KR100921231B1 - 전자부품 탑재장치 및 전자부품 탑재방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탑재헤드의 구조를 단순화시켜 고속작동이 가능하고, 코팅공정에서의 탑재헤드의 이용을 제거하여 작업효율이 향상된 전자부품 탑재장치를 제공한다. 전자부품 탑재장치에서, 플럭스는 범프 형성면이 상측을 향한 상태로 전자부품 공급유닛에 공급되는 칩 상에 코팅된다. 칩은 기판 상에 탑재된다. 유지헤드는 탑재헤드에 의해 점착시트로부터 추출된 칩을 수용하고 플럭스가 펼쳐진 스테이지에 대해 반전된다. 그 결과, 칩의 범프는 플럭스로 도포되고, 유지헤드가 본래 스테이지에 복귀된 후, 스테이지 상의 칩은 탑재헤드에 의해 기판상에 추출되어 탑재된다.

전자부품, 탑재, 탑재헤드, 기판, 칩, 플럭스, 스테이지

Description

전자부품 탑재장치 및 전자부품 탑재방법{Electronic Component Mounting Apparatus and Electronic Component Mounting Method}

본 발명은 기판에 전자부품을 탑재하는 전자부품 탑재장치와 전자부품 탑재방법에 관한 것이다.

통상, 전자부품 탑재장치가 탑재동작을 각각 실행할 때, 탑재헤드는 전자부품 공급유닛에 의해 공급된 전자부품을 기판상에 확실히 탑재하기 위해 적용된다. 표면에 접속용 돌기전극인 범프가 형성되는 플립 칩과 같은 전자부품은 일반적으로 범프 형성면이 상측을 향한 상태로 공급된다.

이런 전자부품은 반전기구가 설치된 특별한 픽업수단에 의해 전자부품 공급유닛으로부터 추출되고, 하측으로 향한 범프와 반전되어 유지된다. 기판상에 전자부품을 탑재하기 위한 탑재헤드는 반전 상태에서 전자부품을 수용하고, 플럭스 전달 단계에서 플럭스가 범프에 전달되어 도포되는 동작을 실행한다. 이후, 탑재헤드는 기판에 이동되고, 그 위에 전자부품이 그 후에 장착된다.

종래 전자부품 탑재장치는 기판상에서 전자부품 탑재용 탑재헤드가 플럭스 전달 동작을 수행하는 작업헤드로서 작용하도록 설계된다. 플럭스 전달 동작시 평탄화 동작은 평탄면에 대해 범프의 선단부를 가압함에 따라 전자부품 상에 범프를 형성하도록 종종 실행되기 때문에, 탑재헤드도 평탄화 공정을 실행하는 기구를 필요로 한다. 그리하여, 탑재헤드의 강도는 상기 압력의 적용에 의해 부과된 변형을 견디도록 증가되어야 하기 때문에, 탑재헤드 구조의 단순화와, 그 무게의 경감이 제한적이며, 탑재동작의 속도 증대가 불가능해진다.

또한, 평탄화 공정이 요구되지 않는 경우에도, 플럭스 전달 동작과 탑재동작은 동일한 탑재헤드에 의해 연속적으로 실행되도록 설정된다. 따라서, 전자부품이 추출될때부터 기판상에 탑재될 때까지의 작업시간이 지연되고, 전체적인 작업효율의 향상이 어렵다.

점착물질을 도포하는 동작을 위한 탑재헤드의 이용을 제거함으로써, 작업효율이 향상될 수 있는 전자부품 탑재장치와, 그 전자부품 탑재방법을 제공하는 것이 본 발명의 한 목적이다.

본 발명의 제1양태에 따르면, 전자부품의 돌기전극 형성면에 형성된 다수의 돌기전극에 점착유체를 도포하고, 워크(work) 상에 전자부품을 탑재하기 위한 전자부품 탑재장치는;

평탄한 스테이지에 펼쳐져 평탄하게 분산되는 점착유체를 공급하는 점착유체 공급유닛;

돌기전극이 점착유체에 접촉된 상태에서 평탄하게 분산된 점착유체 상에 전자부품을 배치시키는 배치유닛;

탑재노즐을 이용하는 점착유체 상에 배치된 전자부품을 추출하고 워크상에 전자부품을 탑재하기 위해 전자부품의 흡착유지에 이용되는 탑재노즐을 포함하는 탑재헤드를 가진 탑재유닛;

탑재노즐에 의해 유지된 전자부품의 이미지를 얻는 카메라를 구비하고, 전자부품의 위치를 인식하기 위해 상기 카메라에 의해 얻어진 이미지를 적용하는 전자부품 인식유닛; 및

상기 전자부품 인식유닛에 의해 얻어진 인식 결과를 기초로 하여 상기 탑재유닛을 제어하고, 상기 탑재노즐에 의해 유지된 전자부품을 워크상에 위치시키는 탑재 제어부를 포함한다.

본 발명의 제2양태에 따르면, 상기 제1양태의 전자부품 탑재장치는;

스테이지 상에 점착유체를 펼쳐서 평탄화시키는 스퀴지를 포함한다.

본 발명의 제3양태에 따르면, 제1 또는 제2양태의 전자부품 탑재장치의 배치유닛은;

상기 돌기전극 형성면이 상측을 향항 상태로, 상기 전자부품의 이면을 유지시하는 유지헤드를 포함하고,

여기서, 상기 유지헤드는 상기 스테이지에 대해 수직으로 반전되고, 상기 유지헤드에 의해 유지된 상기 전자부품은 상기 점착유체 상에 배치된다.

본 발명의 제4양태에 따르면, 제3양태의 전자부품 탑재장치는;

상기 돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 상기 전자부품을 공급하는 전자부품 공급유닛을 포함하고,

여기서, 상기 탑재헤드의 상기 탑재노즐을 이용하여, 상기 전자부품은 상기 전자부품 공급유닛으로부터 얻어지고 상기 유지헤드에 전달된다.

본 발명의 제5양태에 따르면, 제3양태의 전자부품 탑재장치는:

돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 전자부품을 공급하는 전자부품 공급유닛; 및

전자부품 공급유닛으로부터 전자부품을 얻기 위해 픽업헤드의 픽업노즐을 적용하여, 유지헤드에 전자부품을 전달하기 위한 픽업유닛을 포함한다.

본 발명의 제6양태에 따르면, 제1양태의 전자부품 탑재장치는:

돌기전극 형성면이 하측을 향한 상태로 전자부품을 공급하는 전자부품 공급유닛을 포함하고,

여기서, 배치유닛은

픽업노즐로 전자부품의 이면을 흡착유지하여 전자부품 공급유닛으로부터 전자부품을 얻고, 점착유체 상에 전자부품을 위치시키는 픽업헤드를 포함한다.

본 발명의 제7양태에 따르면, 전자부품의 돌기전극 형성면에 형성된 다수의 돌기전극에 점착유체를 도포하고, 워크 상에 전자부품을 탑재하는 전자부품 탑재방법은:

평탄한 스테이지 상에 점착유체를 펼쳐 평탄화시키는 유체면 평탄화 단계;

돌기전극이 점착유체와 접촉된 상태에서 평탄한 유체면을 갖는 점착유체 상에 전자부품을 배치시키는 배치단계;

탑재헤드의 탑재노즐로 흡착유지하여 점착유체로부터 전자부품을 추출하는 추출단계;

탑재노즐에 의해 유지된 전자부품의 이미지를 얻기 위해 카메라를 이용하고, 전자부품의 위치를 인식하기 위해 얻어진 이미지를 적용하는 부품인식단계; 및

상기 부품인식단계에서 얻어진 인식결과를 기초로 하여 워크상에 전자부품을 위치시키기 위해 탑재헤드를 이동시키고, 워크상에 전자부품을 탑재하는 탑재단계를 포함한다.

본 발명의 제8양태에 따르면, 상기 제7양태의 전자부품 탑재방법의 상기 유체면 평탄화 단계에서, 스퀴지를 이용하여 스테이지 상에 점착유체를 펼쳐 평탄화시킨다.

본 발명의 제9양태에 따르면, 상기 제7양태의 전자부품 탑재방법의 배치단계에서, 돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 전자부품의 이면을 흡착유지하는 유지헤드가 스테이지에 대해 수직으로 반전되고, 그 결과 유지헤드에 의해 유지되는 상기 전자부품은 평탄한 유체면을 가진 점착유체 상에 배치될 수 있다.

본 발명의 제10양태에 따르면, 상기 제9양태의 전자부품 탑재방법은:

돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 전자부품을 공급하는 상기 전자부품 공급유닛으로부터 상기 전자부품을 얻어 이동시키는 탑재헤드를 이용하고, 상기 유지헤드에 전자부품을 전달하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 제11양태에 따르면, 제9양태의 전자부품 탑재방법은:

돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 전자부품을 공급하는 상기 전자부품 공급유닛으로부터 상기 전자부품을 픽업하여 이동시키는 픽업헤드의 픽업노즐을 이용하고, 상기 유지헤드에 전자부품을 전달하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제12양태에 따르면, 상기 제7양태의 전자부품 탑재방법의 배치단계에서, 전자부품의 이면이 상기 픽업헤드에 의해 흡착유지된 상태로, 상기 전자부품은 돌기전극 형성면이 하측을 향한 상태로 상기 전자부품을 공급하는 상기 전자부품 공급유닛으로부터 분리된다. 이후, 상기 픽업헤드에 의해 유지된 상기 전자부품은 상기 평탄한 유체면을 가진 점착유체 상에 배치된다.

본 발명에 따르면, 전자부품 공급유닛으로부터 얻어진 전자부품은 평탄한 스테이지 상에 펼쳐진 점착유체 상에 배치되기 때문에, 점착유체에 의해 범프의 코팅이 완료되고, 전자부품은 탑재헤드를 이용하여 점착유체로부터 제거되고, 워크상에 탑재된다. 그리하여, 탑재헤드가 점착유체를 도포하는 공정이 제거될 수 있고, 작업 효율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 평면도이고;

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 측단면도이고;

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 측단면도이고;

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 반전유닛의 사시도이고;

도 5a와 도 5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 반전유닛의 작동을 설명하는 도면이고;

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 반전유닛의 작동을 설명하는 도면이고;

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 제어시스템의 구성을 보여주는 블록도이고;

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 처리 기능을 보여주는 기능 블록도이고;

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치를 보여주는 타이밍 차트이고;

도 10a와 도 10b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이고;

도 11a와 도 11b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이고;

도 12a와 12b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 보여주는 도면이고;

도 13a와 13b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 보여주는 도면이고;

도 14a 내지 14e는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품이 장착되는 기판의 평면도이고;

도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 평면도이고;

도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 측단면도이고;

도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 평단면도이고;

도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 제어시스템의 구성을 보여주는 블록도이고;

도 19는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 처리 기능을 보여주는 기능 블록도이고;

도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치를 보여주는 타이밍 차트이고;

도 21a와 21b는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이고;

도 22a와 22b는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이고;

도 23a와 23b는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이고;

도 24a와 24b는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이고;

도 25는 본 발명의 제3실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 평단면도이고;

도 26a와 26b는 본 발명의 제3실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이다.

도시된 바와 같이, 참조부호 2는 전자부품 공급유닛; 6은 칩; 10은 기판홀더; 10A는 제1기판유지기구; 10B는 제2기판유지기구; 15는 제3카메라; 16은 기판; 16a는 전자부품 탑재위치; 17은 반전유닛; 30은 센터빔; 31은 제1빔; 32는 제2빔; 33은 탑재헤드; 33a는 노즐; 34는 제1카메라; 35는 제2카메라; 36은 픽업헤드; 36a는 노즐; 54d는 픽업제어부; 54e는 탑재제어부; 55는 제1인식처리부; 56은 제2인식처리부; 57은 제3인식처리부; 74는 홀딩헤드; 74a는 칩홀더; 80은 플럭스; 83은 스퀴지유닛이다.

<본 발명을 실시하기 위한 최적모드>

(제1실시예)

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 평면도이다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 측단면도이다. 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 측단면도이다. 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 반전유닛의 사시도이다. 도 5a와 도 5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 반전유닛의 작동을 설명하는 도면이다. 도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 반전유닛의 작동을 설명하는 도면이다. 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 제어시스템의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 처리 기능을 보여주는 기능 블록도이다. 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재장치를 보여주는 타이밍 차트이다. 도 10a와 도 10b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이다. 도 11a와 도 11b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이다. 도 12a와 12b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 보여주는 도면이다. 도 13a와 13b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 보여주는 도면이다. 도 14a 내지 14e는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자부품이 장착되는 기판의 평면도이다.

도 1,2,3을 참조하여 전자부품 탑재장치의 전체적인 구성을 설명한다. 도 2의 도면은 도 1의 A-A선을 따라 도시된 것이고, 도 3의 도면은 도 2의 B-B를 따라 도시된 것이다. 도 1에서, 전자부품 공급유닛(2)은 기대(1) 상에 설치된다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 전자부품 공급유닛(2)은 지그홀더(지그유지부재)(3)를 포함하고, 그리고 지그 홀더(3)는 점착시트(5)가 장착되는 지그(4)를 착탈 가능하게 유지한다.

전자부품인 반도체 칩(6; 이하, 칩으로 줄여서 설명)은 칩 세그먼트로부터 분리되는 점착시트(5)에 접착된다. 돌기전극인 복수의 범프(6a; 도 5a 참조)는 칩(6)의 상부면에 형성되고, 지그(4)가 지그홀더(3)에 의해 유지될 때, 전자부품 공급유닛(2)은 그 범프 형성면(돌기전극 형성면)이 상측을 향한 상태로 칩을 공급한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 지그홀더(3)로 유지되는 점착시트의 하방에는 이젝터 XY 테이블(7)을 따라 수평가능하게 이동되는 이젝터(8)가 위치된다. 이젝터(8)는 칩 승강용으로 이용되는 승강 이젝터 핀(미도시)용 핀 승강기구를 포함한다. 칩(6)이 후술될 탑재헤드에 의해 점착시트(5)로부터 픽업될 때, 칩(6)은 이젝터 핀에 의해 점착시트(5) 아래로부터 쳐올려져 점착시트(5)로부터 박리된다. 이젝터(8)는 칩(6)을 점착시트(5)로부터 박리시키는 점착시트 박리기구이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 기판홀더(10)는 기대(1)의 상부면에 위치한 전자부품 공급유닛(2)으로부터 Y방향으로 소정간격 이격되어 배열된다. 상류측 및 하류측에는 기판홀더(10), 기판 반입 컨베이어(12), 기판 이분기(11), 기판 수수 유닛(13), 기판 반출 컨베이어(14)가 X 방향으로 연속적으로 배열된다. 기판 반입 컨베이어(12)는 상류측으로부터 기판(16)을 수용하여 기판 이분기(11)로 전달한다.

기판 이분기(11)는 이분 컨베이어(11a)가 슬라이드 기구(11b)에 의해 Y방향으로 슬라이드될 수 있도록 설계된다. 기판 이분기(11)는 기판 반입 컨베이어(12)에 의해 공급된 기판(워크(work))을 후술될 기판홀더(10)의 2개의 기판유지기구에 선택적으로 배당한다. 기판홀더(10)는 제1기판유지기구(10A)와 제2기판유지기구(10B)를 포함하고, 기판 이분기(11)에 의해 배당된 기판(16)을 탑재위치에 확실히 위치시킨다.

기판 이분기(11)에 추가로, 기판 수수 유닛(13)은 수수 컨베이어(13a)가 슬라이드 기구(13b)에 의해 Y방향으로 슬라이드될 수 있도록 설계된다. 기판 수수 유닛(13)은 수수 컨베이어(13a)를 제1기판유지기구(10A)나 제2기판유지기구(10B)로 선택적으로 연결함으로써, 탑재가 완료된 기판(16)을 수용하고, 이 기판(16)을 기판 반출 컨베이어(14)로 전달한다. 그리하여, 기판 반출 컨베이어(14)는 수용된 기판(16)을 하류측으로 반출한다.

도 1에서, 제1Y축 베이스(20A)와 제2Y축 베이스(20B)는 기판(16)이 운반되는 방향(X방향)에 직교하는 Y방향으로 세로로 배열된다. 제1Y축 베이스(20A)과 제2Y축 베이스(20B)의 상면에 평행 Y방향 가이드(21)가 장치의 전체 길이를 따라 세로로 배열되어, 이 한 쌍의 Y방향 가이드(21)가 전자부품 공급유닛(2)과 기판 홀더(10)를 끼운다.

제1빔(31), 센터빔(30), 제2빔부재(32)의 3개의 빔부재는 Y방향 가이드(21) 사이에 연장되고, 이 빔들은 그 단부가 Y방향 가이드(21)에 의해 지지되어 Y방향으로 슬라이드 될 수 있다.

너트부재(23b)는 센터빔(30)의 우측단으로부터 돌출되고, 너트부재(23b)가 결합되는 이송 스크류는 제1Y축 베이스(20A) 상에 수평으로 배열된 Y축 모터(22)에 의해 회전된다. Y축 모터(22)가 구동될 때, 센터빔(20)은 Y방향으로 Y축 가이드(21)를 따라 수평으로 이동된다.

또한, 너트멤버(25b,27b)는 제1빔(31)과 제2빔(32)의 좌측단으로부터 돌출되고, 너트부재(25b,27b)에 각각 맞물리는 이송 스크류(25a,27a)는 제2Y축 베이스(20B)에 수평으로 배열된 Y축 모터(24,26)에 의해 회전된다. Y축 모터(24,26)가 구동될 때, 제1빔(31)과 제2빔(32)은 Y방향으로 Y축 가이드(21)를 따라 수평으로 이동된다.

너트부재(41b)가 결합된 탑재헤드(33)는 센터빔(30)에 부착되고, 너트부재(41b)가 결합된 이송 스크류(41a)는 X축 모터(40)에 의해 회전된다. X축 모터(40)가 구동될 때, 탑재헤드(33)는 X방향으로 센터빔(30)의 측면에 설치된 X방향 가이드(42)를 따라 X방향으로 이동된다.

탑재헤드(33)는 1개의 칩(6)을 흡착유지하는 다수(본 실시예에서는 4개)의 노즐(33a)을 포함하고, 노즐(33a)로 칩(6)을 흡착유지한 상태로 이동할 수 있다. Y축 모터(22)와 X축 모터(40)가 구동되면, 탑재헤드(33)는 X방향이나 Y방향으로 수평 이동하고, 전자부품 공급유닛(2) 상의 칩(6)은 픽업되어 유지되며, 기판홀더(10)에 의해 지지된 기판(16) 상의 전자부품 탑재위치(16a)에 탑재된다.

한 쌍의 Y방향 가이드(21), 센터빔(30), Y방향 가이드(21)를 따라 센터빔(30)을 이동시키는 Y방향 구동기구(Y축 모터(22), 이송 스크류(23a), 너트부재(23b)), 및 전자부품 공급유닛(2)과 기판홀더(10) 사이에서 탑재헤드(33)를 이동시키는 X방향 구동기구(X축 모터(40), 이송 스크류(41a), 너트부재(41b))는 탑재헤드 이동기구를 구성한다.

제1카메라(34)는 제1빔(31)에 부착되고, 너트부재(44b)는 제1카메라(34)를 유지하는 브래킷(34a)에 결합된다. 너트부재(44b)가 결합된 이송 스크류(44a)는 X축 모터(43)에 의해 회전되고, X축 모터(43)가 구동되면, 제1카메라(34)는 제1빔(31)의 측면에 설치된 X방향 가이드(45; 도2 참조)를 따라 X방향으로 이동된다.

제1카메라(34)는 Y축 모터(24)와 X축 모터(43)의 구동에 의해 X방향과 Y방향으로 수평으로 이동된다. 그 결과, 제1카메라(34)는 기판홀더(10)의 제1기판유지부(10A)와 제2기판유지부(10B)에 의해 유지되는 기판(16)의 이미지를 얻기 위해 기판홀더(10) 위로 이동될 수 있고, 기판홀더(10)의 상부로부터 복귀될 수 있다.

한 쌍의 Y방향 가이드(21), 제1빔(31), Y방향 가이드(21)를 따라 제1빔(31)을 구동시키는 Y방향 구동기구(Y축 모터(24), 이송 스크류(25a), 너트부재(25b)), X방향 가이드(45)를 따라 제1카메라(34)를 구동시키는 X방향 구동기구(X축 모터(43), 이송 스크류 모터(44a), 너트부재(44b))는 적어도 기판홀더(10) 위로 제1카메라(34)를 이동시키는 제1카메라 이동기구를 구성한다.

제2카메라(35)는 제2빔(32)에 부착되고, 너트부재(47b)는 제2카메라(35)를 유지시키는 브래킷(35a)에 결합된다. 너트부재(47b)에 결합된 이송 스크류(47a)는 X축 모터(46)에 의해 회전된다. X축 모터(46)가 구동되면, 제2카메라(35)는 제2빔(32)의 측면에 설치된 X방향 가이드(48; 도2 참조)를 따라 X방향으로 이동한다.

제2카메라(35)는 Y축 모터(26)와 X축 모터(46)의 구동에 의해 X방향과 Y방향으로 수평 이동한다. 그 결과, 제2카메라(35)는 전자부품 공급유닛(2)에 의해 유지된 칩(6)의 이미지를 얻기 위해 전자부품 공급유닛(2) 위로 이동될 수 있고, 전자부품 공급유닛(2)의 위로부터 복귀될 수 있다.

한 쌍의 Y방향 가이드(21), 제2빔(32), Y방향 가이드(21)를 따라 제2빔(32)을 구동시키는 Y방향 구동기구(Y축 모터(26), 이송 스크류(27a), 너트부재(27b)), X방향 가이드(48)를 따라 제2카메라(35)를 이동시키는 X방향 구동기구(x축 모터(46), 이송 스크류(47a), 너트부재(47b))는 적어도 전자부품 공급유닛(2) 위로 제2카메라를 이동시키는 제2카메라 이동기구를 구성한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제3카메라(15)와 반전유닛(17)은 전자부품 공급유닛(2)과 기판홀더(10) 사이에 배열된다. 제3카메라(15)는 라인(line) 카메라이고, 노즐(33a)로 칩(6)을 유지한 탑재헤드(33)는 칩(6)의 이미지를 얻기 위해 제3카메라(15) 위로 이동한다.

도 4,5,6을 참조하여 반전유닛(17)을 설명한다. 도 4에서, 블록(71)에 결합된 2개의 직립 지지포스트(72)는 수평 베이스 부재(70)에 설치된다. 반전 테이블(73)은 지지포스트(72)에 의해 수평축(73a) 둘레에 회전가능하게 지지되고, 반전 액추에이터(75)는 수평축(73a)에 결합된다. 수평축(73a)은 반전 액추에이터(75)의 구동에 의해 180도 회전되고, 반전 테이블(73)은 수직으로 반전된다.

유지헤드(74)는 반전 테이블(73)에 설치되고, 흡착홀(74b)이 설치된 다수의 칩홀더(74a)(전자부품 홀더)는 유지헤드(74) 상에 배열된다. 범프 형성면이 상측을 향한 상태로 칩홀더(74a)에 칩(6)이 장착될 때, 칩(6)은 흡착홀(74b)을 이용하는 칩홀더(74a)에 의해 흡착유지된다. 즉, 칩홀더(74a)는 범프 형성면이 상측을 향한 상태로 칩(6)의 이면을 유지한다(도 5A참조).

유지헤드(74)에 칩(6)을 전달하기 위해, 칩(6)은 탑재헤드(33)의 노즐(33a)에 의해 전자부품 공급유닛(2)으로부터 픽업되고, 칩홀더(74a)가 상측을 향한 상태로 유지헤드(74) 상에 장착된다. 따라서, 유지헤드(74) 상의 칩홀더(74a)의 배열은 탑재헤드(33)의 노즐(33a)의 배열과 일치되도록 설계된다.

2개의 직립 슬라이드 포스트(76)는 베이스 부재(70) 상에 설치되고, 슬라이더(77)는 수직으로 슬라이드될 수 있도록 슬라이드 포스트(76) 둘레에 고정된다. 슬라이더(77)는 승강 액추에이터(84)의 로드(84a)가 결합되는 승강 테이블(78)에 결합된다. 승강 액추에이터(84)가 구동되면, 승강 테이블(78)은 슬라이드 포스트(76)를 따라 상하로 이동된다.

승강 테이블(78)의 상부면에 평평한 바닥면(79a)을 가진 평평한 바닥 용기인 스테이지(79)가 설치된다. 후술된 바와 같이, 스테이지(79)는 바닥에 공급된 점착유체인 플럭스(80a)를 칩(6)의 범프(6a)에 전사하고 그것들을 재료로 코팅하는 전사 스테이지와, 전사 작업시 범프의 선단부를 억누르고 평탄화하는 평탄한 스테이지로서의 역할을 한다. 또한, 스테이지(79)는 탑재헤드(33)에 의해 수행되는 추출처리를 위해 플럭스(80)가 전사되어 도포되는 칩(6)의 소정배열을 제공하는데 이용되는 배열 스테이지로서의 역할을 한다.

승강 테이블(78)의 측면 가까이에는 슬라이드 블록(82)을 수평으로 왕복이동시키는, 수평하게 연장된 슬라이드 실린더(81)가 있다. 수직으로 이동가능한 2개의 스퀴지(83a,83b)(도 6a 내지 6e참조)를 구비한 스퀴지 유닛(83)은 슬라이드 블록(82)에 장착되고, 스테이지(79)의 위로 통과하도록 연장된다. 후술된 바와 같이, 스퀴지(83a,83b)는 각각 플럭스를 긁어모으는 스퀴지와 플럭스를 도포하는 스퀴지로서 역할을 한다.

플럭스(80)는 바닥면(79a) 상에 공급되고, 스퀴지(83a)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 바닥(79a)에 접할 때까지 하강한다. 스퀴지 유닛(83)은 화살표a로 도시된 방향으로 수평으로 이동하고, 바닥면(79a)을 가로질러 플럭스(80)를 긁어모은다. 다음 단계로, 도 6b에 도시된 바와 같이, 스퀴지(83b)는 그 하단과 바닥면(79a) 사이에 소정의 갭이 있을 때까지 하강한다. 이후, 갭을 유지하면서, 스퀴지 유닛(83)은 화살표b로 도시된 방향으로 수평으로 이동되고, 스퀴지(83b)는 바닥면(79a)을 가로질러 플럭스(80)를 평탄하게 한다.

그 결과, 액체면과 소정 두께(t)를 가진 플럭스 막(80a)이 바닥면(79a)을 따라 형성된다. 따라서, 스테이지(79)는 점착 플럭스 막(80a)을 공급하는 점착유체 공급유닛으로서 기능을 한다. 플럭스(80) 이외의 점착유체로서 범프(6a)의 종류에 따라 접착제(수지 접착제)가 이용될 수 있다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 플럭스 막(80a)의 형성이 이런 식으로 완성되면, 승강 액추에이터(84)는 승강 테이블(78)을 낮추도록 구동된다. 그 결과, 스테이지(79)는 플럭스가 전사될 수 있는 위치까지 하강된다. 이 상태에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 반전 액추에이터(75)는 반전 테이블(73)이 스테이지(79)에 대해 반전되도록 구동한다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 이 반전 동작에 따라, 칩(6)을 칩홀더(74a)로 흡착유지하는 유지헤드(74)는 플럭스 막(80a)이 형성된 스테이지(79)에 호형으로 하강한다.

도 6d에 도시된 바와 같이, 칩(6) 상의 범프(6a)가 스테이지(79)의 바닥면(79a)에 접촉되면, 스테이지(79)를 상측으로 구동하기 위한 하중(F)은 바닥면(79)a에 대향되게 가압하면서 범프(6a)의 하면을 평탄화시키는 승강 액추에이터(84)에 의해 작용된다. 즉, 범프(6a)의 선단부는 범프(6a)의 높이가 정형화되도록 평탄화되고 균일화된다. 그러므로, 승강 액추에이터(84)는 압력을 적용한 스테이지(79)를 이용하여 유지헤드(74)에 장착된 칩(6)의 범프(6a)를 형성하는 가압기구이다. 이 후에, 반전 테이블(73)은 다시 반전되고 유지헤드(74)는 도 4에서 도시된 원위치로 복귀된다. 따라서, 도 6e에 도시된 바와 같이, 칩(6)은 플럭스 막(80a)에 접촉하는 범프(6a)와 함께 스테이지(79) 상에 배열된다. 이 경우, 스테이지(79)의 크기는 유지헤드(74)의 크기에 따라 결정되고, 칩(6)이 플럭스 막(80a)에 배열된 칩홀더(74a)에 의해 유지될 만큼 크다. 스테이지(79) 상의 칩(6)의 배열은 탑재헤드(33)의 노즐(33a)의 배열과 동일하다.

범프 형성면이 상측을 향한 상태로 칩(6)의 이면을 초기에 유지하는 유지헤드(74), 유지헤드(74)를 반전시키는 반전 테이블(73), 및 반전 액추에이터(75)는 범프(6a)가 접촉하는 플럭스(80) 상에 칩(6)을 평탄하게 같은 높이로 위치시키는 배열수단을 구성한다. 이 배열수단은 스테이지(79)에 대해 유지헤드(74)를 수직으로 반전시키고, 유지헤드(74)에 의해 유지된 칩(6)을 플럭스(80) 상에 위치시킨다. 칩(6)을 배열시키기 위한 동작 수행시, 유지헤드(74)가 반전되기 때문에, 플럭스(80)는 범프(6a)의 하단으로 전사되어 코팅된다. 그 결과, 종래 탑재헤드(33)에 의한 플럭스(점착유체)와의 코팅은 유지헤드(74)가 반전테이블(73)에 의해 반전된 것과 동시에 실행된다.

칩(6)이 스테이지(79)의 플럭스(80) 상에 배열되면, 승강 테이블(79)은 승강 액추에이터(84)에 의해 상승되고, 수수 높이에 스테이지(79)를 위치시킨다. 이 상태에서, 스테이지(79)에 위치된 칩(6)은 탑재헤드(33)의 노즐(33a)에 의해 다시 유지되고, 기판 홀더(10)에 의해 유지된 기판(16) 상에 탑재된다. 그리고, 탑재헤드(33)가 기판(16)에 이동되는 기간 동안, 칩(6)을 유지시키는 탑재헤드(33)는 X방향으로 제3카메라(15) 위로 이동되고, 제3카메라(15)는 탑재헤드(33)에 의해 유지된 칩(6)의 이미지를 얻는다.

그리하여, 탑재헤드(33)와 탑재헤드 이동기구는 다음의 기능을 가진 탑재수단을 구성한다. 이 탑재수단은 칩(6)을 흡착유지시키기 위해 이용되는 노즐(33a)을 가진 탑재헤드(33)를 포함한다. 탑재헤드(33)는 전자부품 공급유닛(2)으로부터 다수의 칩(6)을 픽업하고, 유지헤드(74)에 칩(6)을 전달한다. 칩(6)은 유지헤드(74)의 반전에 의해 스테이지(79)의 플럭스(80) 상에 배열되고, 탑재헤드(33)의 노즐(33a)을 통해 흡착유지되어 추출된다. 그리하여, 탑재헤드(33)에 의해 유지된 칩(6)은 기판(16) 상에 탑재된다.

도 7을 참조하여 전자부품 탑재장치의 제어시스템의 구성을 설명한다. 도 7에서, 기구 구동 유닛(50)은 다음 기구의 모터를 전자적으로 구동시키는 모터 드라이버와; 각 기구의 에어실린더에 공급된 공기압을 제어하는 제어수단을 포함한다. 제어부(54)는 다음부품을 구동시키는 기구 구동 유닛(50)을 제어한다.

X축 모터(40)와 Y축 모터(22)는 탑재헤드(33)를 이동시키는 탑재헤드 이동기구를 구동시키고, X축 모터(43)와 Y축 모터(24)는 제1카메라(34)를 이동시키는 제1카메라 이동기구를 구동시키며, X축 모터(46)와 Y축 모터(26)는 제2카메라(35)를 이동시키는 제2카메라 이동기구를 구동시킨다.

기구 구동 유닛(50)은 탑재헤드(33)를 승강시키는 기구와 노즐(33a; 도2 참조)을 이용하는 부품 흡착유지 기구를 구동시키고, 또한 반전 유닛(17)을 반전시키는 액추에이터(75), 스테이지(17)를 승강시키는 액추에이터(84), 이젝터(8)를 승강시키는 실린더, 이젝터XY 테이블(7)을 구동시키는 모터를 구동시킨다. 또한, 기구 구동 유닛(50)은 기판 반입 컨베이어(12), 기판 반출 컨베이어(14), 기판 이분기(11), 기판 수수 유닛(13), 제1기판 유지기구(10A), 및 제2기판 유지기구(10B)를 구동시킨다.

제1인식처리부(55)는 제1카메라(34)에 의해 얻어진 이미지를 처리하고, 기판홀더(10)에 의해 유지된 기판(16) 상의 전자부품 탑재위치(16a; 도14a 내지 도 14e 참조)를 인식한다. 전자부품 탑재위치(16a)는 기판(16) 상에서 칩(6)의 범프(6a)가 접합되는 전극(16b)의 전체 위치를 나타내고, 이 위치는 이미지 인식에 의해 검출될 수 있다.

제1인식처리부(55)는 전 단계에 있어서, 기판(16)의 각 전자부품 탑재위치(16a)마다 인가되는 배드 마크(bad mark)의 유무를 검출함으로써, 기판품질검사를 수행한다. 추가로, 제1인식처리부(50)는 제1카메라(34)에 의해 얻어진 이미지를 처리하여, 전자부품 탑재위치(16)에 위치한 칩(6)의 위치이탈 등의 탑재상태를 검사한다.

제2인식처리부(56)는 제2카메라(35)에 의해 얻어진 이미지를 처리하고, 전자부품 공급유닛(2) 상의 칩(6)의 위치를 얻는다. 제3인식처리부(57)는 제3카메라(15)에 의해 얻어진 이미지를 처리하고, 탑재헤드(33)에 의해 유지된 칩(6)의 위치를 얻는다. 그리하여, 제3인식처리부(57)는 제3카메라(15)에 의해 얻어진 이미지에 기초한 칩(6)의 위치를 인식하는 전자부품 인식수단의 역할을 한다.

제1인식처리부(55), 제2인식처리부(56), 제3인식처리부(57)에 의해 얻어진 결과는 제어부(54)로 전달된다. 데이터 저장유닛(53)은 기판 검사결과와 칩(6)의 탑재상태를 위해 얻어진 검사결과와 같은 다양한 형태의 데이터를 기억한다. 작동유닛(51)은 데이터나 제어명령을 입력하기 위해 이용되는 키보드나 마우스와 같은 입력수단이다. 디스플레이 유닛(52)은 제1카메라(34), 제2카메라(35)와 제3카메라(15)에 의해 얻어진 이미지, 및 작동유닛(51)을 이용한 데이터 입력 시의 가이드 메시지를 디스플레이한다.

도 8을 참조하여 전자부품 탑재장치의 처리기능을 설명한다. 도 8에서, 블록(54)은 도 7에서의 제어부(54)의 처리기능을 나타낸다. 제1카메라 이동처리부(54a), 제2카메라 이동처리부(54b), 반전유닛 동작처리부(54c), 픽업 제어부(54d), 및 장착 제어부(54e)에 의해 실행되는 기능은 각각 제1카메라 이동제어수단, 제2카메라 이동제어수단, 반전유닛 동작제어수단, 픽업 제어수단 및 장착제어수단을 구성한다.

제1카메라 이동처리부(54a)의 제어하에, 제1카메라 이동기구는 기판홀더(10)에 의해 유지된 기판(16)의 이미지를 얻기위해 제1카메라(34)를 위치시키고, 탑재헤드(33)에 의해 칩(6)의 탑재를 방해하지 않는 위치에 제1카메라(34)를 복귀시킨다. 이 경우, 기판(16)의 이미지는 3부분, 즉 기판(16)이 이송되는 동안 배드마크 인가위치와, 칩(6)이 기판(16) 상에 장착되기 전 전자부품 탑재위치(16a)와, 칩(6)이 탑재된 후 전자부품 탑재위치(16a)에서 얻어진다.

제2카메라 이동처리부(54b)의 제어하에, 제2카메라 이동기구는 전자부품 공급유닛(2) 상의 칩(6)의 이미지를 얻기 위해 제2카메라(35)를 위치시키거나, 탑재헤드(33)에 의해 전자부품의 픽업을 방해하지 않는 위치에 제2카메라(35)를 복귀시킨다.

반전유닛 동작처리부(54c)는 반전 액추에이터(75), 승강 액추에이터(84), 및 스퀴지 유닛(83)을 제어하고, 또한 유지헤드(74)의 흡착홀(74b)을 통해 진공흡착을 제어하고, 그 결과 탑재헤드(33)로부터 수용된 칩(6)을 수직으로 반전시키고, 플럭스 막(80a) 상에 칩(6)을 위치시키기 위해 배열 동작이 실행될 수 있다.

픽업 제어부(54d)의 제어하에, 탑재헤드 이동기구는 제2인식처리부(56)에 의해 얻어진 칩(6)의 위치를 기초로 하여, 탑재헤드(33)가 전자부품 공급유닛(2)으로부터 칩(6)을 픽업할 수 있도록 탑재헤드(33)를 위치시킨다.

탑재제어부(54e)의 제어하에, 탑재헤드 이동기구는 제1인식처리부(55)의 전자부품 탑재위치 검출부(55a)에 의해 얻어진 전자부품 탑재위치(16a) 및 제3인식처리부(57)에 의해 얻어진 칩의 위치에 기초하여 탑재헤드(33)를 위치시킴으로써, 탑재헤드(33)가 기판홀더(10)에 의해 유지된 기판(16) 상의 칩(6)을 탑재할 수 있도록 한다. 그리하여, 탑재 제어부(54e)는 전자부품 인식수단에 의해 얻어진 인식결과를 기초로, 탑재헤드(33)에 의해 유지된 칩(6)을 기판(16)에 위치결정하는 탑재수단을 제어하는 탑재제어수단으로서 역할을 한다.

제1인식처리부(55)는 전자부품 탑재위치 검출부(55a) 뿐만 아니라, 기판 검출 처리부(55b)와 탑재상태 검출처리부(55c)를 포함한다. 탑재제어부(54e)에 의해 제어된 탑재작동시, 기판검출 처리부(55b)에 의해 얻어진 기판(16)의 품질검사결과는 합격이라 판정되는 전자부품 탑재위치(16a)에서만 칩(6)을 탑재하도록 실행한다.

검사결과 기록부(54f)는 기판검사 처리부(5b)에 의해 얻어진 기판 품질 검사 결과와, 탑재상태 검사처리부(55c)에 의해 얻어진 칩(6)의 탑재상태 검사결과를 저장한다. 이 검사결과들은 처리를 위해 검사결과 기록부에 전달되고, 그 결과 데이터는 데이터 저장유닛(53)의 검사결과 저장영역(53a)에 저장된다.

이렇게 배열된 전자부품 탑재장치에 있어서, 도 9의 타이밍 차트 및 도 10a 내지 도 14e를 참조하여 전자부품 탑재방법을 설명한다. 도 9에서는, 제1턴에서 제5턴까지의 전자부품 탑재과정에 있어서 각 단위공정 사이의 시계열적인 관련성을 나타내고 있다.

단위공정은 유체면 평탄화 단계(1), 배치단계(2), 탑재단계(3), 전달단계(4), 부품인식단계(5), 단계인식단계(6), 및 부품인식단계(7)이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 이러한 단계들의 배치단계(2), 탑재단계(3), 전달단계(4), 및 기판인식단계(6)는 시계열적으로 연속적으로 행해지는 2개의 서브 단위공정으로 분리된다.

이 단위공정들을 설명한다.

유체면 평탄화 단계(1)는 평탄한 스테이지인 바닥면(79a)을 따라 플럭스(80)를 펼치도록 스퀴지 유닛(83)을 이용하여 유체면을 평탄화시키는 단계이다. 스퀴지 유닛(83)이 반전 유닛(17)의 스퀴지 동작을 실행하면, 평탄한 유체면을 가진 플럭스 막(80a)이 스테이지(79)의 바닥면(79a)에 형성된다(도 10A 참조).

배치단계(2)는 범프 형성면이 상측을 향한 상태로 칩(6)의 이면을 흡착유지하는 유지헤드(74)를 스테이지(79)에 대해 수직으로 반전시키고, 유지헤드(74)에 의해 유지된 칩(6)을 유체면이 평탄화된 플럭스(80) 상에 배치시키는 단계이다. 또한, 배치단계에서, 유지헤드(74)에 의해 유지된 칩(6)은 평탄한 스테이지를 따라 펼쳐진 플럭스(80) 상에 위치되고, 그 결과, 플럭스(80)는 칩(6)의 범프(6a) 상에 코팅된다.

배치단계(2)는 다음의 2가지 서브단계를 포함한다. 배치단계(2)-1는 칩(6)을 유지한 유지헤드(74)를 반전시키고, 범프(6a)의 높이가 정렬되도록 플럭스 막(80a)이 형성된 상태의 스테이지(79)에 대해 칩(6)을 가압하는 단계이다. 배치(복귀 및 승강)단계(2)-2는 범프(6a)의 높이가 정렬된 후 원위치로 유지헤드(74)를 복귀시키고, 이 범프 형성 동작 후 칩(6)이 위치된 스테이지(79)를 승강시키는 단계이다(도 11a 참조).

배치단계(반전 및 형성)(2)-1는 또한 가압 배치단계로서 작용한다. 이 단계에서, 유지헤드(74)는 유지헤드(74)에 의해 유지된 칩(6)이 스테이지(79)의 바닥면(79a)에 접하도록 수직으로 반전되고, 칩(6)의 범프(6a)의 선단부는 그것들을 평탄화시킨 바닥면(79a)에 대해 가압되고, 그 칩(6)은 스테이지(79) 상에 배열된다. 이 형성동작 전에, 유체면 평탄화 단계(1)가 실행되고, 형성동작시, 플럭스(80)는 칩(6)의 범프(6a) 상에 코팅된다.

탑재단계(3)는 스테이지(79)의 바닥면(79a)으로부터 칩(6)을 분리시키고 기판(16) 상의 칩(6)을 탑재하기 위해 탑재헤드(33)의 노즐(33a)을 적용하여 설치된 진공 척(vacuum-chuck)을 이용하는 단계이다. 이 탑재단계는 다음의 2개의 서브단계를 포함한다. 탑재단계(추출)(3)-1는 스테이지(79)의 바닥면(79a) 상에 도포된 플럭스(80)로부터 칩(6)을 분리시키기 위해, 탑재헤드(33)의 노즐(33a)을 적용하여 설치된 진공 척을 이용하는 추출단계이다(도 11b 참조). 이 경우, 노즐(33a)은 스테이지(79)로부터 다수의 칩(6)을 동시에 추출하는데 이용된다.

탑재단계(탑재)(3)-2는 부품인식단계에서 얻어진 인식결과에 기초하여, 노즐(33a)에 의해 유지된 칩(6)을 기판(16) 상에 위치시키도록 탑재헤드(33)를 이동시키고, 기판(16) 상에 각 칩(6)을 탑재시키는 단계이다(도 12b 참조).

전달단계(4)는 전자부품 공급유닛(2)으로부터 칩(6)을 픽업하고, 유지헤드(74)에 칩(6)을 전달하기 위해 탑재헤드(33)를 이용하는 단계이다. 전달단계는 다음의 2가지 서브단계를 포함한다. 전달단계(픽업)(4)-1는 범프 형성면이 상측을 향한 상태로 전자부품 공급유닛(2)에 의해 공급된 각 칩(6)을 픽업하기 위해 탑재헤드(33)의 노즐(33a)을 이용하는 단계이다(도 10b 참조).

전달단계(수수)(4)-2는 전자부품 공급유닛(2)으로부터 픽업되어 제거된 후 칩(6)의 이면이 유지헤드(74)의 칩홀더(74a)에 의해 유지되는 동안, 칩(6)을 전달하는 단계이다(도 11b 참조). 이 경우, 복수의 칩(6)은 탑재헤드(33)의 노즐(33a)로부터 유지헤드(74)로 동시에 전달된다. 이 전달단계(4)-2는 칩홀더(74a)가 상측을 향한 상태로 유지헤드(74) 상에 칩(6)을 유지하는 전자부품 유지단계이다.

부품인식단계(5)는 칩(6)의 이미지를 얻기 위해 제2카메라(35)를 이용하여 칩(6)의 위치를 인식하는 단계이다(도 10a, 10b, 11b 참조). 그리고, 기판인식단계(6)는 기판홀더(10)에 의해 유지된 기판(16)의 이미지를 얻기 위해 제1카메라(34)를 이용하여 소정의 이미지 인식을 수행하는 단계이고, 다음의 2가지 서브단계를 포함한다.

기판 인식단계(탑재위치인식)(6)-1은 칩(6)이 탑재되기 전 기판(16)의 이미지를 얻기 위해 제1카메라(34)를 이용하고, 전자부품 탑재위치(16a)를 인식하는 단계이다(도 10a 참조). 기판 인식단계(탑재상태검사)(6)-2는 칩(6)이 탑재된 후에 탑재상태를 검사하기 위해 기판(16)의 이미지를 얻는 단계이다(도 13a 참조). 구성인식단계(7)는 탑재헤드(33)에 의해 아직 탑재되지 못한 채 유지되는 칩(6)의 이미지를 얻기 위해 제3카메라(15)를 이용하고, 기판(16)의 얻어진 이미지를 기초로 칩(6)의 위치를 인식하는 단계이다(도 12a 참조).

단위공정들 사이의 시계열적인 관련성를 참조하여 전자부품 장착방법을 설명한다. 도 10a에서, 다수의 칩(6)은 기판(16)이 기판홀더(10)의 제1기판유지기구(10)와 제2기판유지기구(10B)에 의해 배치될 때, 전자부품 공급유닛(2)에 의해 유지되는 지그(4)의 점착시트(5)에 접착된다.

우선, 제1턴이 시작된다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 제2카메라(35)는 전자부품 공급유닛(2) 위로 이동되어 위치되고, 제1턴시 탑재된 칩(6)의 복수(4개)의 이미지가 얻어진다. 이후, 제2카메라(35)에 의해 얻어진 이미지는 칩(6)의 위치를얻기 위해 제2인식처리부(56)에 의해 처리된다.

동시에, 제1카메라(34)는 기판홀더(10)의 제1기판유지기구(10A)에 의해 유지된 기판(16) 위로 이동되어 위치된다. 그 후, 제1카메라(34)는 연속적으로 이동되고, 그 결과 도 14a에 도시된 바와 같이, 8개의 전자부품 탑재위치(16a)가 기판상에 설정되고, 좌측의 4개의 위치(16a)는 이미지 페칭(fetching) 영역(18) 내에 고정된다. 이후, 이미지는 전자부품 탑재위치(16a)의 이미지를 얻어 획득된다. 제1카메라(34)에 의해 획득된 이미지 페칭 영역(18)의 이미지는 기판(16) 상의 전자부품 탑재위치(16a)를 얻기 위해 제1인식처리부(55)에 의해 처리된다.

이 동작과 병행하여, 반전유닛(17)을 위해 스퀴지 공정이 수행된다. 다시 말해 스퀴지 유닛(83)은 플럭스 막(80a)을 형성하기 위해 스테이지(79)를 따라 플럭스(80)를 펼친다. 즉, 이 경우, 부품인식단계(5), 기판인식단계(탑재위치인식)(6)-1, 유체면 평탄화 단계(1)는 동시에 병행적으로 실행된다(도 9 참조).

다음으로, 탑재헤드(33)는 전자부품 공급유닛(2) 위로 이동되어 배치된다. 이후, 도 10b에 도시된 바와 같이, 미리 인식된 칩(6) 위치에 기초하여, 탑재헤드(33)는 4개의 노즐(33a)에 의해 칩(6)이 픽업되도록 연속적으로 배치된다. 이후, 탑재헤드(33)는 유지헤드(74) 위로 이동되어 배치되고, 탑재헤드(33)에 의해 유지된 칩(6)은 칩홀더(74a)에 전달된다.

탑재헤드(33)가 전자부품 공급유닛(2)의 위로부터 복귀될 때, 제2카메라(35)는 전자부품 공급유닛(2) 위로 즉시 이동되어 위치되고, 이 칩(6)의 위치를 얻을 수 있도록 제2턴에서 탑재된 칩(6)의 이미지를 얻는다. 이 경우, 전달단계(픽업)(4)-1와 전달단계(수수)(4)-2는 순서대로 실행되고, 부품인식단계(5)는 전달단계(수수)(4)-2와 병행적으로 실행된다(도 9 참조).

이에 따라, 도 11a에 도시된 바와 같이, 제2카메라(35)는 전자부품 공급유닛(2)으로부터 복귀되고, 탑재헤드(33)는 전자부품 공급유닛(2) 위로 이동되어 위치되고, 제2턴에서 탑재된 각 칩(6)을 픽업한다. 이 과정에 병행하여, 유체막 평단화 단계에서 플럭스 막(80a)이 형성된 반전유닛(17)의 스테이지(79)는 전달 높이 위치로 하강하고, 유지헤드(74)는 스테이지(79)에 대해 수직으로 반전된다. 그리하여, 유지헤드(74)에 의해 유지된 칩(6)의 범프(6a)는 스테이지(79)의 바닥면(79)에 접촉된다. 스테이지(79)가 상측으로 올라갈 때, 칩(6)의 범프(6a)의 선단부는 평탄화되어 형성된다(도 6d 참조).

그 후, 흡착홀(74b)을 통한 진공흡착이 해제되고, 유지헤드(74)는 원위치로 반전되며, 스테이지(79)는 수수 높이 위치로 승강된다. 다시 말해, 이 경우, 전달단계(픽업)(4)-1와 배치단계(2)(배치단계(반전 및 형성)(2)-1와 배치단계(복귀 및 승강)(2)-2)는 병행적으로 실행된다.

이후, 도 11b에 도시된 바와 같이, 전자부품 공급유닛(2)으로부터 칩(6)을 픽업하는 탑재헤드(33)는 유지헤드(74) 위로 이동되어 위치된다. 이후, 칩이 탑재헤드(33)로부터 유지헤드(74)로 전달될때, 탑재헤드가 스테이지(79) 위로 즉시 이동되어 위치되고, 노즐(33a)은 플럭스 막(80a)으로부터 칩을 분리하는데 이용된다.

탑재단계(추출)(3)-1는 다음의 전달단계(수수)(4)-2를 연속적으로 실행한다. 그리고, 전달단계(4)-2에서 칩(6)이 탑재헤드(33)로부터 유지헤드(74)로 전달되면, 칩(6)은 탑재헤드(33)의 노즐(33a)을 이용하여 스테이지(79)로부터 즉시 추출된다.

이후, 도 12a에 도시된 바와 같이, 칩(6)이 스테이지(79)로부터 추출되면, 반전유닛(17)을 위해 유체면 평탄화 단계가 형성된다. 즉, 스퀴지 유닛(83)이 스테이지(79) 상에 플럭스(80)의 액체면을 평탄화하고, 플럭스 막(80a)이 스테이지(79) 상에 다시 형성된다.

칩(6)이 스테이지(79)로부터 추출되어 노즐(33a)에 의해 유지된 후, 제3카메라(15) 위로 이동됨으로써, 탑재헤드에 의한 스캔이 실행된다. 탑재헤드는 제1기판유지기구(10A)에 의해 유지된 기판(16) 위로 이동되어 위치된다. 칩(6)의 이미지는 스캔닝에 의해 페치되고, 칩의 위치가 인식된다. 이 경우, 부품 인식단계(탑재전)(7)와 유체막 평탄화단계(1)는 병행적으로 실행된다.

이후, 도 12b에 도시된 바와 같이, 칩(6)은 탑재헤드(33)에 의해 기판(16) 상에 탑재된다. 이 실시예에서, 탑재공정은 제1인식처리부(55)의해 얻어진 전자부품 탑재위치(16a), 제3인식처리부(57)에 의해 얻어진 칩(6)의 위치, 및 기판검사결과에 기초하여 실행된다. 그 결과, 도 14B에 도시된 바와 같이, 칩(6)은 기판(16) 상의 4개의 전자부품 탑재위치(16a)에 장착된다.

탑재헤드(33)가 칩(6)을 탑재하는 동안, 도 11a의 배치단계(배치단계(반전 및 형성)(2)-1과 배치단계(복귀와 승강)(2)-2)는 도 12a에서 다음의 유체면 평탄화 단계(1)를 연속적으로 실행한다. 다음으로, 도 13a에 도시된 바와 같이, 제2카메라(35)가 전자부품 공급유닛(2)으로부터 복귀되면, 탑재헤드(33)는 전자부품 공급유닛(2)으로 이동되고, 제3턴에서 탑재된 각 칩(6)을 픽업한다. 픽업 동작시, 제1카메라(34)는 기판(16)의 이미지를 얻기 위해 기판홀더(10)의 제1기판유지기구(10A) 위로 이동되어 위치된다. 이 실시예에서, 기판(16)에 탑재되는 칩(6) 상태의 검사 및 다음 탑재 턴에서 칩(6)이 탑재되는 전자부품 탑재위치(16a)의 인식이 실행된다.

특히, 이미지 획득 공정시, 도 14c에 도시된 바와 같이, 제1카메라(34)는 이미지를 페치시키기 위해 연속적으로 이동되고, 그 결과, 기판(16)을 위해 설정된 8개의 전자부품 탑재위치(16a)는 이미지 페칭 영역(18)에 고정된다. 이후, 제1카메라(34)는 기판(16)위의 위치로부터 복귀되고, 제1인식 처리부(55)는 제1카메라(34)에 의해 얻어진 이미지를 처리하고, 다음의 검사 공정을 실행한다.

검사 공정시, 좌측의 4개의 이미지 페칭 영역(18)의 이미지를 위해, 칩(6)의 탑재상태가 검사된다. 즉, 칩의 위치와 자세가 정상인지 아닌지를 판단하는 체크가 실행된다. 우측의 4개의 이미지 페칭 영역(18)을 위해, 기판(16)의 전자부품 탑재위치(16a)가 인식된다. 이 실시예에서, 전달단계(픽업)(4)-1가 실행되는 동안, 기판 인식단계(6)(기판 인식단계(탑재위치 인식)(6)-1과 기판 인식단계(탑재상태 검사)(6)-2)가 실행된다.

이후, 상기 공정은 도 13b의 동작으로 바뀐다. 도 11b의 동작시 뿐만 아니라, 이 공정에서, 탑재단계(추출)(3)-1는 다음의 전달단계(수수)(4)-2를 연속적으로 실행하고, 이후 단위공정은 기술된 타이밍으로 반복적으로 실행된다.

그 결과, 도 14d에 도시된 바와 같이, 칩(6)은 기판(16) 상의 전자부품 탑재위치(16a)에 탑재되고, 도 14e에 도시된 바와 같이, 우측 기판(16) 상의 4개의 칩(6)의 이미지가 그 탑재상태를 검사하기 위해 얻어진다. 이후, 기판(16)의 전자부품 탑재동작이 종료된다.

상술한 바와 같이, 제1실시예의 전자부품 탑재방법에 따르면, 반전유닛(17)을 설치한 유지헤드(74)를 이용하여, 탑재헤드(33)의 노즐(33a)의 배열을 맞추는 칩의 배열은 반전유닛(17)의 플럭스(80) 상에 배열되고, 추가로, 범프의 플럭스 코팅과 범프(6a)의 평탄화가 실행된다.

그 결과, 플럭스 전달공정의 일부로서 실행된 평탄화 공정시, 탑재헤드는 평탄면에 대해 범프를 가압하는 가압기구를 필요로 하지 않고, 따라서 필요한 압력의 적용에 요구되는 강도를 필요로 하지 않는다. 그리하여, 탑재헤드(33)의 구조는 단순화되어 무게가 감소될 수 있고, 그 결과 탑재동작의 속도가 증가될 수 있다.

추가로, 탑재동작에서, 유지헤드(74)에 의한 평탄화 공정의 일부로서 실행되는 플럭스 전달 공정과, 탑재헤드(33)에 의해 실행된 탑재공정은 병행적으로 실행될 수 있다. 따라서, 추출부품의 탑재가 완료되는데 필요한 작업시간이 감소될 수 있고, 탑재공정의 효율성이 향상될 수 있다.

또한, 이 실시예에서, 다수의 노즐(33a)이 탑재헤드(33)에 설치되고, 노즐(33a)의 배열을 일치시키기 위해, 다수의 칩홀더(74a)가 유지헤드(74)에 설치된다. 그리하여, 다수의 칩(6)이 탑재헤드(33)로부터 유지헤드(74)로 동시에 전달될 수 있고, 유지헤드(74)에 의해 플럭스 막(80a) 상에 위치된 다수의 칩(6)이 동시에 탑재헤드(33)에 의해 추출될 수 있다. 따라서, 탑재헤드(33)를 이용하여 칩(6)을 탑재하는 데 필요한 시간이 감소되어 생산성이 향상될 수 있다. 또한, 범프(6a)의 형성이 필요하지 않은 경우, 배치단계에서 가압공정(범프(6a)의 형성)이 제거될 수있다.

(제2실시예)

도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 평면도이다. 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 측단면도이다. 도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 평단면도이다. 도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 제어시스템의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 19는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 처리 기능을 보여주는 기능 블록도이다. 도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재장치를 보여주는 타이밍 차트이다. 도 21a 와 21b, 도 22a와 22b, 도 23a와 23b, 도 24a와 24b는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이다.

제1실시예뿐만 아니라 제2실시예에서, 전자부품 공급유닛(2)으로부터 칩(6)을 픽업하기 위한 특수한 헤드가 전자부품 탑재장치에 설치되고, 전자부품 공급유닛(2)에 의해 공급된 칩(6)은 반전유닛(17)을 경유하여 기판홀더(10)에 의해 유지된 기판(16) 상에 탑재된다. 이하의 설명에서는, 제1실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 이의 설명은 생략한다.

도 15, 16, 17을 참조하여 전자부품 탑재장치의 전체적인 구성을 설명한다. 도 16, 17은 도 15의 A-A선과 도 16의 B-B선을 따라 도시한 것이다. 도 15에서, 제1실시예와 동일한 구성의 전자부품 공급유닛(2), 반전유닛(17), 제3카메라(15), 기판홀더(10), 기판 이분기(11) 및 기판 수수 유닛(13)이 기대(1) 상에 배열된다.

제1실시예와 마찬가지로, 3개의 빔부재는 Y방향으로 이동하고, 제1카메라(34)와 탑재헤드(33)는 픽업헤드(36)가 제2빔(32)에 부착되는 동안 각각 제1빔(31)과 센터빔(30)에 부착된다. 또한 도 15에 도시된 바와 같이, 제2카메라(35)는 탑재헤드(33)에 설치된 노즐들(33a)의 배열과 일치되는 노즐들(36a)의 배열(픽업 노즐)을 포함하는 픽업헤드(36)의 측면에 일체로 형성된다.

Y축 모터(26)와 X축 모터(46)가 구동되면, 픽업헤드(36)와 제2카메라(35)는 X방향과 Y방향으로 수평으로 동시에 이동된다. 그리하여, 픽업헤드(36)는 전자부품 공급유닛으로부터 칩(6)을 픽업하기 위해 노즐(36)을 적용하고, 반전유닛(17)의 일부인 유지헤드(74)로 칩(6)을 이동시킨다. 또한, 제2카메라(35)는 전자부품 공급유닛(2)에 의해 유지된 칩(6)의 이미지를 얻기 위해 전자부품 공급유닛(2) 위로 이동되어 위치된다.

한 쌍의 Y방향 가이드(21), 제2빔(32), Y방향 가이드(21)를 따라 제2빔(32)을 이동시키는 Y방향 구동기구(Y축모터(26), 이송 스크류(27a), 너트부재(27b)), 제2가이드(48)를 따라 제2카메라(35)를 이동시키는 X방향 구동기구(X축 모터(46), 이송스크류(47a), 너트부재(47b))는 전자부품 공급유닛(2) 위로 픽업헤드(36)를 제2카메라(35)와 함께 이동시키는 픽업헤드 이동기구를 구성한다. 픽업헤드(36)와 픽업헤드 이동기구는 전자부품 공급유닛(2)으로부터 칩(6)을 픽업하기 위해 픽업헤드(36)의 노즐(36a)을 채용하고 유지헤드(74)로 칩(6)을 전달하는 픽업수단을 구성한다.

도 18을 참조하여 전자부품 탑재장치의 제어시스템의 구성을 설명한다. 도 18에서, 기구 구동유닛(50)은 제1실시예에서 기술한 부분뿐만 아니라 픽업헤드(36) 및 노즐(36a)을 이용하는 흡착 유지 기구를 승강시키는 기구를 구동한다. 다른 부분은 제1실시예와 동일하다.

도 19를 참조하여 전자부품 탑재장치의 처리 기능을 설명한다. 도 19의 블록(54)에 포함된 기능 설명에서, 제1카메라 이동처리부(54a), 반전유닛 동작처리부(54c), 탑재 제어부(54e), 및 검사결과 기록부(54f)의 기능은 제1실시예와 동일하고, 다른 처리부의 처리기능 역시 제1실시예와 동일하다.

제2카메라 이동처리부(54b)의 제어하에서, 픽업헤드 이동기구는 전자부품 공급유닛(2)의 칩(6)의 이미지를 얻기 위해 제2카메라(35)를 위치시킨다. 픽업제어부(54d)의 제어하에, 제2인식처리부(56)에 의해 얻어진 칩(6)의 위치를 기초로 하여, 픽업헤드(36)와 픽업헤드 이동기구는 픽업헤드(36)를 위치시키고, 전자부품 공급유닛(2)으로부터 칩(6)을 픽업하기 위해, 그리고 반전유닛(17)의 유지헤드(74)로 칩을 전달하기 위해 노즐(36a)을 승강시키거나 떨어뜨린다. 픽업 제어부(54d)는 픽업 제어수단으로서 작용한다.

이와 같은 전자부품 탑재장치에 있어서, 도 20, 21a 내지 24b의 타이밍 차트를 참조하여 전자부품 탑재방법을 설명한다. 도 20에는, 제1실시예의 도 9처럼, 전자부품 탑재동작의 단위공정들 사이의 시계열적 관련성이 도시되어 있다. 이 단위공정들은, 유체면 평탄화단계(1), 배치단계(2), 탑재단계(3), 전달단계(4), 부품인식단계(5), 기판인식단계(6), 및 부품인식단계(7)이다. 또한, 이 단위공정들의 배치단계(2), 탑재단계(3), 전달단계(4), 및 기판인식단계(6)는 연속적으로 실행되는 두 개의 서브유닛 단계로 분리된다. 전달단계(4) 이외의 단위공정들은 제1실시예와 동일하다.

전달단계(4)는 전자부품 공급유닛(2)으로부터 칩(6)을 픽업하기 위해 픽업헤드(36)를 이용하고, 유지헤드(74)에 칩(6)을 전달하는 단계이고, 다음 두 개의 서브단계를 포함한다. 전달단계(픽업)(4)-1는 범프 형성면이 상측을 향한 상태로 전자부품 공급유닛(2)에 의해 공급된 각 칩(6)을 픽업하기 위해 픽업헤드(36)의 노즐(36a)을 이용하는 단계이다(도 10b 참조).

전달단계(수수)(4)-2는 칩(6)의 이면이 유지헤드(74)의 칩홀더(74a)에 의해 유지되는 동안, 전자부품 공급유닛(2)으로부터 픽업된 칩(6)을 수수하는 단계이다(도 11b 참조). 이 경우, 다수의 칩(6)은 픽업헤드(36)의 노즐(36a)로부터 유지헤드(74)로 동시에 전달된다. 전달단계(4)-2는 칩홀더(74)가 상측을 향한 상태로, 유지헤드(74) 상의 칩(6)을 유지시키는 전자부품 유지단계로서 작용한다.

단위공정들 사이의 시계열적 관련성을 참조하여 전자부품 탑재방법을 설명한다. 도 21a에서, 범프 형성면이 하측을 향한 상태로, 다수의 칩(6)이 전자부품 공급유닛(2)에 의해 유지된 지그(4)의 점착시트(5)에 접착된다. 기판(16)은 기판홀더(10)의 제1기판유지기구(10A)와 제2기판유지기구(10B)에 의해 위치된다.

우선, 제1턴이 시작된다. 도 21a에 도시된 바와 같이, 픽업헤드(36)와 함께 제2카메라(35)는 전자부품 공급유닛(2) 위로 이동되어 위치되고, 그 위치를 인식하기 위해 제1턴에서 탑재된 칩(6)의 이미지를 얻는다. 이때, 제1카메라(34)는 제1기판 유지기구(10A)에 의해 유지된 기판(16) 위로 이동되어 위치되고, 다수의 전자부품 탑재위치(16a)의 이미지를 연속적으로 얻음으로써, 이미지를 획득한다. 이후, 제1카메라(34)에 이해 얻어진 이미지는 기판(16) 상에 전자부품 탑재위치를 얻기 위해 처리된다.

이 처리에 병행하여, 반전유닛(17)을 위해 스퀴지 공정이 실행된다. 즉 스퀴지 유닛(83)은 플럭스 막(80a)을 형성하기 위해 스테이지(79)를 따라 플럭스(80)를 펼친다. 다시 말해, 이 실시예에서, 부품인식단계(5), 기판인식단계(탑재위치인식)(6)-1, 유체면 평탄화 단계(1)가 병행적으로 실행된다(도 20 참조).

다음으로, 획득한 칩(6)의 위치에 기초하여, 픽업헤드(36)는 이 칩(6) 위로 연속적으로 위치되고, 칩(6)을 픽업하기 위해 4개의 노즐(36a)을 이용한다. 이후, 도 21b에 도시된 바와 같이, 픽업헤드(36)는 유지헤드(74) 위로 이동되어 위치되고, 칩홀더(74a)에 유지된 칩(6)을 전달한다. 다시 말해, 이 경우, 전달단계(수수)(4)-2는 전달단계(픽업)(4)-1 이후에 실행된다.

이에 따라, 도 22a에 도시된 바와 같이, 제2카메라(36)는 픽업헤드(36)와 함께 전자부품 공급유닛(2) 위로 이동되어 위치되고, 그 위치를 얻기 위해 제2턴에서 탑재된 칩(6)의 이미지를 얻는다. 이 공정에 병행하여, 칩(6)이 수용되는 반전유닛(17)의 유지헤드(74)는 유체면 평탄화 단계(1)에서 플럭스 막(80a)이 형성된 후, 전달높이위치로 하강된 스테이지(79)에 대해 수직으로 반전된다. 따라서, 제1실시예처럼, 유지헤드(74)에 의해 유지된 칩의 범프(6a)는 스테이지(79)의 바닥면(79a)에 접촉되고, 범프(6a)의 선단부는 평탄하게 형성된다. 다시말해, 이 경우, 부품인식단계(5)와 배치단계(반전 및 형성)(2)-1가 병행적으로 실행된다.

이어서, 도 22b에 도시된 바와 같이, 픽업헤드(36)가 전자부품 공급유닛(2)으로부터 제2턴에서 탑재된 각 칩(16)을 픽업한다. 이 공정에 병행적으로, 반전유닛(17)의 유지헤드(74)의 흡착홀(74b)을 통해 적용되는 흡착유지공정이 정지되고,유지헤드(74)는 스테이지(79)가 수수 높이 위치로 승강하는 동안 원위치로 복귀된다. 이후, 탑재헤드(33)가 스테이지(79)로부터 칩(6)을 추출한다. 이 경우, 전달단계(픽업)(4)-1가 실행되는 동안, 배치단계(복귀 및 승강)(2)-2와 탑재단계(추출)(3)-1가 순서대로 실행된다.

다음으로, 도 23a에 도시된 바와 같이, 탑재헤드(33)는 스테이지(79)로부터 칩(6)을 추출한 후, 제3카메라(15) 위로 이동되어 스캐닝을 실행하고, 제1기판 유지기구(10A)에 의해 유지된 기판(16) 위로 이동되어 위치된다. 스캐닝에 의해 얻어진 칩 이미지는 칩(6)의 위치를 인식하기 위해 페치된다.

이 공정에 병행적으로, 스퀴지 공정은 반전유닛(17) 내에서 실행된다. 즉, 스퀴지 유닛(83)은 플럭스 막(80a)을 형성하기 위해 스테이지(79)를 따라 플럭스(80)를 펼친다. 이후, 전자부품 공급유닛(2)으로부터 칩(6)을 픽업하는 픽업헤드(36)는 유지헤드(74) 위로 이동되어 배치되고, 유지헤드(74)로 칩(6)을 전달한다. 이 경우, 부품인식단계(탑재 전)(7)와 유체면 평탄화 단계(1)는 병행적으로 실행되고, 이후, 전달단계(수수)(4)-2가 실행된다.

이후, 도 23b에 도시된 바와 같이, 탑재헤드(33)는 기판(16) 상에 칩(6)을 탑재한다. 탑재헤드(33)가 칩(6)을 탑재하는 동안, 도 22a에 도시된 것과 동일한 배치단계(반전 및 형성)(2)-1와 도 22b에 도시된 것과 동일한 배치단계(복귀와 승강)(2)-2가 반전유닛(17)을 위해 실행된다. 또한, 제2카메라(35)는 제3턴에서의 탑재를 위해 전자부품 공급유닛(2)에 의해 이송된 칩(6)의 이미지를 얻고, 그 위치를 얻는다. 이 경우, 탑재단계(탑재)(3)-2, 부품인식단계(5), 배치단계(2)(배치단계(반전 및 형성)(2)-1와 배치단계(복귀 및 승강)(2)-1)가 병행적으로 실행된다.

다음으로, 도 24a에 도시된 바와 같이, 픽업헤드(36)는 전자부품 공급유닛(2)으로부터 제3턴에서 탑재된 각 칩(6)을 픽업한다. 이에 병행하여, 탑재헤드(33)는 반전유닛(17)의 스테이지(79)로부터 칩(6)을 추출한다. 이후, 제1카메라(34)는 기판홀더(10)의 제1기판유지기구(10A) 위로 이동되어 위치되고, 기판(16)의 이미지를 얻는다. 이 얻어진 이미지를 기초로 하여, 제1턴에서 장착된 칩(6)의 상태가 검사되고, 칩(6)이 제2턴에서 탑재될 전자부품 탑재위치(16a)가 인식된다. 이 경우, 탑재단계(추출)(3)-1 및 전달단계(픽업)(4)-1는 기판인식단계(탑재위치인식)(6)-1 및 기판인식단계(탑재상태검사)(6)-2와 병행적으로 실행된다.

이후, 도 24b에 도시된 바와 같이, 스테이지(79)로부터 칩(6)을 추출한 탑재헤드(33)는 제3카메라(15) 위로 이동됨으로써 스캐닝을 실행하고, 제1기판 유지기구(10A)에 의해 유지된 기판(16) 위로 이동되어 위치된다. 스캐닝에 의해 얻어진 칩(6)의 이미지는 그 위치를 인식하기 위해 페치되고, 칩(6)은 기판(16) 상에 탑재된다. 동시에, 픽업헤드(36)는 전자부품 공급유닛(2)으로부터 픽업된 칩(6)을 유지헤드(74)로 전달한다. 이 경우, 탑재단계(탑재)(3)-2 및 전달단계(수수)(4)-2는 병행적으로 실행된다.

다시 말해, 전자부품 탑재방법에 따르면, 전자부품 공급유닛(2)에 의해 이송된 칩(6)이 탑재헤드(33)로부터 분리적으로 설치 작동되는 픽업헤드(36)에 의해 픽업되기 때문에, 탑재헤드(33)는 기판(16) 상에 칩(6)을 탑재하기만 하면 된다.

그러므로, 배치단계(복귀 및 승강)(2)-2가 완료되면, 이 공정은 즉시 탑재단계(추출)(3)-1로 바뀔 수 있다. 그리고, 제1실시예의 구성과 비교하여, 즉 전자부품 공급유닛(2)으로부터 칩(6)을 픽업하는 공정과 스테이지(79)로부터 추출된 칩(6)을 기판(16) 상에 탑재하는 공정 모두를 실행하는 탑재헤드(33)의 시스템에서, 하나의 탑재 턴의 작업시간은 도 20의 화살표 Ta에 도시된 시간과 동일한 시간으로 감소될 수 있다.

또한, 반전유닛(17)의 배치단계(2)는 탑재단계(추출)(3)-1후에 실행되는 유체면 평탄화 단계(1)와 전달단계(수수)(4)-2가 완료된 후라면 탑재헤드(33)의 동작과 상관없이 실행될 수 있다. 그러므로, 제1실시예에서 탑재동작을 위해 필요한 작업시간과 비교하여, 즉 탑재헤드(33)의 동작 및 시계열적으로 실행되는 배치단계(2) 모두에 필요한 작업시간과 제1탑재 턴의 작업시간은 도 20의 화살표 Tb로 지시된 시간과 동등한 시간으로 감소될 수 있다. 이 실시예에서, 범프(6a)가 형성될 필요가 없으면, 배치단계(범프(6a)의 형성)의 가압공정은 제거될 수 있다.

(제 3실시예)

도 25는 본 발명의 제3실시예에 따른 전자부품 탑재장치의 평단면도이다. 도 26a와 26b는 본 발명의 제3실시예에 따른 전자부품 탑재방법의 단계를 설명하는 도면이다. 제3실시예에서, 제2실시예의 전자부품 탑재장치에서, 점착시트(5)에 부착된 칩(6)을 공급하는 전자부품 공급유닛(2)은 범프 형성면이 하방으로 향하는 페이스-다운(face-down) 상태에서 트레이에 유지되는 칩을 공급하기 위한 유닛으로 대체된다.

전자부품 탑재장치의 도 25의 평면도에서, 제1실시예와 동일한 구조를 가진 반전유닛(17), 제3카메라(15), 기판홀더(10), 기판 이분기(11) 및 기판수수 유닛(13) 모두는 기대(1)에 설치되고, 전자부품 공급유닛(2A)은 반전유닛(17)의 전면에 설치된다. 전자부품 공급유닛(2A) 이외의 부품들은 제2실시예에 도시된 것과 동일하다.

다수의 트레이(4A)가 전자부품 공급유닛(2A)을 위해 배열되고, 범프(6a)가 형성된 칩(6)은 범프 형성면이 하측을 향한 상태로 트레이(4A) 내에 유지된다. 트레이(4A) 내의 칩(6)은 제2실시예처럼, 픽업헤드(36)에 의해 픽업되고, 유지헤드(74)를 이용하지 않고서 반전유닛(17)의 스테이지(79)에 직접 전달된다.

도 26a, 26b를 참조하여 상기 동작을 설명한다. 도 26a에서, 전자부품 공급유닛(2A)의 트레이(4A) 내의 칩(6)의 이미지는 제2실시예처럼 제2카메라(35)에 의해 얻어지고, 칩(6)의 위치는 얻어진다. 얻어진 위치에 기초하여, 픽업헤드(36)는 범프 형성을 위해 이용된 면의 반대면에 칩(6)을 흡착유지하고, 칩(6)을 픽업한다.

스퀴지 동작이 반전유닛(17)을 위해 실행된다. 즉, 스퀴지 유닛(83)은 플럭스 막(80a)을 형성하기 위해 스테이지(79)를 따라 플럭스(80)를 펼치고, 스테이지(79)는 탑재헤드(33)가 칩(6)을 추출할 수 있는 위치로 승강된다. 제1카메라(34)는 기판홀더(10)의 제1기판유지기구(10A)에 의해 유지되는 기판(16) 위로 이동되어 위치되고, 위치 인식을 위한 전자부품 탑재위치(16a)의 이미지를 연속적으로 얻는다.

이에 따라, 도 26b에 도시된 바와 같이, 칩(6)을 유지하기 위해 노즐(36a)을 이용하는 픽업헤드(36)는 반전유닛(17)의 스테이지(79) 위의 위치로 이동되고, 범프 형성면이 하방을 향한 상태로, 스테이지(79) 상에 형성된 플럭스(80)의 평탄한 유체면 상에 칩(6)을 배열한다. 그 결과, 칩(6)의 배열은 탑재헤드(33)의 노즐(33a) 배열에 대응하는 스테이지(79) 상에 설치된다.

따라서, 제3실시예에서, 칩(6)을 배열하는 배치수단은 전자부품 공급유닛(2a)에 의해 이송된 칩(6)의 이면을 흡착유지하는 노즐(픽업 노즐; 36a)을 적용하고, 스테이지(79) 상에 형성된 플럭스(80a)에 칩(6)을 픽업하여 배열하는 픽업헤드(36)를 포함한다.

픽업헤드(36)가 스테이지(79) 위의 위치로부터 복귀될 때, 탑재헤드(33)는 칩(6)이 추출되는 스테이지(79) 위로 이동되어 위치된다. 그 후, 제1실시예와 동일한 방식으로, 탑재헤드(33)는 제3카메라(15)로 이동되고, 그 위치를 인식하기 위해 칩(6)의 이미지를 얻는다. 이후, 탑재헤드(33)는 기판홀더(10)에 의해 유지된 기판(16) 위로 이동되어 위치되고, 기판(16) 상에 각 칩(6)을 탑재한다.

제3실시예에서, 다음 두 방법 중 하나는 범프(6a)를 형성하기 위해 적용될 수 있다. 제1방법에 따르면, 픽업헤드(36)에 의해 픽업된 칩(6)이 스테이지(79) 상에 배열되면, 칩(6)은 범프(6a)를 형성하기 위해 픽업헤드(36)에 의해 스테이지(79)에 대해 가압되고, 범프는 스테이지(79)의 바닥면(79a)에 대해 강제된다. 이 경우, 픽업헤드(36)를 위해 가압기구가 내장될 때, 범프(6a)는 더 정확하게 형성될 수 있다.

제2방법에 따르면, 형성을 위해 반전유닛(17)이 채용된다. 스테이지(79) 상에 칩(6)이 배열되면, 유지헤드(74)는 스테이지(79) 상의 칩(6)의 이면에 반전되어 접촉된다. 이후, 칩은 범프를 형성하기 위해, 승강 액추에이터(84)에 의해 스테이지(79)의 바닥면(79a)에 대해 가압된다.

본 발명은 여기에 참조로 병합된 일본국 특허출원 제2002-0082648호, 제2002-087870호, 및 제2002-087871호에 기초하고 있다. 여기에는, 본 발명의 특정한 실시예만이 기술되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 다양한 변형이 실시될 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따르면, 전자부품 공급유닛으로부터 픽업된 전자부품은 평평한 스테이지를 따라 펼쳐진 점착유체 상에 배열되고, 그 결과 전자부품 상의 범프는 점착유체로 도포지고, 점착유체 상의 전자부품은 탑재헤드에 의해 추출되며, 워크에 탑재된다. 따라서, 점착유체의 코팅을 하기 위한 탑재헤드의 이용을 제거할 수 있어, 그 작업효율이 향상된다.

Claims (28)

1. 전자부품의 돌기전극 형성면에 형성된 다수의 돌기전극에 점착유체를 도포하고, 기판 위에 상기 전자부품을 탑재하는 전자부품 탑재장치로서,

   상기 돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 상기 전자부품을 공급하는 전자부품 공급유닛;

   평탄한 스테이지 상에 펼쳐져 평탄하게 분산되는 점착유체를 공급하는 점착유체 공급유닛;

   상기 돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 상기 전자부품의 이면을 유지하는 유지헤드를 포함하고, 상기 평탄하게 분산되는 점착유체에 상기 전자부품을 배치하는 배치유닛;

   탑재노즐을 포함한 탑재헤드를 구비하고, 상기 전자부품의 흡착유지를 위해 이용되며, 상기 탑재노즐을 이용하여 상기 점착유체 상에 배치된 상기 전자부품을 추출하고, 상기 기판 위에 상기 전자부품을 탑재하는 탑재유닛;

   상기 탑재노즐에 의해 유지된 상기 전자부품의 이미지를 얻는 카메라를 구비하고, 상기 전자부품의 위치를 인식하기 위해 상기 카메라에 의해 얻어진 이미지를 적용하는 전자부품 인식유닛; 및

   상기 전자부품 인식유닛에 의해 얻어진 인식결과를 기초로 하여 상기 탑재유닛을 제어하고, 상기 탑재노즐에 의해 유지된 상기 전자부품을 기판 위에 위치시키는 탑재 제어부를 포함하며,

   상기 유지헤드는 상기 스테이지에 대해 수직으로 반전되고, 상기 유지헤드에 의해 유지된 상기 전자부품은 상기 점착유체 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스테이지 상의 상기 점착유체 표면을 평탄화시키는 스퀴지를 더 포함하는 전자부품 탑재장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 유지헤드에 의해 유지된 상기 전자부품의 돌기전극을 상기 스테이지에 가압하고, 상기 돌기전극의 선단부를 평탄화시키는 가압기구를 더 포함하는 전자부품 탑재장치.
5. 삭제
6. 전자부품의 돌기전극 형성면에 형성된 다수의 돌기전극에 점착유체를 도포하고, 기판 위에 상기 전자부품을 탑재하는 전자부품 탑재장치로서,

   평탄한 스테이지 상에 펼쳐져 평탄하게 분산되는 점착유체를 공급하는 점착유체 공급유닛;

   상기 돌기전극을 상기 점착유체에 접촉시킨 상태로, 상기 평탄하게 분산된 점착유체 상에 상기 전자부품을 배치시키는 배치유닛;

   탑재노즐을 포함한 탑재헤드를 구비하고, 상기 전자부품의 흡착유지를 위해 이용되며, 상기 탑재노즐을 이용하여 상기 점착유체 상에 배치된 상기 전자부품을 추출하고, 상기 기판 위에 상기 전자부품을 탑재하는 탑재유닛;

   상기 탑재노즐에 의해 유지된 상기 전자부품의 이미지를 얻는 카메라를 구비하고, 상기 전자부품의 위치를 인식하기 위해 상기 카메라에 의해 얻어진 이미지를 적용하는 전자부품 인식유닛;

   상기 돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 상기 전자부품을 공급하는 전자부품 공급유닛; 및

   상기 전자부품 공급유닛으로부터 상기 전자부품을 얻기 위해 픽업헤드의 픽업노즐을 적용하고, 유지헤드에 상기 전자부품을 전달하는 픽업유닛을 포함하며,

   상기 배치유닛은 상기 돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 상기 전자부품의 이면을 유지하는 유지헤드를 포함하고, 상기 유지헤드는 상기 스테이지에 대해 수직으로 반전되고, 상기 유지헤드에 의해 유지된 상기 전자부품은 상기 점착유체 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재장치.
7. 삭제
8. 전자부품의 돌기전극 형성면에 형성된 다수의 돌기전극에 점착유체를 도포하고, 기판 위에 상기 전자부품을 탑재하는 전자부품 탑재방법으로서,

   상기 돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 상기 전자부품을 공급하는 상기 전자부품 공급유닛으로부터 상기 전자부품을 픽업하는 픽업단계;

   상기 돌기전극 형성면이 상측을 향한 상태로 유지 헤드의 전자부품 유지 유닛이 상기 픽업된 전자부품을 유지하도록 하는 전달단계;

   평탄한 스테이지 상에 상기 점착유체를 펼쳐 평탄화시키는 유체면 평탄화 단계;

   상기 스테이지에 대해 수직으로 반전된 유지헤드로 평탄한 유체면을 가진 상기 점착유체 상에 상기 전자부품을 배치하는 배치단계;

   탑재헤드의 탑재노즐을 이용한 흡착유지에 의해 상기 점착유체로부터 상기 전자부품을 분리하는 추출단계;

   상기 탑재노즐에 의해 유지된 상기 전자부품의 이미지를 얻기 위해 카메라를 이용하고, 상기 전자부품의 위치를 인식하기 위해 얻어진 이미지를 적용하는 부품인식단계; 및

   상기 부품인식단계에서 얻어진 인식결과를 기초로 하여, 기판 위에 상기 전자부품을 위치시키기 위해 상기 탑재헤드를 이동하고, 상기 기판 위에 상기 전자부품을 탑재하는 탑재단계를 포함하는 전자부품 탑재방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 유체면 평탄화 단계에서, 상기 점착유체는 스퀴지를 이용하여 상기 스테이지 상에 펼쳐져 평탄화되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재방법.
10. 삭제
11. 제 8항에 있어서,

    상기 유지헤드에 의해 유지된 상기 전자부품이 상기 평탄한 유체면을 가진 상기 점착유체 상에 배치되면, 상기 전자부품의 상기 돌기전극은 상기 돌기전극의 선단부를 평탄화시키기 위해 상기 스테이지에 가압되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재방법.
12. 제 8항에 있어서,

    상기 전달단계에서, 탑재헤드의 탑재노즐은 상기 전자부품 공급유닛으로부터 상기 전자부품을 픽업하고, 상기 유지헤드의 상기 전자부품 유지유닛에 상기 전자부품을 전달하는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재방법.
13. 제 8항에 있어서,

    상기 전달단계에서, 픽업헤드의 픽업노즐은 상기 전자부품 공급유닛으로부터 상기 전자부품을 픽업하고, 상기 유지헤드의 상기 전자부품 유지유닛에 상기 전자부품을 전달하는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재방법.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 제 9항에 있어서,

    상기 전달단계에서, 상기 전자부품이 상기 탑재헤드로부터 상기 유지헤드로 전달된 후, 상기 평탄한 스테이지 상에 미리 배치된 전자부품이 상기 탑재노즐과 상기 탑재헤드에 의해 바로 얻어지고, 이후, 상기 평탄한 스테이지 상의 점착유체는 상기 스퀴지에 의해 평탄화되고, 이후, 상기 유지헤드에 의해 유지된 상기 전자부품은 상기 점착유체 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재방법.
21. 제 1항에 있어서,

    상기 탑재헤드는 다수의 탑재노즐을 포함하고,

    상기 유지헤드는 다수의 전자부품 유지유닛을 포함하며,

    상기 탑재노즐들의 배열은 상기 전자부품 유지유닛들의 배열에 대응하는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재장치.
22. 제 21항에 있어서,

    상기 스테이지는 다수의 전자부품 유지유닛에 의해 유지된 다수의 전자부품이 동시에 배치될 수 있는 만큼의 공간을 가진 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재장치.
23. 제 6항에 있어서,

    상기 스테이지 상의 상기 점착유체 표면을 평탄화시키는 스퀴지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재장치.
24. 제 6항에 있어서,

    상기 유지헤드에 의해 유지된 상기 전자부품의 상기 돌기전극을 상기 스테이지에 가압하는 가압기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재장치.
25. 제 6항에 있어서,

    상기 탑재헤드는 다수의 탑재노즐을 포함하고,

    상기 유지헤드는 다수의 전자부품 유지유닛을 포함하고,

    상기 픽업헤드는 다수의 픽업노즐을 포함하며,

    상기 탑재노즐들의 배열, 상기 전자부품 유지유닛들의 배열, 및 상기 픽업노즐들의 배열은 서로 대응하는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재장치.
26. 제 25항에 있어서,

    상기 스테이지는 다수의 전자부품 유지유닛에 의해 유지된 다수의 전자부품이 동시에 배치될 수 있는 만큼의 공간을 가진 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재장치.
27. 제 12항에 있어서,

    상기 탑재헤드는 다수의 탑재노즐을 포함하고,

    상기 유지헤드는 다수의 전자부품 유지유닛을 포함하고,

    상기 전달단계에서, 상기 탑재노즐들에 의해 픽업된 다수의 전자부품은 상기 전자부품 유지유닛들에 동시에 전달되며,

    상기 추출단계에서, 상기 점착유체 상에 배치된 다수의 전자부품은 상기 탑재노즐들에 의해 동시에 흡입, 추출되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재방법.
28. 제 13항에 있어서,

    상기 픽업헤드는 다수의 픽업노즐을 포함하고,

    상기 탑재헤드는 다수의 탑재노즐을 포함하고,

    상기 유지헤드는 다수의 전자부품 유지유닛을 포함하고,

    상기 전달단계에서, 상기 픽업노즐에 의해 픽업된 다수의 전자부품은 상기 전자부품 유지유닛들에 동시에 전달되며,

    상기 추출단계에서, 상기 점착유체 상에 배치된 다수의 전자부품은 상기 탑재노즐들에 의해 동시에 흡입, 추출되는 것을 특징으로 하는 전자부품 탑재방법.

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