JP2021027126A - Drive device, die bonder, bonding method, and semiconductor element manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動装置、ダイボンダ、ボンディング方法、及び半導体素子製造方法に関する。 The present invention relates to a drive device, a die bonder, a bonding method, and a semiconductor device manufacturing method.
半導体チップをプリント基板に配置する装置であるダイボンダは、半導体チップを吸着するコレットを、移動機構を用いて移動させる必要があり、移動機構としては、特許文献1等に記載のような駆動機構を用いることができる。 A die bonder, which is a device for arranging a semiconductor chip on a printed circuit board, needs to move a collet that adsorbs the semiconductor chip by using a moving mechanism. As the moving mechanism, a drive mechanism as described in Patent Document 1 or the like is used. Can be used.
この駆動機構は、図12に示すように、ボンディングヘッドをZ(高さ)方向に昇降させ、Y軸方向に移動させるZY駆動軸111と、X軸方向に移動させX駆動軸(図示省略)を有し、ZY駆動軸111は、コレット103を有するボンディングヘッド110をピックアップポジションPとボンディングポジションQとの間を往復するY駆動軸112と、ダイ(チップ)101をウエハ106からピックアップする又は基板にボンディングするために昇降させるZ駆動軸113とを有する。X駆動軸は、ZY駆動軸111全体を、X軸方向に移動させる。
As shown in FIG. 12, this drive mechanism has a
ZY駆動軸111は、Y駆動軸112と、Z駆動軸113と、Y駆動軸112のY軸可動部112aとZ駆動軸113のZ軸可動部113aとを連結する連結部115と、ボンディングヘッド110をZ軸中心に回転させる回転駆動部(図示省略)と、これら全体を支える支持体116とを有する。この場合の支持体116は、上部支持体116aと、側部支持体116bと、下部支持体116cと、上部支持体116aと下部支持体116cとの間のY駆動軸支持体116dとを有する。
The
Y駆動軸112は、N極とS極の永久磁石が交互にY軸方向に多数配列された上下の固定磁石部118を有する逆コの字状のY軸固定部112bと、Y軸固定部112bとY駆動軸支持体116dとの間に設けられ、Y軸固定部112bをY軸方向に移動可能するリニアガイド120とを有する。また、Y駆動軸112は、前記配列方向に少なくとも1組のN極とS極の電磁石を有し、逆コの字状の凹部に挿入され凹部内を移動するY軸可動部112aと、Y軸可動部112aを支持する連結部115に固定され、連結部115と下部支持体116cとの間に設けられたY軸リニアガイド121とを有する。なお、リニアガイド120は、Y駆動軸支持体側のガイドレール120aと、Y軸固定部112b側のスライダ120bからなる。また、リニアガイド121は、下部支持体116c側のガイドレール121aと、Y駆動軸支持体116側のスライダ121bとからなる。
The Y-
Z駆動軸113は、Y駆動軸112と同様に、N極とS極の電磁石が交互にZ軸方向に多数配列された左右の固定磁石部122、122を有する逆Uの字状のZ軸固定部113bと、Z軸固定部113bの配列方向に少なくとも1組のN極とS極の電磁石を上部に有し、逆Uの字状の凹部に挿入され凹部内を移動するZ軸可動部113aと、Z軸可動部113aと連結部115との間のリニアガイド123とを有する。リニアガイド123は、連結部115側のガイドレール123aとZ軸可動部113a側のスライダ123bとからなる。
Similar to the
Z軸可動部113aは連結部115を介してY軸可動部112aと繋がっており、Y軸可動部112aがY軸方向に移動するとZ軸可動部113も共にY軸方向に移動する。そして移動先の所定の位置でZ軸可動部113a(ボンディングヘッド)が昇降できるようにする必要がある。
The Z-axis
このように、構成することによって、Y軸固定部112bと一体となって動く固定一体部(Y軸固定部112b、固定磁石118,118、Y軸リニアガイド120のY軸固定部112b側のスライダ)をカウンタウエイトとしてY軸方向に移動できるようにして、振動を相殺し制振する。すなわち、特許文献1では、Y駆動軸112のY軸可動部112aとZ駆動軸113のZ軸可動部113aとを連結し、Y軸固定部112bを反力キャンセル部材として使用することになる。
By configuring in this way, the fixed integrated portion (Y-axis
このため、特許文献1に記載のものでは、X軸可動部に、Z軸固定部、Y軸固定部(反力キャンセル部材)が搭載されることになり、可動部質量が大きくなる。従って、X可動部のX軸方向の移動の高速化を図る場合、振動が大きくなる。 Therefore, in the one described in Patent Document 1, the Z-axis fixing portion and the Y-axis fixing portion (reaction force canceling member) are mounted on the X-axis movable portion, and the mass of the movable portion increases. Therefore, when the speed of movement of the X movable portion in the X-axis direction is increased, the vibration becomes large.
また、装置のコンパクト化を図る上で、反力キャンセル部材のストロークを小さくするのが好ましい。ストロークを小さくするために、反力キャンセル部材の質量を、Y可動部の質量よりも数倍大きくするのが一般的である。 Further, in order to make the device compact, it is preferable to reduce the stroke of the reaction force canceling member. In order to reduce the stroke, the mass of the reaction force canceling member is generally made several times larger than the mass of the Y movable portion.
本発明は、X・Y・Zの3軸方向の移動の高速化を図ることが可能な駆動装置、このような駆動装置を用いたダイボンダ、およびボンディング方法、さらには、このようなボンディング方法を用いる半導体素子製造方法、このような半導体素子製造方法にて製造された半導体素子が実装(搭載)された自動車の製造方法を提供する。 The present invention provides a drive device capable of speeding up movement in the three axes of X, Y, and Z, a die bonder using such a drive device, a bonding method, and further, such a bonding method. Provided is a method for manufacturing a semiconductor element to be used, and a method for manufacturing an automobile on which a semiconductor element manufactured by such a method for manufacturing a semiconductor element is mounted (mounted).
本発明の駆動装置は、X軸方向に移動可能なX可動部と、前記X軸方向と直交するY軸方向へ移動可能なY可動部と、前記X軸方向及びY軸方向に移動可能なX・Y可動部と、前記X軸方向及びY軸方向に直交するZ軸方向に駆動可能なZ可動部を有するZ駆動機構部とを備えた駆動装置であって、前記X可動部はX軸方向の駆動が可能とされるとともに、前記Y可動部又はX・Y可動部はY軸方向への駆動が可能とされ、Y可動部又はX・Y可動部のY軸方向への駆動に伴って、前記Y可動部又はX・Y可動部のY軸方向の駆動方向と反対のY軸方向へ移動する反力キャンセル部材を備えるものである。 The drive device of the present invention has an X movable portion that can move in the X-axis direction, a Y movable portion that can move in the Y-axis direction that is orthogonal to the X-axis direction, and a movable portion that can move in the X-axis direction and the Y-axis direction. A drive device including an XY movable portion and a Z drive mechanism portion having a Z movable portion that can be driven in the Z axis direction orthogonal to the X axis direction and the Y axis direction, and the X movable portion is an X. Along with being able to drive in the axial direction, the Y movable part or the XY movable part can be driven in the Y axis direction, and the Y movable part or the XY movable part can be driven in the Y axis direction. Along with this, the Y movable portion or the XY movable portion is provided with a reaction force canceling member that moves in the Y-axis direction opposite to the drive direction in the Y-axis direction.
本発明の駆動装置によれば、Y可動部又はX・Y可動部のY軸方向への駆動に伴い、前記Y可動部又はX・Y可動部のY軸方向の駆動方向と反対のY軸方向へ移動する反力キャンセル部材を備えるので、Y可動部又はX・Y可動部のY軸方向への移動の際に発生する振動を抑えることができる。 According to the drive device of the present invention, as the Y movable portion or the XY movable portion is driven in the Y axis direction, the Y axis opposite to the drive direction of the Y movable portion or the XY movable portion in the Y axis direction. Since the reaction force canceling member that moves in the direction is provided, the vibration generated when the Y movable portion or the XY movable portion moves in the Y-axis direction can be suppressed.
前記X・Y可動部は固定ベースにX軸方向及びY軸方向に移動可能として支持されるとともに、前記X可動部及びZ駆動機構部は前記X・Y可動部に支持され、前記X・Y可動部は、X可動部のX軸方向の駆動に伴ってX軸方向に移動し、前記Y可動部が、前記X・Y可動部のY軸方向への駆動に伴って、前記X・Y可動部の駆動方向と反対のY軸方向へ移動する前記反力キャンセル部材を構成するものであってもよい。 The XY movable portions are supported by the fixed base so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the X-movable portion and the Z drive mechanism portion are supported by the XY movable portions, and the XY movable portions are supported. The movable portion moves in the X-axis direction as the X movable portion is driven in the X-axis direction, and the Y movable portion moves in the Y-axis direction as the XY movable portion is driven in the Y-axis direction. It may constitute the reaction force canceling member that moves in the Y-axis direction opposite to the driving direction of the movable portion.
このように構成することによって、X・Y可動部は、X可動部のX軸方向の駆動に伴ってX軸方向に移動するものであるので、X・Y可動部をX軸方向へ移動させるための駆動機構を設ける必要がない。また、Y可動部が反力キャンセル部材を構成するので、別途反力キャンセル部材を設ける必要がない。さらに、Y可動部は、X・Y可動部のY軸方向への駆動に伴ってY軸方向へ移動するものであり、Y可動部をY軸方向へ駆動させるための駆動機構を設ける必要がない。 With this configuration, the XY movable parts move in the X-axis direction as the X-Y movable parts are driven in the X-axis direction. Therefore, the XY movable parts are moved in the X-axis direction. There is no need to provide a drive mechanism for this. Further, since the Y movable portion constitutes the reaction force canceling member, it is not necessary to separately provide the reaction force canceling member. Further, the Y movable portion moves in the Y-axis direction as the X / Y movable portion is driven in the Y-axis direction, and it is necessary to provide a drive mechanism for driving the Y movable portion in the Y-axis direction. Absent.
Y可動部は、固定ベースにY軸方向に移動可能として支持される第1Y・第2Y可動部を有し、前記X可動部及びZ駆動機構部は、前記X・Y可動部に支持され、前記X・Y可動部は前記X可動部のX軸方向の駆動に伴ってX軸方向へ移動し、前記第1Y可動部が、前記第2Y可動部のY軸方向への駆動に伴って、前記第2Y可動部の移動方向と反対のY軸方向へ移動する前記反力キャンセル部材を構成するものであってもよい。 The Y movable portion has first Y and second Y movable portions supported on a fixed base so as to be movable in the Y axis direction, and the X movable portion and the Z drive mechanism portion are supported by the XY movable portions. The XY movable portions move in the X-axis direction as the X-movable portion is driven in the X-axis direction, and the first Y movable portion moves in the Y-axis direction as the second Y movable portion is driven. It may constitute the reaction force canceling member that moves in the Y-axis direction opposite to the moving direction of the second Y movable portion.
このように構成することによって、X・Y可動部は、X可動部のX軸方向の駆動に伴ってX軸方向に移動するものであるので、X・Y可動部をX軸方向へ移動させるための駆動機構を設ける必要がない。第1Y可動部が、第2Y可動部のY軸方向への駆動に伴って、Y軸方向へ移動するものであり、第1Y可動部をY軸方向へ移動させるための駆動機構を設ける必要がない。 With this configuration, the XY movable parts move in the X-axis direction as the X-Y movable parts are driven in the X-axis direction. Therefore, the XY movable parts are moved in the X-axis direction. There is no need to provide a drive mechanism for this. The first Y movable portion moves in the Y-axis direction as the second Y movable portion is driven in the Y-axis direction, and it is necessary to provide a drive mechanism for moving the first Y movable portion in the Y-axis direction. Absent.
固定ベースに固定されるX固定部と、前記X可動部とでX駆動モータを構成し、X可動部が前記X固定部に非接触でX軸方向に駆動し、かつ、前記X・Y可動部に延長部を設け、前記延長部でもって前記X可動部を構成したものであってもよい。このように構成することによって、装置構成の簡略化を達成できる。 The X fixed portion fixed to the fixed base and the X movable portion form an X drive motor, and the X movable portion is driven in the X axis direction without contacting the X fixed portion, and the X and Y movable parts are formed. An extension portion may be provided in the portion, and the extension portion may form the X movable portion. With such a configuration, simplification of the device configuration can be achieved.
反力キャンセル部材の質量をX・Y可動部の質量よりも大きくしたり、反力キャンセル部材の質量を第2Y可動部とX・Y可動部の合計の質量よりも大きくしたりできる。このように構成することによって、反力キャンセル部材のY軸方向のストロークを小さくでき、装置全体のコンパクト化を達成できる。 The mass of the reaction force canceling member can be made larger than the mass of the XY movable parts, and the mass of the reaction force canceling member can be made larger than the total mass of the second Y movable part and the XY movable parts. With this configuration, the stroke of the reaction force canceling member in the Y-axis direction can be reduced, and the entire device can be made compact.
本発明のダイボンダは、前記駆動装置を備えたダイボンダであって、前記Z可動部にワークを吸着保持する吸着コレットが配設されているものである。 The die bonder of the present invention is a die bonder provided with the driving device, and is provided with a suction collet for sucking and holding a work in the Z movable portion.
本発明のダイボンダによれば、本発明に係るボンディング方法が可能となる。すなわち、ピックアップポジションでZ可動部に配設された吸着コレットにてチップをピックアップし、X可動部とY可動部とX・Y可動部の少なくとも1つを移動させることにより、吸着コレットをボンディングポジション上に搬送し、このボンディングポジションでZ可動部の下降により吸着コレットを下降させてチップをボンディングすることができる。 According to the die bonder of the present invention, the bonding method according to the present invention is possible. That is, the tip is picked up by the suction collet arranged in the Z movable part at the pickup position, and at least one of the X movable part, the Y movable part, and the XY movable part is moved to move the suction collet to the bonding position. The tip can be bonded by transporting it upward and lowering the suction collet by lowering the Z movable portion at this bonding position.
本発明の半導体素子製造方法は、前記ボンディング方法にてボンディングしたチップを、パッケージ化して半導体素子を製造するものである。 The semiconductor device manufacturing method of the present invention manufactures a semiconductor device by packaging a chip bonded by the bonding method.
本発明は、Y可動部又はX・Y可動部のY軸方向への移動の際に発生する振動を抑えることができ、装置として高速化を図って生産性に優れるものとなる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, vibration generated when the Y movable portion or the XY movable portion moves in the Y-axis direction can be suppressed, and the device can be speeded up and is excellent in productivity.
以下本発明の実施の形態を図1〜図11に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
図1は本発明に係る駆動装置(搬送装置)の簡略図を示し、図3はこの搬送装置を用いたダイボンダ(ボンディング装置)を示している。ボンディング装置は本発明に係る駆動装置Mを備え、その上流側にチップ供給部70が配設され、その下流側にチップ被供給部71が配設されている。
FIG. 1 shows a simplified view of a drive device (conveyor device) according to the present invention, and FIG. 3 shows a die bonder (bonding device) using this transfer device. The bonding device includes the drive device M according to the present invention, the
チップ供給部70は、ウエハリング保持部73を有し、ウエハシート15が貼り付けられたウエハリング14を保持するもので、図示省略のエキステンション機構を備えている。ここで、エキステンション機構とは、ウエハシート15にテンションを付与して、このウエハシート15上に貼り付けれたチップ11同士の間隔を拡大するためのものである。金属製のリング(ウエハリング)に張設されたウエハシート(粘着シート15)上にウエハ16が粘着されており、ダイシング工程によって、このウエハ16が多数のチップ11に分断(分割)される。
The
なお、この実施形態では、図示省略するが、ウエハシート(粘着シート)15が貼り付けられたウエハリング14を複数段保持するマガジンを備える。このマガジンは、複数のウエハリング収納室を有し、図示省略のエレベータ機構にて、昇降して、全てのウエハリング収納室を、収納・引き出し可能位置に対応させることができる。そして、マガジンのウエハリング収納室のウエハリング14が、図示省略の移送手段を構成する移送アーム等によって、ウエハリング保持部73に供給される。
Although not shown, the embodiment includes a magazine that holds a plurality of stages of the
また、チップ被供給部71は、リートフレーム等の基板12であり、基板12のアイランド(ボンディング部)に、チップ11が供給(ボンディング)される。なお、基板12は例えば、図示省略の基板搬送コンベアに配設され、このコンベアにて、基板が基板収納用の図示省略のマガジン等に収納される。なお、このマガジンは、複数の基板収納室を有し、図示省略のエレベータ機構にて、昇降して、全ての基板収納室を、収納・引き出し可能位置に対応させることができる。
Further, the
すなわち、このウエハリング保持部73において、本発明に係る駆動装置Mに付設された吸着コレット13にてチップ11をピックアップし、このピックアップしたチップ11を基板12のアイランドにボンディングすることになる。
That is, in the wafer
駆動装置Mは、図2に示すように、先端に吸着コレット13が付設されたボンディングヘッド33が設けられている。そして、ボンディングヘッド33のピックアップポジションPとボンディングポジションQとの間の移動が可能となっている。すなわち、図4に示すように、ウエハ16から切り出されるチップ11をピックアップポジションPにてコレット13でピックアップして、リードフレームなどの基材12のボンディングポジションQに移送(搭載)するものである。
As shown in FIG. 2, the drive device M is provided with a
コレット13は、その下端面に開口した吸着孔を介してチップ11が真空吸引され、このコレット13の下端面にチップ11が吸着する。なお、この真空吸引(真空引き)が解除されれば、コレット13からチップ11が外れる。
The
そして、コレット12は、移動機構である本発明に係る駆動装置Mにて、ピックアップポジションP上での矢印A方向の上昇および矢印B方向の下降と、ボンディングポジションQ上での矢印C方向の上昇および矢印D方向の下降と、ピックアップポジションPとボンディングポジションQとの間の矢印E、F方向の往復動とが可能とされる。ステージ装置は図示省略の制御手段にて前記矢印A、B、C、D、E、Fの移動が制御される。なお、この制御手段は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を中心としてROM(Read Only Memory)等で構成される。
Then, in the drive device M according to the present invention, which is a moving mechanism, the
ところで、ピックアップポジションPである供給部10の半導体チップ11を観察する確認用カメラ(図示省略)と、ボンディング位置でリードフレーム(基板12)のアイランド部を観察する確認用カメラ(図示省略)とを備える。
By the way, a confirmation camera (not shown) for observing the
次にこのダイボンダを使用したダイボンディング方法を説明する。まず、供給部10の上方に配置される確認用カメラにてピックアップすべきチップ11を観察して、コレット13をこのピックアップすべきチップ11の上方に位置させた後、矢印Bのようにコレット13を下降させてこのチップ1をピックアップする。その後、矢印Aのようにコレット13を上昇させる。
Next, a die bonding method using this die bonder will be described. First, the
次に、ボンディング位置の上方に配置された確認用カメラにて、ボンディングすべきリードフレーム12のアイランド部を観察して、コレット13を矢印E方向へ移動させて、このアイランド部の上方に位置させた後、コレット13を矢印Dのように下降移動させて、このアイランド部にチップ11を供給する。また、アイランド部にチップを供給した後は、コレット13を矢印Cのように上昇させた後、矢印Fのように、ピックアップ位置の上方の待機位置に戻す。
Next, the island portion of the
駆動装置Mは、図1に示すように、X軸方向に移動可能なX可動部21aと、前記X軸方向と直交するY軸方向へ移動可能なY可動部22aと、前記X軸方向及びY軸方向に直交するZ軸方向に移動可能なZ可動部23aを有するZ駆動機構部23と、前記X軸方向及びY軸方向に移動可能なX・Y可動部24aとを備える。
As shown in FIG. 1, the drive device M includes an X
X可動部21aとX固定部21bとでX駆動機構(X駆動モータ)21を構成する。すなわち、X駆動モータ21は、固定子としてのX固定部(Xモータ固定部)21bと、可動子としてのX可動部21aとを備えたリニアモータである。この場合、固定子がマグネット(磁石)で可動子がコイルであるMC型であっても、固定子がコイルで可動子がマグネット(磁石)であるMM型であってもよい。Xモータ固定部21bは固定ベース20に固定される。この場合、ベース20は、ベース本体20aと、このベース本体20aから立設される立ち上がり壁20bとを有し、立ち上がり壁20bにXモータ固定部21bが固定されている。X可動部21aは、本体部21a1と、この本体部21a1から伸びる副部21a2とからなり、副部21a2は断面コの字形状のXモータ固定部21bに嵌入される。
The X
X可動部21aは、X・Y可動部24aにYガイド機構25を介して載置されている。Yガイド機構25は、X可動部21aの本体部21a1の下面に固定されてY軸方向に延びるガイドレール25aと、ガイドレール25aに嵌合しているスライダ25bとを有する。X・Y可動部24aは磁石(図示省略)を有する角筒体からなり、このX・Y可動部24aにコイルからなるY可動部22aが遊嵌状に嵌入されている。このため、X・Y可動部24aとY可動部22aとで、X・Y可動部24aをY軸方向に往復動させるためのY駆動モータを構成する。すなわち、X・Y可動部24aが可動子となり、Y可動部22aが固定子となる。この場合、X・Y可動部24aは、上壁24a1と、下壁24a2と、側壁24a3、24a4とからなり、上壁24a1にガイド機構25のスライダ25bが固定されている。
The X
また、X・Y可動部24aは、X・Yスライド許容部26を介してベース20のべース本体20aにX軸方向及びY軸方向にスライド可能となっている。X・Yスライド許容部26としては、公知公用の流体軸受45(例えば、エアベアリング)等にて構成できる。なお、X・Y可動部24aは、そのXストロークを考慮して、内部のX方向寸法を設定する必要がある。
Further, the XY
また、Y可動部22aは、Y軸方向に沿って伸び、第2のYガイド機構30を介してY軸方向に沿って移動可能となっている。Yガイド機構30は、図1に示すように、ベース20の立ち上がり壁20bに固定されるガイドレール30aと、このガイドレール30aに嵌合したスライダ30bとを有する。また、スライダ30bとY可動部22aとが連結部材31を介して連結されている。
Further, the Y
ところで、X・Y可動部24aと、Y可動部22aとでY駆動モータを構成し、X・Y可動部24aのY軸方向の駆動が可能となっている。そして、このX・Y可動部24aのY軸方向の駆動に伴って、Y可動部22aがX・Y可動部24aのY軸方向と反対のY軸方向に移動する構成となっている。このため、このY可動部22aが反力キャンセル部材を構成する。
By the way, the XY
固定子としてのZモータ固定部23bと、可動子としてのZ可動部23aとを備えたリニアモータにて構成されるZ駆動モータ(Z駆動機構部)23がX・Y可動部24aに付設されている。この場合、固定子がマグネット(磁石)で可動子がコイルであるMC型であっても、固定子がコイルで可動子がマグネット(磁石)であるMM型であってもよい。そして、Zモータ固定部23bは、図2に示すように、X・Y可動部24aの一方の側壁24a3に付設(固定)され、Z可動部24aにはZテーブル34が連設されている。この場合、側壁24a3にZ軸方向に延びるガイドレール32aと、このガイドレール32aに嵌合するスライダ32bとを有するガイド機構32を介して、Zテーブル34がX・Y可動部24aに取り付けられている。このZテーブル34には、先端に吸着コレット13が付設されたボンディングヘッド33が連結されている。
A Z drive motor (Z drive mechanism unit) 23 composed of a linear motor including a Z
前記のように構成された駆動装置Mは、X駆動モータの駆動によって、X可動部21aがX軸方向に駆動して、この駆動に伴ってX・Y可動部24aがX軸方向に移動して、延いてはコレット13がX軸方向に往復動できる。また、X・Y可動部24aのY軸方向の駆動でコレット13がY軸方向に往復動できる。さらに、Z駆動モータ29の駆動によって、吸着コレット13がZ軸方向に往復動できる。このため、コレット13は、ピックアップポジションP上での矢印A方向の上昇および矢印B方向の下降と、ボンディングポジションQ上での矢印C方向の上昇および矢印D方向の下降と、ピックアップポジションPとボンディングポジションQとの間の矢印E、F方向の往復動とが可能とされる。
In the drive device M configured as described above, the X
本発明の駆動装置Mによれば、X・Y可動部24aのY軸方向への駆動に伴い、Y可動部22aがこの移動方向と反対のY軸方向へ移動することになる。このため、Y可動部22aはY軸方向の反力キャンセル部材を構成することになり、Y可動部22a又はX・Y可動部24aのY軸方向への移動の際に発生する振動を抑えることができる。
According to the drive device M of the present invention, as the XY
Y可動部22a又はX・Y可動部24aのY軸方向への移動の際に発生する振動を抑えることができ、装置として高速化を図って生産性に優れるものとなる。
It is possible to suppress the vibration generated when the Y
また、図1に示す駆動装置Mでは、X・Y可動部24aは、X可動部24aのX軸方向の駆動に伴ってX軸方向に移動するものであるので、X・Y可動部24aをX軸方向へ移動させるための駆動機構を設ける必要がない。また、Y可動部22aが反力キャンセル部材を構成するので、別途反力キャンセル部材を設ける必要がない。さらに、Y可動部22aは、X・Y可動部24aのY軸方向への駆動に伴ってY軸方向へ移動するものであり、Y可動部22aをY軸方向へ移動させるための駆動機構を設ける必要がない。
Further, in the drive device M shown in FIG. 1, since the XY
この場合、Y可動部22aからなる反力キャンセル部材の質量をX・Y可動部24aの質量を大きくするのが好ましい。このように構成することによって、反力キャンセル部材のY軸方向のストロークを小さくでき、装置全体のコンパクト化を達成できる。
In this case, it is preferable to increase the mass of the reaction force canceling member composed of the Y
図6に示すものでは、X・Y可動部24aの上壁24a1に延長部35を設け、この延長部35でもってX可動部21aを構成している。すなわち、図1におけるYガイド機構25及びX可動部21aの本体部21a1を省略し、X可動部21aの副部21a2を直接X・Y可動部24aに連設している形状をしている。図6に示す構成は、図1に示す駆動装置Mと同様であり、同一部材については、図1に示す符号と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。このため、図6に示す駆動装置Mであっても、図1に示す駆動装置Mと同様の作用効果を奏する。
In the one shown in FIG. 6, an
図7は第2の駆動装置Mを示し、この駆動装置Mでは立ち上がり壁50bからなる固定ベース50に対して、Y軸方向の往復動可能な第1・第2Y可動部41,42と、X可動部21aのX軸方向の駆動に伴ってX軸方向に移動可能なX・Y可動部43とを備える。
FIG. 7 shows a second drive device M. In this drive device M, the first and second Y
第2Y可動部42は、上壁42aと、下壁42bと、側壁42cと、側壁42dとを有する角筒体からなり、前記図1に示すX・Y可動部24aと同様、図示省略の磁石を有する。また、第2Y可動部42に、コイルからなる第1Y可動部41が嵌入されている。第1Y可動部41は、図1に示すY可動部22aと同様、ガイド機構30を介してY軸方向に沿って移動可能となっている。ガイド機構30は、固定ベース50に固定されてY軸方向に延びるガイドレール30aと、このガイドレール30aに嵌合するスライダ30bとを有する。そして、ガイド機構30のスライダ30bとY可動部22aとが連結部材31を介して連結されている。
The second Y
また、第2Y可動部42は、ガイド機構51、51を介して固定ベース50に沿ったY軸方向の往復動が可能となっている。すなわち、ガイド機構51は、固定ベース50の側面にY軸方向に沿って伸びるガイドレール51aと、このガイドレール51aに嵌合するスライダ51bとを有し、スライダ51bが、第2Y可動部42に連設された取付片52に取り付けられている。
Further, the second Y
X・Y可動部43は、上壁43aと、下壁43bと、側壁43cとを有する断面コの字形状の部材からなり、磁石を有さない。そして、このX・Y可動部43に、第2Y可動部42が、上下のガイド機構54,55を介して嵌入されている。
The XY
上方のガイド機構54は、第2Y可動部42の上壁42aの上面に配置されてX軸方向に延びるガイドレール54aと、このガイドレール54aに嵌合するスライダ54b、54bとを有し、スライダ54b、54bが、X・Y可動部43の上壁43aの下面に取り付けられている。また、下方のガイド機構55は、第2Y可動部42の下壁42bの下面に配置されてX軸方向に延びるガイドレール55aと、このガイドレール55aに嵌合するスライダ55b、55bとを有し、スライダ55b、55bが、X・Y可動部43の下壁43bの上面に取り付けられている。
The
X可動部21aは、Yガイド機構25を介してX・Y可動部42に付設されている。この場合、Yガイド機構25のスライダ25bがX・Y可動部43の上壁43aの上面に取り付けられている。なお、X可動部21aは、本体部21a1と副部21a2とからなり、本体部21a1にガイド機構25のガイドレール25aが取り付けられている。また、Z駆動モータ(Z駆動機構部)23がX・Y可動部43の側壁43cに付設されている。
The X
図7に示す駆動装置の他の構成は、図1に示す駆動装置Mと同様の構成であるので、同一部材に同一の符号を付してそれらの説明を省略する。 Since the other configurations of the drive device shown in FIG. 7 are the same as those of the drive device M shown in FIG. 1, the same members are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図7に示す駆動装置Mでは、X駆動モータの駆動によって、X可動部21aがX軸方向に沿って駆動し、この駆動に伴ってX・Y可動部43がX軸方向に移動して、コレット13がX軸方向に往復動できる。また、第2Y可動部42のY軸方向の駆動によって、X・Y可動部43がY軸方向に移動して、コレット13がY軸方向に往復動でき、Z駆動モータ29の駆動によって、吸着コレット13がZ軸方向に往復動できる。このため、コレット13は、ピックアップポジションP上での矢印A方向の上昇および矢印B方向の下降と、ボンディングポジションQ上での矢印C方向の上昇および矢印D方向の下降と、ピックアップポジションPとボンディングポジションQとの間の矢印E、F方向の往復動とが可能とされる。
In the drive device M shown in FIG. 7, the X
また、第1Y可動部41は、第2Y可動部42のY軸方向の駆動によって、第2可動部42のY軸方向と逆のY軸方向に移動する。このため、この駆動装置Mも第1Y可動部41が反力キャンセル部材を構成する。したがって、第1Y可動部41又はX・Y可動部43のY軸方向への移動の際に発生する振動を抑えることができ、装置として高速化を図って生産性に優れるものとなる。
Further, the first Y
また、このように構成することによって、X・Y可動部43は、X可動部21aのX軸方向の駆動に伴ってX軸方向に移動するものであるので、X・Y可動部43がX軸方向へ移動させるための駆動機構を設ける必要がない。また、Y可動部41が反力キャンセル部材を構成するので、別途反力キャンセル部材を設ける必要がない。さらに、Y可動部41は、Y可動部42のY軸方向への移動に伴ってY軸方向へ移動するものであり、Y可動部41をY軸方向へ移動させるための駆動機構を設ける必要がない。
Further, with this configuration, the XY
また、第1Y可動部41からなる反力キャンセル部材の質量を第2Y可動部42とX・Y可動部43の合計の質量よりも大きくするのが好ましい。このように構成することによって、反力キャンセル部材のY軸方向のストロークを小さくでき、装置全体のコンパクト化を達成できる。
Further, it is preferable that the mass of the reaction force canceling member composed of the first Y
次に図8に示すものでは、図7に示す駆動装置Mにおいて、X・Y可動部43の上壁43aに延長部57を設け、この延長部57でもってX可動部21aを構成している。すなわち、図8におけるYガイド機構25を省略し、この上壁43aは延長部57を連設している。なお、延長部57は、上壁43aから立設される立ち上がり片57aと、この立ち上がり片57aから固定ベース50側へ延びる水平片57bとを有し、この水平片57bがX固定部に遊嵌状に嵌入している。図8に示す駆動装置Mの他の構成は、図7に示す駆動装置Mと同様であり、同一部材については、図7に示す符号と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。このため、図8に示す駆動装置Mにおいても、図7に示す駆動装置Mと同様の作用効果を奏することになる。
Next, in the device shown in FIG. 8, in the drive device M shown in FIG. 7, an
図9に示す駆動装置Mでは、図7に示す駆動装置Mにおいて、取付片52及びガイド機構51を省略し、第2Y可動部42内に他のガイド機構60を設けたものである。すなわち、ガイド機構60は、第2Y可動部42の側壁42cと第1Y可動部41との間に介在されるものであって、第1可動部41の側壁42c対応面にY軸方向に延びるガイドレール60aと、このガイドレール60aに嵌合するスライダ60bとを有する。スライダ60bが第2可動部42の側壁42cの内面に取り付けられている。図9に示す駆動装置Mの他の構成は、図7に示す駆動装置Mと同様であり、同一部材については、図7に示す符号と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
In the drive device M shown in FIG. 9, in the drive device M shown in FIG. 7, the mounting
このため、図9に示す駆動装置Mにおいても、X駆動モータの駆動によって、X可動部21aがX軸方向に沿って駆動し、この駆動に伴ってX・Y可動部43がX軸方向に移動して、コレット13がX軸方向に往復動できる。また、第2Y可動部42のY軸方向の駆動によって、X・Y可動部43がY軸方向に移動して、コレット13がY軸方向に往復動でき、Z駆動モータ29の駆動によって、吸着コレット13がZ軸方向に往復動できる。
Therefore, also in the drive device M shown in FIG. 9, the X
また、第1Y可動部41は、第2Y可動部42のY軸方向の駆動によって、第2可動部42のY軸方向と逆のY軸方向に移動する。このため、この駆動装置Mも第1Y可動部41が反力キャンセル部材を構成する。
Further, the first Y
このため、図9に示す駆動装置Mにおいても、図7に示す駆動装置Mと同様の作用効果を奏することになる。 Therefore, the drive device M shown in FIG. 9 also has the same effect as that of the drive device M shown in FIG. 7.
図10に示す駆動装置Mは、図9において、X・Y可動部43の上壁43aに延長部57を設け、この延長部57でもってX可動部21aを構成している。図10に示す駆動装置Mの他の構成は、図9に示す駆動装置Mと同様であり、同一部材については、図9に示す符号と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。このため、図10に示す駆動装置Mにおいても、図9に示す駆動装置Mと同様の作用効果を奏することになる。
In FIG. 9, the drive device M shown in FIG. 10 is provided with an
このように、各駆動装置Mを用いることによって、ピックアップポジションPでZ可動部23aに配設された吸着コレット13にてチップ11をピックアップし、X可動部21aとY可動部22a(41,42)とX・Y可動部24a(43)の少なくとも1つを移動させることにより、吸着コレット13をボンディングポジションQ上に搬送し、このボンディングポジションQでZ可動部23aの下降により吸着コレットを13下降させてチップ11をボンディングすることができる。
In this way, by using each drive device M, the
また、各駆動装置Mを用いて行うボンディング方法にてボンディングしたチップ11を、パッケージ化して半導体素子(半導体の電気的特性を利用して作られる電子部品(メモリ、LED、もしくはFET等))を製造することができる。ところで、半導体素子の製造工程は、図11に示すように、ウエハ作成工程S1、回路形成工程S2、ダイシング工程S3,ボンディング工程S4、モールド工程S5等を備える。
In addition, the
ウエハ作成工程S1は、シリコンインゴットを円盤上にスライスしてウエハを作成する。回路形成工程S2は、ウエハ上に半導体の層を形成し、この半導体の層の組み合わせで複数の電子回路を形成する。ダイシング工程S3は、複数の電子回路が形成されたウエハを複数の半導体チップに切り分ける。多数個の素子を一括して造り込まれたウエハ16をダイシングして個々の半導体チップ11に分離する。ボンディング工程S4は、半導体チップをボンディング位置にボンディングする。そして、このチップボンディングに本発明に係るダイボンダ(ボンディング装置)が用いられる。モールド工程S5は、チップをパッケージ化して半導体素子を製造する。
In the wafer making step S1, the silicon ingot is sliced on a disk to make a wafer. In the circuit forming step S2, a semiconductor layer is formed on the wafer, and a plurality of electronic circuits are formed by combining the semiconductor layers. In the dicing step S3, the wafer on which the plurality of electronic circuits are formed is cut into a plurality of semiconductor chips. A
また、この半導体素子製造方法にて製造した半導体素子を自動車に実装することができる。すなわち、自動車の電子化はあらゆる部分で進んでおり、カーオーディオやナビゲーションシステムなど車載情報系や、ダッシュボードや電動ミラーなど車体制御系、さらには、エンジンやブレーキなど走行に関わる制御分野等において、種々の半導体素子が用いられる。また、ハイブリッド車や電気自動車は、電気をエネルギーとして、電動モータを動力源に使用する。このため、ハイブリッド車や電気自動車で不可欠なモータ、電池の制御、監視等に種々の半導体素子が用いられる。そこで、このように自動車に実装される半導体素子として、本発明に係る半導体素子製造方法にて製造した半導体素子を用いることができる。 Further, the semiconductor element manufactured by this semiconductor device manufacturing method can be mounted on an automobile. In other words, the digitization of automobiles is advancing in every part, and in in-vehicle information systems such as car audio and navigation systems, vehicle body control systems such as dashboards and electric mirrors, and control fields related to driving such as engines and brakes. Various semiconductor elements are used. In addition, hybrid vehicles and electric vehicles use electricity as energy and an electric motor as a power source. For this reason, various semiconductor elements are used for controlling and monitoring motors and batteries, which are indispensable for hybrid vehicles and electric vehicles. Therefore, as the semiconductor element mounted on the automobile in this way, the semiconductor element manufactured by the semiconductor element manufacturing method according to the present invention can be used.
本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、ボンディング装置以外の組立装置、検査装置、又は加工装置等の種々の装置に用いることができる。また、駆動装置Mとして、実施形態ではX・Y・Zテーブルであったが、X・Y・Z・θテーブルであってもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the present invention can be used for various devices such as an assembly device, an inspection device, and a processing device other than a bonding device. Further, the drive device M is an X / Y / Z table in the embodiment, but may be an X / Y / Z / θ table.
11 半導体チップ
13 コレット
20 固定ベース
20a ベース本体
21a X可動部
22a Y可動部
23a Z可動部
23 Z駆動機構部
24a X・Y可動部
41 第1Y可動部
42 第2Y可動部
43 X・Y可動部
50 固定ベース
P ピックアップポジション(ピックアップ位置)
Q ボンディングポジション(ボンディング位置)
Q Bonding position (bonding position)
Claims (9)
前記X可動部はX軸方向の駆動が可能とされるとともに、前記Y可動部又は前記X・Y可動部はY軸方向への駆動が可能とされ、前記Y可動部又は前記X・Y可動部のY軸方向への駆動に伴って、前記Y可動部又は前記X・Y可動部のY軸方向の駆動方向と反対のY軸方向へ移動する反力キャンセル部材を備えることを特徴とする駆動装置。 An X movable part that can move in the X-axis direction, a Y movable part that can move in the Y-axis direction that is orthogonal to the X-axis direction, and an XY movable part that can move in the X-axis direction and the Y-axis direction. A drive device including a Z drive mechanism unit having a Z movable unit that can be driven in the Z axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction.
The X movable portion can be driven in the X axis direction, and the Y movable portion or the XY movable portion can be driven in the Y axis direction, and the Y movable portion or the XY movable portion can be driven. It is characterized by including a reaction force canceling member that moves in the Y-axis direction opposite to the drive direction of the Y movable portion or the XY movable portion in the Y-axis direction as the portion is driven in the Y-axis direction. Drive device.
前記Z可動部にワークとしての前記チップを吸着保持する吸着コレットが配設されていることを特徴とするダイボンダ。 A die bonder including the drive device according to any one of claims 1 to 6.
A die bonder characterized in that a suction collet for sucking and holding the chip as a work is arranged on the Z movable portion.
ピックアップポジションで前記Z可動部に配設された前記吸着コレットにて前記チップをピックアップし、前記X可動部と前記Y可動部と前記X・Y可動部の少なくとも1つを移動させることにより、前記吸着コレットをボンディングポジション上に搬送し、前記ボンディングポジションで前記Z可動部の下降により前記吸着コレットを下降させて前記チップをボンディングすることを特徴とするボンディング方法。 The bonding method using the drive device according to any one of claims 1 to 7.
The chip is picked up by the suction collet disposed on the Z movable portion at the pickup position, and at least one of the X movable portion, the Y movable portion, and the XY movable portion is moved to obtain the said. A bonding method comprising transporting a suction collet onto a bonding position and lowering the suction collet by lowering the Z movable portion at the bonding position to bond the chips.
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