特許 6978340 実装装置および半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6978340

(24)【登録日】2021年11月15日

(45)【発行日】2021年12月8日

(54)【発明の名称】実装装置および半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20211125BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20211125BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 A

   H01L21/60 311T

【請求項の数】22

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2018-26857(P2018-26857)

(22)【出願日】2018年2月19日

(65)【公開番号】特開2019-145607(P2019-145607A)

(43)【公開日】2019年8月29日

【審査請求日】2020年11月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】515085901

【氏名又は名称】ファスフォードテクノロジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】酒井 一信

【審査官】 小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３５２２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１１／１２１９９２（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−２９８９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／００２０９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１９８６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００４５２９９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／０４

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

実装ステージが取り付けられる架台と、
前記架台の上を渡るように第一方向に伸びてその両端がそれぞれ第二方向に移動自在に前記架台の上に支持されるビームと、
前記第一方向に移動自在に前記ビームに支持される実装ヘッドと、
を備え、
前記ビームは、当該ビームの内部に位置し前記第一方向に延伸する矯正部材と、前記矯正部材を前記ビームの撓み方向に押しその反力で前記撓み方向と逆方向の力を発生させる撓み矯正手段と、を備える実装装置。

【請求項2】

請求項１の実装装置において、
実装ヘッド位置に応じて前記矯正部材を押す量を制御する実装装置。

【請求項3】

請求項２の実装装置において、
前記撓み矯正手段は、前記矯正部材をネジ部材の回転動作で前記撓み方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項4】

請求項３の実装装置において、
前記撓み矯正手段は、
前記撓み方向に伸びる雄ネジ部材と、
前記ビームの前記第一方向の中央であって前記ビームの上に固定され、前記雄ネジ部材を回転させるアクチュエータと、
前記ビームの内部に固定される前記矯正部材に固定され、前記雄ネジ部材が挿入される雌ネジ部材と、
を備え、
前記アクチュエータは前記雄ネジ部材を回転させることにより前記矯正部材を前記撓み方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項5】

請求項２の実装装置において、
前記撓み矯正手段は、前記矯正部材を楔状の平面カム部材の前記第一方向の移動動作で前記撓み方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項6】

請求項５の実装装置において、
前記撓み矯正手段は、
前記矯正部材の上に設けられた前記平面カム部材に接続された受け部材と、
前記第一方向に伸びる送り部材と、
前記矯正部材の前記第一方向の端部であって前記矯正部材の上に固定され、前記送り部材を前記第一方向に移動させるアクチュエータと、
前記ビームの前記第一方向の中央であって前記矯正部材の上方に固定され、前記平面カム部材と当接する回転部材と、
を備え、
前記アクチュエータは前記送り部材を移動させることにより前記矯正部材を前記撓み方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項7】

請求項５の実装装置において、
前記撓み矯正手段は、
前記ビームの上に設けられた前記平面カム部材に接続された受け部材と、
前記第一方向に伸びる送り部材と、
前記ビームの前記第一方向の端部であって前記ビームの上に固定され、前記送り部材を前記第一方向に移動させるアクチュエータと、
前記矯正部材の前記第一方向の中央であって前記矯正部材の上に固定され、前記平面カム部材と当接する回転部材と、
を備え、
前記アクチュエータは前記送り部材を移動させることにより前記矯正部材を前記撓み方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項8】

請求項２の実装装置において、
前記撓み矯正手段は、前記矯正部材を偏心カム部材の回転動作で前記撓み方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項9】

請求項８の実装装置において、
前記撓み矯正手段は、
前記ビームの前記第一方向の中央であって前記ビームの上に固定され、前記ビームの上に設けられた前記偏心カム部材の軸を回転させるアクチュエータと、
前記矯正部材の前記第一方向の中央であって前記矯正部材の上に固定され、前記偏心カム部材と当接する回転部材と、
を備え、
前記アクチュエータは前記偏心カム部材を回転させることにより前記矯正部材を前記撓み方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項10】

実装ステージが取り付けられる架台と、
前記架台の上を渡るように第一方向に伸びてその両端がそれぞれ第二方向に移動自在に前記架台の上に支持されるビームと、
前記第一方向に移動自在に前記ビームに支持される実装ヘッドと、
を備え、
前記ビームは、前記第一方向に延伸する矯正部材と、前記矯正部材に前記ビームの捩れ回転中心からずれた位置に前記捩れ方向と逆方向の力を発生させる捩れ矯正手段と、を備える実装装置。

【請求項11】

請求項１０の実装装置において、
実装ヘッド位置に応じて前記捩れ方向と逆方向の力を制御する実装装置。

【請求項12】

請求項１１の実装装置において、
前記矯正部材は前記ビームの内部に位置し、
前記捩れ矯正手段は、前記矯正部材の捩れの回転中心からずれたところをネジ部材の回転動作で下方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項13】

請求項１２の実装装置において、
前記捩れ矯正手段は、
前記下方向に伸びる雄ネジ部材と、
前記ビームの前記第一方向の中央であって前記捩れ回転中心からずれた位置における前記ビームの上に固定され、前記雄ネジ部材を回転させるアクチュエータと、
前記ビームの内部に固定される前記矯正部材に固定され、前記雄ネジ部材が挿入される雌ネジ部材と、
を備え、
前記アクチュエータは前記雄ネジ部材を回転させることにより前記矯正部材を前記下方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項14】

請求項１１の実装装置において、
前記矯正部材は前記実装ヘッドとは反対側の前記ビームの側面に取り付けられるプレートであり、
前記捩れ矯正手段は、前記ビームと前記矯正部材との下部側に間隙を設け、前記間隙の量を変えることが可能である実装装置。

【請求項15】

請求項１４の実装装置において、
前記間隙はシムで形成し、シムの位置および枚数により前記捩れ方向と逆方向の力を調整する実装装置。

【請求項16】

請求項１４の実装装置において、
前記捩れ矯正手段は前記矯正部材と当接する送り部材と前記送り部材を送るアクチュエータとを有し、前記送り部材の送り量により前記捩れ方向と逆方向の力を調整する実装装置。

【請求項17】

請求項１１の実装装置において、
前記ビームは、さらに、前記矯正部材を前記ビームの撓み方向に押しその反力で前記撓み方向と逆方向の力を発生させる撓み矯正手段を備える実装装置。

【請求項18】

請求項１７の実装装置において、
前記撓み矯正手段および前記捩れ矯正手段は、共通の手段であり、
下方向に伸びる雄ネジ部材と、
前記ビームの前記第一方向の中央であって前記捩れ回転中心からずれた位置における前記ビームの上に固定され、前記雄ネジ部材を回転させるアクチュエータと、
前記ビームの内部に固定される前記矯正部材に固定され、前記雄ネジ部材が挿入される雌ネジ部材と、
を備え、
前記アクチュエータは前記雄ネジ部材を回転させることにより前記矯正部材を前記下方向に押すことが可能であり、前記矯正部材を押す量を変えることが可能である実装装置。

【請求項19】

請求項４、６、７、９、１３、１８の何れか一つの実装装置において、
さらに、制御装置を備え、
前記ビームおよび実装ヘッドは、それぞれジャイロセンサまたは水平検出センサまたはビームの変位センサを備え、
前記制御装置は前記ジャイロセンサまたは前記水平検出センサまたは前記ビームの変位センサからのセンサ出力信号に基づいて前記アクチュエータを制御する実装装置。

【請求項20】

請求項１９の実装装置において、
前記制御装置は、
実装する製品の実装動作プログラムで動作させた時にサンプリングした前記ジャイロセンサまたは前記水平検出センサまたは前記ビームの変位センサからの事前センサ出力信号と撓みまたは捩れを矯正するためのアクチュエータ出力との相関を記憶する記憶部を備え、
前記センサ出力信号と前記相関とに基づいて前記アクチュエータを制御する実装装置。

【請求項21】

請求項１乃至１８の何れか一つの実装装置において、
前記実装ヘッドは、ダイ供給からピックアップされ反転されたダイをピックアップし、前記実装ステージの上の基板の上に前記ダイを載置する実装装置。

【請求項22】

請求項１乃至１８の何れか一つの実装装置を準備する工程と、
分割されたウェハを保持するウェハリングを準備する工程と、
基板を準備する工程と、
前記ウェハからダイをピックアップする工程と、
ピックアップされた前記ダイを反転する工程と、
反転された前記ダイを前記実装ヘッドでピックアップして前記基板に載置する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は実装装置に関し、例えばビームを備える実装装置に適用可能である。

【背景技術】

【0002】

従来、部品実装装置の一つとして、固定されている基板に対し、部品供給部から部品を保持し、基板上方まで部品を搬送し、部品を降下させて基板に取り付ける部品実装機がある。当該実装機は、保持した部品のＸＹ方向（水平面内）の位置を正確に再現する必要がある。一方、実装基板の生産性を向上させるため、部品供給部から基板上方まで部品を搬送し、ＸＹ方向の位置決めをするまでの速度や、部品を実装した後に部品供給部まで戻るまでの速度などをできる限り早める必要もある。

【0003】

そこで、部品実装機は、基台にＹ軸方向に延びて固定されるＹビームと、前記Ｙビームに対してスライド可能に取り付けられるＸ軸方向に延びて配置されるＸビームと、前記Ｘビームに対してスライド可能に取り付けられるヘッドを備える構造となっている。これにより、正確かつ高速に部品を搬送することができるものとなっている（例えば、特開２０１１−２１０８９５号公報）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２１０８９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されるような実装装置においては、実装ヘッドがスライド可能に取り付けられるビームに、ビームおよび実装ヘッドの重量に起因する撓みが発生し、実装位置合わせ精度が悪くなることがある。
本開示の課題は、ビームの撓みを低減する実装装置を提供することである。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、実装装置は、実装ステージが取り付けられる架台と、前記架台上を渡るように第一方向に伸びてその両端がそれぞれ第二方向に移動自在に前記架台上に支持されるビームと、前記第一方向に移動自在に前記ビームに支持される実装ヘッドと、を備える。前記ビームは、当該ビーム内部に位置し前記第一方向に延伸する矯正部材と、前記矯正部材を前記ビームの撓み方向に押しその反力で前記撓み方向と逆方向の力を発生させる撓み矯正手段と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

上記実装装置によれば、ビームの撓みを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は比較例の実装装置を模式的に示す正面図である。

【図2】図２は図１の実装装置を模式的に示す上面図である。

【図3】図３は図１の実装装置を模式的に示す側面図である。

【図4】図４はビームの撓みと捩れについて説明する図である。

【図5】図５は図１の実装装置の課題を説明する模式的な正面図である。

【図6】図６は図１の実装装置の課題を説明する模式的な側面図である。

【図7】図７は第一実施形態の実装装置を模式的に示す正面図である。

【図8】図８は第一実施形態のＹビームを模式的に示す図である。

【図9】図９は実装ヘッドの位置によって送り螺子の送り量を調整することを説明する模式的な正面図である。

【図10】図１０は第一変形例のＹビームを模式的に示す図である。

【図11】図１１は第二変形例のＹビームを模式的に示す図である。

【図12】図１２は第三変形例のＹビームを模式的に示す図である。

【図13】図１３は第二実施形態のＹビームを模式的に示す図である。

【図14】図１４は第四変形例の実装装置を模式的に示す斜視図である。

【図15】図１５は第四変形例のＹビームを模式的に示す斜視図である。

【図16】図１６は図１５のＹビームの捩れ矯正を説明する模式的な図である。

【図17】図１７は実装ヘッドの位置により捩れ量が異なることを説明する模式的な図である。

【図18】図１８は実装ヘッドの位置により調整用シムの取付け量を変えることを説明する模式的な図である。

【図19】図１９は第五変形例のＹビームを模式的に示すである。

【図20】図２０は第六変形例のＹビームを模式的に示す図である。

【図21】図２１は実施例１のフリップチップボンダの概略を示す上面図である。

【図22】図２２は図２１において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップフリップヘッド、トランスファヘッド及びボンディングヘッドの動作を説明する図である。

【図23】図２３は図２１のダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。

【図24】図２４は図２１のボンディング部の主要部を示す概略側面図である。

【図25】図２５は実施例１のフリップチップボンダで実施されるボンディング方法を示すフローチャートである。

【図26】図２６は実施例２のフリップチップボンダの概略を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、比較例、実施形態、変形例および実施例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

【0010】

＜比較例＞
まず、比較例の実装装置について図１〜３を用いて説明する。図１は比較例の実装装置を模式的に示す正面図である。図２は図１の実装装置を模式的に示す上面図である。図３は図１の実装装置を模式的に示す側面図である。

【0011】

比較例の実装装置１００Ｒは、部品供給部（図示せず）から部品３００をワーク２００の上方にまで搬送し、搬送した部品３００をワーク２００に取り付ける（実装する）装置である。実装装置１００は、架台１１０と、架台１１０の上に支持される実装ステージ１２０と、架台１１０の上に設けられるＸ支持台１３１と、Ｘ支持台１３１の上に支持されるＹビーム１４０Ｒと、Ｙビーム１４０Ｒに支持される実装ヘッド１５０と、実装ヘッド１５０をＹ軸方向およびＺ軸方向に駆動する駆動部１６０と、を備えている。なお、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向は水平面上で互いに直交する方向であり、本比較例では、図２に示すようにＹビーム１４０Ｒが伸びる方向をＹ軸方向（第一方向）、これと直交する方向をＸ軸方向（第二方向）、として説明する。また、Ｚ軸方向（第三方向）は、ＸＹ面に垂直な上下方向である。

【0012】

実装ヘッド１５０は、部品３００を着脱自在に保持する保持手段を有する装置であり、Ｙ軸方向に往復動自在にＹビーム１４０Ｒに取り付けられている。

【0013】

本比較例の場合、実装ヘッド１５０を３本備えており、各実装ヘッド１５０は、真空吸着により部品３００を保持するノズルを有する保持手段１５１を備えている。また、駆動部１６０は、実装ヘッド１５０をそれぞれ独立にＺ軸方向に昇降させることができる。実装ヘッド１５０は部品３００を保持して搬送し、実装ステージ１２０に吸着固定されたワーク２００上に部品３００を取り付ける機能を備えている。

【0014】

Ｘ支持台１３１の上に設けられたガイド１３２は、Ｙビーム１４０ＲをＸ軸方向に摺動自在に案内する部材である。本比較例の場合、２本のＸ支持台１３１が平行に配置されており、各Ｘ支持台１３１は、架台１１０にＸ軸方向に伸びた状態で固定されている。Ｘ支持台１３１は、架台１１０と一体に形成されるものでもよい。

【0015】

図１、図３に示すように、ガイド１３２の上にはスライダ１４３がＸ軸方向に移動自在に取り付けられている。そして、２つのガイド１３２の各スライダ１４３の上には、それぞれＹビーム１４０Ｒの各脚部１４２が取り付けられている。つまり、Ｙビーム１４０Ｒの主梁部１４１は、実装ステージ１２０の上を跨るようにＹ軸方向に伸び、両端の各脚部１４２はスライダ１４３に取り付けられてＸ支持台１３１に取り付けられたガイド１３２によってＸ軸方向に移動自在に支持されている。なお、主梁部１４１の底面と脚部１４２の底面（スライダ１４３の上面）は同一面上に位置するので、主梁部１４１はＸ支持台１３１からそれほど高くない位置に設けられている。

【0016】

図３に示すように、Ｙビーム１４０Ｒは、棒形状の部材であって、Ｙ軸方向に伸びて配置される部材である。Ｙビーム１４０ＲのＸＺ断面の形状は、四角形と直角三角形とを合わせた台形状を有している。

【0017】

Ｙビーム１４０Ｒは、実装ヘッド１５０のＹ軸方向の往復動を案内する部材であり、往復動する実装ヘッド１５０が振動すると保持している部品３００を落とすなどの不具合が発生し、また、正確な位置に部品３００を運ぶためには撓みなどを極力抑える必要がある。従って、Ｙビーム１４０Ｒは、構造的な強度を十分に備えている必要がある。一方、Ｙビーム１４０Ｒは、実装ヘッド１５０と共に、Ｘ支持台１３１に沿って直線的に往復動する部材であり、軽量であるほど高速で部品３００を搬送することが可能となる。

【0018】

次に、ビームの撓みと捩れについて図４を用いて説明する。図４（Ａ）はビームの撓みを説明する図であり、図４（Ｂ）はビームの断面を示す図である。図５は図１の実装装置の課題を説明する模式的な正面図である。図６は図１の実装装置の課題を説明する模式的な側面図である。

【0019】

図４（Ａ）に示すように、撓み量（ｄ）はビーム長さ（Ｌ）の３乗に比例して増大する。また、ビームが長くなると、同じ剛性でもビームが捩れ易くなる。また、剛性に寄与する断面２次モーメントは、図４（Ｂ）に示すビーム断面の幅（Ｗ）に比例、高さ（Ｈ）の３乗に比例する。

【0020】

比較例に戻って説明する。図５に示すように、主梁部１４１および実装ヘッド１５０の重さで主梁部１４１が撓む（第一課題）。その結果、実装ヘッド１５０が傾き、実装位置（ボンド位置）、部品（例えばダイ）の傾きに影響する。

【0021】

また、図６に示すように、主梁部１４１および実装ヘッド１５０の重さで主梁部１４１が捩れる（第二課題）。その結果、実装ヘッド１５０が傾き、実装位置（ボンド位置）、部品（例えばダイ）の傾きに影響する。

【0022】

撓みを抑えるには、撓みに比例してＹビーム１４０Ｒの剛性を上げる必要があるが、ビーム断面の幅（Ｗ）または高さ（Ｈ）を単純に増やすと重量が増えるので、軽量、高剛性を維持しつつ実装位置の精度を向上する必要がある。例えば、位置精度を数μｍ程度より小さくするためには変形量は１μｍに程度に抑える必要があるが、主梁部１４１の長さが、例えば、５００ｍｍ以上になると特に７５０ｍｍ以上の長さでは自重による撓みや捩れの変形量を抑えるのが難しい。

【0023】

＜第一実施形態＞
次に、上記の第一課題を解決する第一実施形態について図７、８を用いて説明する。図７は第一実施形態の実装装置を模式的に示す正面図である。図８は第一実施形態のＹビームを模式的に示す図であり、図８（Ａ）はＹビームを撓ませた状態を模式的に示す図であり、図８（Ｂ）はＹビームの撓みを矯正した状態を模式的に示す図である。なお、図８（Ａ）、図８（Ｂ）の各々の左側は正面図であり、右側は側面図であり、内部構造が見えるように一部透視して示している。

【0024】

図７に示すように、第一実施形態の実装装置１００はＹビーム１４０を除いて比較例の実装装置１００Ｒと同様である。

【0025】

図８に示すように、第一実施形態のＹビーム１４０は、一方の脚部１４２の内部から主梁部１４１の内部を経由して他方の脚部１４２の内部まで延伸する矯正部材１４４と、矯正部材１４４の端部を所定の高さで支持する支持部材１４５と、矯正部材１４４のＹ軸方向の中央部に設けられた雌ネジ部材１４６と、雌ネジ部材１４６に挿入される雄ネジ部材１４７と、雄ネジ部材１４７を回転させるアクチュエータ１４８と、を備える。矯正部材１４４、支持部材１４５、雌ネジ部材１４６および雄ネジ部材１４７はＹビーム１４０の内部に位置し、アクチュエータ１４８は主梁部１４１の上に固定されている。矯正部材１４４は、例えば四角柱状であり、軽量高剛性素材（例えば、炭素繊維強化樹脂（Carbon Fiber Reinforced Plastic：ＣＦＲＰ））で形成され、トーションバー的な機能を有する。アクチュエータ１４８はモータ等で構成される。

【0026】

Ｙビーム１４０内に設けられた矯正部材１４４は、主梁部１４１の撓みを矯正可能とするものであり、矯正部材１４４に設けられた雌ネジ部材１４６に挿入された雄ネジ部材１４７をアクチュエータ１４８によって回転することにより、矯正部材１４４のＹ軸方向の中央部を鉛直方向に押すことが可能である。雄ネジ部材１４７の送り量（押さえ量）を変えることで矯正部材１４４の押し量を制御することができる。

【0027】

図８（Ａ）に示すように、主梁部１４１が撓んだ状態では、矯正部材１４４は撓んでいない。図８（Ｂ）に示すように、矯正部材１４４を押すことで、主梁部１４１の内部で主梁部１４１の撓み方向と逆方向（持ち上げる方向）の力を発生させ、撓みをキャンセルさせることができる。これにより、実装ヘッド１５０の傾きをフラットに保つことができる。

【0028】

次に、実装ヘッドの位置によってネジ部材の送り量を調整することについて図９を用いて説明する。図９（Ａ）は実装ヘッドが中央付近に位置する場合の模式的な正面図であり、図９（Ｂ）は実装ヘッドが端付近に位置する場合の模式的な正面図である。図９では内部構造が見えるように一部透視して示している。

【0029】

実装ヘッド１５０の位置によって主梁部１４１の撓み量が異なり、実装ヘッド１５０が主梁部１４１のＹ軸方向の中央付近に位置するとき撓み量が大きく、端付近に位置するとき撓み量は小さい。よって、図９（Ａ）に示すように、実装ヘッド１５０が主梁部１４１の中央付近に位置するとき雄ネジ部材１４７の送り量を大きくし、図９（Ｂ）に示すように、実装ヘッド１５０が主梁部１４１の端付近に位置するとき雄ネジ部材１４７の送り量を小さくする。

【0030】

雄ネジ部材１４７はモータ等のアクチュエータ１４８で回転するので、雄ネジ部材１４７の送り量（押さえ量、回転位置）はアクチュエータ１４８を制御装置（不図示）によって制御することにより自動で調整することができる。よって、実装ヘッド１５０の位置に応じて矯正部材１４４を押す量を制御し主梁部１４１の撓みを制御することができる。

【0031】

また、ビーム１４０および実装ヘッド１５０にジャイロセンサ、水平検出センサ、ビームの変位センサ等の検出センサを設け、制御装置はこのセンサの信号をもとにアクチュエータ１４８を制御してもよい。これにより、撓みのない状態のセンサ信号位置に戻すように制御することにより、撓みのない状態を常時維持することができる。

【0032】

第一実施形態によれば、ビーム構造そのものを高剛性（高重量）で構成せず、軽量（低剛性）の部材による撓み変形に応じた補強を行うことができ、ビームの動作に起因する変形、振動も最小限に留めることができる。

【0033】

＜第一実施形態の変形例＞
以下、第一実施形態の代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施形態の一部、および、複数の変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

【0034】

第一実施形態では雌ネジ部材１４６と雄ネジ部材１４７を用いて矯正部材１４４を押す例を説明したが、これに限定されるものではなく、Ｙビーム１４０に内蔵する矯正部材１４４を主梁部１４１の上部側から押さえ、その反力で主梁部１４１を持ち上げることができる機構（撓み矯正手段）であればよい。

【0035】

（第一変形例）
第一変形例では矯正部材の上に楔状の平面カム部材を設ける。第一変形例のＹビームについて図１０を用いて説明する。図１０（Ａ）はＹビームを撓ませた状態を模式的に示す図であり、図１０（Ｂ）はＹビームの撓みを矯正した状態を模式的に示す図である。なお、図１０は内部構造が見えるように一部透視して示している。

【0036】

図１０に示すように、第一変形例のＹビーム１４０Ａは、一方の脚部１４２から主梁部１４１を経由して他方の脚部１４２まで延伸する矯正部材１４４と、矯正部材１４４の端部を所定の高さで支持する支持部材１４５と、矯正部材１４４のＹ軸方向の中央部に設けられた円筒状の回転部材１４９と、楔状の平面カム部材１４Ａと、平面カム部材１４Ａの端部に設けられた受け部材１４６Ａと、送り部材１４７Ａと、送り部材１４７Ａを送るアクチュエータ１４８Ａと、を備える。受け部材１４６Ａ、送り部材１４７Ａ、アクチュエータ１４８Ａおよび平面カム部材１４Ａは矯正部材１４４の上に位置し、回転部材１４９は主梁部１４１の上部に固定されている。

【0037】

矯正部材１４４の上に設けられた受け部材１４６Ａに送り部材１４７Ａをアクチュエータ１４８Ａによって送ることにより、平面カム部材１４Ａが回転部材１４９の下をＹ方向に移動する。これにより、第一実施形態と同様に、矯正部材１４４を鉛直方向に押すことが可能である。

【0038】

図１０（Ａ）に示すように、主梁部１４１が撓んだ状態では、矯正部材１４４は撓んでいない。図１０（Ｂ）に示すように、矯正部材１４４を押すことで、主梁部１４１の内部で主梁部１４１の撓み方向と逆方向（持ち上げる方向）の力を発生させ、撓みをキャンセルさせることができる。

【0039】

第一変形例によれば、重量物であるモータ等のアクチュエータを撓みの影響の少ない両サイドの脚部に設置することができる。

【0040】

（第二変形例）
第二変形例ではＹビームの上に楔部材を設ける。第二変形例のＹビームについて図１１を用いて説明する。図１１は第二変形例のＹビームを模式的に示す図であり、図１１（Ａ）はＹビームを撓ませた状態を模式的に示す図であり、図１１（Ｂ）はＹビームの撓みを矯正した状態を模式的に示す図である。なお、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は内部構造が見えるように一部透視して示している。

【0041】

図１１に示すように、第二変形例のＹビーム１４０Ｂは、一方の脚部１４２から主梁部１４１を経由して他方の脚部１４２まで延伸する矯正部材１４４と、矯正部材１４４の端部を所定の高さで支持する支持部材１４５と、矯正部材１４４のＹ軸方向の中央部に設けられた回転部材１４９Ｂと、平面カム部材１４ＡＢと、平面カム部材１４ＡＢに設けられた受け部材１４６Ｂと、送り部材１４７Ｂと、送り部材１４７Ｂを送るアクチュエータ１４８Ｂと、を備える。受け部材１４６Ｂ、送り部材１４７Ｂ、アクチュエータ１４８Ｂおよび平面カム部材１４ＡＢは主梁部１４１の上に位置し、回転部材１４９Ｂは矯正部材１４４の上に固定されている。

【0042】

主梁部１４１の上に設けられた受け部材１４６Ｂに送り部材１４７Ｂをアクチュエータ１４８Ｂによって送ることにより、平面カム部材１４ＡＢが回転部材１４９Ｂの上をＹ方向に移動する。これにより、第一実施形態と同様に、矯正部材１４４を鉛直方向に押すことが可能である。

【0043】

図１１（Ａ）に示すように、主梁部１４１が撓んだ状態では、矯正部材１４４は撓んでいない。図１１（Ｂ）に示すように、矯正部材１４４を押すことで、主梁部１４１の内部で主梁部１４１の撓み方向と逆方向（持ち上げる方向）の力を発生させ、撓みをキャンセルさせることができる。

【0044】

（第三変形例）
第三変形例ではＹビームの上に中心からずれた位置に軸が取り付けた円板である偏心カム部材を設ける。第二変形例のＹビームについて図１２を用いて説明する。図１２は第三変形例のＹビームを模式的に示す図であり、図１２（Ａ）はＹビームを撓ませた状態を模式的に示す図であり、図１２（Ｂ）はＹビームの撓みを矯正した状態を模式的に示す図であり、図１２（Ａ）は正面図であり、図１２（Ｂ）は側面図であり、内部構造が見えるように一部透視して示している。

【0045】

図１２に示すように、第三変形例のＹビーム１４０Ｃは、一方の脚部１４２から主梁部１４１を経由して他方の脚部１４２まで延伸する矯正部材１４４と、矯正部材１４４の端部を所定の高さで支持する支持部材１４５と、矯正部材１４４のＹ軸方向の中央部に設けられた回転部材１４９Ｃと、偏心カム部材１４Ｂと、偏心カム部材１４Ｂの軸を回転させるアクチュエータ１４８Ｃと、を備える。アクチュエータ１４８Ｃおよび偏心カム部材１４Ｂは主梁部１４１の上に位置し、回転部材１４９Ｃは矯正部材１４４の上に固定されている。

【0046】

主梁部１４１の上に設けられた偏心カム部材１４Ｂの軸をアクチュエータ１４８Ｃによって回転することにより、偏心カム部材１４Ｂが回転部材１４９Ｃの上を回転する。これにより、第一実施形態と同様に、矯正部材１４４を鉛直方向に押すことが可能である。

【0047】

図１２に示すように、矯正部材１４４を押すことで、主梁部１４１の内部で主梁部１４１の撓み方向と逆方向（持ち上げる方向）の力を発生させ、撓みをキャンセルさせることができる。

【0048】

＜第二実施形態＞
次に、上記の第二課題を解決する第二実施形態について図１３を用いて説明する。図１３は第二実施形態のＹビームを模式的に示す図であり、Ｙビームを撓ませた状態を模式的に示す図であり、図１３（Ａ）は正面図であり、図１３（Ｂ）は側面図であり、内部構造が見えるように一部透視して示している。

【0049】

図１３に示すように、第二実施形態のＹビーム１４０Ｄは、一方の脚部１４２から主梁部１４１を経由して他方の脚部１４２まで延伸する矯正部材１４４Ｄと、矯正部材１４４Ｄの端部を所定の高さで支持する支持部材１４５Ｄと矯正部材１４４のＹ方向の中央部に設けられた雌ネジ部材１４６Ｄと、雌ネジ部材１４６Ｄと雄ネジ部材１４７と、雄ネジ部材１４７を回転させるアクチュエータ１４８と、を備える。矯正部材１４４Ｄ、支持部材１４５Ｄ、雌ネジ部材１４６Ｄおよび雄ネジ部材１４７はＹビーム１４０Ｄの内部に位置し、アクチュエータ１４８は主梁部１４１の上に固定されている。矯正部材１４４Ｄは軽量高剛性素材（例えば、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic））で形成される。

【0050】

矯正部材１４４Ｄは奥行方向（Ｘ方向）の長さが第一実施形態の矯正部材１４４よりも長く、雌ネジ部材１４６Ｄも第一実施形態の雌ネジ部材１４６よりも奥側（Ｘ軸正方向側）に固定されている。

【0051】

矯正部材１４４Ｄに設けられた雌ネジ部材１４６Ｄに挿入された雄ネジ部材１４７をアクチュエータ１４８によって回転することにより、矯正部材１４４Ｄを鉛直方向に押すことが可能である。雄ネジ部材１４７の送り量（押さえ量）を変えることで矯正部材１４４Ｄの押し量を制御することができる。

【0052】

図１３（Ｂ）に示すように、矯正部材１４４Ｄを押すことで、主梁部１４１の内部で主梁部１４１の捩れ方向と逆方向（持ち上げる方向）の力を発生させ、捩れをキャンセルさせることができる。言い換えると、矯正部材１４４Ｄの中心からオフセットしたところを押す駆動機構により、矯正部材１４４Ｄの捩れの回転中心からずれたところを押すことで捩じりモーメントが発生する。矯正部材１４４Ｄおよび実装ヘッド１５０の重量で捩れる成分を打ち消す方向に矯正部材１４４Ｄを押し、捩じりモーメントを発生させ捩れをキャンセルする。

【0053】

第一実施形態と同様に、実装ヘッド１５０のＹ方向の位置に応じて矯正部材１４４Ｄを押す量を制御し主梁部１４１の捩れおよび実装ヘッド１５０の傾きをフラットに保つようにする。捩れ量は実装ヘッド１５０の位置によって変わるため、実装ヘッド１５０Ｄの位置に応じてキャンセルする捩れモーメント量を押す量で制御する。

【0054】

また、第一実施形態と同様に、ビーム１４０および実装ヘッド１５０にジャイロセンサや水平検出センサなどの角度検出センサ等を設け、制御装置はこのセンサの信号をもとにアクチュエータ１４８を制御してもよい。これにより、常時捩れのない状態のセンサ信号位置に戻すように制御することにより、捩れのない状態を常時維持することができる。

【0055】

＜第二実施形態の変形例＞
以下、第二実施形態の代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の第一実施形態および第二実施形態にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の第一実施形態および第二実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の第一実施形態および第二実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の第一実施形態および第二実施形態の一部、および、複数の変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

【0056】

第二実施形態では雌ネジ部材１４６Ｄと雄ネジ部材１４７を用いて矯正部材１４４Ｄを押す例を説明したが、これに限定されるものではなく、重量で捩れる成分を打ち消す方向に、捩じりモーメントを発生させ捩れをキャンセルすることができる機構（捩れ矯正手段）であればよい。

【0057】

（第四変形例）
第四変形例の実装装置について図１４〜１８を用いて説明する。図１４は第四変形例の実装装置を模式的に示す斜視図である。図１５は第四変形例のＹビームを模式的に示す斜視図である。図１６は図１５のＹビームの捩れ矯正を説明する模式的な図であり、図１６（Ａ）は捩れる前の状態を示す側面図であり、図１６（Ｂ）は捩れた状態を示す側面図であり、図１６（Ｃ）は捩れを矯正した状態を示す模式的側面図である。図１７は実装ヘッドの位置により捩れ量が異なることを説明する模式的な図であり、図１７（Ａ）は実装ヘッドが脚部側に位置する場合を示す側面図であり、図１７（Ｂ）実装ヘッドが脚部側と中央部側の間に位置する場合を示す側面図であり、図１７（Ｃ）は実装ヘッドが中央部に位置する場合を示す側面図である。図１８は実装ヘッドの位置により調整用シムの取付け量を変えることを説明する模式的な図であり、図１８（Ａ）は実装ヘッドが脚部側に位置する場合を示す側面図であり、図１８（Ｂ）実装ヘッドが脚部側と中央部側の間に位置する場合を示す側面図であり、図１８（Ｃ）は実装ヘッドが中央部に位置する場合を示す側面図である。

【0058】

第四変形例の実装装置１００Ｅは実施形態の実装装置１００とＹビームの構造が異なるが、他の構造は同様である。第四変形例のＹビーム１４０Ｅは、主梁部１４１の底面と脚部１４２の底面（スライダ１４３の上面）よりも下に位置する。また、Ｙビーム１４０Ｅの背面に（主梁部１４１Ｅの実装ヘッド１５０が取り付けられる面とは反対側の面に）、反り矯正プレート１４Ｃを調整用シム（間隙調整板）１４Ｄを介して取り付けて構成される。調整用シム１４Ｄは隙間を調整する薄鋼板であり、例えば数種の所定の厚さのものを準備しておき、これを適宜選択して組み込まれる。

【0059】

図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に示すように、実装ヘッド１５０および主梁部１４１Ｅの重量によって主梁部１４１Ｅが捩れる。そこで、図１６（Ｃ）に示すように、主梁部１４１ＥのＹ軸方向の中央部の下部側に捩れる分を矯正する調整用シム１４Ｄを追加する。すなわち、主梁部１４１Ｅの背面に、反りを矯正する捩れ剛性の高いプレートを実装ヘッド１５０等の自重による捩れと逆の方向に捩る形で取り付け、捩れる量に応じて逆方向に捩れる力を主梁部１４１Ｅに付与することで捩れ量を相殺・低減する。これにより、主梁部１４１Ｅを軽量化し剛性低下してもその分を相殺する構造となり、軽量化と高精度の両立を可能にする。

【0060】

図１７（Ａ）に示すように、実装ヘッド１５０が主梁部１４１Ｅの端部側（脚部１４２Ｅ側）に位置する場合は、主梁部１４１Ｅの支持部に近く捩れにくい。図１７（Ｂ）、図１７（Ｃ）に示すように、実装ヘッド１５０が主梁部１４１Ｅの中央部に移動するほど、主梁部１４１Ｅの剛性に依存し捩れやすい。

【0061】

そこで、図１８（Ａ）に示すように、主梁部１４１Ｅの端部側（脚部１４２Ｅ側）では、調整用シム１４Ｄを挿入せず、図１８（Ｂ）、図１８（Ｃ）に示すように、主梁部１４１Ｅの中央部に近いほど多くの調整用シム１４Ｄを挿入する。これにより、中央部ほど反り矯正プレート１４Ｃの反力が大きくなり、捩れる量に応じて逆方向に捩れる力を主梁部１４１Ｅに付与することで捩れ量を相殺・低減することができる。

【0062】

（第五変形例）
第五変形例では反り矯正プレートに向け反力を発生する機構を設ける。第五変形例のＹビームについて図１９を用いて説明する。図１９は第五変形例のＹビームを模式的に示す図であり、図１９（Ａ）は実装ヘッドが脚部側に位置する場合を示す側面図であり、図１９（Ｂ）は実装ヘッドが脚部側と中央部側の間に位置する場合を示す側面図であり、図１９（Ｃ）は実装ヘッドが中央部に位置する場合を示す側面図である。

【0063】

図１９（Ａ）に示すように、第四変形例のＹビーム１４０Ｅは、主梁部１４１Ｅ内に送り部材１４７Ｆと、送り部材１４７Ｆを送るアクチュエータ１４８Ｆと、を備える。

【0064】

アクチュエータ１４８Ａによって送り部材１４７ＦをＸ軸方向に送ることにより、反り矯正プレート１４Ｃの下部をＸ方向に押すことができる。

【0065】

第四変形例と同様、図１７（Ａ）に示すように、実装ヘッド１５０が主梁部１４１Ｅの端部側（脚部１４２Ｅ側）に位置する場合は、主梁部１４１Ｅの支持部に近く捩れにくい。図１７（Ｂ）、図１７（Ｃ）に示すように、実装ヘッド１５０が主梁部１４１Ｅの中央部に移動するほど、主梁部１４１Ｅの剛性に依存し捩れやすい。

【0066】

そこで、図１９（Ａ）に示すように、実装ヘッド１５０が主梁部１４１Ｅの端部側に位置する場合は、送り部材１４７Ｆを押さず、図１９（Ｂ）、図１９（Ｃ）に示すように、実装ヘッド１５０が主梁部１４１Ｅの中央部に近いほど送り部材１４７Ｆを押す量を多くする。これにより、第四変形例と同様に、中央部ほど反り矯正プレート１４Ｃの反力が大きくなり、捩れる量に応じて逆方向に捩れる力を主梁部１４１Ｅに付与することで捩れ量を相殺・低減することができる。

【0067】

また、実装ヘッドの位置決め位置に応じて補正テーブルまたは計算にて押す量を制御することにより、自動的にビームの捩れ補正が可能となる。この場合、ヘッド種類変更、組み換えなどによるヘッド重量変化にも追従可能となり、より簡便に捩れ矯正が可能になる。

【0068】

（第六変形例）
第一実施形態ではビームの撓みを矯正する例、第二実施形態ではビームの捩れを矯正する例を説明したが、ビームの撓みおよびビームの捩れの両方を矯正する例（第六変形例）について図２０を用いて説明する。図２０は第六変形例のＹビームを模式的に示す図であり、図２０（Ａ）は撓みが大きく捩れが小さい場合の構造を模式的に示す側面図であり、図２０（Ｂ）は撓みが小さく捩れが大きい場合の構造を模式的に示す側面図である。

【0069】

第六変形例のＹビーム１４０Ｇは第二実施形態のＹビーム１４０Ｄと同様な構造であるが、矯正部材１４４Ｄの押す位置を実機の状態に応じて調整できるように、雌ネジ部材１４６Ｄ、雄ネジ部材１４７およびアクチュエータ１４８のＸ軸方向の位置が変更可能である。

【0070】

Ｙビーム１４０Ｇの撓みが大きく、捩れが小さい場合は、図２０（Ａ）に示すように、矯正部材１４４Ｄを押す位置をＸ軸方向の中央寄りに調整する。矯正部材１４４Ｄの中央付近を押すことにより、第一実施形態と同様な作用でＹビーム１４０Ｇの撓みおよび第二実施形態と同様な作用でＹビーム１４０Ｇの捩れを低減することができる。

【0071】

Ｙビーム１４０Ｇの撓みが小さく、捩れが大きい場合は、図２０（Ｂ）に示すように、矯正部材１４４Ｄを押す位置をＸ軸方向の外側寄りに調整する。矯正部材１４４Ｄの端部を押すことにより、第二実施形態と同様な作用でＹビーム１４０Ｇの捩れおよび第一実施形態と同様な作用でＹビーム１４０Ｇの撓みを低減することができる。

【0072】

よって、矯正部材１４４Ｄを押す位置を中央から端部の間で調整することにより、Ｙビーム１４０Ｇ撓みおよび捩れの両方を低減することができる。

【0073】

以下、上述の実施形態のＹビームを実装装置の一例であるフリップチップボンダに適用した例について説明するが、これに限定されるものではなく、パッケージされた半導体装置等を基板に実装するチップマウンタ（表面実装機）や半導体チップ（ダイ）を基板等にボンディングするダイボンダにも適用することができる。なお、フリップチップボンダは、例えばチップ面積を超える広い領域に再配線層を形成するパッケージであるファンアウト型ウェハレベルパッケージ（Fan Out Wafer Level Package：ＦＯＷＬＰ）等の製造に用いられる。

【実施例1】

【0074】

図２１は実施例１のフリップチップボンダの概略を示す上面図である。図２２は図２１において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップフリップヘッド、トランスファヘッド及びボンディングヘッドの動作を説明する図である。

【0075】

フリップチップボンダ１０は、大別して、ダイ供給部１と、ピックアップ部２、トランスファ部８と、中間ステージ部３と、ボンディング部４と、搬送部５と、基板供給部６Ｋと、基板搬出部６Ｈと、各部の動作を監視し制御する制御装置７と、を有する。

【0076】

まず、ダイ供給部１は、基板等の基板Ｐに実装するダイＤを供給する。ダイ供給部１は、分割されたウェハ１１を保持するウェハ保持台１２と、ウェハ１１からダイＤを突き上げる点線で示す突き上げユニット１３と、ウェハリング供給部１８と、を有する。ダイ供給部１は、図示しない駆動手段によってＸＹ方向に移動し、ピックアップするダイＤを突き上げユニット１３の位置に移動させる。ウェハリング供給部１８はウェハリングが収納されたウェハカセットを有し，順次ウェハリングをダイ供給部１に供給し、新しいウェハリングに交換する。ダイ供給部１は、所望のダイをウェハリングからピックアップできるように、ピックアップポイントに、ウェハリングを移動する。ウェハリングは、ウェハが固定され、ダイ供給部１に取り付け可能な治具である。

【0077】

ピックアップ部２は、ダイＤをピックアップして反転するピックアップフリップヘッド２１と、コレット２２を昇降、回転、反転及びＸ方向移動させる図示しない各駆動部と、を有する。このような構成によって、ピックアップフリップヘッド２１は、ダイをピックアップし、ピックアップフリップヘッド２１を１８０度回転させ、ダイＤのバンプを反転させて下面に向け、ダイＤをトランスファヘッド８１に渡す姿勢にする。

【0078】

トランスファ部８は、反転したダイＤをピックアップフリップヘッド２１から受けとり、中間ステージ３１に載置する。トランスファ部８は、ピックアップフリップヘッド２１と同様にダイＤを先端に吸着保持するコレット８２を備えるトランスファヘッド８１と、トランスファヘッド８１をＹ方向に移動させるＹ駆動部８３と、を有する。

【0079】

中間ステージ部３は、ダイＤを一時的に載置する中間ステージ３１およびステージ認識カメラ３４を有する。中間ステージ３１は図示しない駆動部によりＹ方向に移動可能である。

【0080】

ボンディング部４は、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、搬送されてくる基板Ｐ上にボンディングする。ボンディング部４は、ピックアップフリップヘッド２１と同様にダイＤを先端に吸着保持するコレット４２を備えるボンディングヘッド４１と、ボンディングヘッド４１をＹ方向に移動させるＹビーム４３と、基板Ｐの位置認識マーク（図示せず）を撮像し、ボンディング位置を認識する基板認識カメラ４４と、Ｘ支持台４５と、を有する。
このような構成によって、ボンディングヘッド４１は、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、基板認識カメラ４４の撮像データに基づいて基板ＰにダイＤをボンディングする。

【0081】

搬送部５は、基板ＰがＸ方向に移動する搬送レール５１，５２を備える。搬送レール５１，５２は平行に設けられる。このような構成によって、基板供給部６Ｋから基板Ｐを搬出し、搬送レール５１，５２に沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後基板搬出部６Ｈまで移動して、基板搬出部６Ｈに基板Ｐを渡す。基板ＰにダイＤをボンディング中に、基板供給部６Ｋは新たな基板Ｐを搬出し、搬送レール５１，５２上で待機する。

【0082】

図２３は図２１のダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。図２３に示すように、ダイ供給部１は、ウェハリング１４を保持するエキスパンドリング１５と、ウェハリング１４に保持され複数のダイＤが粘着されたダイシングテープ１６を水平に位置決めする支持リング１７と、ダイＤを上方に突き上げるための突き上げユニット１３と、を有する。所定のダイＤをピックアップするために、突き上げユニット１３は、図示しない駆動機構によって上下方向に移動し、ダイ供給部１は水平方向には移動するようになっている。

【0083】

ボンディング部について実施形態を参照しながら図７、２４を用いて説明する。図２４はボンディング部４の主要部を示す概略側面図である。一部の構成要素は透視して示されている。なお、図２４の側面図は図７の正面図に対応している。

【0084】

ボンディング部４は、架台５３（架台１１０）の上に支持されるボンディングステージＢＳ（実装ステージ１２０）と、搬送レール５２，５３の近傍に設けられるＸ支持台４５１（Ｘ支持台１３１）と、Ｘ支持台４５１の上に支持されるＹビーム４３（Ｙビーム１４０）と、Ｙビーム４３に支持されるボンディングヘッド４１（実装ヘッド１５０）と、ボンディングヘッド４１をＹ軸方向およびＺ軸方向に駆動する駆動部４６（駆動部１６０）と、を備えている。

【0085】

ボンディングヘッド４１は、ダイＤ（部品３００）を着脱自在に保持するコレット４２（保持手段１５１）を有する装置であり、Ｙ軸方向に往復動自在にＹビーム４３に取り付けられている。

【0086】

本実施例の場合、ボンディングヘッド４１を１本備えており、ボンディングヘッド４１は、真空吸着によりダイＤを保持するコレット４２を備えている。また、駆動部４６は、ボンディングヘッド４１をＺ軸方向に昇降させることができる。ボンディングヘッド４１は中間ステージ３１からピックアップしたダイＤを保持して搬送し、ボンディングステージＢＳに吸着固定された基板Ｐ（ワーク２００）上にダイＤを取り付ける機能を備えている。

【0087】

Ｘ支持台４５１の上に設けられたガイド１３２は、Ｙビーム４３をＸ軸方向に摺動自在に案内する部材である。本実施例の場合、２本のＸ支持台４５１が平行に配置されており、各Ｘ支持台４５１は、搬送レール５２，５３上にＸ軸方向に伸びた状態で固定されている。Ｘ支持台４５１は、搬送レール５２，５３と一体に形成されるものでもよい。

【0088】

図２１、図２４に示すように、ガイド４５２の上にはスライダ４３３がＸ軸方向に移動自在に取り付けられている。そして、２つのガイド４５２の各スライダ４３３の上には、それぞれＹビーム４３の両端部が取り付けられている。つまり、Ｙビーム４３は、ボンディングステージＢＳの上を跨るようにＹ軸方向に伸び、両端部はスライダ４３３に取り付けられてＸ支持台４５１に取り付けられたガイド４５２によってＸ軸方向に移動自在に支持されている。なお、Ｙビーム４３の底面とスライダ４３３の上面は同一面上に位置するので、Ｙビーム４３はＸ支持台４５１からそれほど高くない位置に設けられている。

【0089】

実施例１のＹビーム４３は第一実施形態のＹビーム１４０と基本的には同様な構成である。ただし、Ｙビーム４３は図面上右側の支持台４５１よりも右側に大きく延伸している。これは、ボンディングヘッド４１が中間ステージ３１からダイＤをピックアップすることが可能とするためである。なお、ボンディングヘッド４１が支持台４５１よりも右側に移動する場合は、コレット４２がガイド４５２よりも高くなるようにボンディングヘッド４１が上昇する。

【0090】

次に、実施例１のフリップチップボンダにおいて実施されるボンディング方法（半導体装置の製造方法）について図２５を用いて説明する。図２５は実施例１のフリップチップボンダで実施されるボンディング方法を示すフローチャートである。

【0091】

ステップＳ１：制御装置７はピックアップするダイＤが突き上げユニット１３の真上に位置するようにウェハ保持台１２を移動し、剥離対象ダイを突き上げユニット１３とコレット２２に位置決めする。ダイシングテープ１６の裏面に突き上げユニット１３の上面が接触するように突き上げユニット１３を移動する。このとき、制御装置７は、ダイシングテープ１６を突き上げユニット１３の上面に吸着する。制御装置７は、コレット２２を真空引きしながら下降させ、剥離対象のダイＤの上に着地させ、ダイＤを吸着する。制御装置７はコレット２２を上昇させ、ダイＤをダイシングテープ１６から剥離する。これにより、ダイＤはピックアップフリップヘッド２１によりピックアップされる。

【0092】

ステップＳ２：制御装置７はピックアップフリップヘッド２１を移動させる。

【0093】

ステップＳ３：制御装置７はピックアップフリップヘッド２１を１８０度回転させ、ダイＤのバンプ面（表面）を反転させて下面に向け、ダイＤのバンプ（表面）を反転させて下面に向け、ダイＤをトランスファヘッド８１に渡す姿勢にする。

【0094】

ステップＳ４：制御装置７はピックアップフリップヘッド２１のコレット２２からトランスファヘッド８１のコレット８２によりダイＤをピックアップして、ダイＤの受渡しが行われる。

【0095】

ステップＳ５：制御装置７は、ピックアップフリップヘッド２１を反転し、コレット２２の吸着面を下に向ける。

【0096】

ステップＳ６：ステップＳ５の前または並行して、制御装置７はトランスファヘッド８１を中間ステージ３１に移動する。

【0097】

ステップＳ７：制御装置７はトランスファヘッド８１に保持しているダイＤを中間ステージ３１に載置する。

【0098】

ステップＳ８：制御装置７はトランスファヘッド８１をダイＤの受渡し位置に移動させる。

【0099】

ステップＳ９：ステップＳ８の後または並行して、制御装置７は中間ステージ３１をボンディングヘッド４１との受渡し位置に移動させる。

【0100】

ステップＳＡ：制御装置７は中間ステージ３１からボンディングヘッド４１のコレットによりダイＤをピックアップして、ダイＤの受渡しが行われる。

【0101】

ステップＳＢ：制御装置７は中間ステージ３１をトランスファヘッド８１との受渡し位置に移動させる。

【0102】

ステップＳＣ：制御装置７は、ボンディングヘッド４１のコレット４２が保持しているダイＤを基板Ｐ上に移動する。

【0103】

ステップＳＤ：制御装置７は、中間ステージ３１からボンディングヘッド４１のコレット４２でピックアップしたダイＤを基板Ｐ上に載置する。

【0104】

ステップＳＥ：制御装置７はボンディングヘッド４１を中間ステージ３１との受渡し位置に移動させる。

【実施例2】

【0105】

図２６は実施例２のフリップチップボンダの概略を示す上面図である。

【0106】

フリップチップボンダ１０Ａは、大別して、ダイ供給部１と、ピックアップ部２、トランスファ部８Ａ，８Ｂと、中間ステージ部３と、ボンディング部４Ａ，４Ｂと、搬送部５と、基板供給部６Ｋと、基板搬出部６Ｈと、各部の動作を監視し制御する制御装置７と、を有する。

【0107】

ダイ供給部１は実施例１と同様である。ピックアップ部２は実施例１と同様であり、ピックアップフリップヘッド２１は、ダイをピックアップし、ピックアップフリップヘッド２１を１８０度回転させ、ダイＤのバンプを反転させて下面に向け、ダイＤをトランスファヘッド８１Ａ，８１Ｂに渡す姿勢にする。

【0108】

トランスファ部８Ａ，８Ｂは、反転したダイＤをピックアップフリップヘッド２１から受けとり、中間ステージ３１Ａ，３１Ｂに載置する。トランスファ部８Ａ，８Ｂは、ピックアップフリップヘッド２１と同様にダイＤを先端に吸着保持するコレット８２Ａ，８２Ｂを備えるトランスファヘッド８１Ａ，８１Ｂと、トランスファヘッド８１Ａ，８１ＢをＸ軸方向に移動させるＸ駆動部８３Ａ，８３Ｂと、を有する。

【0109】

中間ステージ部３Ａ，３Ｂは、ダイＤを一時的に載置する中間ステージ３１Ａ，３１Ｂおよびステージ認識カメラ３４Ａ，３４Ｂを有する。中間ステージ３１Ａ，３１Ｂは図示しない駆動部によりＹ軸方向に移動可能である。

【0110】

ボンディング部４Ａ，４Ｂは、中間ステージ３１Ａ，３１ＢからダイＤをピックアップし、搬送されてくる基板Ｐ上にボンディングする。ボンディング部４Ａ，４Ｂは、ピックアップフリップヘッド２１と同様にダイＤを先端に吸着保持するコレット４２Ａ，４２Ｂを備えるボンディングヘッド４１Ａ，４１Ｂと、ボンディングヘッド４１Ａ，４１ＢをＹ軸方向に移動させるＹビーム４３Ａ，４３Ｂと、基板Ｐの位置認識マーク（図示せず）を撮像し、ボンディング位置を認識する基板認識カメラ４４Ａ，４４Ｂと、Ｘ支持台４５と、を有する。
このような構成によって、ボンディングヘッド４１Ａ，４１Ｂは、中間ステージ３１Ａ，３１ＢからダイＤをピックアップし、基板認識カメラ４４Ａ，４４Ｂの撮像データに基づいて基板ＰにダイＤをボンディングする。

【0111】

搬送部５は、基板ＰがＸ方向に移動する搬送レール５１，５２を備える。搬送レール５１，５２は平行に設けられる。このような構成によって、基板供給部６Ｋから基板Ｐを搬出し、搬送レール５１，５２に沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後基板搬出部６Ｈまで移動して、基板搬出部６Ｈに基板Ｐを渡す。基板ＰにダイＤをボンディング中に、基板供給部６Ｋは新たな基板Ｐを搬出し、搬送レール５１，５２上で待機する。

【0112】

Ｙビーム４３Ａは実施例１のＹビーム４３と同様であり、Ｙビーム４３ＢはＹビーム４３Ａと対称な構成である。

【0113】

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態、変形例および実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態、変形例および実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

【0114】

例えば、実施形態では、矯正部材に軽量高剛性素材（ＣＦＲＰ）を用いる例を説明したが、これに限定されるものではなく、矯正部材に形状記憶合金を用い、形状が戻る時にビームの撓みまたは捩れに反力が働く形状とし、形状記憶温度をコントロールすることで撓み量または捩れ量をコントロールするようにしてもよい。また、磁性形状記憶合金を用いてもよい。さらに、バイメタルを用いてリニアに温度で反力を調整できるようにしてもよい。

【0115】

また、第一実施形態および第二実施形態では、ビーム１４０および実装ヘッド１５０にジャイロセンサや水平検出センサなどの角度検出センサ等を設け、このセンサの信号をもとにアクチュエータ１４８を制御する例を説明したが、以下のようにしてもよい。事前に実装する製品の実装動作プログラムで動作させた時にサンプリングしたセンサ出力信号を制御装置の記憶部に記憶し、記憶部に記憶したセンサ信号出力と撓みまたは捩れを矯正するためのアクチュエータ出力の相関を事前に算出して記憶部に記憶する。その記憶した相関およびセンサの信号に基づいて、撓みや捩れをキャンセルさせる制御を実装製品毎のプログラム（レシピ：製品毎の動作シーケンス）に応じて実施し、レスポンスよく撓みや捩れをなくすようにしてもよい。

【0116】

また、実施例１、２では第一実施形態のＹビームを用いた例を説明したが、これに限定されるものではなく、第二実施形態、第一変形例から第六変形例のいずれか一つまたは組み合わせたＹビームを用いてもよい。

【0117】

また、実施例１、２ではボンディングヘッド（実装ヘッド）が一つの例を説明したが、これに限定されるものではなく、実施形態と同様に複数のボンディングヘッドであってもよい。

【0118】

また、実施例１、２では反転機構をピックアップフリップヘッドに設けて、トランスファヘッドでピックアップフリップヘッドからダイを受け取り中間ステージに載置し、中間ステージを移動する例を説明したが、これに限定されるものではなく、ダイをピックアップして反転したピックアップフリップヘッドを移動するようにしてもよいし、ダイの表裏を回転できるステージユニットにピックアップしたダイＤを載置し、ステージユニットを移動するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0119】

１００：実装装置
１１０：架台
１２０：実装ステージ
１３１：Ｘ支持台
１３２：ガイド
１４０：Ｙビーム
１４１：主梁部
１４２：脚部
１４３：スライダ
１５０：実装ヘッド
１６０：駆動部
２００：ワーク
３００：部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】