JP2005286078A - 半導体組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コストの増大を招くことなく、移動機構における移動距離の延長や高速化に対応することができる半導体組立装置を提供する。
【解決手段】 チップ移送機構１４は、送り機構１５で直線駆動される駆動ブロック１６と、固定レール１７に移動自在に支持された従動ブロック１８とを備える。送り機構１５の送りネジ２２に駆動ブロック１６のナットを螺合し、モータ２１駆動時に駆動ブロック１６を水平駆動する。駆動ブロック１６に左右動滑車３１，３２を設け、固定端３４，４２が装置本体の部位に固定された伝導帯材３３，４１を各動滑車３１，３２に掛ける。各伝導帯材３３，４１を、装置本体に固定された各定滑車３６，４３を経由して折り返し、従動ブロック１８に固定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体部品を製造する半導体組立装置に関する。

従来、半導体部品を製造する際には、図４に示すように、半導体組立装置１０１が用いられていた。

この半導体組立装置１０１には、各所で移動機構が用いられており、その一例として、チップボンディングする際に移送するチップ移送機構１１１が挙げられる。

このチップ移送機構１１１には、移送ヘッド部１１２が設けられており、該移送ヘッド部１１２には、チップを吸着して移送するボンディングヘッドが取り付けられるように構成されている。前記移送ヘッド部１１２は、Ｙ方向駆動機構１１３及び図外のＸ方向駆動機構によって水平方向へ移動されるとともに、Ｚ方向駆動機構１１４によて垂直方向へ駆動されるように構成されている。

前記Ｙ方向駆動機構１１３は、水平用モータ１２１を備えており、該水平用モータ１２１からは、ボールネジ１２２が延出している。このボールネジ１２２には、図外のナットを介して水平可動ブロック１２３が支持されており、該水平可動ブロック１２３に設けられた左右の上下ガイドローラ１２４，・・・間には、前記移送ヘッド部１１２が上下動自在に保持されている。これにより、前記水平用モータ１２１によって前記ボールネジ１２２を回動した際には、前記水平用可動ブロック１２３が前記ボールネジ１２２に沿って移動することで、前記移送ヘッド部１１２を水平方向へ移動できるように構成されている。

前記Ｚ方向駆動機構１１４は、上下用モータ１３１を備えており、該上下用モータ１３１からは、ボールネジ１３２が延出している。このボールネジ１３２には、ナット１３４が螺合しており、該ナット１３４には、上下可動ガイドレール１３５が固定されている。該上下可動ガイドレール１３５は、前記移送ヘッド部１１２に設けられた上下の横ガイドローラ１３６，１３６に挟まれた状態で保持されている。これにより、前記上下用モータ１３１によって前記ボールネジ１３２を回動した際には、前記上下可動ガイドレール１３５が前記ボールネジ１３２に沿って上下動することで、該上下可動レール１３５に支持された前記移送ヘッド部１１２を垂直方向へ移動できるように構成されている。

しかしながら、このような半導体組立装置１０１にあっては、例えばＹ方向への移動距離が長くかつ高速移動する為には、長いボールネジとハイパワーのモータが必要となり、市販のボールネジやモータによって、その性能が制限されてしまう。

そこで、リニアモータやボイスコイルモータ等の直動モータを導入する方法も考えられるが、パワーレートが低く、コスト高となってしまう。また、高速化する為には、自重が増大するとともに大型化を招き、慣性力による振動の発生や、コストアップなどの新たな問題が発生してしまう。

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、コストの増大を招くことなく、移動機構における移動距離の延長や高速化に対応することができる半導体組立装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明の請求項１の半導体組立装置にあっては、送り機構で直線駆動される駆動ブロックと、固定レールに移動自在に支持された従動ブロックとが装置本体に設けられた半導体組立装置であって、一端が前記装置本体に固定された伝導帯材を、前記駆動ブロックに設けられた動滑車を経由して、前記装置本体に固定された定滑車側へ折り返すとともに、該定滑車を経由して折り返された前記伝導帯材の他端を、前記従動ブロックに固定して移動機構を構成した。

すなわち、送り機構で駆動ブロックを直線駆動した際には、一端が前記装置本体に固定され前記駆動ブロックの動滑車を経由する伝導帯材が引張される。すると、装置本体に固定された定滑車を経由する前記伝導帯材によって従動ブロックが固定レールに沿って移動する。

このとき、動滑車の原理によって前記従動ブロックの移動量は、前記駆動ブロックの移動量の二倍となる。また、前記従動ブロックの移動速度は、前記駆動ブロックの移動速度の二倍となる。

また、請求項２の半導体組立装置においては、前記従動ブロックに、支持ブロックを前記従動ブロックの移動方向と交差する交差方向へ移動自在に設けるとともに、前記支持ブロックを、前記固定レールに沿って延在する可動用レールに移動自在に支持し、該可動用レールに、前記支持ブロックを前記交差方向へガイドする為の非直線部を設定した。

すなわち、駆動ブロックの移動に伴って従動ブロックが移動すると、該従動ブロックに支持され支持ブロックは、可動用レールに沿って移動する。このとき、可動用レールには、前記支持ブロックを前記従動ブロックの移動方向と交差する交差方向へガイドする為の非直線部が設定されている。

このため、前記支持ブロックは、従動ブロックの移動方向へ移動されるとともに、その移動に伴い前記可動用レールの非直線部に応じて前記交差方向に移動される。

さらに、請求項３の半導体組立装置では、前記可動用レールを前記交差方向へ駆動する駆動機構を備えている。

すなわち、従動ブロックの移動に伴って支持ブロックを交差方向へガイドする可動用レールは、駆動機構で前記交差方向へ駆動されるように構成されている。

これにより、前記支持ブロックは、前記可動レールに設定された非直線部によって前記交差方向へ移動されるとともに、前記駆動機構で前記可動レールを駆動することによっても、前記交差方向へ移動される。

加えて、請求項４の半導体組立装置にあっては、前記駆動ブロックに、ガスが収容された搬送路の開口部を開閉するシャッターを設け、前記支持ブロックに支持されるボンディングヘッドの移動方向と前記シャッターの移動方向とが逆方向となるように設定した。

これにより、支持ブロックに支持されたボンディングヘッドの移動方向と、搬送路の開口部を開閉するシャッターの移動方向とを逆方向に設定することができる。

以上説明したように本発明の請求項１の半導体組立装置にあっては、動滑車の原理を利用することで、長いボールネジを使用すること無く、駆動ブロックで駆動される従動ブロックの移動量を、前記駆動ブロックの移動量の二倍とすることができる。また、ハイパワーのモータを用いること無く、前記従動ブロックの移動速度を、前記駆動ブロックの移動速度の二倍にすることができる。

したがって、市販のボールネジやモータに性能が制限されることなく、かつコストの増大を抑えつつ、移動機構における移動距離の延長や高速化に対応することができる。

また、請求項２の半導体組立装置においては、従動ブロックに支持された支持ブロックを、従動ブロックの移動方向へ移動するとともに、その移動に伴い可動用レールの非直線部に応じて前記移動方向に交差した交差方向へ移動することができる。

このため、前記従動ブロックを駆動するだけで、前記支持ブロックの前記移動方向への移動と前記交差方向への移動とを実現することができる。

さらに、請求項３の半導体組立装置では、従動ブロックに支持された支持ブロックを、可動レールに設定された非直線部で交差方向へ移動することに加えて、駆動機構で前記可動レールを駆動することによっても前記交差方向へ移動することができる。

加えて、請求項４の半導体組立装置にあっては、支持ブロックに支持されたボンディングヘッドの移動方向と、搬送路の開口部を開閉するシャッターの移動方向とを逆方向に設定することができる。これにより、ボンディングヘッド移動時に、搬送路の開口部をシャッターで閉鎖して搬送路内のリードフレームの酸化を防止することができる。

また、シャッターの駆動系を別途設けることなく、シャッター駆動を実現することができる。

（第１の実施の形態）

以下、本発明の第１の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半導体組立装置１を示す図であり、該半導体組立装置１は、リードフレームにチップをボンディングして半導体部品を製造する装置である。

この半導体組立装置１の装置本体には、ウエハリング１１に支持されるとともに突き上げ部１２で突き上げられたチップを搬送路１３上のリードフレームに移送してボンディングする移動機構であるチップ移送機構１４が設けられており、該チップ移送機構１４は、送り機構１５で直線駆動される駆動ブロック１６と、水平方向に延在する固定レール１７に移動自在に支持された従動ブロック１８とを備えている。

前記送り機構１５は、装置本体に設けられたモータ２１と、該モータ２１で回転駆動される送りネジ２２とからなり、該送りネジ２２に前記駆動ブロック１６のナットが螺合している。これにより、前記モータ２１で前記送りネジ２２を回動することで、前記駆動ブロック１６を前記送りネジ２２に沿って水平方向へ直線駆動できるように構成されている。

前記駆動ブロック１６の左側部には、左動滑車３１が設けられており、前記駆動ブロック１６の右側部には、右動滑車３２が設けられている。前記左動滑車３１には、ワイヤ等からなる左伝導帯材３３が掛けられており、該左伝導帯材３３は、一端である固定端３４が当該送り機構１５より左方に位置する装置本体の部位に固定されている。この左伝導帯材３３は、前記左動滑車３１にて折り返され左方へ延出するとともに、前記装置本体に固定端３５にて固定された左定滑車３６に掛けられており、該左定滑車３６を経由して折り返された前記伝導帯材３３の他端は、前記従動ブロック１８の左端部に固定されている。

前記右動滑車３２には、ワイヤ等からなる右伝導帯材４１が掛けられており、該右伝導帯材４１は、一端である固定端４２が当該送り機構１５より右方に位置する装置本体の部位に固定されている。この右伝導帯材４１は、前記右動滑車３２にて折り返され右方へ延出するとともに、前記装置本体に固定端４２にて固定された右定滑車４３に掛けられており、該右定滑車４３を経由して折り返された前記伝導帯材４１の他端は、前記従動ブロック１８の右端部に固定されている。

これにより、前記送り機構１５で駆動ブロック１６を左右方向へ移動した際には、前記左右伝導帯材３３，４１によって、前記従動ブロック１８を前記固定レール１７に沿って水平方向に右左へ移動する移動機構が構成されている。

前記従動ブロック１８には、上下一対のガイドローラ５１，・・・が左右に離間して設けられており、左右のガイドローラ５１，・・・間には、支持ブロック５２から延出した上下ガイドレール５３が上下動自在に保持されている。これにより、前記従動ブロック１８には、前記支持ブロック５２が垂直方向に移動自在に設けられており、前記支持ブロック５２と前記従動ブロック１８との間には、前記上下ガイドレール５３に外嵌したコイルスプリング５４によってダンパが設けられている。

前記支持ブロック５２には、一対のガイドローラ６１，６１が上下に離間して設けられており、上部のガイドローラ６１と付勢バネ６２で上方に付勢された下部のガイドローラ６１との間には、前記固定レール１７に沿って水平方向に延在する上下可動用レール６３が保持されている。該上下可動用レール６３には、水平に直線状に延在する第１直線部６４と、該第１直線部６４より斜め下方へ傾斜して延在する非直線部６５と、該非直線部６５の先端より水平に延在した第２直線部６６とが設定されている。これにより、前記従動ブロック１８を前記固定レール１７に沿って移動するだけで、当該従動ブロック１８に支持された支持ブロック５２を前記上下可動用レール６３の非直線部６５に沿って上下動できるように構成されている。

そして、前記支持ブロック５２の下端部には、取付部６７が設けられており、該取付部６７には、前記チップをピックアップしてボンディングするボンディングヘッドが取り付けられるように構成されている。

この上下可動用レール６３は、左側部に設けられた駆動機構７１によって垂直方向へ駆動されるように構成されている。すなわち、前記上下可動用レール６３の左側部には、レール駆動モータ７２が設けられており、該レール駆動モータ７２の駆動軸には、垂直方向に延在するボールネジ７３が設けられている。このボールネジ７３には、ナットブロック７４が螺合しており、該ナットブロック７４には、前記上下可動用レール６３が固定されている。これにより、前記レール駆動モータ７２で前記ボールネジ７３を回動することによって、前記上下可動用レール６３を垂直方向へ移動できるように構成されている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、送り機構１５で駆動ブロック１６を水平方向に直線駆動した際には、固定端３４が装置本体に固定され前記駆動ブロック１６の各動滑車３１，３２を経由する伝導帯材３３，４１が引張される。すると、装置本体に固定された定滑車３６，４３を経由する前記伝導帯材３３，４１によって従動ブロック１８が固定レール１７に沿って移動される。

このとき、図２に示すように、動滑車の原理によって前記従動ブロック１８の移動量Ｓ２は、前記駆動ブロック１６の移動量Ｓ１の二倍となる（Ｓ２＝Ｓ１×２）。また、前記従動ブロック１８の移動速度ｖ２は、前記駆動ブロック１６の移動速度ｖ１の二倍となる（ｖ２＝ｖ１×２）。そして、前記従動ブロック１８の加速度ａ２は、前記駆動ブロック１６の加速度ａ１の二倍となる（ａ２＝ａ１×２）。

このように、動滑車の原理を利用することで、長いボールネジを使用すること無く、駆動ブロック１６で駆動される従動ブロック１８の移動量Ｓ２を、前記駆動ブロック１６の移動量Ｓ１の二倍とすることができる。また、ハイパワーのモータを用いること無く、前記従動ブロック１８の移動速度ｖ２を、前記駆動ブロック１６の移動速度ｖ１の二倍にすることができる。

したがって、市販のボールネジやモータに性能が制限されることなく、かつコストの増大を抑えつつ、チップ移送機構１４で移動されるボンディングヘッドの移動距離の延長や高速化に対応することができる。

そして、前記駆動ブロック１６の移動に伴って前記従動ブロック１８が移動すると、該従動ブロック１８に支持され支持ブロック５２が、上下可動用レール６３に沿って移動する。このとき、該上下可動用レール６３には、前記支持ブロック５２を垂直方向へガイドする為の非直線部６５が設定されている。

このため、前記支持ブロック５２を、前記従動ブロック１８の移動方向へ移動するとともに、その移動に伴って前記上下可動用レール６３の非直線部６５に応じて上下方向へ移動することができる。

このため、前記従動ブロック１８を駆動するだけで、前記支持ブロック５２の水平方向への移動と垂直方向への移動とを実現することができる。

さらに、前記従動ブロック１８の移動に伴って前記支持ブロック５２を垂直方向へガイドする前記上下可動用レール６３は、駆動機構７１によって垂直方向へ駆動されるように構成されている。

このため、前記従動ブロック１８に支持された前記支持ブロック５２を、前記上下可動レール６３に設定された非直線部６５によって垂直方向へ移動することに加えて、前記駆動機構７１で前記上下可動レール６３を駆動することによっても、前記支持ブロック５２を垂直方向へ移動することができる。

これにより、前記支持ブロック５２に設けられたボンディングヘッドを、前記ウエハリング１１上で上下動させることができ、チップのピックアップを、より正確に行うことができる。

（第２の実施の形態）

図３は、第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。

すなわち、送り機構１５で直線駆動される駆動ブロック１６には、下方へ延出する連結体８１が設けられており、該連結体８１にはシャッター８２が設けられている。該シャッター８２は、前記駆動ブロック１６が左方へ移動した際に、図中破線で示すように、窒素ガスが収容された搬送路１３の上部開口部８４を閉鎖する一方、前記駆動ブロック１６が右方へ移動した際には、前記搬送路１３の上部開口部８４を開放するように構成されている。

また、前記ボンディングヘッドを支持する支持ブロック５２が設けられた前記従動ブロック１８は、前記駆動ブロック１６と逆方向へ移動されることから、前記支持ブロック５２に支持されたボンディングヘッドの移動方向と前記シャッター８２の移動方向とが逆方向となるように設定されている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、前記駆動ブロック１６に搬送路１３の上部開口部８４を開閉するシャッター８２を設けることによって、支持ブロック１８に支持されたボンディングヘッドの移動方向と、搬送路１３の上部開口部８４を開閉するシャッター８２の移動方向とを逆方向に設定することができる。

これにより、第１の実施の形態における効果に加えて、ボンディングヘッド移動時に、搬送路１３の上部開口部８４をシャッター８２で閉鎖することにより、搬送路１３内のリードフレームの酸化を防止することができる。

また、シャッター８２の駆動系を別途設けることなく、シャッター８２駆動を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態を示す模式図である。 同実施の形態の動作を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態を示す模式図である。 従来の半導体組立装置を示す模式図である。

符号の説明

１ 半導体組立装置
１３ 搬送路
１４ チップ移送機構
１５ 送り機構
１６ 駆動ブロック
１７ 固定レール
１８ 従動ブロック
３１ 左動滑車
３２ 右動滑車
３３ 左伝導帯材
３４ 固定端
３６ 左定滑車
４１ 右伝導帯材
４２ 固定端
４３ 右定滑車
５２ 支持ブロック
６３ 上下可動用レール
６５ 非直線部
７１ 駆動機構
８２ シャッター

Claims (4)

1. 送り機構で直線駆動される駆動ブロックと、固定レールに移動自在に支持された従動ブロックとが装置本体に設けられた半導体組立装置であって、
   一端が前記装置本体に固定された伝導帯材を、前記駆動ブロックに設けられた動滑車を経由して、前記装置本体に固定された定滑車側へ折り返すとともに、該定滑車を経由して折り返された前記伝導帯材の他端を、前記従動ブロックに固定して移動機構を構成したことを特徴とする半導体組立装置。
2. 前記従動ブロックに、支持ブロックを前記従動ブロックの移動方向と交差する交差方向へ移動自在に設けるとともに、前記支持ブロックを、前記固定レールに沿って延在する可動用レールに移動自在に支持し、該可動用レールに、前記支持ブロックを前記交差方向へガイドする為の非直線部を設定したことを特徴とする請求項１記載の半導体組立装置。
3. 前記可動用レールを前記交差方向へ駆動する駆動機構を備えたことを特徴とする請求項２記載の半導体組立装置。
4. 前記駆動ブロックに、ガスが収容された搬送路の開口部を開閉するシャッターを設け、前記支持ブロックに支持されるボンディングヘッドの移動方向と前記シャッターの移動方向とが逆方向となるように設定したことを特徴とする請求項２又は３記載の半導体組立装置。
   

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