JP2602876B2

JP2602876B2 - 半導体装置の組立装置

Info

Publication number: JP2602876B2
Application number: JP63036768A
Authority: JP
Inventors: 俊哉根本; 睦末松
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JPH01211931A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、製造品種の切換えを容易にした半導体装
置の組立装置に関する。

（従来の技術）一般にワイヤボンディングやダイボンディングのよう
なボンディングを行なう半導体装置の組立装置は、ベル
トコンベア等からなる搬送装置に沿って組立手段が配設
されており、上記コンベア上を回路基板が矩形板枠状の
キャリアに乗せられた状態で搬送される。このコンベア
によるキャリアの搬送は間欠的に行われて、この搬送が
停止されたときに上記組立手段が回路基板の組立作業を
行なうように制御されている。

このような半導体装置の組立装置について第13図を参
照して説明する。この組立装置１は、複数枚の回路基板
２が収容される第１のマガジン３と、この第１のマガジ
ン３から上記回路基板２を搬出するローダ４と、上記回
路基板２が収納される第２のマガジン５と、この第２の
マガジン５に上記回路基板２を収納するアンローダ６と
を有し、さらに上記ローダ４とアンローダ６との間に
は、回路基板２をローダ４側からアンローダ６側へ搬送
する搬送装置としての第１のコンベア装置７が設けられ
ている。この第１のコンベア装置７の搬送方向の中途部
には予備加熱装置としてのヒータブロック８およびボン
ディング機構９が順次配設されている。

このような各種の装置が配設されて構成された上記組
立装置１の各部の構造について説明する。

上記第１のマガジン３は、矩形箱状に形成された枠体
であり、左右の側壁の対向される内壁面にが後述するキ
ャリア10が支持される水平方向の支持溝部11が上下方向
に所定間隔を持って形成されている。これらの支持溝部
11にはそれぞれ上記回路基板２が載置されたキャリア10
の縁部が係合されている。ここで、上記キャリア10は矩
形板枠状に形成され、中央部には厚さ方向に貫通される
矩形状の貫通孔が穿設されており、回路基板２の四角が
支持されるようになっている。

そして、上記第１のマガジン３は搬出側面が開口され
ており、この開口部が第１のコンベア装置７の搬送側に
対向されるように位置されている。上記第１のマガジン
３は第１の昇降装置12が設けられており、この第１の昇
降装置12は上記第２のマガジン５の支持溝部11の上下方
向の離間距離分を１ピッチとして上記第１のマガジン３
を上下方向に上昇、下降させるように構成されている。

そして、上記第１のマガジン３は上記第１の昇降装置
12により最下段に収容されたキャリア10が所定の高さに
位置されるようになっている。この最下段に位置された
キャリア10は、ローダ４によって後述する第１のコンベ
ア装置７側に搬出されるようになっている。このローダ
４は上記第１のマガジン３の下側に位置されて、最下段
の回路基板２を間欠的に搬出するように構成された第２
のコンベア装置13である。この第２のコンベア装置13の
搬出の進路上には上記搬送装置としての第１のコンベア
装置７が設けられている。この第１のコンベア装置７も
上記第２のコンベア装置13と同様に間欠的に駆動される
ようになっており、上記回路基板２はキャリア10に搭載
された状態で搬送される。そして第２のコンベア装置13
の搬送方向には、予熱手段としての予熱ヒータ装置14お
よびボンディング装置15とが設けられている。上記予熱
ヒータ装置14は第１のコンベア装置７の下側に位置し
て、上記第１のマガジン３側に設けられている。また上
記ボンディング装置15はこの予熱ヒータ装置14に隣接し
て搬送方向側に位置されている。ここで、上記予熱ヒー
タ装置14に対応される第１のコンベア装置７の近傍に
は、この第１のコンベア装置７によって搬送されてくる
キャリア10に係合して停止させるストッパ16が設けられ
ている。このストッパ16は上下方向に移動制御されるよ
うになっており、上側に突出される状態で、搬送移動中
のキャリア10の進行を予備加熱位置で停止するようにな
っている。また、キャリア10が停止されると同時に、第
１のコンベア装置７が停止される。

上記予熱ヒータ装置14は上部にヒータブロック17が設
けられており、このヒータブロック17は内部に図示しな
いヒータが内蔵されている。このヒータブロック17には
図示しない上下動機構が設けられており、予備加熱時に
は、上側に停止された状態に有るキャリア10の中央に穿
設された穿設孔を、ヒータブロック17が通過して上昇
し、回路基板２を持上げこの回路基板２とヒータブロッ
ク17が密着された状態で予備加熱するように構成されて
いる。

そして、所定時間予備加熱した後上記予熱ヒータ装置
14は上下動機構により降下され、回路基板２はキャリア
10の上部に再度載置され搬送可能状態となる。

この予備加熱を終了した回路基板２は再度駆動された
第１のコンベア装置７により、ボンディング装置15が設
けられた位置に搬送される。

このボンディング装置15が設けられた第１のコンベア
装置７の近傍にはストッパ18が設けられている。このス
トッパ18は上下方向に移動制御されるようになってお
り、上側に突出される状態で、移送移動中のキャリア10
の進行をボンディング作業位置で停止するようになって
いる。このキャリア10の停止にともない上記第１のコン
ベア装置７が停止されるようになっている。

そして上記ボンディング装置15も、上記予熱ヒータ装
置14と同様に構成されたヒータ装置19を有しており、こ
のヒータ装置19の上昇により、回路基板２を密着状態で
持上げ、この最上側位置でボンディング作業が行なわれ
るように構成されている。

このボンディング作業が終了されると、上記ヒータ装
置19が降下され、回路基板２はキャリア10の上側に載置
され搬送可能な状態となる。この状態で再度上記第１の
コンベア装置７が駆動される。このコンベア装置７の搬
送方向の最後部には補助コンベア7aが設けられており、
この補助コンベア7aの搬送路後方には、上記アンローダ
６が設けられている。このアンローダ６は例えば第３の
コンベア装置20であり、この第３のコンベア装置20には
第２のマガジン５が設けられている。この第２のマガジ
ン５は上記第１のマガジン３と同様に形成されており、
上記第１の昇降装置12と同様な構造を有する第２の昇降
装置21が設けられている。そして、この昇降装置21は上
記第３のコンベア装置20によって第２のマガジン５に回
路基板２が収容される毎に１ピッチずつ上昇するように
制御されている。

上述のように構成された組立装置１は、組立られる回
路基板２がキャリア10に搭載されて搬送されるようにな
っている。ところが、このようなキャリア10は回路基板
２の形状に応じて個々に設計、制作される専用治具であ
り、制作までに長時間を要し、製品の試作から量産に至
るまでの期間の短縮をはかる上での障害となるととも
に、少量多品種生産において、製品単位に占めるワーク
搬送治具制作費の占める割合が非常に大きくなる不都合
があった。

また、予熱ヒータ装置14およびボンディング装置15に
設けられたヒータブロック17はともに、回路基板２に密
着された状態で加熱するように構成されているため、や
はり組立する回路基板２の品種の変更の際には、それぞ
れの回路基板２形状にあった加熱面形状を有するヒータ
ブロック17に変更する必要があった。このようなヒータ
ブロック17の変更の際には、ヒータブロック17の温度が
充分下がるまで交換作業ができないため複数品種の回路
基板２を組立る際には稼働率が低くなってしまうという
欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点）上述のように、一般的な半導体装置の組立装置は、回
路基板を専用治具上に載置して、搬送する必要がある
が、このような専用治具は回路基板の品種に対応した複
数種のものが必要があり、他品種に渡る回路基板を組立
てる場合には、専用治具の設計製作に多大な時間と経費
がかかるという欠点があった。また、予備加熱装置およ
びボンディング装置に設けられたヒータも回路基板の形
状に対応して交換する必要があり、近年要求される多品
種少量生産に対応するのが困難であるという事情があっ
た。

この発明は上記事情に着目してなされたものであり、
他品種への切換を迅速に行なうことができ、稼働率を向
上できる半導体装置の組立装置を提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段及び作用）この発明は、複数種類の回路基板を収納可能な第１の
マガジンと、この第１のマガジンから上記回路基板を搬
出するローダと、このローダから離間して設けられ上記
複数種類の回路基板を収納可能な第２のマガジンと、こ
の第２のマガジンに上記回路基板を収納するアンローダ
と、上記ローダとアンローダとの間に設けられ上記回路
基板の種類に応じて回路基板保持状態を調節可能な搬送
用治具により保持された回路基板を搬送する搬送装置
と、上記搬送装置の搬送方向に沿って設けられ上記ロー
ダと上記アンローダとの間に設けられたボンディング装
置と、上記搬送装置の搬送方向に沿って設けられ上記ロ
ーダと上記ボンディング装置との間に設置され搬送され
る回路基板を加熱する第１の加熱装置と、上記ボンディ
ング装置のボンディング位置に対向して設けられ上記複
数種類の回路基板に対応した複数種類のヒータブロック
を有し、上記第１の加熱装置により加熱されて上記ボン
ディング位置に搬送された上記回路基板を上記複数種類
のヒータブロックから選択されたヒータブロックにより
加熱する第２の加熱装置を設けることで、組立する回路
基板の品種を変更する場合には、各部が迅速に各回路基
板に適応され、稼働率を向上できる半導体装置の組立装
置にある。

（実施例）以下、この発明における一実施例を第１図乃至第12図
を参照して説明する。この実施例における半導体装置の
組立装置22は概略的に第１図および第２図に示されるよ
うに構成されている。その基本的な構造は複数枚の回路
基板２を収納する第１のマガジン23と、この第１のマガ
ジン23から上記回路基板２を搬出するローダ24と、上記
回路基板２が複数枚収納される第２のマガジン25と、こ
の第２のマガジン25に上記回路基板２を収納するアンロ
ーダ26と、上記ローダ24とアンローダ26との間に設けら
れた搬送装置27と、この搬送装置27に沿って設けられ上
記ローダ24側に位置された予備加熱装置（第１の加熱装
置）28と、上記搬送装置27の搬送方向に沿って設けられ
アンローダ26側に位置されるボンディング装置29と、上
記装置22全体を制御する図示しない制御手段とによって
構成されている。ここで、上記装置22は同一のベース22
a上に載置配設されている。

以下、上記組立装置22の各部について説明する。上記
第１のマガジン23は第５図に示されるように構成されて
いる。この第１のマガジン23は矩形板状の上壁板30に対
して、その左右縁部に側壁板31、32の上縁が結合されて
いる。この結合構造は上記上壁板30の四角部にそれぞれ
左右方向に長径を有する長円状の調節孔33が穿設されて
おり、一方２枚の側壁板31、32の上端縁には上記調節孔
33に対応して１本ずつ挿入される結合ボルト34が設けら
れている。これら結合ボルト34をそれぞれ上記調節孔33
に挿通し、上壁板30から上側に突出された結合ボルト34
にナット35がそれぞれ螺合されることにより結合されて
いる。また、上記側壁板31、32の内壁には、縦方向に所
定の間隔をもって水平な支持溝36が対向されるように複
数形成されている。そして、上記上壁板30の下面中央に
は仕切り板37の上端縁が着脱可能に結合されている。こ
の仕切り板37は上記側壁板31、32と同様の形状に形成さ
れて平行に位置されており、上記支持溝36に対向される
支持溝38が設けられている。また、上壁板30の上部には
取手体39が設けられている。このように構成されること
により、上記側壁板31、32および仕切り板37との間に回
路基板２が上下方向に所定間隔を持って左右２列に積層
されるようになっている。また、上記仕切り板37が上記
上壁板30から取外されることにより、側壁板31、32の間
で図示しない大形の回路基板も支持できるようになって
いる。

このように構成された第１のマガジン23は上記ローダ
24に支持されている。このローダ24は第６図に示される
昇降装置40と、第３図中に示される搬送コンベア41とに
よって構成されており、上記昇降装置40はベース部42の
上面に支持プレート部43が立設されている。この支持プ
レート部43の上側にはパルスモータ44が設けられ、この
パルスモータ44に連動する送りねじ45が軸心を上下方向
に向けて枢支されている。この送りねじ45の中途部には
移動フレーム46が螺合されており、この移動フレーム46
は上記パルスモータ44の駆動により送りねじ45が回転さ
れ、これにより上下動されるようになっている。そし
て、上記支持プレート部43には移動フレーム46と対向さ
れる部分に案内レール47が設けられており、上記移動フ
レーム46が上下動する際の案内となっている。さらに、
移動フレーム46の下側には上記第１のマガジン23が載置
される支持枠部48が設けられている。この支持枠部48は
コ字状に形成された載置台であり、移動フレーム46と一
体に設けられ、共に上下動されるようになっている。

また、昇降装置40に載置された第１のマガジン23に
は、搬送コンベア41が対向されるように位置されてい
る。この搬送コンベア41は、例えば複数本の無端丸ベル
ト49が、複数のプーリに張設されており、それぞれが同
様に図示しないパルスモータにより間欠駆動されるよう
になっている。ここで上記無端丸ベルト49は互いに間隔
を持って平行に設けられ大きさの異なる回路基板２を保
持することができるように構成されている。

そして、第１のマガジン23内の収納されている最下位
の回路基板２が昇降装置40の駆動により、上記搬送コン
ベア41の無端丸ベルト49上に載置された状態となる。こ
こで、上記搬送コンベア41には第１のマガジン23の下側
に延長された例えば反射型ファイバーセンサ50が設けら
れている。この反射型ファイバーセンサ50は、その先端
が上記第１のマガジン23内の最下側に位置される回路基
板２の底部に向けられており、回路基板２が第１のマガ
ジン23内に収納されているか否かを検知するように構成
されている。また、上記丸ベルト49によって形成された
搬出路上にも反射型ファイバーセンサ51が設けられてい
る。そして、回路基板２が搬送されていることを検知す
るようになっている。

このように複数の回路基板２が収容された第１のマガ
ジン23が載置される昇降装置40と、上記第１のマガジン
23内の最下側の回路基板２を排出する搬送コンベア41と
によってローダ24が構成されている。

そして、このローダ24の搬出側には後述するように構
成された搬送装置27が設けられている。この搬送装置27
は第７図に示されるように構成された搬送用治具52、53
が２つ直列に設けられることで構成されている。それぞ
れの搬送用治具52、53は同様に構成されているので、一
方の第１の搬送用治具52について説明する。この第１の
搬送用治具52はベース板体54と、これらのベース板体54
に設けられて、矢印Ａ方向の保持長さの調節（保持状態
の調節）を行なう第１調節部55と、この第１調節部55に
係合され矢印Ａ方向に直交する矢印Ｂ方向の保持長さの
調節を行なう第２の調節部56と、この第２調節部56に設
けられ回路基板２を支持する複数の搬送用爪部57とによ
って構成されている。

そして、上記ベース板体54はコ字状の２つのベース部
材58、59からなっており、これらのベース部材58、59は
共に凹部を対向した状態で間隔を持って設けられてい
る。これらのベース部材58、59にはそれぞれ上記凹部を
形成する端部間に棒状の支持体60、61が設けられてい
る。そして、一方のベース材59には、上記案内体61に平
行な第１の送りねじ62が回動自在に枢支されている。

上記ベース部材59の案内体61と第１の送りねじ62には
２つの軸受ブロック63、64が設けられており、これらの
軸受ブロック63、64には上記案内体61が摺動可能に挿通
され、また、第１の送りねじ62が螺合されている。そし
て、この第１の送りねじ62の長手方向の中途部には調整
摘み65が設けられており、この調整摘み65をはさんで、
ねじ山は逆ねじに設けられている。そして、上記軸受ブ
ロック63、64はそれぞれねじ山の向きの異なる部分に螺
合されており、上記調整摘み65を正逆回動することによ
り軸受ブロック63、64を接離するようになっている。

一方、ベース部材58に設けられた案内体60には上記の
軸受ブロック63、64に対向されるように位置された軸受
ブロック66、67が設けられている。

そして、上記ベース部材58に設けられた軸受ブロック
66に対向されるベース部材59の軸受ブロック63との間に
は第２の送りねじ68の端部が枢支されている。この第２
の送りねじ68の軸受けブロック63側の端部は外側に突出
されて調整摘み71が設けられている。

これら軸受ブロック63、66との間には上記第２の送り
ねじ68の他に平行な２本の案内体69、70が設けられてい
る。そして、上記第２の送りねじ68と案内体69、70とに
は、３つの搬送用爪部72、73、74がそれぞれ等間隔を持
って並設されている。これら搬送用爪部72、73、74は、
それぞれ第２の送りねじ68に螺合されており、案内体6
9、70が摺動自在に挿通されている。そして、、上記調
整摘み71を正逆方向に回動することにより、上記搬送用
爪部72、73、74がそれぞれ互いの間隔を接離するように
なっている。

また、上記ベース部材58の軸受ブロック67と、ベース
部材59の軸受ブロック64との間には第３の送りねじ75が
回動自在に枢支されており、この送りねじ75の軸受ブロ
ック64側の端部は外側に貫通状態に延出されて調整摘み
76が設けられている。また、上記軸受ブロック64、67間
には上記送りねじ75に平行な案内体77、78が設けられて
おり、上記搬送用爪部72、73、74にそれぞれ対向される
位置には搬送用爪部79、80、81が設けられている。

そして、上記各搬送用爪部72〜74および搬送用爪部79
〜81は、それぞれの対向される先端部分に回路基板２の
４角部を保持する係合部が形成されており、上記各調整
摘み65、71、76を調整することにより、大きさの異なる
回路基板２を保持することができるようになっている。
また、アンローダ26側に設けられた搬送用爪部79、80、
81のうち搬送方向における左右側に位置される２つの搬
送用爪部79、81の先端部には上側に突出されたストッパ
79a、81aがそれぞれ設けられている。

そして、上記第１の搬送用治具52と第２の搬送用治具
53とは、同様に構成されており、上記第１の搬送用治具
52は上記ローダ26に対向されるように設けられ、さら
に、この第１の搬送用治具52に搬送方向には上記第２の
搬送用治具53が設けられている。これら第１および第２
の搬送用治具52、53は互いに同一の移動機構82に対して
設けられており、後述する予備加熱装置28およびボンデ
ィング装置29に回路基板２を搬送するようになってい
る。その移動機構82は例えば第８図乃至第10図に示され
るように構成され、且つ作動される。

その移動構造は、上記第１および第２の搬送用治具5
2、53のそれぞれのベース板体54、54に、搬送方向に軸
心を有する同一の案内軸83が摺動自在に挿通されてい
る。この案内軸83は、ローダ24とアンローダ26との間に
亘って設けられ両端部がローダ24、アンローダ26に対し
て移動しないよう装置22全体が載置されるベース22aに
支持柱84、84を介して固定されている。

ここで、上記第１の搬送用治具52の案内軸83が挿通さ
れる部分は筒状の２つの軸受体85、86からなっており、
ローダ24側の軸受体85にはブラケット部85aが設けられ
ている。また、第２の搬送用治具53にも同様の２つの軸
受体87、88が設けられており、アンローダ26側に設けら
れた軸受体88にはブラケット部88aが一体的に設けられ
ている。

そして、上記２つのブラケット部85a、88aの間には、
上記案内軸83に平行なデュアルシリンダ89が設けられて
いる。このデュアルシリンダ89の内部は２つのシリンダ
室に分割されており、このシリンダ室に収容された図示
しない２つのピストンにはロッド90、91の一端部が連結
されている。このうちローダ24側のロッド90の他端部は
第１の搬送用治具52に設けられたブラケット部85aに結
合されている。また、アンローダ26側のロッド91は第２
の搬送用治具53のブラケット部88aに貫通状態に設けら
れて他端はアンローダ26側の支持柱84に結合されてい
る。ここで、上記ブラケット部88aはデュアルシリンダ8
9のアンローダ26側の端部に一体的に結合されている。
そして、上記デュアルシリンダ89の２つのシリンダ室内
に別々に流体を供給することにより、上記２つの搬送用
治具52、53を案内軸83に沿って接離自在に移動すること
ができる。

また、上記搬送用治具52、53は図示しないカム機構に
より小範囲（約7mm）の上下移動をするようになってい
る。

そして、このように構成された搬送装置27の下側に
は、搬送方向に沿って予備加熱装置28と、ボンディング
装置29とが設けられている。そして、予備加熱装置28は
第８図乃至第10図に鎖線Ｃで示される位置に設けられて
いる。この予備加熱装置28は第11図に示されるように構
成された予熱ヒータ92であり、ベース22a上に固定され
たスタンド93と、このスタンド93の上側に取付られたヒ
ータ支持体94と、このヒータ支持体94の上部に取付た非
接触型ヒータブロック95とからなっていて、上記ベース
22aに対して上下動せずに固定されている。この非接触
型ヒータ95は上面が平坦な加熱面に形成され、内部に図
示しない赤外線放射装置が内蔵された平板箱状の赤外線
加熱体からなっている。そして加熱面から略均一に放射
される赤外線により加熱するので回路基板２より大きな
加熱面に形成してあれば、非接触に回路基板２を加熱す
るので、回路基板２の形状に関係なくこれを所定の温度
に加熱できる。

また、ボンディング装置29は第８図乃至第10図に鎖線
Ｄで示される位置に設けられている。このボンディング
装置29は、第１図中に示されるように上記搬送装置27の
上側に位置されるボンディング機構96と、上記搬送装置
27の下側に位置される加熱機構（第２の加熱機構）97と
から構成されている。そして、上記ボンディング機構96
は二点鎖線で概略を示すようなXYテーブル98上に位置決
め用のITVカメラ99、キャピラリ100等を備えた公知の機
構である。

また、加熱機構97は第12図に示されるように昇降ブロ
ック101の周方向面に沿って形状の異なる４つのヒータ
ブロック102〜105が設けられている。ここで上記ヒータ
ブロック102〜105はそれぞれが異なる形式の回路基板２
に対応するように形成されている。また、上記昇降ブロ
ック101には回動軸106が一体的に設けられており、この
回動軸106の端部にはプーリが設けられ無端ベルトによ
る伝達機構が設けられ、パルスモータ107からの回動力
が伝達されるように構成されている。つまり、上記４つ
のヒータブロック102〜105のうちのいずれかをボンディ
ング機構96に対向するように上記回動軸106を中心に回
動調整されるようになっている。そして、上記４つのヒ
ータブロック102〜105から導出された電源や熱電対等の
配線は上記昇降ブロック101に設けられたスリップリン
グ接点108を介してベース22a上に設けられた電源および
温度調節装置109に接続されている。このスリップリン
グ接点108は、以下に説明する絶縁性を持つスリップリ
ング部110と、このスリップリング部110に貫通状態に設
けられた第１の端子部111と、これら第１の端子部111に
対向されるように設けられて、弾性的に接触する第２の
端子部112とからなっている。上記スリップリング部110
は昇降ブロック101に一体的に設けられ上記回動軸106に
同心の円板状に形成されている。そして第１の端子部11
1は上記スリップリング部110の周方向に90゜間隔で径方
向に４つずつ配設されている。この第１の端子部111
は、それぞれがスリップリング部110の厚さ方向に貫通
状態に設けられ通電性を有しており、昇降ブロック101
側の端部には４つのヒータブロック102〜105のそれぞれ
の配線が接続されている。その配線構造は図中において
上側に位置されるブロックヒータ102の電源および熱電
対の配線がそれぞれ下側に位置される第１の端子部111
に接続されている。つまり、配線は回動軸106を中心と
して180゜の間隔を持った位置の第１の端子部111に接続
されている。そして、これら最下側に位置される４つの
第１の接続端子部111にはそれぞれ４つの第２の端子部1
12が外側から弾性をもって当接されている。

そして、これら第２の端子部112には上記電源および
温度調節装置109からの配線が接続されている。このよ
うに形成されたスリップリング接点108により、複数の
ヒータブロック102〜105の配線は昇降ブロック101の回
動と同時に配線の切換えが行われるようになっている。

さらに、上記昇降ブロック101には、側方に突出され
上下方向に貫通状態にめねじ部113が設けられ、このめ
ねじ部113には上下端が上記ベース22a側に枢支された昇
降ねじ114が螺合状態に挿通されている。また、この昇
降ねじ114には回転軸が平行に位置されるパルスモータ1
15が設けられ、上記昇降ねじ114の上側およびパルスモ
ータ115の回動軸は２つのプーリと無端ベルトにより回
転駆動力を伝達するようになっている。

このように構成された加熱機構97は上記パルスモータ
107が回動されることにより、ヒータブロック102〜105
が選択され、且つ上記パルスモータ115が回動すること
により昇降ブロック101が昇降されるようになってい
る。

また、上記第２の搬送用治具53の搬出側には後述する
ように構成されたアンローダ26が設けられており、この
アンローダ26は第２のマガジン25を保持している。

上記アンローダ26は搬送コンベア126と昇降装置127と
から構成されている。上記搬送コンベア126は第４図に
示されるように構成されており、ベース22aに対して固
定された第１の支持体116と、この第１の支持体116の上
側に設けられて搬送方向に対して進退できるように設け
られたコンベア装置117とからなっている。

上記第１の支持体116にはシリンダー体118が設けら
れ、このシリンダー体118は、その軸心が回路基板２の
搬送方向に向けられ、このシリンダー部118の内部に設
けられたピストンにはロッド120が連結されている。そ
して、このシリンダー部118の外側に突出されたロッド1
20の端部は上記コンベア装置117の下側に結合されてい
る。さらに、上記第１の支持体116の上側には上記シリ
ンダー部118と平行にレール体121が設けられ、上記コン
ベア装置117の下側にはこのレール体121に沿って摺動す
るような摺動部122が設けられている。

また、上記コンベア装置117の上側には搬送方向に亘
って断面が円形のコンベアベルト123が複数のプーリに
巻き掛けられて設けられ図示しないパルスモータによっ
て駆動されるようになっている。ここで上記コンベアベ
ルト123は所定間隔を持って平行に配設されており大き
さの異なる回路基板２を搬送できるようになっている。
そしてコンベアベルト123が巻掛られたコンベア装置117
の最も第２の搬送用治具53側には、回路基板が搬送され
てくる方向に突出された複数本の基板受けパイプ124が
設けられている。また、上記コンベアベルト123によっ
て形成された搬送路の中途部には反射型ファイバーセン
サ125が設けられて回路基板２の有無を検知できるよう
になっている。上記コンベア装置117の後述する第２の
マガジン25が配設される位置付近には、このコンベア装
置117の下側から延出された反射型のファイバーセンサ1
28が設けられており、最下側に位置される回路基板２の
有無を検知するようになっている。

このように構成された搬送コンベア126には、この搬
送コンベア126に隣接して設けられた昇降装置127が設け
られている。この昇降装置127およびこの昇降装置127に
保持される第２のマガジン25はともに、ローダ24側に設
けられた第５図および第６図に示される昇降装置40と第
１のマガジン23と同一の構成を有するものなので説明を
省略する。また、上述のように構成された回路基板２の
組立装置22には、装置22を統一的に制御する図示しない
制御装置が設けられている。

以下、上記組立装置22における回路基板２の組立工程
について説明する。

まず、装置22における第１および第２のマガジン23、
25のそれぞれの側壁板31、32の間隔を調節し、それそれ
の支持溝38に回路基板２が縁部を支持されるように収納
する。また、上記第１および第２の搬送用治具52、53の
それぞれの各調整摘み65、71、76を回動調整することに
より、それぞれの搬送用爪部72〜74、79〜81の互いの間
隔を調整し、回路基板２を把持することができる状態と
する。

さらに、上記ボンディング装置29の昇降ブロック101
に設けられたヒータブロック102〜105のうちの１つを上
記ボンディング機構96に対向するように回動移動調整
し、組立する回路基板２の形式に合うように位置させ
る。

このようにして組立られる回路基板２の形状に対応さ
せた後、上記制御層を起動することで、組立装置22が作
動を開始する。そして、第１のマガジン23の最下側に収
容されている回路基板２を上記搬送コンベア41が搬出す
る。この回路基板２は搬送コンベア41上を上記予備加熱
位置Ｃ側へ搬送されており、この時点で上記第１および
第２の搬送用治具52、53は第８図に示されるように搬送
方向に移動されて搬送されてくる回路基板２を待ってい
る。また、これら第１および第２の搬送用治具52、53は
図示しないカム機構により搬送コンベア41の搬送高さよ
りも下側（約7mm）に位置されている。上記第１の搬送
用治具52はストッパ79a,81aのみが上記搬送面よりも上
側に突出されており、搬送されて来た回路基板２の搬送
方向の前端が係合される。そして、上記第１の搬送用治
具52はアンローダ26側へ移動されると同時に上昇（約7m
m）される。このように第１の搬送用治具52が搬送方向
に移動されることにより、上記搬送コンベア41から回路
基板２を受取る。ここで、上記第１および第２の搬送用
治具52、53は搬送方向の移動と上下方向の移動が合成さ
れて斜め上方向に移動する。そして、上記予備加熱位置
Ｃまで移動されたところで停止される。この位置で上記
予熱ヒータ92により下側から加熱される。この予熱ヒー
タ92は非接触型ヒータ95であり、非接触状態で上記回路
基板２を加熱する。このように非接触状態で回路基板２
を加熱することができるので、組立られる回路基板２の
形状や寸法にかかわらず均一な加熱を行なうことができ
る。つまり、各種の回路基板２を均一に加熱することが
でき、さらに上下動等の駆動機構が不要のため簡単な構
造でありながら、効果的な予備加熱を行なうことができ
る。

そして、所定時間の予備加熱が終了されると、上記搬
送治具52はボンディング位置Ｄまで移動する。このボン
ディング位置Ｄに上記第１の搬送用治具52が移動してく
るときには、アンローダ26の基板受けパイプ124がこの
ボンディング位置Ｄに突出されている。つまり、上記ア
ンローダ26のコンベア装置117はシリンダー部118により
上記ボンディング位置Ｄ側へ移動されている。そして、
上記回路基板２を保持した第１の搬送用治具52および何
も保持しない第２の搬送用治具53は共に下側に（約7m
m）移動される。ここで、第１および第２の搬送用治具5
2、53は搬送方向の移動と上下方向の移動が合成されて
斜め下の方向へ移動される。そして、第１の搬送用治具
52に保持されていた回路基板２は上記基板受けパイプ12
4に受け渡される。このとき、何も保持していなかった
第２の搬送用治具53は、上記搬送用コンベア126の下側
に位置されている。そして、上記搬送用コンベア126の
コンベア装置117が第２のマガジン25側へ移動される。
このコンベア装置117の移動により上記基板受けパイプ1
24上に載置された回路基板２は上記第２の搬送用治具53
上に位置される。そして、上記第１および第２の搬送用
治具52、53は上述の如く搬送方向および上方に移動する
ことで、上記回路基板２が第２の搬送用治具53に保持さ
れ、そのまま上記ボンディング位置Ｄへと移動され、一
旦停止される。

この状態で、上記ボンディング装置29の昇降ブロック
101が上昇される。そして第２の搬送用治具53に保持さ
れた回路基板２は第２の搬送用治具53の中央を通過して
上昇して来たヒータブロック102に直接接触された状態
で所定の位置まで上昇される。

この上昇の最高位置で上記ボンディング機構96が作動
されボンディング工程が行われる。このボンディング工
程が終了されると、上記昇降ブロック101は降下されボ
ンディング工程が終了された回路基板２は再度第２の搬
送用治具53に保持される。

一方、上記第１の搬送用治具52は、上述のようなボン
ディング工程が行われている間、上記ローダ24側へ移動
し、上述したような受取り工程を経て予備加熱位置Ｃに
移動して後続する回路基板２を予備加熱している。

このようにボンディング工程を終了した回路基板２を
保持した第２の搬送用治具53と、予備加熱された後続す
る回路基板２を保持した第１の搬送用治具52とは、とも
に搬送方向に移動される。そして、アンローダ26側に移
動されながら降下（約7mm）されることで上記第２の搬
送用治具53に保持された回路基板２はコンベアベルト12
3上に載置され、また第１の搬送用治具52に保持された
回路基板２は上記基板受けパイプ124上に保持される。

そして、上記コンベア装置117が第２のマガジン25側
へ移動することで、上記基板受けパイプ124上に載置さ
れた予備加熱を終了した回路基板２は第２の搬送用治具
53上に移動される。また、コンベアベルト123上に載置
された回路基板２は上記コンベア装置117の移動と、コ
ンベアベルト123の回動により、上記第２のマガジン25
内に収納される。

そして、上記基板受けパイプ124上に載置された回路
基板２は上記第２の搬送用治具53に保持されてボンディ
ング位置Ｄへ移動される。このボンディング位置Ｄでは
上述したような昇降ブロック101が第３の搬送用治具53
の中央を通過して上昇し、ヒータブロック102が回路基
板２を接触状態で持上げる。この状態で回路基板２はボ
ンディング機構96によりボンディングされる。その後、
ボンディングが終了された回路基板２は昇降ブロック10
1が降下することで第２の搬送用治具53上に保持され
る。このようにボンディング工程が行われている間に第
１の搬送用治具52は後続する回路基板２を予備加熱位置
Ｃまで搬送し、予備加熱工程を行なっている。

このように各工程を繰返すことにより、回路基板２は
連続的に第１のマガジン23から搬出され、予備加熱工程
およびボンディング工程を経て、第２のマガジン25に収
容される。

このような工程中において上記ローダ24およびアンロ
ーダ26にそれぞれ設けられた昇降装置40、127は、１枚
の回路基板２が搬出および搬入される毎に１ピッチずつ
上昇もしくは降下するように制御されている。ここで上
記ピッチは回路基板２の上下方向の離間距離である。そ
してローダ24側の昇降装置40は第１のマガジン23の下側
に収納された回路基板２から順次上方に収納されたもの
を搬出するように構成されており、また、アンローダ26
側に設られた昇降装置127は第２のマガジン25の最上側
から順次収納するように構成されている。

上述のように構成された組立装置22は、上記予熱工程
およびボンディング工程において第１および第２の搬送
用治具52、53が直接回路基板２を保持するように構成さ
れているため、従来は必要とされていた高価なキャリア
が不要となり製造コストの削減ができ、新たな形式の回
路基板２の製作が容易になった。

また、第１および第２のマガジン23、25が、それぞれ
回路基板２の大きさの変更に適応できるように構成され
ており、またボンディング装置29のヒータブロック102
〜105は上記昇降ブロック101を回動することにより、４
つのうちから組立られる回路基板２の適合したヒータブ
ロックを迅速に選択することができるので、従来構造に
おいてヒータブロックの冷却を待って段取り替えをする
という手間を省くことができ稼働率を向上できる。ま
た、予備加熱用の非接触型ヒータ95は上下動することな
く多種の回路基板２を均一に加熱することができるの
で、簡潔な構造でありながら、効果的な予備加熱を行な
うことができる。

なお、この発明は上記一実施例に限定されるものでは
ない。例えば上記一実施例において第１および第２の搬
送用治具52、53はその調整部55、56は送りねじ62、68、
75を回動することで、搬送用爪部57の互いの間隔を調整
するようになっているが、これに限定されず、所定の摩
擦力を有して単にスライド移動するように構成したもの
等でもよい。

また、この組立装置22はワイヤボンディングを行なう
ものであるが、これに限定されずダイボンディング等の
その他の半導体装置組立を行なうものでもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば各基板毎に専
用治具を必要とせずに回路基板を搬送できるので、大幅
な生産コストの削減ができる。また、第１の加熱装置が
回路基板に対して非接触状態で加熱するので適応できる
基板形状の範囲が広い。さらに、第１の加熱装置により
予備加熱するので第２の加熱装置における加熱時間を短
縮することができる。第２の加熱装置のヒータブロック
は複数個設けられており、これらのヒータブロックを迅
速に選択できるので、従来構造に比較して組立てる基板
を変更する際に段取り替えに要する時間を著しく短縮す
ることができる。以上のようなことから本発明のような
構成の装置を一台用いることで、多品種小量生産に適応
できる稼働率の高い半導体装置の組立装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第12図はこの発明における一実施例であり、
第１図は半導体装置の組立装置の側面図、第２図は半導
体装置の組立装置の平面図、第３図はローダ側の搬送装
置の側面図、第４図はアンローダ側の搬送装置の側面
図、第５図はマガジンの斜視図、第６図は昇降装置の斜
視図、第７図は搬送用治具の斜視図、第８図乃至第10図
は搬送装置の動きを示す側面図、第11図は予備加熱装置
の斜視図、第12図はボンディング装置における加熱装置
の側面図、第13図は従来における半導体装置の組立装置
の側面図である。２……回路基板、23……第１のマガジン、24……ロー
ダ、25……第１のマガジン、26……アンローダ、27……
搬送装置、28……予備加熱装置、29……ボンディング装
置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数種類の回路基板を収納可能な第１のマ
ガジンと、この第１のマガジンから上記回路基板を搬出
するローダと、このローダから離間して設けられ上記複
数種類の回路基板を収納可能な第２のマガジンと、この
第２のマガジンに上記回路基板を収納するアンローダ
と、上記ローダとアンローダとの間に設けられ上記回路
基板の種類に応じて回路基板保持状態を調節可能な搬送
用治具により保持された回路基板を搬送する搬送装置
と、上記搬送装置の搬送方向に沿って設けられ上記ロー
ダと上記アンローダとの間に設けられたボンディング装
置と、上記搬送装置の搬送方向に沿って設けられ上記ロ
ーダと上記ボンディング装置との間に設置され搬送され
る回路基板を加熱する第１の加熱装置と、上記ボンディ
ング装置のボンディング位置に対向して設けられ上記複
数種類の回路基板に対応した複数種類のヒータブロック
を有し、上記第１の加熱装置により加熱されて上記ボン
ディング位置に搬送された上記回路基板を上記複数種類
のヒータブロックから選択されたヒータブロックにより
加熱する第２の加熱装置とを具備することを特徴とする
半導体装置の組立装置。
【請求項２】上記第２の加熱装置は、上記ボンディング
位置に対向して設けられ、上記複数種類の回路基板に対
応した複数種類のヒータブロックと、回転自在に支持さ
れかつ外周に沿って上記ヒータブロックが取り付けられ
ると共に選択された上記ヒータブロックを上記回路基板
に対向する位置に割り出し可能に支持するブロック支持
体と、このブロック支持体を上下動させる昇降手段とを
具備することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体装置の組立装置。