JP2004247378A - ダイボンディング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】省スペース化を図ることができるダイボンディング装置を提供する。
【解決手段】保持位置で保持されたウエハリングのチップを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機構を設ける。ウエハリングをスライド自在に支持するウエハ支持レール13、ウエハ支持レール13に支持されたウエハリングを保持するステージと、ウエハリングが収容されるウエハカセット46をウエハ支持レール13の先端側にて支持しウエハカセット46のウエハ収容部52の出入口をウエハ支持レール13の高さ位置に合わせて昇降しかつウエハカセット46をウエハ支持レール13の高さ位置より低位置へ下降するカセットリフタ42、ウエハリングをウエハ収容部52内と保持位置間で移動するウエハリング移動機構を設ける。
【選択図】 図3
【解決手段】保持位置で保持されたウエハリングのチップを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機構を設ける。ウエハリングをスライド自在に支持するウエハ支持レール13、ウエハ支持レール13に支持されたウエハリングを保持するステージと、ウエハリングが収容されるウエハカセット46をウエハ支持レール13の先端側にて支持しウエハカセット46のウエハ収容部52の出入口をウエハ支持レール13の高さ位置に合わせて昇降しかつウエハカセット46をウエハ支持レール13の高さ位置より低位置へ下降するカセットリフタ42、ウエハリングをウエハ収容部52内と保持位置間で移動するウエハリング移動機構を設ける。
【選択図】 図3
Description
【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を備えている。
【0004】
前記ウエハリングのチップのボンディングが完了した際には、前記ステージに保持されたウエハリングを開放し、当該ステージを、ウエハーリングを収容するウエハマガジンまで移動する。そして、ウエハリング交換装置によって、前記ウエハリングをウエハマガジンの空きスペースへ収容するとともに、ボンディング前のウエハリングをウエハマガジンから取り出して、前記ステージにセットしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなダイボンディング装置にあっては、ウエハリング交換装置とウエハマガジンとの設置場所を外部に要した。
【0006】
これにより、省スペース化が阻まれていた。
【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、設置場所の省スペース化を図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ダイボンディング装置にあっては、保持位置で保持されたウエハリングのチップを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機構を備えたダイボンディング装置において、前記ウエハリングをスライド自在に支持するレールと、該レールに支持された前記ウエハリングを前記保持位置に保持する昇降自在なステージと、前記ウエハリングが収容されるウエハカセットを前記レールの先端側にて支持し、当該ウエハカセットのウエハ収容部の出入口を前記レールの高さ位置に合わせて昇降するとともに前記ウエハカセットを少なくとも前記レールの高さ位置より低位置へ下降するカセットリフタと、前記ウエハリングを、前記ウエハ収容部内及び前記保持位置間で移動するウエハリング移動機構と、を備えている。
【0009】
すなわち、ウエハリングのチップのボンディングが完了した際には、カセットリフタでウエハカセットを上昇して空のウエハ収容部の出入口をレールの高さ位置に合わせ、ステージを下降してウエハリングの保持状態を開放した後、保持位置にあるウエハリングをウエハリング移動機構によってレールに沿って移動して前記ウエハ収容部内へ収容する。
【0010】
そして、前記カセットリフタでウエハカセットを昇降してウエハリングを収容したウエハ収容部の出入口をレールの高さ位置に合わせ、前記ウエハ収容部内の未使用のウエハリングを前記ウエハリング移動機構によって前記保持位置へ移動するとともに、前記ステージを上昇して前記ウエハリングを保持する。その後、前記ウエハカセットを前記カセットリフタによって前記レールの高さ位置より低位置へ下降する。
【0011】
このように、ウエハリング交換時にレールの高さ位置にある前記ウエハカセットは、交換完了後において、前記カセットリフタによって前記レールより低い、例えば突き上げ機構より低位置へ移動される。
【0012】
【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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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(S3)。
【0033】
そして、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。
【0034】
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する(S5)。
【0035】
その後、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をピックアップする(S7)。
【0036】
そして、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)。
【0037】
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。
【0038】
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)。
【0039】
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。
【0040】
このように、ウエハリング交換時にウエハ支持レール13,13の高さ位置に配置されたウエハカセット46を、交換完了後にカセットリフタ42によってウエハ支持レール13,13より低い前記突き上げ機構103より低位置へ移動することができる。このため、ボンディング開始時には、ウエハカセット46がセットされたウエハチェンジャー14の上部空間の利用することができるため、ボンディング作業に影響を与えること無く、当該装置1への前記ウエハカセット46を備えたウエハチェンジャー14の内蔵が可能となる。
【0041】
したがって、ウエハリング交換装置とウエハマガジンとを外部に設置しなければならなかった従来と比較して、システム全体の設置場所の省スペース化を図ることができる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のダイボンディング装置にあっては、ウエハリング交換時にレールの高さ位置に配置されたウエハカセットを、交換完了後にカセットリフタによって前記レールより低い、例えば突き上げ機構より低位置へ移動することができる。
【0043】
これにより、ボンディング開始時には、ウエハカセットの上部空間の利用することができるため、ボンディング作業に影響を与えること無く、当該装置への前記ウエハカセットの内蔵が可能となる。
【0044】
したがって、ウエハリング交換装置とウエハマガジンとを外部に設置しなければならなかった従来と比較して、設置場所の省スペース化を図ることができる。
【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
14 ウエハチェンジャー
13 ウエハ支持レール
21 ウエハリング
23 シート
24 ステージ
42 カセットリフタ
46 ウエハカセット
52 ウエハ収容部
61 ウエハリング移動機構
104 ピックアップポイント
111 ボンディングポイント
【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を備えている。
【0004】
前記ウエハリングのチップのボンディングが完了した際には、前記ステージに保持されたウエハリングを開放し、当該ステージを、ウエハーリングを収容するウエハマガジンまで移動する。そして、ウエハリング交換装置によって、前記ウエハリングをウエハマガジンの空きスペースへ収容するとともに、ボンディング前のウエハリングをウエハマガジンから取り出して、前記ステージにセットしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなダイボンディング装置にあっては、ウエハリング交換装置とウエハマガジンとの設置場所を外部に要した。
【0006】
これにより、省スペース化が阻まれていた。
【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、設置場所の省スペース化を図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ダイボンディング装置にあっては、保持位置で保持されたウエハリングのチップを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機構を備えたダイボンディング装置において、前記ウエハリングをスライド自在に支持するレールと、該レールに支持された前記ウエハリングを前記保持位置に保持する昇降自在なステージと、前記ウエハリングが収容されるウエハカセットを前記レールの先端側にて支持し、当該ウエハカセットのウエハ収容部の出入口を前記レールの高さ位置に合わせて昇降するとともに前記ウエハカセットを少なくとも前記レールの高さ位置より低位置へ下降するカセットリフタと、前記ウエハリングを、前記ウエハ収容部内及び前記保持位置間で移動するウエハリング移動機構と、を備えている。
【0009】
すなわち、ウエハリングのチップのボンディングが完了した際には、カセットリフタでウエハカセットを上昇して空のウエハ収容部の出入口をレールの高さ位置に合わせ、ステージを下降してウエハリングの保持状態を開放した後、保持位置にあるウエハリングをウエハリング移動機構によってレールに沿って移動して前記ウエハ収容部内へ収容する。
【0010】
そして、前記カセットリフタでウエハカセットを昇降してウエハリングを収容したウエハ収容部の出入口をレールの高さ位置に合わせ、前記ウエハ収容部内の未使用のウエハリングを前記ウエハリング移動機構によって前記保持位置へ移動するとともに、前記ステージを上昇して前記ウエハリングを保持する。その後、前記ウエハカセットを前記カセットリフタによって前記レールの高さ位置より低位置へ下降する。
【0011】
このように、ウエハリング交換時にレールの高さ位置にある前記ウエハカセットは、交換完了後において、前記カセットリフタによって前記レールより低い、例えば突き上げ機構より低位置へ移動される。
【0012】
【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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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(S3)。
【0033】
そして、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。
【0034】
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する(S5)。
【0035】
その後、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をピックアップする(S7)。
【0036】
そして、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)。
【0037】
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。
【0038】
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)。
【0039】
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。
【0040】
このように、ウエハリング交換時にウエハ支持レール13,13の高さ位置に配置されたウエハカセット46を、交換完了後にカセットリフタ42によってウエハ支持レール13,13より低い前記突き上げ機構103より低位置へ移動することができる。このため、ボンディング開始時には、ウエハカセット46がセットされたウエハチェンジャー14の上部空間の利用することができるため、ボンディング作業に影響を与えること無く、当該装置1への前記ウエハカセット46を備えたウエハチェンジャー14の内蔵が可能となる。
【0041】
したがって、ウエハリング交換装置とウエハマガジンとを外部に設置しなければならなかった従来と比較して、システム全体の設置場所の省スペース化を図ることができる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のダイボンディング装置にあっては、ウエハリング交換時にレールの高さ位置に配置されたウエハカセットを、交換完了後にカセットリフタによって前記レールより低い、例えば突き上げ機構より低位置へ移動することができる。
【0043】
これにより、ボンディング開始時には、ウエハカセットの上部空間の利用することができるため、ボンディング作業に影響を与えること無く、当該装置への前記ウエハカセットの内蔵が可能となる。
【0044】
したがって、ウエハリング交換装置とウエハマガジンとを外部に設置しなければならなかった従来と比較して、設置場所の省スペース化を図ることができる。
【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
14 ウエハチェンジャー
13 ウエハ支持レール
21 ウエハリング
23 シート
24 ステージ
42 カセットリフタ
46 ウエハカセット
52 ウエハ収容部
61 ウエハリング移動機構
104 ピックアップポイント
111 ボンディングポイント
Claims (1)
- 保持位置で保持されたウエハリングのチップを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機構を備えたダイボンディング装置において、
前記ウエハリングをスライド自在に支持するレールと、
該レールに支持された前記ウエハリングを前記保持位置に保持する昇降自在なステージと、
前記ウエハリングが収容されるウエハカセットを前記レールの先端側にて支持し、当該ウエハカセットのウエハ収容部の出入口を前記レールの高さ位置に合わせて昇降するとともに前記ウエハカセットを少なくとも前記レールの高さ位置より低位置へ下降するカセットリフタと、
前記ウエハリングを、前記ウエハ収容部内及び前記保持位置間で移動するウエハリング移動機構と、
を備えたことを特徴とするダイボンディング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003033212A JP2004247378A (ja) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | ダイボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003033212A JP2004247378A (ja) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | ダイボンディング装置 |
Publications (1)
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ID=33019267
Family Applications (1)
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JP2003033212A Pending JP2004247378A (ja) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | ダイボンディング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004247378A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006339436A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Shibaura Mechatronics Corp | 半導体チップの実装装置及び実装方法 |
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-
2003
- 2003-02-12 JP JP2003033212A patent/JP2004247378A/ja active Pending
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