フィーダカートまたはウェハカートを最大で４台セットできる。

図５と図６は、本発明のウェハカートの一実施例を説明するための図である。図５は、本発明の電子部品装着装置におけるウェハカートの一実施例を説明するための平面図である。また、図６は、本発明の電子部品装着装置におけるウェハカートの一実施例を説明するための斜視図である。
図５及び図６のウェハカート４５０は、大別して、ベース部５１、ウェハピックアップ部５０２、及びウェハリング５０３をウェハピックアップ部５０２に搬入または搬出するためのウェハカセット設置部５０１から構成され、電子部品装着装置１への着脱に関する部分の構成は、図２で説明したフィーダカート５０と同様である。
例えば、ベース部５１には、移動用車輪（図示せず）を固定する車輪固定部５１ａが四隅に４箇所設けられている。また、ベース部５１には、ウェハカート４５０が電子部品装着装置本体１に固定された時に、ウェハカート４５０を床面に固定するロックピン５１ｂを有する。ウェハピックアップ固定部５２０は、ウェハピックアップ部５０２を案内させてウェハリング５０３を電子部品装置本体１の所定の位置に固定する。さらに、ウェハピックアップ固定部５２０は、フィーダ信号コネクタ５２ｄにウェハピックアップ部５０２のインタフェース部を接続する。ウェハピックアップ部５０２には、ウェハカセット設置部５０１のカセット部に搭載されたウェハリング５０３がオペレータまたは搬送機構により供給される。

ベース部５１やウェハピックアップ固定部５２０等、ウェハカート４５０と電子部品装着装置１と連結及び固定する構造は、フィーダカート５０と同一にして、フィーダカート５０とウェハカート４５０を相互に交換可能なカート構造としている。従って、装着ヘッド６の吸着ノズルの可動範囲は、フィーダカート５０と同様にして変更しない。例えば、装着ヘッド６の吸着ノズルがウェハカート４５０のダイピックアップ位置（フィーダカート５０のテープフィーダの各部品取出口に相当）からダイ３をピックアップできるように、ピックアップ位置を設ける。即ち、装着ヘッド６の吸着ノズルの可動範囲は、フィーダカート５０のテープフィーダから電子部品４を吸着するための取出口の位置（高さ、奥行き方向（Ｙ方向）の位置）によって定められている。

次に、図７及び図８を用いてウェハピックアップ部５０２の構成を説明する。図７は、本発明の一実施形態であるウェハピックアップ部５０２の主要部を示す外観斜視図である。また、図８は、本発明の一実施形態であるウェハピックアップ部の主要部を示す概略断面図である。
ウェハピックアップ部５０２において、７０５はウェハ、３はウェハ７０５の個々のダイ、５０３はウェハリング、７１５はエキスパンドリング、７１６はダイシングテープ、７１７は支持リング、７１８はダイアタッチフィルム（ダイボンディングテープ）、７５０は突き上げユニットである。

図７、図８に示すように、ウェハ７０５の裏面には、ダイアタッチフィルム７１８が貼り付けられ、更にその裏側にダイシングテープ７１６が貼り付けられている。さらに、ダイシングテープ７１６の縁辺は、ウェハリング５０３とエキスパンドリング７１５に挟み込まれて固定されている。
即ち、ウェハピックアップ部５０２は、ウェハリング５０３を保持するエキスパンドリング７１５と、ウェハリング５０３に保持され複数のダイ３（ウェハ７０５）が接着されたダイシングテープ７１６を水平に位置決めする支持リング７１７と、支持リング７１７の内側に配置されダイ３を上方に突き上げるための突き上げユニット５０とを有する。突き上げユニット７５０は、図示しない駆動機構によって、上下（Ｚ）方向、Ｘ方向及びＹ方向に移動するようになっており、ウェハピックアップ（後述する）も同様に、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動するようになっている。

ウェハピックアップ部５０２は、ダイ３の突き上げ時に、ウェハリング５０３を保持しているエキスパンドリング７１５を下降させる。この時、支持リング７１７は下降しないため、ウェハリング５０３に保持されているダイシングテープ７１６が引き伸ばされダイ３同士の間隔が広がり、各ダイ３が認識し易くなると共に、個々のダイ３が離れ突上げ易くなる。
突き上げユニット７５０は、下方よりダイ３を突き上げ、コレット等の吸着ノズルによるピックアップ時のダイ３のピックアップ性を向上させている。なお、ダイ３（ウェハ７０５）の薄型化に伴い、接着剤は液状からフィルム状となり、ウェハ７０５とダイシングテープ７１６との間にダイアタッチフィルム７１８と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けている。ダイアタッチフィルム７１８を有するウェハ７０５におけるダイシングは、ウェハ７０５とダイアタッチフィルム７１８に対して行なわれる。従って、剥離（突き上げ）工程では、ダイ３とダイアタッチフィルム７１８をダイシングテープ７１６から剥離すると共に、コレット等の吸着ノズルがダイ３を吸着してピックアップする。

一般的に、事前にウェハカセット設置部に搬入する前に、予めエキスパンドされたウェハであれば、ストレスが長時間かかって、特にダイが薄い場合にわれ等の破損が多くなる。しかし、このように、ダイをピックアップする直前にエキスパンドすることにより、ダイが薄い場合にストレスによって、われ等の破損の割合を少なくすることができる。

図９は、本発明の一実施形態であるダイピックアップ動作の一実施例を説明するための模式的な側面図である。
このダイピックアップ動作は、各種ダイ（半導体チップ）を基板Ｐに実装する前に、中間ステージ５０４または５０５に載置するものである。
図９において、ウェハリング５０３には、例えば、多数のダイ３が集合した図示しないウェハ７０５が載置されている。ウェハ７０５の裏面には、図示しないダイアタッチフィルム７１８が貼り付けられ、ダイ３毎に分離してピックアップできるようにダイシングされ、更にその裏面にダイシングテープ７１６が貼り付けられている。
また、中間ステージ５０４及び５０５は、ダイ３を所定数（例えば、４個）並べて載置するテーブルである。なお、中間ステージ５０４及び５０５は、図５に示すように、ウェハカート４５０の奥側のウェハ７０５の外側で、かつウェハリング５０３の外縁に重なるように、ウェハ７０５の上方に設置される。また、中間ステージ５０４及び５０５は、後述の反転機構部１４１または１５１の直下に設けられる。
なお、コレット部４０は、図示しないボンディングヘッドに設けられ、このボンディングヘッドがウェハリング５０３のウェハ７０５と中間ステージ９０１との間を移動する。

図９によって、本発明のピックアップ動作の一実施例を説明する。
図９において、コレット部４０は、ウェハピックアップ部５０２のピックアップポイントである位置Ｐ２の上方の位置Ｐ１に移動する。
次に、コレット部４０は、ダイ３のピックアップポイントである位置Ｐ２まで下降してウェハリング５０３上のダイ３をウェハピックアップ部５０２の突き上げ（図８の突き上げユニット７５０参照）に応じて吸着して、再びピックアップポイントの上方の位置Ｐ１に戻る。
ダイ３を吸着したコレット部４０は、中間ステージ５０４の上方の位置Ｐ３に移動する。その後、引き続き、中間ステージ９０１の載置ポイントである位置Ｐ４まで下降して、吸着したダイ３を中間ステージ９０１に載置する。その後、再び上方の位置Ｐ３に戻る。
中間ステージ５０４の全ての載置位置（例えば、満載時には４か所）についてダイの載置が終了した場合には、他の中間ステージ５０５へのピックアップ動作を開始する。
なお、後述の図１０（ａ）に示すように、中間ステージ５０４及び５０５は、ダイ３を真空吸着で固定している。

後述するように、中間ステージ５０４（または５０５）がダイ３の載置を行っている間に、中間ステージ５０５（または５０４）に載置されていたダイ３が、電子部品装着装置１の装着ヘッド６の吸着ノズルによって、基板Ｐに装着される。このため、中間ステージ５０４（または５０５）にダイ３が最大載置量（ダイが４個）載置された時には、他の中間ステージ５０５（または５０４）に、次にダイ３が載置できるようにしている。このようにして、中間ステージ５０４または５０５へのダイ３の載置と、中間ステージ５０４または５０５から電子部品装着装置１による基板Ｐへのダイ３の装着とを交互に行うことができ、作業効率を上げている。

図１０は、本発明のウェハピックアップ部の反転機構部の一実施例を説明するためのウェハカートの側断面図である。図１０において、反転機構部１４１は、回転軸（水平軸）１０３を中心に１８０°回転する回転部１０２、回転部１０２の上下に設けられた吸着ノズル１０４及び１０５を備える。吸着ノズル１０４及び１０５は、回転軸１０３の中心を通り、上下方向に平行に設けられ、回転部１０２が図示しない回転駆動部の駆動によって１８０°回転すると、上下位置が逆転する。また、吸着ノズル１０４と１０５は、それぞれ、中間ステージ５０４（または、５０５）に載置可能なダイ３の数と同数が、ダイの載置されるピッチと同一のピッチで、紙面と垂直に設けられ、すべての吸着ノズルは、同時に回転動作、及び吸着動作を行う。

図１０（ａ）に示すように、中間ステージ５０４のすべて載置位置にダイ３が載置された状態（満載状態）において、ダイ３を中間ステージで保持し、中間ステージから装着位置に移動する反転動作が開始される。
図１０（ａ）において、中間ステージ５０４は、ダイ３を真空吸着で固定してまま、図示しない上下駆動機構によって、上に移動を行い、反転機構部１４１の下向きの吸着ノズル１０４がダイ３を吸着できる高さ（図１０（ｂ）の位置）で停止する。
図１０（ｂ）において、中間ステージ５０４は真空吸着を停止し、逆に吸着ノズル１０４は真空吸着を開始する。この結果、吸着ノズル１０４に近接していたダイ３は吸着ノズル１０４に吸着される。
その後、中間ステージ５０４は、図１０（ｃ）に示すように、元の高さまで下降する。中間ステージ５０４が下降を開始した後、反転機構部１４１は、回転軸１０３を中心に１８０°下から上へ回転する。
図１０（ｄ）に示すように、１８０°回転して停止し、吸着ノズル１０４は、ダイ３の裏面を上にして保持される。
なお、反転機構部１４１は、中間ステージ５０４に載置されていたすべてのダイ３を一度に反転する。反転されたダイ３は、電子部品装着装置１の装着ヘッド６の吸着ノズルにより、順次吸着されて基板Ｐに装着される。

図１０（ｄ）に示すように、反転機構部１４１が１８０°回転した後、ダイ３は、ウェハリング５０３に固定されていた（あるいは、中間ステージ５０４、５０５に載置されていた）時と比べ、表裏が反転している。本反転機構部１４１の動作によって、電子部品装着装置１は、ダイ３を反転して基板Ｐに装着することが可能となり、ダイのフリップチップボンディングやフェースダウンボンディングが可能となる。
上向きになって停止した吸着ノズル１０４の位置は、電子部品装着装置１の装着ヘッド６の吸着ノズルの可動範囲内となるように設定されている。例えば、上向きになって停止した吸着ノズル１０４は、フィーダカート５０における部品取出口のいずれかと同じ位置（Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標）に設けても良い。即ち、電子部品装着装置１の装着ヘッド６の吸着ノズルの可動範囲を変更する必要はない。

４本の吸着ノズル１０４それぞれに吸着されたダイ３がすべて基板Ｐに装着された場合には、他方の中間ステージ５０５に載置されたダイ３が、中間ステージ５０５の直上に設けられた反転機構部１５１（図示しない）の動作によって、反転して図１０（ｄ）に示した状態となり、電子部品装着装置１による基板Ｐへの装着が継続される。なお、中間ステージ５０５及び反転機構部１５１についての動作も図１０とどうようであるので、図示及び説明を省略する。
なお、図１０において、反転機構部１４１に設けられた吸着ノズルは、上下に１組２本（吸着ノズル１０４及び１０５）であったが、１組１本であっても良い。ただし、回転部１０２の回転の揺らぎを少なくするために、回転軸１０３に対して対称形であることが望ましい。
また、反転機構部１４１の回転部１０２の断面形状を、図１０の実施例では、正方形としたが、例えば、円形等、どのような形状でも良い。

図１１は、本発明のウェハカート４５０を電子部品装着装置１にセットした状態での（１）ピックアップ動作、（２）反転動作、及び（３）部品装着動作の一実施例を説明するための側面図である。即ち、図１１における電子部品装着装置１は、ダイ３の裏面をピックアップすることができ、フリップチップボンディングやフェースダウン装着が可能である。
図１１において、
（０）事前動作として、まず、事前にダイシング処理されたウェハ７０５を固定したウェハリング５０３がウェハカセット設置部５０１から搬入され、ウェハピックアップ部５０２に固定され、エキスパンドされている。
ウェハカセット設置部５０１には、例えば、ウェハカセットが設けられ、図示しないマガジン上下エレベータによって昇降し、図示しないアーム機構でウェハカセットからウェハリング５０３を取り出す。また、ウェハカセット設置部５０１はウェハピックアップ部５０２からウェハリング５０３を取り出してウェハカセットに収納する。

（１）ピックアップ動作では、ウェハカセット設置部５０１から搬入され、ウェハピックアップ部５０２に固定され、エキスパンドされたウェハリング５０３から、突き上げユニット７５０によって突き上げられたダイ３を、コレット４０が吸着して中間ステージ５０４に載置する。中間ステージ５０４には、ダイ３を４個載置するように設けられており、この動作では、ダイ３を１個ずつピックアップして、中間ステージ５０４に載置する。

（２）反転動作では、４個のダイ３が載置された中間ステージ５０４を、反転機構部１４１の下向きの吸着ノズル１０４（図１０（ａ）参照）がダイを吸着可能な高さまで上昇させる。
吸着ノズル１０４は、中間ステージ５０４に載置されるダイ３の最大個数と同数設けられ、それぞれが、ダイ３の載置位置のＸＹ座標の中心に位置するように設けられている。吸着ノズル１０４が真空吸着を開始し、中間ステージ５０４が真空吸着を解除すると、４個のダイ３は、それぞれの吸着ノズル１０４に吸着される。ダイ３を吸着後、反転装置１４１は、回転軸１０３を中心に１８０°回転し、ダイ３を吸着した吸着ノズル１０４は、上向きに変わる（図１０（ｄ）参照）。
中間ステージ５０４では、ダイ３の表面が上を向いていた。しかし、上述のように反転されたために、反転機構部１４１の吸着ノズル１０４（図１０（ｄ）参照）では、ダイ３の裏面が上を向いている。また、図１０（ｄ）のように、上向きになった吸着ノズル１０４の先端の高さまたはダイ３の裏面の高さは、フィーダカート５０の部品取出口と、ほぼ同じ高さとなる。

（３）部品装着動作では、電子部品装着装置１の左右移動用レール１８に搭載された装着ヘッド体１１の吸着ノズルがダイ３の位置まで移動して、１個のダイ３を吸着して、基板Ｐの所定の位置に装着する。続けて残りの３個のダイ３を装着し、吸着ノズル１０４の先端部にあったすべてのダイ３を装着する。
上記（１）〜（３）の動作は、他の中間ステージ５０５及び反転機構部１５１でも、タイミングをずらして実行される。

図１２は、本発明のウェハカート４５０を電子部品装着装置１にセットした状態での（１）ピックアップ動作、（２’）上昇動作、及び（３）部品装着動作の一実施例を説明するための側面図である。本動作を実行した場合には、ダイ３は表面から裏面に変更されない。図１２においては、図１１で説明した反転機構部１４１または１５１を必要としないため、図示しない駆動機構によって、移動させるか、装置製作時に取り外す。
従って、図１１で説明した（１）の動作を実行した後、（２’）上昇動作を実行し、ついで（３）装着動作を実行する。
（０）事前動作と（１）のピックアップ動作は、図１１と同様であるので説明しない。
（２’）上昇動作では、４個のダイ３が載置された中間ステージ５０４を、装着ヘッド体１１の吸着ノズルがダイを吸着可能な高さまで上昇させる。
（３）部品装着動作では、電子部品装着装置１の左右移動用レール１８に搭載された装着ヘッド体１１の吸着ノズルがダイ３の位置まで移動して、１個のダイ３を吸着して、基板Ｐの所定の位置に装着する。続けて残りの３個のダイ３を装着し、吸着ノズル１０４の先端部にあったすべてのダイ３を装着する。
上記（１）、（２’）及び（３）の動作は、他の中間ステージ５０５及び反転機構部１５１でも、タイミングをずらして実行される。

図１１または図１２のウェハカート４５０において、ウェハピックアップ部５０２のウェハリング５０３の位置をできるだけ下側に設ける。これによって、電子部品装着装置本体１の装着ヘッド６の吸着ノズルがダイ３を吸着する面とのＺ方向の距離を大きくすることができる。その結果、このウェハリング５０３と装着ヘッド６の吸着ノズルがダイ３を吸着する面との間に、中間ステージ５０４、５０５や反転機構部１４１、１５１を設けることができ、設置面積を小さくすることができる。

図１３は、本発明の電子部品装着装置におけるダイの装着動作の一実施例を説明するためのタイミングチャートである。
図１３は、図１１で説明したように、ダイ３を反転させて基板Ｐに装着する場合に、系統１と系統２の２系統の中間ステージ及び反転機構部を用いて、効率良くダイ３の装着を行うものである。図１３において、系統１は、中間ステージ５０４及び反転機構部１４１を用い、系統２は、中間ステージ５０５及び反転機構部１５１を用いる。
図１１で説明したように、事前動作（０）が実行された後、系統１においては、（１）ピックアップ動作、（２）反転動作、及び（３）装着動作が、続けて実行される。系統１でピックアップ動作が終了した後、系統２は、ピックアップ動作終了の通知を受信して、（１）ピックアップ動作、（２）反転動作、及び（３）装着動作が、続けて実行される。系統１の（１）ピックアップ動作もまた、系統２でピックアップ動作が終了した後のピックアップ動作終了の通知を受信して実行される。
このように、１つの系統がある動作を実行しているときに、他の系統が別の動作を実行することによって、電子部品装着装置の稼働速度及び稼働効率が向上する。

図１４は、本発明の電子部品装着装置におけるダイの装着動作の一実施例を説明するためのタイミングチャートである。
図１４は、図１２で説明したように、ダイ３を反転させずに基板Ｐに装着する場合に、系統１と系統２の２系統の中間ステージを用いて、効率良くダイ３の装着を行うものである。図１４において、系統１は、中間ステージ５０４を用い、系統２は、中間ステージ５０５を用いる。
図１２で説明したように、事前動作（０）が実行された後、系統１においては、（１）ピックアップ動作、（２’）上昇動作、及び（３）装着動作が、続けて実行される。系統１でピックアップ動作が終了した後、系統２は、ピックアップ動作終了の通知を受信して、（１）ピックアップ動作、（２’）上昇動作、及び（３）装着動作が、続けて実行される。系統１の（１）ピックアップ動作もまた、系統２でピックアップ動作が終了した後のピックアップ動作終了の通知を受信して実行される。
このように、１つの系統がある動作を実行しているときに、他の系統が別の動作を実行することによって、電子部品装着装置の稼働速度及び稼働効率が向上する。

上述の実施例によれば、フィーダカートと交換可能なダイピックアップカート及び電子部品供給装置を実現することができる。
また、反転機構部により、ダイを直上で反転することができるため、比較的小型で装置面積が小さく、フリップチップボンディングまたはフェースダウンボンディング可能なウェハカート及び電子部品装着装置を実現できる。また、従来から使用してきたフィーダカートと交換可能であるため、通常の電子部品の装着だけでなく、ダイの装着及びフリップチップまたはフェースダウン実装用チップを装着可能なウェハカート及び電子部品装着装置を実現できる。
なお、上述の実施例では、各中間ステージに４個のダイを載置して説明した。しかし４個である必要はなく、何個でも良いことは勿論のことである。
また、上述の実施例では、電子部品装着装置は、ダイを装着する例だけで説明した。しかし、ダイだけを連続して装着せず、他のフィーダカットにセットされたテープフィーダから電子部品を適時装着するようにしても良い。
また、上述の実施例では、ウェハカートのウェハピックアップ部に、ウェハリングを固定してからエキスパンドを実行していた。しかし、ウェハカセット設置部に搬入する前に、予めエキスパンドされたウェハを供給し、ウェハピックアップ部でエキスパンドしないようにしても良い。

１：電子部品装着装置（本体）、 ３：ダイ、 ４：電子部品、 ５ａ〜５ｄ：シュート、 ６：装着ヘッド、 ７：受渡部、 １１：装着ヘッド体、 １３：部品供給エリア、 １６：上下移動用レール、 １８：左右移動用レール、 １９：部品認識カメラ、 ４０:コレット、 ５０：フィーダカート、 ５１：ベース部、 ５１ａ：車輪固定部、 ５１ｂ：ロックピン、 ５２：フィーダ固定部、 ５２ａ：フィーダベース、 ５２ｂ：位置決め孔、 ５２ｃ：フィーダ固定部ガイド、 ５２ｄ：フィーダ信号コネクタ、 ５２ｅ：フィーダガイド、 ５３：ハンドル部、 ５３ａ：取手、 ５３ｂ：側板、 ５３ｃ：先端、 ５４：部品供給リール格納部、 ６０：供給テープ、 ６１：カバーテープ、 ６２：キャリアテープ、 ６３：ポケット、 ６４：スプロケット孔（テープ送り穴）、 ７０：部品供給リール、 ８０：制御装置、 １４１、１５１：反転機構部、 １０２：回転部、１０３：回転軸、１０４：吸着ノズル、 １１０：電子部品装着装置の本体の前端部、 １１１、１２１：中間ステージ５０４のＺ方向の移動範囲、 １１２：装着ヘッド体の移動方向、 ４５０：ウェハカート、 ４０１、４０２：矢印、 ４５０：ウェハカート、 ５０１：ウェハカセット設置部、 ５０２：ウェハピックアップ部、 ５０３：ウェハリング、 ５０４、５０５：中間ステージ、 ５２０：ウェハピックアップ固定部、 ７０５：ウェハ、 ７１５：エキスパンドリング、 ７１６：ダイシングテープ、 ７１７：支持リング、 ７１８：ダイアタッチフィルム（ダイボンディングテープ）、 ７５０：突き上げユニット、 Ｄ、Ｕ：ライン、 ＬＵ、ＬＤ、ＲＵ、ＲＤ：ブロック、 Ｐ：基板。

Claims (11)

1. 電子部品を供給するテープフィーダを搭載したフィーダカートと交換して電子部品装着
   装置に装着可能なウェハカートであって、前記ウェハカートは、
   ダイシングされたウェハを貼り付けたダイシングテープを支持する支持リングと、前記
   ダイシングテープの縁部を挟み込むウェハリングと、前記ダイシングテープの裏面から前
   記ダイシングテープに貼り付けられたウェハを突き上げる突き上げユニットと、前記ウェ
   ハリングに縁部を挟み込んで前記ダイシングテープを引き伸ばした状態で前記ダイシング
   テープに貼り付けられたダイシングされたウェハからダイを吸着してピックアップする吸
   着部を備えたウェハピックアップ部と、
   前記吸着部で吸着してピックアップされたダイを載置する中間ステージと、
   前記中間ステージに載置されたダイを吸着し前記ダイを吸着した状態で反転して前記吸
   着したダイの裏面を上にして保持する反転機構部と
   を備え、前記反転機構部は、前記反転して前記ダイの裏面を上にして保持した状態で前記
   ダイの裏面が前記電子部品装着装置に搭載されて前記フィーダカートと共有する装着ヘッ
   ドの吸着ノズルの前記フィーダカートの前記テープフィーダから電子部品を吸着するため
   の取出口の位置によって定められている可動範囲内に位置するように構成されていること
   を特徴とするウェハカート。
2. 電子部品を供給するテープフィーダを搭載したフィーダカートと交換して電子部品装着
   装置に装着可能なウェハカートであって、前記ウェハカートは、
   ダイシングされたウェハを貼り付けたダイシングテープを支持する支持リングと、前記
   ダイシングテープの縁部を挟み込むウェハリングと、前記ダイシングテープの裏面から前
   記ダイシングテープに貼り付けられたウェハを突き上げる突き上げユニットと、前記ウェ
   ハリングに縁部を挟み込んで前記ダイシングテープを引き伸ばした状態で前記ダイシング
   テープに貼り付けられたダイシングされたウェハからダイを吸着してピックアップする吸
   着部を備えたウェハピックアップ部と、
   前記吸着部で吸着してピックアップされたダイを載置する中間ステージと、
   を備え、前記中間ステージは、前記ダイを載置した状態で前記ダイの表面が前記電子部品
   装着装置に搭載されて前記フィーダカートと共有する装着ヘッドの吸着ノズルの前記フィ
   ーダカートの前記テープフィーダから電子部品を吸着するための取出口の位置によって定
   められている可動範囲内に入るまで上昇することを特徴とするウェハカート。
3. 請求項１または請求項２のいずれかに記載のウェハカートにおいて、前記ウェハピック
   アップ部は、前記ウェハリングを固定後エキスパンドするためのエキスパンドリングを有
   することを特徴とするウェハカート。
4. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載のウェハカートにおいて、さらに、前記ウェハ
   ピックアップ部に前記ウェハリングを供給するためのウェハカセット設置部を備えたことを特徴とするウェハカート。
5. 請求項１に記載のウェハカートにおいて、前記中間ステージは、前記ダイを複数個載置
   可能であり、前記反転機構部は前記ダイを同時に前記複数個ピックアップ可能であること
   を特徴とするウェハカート。
6. 請求項１に記載のウェハカートにおいて、前記中間ステージ及び前記反転機構部を、そ
   れぞれ、複数備えたことを特徴とするウェハカート。
7. 請求項２に記載のウェハカートにおいて、前記中間ステージを複数備えたことを特徴と
   するウェハカート。
8. 請求項1又は請求項２の何れかに記載のウェハカートにおいて、前記中間ステージを前
   記ウェハリングの外縁に重なるように設置したことを特徴とするウェハカート。
9. 請求項1に記載のウェハカートにおいて、前記中間ステージを前記反転機構部の直下に
   設置したことを特徴とするウェハカート。
10. 請求項1又は請求項２の何れかに記載のウェハカートにおいて、前記ウェハリングと前
    記吸着ノズルが前記ダイを吸着する面との間に前記中間ステージを設けたことを特徴とす
    るウェハカート。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のウェハカートを着脱自在に設けたことを特
    徴とする電子部品装着装置。

Images