JP2011018735A - Die bonder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チップをボンディングするダイボンダに関する。 The present invention relates to a die bonder for bonding chips.
従来、チップをワークにボンディングする際には、ダイボンダが用いられており、該ダイボンダには、図13に示すように、ツールヘッド1001が設けられている。
Conventionally, when bonding a chip to a workpiece, a die bonder is used, and the die bonder is provided with a
このツールヘッド1001には、チップを保持して移送するツール1011がツールホルダ1012によって回転自在に支持されており、該ツールホルダ1012は、回転ベルト1013を介して回転モータ1014に接続されている。
A
これにより、ウエハリングからチップをピックアップする際又は移送したチップをボンディングする際に、前記ツール1011を回転することによって、チップの回転方向のズレを補正できるように構成されている。
Thereby, when picking up the chip from the wafer ring or bonding the transferred chip, the
また、前記ツールホルダ1012の基端には、荷重アーム1021の先端が当接しており、当該荷重アーム1021の先端部は、荷重スプリング1022によって一定圧の荷重が加えられている。前記荷重アーム1021の基端部には、荷重アクチュエータ1023が接続されており、該荷重アクチュエータ1023からの出力を制御することにって前記ツール1011に加わる荷重を制御できるように構成されている。
Further, the distal end of the
これにより、前記ツール1011でチップをピックアップする際及び保持したチップをボンディングする際には、当該チップに最適な荷重を加えられるように構成されている。
Thereby, when picking up the chip with the
しかしながら、このような従来のダイボンダにあっては、ツール1011の数を増加すると、各ツール1011を回転する回転モータ1014や回転機構部を増設しなければならない。
However, in such a conventional die bonder, if the number of
すると、重量増を招き、高速化の妨げになり得る。 Then, an increase in weight can be caused, which can hinder speeding up.
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、ツール数を増加した場合であっても重量増を抑えることができるダイボンダを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a die bonder capable of suppressing an increase in weight even when the number of tools is increased.
前記課題を解決するために本発明の請求項1のダイボンダにあっては、チップをピックアップポイントでピックアップしてボンディングポイントでボンディングするツールが複数設けられたマルチツールヘッドを備えたダイボンダであって、回転自在に支持した前記各ツールを前記ピックアップポイントと前記ボンディングポイントとの間で移動する回転体を第一群及び第二群に区分けして、前記第一群及び前記第二群のうちの一方の群に属するツールを前記ピックアップポイントに移動した状態で他方の群に属するツールが前記ボンディングポイントに移動されるように前記各群でのツールの配置を設定するとともに、前記第一群に属するツールを回転する第一回転機構と前記第二群に属するツールの回転する第二回転機構とを設けた。
In order to solve the above problems, the die bonder according to
すなわち、第一群に属するツールをピックアップポイントに配置した状態では、第二群に属するツールがボンディングポイントに配置されるように構成されており、ピックアップポイントに配置された前記第一群に属するツールは、第一回転機構によって回転される。また、ボンディングポイントに配置された前記第二群に属するツールは、第二回転機構によって回転される。 In other words, in the state where the tool belonging to the first group is arranged at the pickup point, the tool belonging to the second group is arranged at the bonding point, and the tool belonging to the first group arranged at the pickup point. Is rotated by the first rotation mechanism. In addition, the tool belonging to the second group arranged at the bonding point is rotated by the second rotation mechanism.
このため、ツールの回転を要する前記ピックアップポイントと前記ボンディングポイントでは、ピックアップするツールとボンディングするツールとが前記各回転機構によって独立して回動される。 For this reason, at the pick-up point and the bonding point that require rotation of the tool, the tool to be picked up and the tool to be bonded are independently rotated by the respective rotating mechanisms.
また、請求項2のダイボンダにおいては、前記ピックアップポイントに移動されたツールによる荷重を制御するピック荷重機構と、前記ボンディングポイントに移動されたツールによる荷重を制御するプレース荷重機構とを備えている。 According to another aspect of the die bonder of the present invention, the die bonder includes a pick load mechanism that controls a load applied by the tool moved to the pickup point, and a place load mechanism that controls a load applied by the tool moved to the bonding point.
すなわち、前記ピックアップポイントに移動されたツールは、ピック荷重機構によって当該ツールによる荷重が制御される。また、前記ボンディングポイントに移動されたツールは、プレース荷重機構によって当該ツールによる荷重が制御される。 In other words, the tool moved to the pickup point is controlled by the pick load mechanism. Further, the load of the tool moved to the bonding point is controlled by the place load mechanism.
さらに、請求項3のダイボンダでは、前記ピック荷重機構を前記ピックアップポイント側に設定するとともに、前記プレース荷重機構を前記ボンディングポイント側に設定し、前記両荷重機構の固定点を前記回転体と分離した。
Furthermore, in the die bonder according to
すなわち、前記ピック荷重機構は、前記ピックアップポイント側に設定されており、当該ピック荷重機構は、前記回転体と別箇所に固定される。また、前記プレース荷重機構は、前記ボンディングポイント側に設定されており、当該プレース荷重機構は、前記回転体と別箇所に固定される。 That is, the pick load mechanism is set on the pickup point side, and the pick load mechanism is fixed at a different location from the rotating body. Further, the place load mechanism is set on the bonding point side, and the place load mechanism is fixed at a different location from the rotating body.
加えて、請求項4のダイボンダにあっては、前記第一群を構成する第一回転体と前記第二群を構成する第二回転体とを独立して回転可能に構成した。
In addition, in the die bonder of
すなわち、前記第一群を構成する第一回転体と、前記第二群を構成する第二回転体とは、独立して回転可能に構成されている。 That is, the first rotating body constituting the first group and the second rotating body constituting the second group are configured to be independently rotatable.
このため、前記第一回転体によって前記ピックアップポイント又は前記ボンディングポイントに移動されたツールは、その移動軌跡の接線方向への微調整が当該第一回転体の回転制御によって行われる。また、前記第二回転体によって前記ボンディングポイント又は前記ピックアップポイントに移動されたツールは、その移動軌跡の接線方向への微調整が当該第二回転体の回転制御によって行われる。 For this reason, the tool moved to the pick-up point or the bonding point by the first rotating body is finely adjusted in the tangential direction of the movement locus by the rotation control of the first rotating body. Further, the tool moved to the bonding point or the pickup point by the second rotating body is finely adjusted in the tangential direction of the movement locus by the rotation control of the second rotating body.
また、請求項5のダイボンダにおいては、前記各ツールの移動軌跡上に通過するツールの画像を取得する画像取得手段を設け、該画像取得手段で取得した画像を用いて前記各ツールの取付位置を検出可能に構成した。
The die bonder according to
すなわち、前記各ツールの移動軌跡上には、通過するツールの画像を取得する画像取得手段が設けられており、該画像取得手段で取得した画像から前記各ツールの取付位置が検出される。 That is, image acquisition means for acquiring an image of a passing tool is provided on the movement trajectory of each tool, and the attachment position of each tool is detected from the image acquired by the image acquisition means.
さらに、請求項6のダイボンダでは、前記画像取得手段で取得した各ツールのツール画像を用いて対応するツールの取付位置情報を個別に管理するとともに、各取付位置情報を用いて対応するツールによるピックアップ位置の補正を可能に構成した。
Furthermore, in the die bonder according to
すなわち、前記画像取得手段で取得した各ツールのツール画像を用いることによって対応するツールの取付位置情報は個別に管理されており、これらの取付位置情報を用いることで対応するツールによるピックアップ位置の補正が可能となる。 That is, the mounting position information of the corresponding tool is individually managed by using the tool image of each tool acquired by the image acquisition unit, and the pickup position is corrected by the corresponding tool by using the mounting position information. Is possible.
以上説明したように本発明の請求項1のダイボンダにあっては、前記ツールの回転を要するピックアップポイント及びボンディングポイントにおいて、ピックアップするツールとボンディングするツールとを、第一群に属するツールを回転する第一回転機構と第二群に属するツールを回転する第二回転機構とによって独立して回転することができる。
As described above, in the die bonder according to
このため、各ツールに回転機構を設けることなく、ピックアップ時でのツールの回転調整と、ボンディング時でのツールの回転調整とを、不具合なく行うことができる。 For this reason, without providing a rotation mechanism for each tool, the rotation adjustment of the tool at the time of pick-up and the rotation adjustment of the tool at the time of bonding can be performed without problems.
このとき、前記第一回転機構は、前記第一群に属するツールを回動するように構成されており、前記第二回転機構は、前記第二群に属するツールを回動するように構成されている。 At this time, the first rotation mechanism is configured to rotate the tool belonging to the first group, and the second rotation mechanism is configured to rotate the tool belonging to the second group. ing.
このため、前記各群においてツール数を増やした場合であっても、回転モータを増設することなく、前記ピックアップポイントと前記ボンディングポイントでのツールの回転を独立して行うことができる。 For this reason, even when the number of tools in each group is increased, the tool can be rotated independently at the pickup point and the bonding point without adding a rotation motor.
したがって、ツールと同数の回転機構を要した従来と比較して、ツール数を増加した場合であっても、回転機構を構成する機構部分や回転モータ等を増設が不要となり、重量増を抑えることができる。これにより、作動時の高速化を図ることができる。 Therefore, even if the number of tools is increased compared to the conventional case that requires the same number of rotation mechanisms as the tools, it is not necessary to add a mechanism part or a rotation motor that constitutes the rotation mechanism, thereby suppressing an increase in weight. Can do. Thereby, speeding up at the time of operation can be achieved.
また、回転機構の増設が不要なため、低コスト化を図ることができる。さらに、回転機構の増加に伴う配線増も防止できるため、配索の簡素化を図ることができる。 In addition, since no additional rotation mechanism is required, the cost can be reduced. Furthermore, since the increase in wiring accompanying the increase in the rotation mechanism can be prevented, the wiring can be simplified.
また、請求項2のダイボンダにおいては、前記ピックアップポイントに移動されたツールによる荷重を制御するピック荷重機構と前記ボンディングポイントに移動されたツールによる荷重を制御するプレース荷重機構とを備えており、前記ピックアップポイントに移動されたツールによる荷重を前記ピック荷重機構によって制御することができるとともに、前記ボンディングポイントに移動されたツールによる荷重を前記プレース荷重機構によって制御することができる。
The die bonder according to
このため、ツール毎に荷重機構を設ける必要があった従来と比較して、ツール数を増加する場合であっても、荷重機構の増設が不要となり、重量増を抑えることができる。 For this reason, even when the number of tools is increased as compared with the conventional case where it is necessary to provide a load mechanism for each tool, it is not necessary to add a load mechanism, and an increase in weight can be suppressed.
また、荷重機構の増設が不要なため、低コスト化を図ることができる。さらに、荷重機構の増加に伴う配線増も防止できるため、配索の簡素化を図ることができる。 In addition, since no additional load mechanism is required, the cost can be reduced. Furthermore, since the increase in wiring accompanying the increase in the load mechanism can be prevented, the wiring can be simplified.
さらに、請求項3のダイボンダでは、前記ピック荷重機構を前記ピックアップポイント側に設定し、前記回転体と別箇所に固定するとともに、前記プレース荷重機構を前記ボンディングポイント側に設定し、前記回転体と別箇所に固定することによって、前記回転体の重量増を防止することができる。
Furthermore, in the die bonder according to
このため、荷重機構が回転体に設けられた場合と比較して、回転体の軽量化を図ることができ、高速化に貢献することができる。 For this reason, compared with the case where a load mechanism is provided in a rotary body, the weight reduction of a rotary body can be achieved and it can contribute to speed-up.
加えて、請求項4のダイボンダにあっては、前記第一群を構成する第一回転体と前記第二群を構成する第二回転体とを独立して回転可能に構成したので、前記第一回転体によって前記ピックアップポイント又は前記ボンディングポイントに移動されたツールを、当該第一回転体の回転制御によって、その移動軌跡の接線方向への微調整を行うことができる。
In addition, in the die bonder according to
また、これと独立して前記第二回転体によって前記ボンディングポイント又は前記ピックアップポイントに移動されたツールを、当該第二回転体の回転制御によって、その移動軌跡の接線方向への微調整を行うことができる。 Independently of this, the tool moved to the bonding point or the pickup point by the second rotating body is finely adjusted in the tangential direction of the movement locus by the rotation control of the second rotating body. Can do.
ここで、前記第一群と前記第二群とが同一の回転体に設定された場合、一方のツールをピックアップポイントに合わせて回転体を制御すると、前記ボンディングポイント側に配置された他方のツールも動いてしまう。このため、このような構造にあっては、いずれか一方にツール位置を微調整する為の位置調整機構が必要となる。このとき、この位置調整機構では、微調整が可能なボールねじ等の精密機構が必要となるが、これらの精密機構にあっては、寿命が比較的短いという欠点を有している。 Here, when the first group and the second group are set to the same rotating body, when the rotating body is controlled by adjusting one tool to the pickup point, the other tool arranged on the bonding point side Will also move. For this reason, in such a structure, a position adjustment mechanism for finely adjusting the tool position is required for either one of them. At this time, this position adjustment mechanism requires a precision mechanism such as a ball screw that can be finely adjusted. However, these precision mechanisms have a drawback that their lifetime is relatively short.
そこで、前述した構成により、ツール位置を微調整する為の位置調整機構が不要となるため、機構全体としての長寿化を図ることができる。 Therefore, the above-described configuration eliminates the need for a position adjustment mechanism for finely adjusting the tool position, and thus the overall life of the mechanism can be extended.
また、請求項5のダイボンダにおいては、前記各ツールの移動軌跡上に通過するツールの画像を取得する画像取得手段を設け、該画像取得手段で取得した画像から前記各ツールの取付位置を検出することによって、ツールの位置ズレを自動検出することができる。
The die bonder according to
これにより、ツールの位置ズレを人手によって検出していた従来と比較して、調整時間を短縮することができる。 As a result, the adjustment time can be shortened as compared with the conventional case where the positional deviation of the tool is detected manually.
さらに、請求項6のダイボンダでは、前記画像取得手段で取得した各ツールのツール画像を用いて対応するツールの取付位置情報を個別に管理し、これらの取付位置情報を用いることによって、対応するツールによるピックアップ位置の補正を行うことができる。
Furthermore, in the die bonder according to
これにより、作動中でのピックアップ位置の補正が可能となり、正確なピックアップが可能となり、ボンディング精度が向上する。 As a result, the pickup position during operation can be corrected, accurate pickup can be performed, and bonding accuracy can be improved.
また、手作業で調整作業を行う場合と比較して、作業者毎に生じ得る調整むらを防止し、調整精度の安定化を図ることができる。 Further, as compared with the case where the adjustment work is performed manually, the adjustment unevenness that may occur for each worker can be prevented, and the adjustment accuracy can be stabilized.
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2は、本実施の形態にかかるダイボンダ1を示す図であり、該ダイボンダ1は、ウエハリング2に張設されたウエハシート3上のチップ4,・・・をワークテーブル5にセットされた短冊状のリードフレーム6にボンディングする装置である。
1 and 2 are views showing a
このダイボンダ1は、前記ウエハリング2がセットされるウエハユニット11と、前記ワークテーブル5を備えたワークユニット12と、前記ウエハリング2上のチップ4,・・・を前記リードフレーム6に移送してボンディングするボンディングユニット13とによって構成されている。
The
前記ウエハユニット11は、前記ウエハリング2を交換可能に保持するウエハホルダ21を備えており、該ウエハホルダ21内には、突き上げユニット22が配設されている。該突き上げユニット22は、外周部を構成する突き上げヘッド23と、該突き上げヘッド23内に設けられた図外の突き上げピンとによって構成されており、該突き上げピンは、図外の昇降機構によって昇降されるように構成されている。
The
これにより、この昇降機構によって前記突き上げピンを下降した際には、該突き上げピンの先端を前記突き上げヘッド23のステージ面31より下側へ後退できるように構成されており、上昇時には、前記突き上げピンの先端部を前記ステージ面31より突出させ、該ステージ面31に吸着保持された前記ウエハシート3上のチップ4を突き上げることによって、当該チップ4を前記ウエハシート3から剥離できるように構成されている。
Thereby, when the push-up pin is lowered by the lifting mechanism, the tip of the push-up pin can be retracted downward from the
前記ウエハホルダ21は、図外のホルダ駆動機構に支持されており、該ホルダ駆動機構によってXY方向へ駆動されるように構成されている。前記突き上げユニット22は、ユニット駆動機構41に支持されており、前記突き上げユニット22は、前記ユニット駆動機構41によってY方向へ駆動されるように構成されている(図1参照)。
The
これにより、前記ウエハホルダ21に保持されたウエハリング2をXY方向へ移動することによって、ピックアップ対象となる前記ウエハシート3上のチップ4をピックアップポイント51に移動できるうように構成されており、このチップ位置に合わせて前記突き上げユニット22を移動することによって、当該チップ4の突き上げを正確に行えるように構成されている。
Thereby, the
前記ワークユニット12は、前記ワークテーブル5を駆動するテーブル駆動機構61を備えており、該テーブル駆動機構61によって前記ワークテーブル5を前記XY方向へ駆動できるように構成されている。
The
これにより、前記ワークテーブル5上のリードフレーム6に設定されたボンディング位置をボンディングポイント71に合わせて移動できるように構成されている。
Accordingly, the bonding position set on the
前記ボンディングユニット13は、チップ4をピックアップポイント51でピックアップしてボンディングポイント71でボンディングするツール81,・・・が複数設けられたマルチツールヘッド82を備えている。このマルチツールヘッド82は、図3にも示すように、外周部を構成する第一回転体83と、該第一回転体83の内側に配設される第二回転体84とを備えており、前記第一回転体83と前記第二回転体84とは、ダイボンダ本体に回転自在に支持されている。前記両回転体83,84の回転中心85は、図4に示すように、同軸上に設定されており、各回転体83,84は、それぞれ独立して回動可能に構成されるとともに図外の回転駆動部によって独立して回転制御されるように構成されている。
The
前記第一回転体83は、図3に示したように、円筒体91を備えて成り、該円筒体91には、第一ボンドヘッド101と第三ボンドヘッド102と第五ボンドヘッド103とが設けられている。各ボンドヘッド101〜103は、前記円筒体83から下方へ向けて延出した延出板105,・・・によって構成されており、各延出板105,・・・は等間隔をおいた三箇所に設けられている。前記各延出板105,・・・には、スライドレール106,・・・が設けられており、各スライドレール106,・・・には、スライダ107,・・・が上下移動可能に支持されている。
As shown in FIG. 3, the first
前記各スライダ107,・・・には、水平部111と垂直部112とからなるT字ブラケット113が固定されており、前記垂直部112の上端部には、円筒状のカム114が設けられている。前記水平部111外側の先端部には、図5にも示すように、ツールホルダ115が回動自在に支持されており、該ツールホルダ115は、上下動可能に保持されている。このツールホルダ115には、前記チップ4を保持する為のツール81が交換可能に保持されており、前記ツールホルダ115の基端部は、前記水平部111より上方へ突出するように構成されている。
A T-shaped
前記T字ブラケット113には、側方延出部121及び上方延出部122とで構成されたL字状の荷重リンク123が挟持板124,124間に配置された状態で支持軸125によって軸支されており、前記側方延出部121の先端部は、前記ツールホルダ115の基端に当接するように構成されている。前記側方延出部121の中途部には、ロッド126が突設されており、該ロッド126には、コイルスプリング127の一端が係止されている。該コイルスプリング127の他端は、前記T字ブラケット113の前記水平部111の側面に立設されたピン128に係止されており、前記荷重リンク123には、前記側方延出部121の先端部が前記ツールホルダ115を下方へ向けて付勢するように構成されている。
The T-shaped
これにより、前記ツールホルダ115に保持された前記ツール81には、図6に示すように、前記コイルスプリング127による一定荷重131が下方へ向けて加えられるように構成されている。
Accordingly, as shown in FIG. 6, a
前記T字ブラケット113の前記水平部111より下方に延出した前記ツールホルダ115の基端部には、図5に示したように、プーリ141が外嵌しており、該プーリ141には、ベルト142の一端部が掛けられている。一方、前記水平部111の内側に位置する端部には、図3に示したように、回転軸143が上下に貫通しており、下方に延出した前記回転軸143の下端部にも、プーリ144が外嵌している。この回転軸143下端部のプーリ144には、前記ベルト142の他端部が掛けられており、前記両プーリ141,144は、前記ベルト142によって連結されている。
As shown in FIG. 5, a
前記各ボンドヘッド101〜103の前記T字ブラケット113に支持された前記各回転軸143,・・・は、上方へ向けて延出しており、各回転軸143,・・・の上端部には、プーリ151,・・・が外嵌している。各プーリ151,・・・の中央部には、駆動軸152の先端部に設けられたプーリ153が配設されており、このプーリ153と前記回転軸143に設けられた前記各プーリ151,・・・とには、ベルト154が掛けられている。
The
前記駆動軸152に基端部にも、プーリ161が設けられており、このプーリ161は、ベルト162を介して第一回転モータ163の出力軸164に設けられたプーリ165に接続されている。
A
これにより、前記第一回転モータ163を回転制御することによって前記各回転軸143,・・・を回転できるように構成されており、これに伴って前記第一ボンドヘッド101と第三ボンドヘッド102と第五ボンドヘッド103に設けられた各ツール81,・・・を回転制御する第一回転機構171が構成されている。
Accordingly, the
前記第二回転体84は、周面に溝部201,・・・が形成された円柱体202を備えて成り、該円柱体102には、前述した第一ボンドヘッド101と第三ボンドヘッド102と第五ボンドヘッド103と同構造の第二ボンドヘッド301と第四ボンドヘッド302と第六ボンドヘッド303とが設けられている。
The second
以下、前記第一ボンドヘッド101と第三ボンドヘッド102と第五ボンドヘッド103と同一又は同等部分に付いては同符号を付して説明する。
Hereinafter, the same or equivalent parts as those of the
前記各ボンドヘッド301〜303は、前記円柱体202から下方へ向けて延出した延出板105によって構成されており、各延出板105,・・・は等間隔をおいた三箇所に設けられている。前記各延出板105,・・・には、スライドレール106,・・・が設けられており、各スライドレール106,・・・には、スライダ107,・・・が上下移動可能に支持されている。
Each of the bond heads 301 to 303 is composed of an
前記スライダ107には、水平部111と垂直部112とからなるT字ブラケット113が固定されており、前記垂直部112の上端部には、円筒状のカム114が設けられている。前記水平部111外側の先端部には(図5参照)、ツールホルダ115が回動自在に支持されており、該ツールホルダ115は、上下動可能に保持されている。このツールホルダ115には、前記チップ4を保持する為のツール81が交換可能に保持されており、前記ツールホルダ115の基端部は、前記水平部111より上方へ突出するように構成されている。
A T-shaped
前記T字ブラケット113には、側方延出部121及び上方延出部122とで構成されたL字状の荷重リンク123が挟持板124,124間に配置された状態で支持軸125によって軸支されており、前記側方延出部121の先端部は、前記ツールホルダ115の基端に当接するように構成されている。前記側方延出部121の中途部には、ロッド126が突設されており、該ロッド126には、コイルスプリング127の一端が係止されている。該コイルスプリング127の他端は、前記T字ブラケット113の前記水平部111の側面に立設されたピン128に係止されており、前記荷重リンク123には、前記側方延出部121の先端部が前記ツールホルダ115を下方へ向けて付勢するように構成されている。
The T-shaped
これにより、前記ツールホルダ115に保持された前記ツール81には、図6に示したように、前記コイルスプリング127による一定131荷重が下方へ向けて加えられるように構成されている。
Thereby, as shown in FIG. 6, a constant 131 load by the
前記T字ブラケット113の前記水平部111より下方に延出した前記ツールホルダ115の基端部には、図5に示したように、プーリ141が外嵌しており、該プーリ141には、ベルト142の一端部が掛けられている。一方、前記水平部111の内側に位置する端部には、回転軸143が上下に貫通しており、下方に延出した前記回転軸143の下端部にも、プーリ144が外嵌している。この回転軸143下端部のプーリ144には、前記ベルト142の他端部が掛けられており、前記両プーリ141,144は、前記ベルト142によって連結されている。
As shown in FIG. 5, a
前記各ボンドヘッド301〜303の前記T字ブラケット113,・・・に支持された前記各回転軸143は、上方へ向けて延出しており、各回転軸143,・・・の上端部には、プーリ151,・・・が外嵌している。各プーリ151,・・・の中央部には、駆動軸152の先端部に設けられたプーリ153が配設されており、このプーリ153と前記回転軸143,・・・に設けられた前記各プーリ151,・・・とには、ベルト154が掛けられている。
The
前記駆動軸152に基端部にも、プーリ161が設けられており、このプーリ161は、ベルト162を介して第二回転モータ311の出力軸312に設けられたプーリ313に接続されている。
A
これにより、前記第二回転モータ311を回転制御することによって前記各回転軸143,・・・を回転できるように構成されており、これに伴って前記第二ボンドヘッド301と第四ボンドヘッド302と第六ボンドヘッド303に設けられた各ツール81,・・・を回転制御する第二回転機構321が構成されている。
Thus, the
このとき、前記第二ボンドヘッド301と第四ボンドヘッド302と第六ボンドヘッド303とに設けられた各ツール81,・・・は、前記第一ボンドヘッド101と第三ボンドヘッド102と第五ボンドヘッド103とに設けられた前記各ツール81,・・・と独立して回転制御できるように構成されており、前記第一ボンドヘッド101と第三ボンドヘッド102と第五ボンドヘッド103に保持されたツール81,・・・によって第一群が構成されるとともに、前記第二ボンドヘッド301と第四ボンドヘッド302と第六ボンドヘッド303とに保持されたツール81,・・・によって第二群が構成されている。
At this time, the
この第二回転体84は、図1及び図2に示したように、前記第一回転体83の内側に配置された状態で組み立てられるように構成されており、一体化されることによって前記マルチツールヘッド82が形成されるように構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the second
この組合せ状態において、前記第一群を構成する第一回転体83と前記第二群を構成する第二回転体84とは、その回転中心85が同軸上に配置され、独立して回転できるように構成されており、前記第一回転体83の前記第一ボンドヘッド101と第三ボンドヘッド102と第五ボンドヘッド103と、前記第二回転体84の前記第二ボンドヘッド301と第四ボンドヘッド302と第六ボンドヘッド303とは、交互に配置されるように構成されている。これにより、前記各ボンドヘッド101〜103、301〜303に設けられた第一群又は前記第二群のツール81,・・・うちの一方の群に属するツール81を前記ピックアップポイント51に移動した状態で、他方の群に属するツール81が前記ボンディングポイント71に移動されるように構成されている。
In this combined state, the first
前記ダイボンダ1には、図1及び図2に示したように、前記ピックアップポイント51側である前記突き上げユニット22の上部には、前記ピックアップポイント51に移動されたツール81による荷重を制御するピック荷重機構331が設けられており、前記ボンディングポイント71側である前記ワークユニット12の上部には、前記ボンディングポイント71に移動されたツール81による荷重を制御するプレース荷重機構332が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
これらの荷重機構331,332は、図外の箇所に支持されており、前記両荷重機構331,332の固定点は前記マルチツールヘッド82と分離され、各荷重機構331,332の重量が前記前記マルチツールヘッド82を構成する前記各回転体83,84に加わらないように構成されている。なお、高さ保持板333,333は、各ヘッドが移動する際に高さ方向を保持する為のものである。
These
前記ピック荷重機構331のベース341には、図2及び図5に示したように、荷重アクチュエータ342が設けられており、該荷重アクチュエータ342は、供給される電流に応じた付勢力を伸張方向へ出力するように構成されている。この荷重アクチュエータ342の先端の設けられた荷重ヘッド343は、その先端が二股に形成されており、その間には、軸345を介して支持されたローラ346が回転自在に支持されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, a
このローラ346は、図6に示すように、前記各回転体83,84に設けられた前記各ボンドヘッド101〜103、301〜303が前記ピックアップポイント51へ移動された際に、当該ボンドヘッド101〜103、301〜303に設けられた前記荷重リンク123の前記上方延出部122に当接するように構成されており、前記荷重アクチュエータ342からの出力が前記荷重リンク123の前記上方延出部122に伝達されることによって、前記コイルスプリング127により前記荷重リンク123に加えられた一定荷重131から前記荷重アクチュエータ342からの付勢力351を減算した制御荷重352を前記ツール81に加えられるように構成されている。
As shown in FIG. 6, the
また、前記プレース荷重機構332も前述と同構造を備えており、同一又は同等部分に付いては、同符号を付して説明する。すなわち、図2及び図5に示したように、前記プレース荷重機構332のベース341にも、荷重アクチュエータ342が設けられており、該荷重アクチュエータ342は、供給される電流に応じた付勢力を伸張方向へ出力するように構成されている。この荷重アクチュエータ342の先端の設けられた荷重ヘッド343は、その先端が二股に形成されており、その間には、軸345を介して支持されたローラ346が回転自在に支持されている。
The
このローラ346は、図6に示したように、前記各回転体83,84に設けられた前記各ボンドヘッド101〜103、301〜303が前記ピックアップポイント51へ移動された際に、当該ボンドヘッド101〜103、301〜303に設けられた前記荷重リンク123の前記上方延出部122に当接するように構成されており、前記荷重アクチュエータ342からの出力が前記荷重リンク123の前記上方延出部122に伝達されることによって、前記コイルスプリング127により前記荷重リンク123に加えられた一定荷重131から前記荷重アクチュエータ342からの付勢力351を減算した制御荷重352を前記ツール81に加えられるように構成されている。
As shown in FIG. 6, the
前記ピック荷重機構331及び前記プレース荷重機構332の荷重アクチュエータ342は、それぞれ独立して制御されるように構成されている。これにより、前記ピックアップポイント51に配置されたツール81と前記ボンディングポイント71に配置されたツール81とでは、それぞれ適した最適な荷重が加えられるように構成されている。
The load actuators 342 of the
また、前記ダイボンダ1は、図7及び図8に示すように、前記ボンディングユニット13による前記各ツール81,・・・の移動軌跡361上に通過するツール81の画像を取得する画像取得手段としての認識カメラ362が前記ピックアップポイント51と前記ボンディングポイント71間の認識位置363に設けられており、当該認識カメラ362によって前記ツール81の下面からの画像を取得するとともに、当該取得画像を解析することによって、前記各ツール81,・・・の取付位置を検出できるように構成されている。
7 and 8, the
そして、前記ボンディングユニット13を駆動する図外の駆動機構と、ウエハホルダ21を駆動する図外のホルダ駆動機構と、前記ユニット駆動機構41と、前記昇降機構と、前記テーブル駆動機構61と、荷重アクチュエータ342と、前記認識カメラ362等は、図外の制御装置に接続されており、該制御装置からの制御信号に従って動作するように構成されている。この制御装置は、例えばパソコンで構成されており、ハードディスク等の記憶装置に記憶されたプログラムに従って動作することにより、一連のボンディング動作を行えるように構成されている。
An unillustrated drive mechanism for driving the
図8は、前記ボンディングユニット13における各ボンドヘッド101〜103、301〜303の動作を示すフローチャートで、図9は、その動作を示す説明図であり、前記第一群に属する前記第一ボンドヘッド101では、第一回転体83に設けられた第一回転機構171によってツール81の回転制御することでピックアップするチップ4に合わせてツール81をピックアップ回転補正し(S1)、ピックアップポイント51にてチップ4をピックアップして(S2)、前記認識カメラ362上にてピックアップしたチップ4の位置認識を行うとともに(S3)、第一停止点で停止した後(S4)、前記第一回転機構171でツール81の回転制御してピックアップしたチップ4の状態に基づいてプレース回転補正を行う(S5)。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of each of the bond heads 101 to 103 and 301 to 303 in the
この状態において、前記ツール81に保持したチップ4をリードフレーム6に設定されたボンディング箇所にボンディングして(S6)、第二停止点で停止するとともに(S7)。第三停止点で停止した後(S8)、前記ステップS1へ戻る。
In this state, the
また、前記第一群に属する前記第三ボンドヘッド102では、前記第一停止点で停止した後(SB1)、前記第一回転機構171でツール81の回転制御してピックアップしたチップ4の状態に基づいてプレース回転補正を行い(SB2)、前記ツール81に保持したチップ4をリードフレーム6に設定されたボンディング箇所にボンディングする(SB3)。
In the
そして、第二停止点で停止するとともに(SB4)、第三停止点で停止した後(SB5)、前記第一回転機構171によってツール81の回転制御することでピックアップするチップ4に合わせてツール81をピックアップ回転補正し(SB6)、ピックアップポイント51にてチップ4をピックアップして(SB7)、前記認識カメラ362上にてピックアップしたチップ4の位置認識を行ってから(SB8)、前記ステップSB1へ戻る。
After stopping at the second stop point (SB4) and after stopping at the third stop point (SB5), the
さらに、前記第一群に属する前記第五ボンドヘッド103では、前記第二停止点で停止するとともに(SC1)、第三停止点で停止した後(SC2)、前記第一回転機構171によってツール81の回転制御することでピックアップするチップ4に合わせてツール81をピックアップ回転補正し(SC3)、ピックアップポイント51にてチップ4をピックアップして(SC4)、前記認識カメラ362上にてピックアップしたチップ4の位置認識を行う(SC5)。
Furthermore, the
その後、前記第一停止点で停止した後(SC6)、前記第一回転機構171でツール81の回転制御してピックアップしたチップ4の状態に基づいてプレース回転補正を行い(SC7)、前記ツール81に保持したチップ4をリードフレーム6に設定されたボンディング箇所にボンディングして(SC8)、前記ステップSC1へ戻る。
Thereafter, after stopping at the first stop point (SC6), the rotation of the
一方、前記第二群に属する前記第二ボンドヘッド301では、前記認識カメラ362上にてピックアップしたチップ4の位置認識を行うとともに(SD1)、第一停止点で停止した後(SD2)、前記第二回転機構321でツール81の回転制御してピックアップしたチップ4の状態に基づいてプレース回転補正を行った後(SD3)、前記ツール81に保持したチップ4をリードフレーム6に設定されたボンディング箇所にボンディングする(SD4)。
On the other hand, in the
その後、第二停止点で停止するとともに(SD5)、第三停止点で停止した後(SD6)、第二回転体84に設けられた第二回転機構321によってツール81の回転制御することでピックアップするチップ4に合わせてツール81をピックアップ回転補正し(SD7)、ピックアップポイント51にてチップ4をピックアップして(SD8)、前記ステップSD1へ戻る。
After that, after stopping at the second stop point (SD5) and after stopping at the third stop point (SD6), the pick-up is performed by controlling the rotation of the
また、前記第二群に属する前記第四ボンドヘッド302では、前記第二回転機構321でツール81の回転制御してピックアップしたチップ4の状態に基づいてプレース回転補正を行った後(SF1)、前記ツール81に保持したチップ4をリードフレーム6に設定されたボンディング箇所にボンディングし(SF2)、前記第二停止点で停止するとともに(SF3)、前記第三停止点で停止する(SF4)。
Further, in the
その後、前記第二回転体84に設けられた第二回転機構321によってツール81の回転制御することでピックアップするチップ4に合わせてツール81をピックアップ回転補正し(SF5)、ピックアップポイント71にてチップ4をピックアップして(SF6)、前記認識カメラ362上にてピックアップしたチップ4の位置認識を行うとともに(SF7)、前記第一停止点で停止した後(SF8)、前記ステップSF1へ戻る。
Thereafter, the rotation of the
さらに、前記第二群に属する前記第六ボンドヘッド303では、前記第三停止点で停止した後(SG1)、前記第二回転体84に設けられた第二回転機構321によってツール81の回転制御することでピックアップするチップ4に合わせてツール81をピックアップ回転補正し(SG2)、ピックアップポイント51にてチップ4をピックアップして(SG3)、前記認識カメラ362上にてピックアップしたチップ4の位置認識を行うとともに(SG4)、前記第一停止点で停止する(SG5)。
Further, in the
その後、前記第二回転機構321でツール81の回転制御してピックアップしたチップ4の状態に基づいてプレース回転補正を行い(SG6)、前記ツール81に保持したチップ4をリードフレーム6に設定されたボンディング箇所にボンディングし(SG7)、前記第二停止点で停止してから(SG8)、前記ステップSG1へ戻る。
Thereafter, place rotation correction was performed based on the state of the
一方、図10から図12は、ツール位置を調整する際のフローチャートであり、ツール位置の調整を行う際には、前記各ツール81,・・・から基準となるツール81を選択し(SH1)、当該ツール81を前記認識カメラ362上に移動して、当該ツール81の先端のツール画像501を取得して画像処理を行うことで、当該ツール81の中心座標をツール中心502として求めた後(SH2)、このツール中心502が前記認識カメラ362のカメラ中心503と一致するように、当該認識カメラ362をモーター又は手動で移動して、ツール中心502とカメラ中心503とを一致させ、このカメラ位置を基準とする(SH3)。
10 to 12 are flowcharts when the tool position is adjusted. When the tool position is adjusted, the
次に、ボンディング開始時において、前記認識カメラ362で他のツール81のツール画像501を取得して、各ツール81,・・・のツール中心502とカメラ中心503とのズレ量を画像解析によって求め(SH4)、求められた各ズレ量をツール81,・・・毎に前記制御装置内のハードディスク等の記録部に書き込んで保存する(SH5)。これにより、以後は、前記基準のツール81のみをテーィチングするだけでよい。
Next, at the start of bonding, the
そして、ボンディングを開始してウエハリング2上のチップ4をピックアップする際には、ピックアップを行うツール81に関連付けられたズレ量を前記記録部から読み出し、このズレ量に基づいて、図12に示したように、前記ウエハユニット11及び前記突き上げユニット22によって前記ウエハリング2及び前記突き上げヘッド23を移動することによって、当該ツール81による正確なピックアップを可能とする(SH6)。
When the
このとき、前記第一群を構成する第一回転体83と前記第二群を構成する第二回転体84とが独立して回転可能に構成されているので、前記第一回転体83によって前記ピックアップポイント51又は前記ボンディングポイント71に移動されたツール81を、当該第一回転体83の回転制御によって、その移動軌跡361の接線方向601,601への微調整を行うことができる(図4参照)。
At this time, since the first
以上の構成にかかる本実施の形態において、第一群に属するツール81,・・・をピックアップポイント51に配置した状態では、第二群に属するツール81,・・・がボンディングポイント71に配置されるように構成されており、前記ピックアップポイント51に配置された前記第一群に属するツール81,・・・は、第一回転機構171によって回転される。また、前記ボンディングポイント71に配置された前記第二群に属するツール81,・・・は、第二回転機構321によって回転される。
In the embodiment according to the above configuration, in the state where the
これにより、ツール81の回転を要するピックアップ時及びボンディング時において、ピックアップするツール81とボンディングするツール81とを前記各回転機構171,321によって独立して回動することができる。
Thereby, the
このため、各ツール81,・・・に応じて回転機構を設けることなく、ピックアップ時での回転調整とボンディング時での回転調整とを、不具合なく行うことができる。
For this reason, rotation adjustment at the time of pick-up and rotation adjustment at the time of bonding can be performed without any trouble without providing a rotation mechanism according to each
このとき、前記第一回転機構171は、前記第一群に属するツール81,・・・を回動するように構成されており、前記第二回転機構321は、前記第二群に属するツール81,・・・を回動するように構成されている。
At this time, the first
このため、前記各群においてツール81を増やした場合であっても、前記各回転機構171,321を増設することなく、ピックアップ時及びボンディング時でのツール81の回転を独立して行うことができる。
For this reason, even when the number of
したがって、ツール81と同数の回転機構が必要となる従来と比較して、ツール数を増加した場合であっても、回転機構を構成する機構部分や回転モータ等を増設が不要となり、重量増を抑えることができる。これにより、作動時の高速化を図ることができる。
Therefore, even when the number of tools is increased as compared with the conventional case in which the same number of rotation mechanisms as the
また、回転機構の増設が不要なため、低コスト化を図ることができる。さらに、回転機構の増加に伴う配線増も防止できるため、配索の簡素化を図ることができる。 In addition, since no additional rotation mechanism is required, the cost can be reduced. Furthermore, since the increase in wiring accompanying the increase in the rotation mechanism can be prevented, the wiring can be simplified.
また、前記ピックアップポイント51に移動されたツール81による荷重を制御するピック荷重機構331と、前記ボンディングポイント71に移動されたツール81による荷重を制御するプレース荷重機構332とを備えており、前記ピックアップポイント51に移動されたツール81による荷重を前記ピック荷重機構331で制御することができるとともに、前記ボンディングポイント71に移動されたツール81による荷重を前記プレース荷重機構332によって制御することができる。
Further, a
このため、ツール81,・・・毎に荷重機構を設ける必要があった従来と比較して、ツール数を増加する場合であっても、荷重機構の増設が不要となり、重量増を抑えることができる。
For this reason, even when the number of tools is increased as compared with the conventional case where it is necessary to provide a load mechanism for each of the
また、荷重機構の増設が不要なため、低コスト化を図ることができる。さらに、荷重機構の増加に伴う配線増も防止できるため、配索の簡素化を図ることができる。 In addition, since no additional load mechanism is required, the cost can be reduced. Furthermore, since the increase in wiring accompanying the increase in the load mechanism can be prevented, the wiring can be simplified.
さらに、前記ピック荷重機構331を前記ピックアップポイント51側に設定し、前記各回転体83,84と別箇所に固定するとともに、前記プレース荷重機構332を前記ボンディングポイント71側に設定し、前記各回転体83,84と別箇所に固定することによって、前記各回転体83,84の重量増を防止することができる。
Further, the
このため、荷重機構が回転体に設けられた場合と比較して、前記各回転体83,84の軽量化を図ることができ、高速化に貢献することができる。
For this reason, compared with the case where a load mechanism is provided in a rotary body, the weight reduction of each said
加えて、前記第一群を構成する第一回転体83と前記第二群を構成する第二回転体84とを独立して回転可能に構成したので、前記第一回転体83によって前記ピックアップポイント51又は前記ボンディングポイント71に移動されたツール81を、当該第一回転体83の回転制御によって、その移動軌跡361の接線方向601,601への微調整を行うことができる(図4参照)。
In addition, since the first
また、これと独立して前記第二回転体84によって前記ボンディングポイント71又は前記ピックアップポイント51に移動されたツール81を、当該第二回転機構321の回転制御によって、その移動軌跡361の接線方向601,601への微調整を行うことができる(図4参照)。
Independently of this, the
ここで、前記第一群と前記第二群とが同一の回転体に設定された場合、一方のツール81をピックアップポイント51に合わせて回転体を制御すると、前記ボンディングポイント71側に配置された他方のツール81も動いてしまう。このため、このような構造にあっては、いずれか一方にツール位置を微調整する為の位置調整機構が必要となる。このとき、この位置調整機構では、微調整が可能なボールねじ等の精密機構が必要となるが、これらの精密機構にあっては、寿命が比較的短いという欠点を有している。
Here, when the first group and the second group are set to the same rotating body, when the rotating body is controlled by adjusting one
そこで、本実施の形態のように構成することによって、ツール位置を微調整する為の位置調整機構が不要となるため、機構全体としての長寿化を図ることができる。 Therefore, by configuring as in the present embodiment, a position adjusting mechanism for finely adjusting the tool position becomes unnecessary, so that the lifetime of the entire mechanism can be increased.
一方、前記ダイボンダ1では、前記各ツール81,・・・の移動軌跡361上に、通過するツール81,・・・の画像を取得する認識カメラ362を設け、該認識カメラ362で取得した画像から前記各ツール81,・・・の取付位置を検出することによって、ツール81の位置ズレを自動検出することができる。
On the other hand, the
これにより、ツール81の位置ズレを人手によって検出していた従来と比較して、調整時間を短縮することができる。
As a result, the adjustment time can be shortened as compared with the conventional case where the positional deviation of the
また、前記認識カメラ362で取得した各ツール81,・・・のツール画像501を用いて対応するツール81の取付位置情報を個別に管理し、これらの取付位置情報を用いることによって、対応するツール81によるピックアップ位置の補正を行うことができる。
Further, by using the
これにより、作動中でのピックアップ位置の補正が可能となり、正確なピックアップが可能となり、ボンディング精度が向上する。 As a result, the pickup position during operation can be corrected, accurate pickup can be performed, and bonding accuracy can be improved.
また、手作業で調整作業を行う場合と比較して、作業者毎に生じ得る調整むらを防止し、調整精度の安定化を図ることができる。 Further, as compared with the case where the adjustment work is performed manually, the adjustment unevenness that may occur for each worker can be prevented, and the adjustment accuracy can be stabilized.
1 ダイボンダ
4 チップ
6 リードフレーム
51 ピックアップポイント
71 ボンディングポイント
81 ツール
82 マルチツールヘッド
83 第一回転体
84 第二回転体
85 回転中心
171 第一回転機構
331 ピック荷重機構
332 プレース荷重機構
361 移動軌跡
362 認識カメラ
501 ツール画像
1
Claims (6)
回転自在に支持した前記各ツールを前記ピックアップポイントと前記ボンディングポイントとの間で移動する回転体を第一群及び第二群に区分けして、前記第一群及び前記第二群のうちの一方の群に属するツールを前記ピックアップポイントに移動した状態で他方の群に属するツールが前記ボンディングポイントに移動されるように前記各群でのツールの配置を設定するとともに、前記第一群に属するツールを回転する第一回転機構と前記第二群に属するツールの回転する第二回転機構とを設けたことを特徴とするダイボンダ。 A die bonder having a multi-tool head provided with a plurality of tools for picking up a chip at a pick-up point and bonding at a bonding point,
A rotary body that moves each tool supported rotatably between the pick-up point and the bonding point is divided into a first group and a second group, and one of the first group and the second group The tool belonging to the first group is set so that the tool belonging to the other group is moved to the bonding point while the tool belonging to the other group is moved to the pickup point, and the tool belonging to the first group A die bonder comprising a first rotation mechanism for rotating a tool and a second rotation mechanism for rotating a tool belonging to the second group.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009161624A JP2011018735A (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Die bonder |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102709214A (en) * | 2012-05-07 | 2012-10-03 | 深圳翠涛自动化设备股份有限公司 | Multihead rotary chip bonder |
US10204155B2 (en) | 2014-09-29 | 2019-02-12 | International Business Machines Corporation | Displaying conversion candidates associated with input character string |
-
2009
- 2009-07-08 JP JP2009161624A patent/JP2011018735A/en active Pending
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US10204155B2 (en) | 2014-09-29 | 2019-02-12 | International Business Machines Corporation | Displaying conversion candidates associated with input character string |
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