專利名稱：芯片接合機及接合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及芯片接合機及接合方法，尤其涉及能夠可靠地將半導(dǎo)體芯片(芯片)安裝在工件上的可靠性高的芯片接合機及接合方法。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體制造裝置之一，具有將芯片接合在引線框、基板等工件上的芯片接合機。在芯片接合機中，接合頭對在晶片上被分割為單片的芯片進行真空吸附，之后，以高速上升，水平移動且下降而安裝在工件上。被安裝的芯片與涂敷在工件上的粘結(jié)劑或粘貼在芯片背面的膠帶接合。為了可靠地接合，需要利用接合頭在芯片的表面上施加任意的負(fù)載，從而得到規(guī)定的粘接強度。作為這種得到規(guī)定的粘接強度的現(xiàn)有技術(shù)，有專利文獻(xiàn)I。專利文獻(xiàn)I為此公開了下述技術(shù):與接合頭不同地設(shè)置推壓部件，將其具有負(fù)載傳感器的面向接合頭推，漸漸地降低接合頭的下降速度?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-200379號公報但是，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，能夠施加負(fù)載的范圍為數(shù)十(例如30) N(牛頓)的高負(fù)載，但是無法施加一位數(shù)(例如8)N以下的低負(fù)載。另外，在接合頭及推壓部件的驅(qū)動方面，利用使用了滾珠絲杠的伺服馬達(dá)驅(qū)動，存在高速化的界限。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一目的在于提供得到從低負(fù)載到高負(fù)載的粘接負(fù)載的芯片接合機及接合方法。另外，本發(fā)明的第二目的在于提供能夠高速地安裝的芯片接合機及接合方法。本發(fā)明的第一特征在于，具有:拾取芯片，并將上述芯片安裝在工件上的接合頭；具備使上述接合頭升降的升降驅(qū)動軸、和使上述升降驅(qū)動軸在與使上述接合頭進行上述升降的方向垂直的水平方向上移動的水平方向驅(qū)動軸的雙軸驅(qū)動軸；以及控制上述雙軸驅(qū)動軸的控制部，上述升降驅(qū)動軸具有:第一升降驅(qū)動軸，其使上述接合頭升降，能夠通過上述接合頭對上述芯片施加規(guī)定以上的高負(fù)載的粘接負(fù)載；第二升降驅(qū)動軸，其設(shè)在上述第一升降驅(qū)動軸的前端側(cè)，能在上述升降的方向上升降，能夠通過上述接合頭對上述芯片施加上述規(guī)定以下的低負(fù)載的粘接負(fù)載。另外，本發(fā)明的第二特征在于，具備下述步驟:利用第一升降驅(qū)動軸使接合頭升降，并拾取芯片的拾取步驟；使上述接合頭下降并將上述拾取了的芯片安裝在工件上的安裝步驟；在上述安裝后，利用上述接合頭對上述芯片施加負(fù)載而將上述芯片粘接在上述工件上的粘接步驟，還具有判斷上述負(fù)載是規(guī)定以上還是以下的判斷步驟，上述粘接步驟具有:在上述負(fù)載是規(guī)定以上的高負(fù)載的場合，利用上述第一升降驅(qū)動軸施加上述高負(fù)載的高負(fù)載步驟；在上述負(fù)載是規(guī)定以下的低負(fù)載的場合，利用直列地設(shè)在上述第一升降驅(qū)動軸的下部，并能使上述接合頭升降的第二升降驅(qū)動軸施加上述低負(fù)載的低負(fù)載步驟。另外，本發(fā)明的第三特征在于，上述第一升降驅(qū)動軸及上述第二升降驅(qū)動軸由直線馬達(dá)構(gòu)成。另外，本發(fā)明的第四特征在于，上述第一升降驅(qū)動軸的直線馬達(dá)是磁鐵式直線馬達(dá)，上述第二升降驅(qū)動軸的直線馬達(dá)是音圈馬達(dá)。另外，本發(fā)明的第五特征在于，上述控制部在施加上述粘接負(fù)載時對上述第一升降驅(qū)動軸的上述直線馬達(dá)進行轉(zhuǎn)矩控制，其他時間對上述第一升降驅(qū)動軸的上述直線馬達(dá)進行位置控制。另外，本發(fā)明的第六特征在于，檢測高負(fù)載的上述粘接負(fù)載的負(fù)載檢測傳感器設(shè)在上述接合頭的頭部能接觸的上述第一升降驅(qū)動軸上。另外，本發(fā)明的第七特征在于，上述拾取步驟利用上述第二升降驅(qū)動軸控制拾取時及安裝時的負(fù)載。另外，本發(fā)明的第八特征在于，上述高負(fù)載步驟使第二升降驅(qū)動軸的負(fù)載為零或大致為零，將上述第一升降驅(qū)動軸從位置控制轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩控制。另外，本發(fā)明的第九特征在于，上述低負(fù)載步驟在施加上述負(fù)載期間，對上述第一升降驅(qū)動軸進行位置控制。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供得到從低負(fù)載到高負(fù)載的粘接負(fù)載的芯片接合機及接合方
法。 另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠高速地安裝的芯片接合機及接合方法。


圖1是從上方觀察作為本發(fā)明的一個實施方式的芯片接合機的示意圖。圖2是圖1所示的ZY驅(qū)動軸的接合頭存在的位置的A-A剖視圖。圖3是從B方向觀察圖2所示的ZY驅(qū)動軸的向視圖。圖4是模式地表示能夠在規(guī)定的位置使接合頭升降的左右的固定磁鐵部的結(jié)構(gòu)例的圖。圖5是表示第一實施方式的安裝處理流程的圖。圖6是表示第二實施方式的ZY驅(qū)動軸的低負(fù)載Z驅(qū)動軸的另一實施例的圖。

圖7是表示第三實施方式的ZY驅(qū)動軸的低負(fù)載Z驅(qū)動軸的另一實施例的圖。圖中:1-晶片供給部，2-工件供給輸送部，3-接合部，10-芯片接合機，20-Z驅(qū)動軸，32-接合頭部，35-接合頭，31-初步加工部，40-Y驅(qū)動軸，41-Y軸可動部，42-Y軸固定部，43-Y軸直線導(dǎo)向件，44-Y軸導(dǎo)向部，47、47d、47u-固定磁鐵，50-主Z驅(qū)動軸，51-Z軸可動部，52-Z軸固定部，53-Z軸直線導(dǎo)向件，57、57h、57m-固定磁鐵部，60、60A、60B、60C_ZY驅(qū)動軸，61-連接部，70-X驅(qū)動軸，80-升降軸落下防止機構(gòu)，85-負(fù)載傳感器，90、90B、90C:低負(fù)載Z驅(qū)動軸，91-音圈馬達(dá)，93-彈簧部，94-限制器。
具體實施例方式下面，根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。
圖1是從上方觀察作為本發(fā)明的一個實施方式的芯片接合機10的示意圖。芯片接合機大致具有晶片供給部1、工件供給輸送部2、芯片接合部3、電源部71、控制這些等的控制部7。晶片供給部I具有晶片輸送盒提升器11和拾取裝置12。晶片輸送盒提升器11具有填充有晶片環(huán)的晶片輸送盒(未圖示)，依次將晶片環(huán)供給到拾取裝置12。拾取裝置12以能夠從晶片環(huán)拾取期望的芯片的方式使晶片環(huán)移動。工件供給輸送部2具有堆料裝載器21、框架進給器22、卸載器23，沿箭頭方向輸送工件(引線框等基板)。堆料裝載器21將粘接芯片的工件供給到框架進給器22?？蚣苓M給器22通過框架進給器22上的兩處處理位置將工件供給到卸載器23。卸載器23保管被輸送的工件。芯片接合部3具有初步加工部(芯片粘結(jié)膠涂敷裝置31)和接合頭部32。初步加工部31利用針對由框架進給器22輸送來的工件、例如引線框涂敷芯片粘結(jié)劑。接合頭部32從具有晶片的拾取裝置12拾取芯片并上升，使芯片移動到框架進給器22上的接合點。并且，接合頭部32在接合點使芯片下降，將芯片接合在涂敷有芯片粘結(jié)劑的工件上。接合頭部32具有使接合頭35 (參照圖2)在Z (高度)方向上升降，且在Y方向上移動的ZY驅(qū)動軸60和在X方向上移動的X驅(qū)動軸70。ZY驅(qū)動軸60具有在Y方向、即、使接合頭在晶片環(huán)托架12內(nèi)的拾取位置和接合點之間往返的Y驅(qū)動軸40和為了從晶片拾取芯片或?qū)⑿酒雍显诨迳隙档腪驅(qū)動軸20。X驅(qū)動軸70使ZY驅(qū)動軸60整體在作為工件的輸送方向即X方向上移動。X驅(qū)動軸70可以是利用例如滾珠絲杠將伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的結(jié)構(gòu)，也可以是利用在ZY驅(qū)動軸60的結(jié)構(gòu)中說明的直線馬達(dá)驅(qū)動的結(jié)構(gòu)。電源部71具有用于通常的安裝處理的主電源72和根據(jù)場合對后面詳細(xì)敘述的防止升降軸落下來說必要的與主電源不同的其他電源73、例如蓄電池。

下面，使用圖說明作為本發(fā)明的特征的ZY驅(qū)動軸60的實施方式。圖2、圖3是表示作為第一實施方式的ZY驅(qū)動軸60A的基本結(jié)構(gòu)的圖。圖2是ZY驅(qū)動軸60A的接合頭35存在的圖1所示的位置的A-A剖視圖。圖3是從B方向觀察圖2所示的ZY驅(qū)動軸60A的向視圖。作為第一實施方式的ZY驅(qū)動軸60A具有Y驅(qū)動軸40、作為升降軸的Z驅(qū)動軸20、連接Y驅(qū)動軸40的Y軸可動部41和Z驅(qū)動軸20的Z軸可動部51的連接部61、作為處理部的接合頭35、支撐這些整體的橫L字狀的支撐體62。另外，為了使以下的說明容易明白，固定在支撐體62上的部分以斜線表示，用空白表示與Y軸可動部41、Z軸可動部51及連接部61 —體地移動的部分。另外，支撐體62具有上部支撐體62a、側(cè)部支撐體62b和下部支撐體62c。Y驅(qū)動軸40具有:具有多個N極和S極的磁鐵或電磁鐵交替地在Y方向上排列的上下固定磁鐵部47u、47d的反-字狀的Y軸固定部42 ;在上述排列方向上至少具有一組N極和S極電磁鐵，插入反-字狀的凹部并在凹部內(nèi)移動的Y軸可動部41 ;支撐Y軸可動部41的連接部61 ;固定在連接部61上，具備設(shè)在與下部支撐體62c之間的Y軸直線導(dǎo)向件43的Y軸導(dǎo)向部44。因此，Y驅(qū)動軸使用利用設(shè)在固定部及可動部上的磁鐵的反作用力得到推進力的所謂直線馬達(dá)。在本發(fā)明中，將該直線馬達(dá)稱為磁鐵式直線馬達(dá)。另外，之后表示固定磁鐵部47u、47d的全體,或在不指定U、d的位置時簡稱為47。Y軸固定部42以Y軸可動部41能在規(guī)定的范圍移動的方式沿以圖1的虛線所示的Y驅(qū)動軸40的大致整個區(qū)域設(shè)置。另外，Y軸直線導(dǎo)向件43具有在Y方向上延伸的兩個直線導(dǎo)軌43a和在直線導(dǎo)軌上移動的直線滑塊43b。Z驅(qū)動軸20具有使接合頭35升降，能夠?qū)π酒┘痈哓?fù)載(例如從8到30N)的主Z驅(qū)動軸50和支撐芯片的負(fù)載，并能夠?qū)π酒┘拥拓?fù)載(從O到8N)的低負(fù)載Z驅(qū)動軸90。另外，Z驅(qū)動軸20具有在主電源72的電源喪失時防止接合頭落下的升降軸落下防止機構(gòu)80。主Z驅(qū)動軸50與Y驅(qū)動軸40相同，是具備倒U字狀的Z軸固定部52的磁鐵式直線馬達(dá)，該Z軸固定部52具有多個N極和S極的磁鐵或電磁鐵交替地在Z方向上排列的左右的固定磁鐵部57h、57m(參照圖4，以后，將整體或未指定位置時簡稱為57)。Z軸固定部52具有在上部沿其排列方向具有至少一組N極和S極磁鐵，插入倒U字狀的凹部并在凹部內(nèi)移動的Z軸可動部51。另外，主Z驅(qū)動軸50具有在Z軸可動部51和連接部61之間具有與Y軸直線導(dǎo)向件43相同的結(jié)構(gòu)的Z軸直線導(dǎo)向件53。Z軸直線導(dǎo)向件53具有固定在連接部61上且沿Z向延伸的兩個直線導(dǎo)軌53a和固定在Z軸可動部51上且在直線導(dǎo)軌上移動的直線滑塊53b。Z軸可動部51通過連接部61與Y軸可動部41連接，若Y軸可動部41在Y方向上移動，則Z軸可動部51也一起在Y方向上移動。并且，需要Z軸可動部51 (接合頭35)能夠在移動端的規(guī)定位置升降。圖4是模式地表示能夠使接合頭35在規(guī)定的位置升降的左右固定磁鐵部57 (57h、57m)的結(jié)構(gòu)例。在本實施例中，至少在接合區(qū)域及拾取區(qū)域沿Y方向交替地設(shè)置細(xì)長的N極、S極。細(xì)長的N極、S極可以較短地分割而設(shè)置。當(dāng)然，也可以在Y方向的全部區(qū)域上沿Y方向交替地設(shè)置細(xì)長的N極、S極。另一方面，低負(fù)載Z驅(qū)動軸90在Z軸可動部51上設(shè)在前端。低負(fù)載Z驅(qū)動軸90具有固定在Z軸可動部51上的固定板92、固定在固定板上且對芯片施加低負(fù)載的音圈馬達(dá)91、抑制接合頭35的前端部的晃動的彈簧部93、及保持接合頭35的位置的限制器94。所謂音圈馬達(dá)91，是電流在磁場內(nèi)流動的線圈和形成上述磁場的磁鐵利用弗萊明的左手法則相對地直線運動的直線馬達(dá)。彈簧部93具有固定在接合頭35上的彈簧支撐棒93c、固定在固定板92上的彈簧支撐棒92b、卡定在兩者上的壓縮彈簧93a。彈簧部93利用壓縮彈簧93b的彈簧負(fù)載(例如400g)將接合頭35向限制器94推。另外，在固定板92上設(shè)置接合頭35的上部接觸，并檢測接合頭對芯片的負(fù)載的負(fù)載傳感器85。當(dāng)然，負(fù)載檢測也可以是負(fù)載傳感器以外的負(fù)載檢測傳感器。音圈馬達(dá)91能夠沿圖2所示的箭頭方向在被限制器94推壓的接合頭35上施加最大8N的負(fù)載。負(fù)載量能夠由音圈馬達(dá)91的電流值規(guī)定。另外，音圈馬達(dá)91如圖2的抽出圖所示，能夠使接合頭35克服壓縮彈簧93a地上升，與負(fù)載傳感器85接觸，高負(fù)載傳遞到接合頭35。

利用上述的結(jié)構(gòu)，本實施方式的低負(fù)載Z驅(qū)動軸90具有四個模式。第一模式是如上所述能夠?qū)π酒┘幼畲筘?fù)載的負(fù)載，為初期狀態(tài)的初期狀態(tài)模式。在本實施方式中，最大負(fù)載是8N。第二模式是使上述的接合頭35與負(fù)載傳感器85接觸，利用主Z驅(qū)動軸50施加高負(fù)載的高負(fù)載模式。此時，利用音圈馬達(dá)91的施加在芯片上的負(fù)載是零或大致是零。第三模式是將芯片安裝在工件上時，在最大負(fù)載8N之間控制音圈馬達(dá)91的電流量，對芯片施加規(guī)定的負(fù)載的低負(fù)載模式。第四模式是利用筒夾35a從晶片吸附芯片并拾取時的吸附的拾取模式。在拾取模式中，接合頭35被限制器94固定，以在拾取時或安裝時不會施加過大的負(fù)載的方式調(diào)節(jié)音圈馬達(dá)91的電流值。在上述的模式中，通過將初期狀態(tài)模式及高負(fù)載模式的音圈部91a位置設(shè)定在音圈部91a的可動范圍的兩端，能夠利用開環(huán)控制設(shè)定音圈部91a的位置。當(dāng)然，也可以設(shè)置位置傳感器，對音圈部91a在上述兩模式的的位置進行反饋控制。另一方面，在對芯片8施加8N以上的高負(fù)載而將芯片安裝在工件上時，預(yù)先使低負(fù)載Z驅(qū)動軸90為高負(fù)載模式，之后，根據(jù)負(fù)載傳感器85的輸出對主Z軸驅(qū)動軸50進行反饋控制。將該主Z驅(qū)動軸50的模式稱為轉(zhuǎn)矩控制模式。主Z驅(qū)動軸50在轉(zhuǎn)矩控制模式以外時，例如拾取時、從拾取位置向安裝位置的移動時及低負(fù)載模式的安裝時等，進行位置反饋控制。將該模式稱為位置控制模式。升降軸落下防止機構(gòu)80具有在電源喪失時推桿81a的突出部變長的推進式螺旋管81 ( W Y y 7 4 F' )和圖1所示的其他電源73。在具有這種結(jié)構(gòu)的升降軸落下防止機構(gòu)80中，在電源喪失時，控制部7檢測主電源72的喪失，在利用電容器等維持電源的期間，將其他電源73連接在推進式螺線管81上，供給電源。其結(jié)果，推進式螺線管81進行工作，推桿81a突出，支撐直線滑塊53b，能夠防止接合頭35向基板P的落下。升降軸落下防止機構(gòu)80除了上述之外，還考慮各種機構(gòu)。例如，存在利用彈簧在電源喪失時使彈簧突出而支撐升降軸的一部分等。接著，使用圖5說明第一實`施方式的安裝處理流程。首先，將主Z驅(qū)動軸設(shè)為位置控制模式(SI)，將低負(fù)載Z驅(qū)動軸90設(shè)為初期狀態(tài)模式(S2)。接著，利用Y驅(qū)動軸40將接合頭35移動到晶片上的芯片的拾取位置(S3)。之后，利用主Z驅(qū)動軸50使接合頭35下降到拾取位置之前一點并停止(S4)。接著，以在拾取時不對芯片施加過大的負(fù)載的方式將低負(fù)載Z驅(qū)動軸90設(shè)為拾取模式(S5),利用主Z驅(qū)動軸50使接合頭進一步下降，拾取芯片(S6)。拾取后，使低負(fù)載Z驅(qū)動軸90返回初期狀態(tài)模式(S7)。接著，利用Y驅(qū)動軸40將接合頭35移動到安裝位置(S8)。之后，利用主Z驅(qū)動軸的位置控制將接合頭35下降到安裝位置之前例如100 μ m(S9)。接著，判斷對芯片施加低負(fù)載還是高負(fù)載(SlO)，在施加高負(fù)載的高負(fù)載模式的場合，轉(zhuǎn)移到S11，在施加低負(fù)載的低負(fù)載模式的場合，轉(zhuǎn)移到S18。在高負(fù)載模式中，首先，以利用主Z驅(qū)動軸50施加高負(fù)載的方式將低負(fù)載Z驅(qū)動軸設(shè)為高負(fù)載模式，利用低負(fù)載Z驅(qū)動軸90的向芯片的負(fù)載大致為零(Sll)。之后，利用主Z驅(qū)動軸50的位置控制將芯片安裝在安裝位置上(S12)。安裝后，設(shè)為主Z驅(qū)動軸50具有規(guī)定負(fù)載的轉(zhuǎn)矩模式(S13)，以規(guī)定負(fù)載、規(guī)定時間將芯片向工件或已經(jīng)安裝在工件上的芯片推，在其中途吸附芯片并釋放(S14)。通過推壓，被安裝的芯片可靠地接合在涂敷在工件上的粘結(jié)劑或粘貼在芯片背面的膠帶上。
之后，使主Z驅(qū)動軸50返回位置控制模式(S15)，利用主Z驅(qū)動軸將接合頭35上升到Y(jié)軸移動水平(S16)，在其中途使低負(fù)載Z驅(qū)動軸90返回初期狀態(tài)模式(S17)。另一方面，在低負(fù)載模式中，首先，以在安裝時不會施加過大的負(fù)載的方式將低負(fù)載Z驅(qū)動軸90設(shè)為拾取模式(S18)。之后，利用主Z驅(qū)動軸50的位置控制將芯片安裝在安裝位置(S19)。安裝后，設(shè)為低負(fù)載Z驅(qū)動軸90具有規(guī)定的低負(fù)載的低負(fù)載模式(S20)，通過接合頭35利用低負(fù)載模式下降，以規(guī)定時間將芯片向工件或芯片推，在其中途吸附芯片并釋放(S14)。之后，使低負(fù)載Z驅(qū)動軸返回拾取模式(S21)，利用主Z驅(qū)動軸使接合頭35上升到Y(jié)軸移動水平(S16)，在其中途使低負(fù)載Z驅(qū)動軸90返回初期狀態(tài)模式(S17)。S21也可以省略。若在高負(fù)載模式或低負(fù)載模式的處理結(jié)束，則在還存在應(yīng)該安裝處理的芯片的場合返回S3，繼續(xù)進行處理(S22)。根據(jù)以上說明的第一實施方式的ZY驅(qū)動軸60A，通過直列地連接主Z驅(qū)動軸和低負(fù)載Z驅(qū)動軸，能夠提供得到從低負(fù)載到高負(fù)載的粘結(jié)負(fù)載的芯片接合機及接合方法。另外，根據(jù)以上說明的第一實施方式的ZY驅(qū)動軸60A，通過在主Z驅(qū)動軸及Y驅(qū)動軸上使用磁鐵式直線馬達(dá)，能夠提供能夠高速地安裝的芯片接合機及接合方法。另外，根據(jù)以上說明的本實施方式的ZY驅(qū)動軸60A，Z軸固定部52設(shè)在大致整個區(qū)域上，但由于作為重量體的Z軸固定部52自身不移動，因此大幅地降低相對于Y方向的移動的負(fù)載，能夠不使水平驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩變大地實現(xiàn)升降軸的高速化。另外，根據(jù)以上說明的本實施方式的ZY驅(qū)動軸60A，在主電源72的電源喪失時，通過設(shè)置升降軸落下防止機構(gòu)80，能夠防止具有磁鐵式直線馬達(dá)的升降軸的接合頭的落下。

圖6是第二實施方式的ZY驅(qū)動軸60B的低負(fù)載Z驅(qū)動軸90的另一實施例90B的圖。低負(fù)載Z驅(qū)動軸90B以外的其他結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。在圖6中，基本上與第一實施方式具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件標(biāo)注相同符號。低負(fù)載Z驅(qū)動軸90B與第一實施方式不同點在于，在第一實施方式中，作為Z驅(qū)動軸使用音圈馬達(dá)91，在第二實施方式中與主Z驅(qū)動軸50相同使用磁鐵式直線馬達(dá)。低負(fù)載Z驅(qū)動軸90B具有固定N極和S極磁鐵在Z方向上交替地排列有多個磁鐵或電磁鐵的固定磁鐵部95的Z軸固定部96。低負(fù)載Z驅(qū)動軸90B具有設(shè)在接合頭35上的在上述排列方向上具有至少一組N極和S極的電磁鐵。另外，接合頭35為了穩(wěn)定地升降而具有直線導(dǎo)向件97。另外，固定磁鐵部95和直線導(dǎo)向件97固定在固定板92上。在第二實施方式中，低負(fù)載Z驅(qū)動軸的四個模式與第一實施方式相同地進行控制。圖7是表示作為第三實施方式的ZY驅(qū)動軸60C的低負(fù)載Z驅(qū)動軸90的另一實施例90C的圖。與第二實施方式不同的第一點在于，不使用彈簧，在接合頭35的兩側(cè)設(shè)置多個N極和S極交替地在Z方向上排列的固定磁鐵部95h、95m(95)。第二點在于，利用在第一實施方式的主Z驅(qū)動軸50中說明的直線馬達(dá)的位置控制和轉(zhuǎn)矩控制進行低負(fù)載Z驅(qū)動軸的四個模式。即，初期狀態(tài)模式、高負(fù)載模式及拾取模式利用位置控制進行，低負(fù)載模式利用轉(zhuǎn)矩控制進行。其他點與第二實施方式的ZY驅(qū)動軸60B基本相同。
即使在第二、第三實施方式中，也基本上能夠根據(jù)圖5所示的處理流程進行安裝處理，能夠起到與第一實施方式相同的效果。在以上說明的實施方式中，根據(jù)實現(xiàn)第一目的的觀點，可以在Y驅(qū)動軸、主Z驅(qū)動軸的至少一方上使用利用例如滾珠絲杠將伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的驅(qū)動方式。另外，同樣地，在低負(fù)載Z驅(qū)動軸上也可以使用轉(zhuǎn)換為該直線運動的驅(qū)動方式。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方式進行了說明，但從業(yè)者可根據(jù)上述說明進行各種代替例、修正或變形，本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)包括上述各種代替例、修正或變形。
權(quán)利要求
1.一種芯片接合機，其特征在于，具有: 拾取芯片，并將上述芯片安裝在工件上的接合頭； 具備使上述接合頭升降的升降驅(qū)動軸、和使上述升降驅(qū)動軸在與使上述接合頭進行上述升降的方向垂直的水平方向上移動的水平方向驅(qū)動軸的雙軸驅(qū)動軸；以及控制上述雙軸驅(qū)動軸的控制部， 上述升降驅(qū)動軸具有:第一升降驅(qū)動軸，其使上述接合頭升降，能夠通過上述接合頭對上述芯片施加規(guī)定以上的聞負(fù)載的粘接負(fù)載； 第二升降驅(qū)動軸，其設(shè)在上述第一升降驅(qū)動軸的前端側(cè)，能在上述升降的方向上升降，能夠通過上述接合頭對上述芯片施加上述規(guī)定以下的低負(fù)載的粘接負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片接合機，其特征在于， 上述第一升降驅(qū)動軸及上述第二升降驅(qū)動軸由直線馬達(dá)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片接合機，其特征在于， 上述第一升降驅(qū)動軸的直線馬達(dá)是磁鐵式直線馬達(dá)，上述第二升降驅(qū)動軸的直線馬達(dá)是首圈馬達(dá)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片接合機，其特征在于， 上述控制部在施加上述粘接負(fù)載時對上述第一升降驅(qū)動軸的上述直線馬達(dá)進行轉(zhuǎn)矩控制，其他時間對上述第一升降驅(qū)動軸的上述直線馬達(dá)進行位置控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的芯片接合機，其特征在于， 檢測高負(fù)載的上述粘接負(fù)載的負(fù)載檢測傳感器設(shè)在上述接合頭的頭部能接觸的上述第一升降驅(qū)動軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片接合機，其特征在于， 上述第一升降驅(qū)動軸以具備使上述接合頭沿第一直線導(dǎo)向件升降的第一可動部和第一固定部的第一直線馬達(dá)為驅(qū)動軸， 上述水平方向驅(qū)動軸以具備使上述接合頭在上述水平方向上移動的第二可動部和第二固定部的第二直線馬達(dá)為驅(qū)動軸， 該芯片接合機具有:通過上述第一直線導(dǎo)向件連接上述第一可動部，并直接或間接地連接上述第二可動部的連接部； 使上述第一可動部、上述第二可動部及上述連接部為一體地在上述水平方向上移動的第二直線導(dǎo)向件；以及 將上述第一固定部和上述第二固定部在上述水平方向上以規(guī)定的長度互相平行地進行固定的支撐體。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片接合機，其特征在于， 具有:向上述雙軸驅(qū)動軸供給電源的主電源；以及 在上述主電源的電源喪失時防止上述接合頭落下的升降軸落下防止機構(gòu)。
8.一種接合方法，其特征在于，具備下述步驟: 利用第一升降驅(qū)動軸使接合頭升降，并拾取芯片的拾取步驟； 使上述接合頭下降，并將上述拾取了的芯片安裝在工件上的安裝步驟； 在上述安裝后，利用上述接合頭對上述芯片施加負(fù)載而將上述芯片粘接在上述工件上的粘接步驟，還具有判斷上述負(fù)載是規(guī)定以上還是以下的判斷步驟， 上述粘接步驟具有:在上述負(fù)載是規(guī)定以上的高負(fù)載的場合，利用上述第一升降驅(qū)動軸施加上述高負(fù)載的高負(fù)載步驟；在上述負(fù)載是規(guī)定以下的低負(fù)載的場合，利用直列地設(shè)在上述第一升降驅(qū)動軸的下部，并能使上述接合頭升降的第二升降驅(qū)動軸施加上述低負(fù)載的低負(fù)載步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接合方法，其特征在于， 上述拾取步驟利用上述第二升降驅(qū)動軸控制拾取時及安裝時的負(fù)載。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接合方法，其特征在于， 上述高負(fù)載步驟使第二升降驅(qū)動軸的負(fù)載為零或大致為零，將上述第一升降驅(qū)動軸從位置控制轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接合方法，其特征在于， 上述低負(fù)載步驟在施加 上述負(fù)載期間，對上述第一升降驅(qū)動軸進行位置控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種得到從低負(fù)載到高負(fù)載的粘接負(fù)載的、且能夠高速地安裝的芯片接合機及接合方法。本發(fā)明在下述芯片接合機及接合方法中利用第一升降驅(qū)動軸使接合頭升降，并拾取芯片，將上述拾取了的芯片安裝在工件上，在上述安裝后，利用上述接合頭對上述芯片施加負(fù)載而將上述芯片粘接在上述工件上；判斷上述負(fù)載是規(guī)定以上還是以下，上述粘接在上述負(fù)載是規(guī)定以上的高負(fù)載的場合，利用上述第一升降驅(qū)動軸施加上述高負(fù)載，在上述負(fù)載是規(guī)定以下的低負(fù)載的場合，利用直列地設(shè)在上述第一升降驅(qū)動軸的下部，并能使上述接合頭升降的第二升降驅(qū)動軸施加上述低負(fù)載。
文檔編號H01L21/60GK103227118SQ20121006297
公開日2013年7月31日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者深澤信吾, 大久保達(dá)行, 栗原芳弘 申請人:株式會社日立高新技術(shù)儀器