【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体などのチップをリードフレームにボンディングするダイボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体のチップをリードフレームにボンディングする際には、ダイボンディング装置が用いられていた。
【０００３】
このダイボンディング装置は、リードフレームが搬送される搬送レールと、該搬送レール上のリードフレームをピッチ送りする送り機構と、前記リードフレームのボンディングポイントにエポキシ剤を予め塗布するディスペンサと、ウエハリングを支持するステージと、ウエハリングに張設されたシート上のチップを下方から突き上げる突き上げ機構と、該突き上げ機構で突き上げられたチップをピックアップするボンディングヘッドと、該ボンディングヘッドをピックアップポイントからリードフレームのボンディングポイントへ移送するヘッド駆動機構とを備えている。
【０００４】
前記ボンディングヘッドによるピックアップポイントは固定されており、ボンディング対象となるチップをピックアップポイントに位置決めできるように前記ステージは移動自在に支持されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年においては、ウエハサイズが大型化されており、ウエハリングを支持するステージが大径化されている。
【０００６】
このステージは、ボンディング対象となるチップをピックアップポイントに位置決めできるように移動自在に設けられており、ステージの大型化に伴って当該ステージの可動範囲が増大する。これにより、ダイボンディング装置の大型化を招き、設置スペースを要するという問題があった。
【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、設置スペースの増大を防止することができるダイ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請求項１のダイボンディング装置にあっては、ステージ上のウエハリングに支持されたチップをボンディングヘッドでピックアップしてリードフレームのボンディングポイントへ移送するダイボンディング装置において、前記ウエハリングのチップをピックアップする際に前記ボンディングヘッドをボンディング対象となるチップに合わせて移動して、前記ボンディングヘッドによるチップのピックアップポイントを前記ステージに対して可変するボンディングヘッド駆動手段を備えている。
【０００９】
すなわち、ステージ上のウエハリングに支持されたチップをピックアップする際には、ボンディングヘッドがボンディングヘッド駆動手段によってボンディング対象となるチップに合わせて移動され、前記ボンディングヘッドによるピックアップポイントが前記ステージに対して可変される。
【００１０】
このため、ウエハリングを支持したステージを移動すること無く、ウエハリングのチップはボンディングヘッドで順次ピックアップされ、リードフレーム上へ移送される。
【００１１】
また、請求項２のダイボンディング装置においては、前記ウエハリングのチップを前記ボンディングヘッドでピックアップする際に、ボンディング対象となるチップを下方から突き上げる突き上げ機構、及び該突き上げ機構を前記ピックアップポイントへ移動する突き上げ機構移動手段を備えている。
【００１２】
すなわち、ピックアップ時には、ボンディング対象となるチップを下方から突き上げる突き上げ機構が、突き上げ機構移動手段によって前記ピックアップポイントへ移動される。
【００１３】
これにより、前記突き上げ機構による突き上げ位置が前記ボンディングヘッドによるピックアップポイントと共に、前記ステージに対して可変される。
【００１４】
【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ダイボンディング装置１を示す図であり、該ダイボンディング装置１は、半導体などのチップ２をリードフレーム３にボンディングする装置である。
【００１５】
このダイボンディング装置１には、図２にも示すように、Ｙ方向１１に延在する一対のスライドレール１２，１２が離間して設けられており、両スライドレール１２，１２は、手前側から奥側まで延設されている。両スライドレール１２，１２の内側には、一対のウエハ支持レール１３，１３が奥側に設けられており、その手前側には、ウエハチェンジャー１４が設けられている。
【００１６】
前記両ウエハ支持レール１３，１３は、断面Ｌ字状に形成されており、ウエハリング２１の縁部を支持した状態で、当該ウエハリング２１をウエハ支持レール１３，１３に沿ってスライドできるように構成されている。両ウエハ支持レール１３，１３間には、支持されたウエハリング２１を保持する保持位置２２が設定されており、該保持位置２２の真下には、図１に示したように、前記ウエハリング２１に張設されたシート２３を下面より吸着した状態で当該ウエハリング２１を前記保持位置２２に保持する円形の溝を有したステージ２４が配置され、該ステージ２４は、左右側部が図外の昇降機構によって昇降自在に支持されている。このステージ２４は、中央部が開口したリング状に形成されている。
【００１７】
前記ウエハチェンジャー１４は、図３に示すように、起立したタワー４１と、該タワー４１にスライド自在に支持されたカセットリフタ４２と、該カセットリフタ４２を前記タワー４１に沿って昇降するリフト機構４３とを備えている。前記カセットリフタ４２は、前記リフト機構４３によって上下方向へ移動されるように構成されている。前記カセットリフタ４２の上面は、着脱自在にセットされたウエハカセット４６を支持する支持面４７を構成しており、該支持面４７には、ウエハカセット４６を位置決めする位置決め部４８が突設されている。
【００１８】
前記ウエハカセット４６は、取っ手５１，５１を有した箱体からなり、内部には、ウエハリング２１を収容するウエハ収容部５２，・・・が上下に複数段設けられている。各ウエハ収容部５２は、前記ウエハ支持レール１３，１３側が開口している。これにより、前記リフト機構４３を作動して、前記各ウエハ収容部５２，・・・の出入口を選択的に前記ウエハ支持レール１３，１３の高さ位置に合わせて昇降するとともに、図１に示したように、前記ウエハカセット４６を、前記ウエハ支持レール１３，１３より低位置にある後述する突き上げ機構１０３の高さ位置より低く下降できるように構成されている。
【００１９】
前記ウエハ支持レール１３，１３の側部には、図４に示すように、前記ウエハ支持レール１３，１３のウエハリング２１を移動するウエハリング移動機構６１が設けられている。該ウエハリング移動機構６１は、ウエハ支持レール１３，１３に沿って延設された交換用レール６２と、該交換用レール６２にスライド自在に支持されたスライダ６３とを備えている。該スライダ６３は、べルトとプーリーからなる駆動機構よって前記交換用レール６２に沿って移動されるように構成されており、このスライダ６３には、前記両ウエハ支持レール１３，１３の中央部まで延出する交換アーム６４が設けられている。該交換アーム６４の先端には、前記ウエハリング２１を挟持するグリッパ６５が開閉自在に設けられている。
【００２０】
これにより、前記保持位置２２にて前記ウエハ支持レール１３，１３に支持されたウエハリング２１を、閉状態のグリッパ６５で押圧して、ウエハ支持レール１３，１３の高さ位置に位置決めされた前記ウエハカセット４６のウエハ収容部５２へ収容できるように構成されている。また、前記ウエハ支持レール１３，１３の高さ位置にあるウエハ収容部５２のウエハリング２１を、前記グリッパ６５で挟持して引き出すとともに、前記ウエハ支持レール１３，１３に沿って移動して前記保持位置２２まで移動できるように構成されている。
【００２１】
前記両スライドレール１２，１２には、図１に示したように、奥側に第１Ｙテーブル７１がスライド自在に支持されており、手前側には、第２Ｙテーブル７２がスライド自在に支持されている。
【００２２】
該第２Ｙテーブル７２の上部には、トレイ駆動機構８１が設けられており、該トレイ駆動機構８１には、前記第２Ｙテーブル７２をスライドレール１２，１２に沿って移動する駆動機構が設けられている。前記トレイ駆動機構８１には、図２に示したように、前記第１Ｙテーブル７１へ向けて延出する支持アーム８２，８２が前記ウエハ支持レール１３，１３より高位置に設けられており、この支持アーム８２，８２には、ワークローダ８３から受け取った短冊状のリードフレーム３を支持するＸ方向８４に延在したワーク支持レール８５，８５が設けられている。
【００２３】
また、前記トレイ駆動機構８１には、内蔵した駆動機構によってＸ方向８４にスライドされるとともにＺ方向８６上下駆動される駆動アーム９１が設けられており、該駆動アーム９１は、その先端が前記ワーク支持レール８５，８５間に達する長さ寸法に設定されている。この駆動アーム９１の先端には、前記ワーク支持アーム８２，８２に支持されたリードフレーム３を載置した状態で吸着保持するワークトレイ９２が設けられている。
【００２４】
これにより、当該トレイ駆動機構８１によって、前記ワークトレイ９２に吸着保持したリードフレーム３をＸ方向８４及びＹ方向１１の任意の位置へ移動して前記ステージ２４で保持されたウエハリング２１上へ移動できるように構成されている。また、前記リードフレーム３をワーク支持レール８５，８５外へ排出する際に前記ワークトレイ９２を下降することによって、リードフレーム９２を吸着するバキュームの残圧を開放し、また、押し出しによるワークトレイ９２との擦れが防止できるように構成されている。
【００２５】
前記第２Ｙテーブル７２の下部には、図１及び図５に示すように、前記第１Ｙテーブル７１側に延出する下部アーム１０１が設けられている。該下部アーム１０１の先端には、突き上げ部移動機構１０２を介して突き上げ機構１０３が設けられており、該突き上げ機構１０３は、前記突き上げ部移動機構１０２によってＸ方向８４へ駆動されるとともに、当該第２Ｙテーブル７２を前記スライドレール１２，１２に沿って移動する駆動機構によりＹ方向１１へ駆動され、前記チップ２をピックアップするピックアップポイント１０４へ移動できるように構成されている。この突き上げ機構１０３は、前記ステージ２４の開口部内に配置された状態でウエハリング２１のシート２３の下面に摺接する突き上げステージ１０５と、該ステージ１０５内の突き上げピンとを備えており、該突き上げピンを上動することによって、ピックアップポイント１０４のチップ２を周囲のチップ２，・・・より高く突き上げられるように構成されている。
【００２６】
この突き上げ機構１０３は、前記ワークトレイ９２より前記第１Ｙテーブル７１側へ所定距離離れた位置に設けられている。これにより、当該突き上げ機構１０３の突き上げピン上のピックアップポイント１０４から前記ワークトレイ９２に保持されたリードフレーム３のボンディングポイント１１１までのＹ方向１１の長さが常に一定となるように設定されており、前記ワークトレイ９２の位置で定まる前記ボンディングポイント１１１と、前記突き上げ機構１０３の位置で定まるピックアップポイント１０４とが重ならないように構成されている。
【００２７】
前記第１Ｙテーブル７１には、図１に示したように、ユニット駆動機構１２１が設けられて設けられており、該ユニット駆動機構１２１には、当該第１Ｙテーブル７１を前記スライドレール１２，１２に沿って移動する駆動機構が設けられている。また、前記ユニット駆動機構１２１には、Ｘ方向駆動機構１２２を介して、昇降ユニット１２３が前記第２Ｙテーブル７２側に設けられており、該昇降ユニット１２３には、前記チップ２を着脱自在に吸着するボンディングヘッド１２４が設けられている。これにより、ウエハリング２１のチップ２をピックアップする際に、前記ボンディングヘッド１２４を、ピックアップするチップ２に合わせて移動し、当該ボンディングヘッド１２４による前記チップ２のピックアップポイント１０４を、ウエハリング２１を固定するステージ２４に対して可変できるように構成されている。
【００２８】
前記昇降ユニット１２３のベース１３１には、図６に示すように、ボンディングを終了したリードフレーム３を前記ワーク支持レール８５，８５上から送り出す押出爪１３２が傾倒自在に支持されている。該押出爪１３２の側部には、認識カメラ１３３が設けられており、当該昇降ユニット１２３下部の画像を取得して、図外の制御装置で画像解析（位置、角度補正）できるように構成されている。
【００２９】
この認識カメラ１３３の側部には、上下に延在するスライドレール１４１，・・・が設けられており、このスライドレール１４１には、スライダを介してＬ字状の第１ベース１４２が上下動自在に支持されている。該第１ベース１４２は、図外のコイルスプリングによって上方へ付勢される一方、昇降ユニット１２３の天板１４３に設けられたストッパ１４４に当接することによって上限位置が規制されている。そして、この第１ベース１４２には、前記ボンディングヘッド１２４が設けられている。
【００３０】
この第１ベース１４２の側部には、可動ベース１５１が設けられており、該可動ベース１５１も、スライドレール１４１に上下動自在に支持されている。この可動ベース１５１の側部には、駆動モータ１５２で作動するボールねじからなるユニット昇降機構１５３が設けられており、前記駆動モータ１５２の回転に応じて前記可動ベース１５１が上下動する。これにより、該可動ベース１５１下降時には、当接部１５５が前記第１ベース１４２を下方へ押圧して該第１ベース１４２を前記ボンディングヘッド１２４と共に下方へ移動するように構成されている。
【００３１】
この昇降ユニット１２３のベース１３１の側部には、図７に示すように、上下に延在する図外のスライドレールを介して、第２ベース１６１が上下動自在に支持されており、該第２ベース１６１には、接合剤としてのエポキシ剤を前記リードフレーム３に塗布するディスペンサ１６２が設けられている。この第２ベース１６１は、コイルスプリング１６３によって下方へ向けて付勢されており、この第２ベース１６１の端部に設けられたＬ字片１６４は、当該昇降ユニット１２３の側板１６５に回動自在に軸支されたカム板１６６の一端部のカムフォロア１６７に上方から摺接している。
【００３２】
前記カム板１６６の他端側は、底板１７１に支持されたコイルスプリング１７２によって下方へ向けて付勢されており、この他端部は、前記側板１６５に設けられたＬ字片１７３に当接した状態で下方への回動が規制されている。前記カム板１６６の他端部に設けられたカムフォロア１７４には、図６に示したように、前記可動ベース１５１から延出した作動板１７５が下方から摺接しており、カム機構１７６が構成されている。これにより、前記可動ベース１５１が上昇し前記作動板１７５が前記カム板１６６の他端部を押圧して押し上げた際には、前記カム板１６６の一端部が前記第２ベース１６１の下降を許容し、該第２ベース１６１を前記ディスペンサ１６２と共に下方へ移動するように構成されている。
【００３３】
以上の構成にかかる本実施の形態を図８及から図１０に示すフローチャートに従って説明する。
【００３４】
すなわち、図外の制御装置がボンディング処理を実行する際には、短冊状のリードフレーム３をワークローダ８３からワーク支持レール８５，８５へ供給してワークトレイ９２で保持し（Ｓ１）、このリードフレーム３上に昇降ユニット１２３の認識カメラ１３３を移動してリードフレーム３の画像を取得し、各所のボンディングポイント１１１を認識する（Ｓ２）。この認識したボンディングポイント１１１がチップ２のピックアップポイント１０４から予め定められたオフセット量離れるように前記ワークトレイ９２を移動するとともに（Ｓ３）、突き上げ部移動機構１０２によって駆動される突き上げ機構１０３の突き上げピンをピックアップポイント１０４へ移動する（Ｓ４）。このとき、前記ボンディングポイント１１１に対するピックアップポイント１０４のＹ方向１１において距離は定められているので、Ｘ方向８４のみの移動を行う。
【００３５】
次に、前記リードフレーム３上に昇降ユニット１２３のディスペンサ１６２を移動して各ボンディングポイント１１１，・・・にエポキシ剤を塗布し（Ｓ５）、ステージ２４で固定されたウエハ上に昇降ユニット１２３の認識カメラ１３３を移動してピックアップするチップ２の位置を認識するとともに（Ｓ６）、ボンディングヘッド１２４をピックアップポイント１０４に移動して該ボンディングヘッド１２４でチップ２をピックアップした後（Ｓ７）、このボンディングヘッド１２４を前記ボンディングポイント１１１へ移動して前記チップ２をボンディングポイント１１１に塗布されたエポキシ剤上の載置して固定する（Ｓ８）。
【００３６】
このように、ステージ２４上のウエハリング２１のチップ２をピックアップする際には、ボンディングヘッド１２４がボンディング対象となるチップ２に合わせて移動され、当該ボンディングヘッド１２４によるピックアップポイント１０４が前記ステージ２４に対して可変される。このため、ウエハリング２４を支持するステージ２４を移動すること無く、ウエハリング２４のチップ２をボンディングヘッド１２４で順次ピックアップしてリードフレーム３へ移送することができる。
【００３７】
したがって、ピックアップ時にステージを移動してボンディング対象となるチップをピックアップポイントに位置決めする構造上、ステージの可動範囲を確保しなければならなかった従来のダイボンディング装置と比較して、ステージ径の変更に伴う装置の大型化を防止することができる。これにより、必要となる設置場所の省スペース化を図ることができる。
【００３８】
このとき、ボンディング対象となるチップを下方から突き上げる突き上げ機構１０３は、突き上げ部移動機構１０２及び第２Ｙテーブル７２によって前記ピックアップポイント１０４へ移動されている。このため、この突き上げ機構１０２でボンディングポイント１１１のチップ２を突き上げることができるので、ボンディングヘッド１２４によるチップ２のピックアップを容易とすることができる。
【００３９】
そして、ワークトレイ９２に保持されたリードフレーム３へのボンディングが終了したか否かを判断し（Ｓ９）、ボンディングが終了するまで前記ステップＳ３〜Ｓ８を繰り返し、終了した際には、押出爪１３２を傾倒して該押出爪１３２によって前記リードフレーム３を装置右側へ押し出した後（Ｓ１０）、メインルーチンへ戻って、次のボンディング処理開始まで待機する。
【００４０】
図１０は、ウエハリング２１交換時に実行されるウエハ交換処理を示すフローチャートであり、ステージ２４に保持されたウエハリング２１のチップ３のボンディングが終了した際には（ＳＢ１）、第１及び第２Ｙテーブル７１，７２をスライドレール１２，１２に沿って奥側へ移動してウエハチェンジャー１４の上部空間を開放し（ＳＢ２）、カセットリフタ４２によってウエハカセット４６の空のウエハ収容部５２をウエハ支持レール１３，１３の高さ位置に合わせた後（ＳＢ３）、ステージ２４を下降してウエハリング２１の保持状態を解除するとともに（ＳＢ４）、閉状態のグリッパ６５で前記ウエハリング２１を前記ウエハ収容部５２へ収容する（ＳＢ５）。
【００４１】
そして、カセットリフタ４２でウエハカセット４６を昇降して未使用のウエハリング２１が収容されたウエハ収容部５２をウエハ支持レール１３，１３の高さ位置に合わせ（ＳＢ６）、未使用のウエハリング２１を前記グリッパ６５で挟持して前記ウエハ収容部５２から引き出し、前記ウエハ支持レール１３，１３に沿って保持位置２２まで移動するとともに（ＳＢ７）、前記ステージ２４を上昇してウエハリング２１を固定してから（ＳＢ８）、前記第１及び第２Ｙテーブル７１，７２を定位置へ戻すとともに、前記ウエハカセット４６を前記カセットリフタ４２によって突き上げ機構１０３の高さ位置より低位置へ下降して（ＳＢ９）、メインルーチンへ戻る。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１のダイボンディング装置にあっては、ウエハリングが支持されたステージを移動すること無く、ウエハリングのチップをボンディングヘッドで順次ピックアップしてリードフレーム上へ移送することができる。
【００４３】
したがって、ピックアップ時にステージを移動してボンディング対象となるチップをピックアップポイントに位置決めする構造上、ステージの可動範囲を確保しなければならなかった従来と比較して、ステージ径の変更に伴う装置の大型化を防止することができる。これにより、必要となる設置場所の省スペース化を図ることができる。
【００４４】
また、請求項２のダイボンディング装置においては、突き上げ機構による突き上げ位置をボンディングヘッドによるピックアップポイントと共にステージに対して可変することができ、ボンディングヘッドによるチップのピックアップを容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す模式図である。
【図２】図１に対応した平面図である。
【図３】同実施の形態のウエハチェンジャーを示す要部の正面図である。
【図４】同実施の形態のウエハチェンジャーを示す要部の平面図である。
【図５】同実施の形態のピックアップポイントとボンディングポイントとの関係を示す説明図である。
【図６】同実施の形態の昇降ユニットを示す要部の正面図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】同実施の形態のボンディング処理を示すフローチャートである。
【図９】図８に続くフローチャートである。
【図１０】同実施の形態のウエハ交換処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ダイボンディング装置
２ チップ
３ リードフレーム
２１ ウエハリング
１０２ 突き上げ部移動機構
１０３ 突き上げ機構
１０４ ピックアップポイント
１１１ ボンディングポイント
１２１ ユニット駆動機構
１２４ ボンディングヘッド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a die bonding apparatus for bonding a chip such as a semiconductor to a lead frame.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when bonding a semiconductor chip to a lead frame, a die bonding apparatus has been used.
[0003]
The die bonding apparatus includes a transfer rail on which a lead frame is transferred, a feed mechanism for feeding the lead frame on the transfer rail at a pitch, a dispenser for applying an epoxy agent to bonding points of the lead frame in advance, and a wafer ring. A stage for supporting, a push-up mechanism for pushing up a chip on a sheet stretched from a wafer ring from below, a bonding head for picking up the chip pushed up by the push-up mechanism, and bonding of the bonding head to a lead frame from a pickup point And a head drive mechanism for transferring to a point.
[0004]
A pickup point by the bonding head is fixed, and the stage is movably supported so that a chip to be bonded can be positioned at the pickup point.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, the wafer size has been increased, and the stage supporting the wafer ring has been increased in diameter.
[0006]
The stage is provided so as to be movable so that a chip to be bonded can be positioned at a pickup point, and the movable range of the stage increases as the size of the stage increases. As a result, the size of the die bonding apparatus is increased, and there is a problem that an installation space is required.
[0007]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and has as its object to provide a die bonding apparatus capable of preventing an increase in installation space.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a die bonding apparatus for picking up a chip supported by a wafer ring on a stage with a bonding head and transferring the chip to a bonding point of a lead frame. And a bonding head driving means for moving the bonding head in accordance with a chip to be bonded when picking up a chip of the wafer ring, and changing a pickup point of the chip by the bonding head with respect to the stage. ing.
[0009]
That is, when picking up the chip supported by the wafer ring on the stage, the bonding head is moved in accordance with the chip to be bonded by the bonding head driving means, and the pickup point by the bonding head is moved with respect to the stage. Variable.
[0010]
For this reason, the chips of the wafer ring are sequentially picked up by the bonding head without being moved on the stage supporting the wafer ring, and transferred onto the lead frame.
[0011]
Further, in the die bonding apparatus according to the second aspect, when picking up the wafer ring chip by the bonding head, a push-up mechanism that pushes up a chip to be bonded from below, and the push-up mechanism is moved to the pickup point. A push-up mechanism moving means is provided.
[0012]
That is, at the time of pickup, the push-up mechanism that pushes up the chip to be bonded from below is moved to the pickup point by the push-up mechanism moving means.
[0013]
Thus, the pushing-up position by the pushing-up mechanism is changed with respect to the stage together with the pickup point by the bonding head.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a die bonding apparatus 1 according to the present embodiment. The die bonding apparatus 1 is an apparatus for bonding a chip 2 such as a semiconductor to a lead frame 3.
[0015]
As shown in FIG. 2, the die bonding apparatus 1 is provided with a pair of slide rails 12, 12 extending in the Y direction 11, and the two slide rails 12, 12 are arranged from the near side. It extends to the back side. A pair of wafer support rails 13 is provided on the inner side of both slide rails 12, and a wafer changer 14 is provided on the front side thereof.
[0016]
The two wafer support rails 13 are formed in an L-shaped cross section so that the wafer ring 21 can slide along the wafer support rails 13 while supporting the edge of the wafer ring 21. It is configured. A holding position 22 for holding the supported wafer ring 21 is set between the two wafer supporting rails 13, 13. Immediately below the holding position 22, as shown in FIG. A stage 24 having a circular groove for holding the wafer ring 21 at the holding position 22 in a state where the sheet 23 stretched on the lower surface is sucked from the lower surface is disposed. It is supported so as to be able to move up and down by a lifting mechanism. The stage 24 is formed in a ring shape with an open center.
[0017]
As shown in FIG. 3, the wafer changer 14 includes an upright tower 41, a cassette lifter 42 slidably supported by the tower 41, and a lift mechanism 43 for moving the cassette lifter 42 up and down along the tower 41. And The cassette lifter 42 is configured to be moved vertically by the lift mechanism 43. The upper surface of the cassette lifter 42 constitutes a support surface 47 for supporting a detachably set wafer cassette 46, and a positioning portion 48 for positioning the wafer cassette 46 protrudes from the support surface 47. I have.
[0018]
The wafer cassette 46 is formed of a box having handles 51, 51, and internally has a plurality of upper and lower wafer storage sections 52,. Each wafer accommodating portion 52 is open on the wafer support rail 13 side. By operating the lift mechanism 43, the entrance of each of the wafer accommodating portions 52,... Is selectively moved up and down in accordance with the height position of the wafer support rails 13, 13, as shown in FIG. As described above, the wafer cassette 46 can be lowered below the height position of the push-up mechanism 103 which will be described later, which is at a lower position than the wafer support rails 13, 13.
[0019]
As shown in FIG. 4, a wafer ring moving mechanism 61 for moving the wafer ring 21 of the wafer support rails 13, 13 is provided on the side of the wafer support rails 13, 13. The wafering moving mechanism 61 includes a replacement rail 62 extending along the wafer support rails 13, 13, and a slider 63 slidably supported by the replacement rail 62. The slider 63 is configured to be moved along the replacement rail 62 by a drive mechanism including a belt and a pulley. An extending exchange arm 64 is provided. A gripper 65 for holding the wafer ring 21 is provided at the end of the exchange arm 64 so as to be freely opened and closed.
[0020]
Thereby, the wafer ring 21 supported by the wafer support rails 13 at the holding position 22 is pressed by the gripper 65 in a closed state, and is positioned at the height position of the wafer support rails 13. The wafer cassette 46 is configured to be accommodated in the wafer accommodating section 52. Further, the wafer ring 21 of the wafer accommodating portion 52 at the height position of the wafer support rails 13, 13 is pulled out while being held by the gripper 65, and is moved along the wafer support rails 13, 13 to hold the wafer ring 21. It is configured to be able to move to the position 22.
[0021]
As shown in FIG. 1, a first Y table 71 is slidably supported on the rear side of the slide rails 12, and a second Y table 72 is slidably supported on the front side. I have.
[0022]
A tray drive mechanism 81 is provided above the second Y table 72, and a drive mechanism that moves the second Y table 72 along the slide rails 12, 12 is provided in the tray drive mechanism 81. I have. As shown in FIG. 2, the tray driving mechanism 81 is provided with support arms 82, 82 extending toward the first Y table 71 at a position higher than the wafer support rails 13, 13. The support arms 82, 82 are provided with work support rails 85, 85 extending in the X direction 84 for supporting the strip-shaped lead frame 3 received from the work loader 83.
[0023]
The tray drive mechanism 81 is provided with a drive arm 91 which is slid in the X direction 84 and driven up and down in the Z direction 86 by a built-in drive mechanism. The length dimension is set to reach between the support rails 85, 85. At the end of the drive arm 91, a work tray 92 is provided for holding the lead frame 3 supported by the work support arms 82, 82 while holding the lead frame 3 mounted thereon.
[0024]
As a result, the lead frame 3 sucked and held on the work tray 92 is moved to an arbitrary position in the X direction 84 and the Y direction 11 by the tray drive mechanism 81 and moved onto the wafer ring 21 held by the stage 24. It is configured to be able to. When the lead frame 3 is ejected out of the work supporting rails 85, the work tray 92 is lowered to release the residual pressure of the vacuum for sucking the lead frame 92. Is configured to prevent rubbing.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 5, a lower arm 101 extending toward the first Y table 71 is provided below the second Y table 72. At the tip of the lower arm 101, a push-up mechanism 103 is provided via a push-up section moving mechanism 102. The push-up mechanism 103 is driven in the X direction 84 by the push-up section moving mechanism 102, and The 2Y table 72 is driven in the Y direction 11 by a driving mechanism that moves along the slide rails 12, 12, and can be moved to a pickup point 104 for picking up the chip 2. The push-up mechanism 103 includes a push-up stage 105 that slides on the lower surface of the sheet 23 of the wafer ring 21 and a push-up pin in the stage 105 while being disposed in the opening of the stage 24. By moving up, the chip 2 at the pickup point 104 can be pushed up higher than the surrounding chips 2,.
[0026]
The push-up mechanism 103 is provided at a position separated by a predetermined distance from the work tray 92 toward the first Y table 71. Thereby, the length in the Y direction 11 from the pickup point 104 on the push-up pin of the push-up mechanism 103 to the bonding point 111 of the lead frame 3 held on the work tray 92 is set to be always constant. The bonding point 111 determined by the position of the work tray 92 and the pickup point 104 determined by the position of the push-up mechanism 103 do not overlap.
[0027]
As shown in FIG. 1, the first Y table 71 is provided with a unit driving mechanism 121, and the unit driving mechanism 121 is provided with the first Y table 71 on the slide rails 12, 12. A drive mechanism is provided that moves along. The unit drive mechanism 121 is provided with an elevating unit 123 on the second Y table 72 side via an X-direction driving mechanism 122. The chip 2 is detachably attached to the elevating unit 123. Bonding head 124 is provided. Accordingly, when picking up the chip 2 of the wafer ring 21, the bonding head 124 is moved in accordance with the chip 2 to be picked up, and the pickup point 104 of the chip 2 by the bonding head 124 is fixed to the wafer ring 21. The stage 24 is configured to be variable.
[0028]
As shown in FIG. 6, an extruding claw 132 for sending out the bonded lead frame 3 from above the work supporting rails 85, 85 is tiltably supported on the base 131 of the elevating unit 123. A recognition camera 133 is provided on the side of the push claw 132, and is configured to acquire an image of the lower part of the elevating unit 123 and perform image analysis (position and angle correction) by a control device (not shown). ing.
[0029]
On the side of the recognition camera 133, slide rails 141 extending vertically are provided. On the slide rail 141, an L-shaped first base 142 is vertically moved via a slider. It is freely supported. The first base 142 is urged upward by a coil spring (not shown), while being in contact with a stopper 144 provided on a top plate 143 of the elevating unit 123, the upper limit position is regulated. The bonding head 124 is provided on the first base 142.
[0030]
A movable base 151 is provided on a side portion of the first base 142, and the movable base 151 is also supported by the slide rail 141 so as to be vertically movable. A unit elevating mechanism 153 composed of a ball screw operated by a drive motor 152 is provided on a side portion of the movable base 151, and the movable base 151 moves up and down in accordance with the rotation of the drive motor 152. Thus, when the movable base 151 is lowered, the contact portion 155 presses the first base 142 downward, and moves the first base 142 together with the bonding head 124 downward.
[0031]
As shown in FIG. 7, a second base 161 is supported on the side of the base 131 of the elevating unit 123 through a vertically extending slide rail (not shown) so as to be vertically movable. The base 161 is provided with a dispenser 162 for applying an epoxy agent as a bonding agent to the lead frame 3. The second base 161 is urged downward by a coil spring 163, and an L-shaped piece 164 provided at an end of the second base 161 is rotatable on a side plate 165 of the lifting unit 123. A cam follower 167 at one end of a cam plate 166 rotatably supported by the cam follower 167 from above.
[0032]
The other end of the cam plate 166 is urged downward by a coil spring 172 supported by a bottom plate 171, and this other end abuts on an L-shaped piece 173 provided on the side plate 165. In this state, downward rotation is restricted. As shown in FIG. 6, an operation plate 175 extending from the movable base 151 is in sliding contact with a cam follower 174 provided at the other end of the cam plate 166 from below, and a cam mechanism 176 is formed. ing. Accordingly, when the movable base 151 is raised and the operation plate 175 presses and pushes up the other end of the cam plate 166, one end of the cam plate 166 allows the second base 161 to descend. Then, the second base 161 is configured to move downward together with the dispenser 162.
[0033]
This embodiment according to the above configuration will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
[0034]
That is, when a control device (not shown) executes the bonding process, the strip-shaped lead frame 3 is supplied from the work loader 83 to the work supporting rails 85, 85 and held on the work tray 92 (S1). The recognition camera 133 of the elevating unit 123 is moved onto the frame 3 to acquire an image of the lead frame 3, and the bonding points 111 at various locations are recognized (S2). The work tray 92 is moved so that the recognized bonding point 111 is separated from the pickup point 104 of the chip 2 by a predetermined offset amount (S3), and the push-up pin of the push-up mechanism 103 driven by the push-up section moving mechanism 102. Is moved to the pickup point 104 (S4). At this time, since the distance of the pickup point 104 to the bonding point 111 in the Y direction 11 is determined, the movement is performed only in the X direction 84.
[0035]
Next, the dispenser 162 of the elevating unit 123 is moved onto the lead frame 3 to apply an epoxy agent to each of the bonding points 111,... (S5), and the elevating unit 123 is mounted on the wafer fixed by the stage 24. The recognition camera 133 is moved to recognize the position of the chip 2 to be picked up (S6), and the bonding head 124 is moved to the pickup point 104 to pick up the chip 2 by the bonding head 124 (S7). The chip 124 is moved to the bonding point 111, and the chip 2 is mounted on the epoxy agent applied to the bonding point 111 and fixed (S8).
[0036]
As described above, when picking up the chip 2 of the wafer ring 21 on the stage 24, the bonding head 124 is moved in accordance with the chip 2 to be bonded, and the pickup point 104 by the bonding head 124 is moved to the stage 24. Variable. Therefore, the chips 2 on the wafer ring 24 can be sequentially picked up by the bonding head 124 and transferred to the lead frame 3 without moving the stage 24 supporting the wafer ring 24.
[0037]
Therefore, compared to conventional die bonding equipment, which had to secure the movable range of the stage due to the structure of moving the stage during pickup and positioning the chip to be bonded at the pickup point, the stage diameter was changed. The accompanying increase in the size of the device can be prevented. As a result, the required installation space can be saved.
[0038]
At this time, the push-up mechanism 103 that pushes up the chip to be bonded from below is moved to the pickup point 104 by the push-up section moving mechanism 102 and the second Y table 72. Therefore, since the chip 2 at the bonding point 111 can be pushed up by the pushing-up mechanism 102, the chip 2 can be easily picked up by the bonding head 124.
[0039]
Then, it is determined whether the bonding to the lead frame 3 held on the work tray 92 has been completed (S9), and the above steps S3 to S8 are repeated until the bonding is completed. Is tilted and the lead frame 3 is pushed out to the right side of the apparatus by the pushing claws 132 (S10), and the process returns to the main routine and waits until the next bonding process starts.
[0040]
FIG. 10 is a flowchart showing a wafer replacement process executed when the wafer ring 21 is replaced. When the bonding of the chips 3 of the wafer ring 21 held on the stage 24 is completed (SB1), the first and second Ys are replaced. The tables 71 and 72 are moved to the back side along the slide rails 12 and 12 to open the upper space of the wafer changer 14 (SB2), and the empty wafer accommodating portion 52 of the wafer cassette 46 is moved by the cassette lifter 42 to the wafer support rail. After being adjusted to the height position of 13, 13 (SB3), the stage 24 is lowered to release the holding state of the wafer ring 21 (SB4), and the wafer ring 21 is held by the gripper 65 in the closed state. 52 (SB5).
[0041]
Then, the wafer cassette 46 is moved up and down by the cassette lifter 42 so that the wafer accommodating portion 52 accommodating the unused wafer ring 21 is positioned at the height of the wafer support rails 13 (SB6). Is gripped by the gripper 65 and pulled out of the wafer accommodating portion 52, and is moved along the wafer support rails 13 to the holding position 22 (SB7), and the stage 24 is raised to fix the wafer ring 21. After that (SB8), the first and second Y tables 71 and 72 are returned to their home positions, and the wafer cassette 46 is lowered by the cassette lifter 42 to a position lower than the height position of the push-up mechanism 103 (SB9). Return to the main routine.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, in the die bonding apparatus according to the first aspect of the present invention, the chips of the wafer ring are sequentially picked up by the bonding head and transferred onto the lead frame without moving the stage on which the wafer ring is supported. can do.
[0043]
Therefore, compared with the conventional method, where the stage must be moved and the movable range of the stage must be ensured due to the structure in which the chip to be bonded is positioned at the pickup point by moving the stage, the size of the device due to the change in the stage diameter is large. Can be prevented. As a result, the required installation space can be saved.
[0044]
Further, in the die bonding apparatus according to the second aspect, the pushing-up position by the pushing-up mechanism can be changed with respect to the stage together with the pickup point by the bonding head, and the chip can be easily picked up by the bonding head.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view corresponding to FIG.
FIG. 3 is a front view of a main part showing the wafer changer of the embodiment.
FIG. 4 is a plan view of a main part showing the wafer changer of the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a pickup point and a bonding point according to the embodiment.
FIG. 6 is a front view of a main part showing the lifting unit according to the embodiment.
FIG. 7 is a side view of FIG. 6;
FIG. 8 is a flowchart showing a bonding process of the embodiment.
FIG. 9 is a flowchart following FIG. 8;
FIG. 10 is a flowchart showing a wafer exchange process of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die bonding apparatus 2 Chip 3 Lead frame 21 Wafer ring 102 Push-up section moving mechanism 103 Push-up mechanism 104 Pickup point 111 Bonding point 121 Unit drive mechanism 124 Bonding head
