JP2002009094A - ダイボンディング装置及びダイボンディング装置用ストッカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品を金属製のステムに実装させるにあ
たって自動化を達成するようにしたダイボンディング装
置及びそのストッカを提供する。 【解決手段】 ストッカ３において、複数本のステム２
はキャリ７０ア毎に一列に並べられ、マガジン７４内で
多数本のステム２がマトリックス状に整列する。このよ
うなマガジン７４構成によって、整列させた多数本のス
テム２をストッカ３内に一括供給することが可能とな
り、マガジン７４毎やキャリア７０毎のステム管理を可
能にする。更に、キャリア７０の両端に位置決め溝８８
を設け、各位置決め溝８８内に位置決めピン８６，８７
を側方から差込む構成を採用すると、マガジン７４内で
各キャリア７０の整列状態がたとえ良好でない場合であ
っても、位置決めピン８６，８７によって各キャリア７
０が両側から強制的に挟み込まれ、ストッカ３内の所定
の位置で各キャリア７０を位置決め固定させることがで
きる。そして、このようなストッカ構造は、自動化の一
助をなすものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ結晶
などの電子部品をステムに実装させる際に利用するダイ
ボンディング装置、及びこのダイボンディング装置に利
用するストッカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来において、半導体レーザ結晶をステ
ムに実装させたものとして、特開平７−３２１４１０号
公報があり、このような半導体レーザ結晶などの微小部
品をステムに実装させるにあたって、このステムは、所
定の作業台の上に手作業によって一本ずつセッティング
され、ピンセット等を利用した手作業により部品実装作
業が進められているのが現実である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、無造作
に置かれたステムを所定の作業台上にセッティングする
作業は、ステムのセッティング作業の効率化を図る上で
問題である。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、電子部品を金属製のステムに実装
させるにあたって自動化を達成するようにしたダイボン
ディング装置及びそのストッカを提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るダイボンデ
ィング装置用ストッカは、電子部品を、金属製ステムの
ステムベースに設けられた部品実装面に実装させるため
のダイボンディング装置において、ステムを直線的に配
列させると共に、配列方向における両端に位置決め溝を
もったキャリアと、ステムの配列方向に対して直交する
方向に、複数のキャリアを平行に配置させるマガジン
と、マガジンを装着させるストッカ本体と、ストッカ本
体に設けられると共に、各キャリアの各位置決め溝に側
方から差し込まれる位置決めピンをもった位置決め機構
とを備えたことを特徴とする。

【０００６】このストッカにおいて、複数本のステムは
キャリア毎に一列に並べられ、この状態で複数のキャリ
アをマガジン内に並設させると、多数本のステムがマト
リックス状に整列することになる。従って、このような
マガジン構成によって、整列させた多数本のステムをス
トッカ内に一括供給することが可能となり、マガジン毎
やキャリア毎のステム管理を可能にするものである。更
に、キャリアの両端に位置決め溝を設け、各位置決め溝
内に位置決めピンを側方から差込む構成を採用すると、
マガジン内において各キャリアの整列状態がたとえ良好
でない場合であっても、位置決めピンによって各キャリ
アが両側から強制的に挟み込まれ、ストッカ内の所定の
位置で各キャリアを位置決め固定させることが可能とな
る。そして、このようなストッカ構造は、自動化の一助
をなすものである。

【０００７】また、位置決め溝は、ステムの配列中心に
向けて切り欠かれたＶ溝であると好適である。このよう
な構成を採用した場合、位置決め溝の誘動により、位置
決めピンの中心と位置決め溝の中心との位置合わせを確
実ならしめる。

【０００８】また、位置決め機構は、先端に位置決めピ
ンをもった固定ピンベースと、ステムの配列方向におい
て固定ピンベースに対向すると共に、先端に位置決めピ
ンをもった可動ピンベースと、可動ピンベースを後端側
から付勢させるバネ手段と、固定ピンベースと可動ピン
ベースとをステムの配列方向に往復運動させる駆動手段
とを備えると好適である。このような構成を採用した場
合、固定ピンベース側の位置決めピンと可動ピンベース
側の位置決めピンとでキャリアの両端を挟み込む。この
とき、固定ピンベースの位置決めピンは固定状態を維持
し、可動側の位置決めピンは、所定のバネ力をもってキ
ャリアの端部に押し付けられることになる。従って、各
キャリアは、固定側の位置決めピンを基準にした位置決
めが達成されることになる。更に、マガジンをストッカ
本体に装着させる場合、駆動手段によって固定ピンベー
スと可動ピンベースとを互いに離すように移動させる
と、マガジンをストッカに装着させ易くなる。また、マ
ガジンの装着後において、固定ピンベースと可動ピンベ
ースとを互いに寄せるように移動させることで、固定ピ
ンベースと可動ピンベースとの協働による各キャリアの
挟み込みが達成されることになる。

【０００９】また、可動ピンベースは、独立した状態で
ストッカ本体に並設され、それぞれの可動ピンベースを
バネ手段で付勢させると好適である。この場合、各可動
ピンベースは、各キャリアに対応させるように独立した
状態で並べられているので、キャリア毎の位置決めをよ
り確実なものとする。

【００１０】また、ストッカ本体は、可動ピンベースと
固定ピンベースとの間にマガジンを水平方向に滑り込ま
せるガイド手段を有すると好適である。このような構成
は、固定ピンベースと可動ピンベースとの間にマガジン
を装着させ易くするための工夫である。

【００１１】本発明に係るダイボンディング装置は、電
子部品を、金属製ステムのステムベースに設けられた部
品実装面に実装させるためのダイボンディング装置にお
いて、ステムを配列させたストッカと、ストッカ内のス
テムを吸着ノズルの先端に吸着させた状態でステムをス
テム搭載ヘッドに移載させる吸着ヘッドと、電子部品を
吸着させると共に、ステム搭載ヘッドに移載させたステ
ムの部品実装面に電子部品を載置させるボンディングノ
ズルと、ステムの部品実装面上に電子部品を配置させた
状態で加熱するヒータ部とを備え、ストッカは、ステム
を直線的に配列させると共に、配列方向における両端に
位置決め溝をもったキャリアと、ステムの配列方向に対
して直交する方向に、複数のキャリアを平行に配置させ
るマガジンと、マガジンを装着させるストッカ本体と、
ストッカ本体に設けられると共に、各キャリアの各位置
決め溝に差し込まれる位置決めピンをもった位置決め機
構とを備えたことを特徴とする。

【００１２】このダイボンディング装置において、スト
ッカから取り出された金属製のステムは、吸着ノズルに
よって所定場所からステム搭載ヘッドまで搬送され、ス
テム搭載ヘッドに搭載させた後、ヒータ部に配置（固
定）される。また、所定の場所でボンディングノズルに
吸着された電子部品は、ステム搭載ヘッド上のステムま
で搬送されて部品実装面上に配置される。そして、部品
実装面と電子部品との間に配置させたハンダ材をヒータ
部内で溶融させ、その後、固化させることで電子部品は
ステムに固定されることになる。このような一連の実装
工程において、ステムは、ストッカから一本ずつ確実に
取り出されることが必要とされる。そこで、このダイボ
ンディング装置に利用されるストッカにおいては、複数
本のステムをキャリア毎に一列に並べ、この状態で複数
のキャリアをマガジン内に並設させると、多数本のステ
ムをマトリックス状に整列させ得る。従って、このよう
なマガジン構成によって、整列させた多数本のステムを
ストッカ内に一括供給することが可能となり、マガジン
毎やキャリア毎のステム管理が可能となる。更に、キャ
リアの両端に位置決め溝を設け、各位置決め溝内に位置
決めピンを側方から差込む構成を採用すると、マガジン
内において各キャリアの整列状態がたとえ良好でない場
合であっても、各位置決めピンによって各キャリアが両
側から強制的に挟み込まれ、ストッカ内の所定の位置で
各キャリアを位置決め固定させることが可能となる。こ
のような位置決め機構をもったストッカの採用は、吸着
ノズルでステムを一本ずつピックアップしたり、部品実
装後のステムを元のキャリア内に戻したりするのに適
し、ダイボンディング装置の自動化の一助をなすもので
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるダ
イボンディング装置及びそのストッカの好適な一実施形
態について詳細に説明する。

【００１４】図１及び図２に示すように、ダイボンディ
ング装置１は、電子部品（例えば、半導体レーザ結晶な
どの微小な部品）Ｓを金属製のステム２の所定の場所に
融着実装させる装置であり、自動化を実現させたもので
ある。このダイボンディング装置１は、筺体Ｈ内におい
て、各ステム２を宙づりの状態でマトリックス状に配列
させるためのストッカ３を有している。このストッカ３
に配列させたステム２は、一本ずつ所定の場所まで搬送
されるが、このときの搬送には、前後及び上下左右に移
動可能な吸着ヘッド４が利用される。この吸着ヘッド４
には、反転自在な回転式吸着ノズル５Ａ，５Ｂが設けら
れている。そして、各吸着ノズル５Ａ，５Ｂは、ステム
２を、筺体Ｈの略中央のステム搭載ヘッド６まで搬送さ
せたり、実装工程完了後のステム２をストッカ３に戻し
たりするのに利用される。

【００１５】このステム搭載ヘッド６は、水平方向に進
退運動するステム搭載ユニット７に設けられると共に、
鉛直平面内において９０度の範囲内で回転する。よっ
て、ステム搭載ヘッド６は、ステム２を受け入れるため
に立った状態と、ステム２を加熱するために寝せた状態
との間を回転する。更に、ステム搭載ヘッド６は、寝せ
た状態で前進し、ステム搭載ユニット７に対面するヒー
タユニット８まで移動することになる。そして、ヒータ
ユニット８内に設けたセラミックス製ヒータ部９によっ
て、ハンダ箔１５を溶かし、ステム２に電子部品Ｓを実
装させる（図６参照）。

【００１６】このヒータユニット８の真上には、送りネ
ジ機構１０により上下動する撮像ユニット１１が配置さ
れ、この撮像ユニット１１には、拡大レンズ群とＣＣＤ
カメラとの組み合わせからなる撮像カメラ１２が取り付
けられている。この撮像カメラ１２は、ヒータ部９内を
上から覗きみる位置に配置され、ヒータ部９内に置かれ
たステム２上の微細な部品実装領域を拡大して認識させ
るために利用される。従って、撮像カメラ１２によっ
て、ステム２の部品実装領域を真上から撮像して画像処
理すると、予定された実装位置と現実の実装位置との位
置ずれを割り出すことができ、この値に基づいて、実装
の位置補正を行っている。

【００１７】なお、撮像カメラ１２の先端（下端）に
は、環状に配列したＬＥＤからなる光源部１９が取り付
けられている。この光源部１９によって撮像する部位す
なわち後述の部品実装面２７を照らし出すことができ
る。

【００１８】更に、筺体Ｈ内には、半導体レーザ結晶
（以下、「チップ部品」という）Ｓをステム２の所定位
置まで搬送するためのチップ用ボンディングヘッド１３
と、チップ部品Ｓとステム２との間に装着させるハンダ
箔１５（図６参照）をステム２の所定位置まで搬送する
ためのハンダ用ボンディングヘッド１４とが配置されて
いる。そして、各ボンディングヘッド１３，１４は、独
立した駆動系を有するものであり、水平方向に延在する
送りネジ１６によって独立した水平運動をする。さら
に、各ボンディングノズル１７，１８は、各ボンディン
グヘッド１３，１４の内部機構によって上下動する。

【００１９】このようなボンディングヘッド１３，１４
の移動範囲内にチップトレー２０及びハンダトレー２１
が配置されている。このチップトレー２０内にはチップ
部品Ｓが個別収容され、ボンディングヘッド１３により
チップ部品Ｓは一個ずつ確実に取り出される。同様に、
ハンダトレー２１内にはハンダ箔１５が個別収容され、
ボンディングヘッド１４によりハンダ箔１５が一枚ずつ
確実に取り出されることになる。

【００２０】更に、筺体Ｈ内には、チップ部品Ｓの吸着
位置を撮像するためのチップ認識カメラ２２が配置さ
れ、このチップ認識カメラ２２は、チップトレー２０と
ヒータユニット８との間でチップ部品Ｓの搬送経路の途
中に設置されている。また、チップ認識カメラ２２の先
端（上端）には、環状に配列したＬＥＤからなる光源部
２３が取り付けられ、この光源部２３によって撮像する
部位を照らし出すことができる。

【００２１】従って、チップ認識カメラ２２の真上でボ
ンディングノズル１７を一旦停止させ、チップ部品Ｓを
下から撮像して画像処理することにより、予定された部
品吸着位置と現実の部品吸着位置との位置ずれを割り出
すことができる。すなわち、この画像処理によって、ボ
ンディングノズル１７の吸引口に対するチップ部品Ｓの
位置ずれが割り出され、この値に基づいて部品実装の位
置補正が行われる。なお、チップ部品Ｓをステム２に実
装させる際の正確な位置の割り出しは、チップ認識カメ
ラ２２による位置補正情報と、撮像カメラ１２による前
述した位置補正情報との組み合わせによって行われてい
る。

【００２２】ここで、前述した構成のダイボンディング
装置１に適用可能なステム２の一例について説明する。

【００２３】図３〜図５に示すように、金属製のステム
２は円板状のステムベース２４を有し、このステムベー
ス２４には上方に向けて部品実装突部２６が形成されて
いる。この部品実装突部２６には、ステムベース２４の
上面２４ｃに対して直交する方向に延在する部品実装面
２７が設けられ、この部品実装面２７にチップ部品（半
導体レーザ結晶）Ｓがハンダ箔１５を介して融着実装さ
れることになる（図６参照）。また、ステムベース２４
には、その下面２４ｂ側から突出する３本のステムピン
２８が固定され、所定のステムピン２８を介して、チッ
プ部品Ｓに所定の電圧を印加させることができる。な
お、ステムベース２４の周面２４ａには、部品実装突部
２６の後方に位置する位置決め用の切欠き部２９が設け
られると共に、部品実装突部２６を挟むようにして、Ｕ
字状の切欠き溝からなる位置決め部２５が左右に設けら
れている。

【００２４】次に、前述したステム搭載ユニット７につ
いて詳述する。このステム搭載ユニット７は、図７に示
すように、エアーシリンダ１００によってガイドレール
３１に沿うように水平方向に進退する可動ブロック３２
を有し、この可動ブロック３２にはステム搭載ヘッド６
が回動自在に取付けられている。このステム搭載ヘッド
６は、図８及び図９に示すように、水平方向に延在する
回転シャフト３３に固定され、この回転シャフト３３
は、可動ブロック３２に設けたベアリング３４によって
両持ちの状態で支持される。

【００２５】さらに、回転シャフト３３の片端には、リ
ンク３５の一端が固定され、このリンク３５の他端は、
軸ピン３６を介してエアーシリンダ機構３９のピストン
ロッド３７に連結されている。更に、エアーシリンダ機
構３９を揺動させることが必要であるから、エアーシリ
ンダ機構３９の末端は、軸部３８を介して可動ブロック
３２に回動自在に取り付けられている。従って、ピスト
ンロッド３７を突出させることで、図９に示すように、
ステム搭載ヘッド６を立てた状態にでき、ピストンロッ
ド３７を後退させることで、図７に示すように、ステム
搭載ヘッド６を寝かせた状態にして、ステム２のステム
ベース２４をヒータ部９側に向けることができる。

【００２６】このように、ステム搭載ヘッド６は、鉛直
平面内において９０度の範囲内で回転し、ステム２のス
テムピン２８を受け入れるために立った状態と、ステム
２の部品実装突部２６を加熱するために寝せた状態との
間を回転する。よって、ステム搭載ヘッド６を立たせた
状態では、ステム搭載ヘッド６のピン挿入孔６ａ（図９
参照）の開口６ｂが上を向いた状態となるので、ステム
ピン２８を、ピン挿入孔６ａ内に上から簡単に落とし込
むことができる。

【００２７】これに対し、ステム搭載ヘッド６を寝せる
ことで、開口６ｂが側方を向き、ステム２の部品実装面
２７が上を向くことになるので、この部品実装面２７に
対し上方からチップ部品Ｓを実装させることが可能とな
る。また、ステム搭載ヘッド６が可動ブロック３２と一
緒に前進するので、部品実装面２７を上に向けた状態
で、部品実装突部２６をヒータ部９内に差し込むことが
可能となる。

【００２８】ここで、ステム２を、ストッカ３からステ
ム搭載ヘッド６まで搬送させるための吸着ノズル５Ａに
ついて詳述するが、吸着ノズル５Ｂも同様の構成をもつ
故に、その説明は省略する。

【００２９】図１０に示すように、吸着ノズル５Ａは、
ステム２のステムベース２４の上面２４ｃ（図３参照）
を上方から吸着させるためのノズル本体部６０を有し、
このノズル本体部６０の先端には吸引口６１が設けら
れ、ノズル本体部６０内には、吸引口６１から延びる吸
引孔６２が形成されている。そして、この吸引孔６２を
真空ポンプに接続させることで、真空引きを利用して、
ノズル本体部６０の先端にステムベース２４の上面２４
ｃを吸着させることができる。

【００３０】更に、ノズル本体部６０の先端には、吸引
口６１の外方に位置する位置決めピン６３が左右に設け
られている。各位置決めピン６３は、ステムベース２４
の位置決め部２５（図３参照）内に差し入れられるよう
な位置で、ノズル本体部６０の先端から突出する。ま
た、各位置決めピン６３は、ノズル本体部６０内に埋設
した圧縮ばね６４によって外方に向け付勢させている。

【００３１】従って、ストッカ３から任意のステム２を
選択し、ノズル本体部６０の吸引口６1でステムベース
２４を吸着させながら、左右の位置決めピン６３をステ
ムベース２４の位置決め部２５内に差し入れることがで
きる。この吸着状態において、ステムベース２４を常に
一定の吸引位置を保つことができ、吸着ノズル５Ａの移
動中にステム２の位置ずれが起きず、吸着ノズル５Ａに
よるステム２の確実な高速搬送が可能となる。

【００３２】また、ばね６４を利用することで、吸着ノ
ズル５Ａでステム２を吸着させる際、位置決めピン６３
が、ステム２の位置決め部２５内に差込まれず、ステム
ベース２４の上面２４ｃに当った場合でも、位置決めピ
ン６３の後退によって、その損傷を回避させることがで
きる。また、ステム２をステム搭載ヘッド６の頂部に移
載させる場合、位置決めピン６３の先端がステム搭載ヘ
ッド６の頂部に当っても、位置決めピン６３をバネ力に
抗して後退させることができるので、ステム２と吸着ノ
ズル５Ａとの位置関係を保持しながらの移載が可能とな
る。

【００３３】ここで、図１１に示すように、ステム搭載
ヘッド６の頂面には、ピン挿入孔６ａの開口６ｂの外方
で位置決めピン６３を受け入れるための差込み凹部６６
が設けられている。従って、ステム２をステム搭載ヘッ
ド６に移載させる際、位置決めピン６３が差込み凹部６
６内に受け入れられることになるので、位置決めピン６
３の先端がステムベース２４から突き出た状態にあって
も、ステム２をステム搭載ヘッド６の頂部に適切に載置
させることができる。この構造は、ステムベース２４の
肉厚が薄い場合に最適といえる。なお、ステム２をステ
ム搭載ヘッド６に移載させるにあたって、吸着ノズル５
Ａの吸引を停止させると同時に、ステム搭載ヘッド６側
の真空吸引を開始させる。

【００３４】次に、前述した吸着ノズル５Ａ，５Ｂに適
したストッカ３の構造について説明する。

【００３５】図１２及び図１３に示すように、ストッカ
３には金属製のキャリア７０が利用され、このキャリア
７０にステム２を直線的に一列に整列させている。キャ
リア７０には、ステム２を個別に差込むためのステム装
填孔７１が２０個形成され、各ステム装填孔７１は長手
方向に一直線上に整列する。また、図１４に示すよう
に、各ステム装填孔７１の上部には円形のステムベース
収容空間Ａが形成され、ステム装填孔７１の壁面から載
置面７２を張り出し形成し、ステムベース収容空間Ａ内
でステムベース２４の下面２４ｂが載置面７２で支持さ
れる。従って、各ステム装填孔７１内に上からステム２
を差込むと、各ステム２がキャリア７０内で一列に整列
することになる。

【００３６】更に、キャリア７０内で全てのステム２を
同一状態で整列させるため、図１４及び図１５に示すよ
うに、全てのステム装填孔７１において同じ位置に係止
ピン７３を設けている。各係止ピン７３は、その周面の
一部がステムベース収容空間Ａ内に突出するように、キ
ャリア７０に圧入されている。従って、この係止ピン７
３の周面とステムベース２４の切欠き部２９とが合うよ
うに、ステム２をステム装填孔７１内に上方から差込む
ことで、全てのステム２がキャリア７０内で常に一定の
方向に保持されることになる。

【００３７】このようなキャリア７０は、マガジン７４
内に収容させた状態で持ち運ばれる。マガジン７４に
は、図１６〜図１８に示すように、５本のキャリア７０
を収容するための差込み溝７６が平行に形成され、左右
一組の差込み溝７６，７６は、キャリア７０の幅に対応
して延在し、キャリア７０の長手方向に対して直交する
方向に並列させる。従って、左右一組の差込み溝７６毎
にキャリア７０を側方から差込むことで、５本のキャリ
ア７０をマガジン７４内で並列配置させることができ
る。

【００３８】この場合、各キャリア７０において、ステ
ム装填孔７１内にステム２を予め装填させているので、
キャリア７０内でステム２はマトリックス状に整列され
ることになる。従って、このようなマガジン７４の採用
で、整列させた多数本のステム２をストッカ３内に一括
供給することが可能となり、マガジン７４毎やキャリア
７０毎にステム２を管理することができる。

【００３９】ここで、前述したマガジン７４に適したス
トッカ３について説明する。このストッカ３はマガジン
７４を装着するためのストッカ本体８０を有し、このス
トッカ本体８０は、図１９〜図２１に示すように、基台
７７上で互いに直交する方向に延在する第１のガイドレ
ール７８と第２のガイドレール７９とを介して基台７７
上に配置させている。そして、図示しないボールネジ機
構によって、ストッカ本体８０は、第１のガイドレール
７８を介して所定のピッチ毎に前後に移動し、第２のガ
イドレール７９を介して所定のピッチ毎に左右に移動す
る。従って、吸着ノズル５Ａ，５Ｂによって所定のステ
ム２をピックアップする際、ストッカ本体８０が前後又
は左右に一ピッチずつ送られ、マトリックス状に整列さ
せたステム２を、端から順に一個ずつ拾い上げることが
可能となる。

【００４０】このストッカ本体８０の中央上面には、ス
トッカ３内でマガジン７４を載置させるための平坦なマ
ガジン設置面８２が設けられ、このストッカ本体８０に
は、各キャリア７０を水平状態で位置決めするための位
置決め機構８１が設けられている。この位置決め機構８
１は、マガジン載置面８２の上方でかつ左右に位置する
Ｌ字状の固定ピンベース８３とＬ字状の可動ピンベース
８４とを有している。この固定ピンベース８３には、そ
の先端に円柱状の位置決めピン８６を５本立設させ、同
様に、固定側の位置決めピン８６に対峙するように、可
動ピンベース８４にも円柱状の位置決めピン８７を５本
立設させている。そして、各位置決めピン８６，８７
は、キャリア７０の配列方向（キャリア７０の長手方向
に直交する方向）に並べられ、各キャリア７０の位置決
め溝８８内に側方から差込まれる。

【００４１】この位置決め溝８８は、図１２に示すよう
に、キャリア７０の両端に形成されると共に、ステム２
の配列方向に向けて切り欠かれたＶ溝である。従って、
位置決め溝８８の誘動により、位置決めピン８６，８７
の中心と位置決め溝８８の中心との位置合わせを確実に
し、一方の位置決めピン８６と他方の位置決めピン８７
とでキャリア７０を挟み込むようにしてキャリア７０の
位置決めを確実ならしめている。

【００４２】図１９及び図２０に示すように、５本の位
置決めピン８６は、固定ピンベース８３においてキャリ
ア７０の配列方向に一列に整列させている。これに対
し、可動ピンベース８４は、独立した状態でストッカ本
体８０に並設され、位置決めピン８７を、各可動ピンベ
ース８４の先端に立設させている。そして、各可動ピン
ベース８４は、圧縮バネ（バネ手段）８９を介して後方
から付勢させ、独立したバネ付勢状態で維持されてい
る。

【００４３】この具体的な構造として、可動ピンベース
８４の後方に移動プレート９０を配置させ、この移動プ
レート９０に固定させた上下二段のガイドシャフト９１
を可動ピンベース８４に貫通させ、このガイドシャフト
９１の先端に設けたストッパリング９２によって、可動
ピンベース８４の前進を規制している。更に、可動ピン
ベース８４と移動プレート９０との間には、ガイドシャ
フト９１で支持されるように圧縮バネ８９を配置させ
る。なお、ガイドシャフト９１は、各可動ピンベース８
４毎に上下二段で構成されているが（図２１参照）、上
段のガイドシャフト９１にだけ圧縮バネ８９を配置させ
ている。これは、可動ピンベース８４に加わるバネ力の
バランスを考慮したものである。このように、各可動ピ
ンベース８４毎に圧縮バネ８９が設けられることで、可
動ピンベース８４は独立した付勢状態に保持される。

【００４４】更に、各可動ピンベース８４及び固定ピン
ベース８３は、ストッカ３のマガジン載置面８２上にマ
ガジン７４を装着させる時又はストッカ３からマガジン
７４を取り出す時において、ステム２の配列方向、すな
わちキャリア７０の長手方向に往復運動させる必要があ
る。

【００４５】そこで、可動ピンベース８４側の移動プレ
ート９０にエアーシリンダ機構（駆動手段）９３のピス
トンロッド９３ａを固定させ、エアーシリンダ機構９３
のシリンダ９３ｂをストッカ本体８０に固定させること
で、ピストンロッド９３ａの進退によって、圧縮バネ８
９を介在させた可動ピンベース８４の進退を可能にす
る。同様に、固定ピンベース８３にネジ固定した移動プ
レート９４にシリンダ機構（駆動手段）９５のピストン
ロッド９５ａを固定させ、エアーシリンダ機構９５のシ
リンダ９５ｂをストッカ本体８０に固定させることで、
ピストンロッド９５ａの進退に追従させて、固定ピンベ
ース８３を進退させることができる。

【００４６】また、各可動ピンベース８４毎にフォトセ
ンサ９６が設けられ、各可動ピンベース８４には、一緒
に移動するフォトセンサ９６の遮光板９６ａが固定さ
れ、ストッカ本体８０には支持板９７を介してフォトセ
ンサ９６の検知部９６ｂが一列に並べられるように固定
されている（図２１参照）。従って、各可動ピンベース
８４の移動状況に応じてフォトセンサ９６から信号を出
力させることが可能となる。

【００４７】例えば、シリンダ機構９３によって可動ピ
ンベース８４を前進させ、可動側の位置決めピン８７が
キャリア７０の位置決め溝８８内に適切に入っている場
合、遮光板９６ａで検知部９６ｂの光を遮断した状態
（図２０の状態）になり、フォトセンサ９６から信号を
出力させない。これに対し、可動側の位置決めピン８７
がキャリア７０の端面に当っているが位置決め溝８８内
に入っていない場合、可動ピンベース８４が押し戻され
た状態に維持され、遮光板９６ａは、検知部９６ｂの光
を遮断しない位置まで後退することになるので、フォト
センサ９６から信号を出力させ、位置決めエラー音を発
生させるようにしている。このように、キャリア７０毎
の適正な位置決め状態をフォトセンサ９６で監視してい
る。

【００４８】また、ストッカ３には、マガジン載置面８
２上にマガジン７４を装着させる時又はストッカ３から
マガジン７４を取り出す時に利用されるガイド手段９８
が設けられている。このガイド手段９８は、ストッカ本
体８０のマガジン載置面８２からキャリア７０の配列方
向に水平に延びる左右一対のガイドレール９８ａを有す
る。このようなガイドレール９８ａによって、マガジン
７４を外部からマガジン載置面８２まで滑り込ませた
り、マガジン載置面８２からマガジン７４を外部に搬出
させることを可能にし、利用の便が図られることにな
る。

【００４９】次に、前述した構成に基づいて、ストッカ
３の動作説明をする。

【００５０】先ず、キャリア７０にステム２を装着させ
た状態で、マガジン７４に５本のキャリア７０を配置さ
せる。この状態のマガジン７４を、ガイドレール９８ａ
を介してマガジン載置面８２まで滑りこませる。このと
き、エアーシリンダ機構９３，９５によって、可動ピン
ベース８４と固定ピンベース８３との間を離間させた状
態にしておく。そして、マガジン載置面８２の端部に位
置する位置決め面９９（図１９参照）にマガジン７４を
突き当て、エンドセンサＥ（図１９参照）によってマガ
ジン７４の装填完了が検知される。

【００５１】その後、この信号に基づいて、エアーシリ
ンダ機構９５を駆動させ、固定ピンベース８３を内方に
向けて移動させ、５本の位置決めピン８６をキャリア７
０の位置決め溝８８内に挿入させる。その後、エアーシ
リンダ機構９３を駆動させ、５本の可動ピンベース８４
を内方に向けて一度に移動させる。このとき、全ての位
置決めピン８７がキャリア７０の位置決め溝８８内に入
り込んだ場合、フォトセンサ９６から出力されず、マガ
ジン７４が装着完了となる。これに対し、位置決めピン
８７が位置決め溝８８内に入らなかった場合、そのフォ
トセンサ９６からの出力により位置決めエラー音が発生
する。これにより、マガジン７４の装着状況のチェック
の確認がなされる。そして、所定時間経過後においても
エラー音が出力されない場合、次の作業工程に移行する
ことになる。

【００５２】また、マガジン７４内の全てのステム２が
チップ部品Ｓの実装に利用された時点で、エアーシリン
ダ９３，９５を駆動させ、可動ピンベース８４と固定ピ
ンベース８３との間を離間させて、マガジン載置面８２
上でマガジン７４を解放させる。そして、利用後のマガ
ジン７４が、ガイドレール９８ａを介して外部に取り出
されることになる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によるダイボンディング装置は、
以上のように構成されているため、次のような効果を得
る。すなわち、電子部品を、金属製ステムのステムベー
スに設けられた部品実装面に実装させるためのダイボン
ディング装置において、ステムを配列させたストッカ
と、ストッカ内のステムを吸着ノズルの先端に吸着させ
た状態でステムをステム搭載ヘッドに移載させる吸着ヘ
ッドと、電子部品を吸着させると共に、ステム搭載ヘッ
ドに移載させたステムの部品実装面に電子部品を載置さ
せるボンディングノズルと、ステムの部品実装面上に電
子部品を配置させた状態で加熱するヒータ部とを備え、
ストッカは、ステムを直線的に配列させると共に、配列
方向における両端に位置決め溝をもったキャリアと、ス
テムの配列方向に対して直交する方向に、複数のキャリ
アを平行に配置させるマガジンと、マガジンを装着させ
るストッカ本体と、ストッカ本体に設けられると共に、
各キャリアの各位置決め溝に差し込まれる位置決めピン
をもった位置決め機構とを備えたことにより、電子部品
を金属製のステムに実装させるにあたって自動化を達成
することができる。

【００５４】また、電子部品を、金属製ステムのステム
ベースに設けられた部品実装面に実装させるためのダイ
ボンディング装置において、ステムを直線的に配列させ
ると共に、配列方向における両端に位置決め溝をもった
キャリアと、ステムの配列方向に対して直交する方向
に、複数のキャリアを平行に配置させるマガジンと、マ
ガジンを装着させるストッカ本体と、ストッカ本体に設
けられると共に、各キャリアの各位置決め溝に側方から
差し込まれる位置決めピンをもった位置決め機構とを備
えたことにより、電子部品を金属製のステムに実装させ
るにあたって自動化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイボンディング装置の一実施形
態を示す側面図である。

【図２】図１に示したダイボンディング装置の正面図で
ある。

【図３】ステムを示す斜視図である。

【図４】ステムの平面図である。

【図５】ステムの背面図である。

【図６】ステムの部品実装面にチップ部品を実装した状
態を示す拡大図である。

【図７】図１に示したダイボンディング装置の要部拡大
側面図である。

【図８】ステム搭載ヘッドの回転機構を示す平面図であ
る。

【図９】ステム搭載ヘッドの回転機構を示す側面図であ
る。

【図１０】吸着ノズルの一実施形態を示す要部拡大断面
図である。

【図１１】図１に示した吸着ノズルによりステムをステ
ム搭載ヘッドに移載させる状態を示す要部拡大断面図で
ある。

【図１２】本発明に係るストッカに適用するキャリアを
示す平面図である。

【図１３】図１２に示したキャリアの側面図である。

【図１４】キャリアの要部拡大断面図である。

【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図である。

【図１６】マガジンの正面図である。

【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図
である。

【図１８】図１６のＸＶIII−ＸＶIII線に沿う断面図で
ある。

【図１９】本発明に係るストッカの一実施形態を示す平
面図である。

【図２０】図１９の正面図である。

【図２１】図１９の側面図である。

【符号の説明】

Ｓ…チップ部品（電子部品）、１…ダイボンディング装
置、２…ステム、３…ストッカ、４…吸着ヘッド、５
Ａ，５Ｂ…吸着ノズル、６…ステム搭載ヘッド、９…ヒ
ータ部、１７…ボンディングノズル、２４…ステムベー
ス、２５…位置決め部、２７…部品実装面、７０…キャ
リア、７４…マガジン、８０…ストッカ本体、８１…位
置決め機構、８３…固定ピンベース、８４…可動ピンベ
ース、８６，８７…位置決めピン、８８…位置決め溝、
８９…圧縮バネ（バネ手段）、９３，９５…エアーシリ
ンダ機構（駆動手段）、９８…ガイド手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 誠 東京都板橋区志村２丁目18番10号 日本電 産コパル株式会社内 (72)発明者 泉 正則 神奈川県座間市相武台２丁目215番地 日 本電産トーソク株式会社内 Ｆターム(参考） 5F047 AA02 CA01 CA08 FA31 FA79

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を、金属製ステムのステムベー
   スに設けられた部品実装面に実装させるためのダイボン
   ディング装置において、 前記ステムを直線的に配列させると共に、配列方向にお
   ける両端に位置決め溝をもったキャリアと、 前記ステムの配列方向に対して直交する方向に、複数の
   前記キャリアを平行に配置させるマガジンと、 前記マガジンを装着させるストッカ本体と、 前記ストッカ本体に設けられると共に、前記各キャリア
   の前記各位置決め溝に側方から差し込まれる位置決めピ
   ンをもった位置決め機構とを備えたことを特徴とするダ
   イボンディング装置用ストッカ。
2. 【請求項２】 前記位置決め溝は、前記ステムの配列中
   心に向けて切り欠かれたＶ溝であることを特徴とする請
   求項１記載のダイボンディング装置用ストッカ。
3. 【請求項３】 前記位置決め機構は、 先端に前記位置決めピンをもった固定ピンベースと、 前記ステムの配列方向において前記固定ピンベースに対
   向すると共に、先端に前記位置決めピンをもった可動ピ
   ンベースと、 前記可動ピンベースを後端側から付勢させるバネ手段
   と、 前記固定ピンベースと前記可動ピンベースとを前記ステ
   ムの配列方向に往復運動させる駆動手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項１又は２記載のダイボンディング装
   置用ストッカ。
4. 【請求項４】 前記可動ピンベースは、独立した状態で
   前記ストッカ本体に並設され、それぞれの前記可動ピン
   ベースを前記バネ手段で付勢させたことを特徴とする請
   求項３記載のダイボンディング装置用ストッカ。
5. 【請求項５】 前記ストッカ本体は、前記可動ピンベー
   スと前記固定ピンベースとの間に前記マガジンを水平方
   向に滑り込ませるガイド手段を有することを特徴とする
   請求項３又は４記載のダイボンディング装置用ストッ
   カ。
6. 【請求項６】 電子部品を、金属製ステムのステムベー
   スに設けられた部品実装面に実装させるためのダイボン
   ディング装置において、 前記ステムを配列させたストッカと、 前記ストッカ内の前記ステムを吸着ノズルの先端に吸着
   させた状態で前記ステムをステム搭載ヘッドに移載させ
   る吸着ヘッドと、 前記電子部品を吸着させると共に、前記ステム搭載ヘッ
   ドに移載させた前記ステムの前記部品実装面に前記電子
   部品を載置させるボンディングノズルと、 前記ステムの前記部品実装面上に前記電子部品を配置さ
   せた状態で加熱するヒータ部とを備え、 前記ストッカは、 前記ステムを直線的に配列させると共に、配列方向にお
   ける両端に位置決め溝をもったキャリアと、 前記ステムの配列方向に対して直交する方向に、複数の
   前記キャリアを平行に配置させるマガジンと、 前記マガジンを装着させるストッカ本体と、 前記ストッカ本体に設けられると共に、前記各キャリア
   の前記各位置決め溝に差し込まれる位置決めピンをもっ
   た位置決め機構とを備えたことを特徴とするダイボンデ
   ィング装置。