芯片反转装置和芯片反转方法，及芯片安装设备和芯片安装方法

专利名称：芯片反转装置和芯片反转方法，及芯片安装设备和芯片安装方法
技术领域：
本发明涉及用于反转(reverse)芯片的芯片反转装置和芯片反转方法，
在用于将诸如半导体芯片的芯片部件安装在基板上的芯片安装设备中，
安装在基板上的安装动作。诸如凸点或连接突出电极形成于一个侧面上的倒 装芯片的部件，通常是以形成有凸点的面朝上放置地来4贵送，而且从芯片馈 送单元拾取的芯片倒置地(up-side-down )反转且形成有凸点的面朝下地安 装在基板上。对于用于在拾取后需要垂直逆转(inversion)的部件的这种芯 片安装设备，已知存在一种芯片安装设备(见JP-A-2003-282642 )，该芯片 安装设备在其上形成有焊剂膜的台上设有一反转机构，用于整体地反转多个 部件并用于通过反转其上安置有芯片的固持头而将焊剂转移到凸点。
前述的现有技术芯片安装设备采用了这样的构造，其中多个部件固持于 单个固持头上且其中该单个固持头向上旋转到置于其一个端面上的销钉 (pin)上。在该芯片反转动作中，固持头旋转同时向上突出超过芯片转移水 平。因此，依赖于该设备的各个单元的动作时序的设定，在下述之间会发生 动作千涉正在旋转的固持头、用于从芯片馈送单元拾取芯片并将其安置于
芯片安装单元。再者，为了防止这种干涉，芯片提取/转移头或者芯片安装头 可访问该反转机构的时序受到约束，从而阻碍了高效芯片安装动作。

发明内容
本发明提供一种芯片反转装置和芯片反转方法，以及芯片安装设备和芯 片安装方法，其能够使芯片安装动作变得高效。
依据本发明，提供了 一种通过从芯片下侧固持置于水平位置的该芯片以
垂直反转该芯片的芯片反转装置，包括
反转构件，其上布置有用于固持该芯片的芯片固持单元，且该芯片固持
单元绕置于该反转构件端部内的水平反转轴(shaft)可垂直反转；
芯 片固持单元的取向；
芯片接收单元，用于从该芯片固持单元接收芯片，该芯片通过改变该芯 片固持单元的取向而从该芯片固持单元上的朝上位置被垂直反转之后，以朝 下位置固持于该芯片固持单元上；以及
移动单元，用于将该芯片接收单元移动到接收位置，该芯片接收单元在 该接收位置从该芯片固持单元以朝下位置接收芯片，以及用于将该芯片接收 单元移动到缩回位置，该芯片接收单元在该缩回位置不与该反转构件干涉。
依据本发明，提供一种在垂直反转芯片之后将由芯片馈送单元馈送的该 芯片安装在固持于基板固持单元上的基板上的芯片安装设备，包括
芯片反转装置，用于接收和垂直反转由芯片拾取/转移装置从该芯片馈送 单元拾取的芯片；以及
芯片安装单元，用于接收该芯片反转装置所垂直反转的芯片并将其安装 在该基板上；且
其中该芯片反转装置包括
反转构件，其上布置有用于固持该芯片的芯片固持单元，且该芯片固持 单元绕置于该反转构件端部内的水平反转轴可垂直反转；
芯片固持单元的取向；
芯片接收单元，用于从该芯片固持单元接收芯片，该芯片通过改变该芯 片固持单元的取向而从该芯片固持单元上的朝上位置被垂直反转之后，以朝 下位置固持于该芯片固持单元上；以及
移动单元，用于将该芯片接收单元移动到接收位置，该芯片接收单元在 该接收位置从该芯片固持单元以朝下位置接收芯片，以及用于将该芯片接收 单元移动到缩回位置，该芯片接收单元在该缩回位置不与该反转构件干涉。
根据本发明，提供一种通过芯片反转装置来垂直反转芯片的芯片反转方 法，该芯片反转装置包括反转构件，其上布置有用于固持该芯片的芯片固持 单元，且该芯片固持单元绕置于该反转构件端部内的水平反转轴可垂直反转；以及芯片接收单元，用于从该芯片固持单元以朝下位置接收芯片，该芯 片反转方法包括
芯片固持步骤，以朝上位置将芯片安置和固持于该芯片固持单元上；
固持单元的取向，由此垂直反转固持于该芯片固持单元上的芯片；
芯片接收步骤，通过该芯片接收单元从该芯片固持单元以朝下位置接收
该垂直反转的芯片；以及
芯片接收单元移动步骤，将该芯片接收单元移动到"^妾收位置从而从该芯
片固持单元以朝下位置接收该芯片，以及将该芯片接收单元移动到缩回位置
依据本发明，提供了 一种在垂直反转芯片之后将由芯片馈送单元馈送的 该芯片安装在固持于基板固持单元上的基板上的芯片安装方法，包括
芯片固持步骤，通过芯片拾取/转移装置从该芯片馈送单元拾取芯片之后 将该芯片安置和固持于芯片反转装置的芯片固持单元上；
反转步骤，通过该芯片反转装置垂直反转该固持的芯片； 芯片转移步骤，将该垂直反转的芯片转移到芯片安装单元；以及 安装步骤，通过该芯片安装单元将该转移的芯片安装在该基板上， 其中芯片安装动作重复执行来安装多个芯片，每个芯片安装动作包括该 芯片固持步骤、反转步骤、芯片转移步骤、以及安装步骤，
在对于 一 个芯片的芯片安装动作完成之前，对于下 一 个芯片的芯片安装
动作不开始。
此外，依据本发明，提供一种在垂直反转芯片之后将由芯片馈送单元馈 送的该芯片安装在固持于基板固持单元上的基板上的芯片安装方法，包括
芯片固持步骤，通过芯片拾取/转移装置从该芯片馈送单元拾取芯片并将 该芯片安置和固持于芯片反转装置的芯片固持单元上；反转步骤，通过该芯 片反转装置垂直反转该固持的芯片；芯片转移步骤，将该垂直反转的芯片转 移到芯片安装单元；以及安装步骤，通过该芯片安装单元将该转移的芯片安
其中芯片安装动作重复执行来安装多个芯片，每个芯片安装动作包括该 芯片固持步骤、反转步骤、芯片转移步骤、以及安装步骤，
在一个芯片的从芯片转移步骤到安装步骤的执行时序和下一个芯片的 从芯片固持步骤到反转步骤的执行时序之间允许有交叠。
依据本发明，采用这样的构造，其中该芯片以朝上位置安置和固持于该
于该芯片固持单元上的芯片。因此，防止该反转构件向上突出超过芯片转移
片安装动作变得高效。


图1为本发明实施例1的芯片安装设备的俯视平面图。
图2为本发明实施例1的芯片安装设备的侧视图。
图3A和3B代表本发明实施例1的芯片安装设备中的部件反转台的结
构解释图。
图4A至4C给出本发明实施例1的芯片安装设备中的部件反转台的动
作解释图。
图5A和5B给出本发明实施例1的芯片安装动作的动作解释图。 图6A和6B给出本发明实施例1的芯片安装动作的动作解释图。 图7A和7B给出本发明实施例1的芯片安装动作的动作解释图。 图8A和8B给出本发明实施例1的芯片安装动作的动作解释图。 图9A和9B给出本发明实施例1的芯片安装动作的动作解释图。 图]0A和10B i合出本发明实施例1的芯片安装动作的动作解萍奪图。 图11A和11B给出本发明实施例2的芯片安装动作的动作解释图。 图12A和12B给出本发明实施例2的芯片安装动作的动作解释图。 图13A和13B给出本发明实施例2的芯片安装动作的动作解释图。 图14A和14B给出本发明实施例2的芯片安装动作的动作解释图。 图15A和15B给出本发明实施例2的芯片安装动作的动作解释图。 图16给出本发明实施例2的芯片安装动作的动作解释图。
具体实施方式
实施例1
图1为本发明实施例1的芯片安装设备的俯视平面图；图2为本发明实 施例1的芯片安装设备的侧视图；图3A和3B代表本发明实施例1的芯片
安装设备中的部件反转台的结构解释图；图4A至4C给出本发明实施例1 的芯片安装设备中的部件反转台的动作解释图；以及图5A至10B为本发明 实施例1的芯片安装动作的动作解释图。
首先，参考图1和图2描述该芯片安装设备的整个结构。该芯片安装设 备具有倒置地反转在一个侧面上形成有连接电极或凸点的芯片部件以及通 过安装头17将该反转的芯片部件安装在基板上的功能。如图1和图2所示， 底座1上沿Y方向布置有芯片馈送单元2，用于馈送芯片；芯片反转装置 5;以及基板固持单元7，用于安置和固持该基板。该芯片反转装置5具有从 芯片馈送单元2接收由芯片拾取/转移装置拾取的芯片以及倒置地反转该芯 片的功能。
芯片识别相机3也布置于芯片馈送单元2上方，使得可通过相机移动机 构16沿水平方向自由移动，且焊剂转移单元6沿X方向布置在该芯片反转 装置5侧向。芯片安装机构4布置于底座1上方。芯片反转装置5构造成使 得安装头17通过头移动机构18而在芯片馈送单元2、芯片反转装置5、焊 剂转移单元6以及基板固持单元7的移动范围内移动。这种构造执行芯片结
安装在由基板固持单元7固持的基板上。
这里解释各个单元的结构。芯片馈送单元2配备有夹具支架11,该夹具 支架11可拆卸地固持其上安装有薄片(sheet) 13的环形夹具12。半导体芯 片14(简单地缩写为"芯片")按照彼此单独分离的方式附着到薄片13。多 个凸点14a或突出电极形成于芯片14的上表面上。将夹具12固持于夹具支 架11上，该芯片馈送单元2以凸点形成表面朝上的面朝上位置来馈送多个 芯片14。
当芯片识别相机3通过相机移动机构移动时，其在芯片馈送单元2上方 水平移动从而可以向下拍摄附着到薄片13的任一芯片14。当芯片识別相机 3的拍摄结果被识别之后，芯片14在芯片馈送单元2内的位置可以被识别。 当芯片通过安装头17从芯片馈送单元2拾取芯片时，如前文所述，安装头 17置位于待拾取的芯片14。
如图2所示，由夹具支架11固持的薄片13下方布置有喷射器结构15， 该喷射器机构15通过(未示出的)喷射器移动^L构可以垂直和水平地自由 移动。喷射器机构15配备有销钉升降机构，用于上下移动(未示出的)芯
片拾取喷射器销钉。当芯片14通过安装头17从薄片13被拾取时，该喷射 器销钉从薄片13下方拾取芯片14，使得芯片14从薄片13剥离。喷射器机 构15充当从薄片13剥离芯片14的薄片剥离装置。该薄片剥离装置不应限 于使用喷射器销钉的拾取方法，而可以以各种方法为例i正，例如从其下侧真 空抽吸而将薄片13与芯片14剥离的方法，或者通过使用紫外线从下侧辐射 薄片13来减小芯片附着的方法。
通过将基板识别相机19和一个或多个(例如三个)结合喷嘴20安装在 通过头移动机构18而水平移动的安装头17上，由此构成该芯片安装机构4。 如图]所示，结合喷嘴20设有用于抽吸和固持芯片14的抽吸孔20a,使得 可以同时抽吸、固持和转移该三个芯片14。在芯片拾取动作中，安装头17 通过头移动机构18移动到芯片馈送单元2上方。随后，结合喷嘴20置位于
持芯片14。此时，参考通过芯片识别相机3拍摄芯片14而获得的位置识别 结果。通过安装头17从芯片馈送单元2缩回到面朝上位置的芯片14被转移 到芯片反转装置5。
芯片反转装置5布置于底座1的上表面上，位于沿Y方向与芯片馈送单 元2隔开的位置。芯片反转装置5在其一个侧面上配备有反转构件21，该反 转构件21上布置有芯片固持单元22。通过安装头17从芯片馈送单元2以面 朝上位置拾取并置于芯片固持单元22上的芯片14，通过反转构件21被垂直 反转。反转至面朝下位置的芯片14通过下文描述的芯片接收单元39再次转 移到安装头17，从而通过安装头17转移到焊剂转移单元6 (图1 )。
焊剂转移单元6配备有箱形焊剂容器23,该焊剂容器23设有具有平滑 底面的凹入23a。焊剂24在凹入23a内通过涂刷器(squeegee) 25延展成膜 形状。使用结合喷嘴20固持芯片14的安装头17移动到焊剂容器23上方。 随后，结合喷嘴20上下移动以将芯片14推到凹入23a的底面上，从而形成 平整以将芯片14下表面上的凸点14a轻微地推至均匀的高度以及将焊剂24 转移到凸点14a。
固持该转移有焊剂的芯片14的安装头17移动到基板固持单元7。结果， 基板识别相机19置位于固持于基板传送带26上的基板27上方，从而可以 向下拍摄基板27的芯片安装位置。此外，通过识别该拍摄结果来识别基板 27上的芯片安装位置。当固持于结合喷嘴20上的芯片14安装在基板27上时，芯片14基于该位置识别结果而相对于基板27的芯片安装位置来置位。 结果，芯片安装机构4充当芯片安装单元，用于接收通过芯片反转装置5被 垂直反转的芯片以及用于将芯片安装在该基板上。在本实施例中，芯片安装 单元还充当芯片拾取/转移装置，用于从芯片馈送单元2拾取芯片14以及用 于将芯片14转移到芯片反转装置。
到目前为止所描述的构造中，芯片馈送单元2内结合喷嘴20提取芯片 ]4的芯片提取高度、芯片反转装置5内由结合喷嘴20固持的芯片14安置于 反转构件21上的芯片安置高度、由芯片反转装置5反转的芯片14被转移到 安装头17的芯片转移高度、以及基板固持单元7内芯片14安装在基板27 上的芯片安装高度均设定在相同的高度水平L,如图2所示。结果，提取、 安置、转移和安装芯片14的各个动作可以由具有固定转移高度水平的公用 安装头17来达成。这里，高度水平无需设置在公共水平L，而是可以略有 不同。
接着，参考图3A至图4C解释芯片反转装置5的结构和功能。在图3A 和3B中，底座构件30水平地固定在底座1的上表面上，且轴承托架31和 32直立以沿X方向对立于在底座构件30上表面沿Y方向截取的两端部。在 沿X方向形成于轴7fU乇架31和32上端部内的销孔内，水平地支7 义有/人反转 构件21的两个端面共轴地(沿轴线a)延伸的反转轴34和35。支承在轴承 托架31上的反转轴34通过反转驱动单元33纟皮旋转驱动。该反转驱动单元
当反转驱动单元33被激励时，反转构件21在具有轴线a的水平反转轴 34和35上旋转。这里，反转轴34和35置为偏移至反转构件21内的一个端 部(位于图3A和3B中Y方向的左侧)。在绕反转轴34和35旋转时，反转 构件21可采用不突出高于反转轴34和35上方的空间的动作模式。这里， 以垂直可逆转状态固持反转构件21的构造不限于这样的构造，其中反转构 件21在其两端由两个轴承托架31和32支承，而可以改变为另外的构造， 其中反转构件21以悬臂方式支承在驱动侧上，即，仅由轴承托架31支承。
在反转构件21的一个侧表面(即，图3B中的上表面)上，布置有一个 或多个(例如三个)芯片固持单元22,该芯片固持单元22定位在与安装头 17内结合喷嘴20阵列相对应的位置。布置于芯片固持单元22内的抽吸孔 22a连接到布置于芯片固持单元22内(未示出的)真空抽吸装置。通过从抽
吸孔22a的真空抽吸，芯片固持单元22可以抽吸和固持由结合喷嘴20安置 的芯片14。芯片固持单元22相对于反转构件21制成可拆卸，使得通过替换 芯片固持单元22可以抽吸和固持不同类型的芯片14。换言之，用于固持芯 片14的芯片固持单元22布置于反转构件21上，使得可以在置于一个端部 的水平反转轴34和35上倒置地反转。
当反转驱动单元33被激励而反转该反转构件21时，芯片固持单元22 可以被垂直反转。如图3A和3B所示，更具体而言，通过在反转轴34和35 上向下旋转反转构件21，芯片固持单元22从朝上状态旋转为朝下状态。结 果，芯片固持单元22固持的芯片14从面朝上位置被垂直反转至面朝下位置。 简言之，反转驱动单元33充当反转驱动装置，用于在反转轴34和35上(或 者在轴线a上)旋转反转构件21，由此改变芯片固持单元22的垂直方向。
此时在反转构件21的旋转范围内，通过反转驱动单元33的反转轴34 旋转驱动角度被控制为一驱动模式，其中反转构件21仅在反转轴34和35 下側上的空间内旋转。结果，反转构件21和芯片固持单元22不会行动至大 幅突出高于图2所示的高度水平L，使得安装头17的水平移动动作和芯片 反转装置5内反转构件2]的逆转动作之间不干涉。
结果，芯片反转装置5内的芯片反转动作和安装头17执行的芯片转移 动作可以按照无任何关联的自由时序来执行，使得在设备动作顺序上不需要 考虑相互时序限制。因此可以消除，在构造成通过向上旋转反转构件来执行 芯片反转动作的现有技术装置中，为了避免安装头和反转构件之间干涉所需 的备用空闲时间。这导致了工作动作效率可以提高的优点。
在底座构件30的左端部上直立着配备有马达37的升降机构36。升降构 件38垂直可移动地安装在升降机构36的侧表面上。在该升降机构36中安 装有用于引导升降机构38垂直移动的引导机构以及用于将马达37旋转转换 成垂直移动的升降驱动机构(例如，带驱动直接作用机构或者滚珠丝杠直接 作用机构)，使得升降机构38通过激励马达37可上下移动。这里，滑轮40 或传送带41用做该升降驱动机构。
在升降机构38上表面上，按照与反转构件21内芯片固持单元22的阵 列位置相对应的方式布置有一个或多个(例如三个)芯片接收单元39,亦即， 使得芯片接收单元38置位为刚好位于芯片固持单元22下方彼此面对，其中 该芯片固持单元22通过反转构件21的逆转而变为朝下位置。芯片接收单元
39设有抽吸孔39a，使得芯片14可以通过从抽吸孔39a真空抽吸而固持于 芯片接收单元39上。芯片接收单元39也可以制成类似于芯片固持单元22 可拆卸，且可以针对目标芯片14替换为其他芯片接收单元22。
接下来，参考图4A至4C解释芯片反转装置5的功能。图4A示出这样 的状态，其中通过结合喷嘴20从芯片馈送单元2以面朝上位置拾取的具有 向上凸点14a的芯片14以朝上位置固持于芯片固持单元22上。芯片14通 过垂直移动结合喷嘴20而安置和固持于芯片固持单元22上之后，反转构件 21在反转轴35上向下(或顺时针)旋转180度，以及固持芯片14的芯片固 持单元22向下旋转。结果，芯片14以面朝下位置固持于芯片固持单元22 上，使得凸点14a朝下。
在反转构件21向下旋转时，芯片接收单元39和升降构件38立即预先 移动到缩回位置(即，芯片接收单元39和升降构件38，如虚线所示)，这种 情况下不发生与反转构件21的位置干涉。当反转构件21的旋转完成以垂直 反转芯片14时，芯片接收单元39提升至接收位置(即，芯片接收单元39， 如实线所示)，且芯片14被芯片接收单元39从凸点14a侧固持和接收。
具体而言，芯片接收单元39从芯片固持单元22以朝下位置接收芯片14, 其中该芯片14通过芯片固持单元22以朝上位置被固持且通过改变芯片固持 单元22的垂直方向以垂直反转。此外，升降机构36和马达37构成芯片接 受移动装置用于将芯片接收单元39移动到接收位置，芯片14在该接收位置 从芯片固持单元22以朝下位置被接收；以及用于将该芯片接收单元移动到 缩回位置，在该缩回位置不发生与反转构件21的干涉。
此后，如图4C所示，芯片接收单元39上升到固持芯片14上表面达到 图2所示高度水平L (称为芯片转移高度)的位置，并在这些位置待命。这 种状态下的芯片14被安装头17的结合喷嘴20固持之后，操作前进到通过 焊剂转移单元6的焊剂转移，如前文所述。对于结合喷嘴20具有充分垂直 沖程的情形，芯片转移高度可以是接收位置的高度，如图4B中实线所示， 该高度低于高度水平L。
具体而言，图4A至4C所示的芯片反转方法是通过配备有反转构件21 和芯片接收单元39的芯片反转装置5来垂直反转芯片14的方法。该芯片反 转方法具有一模式，包括芯片固持步骤，以朝上位置将芯片14安置和固 持于芯片固持单元22上；反转步骤，通过在反转轴34和35上向下旋转反
转构件21以改变芯片固持单元22的垂直方向，垂直反转固持于芯片固持单 元22上的所述芯片；芯片接收步骤，通过芯片接收单元39从芯片固持单元 22接收该垂直反转的芯片14;以及芯片接收单元移动步骤，将芯片接收单 元39移动到接收位置，芯片14在该接收位置从芯片固持单元22以朝下位 置被接收，以及将该芯片接收单元移动到缩回位置，在该缩回位置不发生与 接收构件21的千涉。这里，对于多个芯片14在前述芯片固持步骤被固持的 情形，该多个芯片14在反转步骤同时倒置地旋转。
下文参考图5A至图IOB描述，采用这样构造的芯片安装设备，通过倒 置地反转芯片14而将由芯片馈送单元2馈送的芯片安装在固持于基板固持 单元7上的基板27上的芯片安装方法。在下述各图示中，认为无需解释的 设备的元件在图示中恰当地省略，且芯片14的凸点14的图示被省略。
首先，图5A示出芯片安装动作将开始的状态。具有附着到薄片13的多 个芯片14的夹具12安装在芯片馈送单元2上，且喷射器机构15毗邻将最 先被拾取的芯片14的下表面。通过相机移动机构16移动的芯片识别相机3 置于该待拾取的芯片14上方。芯片识别相机3对芯片14照相以识别芯片14 的位置。
之后，芯片14被拾取。具体而言，安装头n通过头移动机构is首先
移动到芯片馈送单元2上方，如图5B所示。基于通过芯片识别相机识别拍 摄结果而获得的芯片14位置信息，结合喷嘴20置于待拾取的芯片14。随后， 纟*合喷嘴20降低以抽吸和固持芯片14，且随后提升以从薄片13剥离和提取 芯片14。此时，促进芯片14从薄片13的剥离，使得通过喷射器机构15用 喷射器销钉拾取该薄片13的下侧。
此后，将芯片14固持于结合喷嘴20的安装头17移动至芯片反转装置5， 如图6A所示。此时，反转构件21处于芯片固持单元22朝上的状态。结合 喷嘴20在这种状态下置位于芯片固持单元22，并朝芯片固持单元22降低。 当芯片14安置和固持于芯片固持单元22上时，结合喷嘴20向上移动，如 图6所示。简言之，图5A至图6B示出芯片固持步骤，其中在该步骤，芯 片14通过充当芯片拾取/转移装置的安装头17从芯片馈送单元2被拾取，并 安置和固持于芯片反转装置5的芯片固持单元22上。
接下来，执行反转步骤，即，通过芯片反转装置5垂直反转固持于芯片 固持单元22上的芯片14。具体而言，将芯片14固持于芯片固持单元22上
的反转构件21顺时针旋转，即，朝反转轴35下方旋转。此时，反转构件21 旋转180度以将芯片固持单元22变为朝下位置，使得固持于芯片固持单元 22上的芯片14倒置反转。在该反转动作中，芯片接收单元39降低至缩回位 置，在该缩回位置不发生与反转构件21或芯片固持单元22的干涉。
此后，执行芯片转移步骤，即，将垂直反转的芯片14转移至芯片安装 单元的安装头17。具体而言，芯片接收单元39被升降机构36提升，如图 8A所示，以接收固持于芯片固持单元22上的芯片14。随后，芯片接收单元 39降低到缩回位置，如图8B所示，且反转构件21随后逆时针向下旋转， 如图9A所示。结果，反转构件21返回到芯片固持单元22处于朝上位置的 原始位置，且固持芯片14的芯片接收单元39被提升，如图9B所示，以将 芯片14置于图2所示的高度水平L。这种状态下，结合喷嘴20相对于芯片 )4上下置位和移动，使得芯片14固持于和转移至结合喷嘴20。
接下来，转移的芯片14通过芯片安装单元传送至焊剂转移单元6，且焊 剂24转移至芯片14。此后，执行将芯片14安装于基板27上的安装步骤。 具体而言，在结合喷嘴20上具有焊剂转移的芯片14的安装头17移动到基 板固持单元7上方，如图IOA所示。随后，通过基板识别相机19拍摄基板 27的芯片安装位置用于位置识别。接下来，基于该位置识别结果相对于基板 27来置位该安装头]7，且芯片14安装在基板27上，如图10B所示。从芯 片馈送单元2如此拾取的第一芯片14被安装在基板27上，由此完成一系列 芯片安装动作。此后，对连续安装的下一个芯片，从第一动作步骤开始执行 如阁6A至10B所示的由各个动作步骤构成的芯片安装动作。
具体而言，在根据本实施例的芯片安装方法中，对多个芯片重复执行包 括前文所述的芯片固持步骤、反转步骤、芯片转移步骤和安装步骤的芯片安 装动作。在该工艺中，对于一个芯片的芯片安装动作完成之前，对于在该芯 片之后将被安装的下一个芯片的芯片安装动作未开始。结果，连续地提取和 安装许多相同类型芯片的芯片安装动作是有利的，因为在由于芯片缺陷引起 的产品故障的情况下可以容易地追踪芯片的历史。
此外，在前述反转步骤，通过在反转轴上向下旋转反转构件21以改变 芯片固持单元22的垂直位置，由此垂直反转固持于芯片固持单元22上的芯 片14。结果，在安装头17的水平移动动作和反转构件21的反转动作之间不 发生干涉，使得备用空闲时间可以消除以改善工作动作效率，而在常规设备
中需要该备用空闲时间以避免安装头和反转构件之间的干涉。
实施例2
图IIA至图16为本发明实施例2的芯片安装动作的动作解释图。同样， 在实施例2中，通过使用与实施例1相同的芯片安装设备，由芯片馈送单元 2馈送的芯片被垂直反转并安装在固持于基板固持单元7上的基板14上。在 下述各图示中，认为无需解释的设备的元件在图示中恰当地省略，且芯片14 的凸点14的图示^皮省略。
首先，图11A至图12B示出如实施例1中图5A至6B所示的芯片固持 步骤，其中通过芯片拾取Z转移装置从芯片馈送单元2拾取芯片14，并将芯 片14安置和固持于芯片反转装置5的芯片固持单元22上。接下来，执行反 转步骤，即，通过芯片反转装置5垂直反转固持于芯片安装单元22上的芯 片14。具体而言，将芯片14固持于芯片固持单元22的反转构件21在反转 轴34和35上向下顺时针旋转。此外，如图13A所示，反转构件21旋转180 度使得芯片固持单元22变为朝下位置，由此垂直反转固持于芯片固持单元 22上的芯片14。此时，芯片接收单元39下移到缩回位置，在该缩回位置不 发生与反转构件21或芯片固持单元22的干涉。
此后，执行芯片转移步骤，其中垂直反转的芯片14转移到芯片安装单 元。具体而言，如图13B所示，芯片接收单元39被升降机构36提升，从而 接收固持于芯片固持单元22上的芯片14。此外，与该芯片接收动作并行地， 芯片馈送单元2对随后下一个芯片14执行该芯片拾取动作。
具体而言，如图14A所示，在芯片馈送单元2执行芯片拾取动作，通过 结合喷嘴20拾取下一个芯片14。在芯片反转装置5中，芯片接收单元39 降低至缩回位置，且反转构件21向下逆时针旋转。结果，反转构件21恢复 至原始位置或朝上位置。同时，固持芯片14的芯片接收单元39被提升，以 将芯片14置于图2所示的高度水平L。随后，固持芯片14的结合喷嘴20 朝返回至原始朝上位置的芯片固持单元22降低，且芯片14安置和固持于芯 片固持单元22上。
此后，如图15A所示，已经通过将芯片14安置于芯片固持单元22上而 被清空的结合喷嘴20移动到芯片接收单元39上方。随后，结合喷嘴20相 对于固持于芯片接收单元39上的芯片14上下置位和移动，使得芯片14固
持于和转移至结合喷嘴20。
接下来，转移的芯片14通过芯片安装单元传送至焊剂转移单元6，且焊 剂24转移至芯片14。此后，执行将芯片14安装于基板27上的安装步骤。 具体而言，在结合喷嘴20上具有焊剂转移的芯片14的安装头17移动到基 板固持单元7上方。随后，通过基板识别相机19拍摄基板27的芯片安装位 置用于位置识别。接着，基于该位置识别结果来置位该安装头17，且芯片 14安装在基板27上，如图15B所示。
此外，与该动作并行地，芯片反转装置5将反转构件21向下顺时针旋 转以改变芯片固持单元22的垂直方向，由此倒置地反转芯片14。另一方面， 在芯片馈送单元2中，喷射器机构15置于下一个被拾取的芯片14下方，且 芯片14被芯片识别相机3拍摄。此外，如图16所示，具有由结合喷嘴20 囚持的芯片14的安装头17移动至芯片反转装置5，使得芯片14安置于已经 恢复其原始朝上位置的芯片固持单元22。
随后，固持芯片14的芯片接收单元39上升以将芯片14置于图2所示 的高度水平L。在重复执行的动作中，在先芯片上从芯片固持步骤到反转步 骤6々动作以及在后芯片上从芯片接收步骤到安装步骤的动作被同时并行地 执行，如图15A及之后的动作示例性所述。
具体而言，在根据本实施例的芯片安装方法中，对多个芯片重复执行包 括上述的芯片固持步骤、反转步骤、芯片转移步骤和安装步骤的芯片安装动 作。在该工艺中，在一个芯片的从芯片转移步骤到安装步骤的执行时序和在 该芯片之后将被安装的下一个芯片的从芯片固持步骤到反转步骤的执行时 序之间允许有交叠。
因此，在提取和安装许多相同类型芯片的动作中，通过消除备用空闲时 间可以实现高效的芯片安装动作。此外，在前述反转步骤中，与实施例l相 同，通过将反转构件21向下旋转在逆转轴上以改变芯片固持单元22的垂直 方向，由此垂直反转由芯片固持单元22固持的芯片14。结果，对于前述的 动作步骤的执行时序允许交叠的情形，在实施例1中所述的效果更显著。
产业实用性
这样的模式，其中诸如具有电极面的倒装芯片的芯片被倒置反转且随后安装 于基板上。
权利要求
1.一种通过从芯片下侧固持置于水平位置的所述芯片以垂直反转所述芯片的芯片反转装置，包括反转构件，其上布置有用于固持所述芯片的芯片固持单元，且所述芯片固持单元绕置于所述反转构件端部内的水平反转轴可垂直反转；反转驱动单元，用于在所述反转轴上向下旋转所述反转构件以垂直地改变所述芯片固持单元的取向；芯片接收单元，用于从所述芯片固持单元接收芯片，所述芯片通过改变所述芯片固持单元的取向而从所述芯片固持单元上的朝上位置被垂直反转之后，以朝下位置固持于所述芯片固持单元上；以及移动单元，用于将所述芯片接收单元移动到接收位置，所述芯片接收单元在所述接收位置从所述芯片固持单元以所述朝下位置接收芯片，以及用于将所述芯片接收单元移动到缩回位置，所述芯片接收单元在所述缩回位置不与所述反转构件干涉。
2. —种在垂直反转芯片之后将由芯片馈送单元馈送的所述芯片安装在芯片反转装置，用于接收和垂直反转由芯片拾取/转移装置从所述芯片馈 送单元拾取的所述芯片；以及芯片安装单元，用于接收所述芯片反转装置所垂直反转的所述芯片并将其中所述芯片反转装置包括反转构件，其上布置有用于固持所述芯片的芯片固持单元，且所述芯片 固持单元绕置于所述反转构件端部内的水平反转轴可垂直反转；变所述芯片固持单元的取向；芯片接收单元，用于从所述芯片固持单元接收芯片，所述芯片通过改变所述芯片固持单元的取向而从所述芯片固持单元上的朝上位置被垂直反转 之后，以朝下位置固持于所述芯片固持单元上；以及移动单元，用于将所述芯片接收单元移动到接收位置，所述芯片接收单 元在所述接收位置从所述芯片固持单元以所述朝下位置接收芯片，以及用于 将所述芯片接收单元移动到缩回位置，所述芯片接收单元在所述缩回位置不 与所述反转构件干涉。
3. 如权利要求2所述的芯片安装设备，其中所述芯片安装单元作为所述芯片拾取/转移装置。
4. 一种通过芯片反转装置来垂直反转芯片的芯片反转方法，所述芯片 反转装置包括反转构件，其上布置有用于固持所述芯片的芯片固持单元，且 所述芯片固持单元绕置于所述反转构件端部内的水平反转轴可垂直反转；以 及芯片接收单元，用于从所述芯片固持单元以朝下位置接收芯片，所述芯片芯片固持步骤，以朝上位置将芯片安置和固持于所述芯片固持单元上;述芯片固持单元的取向，由此垂直反转固持于所述芯片固持单元上的芯片； 芯片接收步骤，通过所述芯片接收单元从所述芯片固持单元以朝下位置接收垂直反转的所述芯片；以及芯片接收单元移动步骤，将所述芯片接收单元移动到接收位置从而从所述芯片固持单元以朝下位置接收所述芯片，以及将所述芯片接收单元移动到
5. —种在垂直反转芯片之后将由芯片馈送单元馈送的所述芯片安装在 间持于基板固持单元上的基板上的芯片安装方法，包括芯片固持步骤，通过芯片拾取/转移装置从所述芯片馈送单元拾取所述芯 片之后，将所述芯片安置和固持于芯片反转装置的芯片固持单元上；反转步骤，通过所述芯片反转装置垂直反转固持的所述芯片；芯片转移步骤，将垂直反转的所述芯片转移到芯片安装单元；以及其中芯片安装动作被重复执行来安装多个芯片，每个芯片安装动作包括 所述芯片固持步骤、反转步骤、芯片转移步骤、以及安装步骤，在对于一个芯片的芯片安装动作完成之前，对于下一个芯片的芯片安装动作不开始。
6.如权利要求5所述的芯片安装方法，其中所迷芯片反转装置包括反 转构件，所述反转构件具有用于固持芯片的芯片固持单元且所述芯片固持单《垂直地改变所元绕置于所述反转构件端部内的水平反转轴可垂直反转；以及在所述反转步骤中，通过绕所述反转轴向下旋转所述反转构件以垂直地 改变所述芯片固持单元的取向，由此垂直反转固持于所述芯片固持单元上的芯片。
7. —种在垂直反转芯片之后将由芯片馈送单元馈送的所述芯片安装在 固持于基板固持单元上的基板上的芯片安装方法，包括芯片固持步骤，通过芯片拾取/转移装置从所述芯片馈送单元拾取所述芯 片并将所述芯片安置和固持于芯片反转装置的芯片固持单元上；反转步骤， 通过所述芯片反转装置垂直反转固持的所述芯片；芯片转移步骤，将垂直反 转的所述芯片转移到芯片安装单元；以及安装步骤，通过所述芯片安装单元其中芯片安装动作重复执行来安装多个芯片，每个芯片安装动作包括所 述芯片固持步骤、反转步骤、芯片转移步骤、以及安装步骤，对于下一个芯片的从所述芯片固持步骤到所述反转步骤的执行时序之间允许有交叠。
8.如权利要求7所述的芯片安装方法，其中所述芯片反转装置包括反 转构件，所述反转构件具有用于固持所述芯片的芯片固持单元且所述芯片固持单元绕置于所述反转构件端部内的水平反转轴可垂直反转；以及 改变所述芯片固持单元的取向，由此垂直反转固持于所述芯片固持单元上的在对于一个芯片骤的执行时序禾
全文摘要
在用于固持和垂直反转由结合喷嘴安置的芯片的芯片安装设备的芯片反转装置中，芯片固持于布置在反转构件内的芯片固持单元上，且通过在反转轴上向下旋转该反转构件而被垂直反转。在该反转的芯片被芯片接收单元接收之后，该芯片接收单元降低至缩回位置以使反转构件返回至原始位置。这种状态下，芯片接收单元上升以将芯片置于用于芯片转移动作的高度水平L。结果，反转构件不突出高于芯片转移的高度水平而与其他机构干涉，使得该芯片安装动作变得高效。
文档编号H01L21/00GK101189705SQ20068001934
公开日2008年5月28日 申请日期2006年8月16日 优先权日2005年8月16日
发明者壁下朗, 牧野洋一 申请人:松下电器产业株式会社