JP2002110705A - ボンディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決め精度や追従特性を犠牲にすることな
く、サーボモータの利用が可能なボンディング装置を提
供する。 【解決手段】 ボンディング装置に、ロータリーヘッド
１１を保持部１２を介して設け、サーボモータを設け
る。サーボモータの駆動プーリを、タイミングベルト２
４を介してロータリーヘッド１１に接続し、コレットを
回転させる回転機構を構成する。保持部１２に、ロータ
リーヘッド１１の側面を、その回転中心３１からずれた
方向へ付勢してロータリーヘッド１１に負荷を加える第
１及び第２負荷付与部材３２，３３を設ける。負荷付与
部材３２，３３を、筒体と、筒体に収容されたボール
と、ボールを突出させる方向へ付勢してロータリーヘッ
ド１１の側面に押圧するコイルスプリング３７とにより
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ保持用のコ
レットを回転させる回転機構を備えたボンディング装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウエハリングに支持されたウエハ
のチップを、リードフレームに移送してボンディングす
る際には、ボンディング装置が用いられていた。

【０００３】このボンディング装置には、ロータリーヘ
ッドが保持部を介して回転自在に保持されており、この
ロータリーヘッドには、チップを吸着保持するコレット
が取り付けられている。また、前記ボンディング装置に
は、パルスモータが設けられており、該パルスモータ側
の駆動プーリは、タイミングベルトを介して前記ロータ
リーヘッドの従動プーリに接続されている。

【０００４】これにより、前記コレットを回転させる回
転機構が構成されており、前記チップに生じたθ方向の
ズレを、コレットの回転により吸収してリードフレーム
上に移送し、ボンディングできるうように構成されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなボンディング装置にあっては、ロータリーヘッドを
回転させる駆動源がパルスモータにより構成されてお
り、高速化に適さなかった。

【０００６】これを解決するために、サーボモータの使
用が考えられるが、コレットの回転機構は負荷が極力小
さくなるように設計されているため、静止時において、
サーボモータ特有の共振が生じてしまう。このため、速
度ループゲインや位置ループゲイン等により決定する保
持力を低下させる必要があり、位置決め精度や追従特性
を犠牲にしなければならないという新たな問題が生じて
しまう。

【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、位置決め精度や追従特性を犠牲に
することなく、サーボモータの利用が可能なボンディン
グ装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明のボンディング装置にあっては、チップ吸着用
のコレットが取り付けられたロータリーヘッドと、該ロ
ータリーヘッドを回転自在に保持する保持部と、前記ロ
ータリーヘッドを回動するモータとを備えた回転機構を
有するボンディング装置において、前記回転機構を構成
する前記モータの駆動軸や前記ロータリーヘッドなどの
回転部分の側面を、その回転中心からずれた方向へ付勢
して、当該回転部分に負荷を加える負荷付与手段を設け
るとともに、該負荷付与手段を、筒体と、該筒体に収容
されたボールと、該ボールを突出させる方向へ付勢して
前記回転部分の側面に付勢する付勢部材とにより構成し
た。

【０００９】すなわち、コレットを回転させる回転機構
には、負荷付与手段によって回転機構を構成する回転部
分へ負荷が加えられる。これにより、静止時に特有の微
動が生じるサーボモータを使用した場合であっても、前
記負荷により微動による共振が抑えられる。

【００１０】また、この負荷付与手段は、筒体と、該筒
体に収容されたボールと、該ボールを突出させる方向へ
付勢する付勢部材により構成され、前記回転部分の側面
を、その回転中心からずれた方向へ付勢して負荷を加え
るように構成されている。このため、前記回転部分に押
圧されるボールは、その反力を斜め方向に受け、当該ボ
ールと筒体の内側面とに形成された隙間を埋める方向に
作用する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるボン
ディング装置１の要部を示す図であり、該ボンディング
装置１は、図外のウエハリングに支持されたウエハのチ
ップを、リードフレームに移送してボンディングする装
置である。

【００１２】このボンディング装置１には、ロータリー
ヘッド１１が保持部１２を介して回転自在に保持されて
いる。前記ロータリーヘッド１１は、下端にチップ吸着
用のコレット１３が取り付けられた小径の筒状部材１４
と、該筒状部材１４に外嵌した状態で固定された外嵌部
材１５とを備えており、該外嵌部材１５の下端部が、前
記保持部１２に内嵌された状態で、上部及び下部ベアリ
ング１６，１７を介して前記保持部材１２に支持されて
いる。

【００１３】また、前記ボンディング装置１には、サー
ボモータ２１が設けられており、該サーボモータ２１か
ら下方に延出した駆動軸２２には、駆動プーリ２３が固
定されている。該駆動プーリ２３には、タイミングベル
ト２４が取り付けられており、該タイミングベルト２４
は、前記ロータリーヘッド１１の外嵌部材１５の上部に
設けられた従動プーリ２５に接続されている。これによ
り、前記コレット１３を回転させる回転機構２６が構成
されており、前記チップに生じたθ方向のズレを、コレ
ット１３の回転により吸収してリードフレーム上に移送
し、ボンディングできるうように構成されている。

【００１４】前記保持部１２には、図２にも示すよう
に、前記回転機構２６の回転部分を構成するロータリー
ヘッド１１の側面を、その回転中心３１からずれた方向
へ付勢して、当該ロータリーヘッド１１に負荷を加える
負荷付与手段としての第１及び第２負荷付与部材３２，
３３が設けられている。両負荷付与部材３２，３３は
（第１負荷付与部材３２のみ図示）、図３（ａ）に示す
ように、基端が底面３４により閉鎖された筒体３５と、
該筒体３５に収容されたボール３６と、該ボール３６を
突出させる方向へ付勢して前記ロータリーヘッド１１の
側面に押圧する付勢部材としてのコイルスプリング３７
とにより構成されている。

【００１５】両負荷付与部材３２，３３は、図２に示し
たように、平行するように設けられており、両者による
付勢方向を示す仮想線４１，４２がほぼ平行するように
構成されている。また、前記両負荷付与部材３２，３３
は、前記仮想線４１，４２に平行するとともに前記ロー
タリーヘッド１１の回転中心３１に交差する平行線４３
を境とする一方側４４及び他方側４５に設けられてい
る。

【００１６】これにより、前記一方側４４に設けられた
第１負荷付与部材３２においては、図３の（ｂ）に示し
たように、前記ロータリーヘッド１１に押圧されるボー
ル３６は、その反力を斜め方向に受け、前記筒体３５の
一方側４４の内側面に押圧されるように構成されてい
る。また、前記他方側４５に設けられた第２負荷付与部
材３３においては、前記ロータリーヘッド１１に押圧さ
れるボール３６は、その反力を斜め方向に受け、前記筒
体３５の他方側４５の内側面に押圧されるように構成さ
れている（図示省略）。

【００１７】以上の構成にかかる本実施の形態におい
て、チップ吸着用のコレット１３を回転させる回転機構
２６には、第１及び第２負荷付与部材３２，３３によっ
て回転機構２６の回転部分を構成するロータリーヘッド
１１に負荷が加えられている。これにより、静止時に特
有の微動が生じるサーボモータ２１を使用した場合であ
っても、速度ループゲインや位置ループゲイン等により
決定する保持力を低下すること無く、微動による共振を
防止することができる。

【００１８】したがって、ロータリーヘッド１１の駆動
源をパルスモータにより構成しなければならなかった従
来と比較して、位置決め精度や追従特性を犠牲にするこ
となく、作動時の高速化が可能となる。

【００１９】また、前記両負荷付与部材３２，３３は、
筒体３５と、該筒体３５に収容されたボール３６と、該
ボール３６を突出させる方向へ付勢するコイルスプリン
グ３７により構成されており、前記ロータリーヘッド１
１の側面を、その回転中心３１からずれた方向へ付勢し
て負荷を加えるように構成されている。これにより、前
記ロータリーヘッド１１に押圧されるボール３６は、図
３に示したように、その反力を斜め方向に受け、当該ボ
ール３６と筒体３５の内側面とに形成された隙間５１を
埋める方向に変位する。よって、ボール３６を回転中心
へ向けて付勢するため、ボール３６の周囲に隙間が形成
されてしまう場合と比較して、ボール３６のガタをも防
止することができ、前記共振を確実に防止することがで
きる。

【００２０】さらに、本実施の形態にあっては、前記両
負荷付与部材３２，３３が、図２に示したように、前記
ロータリーヘッド１１の回転中心３１に交差する平行線
４３と平行するように設けられるとともに、前記平行線
４３を境とする一方側４４及び他方側４５に設けられて
いる。

【００２１】このため、前記一方側４４に設けられた第
１負荷付与部材３２においては、図３の（ｂ）に示した
ように、そのボール３６が筒体３５の一方側４４の内側
面に押圧された状態で当接するので、前記ロータリーヘ
ッド１１の時計回りＣＷ方向へのガタツキを防止するこ
とができる。また、前記他方側４５に設けられた第２負
荷付与部材３３においては、そのボール３６が筒体３５
の他方側４５の内側面に押圧された状態で当接するので
（図示せず）、前記ロータリーヘッド１１の反時計回り
ＣＣＷ方向へのガタツキを防止することができる。

【００２２】したがって、ロータリーヘッド１１の回転
方向に依存すること無く、安定した負荷を付与すること
ができ、前記共振を確実に防止することができる。

【００２３】なお、本実施の形態にあっては、回転機構
２６を構成する回転部分としてのロータリーヘッド１１
に負荷を付与した場合を例に挙げて説明したが、これに
限定されるものでは無く、例えば、サーボモータ２１の
駆動軸２２等、他の回転部分に負荷を付与しても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明のボンディン
グ装置にあっては、コレットを回転させる回転機構にお
ける回転部分に安定した負荷を加えることができる。こ
れにより、静止時に特有の微動が生じるサーボモータを
使用した場合であっても、速度ループゲインや位置ルー
プゲイン等により決定する保持力を低下すること無く、
微動による共振を防止することができる。

【００２５】したがって、ロータリーヘッドの駆動源を
パルスモータにより構成しなければならなかった従来と
比較して、位置決め精度や追従特性を犠牲にすることな
く、作動時の高速化が可能となる。

【００２６】また、負荷付与手段のボールは、前記回転
部分の側面を回転中心からずれた方向へ付勢するように
構成されており、その反力を斜め方向に受けボールは、
ボールと筒体の内側面とに形成された隙間を埋める方向
に変位する。このため、ボールを回転中心へ向けて付勢
するため、ボールの周囲に隙間が形成されてしまう場合
と比較して、ボールのガタをも防止することができ、前
記共振を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】（ａ）は、同実施の形態の第１負荷付与部材を
示す断面図であり、（ｂ）は、第１負荷付与部材のボー
ルがロータリーヘッドの側面を付勢した状態を示す拡大
図である。

【符号の説明】

１ ボンディング装置 １１ ロータリーヘッド １２ 保持部 １３ コレット ２１ サーボモータ ２６ 回転機構 ３１ 回転中心 ３２ 第１負荷付与部材 ３３ 第２負荷付与部材 ３５ 筒体 ３６ ボール ３７ コイルスプリング（付勢部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップ吸着用のコレットが取り付けられ
   たロータリーヘッドと、該ロータリーヘッドを回転自在
   に保持する保持部と、前記ロータリーヘッドを回動する
   モータとを備えた回転機構を有するボンディング装置に
   おいて、 前記回転機構を構成する前記モータの駆動軸や前記ロー
   タリーヘッドなどの回転部分の側面を、その回転中心か
   らずれた方向へ付勢して、当該回転部分に負荷を加える
   負荷付与手段を設けるとともに、 該負荷付与手段を、筒体と、該筒体に収容されたボール
   と、該ボールを突出させる方向へ付勢して前記回転部分
   の側面に付勢する付勢部材とにより構成したことを特徴
   とするボンディング装置。