JP2635889B2 - ダイボンディング装置 - Google Patents
ダイボンディング装置Info
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/02—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
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- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイボンディング装置
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体リードフレームのボン
ディング面に半導体ダイを接着する作業を自動的に行う
装置が知られており、一般にダイボンディング装置と称
されている。
ディング面に半導体ダイを接着する作業を自動的に行う
装置が知られており、一般にダイボンディング装置と称
されている。
【０００３】以下、従来のダイボンディング装置の構成
について、特願昭６２−２７１５３７号で技術開示され
たダイボンディング装置を例にとって説明する。図８
は、かかるダイボンディング装置の構成を概略的に示す
側面図である。
について、特願昭６２−２７１５３７号で技術開示され
たダイボンディング装置を例にとって説明する。図８
は、かかるダイボンディング装置の構成を概略的に示す
側面図である。
【０００４】同図において、アーム５１の先端部に設け
られた台５１ａにはモータ５２が取り付けられている。
そして、このモータ５２の回転軸５２ａはねじ５３に直
結されており、さらに、このねじ５３はコレットヘッド
５４とねじ結合されている。かかる構成によれば、モー
タ５２を回転駆動させることによってコレットヘッド５
４の上下動を行うことができる。
られた台５１ａにはモータ５２が取り付けられている。
そして、このモータ５２の回転軸５２ａはねじ５３に直
結されており、さらに、このねじ５３はコレットヘッド
５４とねじ結合されている。かかる構成によれば、モー
タ５２を回転駆動させることによってコレットヘッド５
４の上下動を行うことができる。
【０００５】また、このコレットヘッド５４の本体部５
４ａには垂直方向に貫通穴が設けられ、この貫通穴には
コレットシャフト５５が上下方向に滑動できるように貫
入されている。このコレットシャフト５５の上部にはス
トッパ５６ａが、下部には半導体ダイ２を吸着して保持
するためのコレット１２が取り付けられている。さら
に、コレットシャフト５５の下部近傍にはばね受け部５
６ｂが設けられ、このばね受け部５６ｂとコレットヘッ
ド５４の本体部５４ａとの間にはばね５９が設けられて
いる。このような構成によれば、半導体リードフレーム
１と半導体ダイ２とのボンディングを行う際に、ばね５
９のばね力に応じた加圧力（以下、この加圧力を「ボン
ディング加圧力」と記す）で半導体ダイ２を押圧するこ
とができる。
４ａには垂直方向に貫通穴が設けられ、この貫通穴には
コレットシャフト５５が上下方向に滑動できるように貫
入されている。このコレットシャフト５５の上部にはス
トッパ５６ａが、下部には半導体ダイ２を吸着して保持
するためのコレット１２が取り付けられている。さら
に、コレットシャフト５５の下部近傍にはばね受け部５
６ｂが設けられ、このばね受け部５６ｂとコレットヘッ
ド５４の本体部５４ａとの間にはばね５９が設けられて
いる。このような構成によれば、半導体リードフレーム
１と半導体ダイ２とのボンディングを行う際に、ばね５
９のばね力に応じた加圧力（以下、この加圧力を「ボン
ディング加圧力」と記す）で半導体ダイ２を押圧するこ
とができる。
【０００６】さらに、コレットヘッド５４の上部には、
ギャップセンサ６０が設けられている。このギャップセ
ンサ６０は、半導体ダイ２と半導体リードフレーム１と
が接触していないときには、ばね５９のばね力によって
ストッパ５６ａと当接している。一方、ボンディングを
行う際に、コレットヘッド５４を下降させ、半導体ダイ
２を半導体リードフレーム１に接触させて、さらに押圧
すると、コレットヘッド５４とコレットシャフト５５と
の相対的な位置がずれるので、ギャップセンサ６０とス
トッパ５６ａとの間に隙間が生じる。これにより、半導
体ダイ２を半導体リードフレーム１とが接触したことを
検出することができる。加えて、このようにして半導体
ダイ２を半導体リードフレーム１とが接触したことを検
出してから一定量だけモータ５２を回転させることによ
り、この半導体ダイ２に対して所望のボンディング加圧
力を加えることができる。
ギャップセンサ６０が設けられている。このギャップセ
ンサ６０は、半導体ダイ２と半導体リードフレーム１と
が接触していないときには、ばね５９のばね力によって
ストッパ５６ａと当接している。一方、ボンディングを
行う際に、コレットヘッド５４を下降させ、半導体ダイ
２を半導体リードフレーム１に接触させて、さらに押圧
すると、コレットヘッド５４とコレットシャフト５５と
の相対的な位置がずれるので、ギャップセンサ６０とス
トッパ５６ａとの間に隙間が生じる。これにより、半導
体ダイ２を半導体リードフレーム１とが接触したことを
検出することができる。加えて、このようにして半導体
ダイ２を半導体リードフレーム１とが接触したことを検
出してから一定量だけモータ５２を回転させることによ
り、この半導体ダイ２に対して所望のボンディング加圧
力を加えることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のダイボンディング装置には、以下のような欠
点があった。
うな従来のダイボンディング装置には、以下のような欠
点があった。
【０００８】かかる装置では、上述のように、ギャッ
プセンサ６０がストッパ５６ａに当接しているか否かに
よって、半導体ダイ２と半導体リードフレーム１とが接
触したか否かを検出することとしていたが、このような
構成ではばね５９がある程度縮まないとギャップセンサ
６０とストッパ５６とが離れないので、検出誤差を生じ
てしまうという欠点があった。ここで、本発明者の検討
によれば、この検出誤差は、半導体ダイ２が半導体リー
ドフレーム１と接触する際の、この半導体ダイ２の下降
速度等によって変動する。したがって、この検出誤差を
補正することは困難であり、半導体ダイ２に対して加え
るボンディング加圧力に設定誤差が生じる原因となって
いた。
プセンサ６０がストッパ５６ａに当接しているか否かに
よって、半導体ダイ２と半導体リードフレーム１とが接
触したか否かを検出することとしていたが、このような
構成ではばね５９がある程度縮まないとギャップセンサ
６０とストッパ５６とが離れないので、検出誤差を生じ
てしまうという欠点があった。ここで、本発明者の検討
によれば、この検出誤差は、半導体ダイ２が半導体リー
ドフレーム１と接触する際の、この半導体ダイ２の下降
速度等によって変動する。したがって、この検出誤差を
補正することは困難であり、半導体ダイ２に対して加え
るボンディング加圧力に設定誤差が生じる原因となって
いた。
【０００９】併せて、このような検出誤差を生じること
により、ダイボンディングに使用するペーストの厚さが
許容範囲外であっても、このことを検出することは実質
的に不可能であり、歩留まりを向上させる際の障害とな
っていた。
により、ダイボンディングに使用するペーストの厚さが
許容範囲外であっても、このことを検出することは実質
的に不可能であり、歩留まりを向上させる際の障害とな
っていた。
【００１０】また、かかる装置では、上述のように、
コレット１２の上下動を行うための機構５１〜５４とは
別に、半導体ダイ２にダイボンディング加圧力を与える
ための機構５５〜５９を設けなければならなかった。こ
のため、従来のダイボンディング装置には、機構が複雑
で、装置の体積や重量が大きく、さらに装置の価格が高
くなるという欠点があった。
コレット１２の上下動を行うための機構５１〜５４とは
別に、半導体ダイ２にダイボンディング加圧力を与える
ための機構５５〜５９を設けなければならなかった。こ
のため、従来のダイボンディング装置には、機構が複雑
で、装置の体積や重量が大きく、さらに装置の価格が高
くなるという欠点があった。
【００１１】併せて、アーム５１にかかる重量が大き
いことから、半導体ダイ２をコレット１２に保持させた
後で半導体リードフレーム１の真上までアーム５１を移
動させる際の移動速度が遅く、このため、装置の処理能
力（すなわち、単位時間にダイボンディングを行うこと
のできる半導体ダイの数）を向上させることが困難であ
った。
いことから、半導体ダイ２をコレット１２に保持させた
後で半導体リードフレーム１の真上までアーム５１を移
動させる際の移動速度が遅く、このため、装置の処理能
力（すなわち、単位時間にダイボンディングを行うこと
のできる半導体ダイの数）を向上させることが困難であ
った。
【００１２】さらに、このように重量が大きいことに
より、モータ５２の動作にコレットヘッド５４の上下動
を正確に追従させることができず、コレットヘッド５４
の移動量が大きすぎたり、このコレットヘッド５４が振
動してしまったりしやすいという欠点もあった。このた
め、半導体ダイ２をコレット１２に吸着させる際や、コ
レット１２に吸着させた半導体ダイ２を半導体リードフ
レーム１に接触させる際に過大な衝撃力が加わってしま
い、半導体ダイ２を破損させてしまうおそれがあった。
より、モータ５２の動作にコレットヘッド５４の上下動
を正確に追従させることができず、コレットヘッド５４
の移動量が大きすぎたり、このコレットヘッド５４が振
動してしまったりしやすいという欠点もあった。このた
め、半導体ダイ２をコレット１２に吸着させる際や、コ
レット１２に吸着させた半導体ダイ２を半導体リードフ
レーム１に接触させる際に過大な衝撃力が加わってしま
い、半導体ダイ２を破損させてしまうおそれがあった。
【００１３】本発明は、このような従来技術の欠点に鑑
みてなされたものであり、上下方向に対するコレットの
位置（またはこのコレットに保持されたダイの位置）を
正確に検出することができ、機構が簡単で、装置の体積
や重量が小さく、且つ、安価なダイボンディング装置を
提供することを目的とする。
みてなされたものであり、上下方向に対するコレットの
位置（またはこのコレットに保持されたダイの位置）を
正確に検出することができ、機構が簡単で、装置の体積
や重量が小さく、且つ、安価なダイボンディング装置を
提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るダイボンデ
ィング装置は、リードフレームのボンディング面に一定
の加圧力でダイを押圧することによって、このダイを接
着するダイボンディング装置であって、前記ダイを載置
するダイ載置手段と、このダイ載置手段上に載置された
前記ダイを保持するためのチャック手段を有するコレッ
トと、このコレットを上下動させるリニアモータと、前
記ダイ載置手段に載置された前記ダイを前記チャック手
段が保持する際にこのダイを前記ダイ載置手段から分離
させる分離手段、前記コレットを水平動させる水平駆動
手段と、前記リードフレームを載置するリードフレーム
載置手段と、前記コレットの上下方向の位置を検出する
位置センサと、この位置センサから入力した前記コレッ
トの位置情報に基いて前記リニアモータの駆動を制御す
ることにより、前記コレットを上下動させる際の移動速
度および前記ダイを前記リードフレームの前記ボンディ
ング面に押圧する際の加圧力を制御するリニアモータ制
御手段と、を具備することを特徴とする。
ィング装置は、リードフレームのボンディング面に一定
の加圧力でダイを押圧することによって、このダイを接
着するダイボンディング装置であって、前記ダイを載置
するダイ載置手段と、このダイ載置手段上に載置された
前記ダイを保持するためのチャック手段を有するコレッ
トと、このコレットを上下動させるリニアモータと、前
記ダイ載置手段に載置された前記ダイを前記チャック手
段が保持する際にこのダイを前記ダイ載置手段から分離
させる分離手段、前記コレットを水平動させる水平駆動
手段と、前記リードフレームを載置するリードフレーム
載置手段と、前記コレットの上下方向の位置を検出する
位置センサと、この位置センサから入力した前記コレッ
トの位置情報に基いて前記リニアモータの駆動を制御す
ることにより、前記コレットを上下動させる際の移動速
度および前記ダイを前記リードフレームの前記ボンディ
ング面に押圧する際の加圧力を制御するリニアモータ制
御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明では、上述した従来の装置のようにコレ
ットの上下動を行うための機構と別にダイボンディング
加圧力を与えるための機構を設けるのではなく、コレッ
トをリニアモータで直接上下動させ、且つ、このリニア
モータの駆動によりダイボンディング加圧力を加えるこ
とができる。これにより、機構が簡単で安価になるとと
もにダイボンディング装置の重量および体積を低減させ
ることが可能となる。
ットの上下動を行うための機構と別にダイボンディング
加圧力を与えるための機構を設けるのではなく、コレッ
トをリニアモータで直接上下動させ、且つ、このリニア
モータの駆動によりダイボンディング加圧力を加えるこ
とができる。これにより、機構が簡単で安価になるとと
もにダイボンディング装置の重量および体積を低減させ
ることが可能となる。
【００１６】また、本発明では、コレットの上下方向の
位置を位置センサで直接検出することができる。
位置を位置センサで直接検出することができる。
【００１７】これにより、上述の従来の装置のような検
出誤差の発生を防止することができ、したがって、ボン
ディング加圧力の設定誤差を低減させることができる。
併せて、このような検出誤差の低減により、位置センサ
の検出値を用いてダイボンディングに使用するペースト
の厚さを測定することも可能となるので、歩留まりを向
上させることが可能となる。
出誤差の発生を防止することができ、したがって、ボン
ディング加圧力の設定誤差を低減させることができる。
併せて、このような検出誤差の低減により、位置センサ
の検出値を用いてダイボンディングに使用するペースト
の厚さを測定することも可能となるので、歩留まりを向
上させることが可能となる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明に係わるダイボンディング装置
の一実施例について、図面を用いて説明する。図１は、
本実施例に係わるダイボンディング装置の構成を概略的
に示す上面図である。
の一実施例について、図面を用いて説明する。図１は、
本実施例に係わるダイボンディング装置の構成を概略的
に示す上面図である。
【００１９】図１において、直交座標ロボット１３は、
Ｘ軸ロボット１３ａとＹ軸ロボット１３ｂとを有してい
る。Ｘ軸ロボット１３ａには、ブラケット１３ｃによっ
て搬送爪１４ａ，１４ｂと連結されている。また、Ｙ軸
ロボット１３ｂにはＢ′ｇヘッド１０が取り付けられて
おり、さらに、このＢ′ｇヘッド１０にはコレット１２
の上下動を行う機構とカメラ１１とが取り付けられてい
る。リードフレームローダー１５には、ダイボンディン
グを行うための半導体リードフレーム１が収納されてい
る。ペースト塗布ユニット１６は、このリードフレーム
ローダー１５から取り出したリードフレーム１の上面に
ペーストを塗布する。リードフレームガイドレール１７
は、ダイボンディングを行う際に半導体リードフレーム
１を固定する。リードフレームアンローダー１８には、
ダイボンディングを行った後の半導体リードフレーム１
が収納される。また、ウエハリングステーション１９上
には、ダイボンディングに使用される半導体ダイ２が載
置される。
Ｘ軸ロボット１３ａとＹ軸ロボット１３ｂとを有してい
る。Ｘ軸ロボット１３ａには、ブラケット１３ｃによっ
て搬送爪１４ａ，１４ｂと連結されている。また、Ｙ軸
ロボット１３ｂにはＢ′ｇヘッド１０が取り付けられて
おり、さらに、このＢ′ｇヘッド１０にはコレット１２
の上下動を行う機構とカメラ１１とが取り付けられてい
る。リードフレームローダー１５には、ダイボンディン
グを行うための半導体リードフレーム１が収納されてい
る。ペースト塗布ユニット１６は、このリードフレーム
ローダー１５から取り出したリードフレーム１の上面に
ペーストを塗布する。リードフレームガイドレール１７
は、ダイボンディングを行う際に半導体リードフレーム
１を固定する。リードフレームアンローダー１８には、
ダイボンディングを行った後の半導体リードフレーム１
が収納される。また、ウエハリングステーション１９上
には、ダイボンディングに使用される半導体ダイ２が載
置される。
【００２０】図２は、このダイボンディング装置の要部
を拡大して示す側面図であり、コレット１２の下面に半
導体ダイ２を保持させるときの状態を示している。
を拡大して示す側面図であり、コレット１２の下面に半
導体ダイ２を保持させるときの状態を示している。
【００２１】同図において、Ｂ′ｇヘッド１０には、ボ
イスコイル型リニアモータ（以下、単に「リニアモー
タ」と記す）２１が取り付けられている。このリニアモ
ータ２１は、中央に設けられたマグネット２２と、この
マグネット２２の周面を覆うように設けられたボイスコ
イル２３と、このボイスコイル２３の周面をさらに覆う
マグネット２４とを有している。このような構成によれ
ば、コレットヘッド２３に流れる電流値を制御すること
により、このコレットヘッド２３を上下動させることが
できる。
イスコイル型リニアモータ（以下、単に「リニアモー
タ」と記す）２１が取り付けられている。このリニアモ
ータ２１は、中央に設けられたマグネット２２と、この
マグネット２２の周面を覆うように設けられたボイスコ
イル２３と、このボイスコイル２３の周面をさらに覆う
マグネット２４とを有している。このような構成によれ
ば、コレットヘッド２３に流れる電流値を制御すること
により、このコレットヘッド２３を上下動させることが
できる。
【００２２】このボイスコイル２３は、リニアガイドベ
アリング２５に支持されたコレットヘッド２６と連結さ
れている。そして、このコレットヘッド２６の下端に
は、コレット１２が取り付けられている。このような構
成により、コレットヘッド２３の上下動に連動させてコ
レット１２を上下動させることができる。なお、このコ
レット１２は、回り止めピン２０によって、位置決めさ
れている。
アリング２５に支持されたコレットヘッド２６と連結さ
れている。そして、このコレットヘッド２６の下端に
は、コレット１２が取り付けられている。このような構
成により、コレットヘッド２３の上下動に連動させてコ
レット１２を上下動させることができる。なお、このコ
レット１２は、回り止めピン２０によって、位置決めさ
れている。
【００２３】また、コレットヘッド２６の側面にはター
ゲット２７が、ボイスコイル型リニアモータ２１の底面
にはセンサ２８が設けられている。そして、このターゲ
ット２７とセンサ２８とにより、位置センサ２９が構成
されている。ここで、ターゲット２７は、センサ２８と
対向する面が一定の傾斜を有している。これにより、コ
レットヘッド２６の上下方向の位置変化にしたがって、
センサ２８との距離Ｌが変化する。したがって、センサ
２８でターゲット２７との距離を測ることにより、コレ
ットヘッド２６の上下方向の位置を検出することがで
き、さらに、コレット１２の上下方向の位置を知ること
ができる。
ゲット２７が、ボイスコイル型リニアモータ２１の底面
にはセンサ２８が設けられている。そして、このターゲ
ット２７とセンサ２８とにより、位置センサ２９が構成
されている。ここで、ターゲット２７は、センサ２８と
対向する面が一定の傾斜を有している。これにより、コ
レットヘッド２６の上下方向の位置変化にしたがって、
センサ２８との距離Ｌが変化する。したがって、センサ
２８でターゲット２７との距離を測ることにより、コレ
ットヘッド２６の上下方向の位置を検出することがで
き、さらに、コレット１２の上下方向の位置を知ること
ができる。
【００２４】コレット１２には、下面から上部にかけて
貫通穴１２ａが設けられており、さらにこの貫通穴１２
ａには配管３４が取り付けられている。さらに、この配
管３４は図示しないバキュームに接続されている。この
ような構成によれば、このコレット１２の下面を半導体
ダイ２に当接させて、貫通穴１２ａ内の空気をバキュー
ムで排気することにより、このコレット１２に半導体ダ
イ２を真空チャックによって保持させることができる。
貫通穴１２ａが設けられており、さらにこの貫通穴１２
ａには配管３４が取り付けられている。さらに、この配
管３４は図示しないバキュームに接続されている。この
ような構成によれば、このコレット１２の下面を半導体
ダイ２に当接させて、貫通穴１２ａ内の空気をバキュー
ムで排気することにより、このコレット１２に半導体ダ
イ２を真空チャックによって保持させることができる。
【００２５】半導体ダイ２は、ウエハリングステーショ
ン１９のバックアップ部材３０上に、シート３を介して
載置される。また、このバックアップ部材３０には貫通
穴３０ａが設けられている。突き上げニードル３１は、
この貫通穴３０ａを介して昇降させることができるよう
に構成されており、先端部でシート３を押すことによっ
て半導体ダイ２をシート３から剥れやすくするために使
用される。
ン１９のバックアップ部材３０上に、シート３を介して
載置される。また、このバックアップ部材３０には貫通
穴３０ａが設けられている。突き上げニードル３１は、
この貫通穴３０ａを介して昇降させることができるよう
に構成されており、先端部でシート３を押すことによっ
て半導体ダイ２をシート３から剥れやすくするために使
用される。
【００２６】図３は、本実施例に係わるダイボンディン
グ装置の電気回路系を示すブロック図である。同図に示
したように、上述の直交座標ロボット１３、リニアモー
タ２１、突き上げニードル３１およびバキューム３３
は、それぞれ制御部３２によって制御されている。ま
た、この制御部３２は、位置センサ２９から入力した信
号により、コレット１２の位置を判断する。
グ装置の電気回路系を示すブロック図である。同図に示
したように、上述の直交座標ロボット１３、リニアモー
タ２１、突き上げニードル３１およびバキューム３３
は、それぞれ制御部３２によって制御されている。ま
た、この制御部３２は、位置センサ２９から入力した信
号により、コレット１２の位置を判断する。
【００２７】ここで、この制御部３２でリニアモータ２
１を制御してコレット１２を上下動させる際の制御方法
について説明する。
１を制御してコレット１２を上下動させる際の制御方法
について説明する。
【００２８】図４（ａ）〜（ｃ）は、コレット１２の上
下動が等速運動となるように制御する場合を示すもので
あり、（ａ）は時間ｔと上下方向の位置ｚとの関係、
（ｂ）は時間ｔと速度ｖとの関係、（ｃ）は時間ｔと加
速度ａとの関係を、それぞれ示している。この場合に
は、速度ｖが同図（ｂ）に示したように一定となるよう
に、すなわちコレット１２の位置ｚが同図（ａ）に示し
たように時間に比例して変化するように制御する。この
とき、コレット１２の加速度ａは図４（ｃ）に示したよ
うに零で一定となる。
下動が等速運動となるように制御する場合を示すもので
あり、（ａ）は時間ｔと上下方向の位置ｚとの関係、
（ｂ）は時間ｔと速度ｖとの関係、（ｃ）は時間ｔと加
速度ａとの関係を、それぞれ示している。この場合に
は、速度ｖが同図（ｂ）に示したように一定となるよう
に、すなわちコレット１２の位置ｚが同図（ａ）に示し
たように時間に比例して変化するように制御する。この
とき、コレット１２の加速度ａは図４（ｃ）に示したよ
うに零で一定となる。
【００２９】このような制御を行う場合には、予め、同
図（ａ）により、リニアモータ２１の駆動を開始してか
ら所定時間毎（ここでは０．８ミリ秒毎とする）のコレ
ット１２の位置ｚを求め、これをテーブルにして制御部
３２内のメモリ（図示せず）に記憶させておく。そし
て、実際にリニアモータ２１を駆動しているときには、
所定時間ごとに、その時刻の位置指令としてメモリ内の
テーブルから目標位置ｚを読み出し、位置センサ２９で
検出した実際の位置との差（偏差）を求める。そして、
実際の位置が目標位置に達していなければ速度を上昇さ
せ、一方、実際の位置が目標位置を越えていれば速度を
低下させる。
図（ａ）により、リニアモータ２１の駆動を開始してか
ら所定時間毎（ここでは０．８ミリ秒毎とする）のコレ
ット１２の位置ｚを求め、これをテーブルにして制御部
３２内のメモリ（図示せず）に記憶させておく。そし
て、実際にリニアモータ２１を駆動しているときには、
所定時間ごとに、その時刻の位置指令としてメモリ内の
テーブルから目標位置ｚを読み出し、位置センサ２９で
検出した実際の位置との差（偏差）を求める。そして、
実際の位置が目標位置に達していなければ速度を上昇さ
せ、一方、実際の位置が目標位置を越えていれば速度を
低下させる。
【００３０】ここで、このときの速度の上昇量或いは低
下量は、原則として上述した偏差に応じて決定される。
但し、本実施例では、後述するように、この速度に上限
値を設けており、所定の場合には、偏差が非常に大きい
場合でも速度が所定値以上にはならないように制御して
いる。
下量は、原則として上述した偏差に応じて決定される。
但し、本実施例では、後述するように、この速度に上限
値を設けており、所定の場合には、偏差が非常に大きい
場合でも速度が所定値以上にはならないように制御して
いる。
【００３１】また、図５（ａ）〜（ｃ）は、コレット１
２の上下動が等加減速運動となるように制御する場合を
示すものであり、（ａ）は時間ｔと上下方向の位置ｚと
の関係、（ｂ）は時間ｔと速度ｖとの関係、（ｃ）は時
間ｔと加速度ａとの関係を、それぞれ示している。この
場合は、図５（ｃ）に示したようにコレット１２の加速
度ａが正の値ａ1 で一定の場合には速度ｖは同図（ｂ）
に示したように時間ｔに比例して増加し、また、加速度
ａが正の値ａ2 で一定の場合には速度ｖは時間ｔに比例
して減少する。したがって、位置ｚは時間ｔにしたがっ
て同図（ａ）に示したように変化する。
２の上下動が等加減速運動となるように制御する場合を
示すものであり、（ａ）は時間ｔと上下方向の位置ｚと
の関係、（ｂ）は時間ｔと速度ｖとの関係、（ｃ）は時
間ｔと加速度ａとの関係を、それぞれ示している。この
場合は、図５（ｃ）に示したようにコレット１２の加速
度ａが正の値ａ1 で一定の場合には速度ｖは同図（ｂ）
に示したように時間ｔに比例して増加し、また、加速度
ａが正の値ａ2 で一定の場合には速度ｖは時間ｔに比例
して減少する。したがって、位置ｚは時間ｔにしたがっ
て同図（ａ）に示したように変化する。
【００３２】かかる場合にも、予め、同図（ａ）によ
り、リニアモータ２１の駆動を開始してから所定時間毎
（ここでは０．８ミリ秒毎とする）のコレット１２の位
置ｚを求め、これをテーブルにして制御部３２内のメモ
リ（図示せず）に記憶させておく。そして、実際にリニ
アモータ２１を駆動しているときには、所定時間ごと
に、その時刻の位置指令としてメモリ内のテーブルから
目標位置ｚを読み出すとともに、上述の等速度運動の場
合と同様、偏差を求める。そして、実際の位置が目標位
置に達していなければ加速度を上昇させ（すなわち速度
を上昇させ）、一方、実際の位置が目標位置を越えてい
れば加速度を低下させ（すなわち速度を低下させ）る。
り、リニアモータ２１の駆動を開始してから所定時間毎
（ここでは０．８ミリ秒毎とする）のコレット１２の位
置ｚを求め、これをテーブルにして制御部３２内のメモ
リ（図示せず）に記憶させておく。そして、実際にリニ
アモータ２１を駆動しているときには、所定時間ごと
に、その時刻の位置指令としてメモリ内のテーブルから
目標位置ｚを読み出すとともに、上述の等速度運動の場
合と同様、偏差を求める。そして、実際の位置が目標位
置に達していなければ加速度を上昇させ（すなわち速度
を上昇させ）、一方、実際の位置が目標位置を越えてい
れば加速度を低下させ（すなわち速度を低下させ）る。
【００３３】このときの加速度の上昇量或いは低下量
も、原則として上述した偏差に応じて決定される。但
し、この場合も、後述するように、所定の場合には、偏
差が非常に大きい場合でも加速度が所定値以上にはなら
ないように制御している。
も、原則として上述した偏差に応じて決定される。但
し、この場合も、後述するように、所定の場合には、偏
差が非常に大きい場合でも加速度が所定値以上にはなら
ないように制御している。
【００３４】次に、コレット１２を上下動させることに
よって半導体リードフレーム１や半導体ダイ２等の高さ
を測定する方法について説明する。半導体リードフレー
ム１等の高さは、コレット１２を下降させて半導体リー
ドフレーム１等に当接したときの、このコレット１２の
位置に基いて算出する。ここで、コレット１２が半導体
リードフレーム１等に当接したか否かは、上述の「偏
差」によって判断する。すなわち、所定時間内における
偏差の増加量が一定値以上になると、コレット１２が下
降していないと判断し、半導体リードフレーム１等に接
しているものとする。以下、コレット１２が半導体リー
ドフレーム１等に当接したことを検出する作業を「面検
検出」と記す。
よって半導体リードフレーム１や半導体ダイ２等の高さ
を測定する方法について説明する。半導体リードフレー
ム１等の高さは、コレット１２を下降させて半導体リー
ドフレーム１等に当接したときの、このコレット１２の
位置に基いて算出する。ここで、コレット１２が半導体
リードフレーム１等に当接したか否かは、上述の「偏
差」によって判断する。すなわち、所定時間内における
偏差の増加量が一定値以上になると、コレット１２が下
降していないと判断し、半導体リードフレーム１等に接
しているものとする。以下、コレット１２が半導体リー
ドフレーム１等に当接したことを検出する作業を「面検
検出」と記す。
【００３５】この面検検出の具体的な方法の一例を、図
６を用いて説明する。同図に示した方法では、コレット
１２を等速運動（図４参照）で下降させ、ある測定時刻
ｔn およびその前後の測定時刻ｔn-1 ，ｔn+1 における
位置センサ２９で検出した位置の平均値と、それ以前の
他の測定時刻ｔm およびその前後の測定時刻ｔm-1 ，ｔ
m+1 における位置センサ２９で検出した位置の平均値と
の差Ｌ1 を求める。次に、測定時刻ｔn ，ｔn-1 ，ｔ
n+1 における目標位置の平均値と、測定時刻ｔm ，ｔ
m-1 ，ｔm+1 における目標位置の平均値との差Ｌ2 を求
める。そして、Ｌ1 ／Ｌ2 が所定値（例えば３〜１０
％）以下ならば、コレット１２が半導体リードフレーム
１等に当接したと判断する。
６を用いて説明する。同図に示した方法では、コレット
１２を等速運動（図４参照）で下降させ、ある測定時刻
ｔn およびその前後の測定時刻ｔn-1 ，ｔn+1 における
位置センサ２９で検出した位置の平均値と、それ以前の
他の測定時刻ｔm およびその前後の測定時刻ｔm-1 ，ｔ
m+1 における位置センサ２９で検出した位置の平均値と
の差Ｌ1 を求める。次に、測定時刻ｔn ，ｔn-1 ，ｔ
n+1 における目標位置の平均値と、測定時刻ｔm ，ｔ
m-1 ，ｔm+1 における目標位置の平均値との差Ｌ2 を求
める。そして、Ｌ1 ／Ｌ2 が所定値（例えば３〜１０
％）以下ならば、コレット１２が半導体リードフレーム
１等に当接したと判断する。
【００３６】ここで、上述のように、制御部３２で制御
する速度及び推力には上限値が設けられており、偏差が
非常に大きい場合でも所定の速度以上にはならないの
で、コレット１２が半導体リードフレーム１等に当接し
て偏差が非常に大きくなっても、コレット１２に過大な
推力がかかって半導体リードフレーム１等を傷めること
はない。
する速度及び推力には上限値が設けられており、偏差が
非常に大きい場合でも所定の速度以上にはならないの
で、コレット１２が半導体リードフレーム１等に当接し
て偏差が非常に大きくなっても、コレット１２に過大な
推力がかかって半導体リードフレーム１等を傷めること
はない。
【００３７】次に、このようなダイボンディング装置の
動作について、図７を用いて説明する。まず、ダイボン
ディングを開始する前に、図７（ａ）に示すように、コ
レット１２を上限の位置まで上昇させ、続いて、上述し
たような等速動作（図４参照）でコレット１２を下限の
位置まで下降させる。これにより位置センサ２９の出力
および機械的に定められたストロークの校正と制御上の
原点の決定とを行う。
動作について、図７を用いて説明する。まず、ダイボン
ディングを開始する前に、図７（ａ）に示すように、コ
レット１２を上限の位置まで上昇させ、続いて、上述し
たような等速動作（図４参照）でコレット１２を下限の
位置まで下降させる。これにより位置センサ２９の出力
および機械的に定められたストロークの校正と制御上の
原点の決定とを行う。
【００３８】次に、図７（ｂ）に示すように、コレット
１２を原点から等速運動（図４参照）で下降させ、面検
検出（図６参照）で、半導体リードフレーム１の高
さ、半導体ダイ２の高さ、突き上げニードル３１の
高さ、突き上げられた半導体ダイ２の高さ、バック
アップ部材３０の高さ、交換直後の新しいコレット１
２の高さの測定等を行う。ここで、これらの各対象物の
高さは、図７（ｂ）に示すように、面検が行われたとき
の位置センサ２９の出力値に基いて、制御部３２で算出
する。そして、これらの測定の結果は、制御部３２内の
メモリ（図示せず）に記憶される。
１２を原点から等速運動（図４参照）で下降させ、面検
検出（図６参照）で、半導体リードフレーム１の高
さ、半導体ダイ２の高さ、突き上げニードル３１の
高さ、突き上げられた半導体ダイ２の高さ、バック
アップ部材３０の高さ、交換直後の新しいコレット１
２の高さの測定等を行う。ここで、これらの各対象物の
高さは、図７（ｂ）に示すように、面検が行われたとき
の位置センサ２９の出力値に基いて、制御部３２で算出
する。そして、これらの測定の結果は、制御部３２内の
メモリ（図示せず）に記憶される。
【００３９】これらの測定により、半導体リードフレー
ム１や半導体ダイ２の高さパラメータの設定を行うこと
ができる。また、各部材３１，３０，１２等の消耗の度
合い等を知ることができ、稼働前の自己診断を行うこと
ができる。この自己診断の結果は、自己診断情報とし
て、例えば、図示しない表示装置等で表示することとす
ればよい。また、このような自己診断の結果、ダイボン
ディング装置に異常があると判断されたときは、制御部
３２は異常信号を出力し、同様の表示手段等で使用者に
異常を告知することも可能である。
ム１や半導体ダイ２の高さパラメータの設定を行うこと
ができる。また、各部材３１，３０，１２等の消耗の度
合い等を知ることができ、稼働前の自己診断を行うこと
ができる。この自己診断の結果は、自己診断情報とし
て、例えば、図示しない表示装置等で表示することとす
ればよい。また、このような自己診断の結果、ダイボン
ディング装置に異常があると判断されたときは、制御部
３２は異常信号を出力し、同様の表示手段等で使用者に
異常を告知することも可能である。
【００４０】その後、以下のようにして、実際のダイボ
ンディングを行う。 (1) まず、リードフレームローダ１５から半導体リード
フレーム１を１枚搬出し、ペースト塗布ユニット１６で
表面にペーストを塗布した後、搬送爪１４ａ，１４ｂを
用いてリードフレームガイドレール１７上の所定の位置
まで移送する。 (2) Ｙ軸ロボット１３ｂを駆動してウエハリングステー
ション１９に載置された半導体ダイ２の上までコレット
１２を移動させ、続いて、リニアモータ２１を駆動して
上述のコレット１２を図７（ｃ）のＣ1 で示したように
等加減速運動（図５参照）で、上述ので測定した半導
体ダイ２の高さｈよりもｂだけ高い位置まで下降させ
る。さらに、同図Ｃ2 で示したように等速運動（図４参
照）で半導体ダイ２の高さｈよりもａだけ高い位置まで
コレット１２を下降させ、同図にＣ3で示した時間だけ
待機させる。 (3) 次に、半導体ダイ２の下の突き上げニードル３１と
コレット１２とを同時に同じ速度（等速運動）で距離ｃ
だけ上昇させる（同図Ｃ4 ）。そして、配管３４に接続
されたバキューム（図示せず）で排気を行うと、突き上
げニードル３１上の半導体ダイ２はコレット１２に吸着
される。
ンディングを行う。 (1) まず、リードフレームローダ１５から半導体リード
フレーム１を１枚搬出し、ペースト塗布ユニット１６で
表面にペーストを塗布した後、搬送爪１４ａ，１４ｂを
用いてリードフレームガイドレール１７上の所定の位置
まで移送する。 (2) Ｙ軸ロボット１３ｂを駆動してウエハリングステー
ション１９に載置された半導体ダイ２の上までコレット
１２を移動させ、続いて、リニアモータ２１を駆動して
上述のコレット１２を図７（ｃ）のＣ1 で示したように
等加減速運動（図５参照）で、上述ので測定した半導
体ダイ２の高さｈよりもｂだけ高い位置まで下降させ
る。さらに、同図Ｃ2 で示したように等速運動（図４参
照）で半導体ダイ２の高さｈよりもａだけ高い位置まで
コレット１２を下降させ、同図にＣ3で示した時間だけ
待機させる。 (3) 次に、半導体ダイ２の下の突き上げニードル３１と
コレット１２とを同時に同じ速度（等速運動）で距離ｃ
だけ上昇させる（同図Ｃ4 ）。そして、配管３４に接続
されたバキューム（図示せず）で排気を行うと、突き上
げニードル３１上の半導体ダイ２はコレット１２に吸着
される。
【００４１】なお、ここで、突き上げニードル３１の実
際の上昇速度がコレット１２の上昇速度よりも早くなっ
てしまった場合、突き上げニードル３１がコレット１２
に追突して、コレット１２の上昇速度は設定値よりも速
くなってしまう。このような場合には、コレット１２の
偏差が大きくなってしまうので、制御部３２がコレット
１２の上昇速度を低下させてしまい、コレット１２と突
き上げニードル３１との間に過大な圧力がかかって半導
体ダイ２を破損してしまうという問題が生じるが、本実
施例の装置では、コレット１２と突き上げニードル３１
とを同時に上昇させている場合には、コレット１２の実
際の位置が目標位置よりも高くても上昇速度を所定速度
以下にはしないこととして、これを防止する。 (4) その後、このコレット１２を、同図Ｃ5 で示したよ
うに等加減速運動で原点まで上昇させる。 (5) コレット１２が原点まで上昇すると、リニアモータ
２１を停止させ、Ｙ軸モータ１３ｂを駆動して、半導体
ダイ２を保持したコレット１２を半導体リードフレーム
１の上まで移動させる。 (6) 続いて、リニアモータ２１を駆動してコレット１２
を図７（ｄ）のＤ1 で示したような等加減速運動（図５
参照）で、所定の高さまで下降させる。このとき、この
所定の高さは、半導体ダイ２の下面と半導体リードフレ
ーム１の表面とが当接することがないように設定され、
上述の，で測定した半導体リードフレーム１および
半導体ダイ２の高さに基いて算出される。 (7) さらにリニアモータ２１を駆動して、コレット１２
を等速運動（図４参照）で下降させながら面検検出（図
６参照）を行う（図７（ｄ）Ｄ2 ）。このとき、コレッ
ト１２の位置の偏差が所定値よりも大きくなると、面検
が行われたと判断する。ここで、この面検が行われたと
きの半導体ダイ２の下面の高さと上述ので測定された
半導体リードフレーム１の高さとの差ｄが、ペーストの
厚さである。制御部３２は、このペーストの厚さが厚す
ぎる場合や薄すぎる場合は、ペーストの塗布に異常があ
ったと判断して異常信号を出力する。 (8) 続いてボンディング加圧力の印加を行う（同図
Ｄ3 ）。このときの加圧力（すなわちリニアモータ２１
の推力）は、半導体リードフレーム１や半導体ダイ２の
種類等に応じて決定される。
際の上昇速度がコレット１２の上昇速度よりも早くなっ
てしまった場合、突き上げニードル３１がコレット１２
に追突して、コレット１２の上昇速度は設定値よりも速
くなってしまう。このような場合には、コレット１２の
偏差が大きくなってしまうので、制御部３２がコレット
１２の上昇速度を低下させてしまい、コレット１２と突
き上げニードル３１との間に過大な圧力がかかって半導
体ダイ２を破損してしまうという問題が生じるが、本実
施例の装置では、コレット１２と突き上げニードル３１
とを同時に上昇させている場合には、コレット１２の実
際の位置が目標位置よりも高くても上昇速度を所定速度
以下にはしないこととして、これを防止する。 (4) その後、このコレット１２を、同図Ｃ5 で示したよ
うに等加減速運動で原点まで上昇させる。 (5) コレット１２が原点まで上昇すると、リニアモータ
２１を停止させ、Ｙ軸モータ１３ｂを駆動して、半導体
ダイ２を保持したコレット１２を半導体リードフレーム
１の上まで移動させる。 (6) 続いて、リニアモータ２１を駆動してコレット１２
を図７（ｄ）のＤ1 で示したような等加減速運動（図５
参照）で、所定の高さまで下降させる。このとき、この
所定の高さは、半導体ダイ２の下面と半導体リードフレ
ーム１の表面とが当接することがないように設定され、
上述の，で測定した半導体リードフレーム１および
半導体ダイ２の高さに基いて算出される。 (7) さらにリニアモータ２１を駆動して、コレット１２
を等速運動（図４参照）で下降させながら面検検出（図
６参照）を行う（図７（ｄ）Ｄ2 ）。このとき、コレッ
ト１２の位置の偏差が所定値よりも大きくなると、面検
が行われたと判断する。ここで、この面検が行われたと
きの半導体ダイ２の下面の高さと上述ので測定された
半導体リードフレーム１の高さとの差ｄが、ペーストの
厚さである。制御部３２は、このペーストの厚さが厚す
ぎる場合や薄すぎる場合は、ペーストの塗布に異常があ
ったと判断して異常信号を出力する。 (8) 続いてボンディング加圧力の印加を行う（同図
Ｄ3 ）。このときの加圧力（すなわちリニアモータ２１
の推力）は、半導体リードフレーム１や半導体ダイ２の
種類等に応じて決定される。
【００４２】これにより、半導体リードフレーム１と半
導体ダイ２との間のペーストが薄く引き延ばされ、両者
の接合に寄与する。
導体ダイ２との間のペーストが薄く引き延ばされ、両者
の接合に寄与する。
【００４３】さらに、このボンディング加圧時に、コレ
ット１２の位置の偏差によって両者の接合状態をチェッ
クすることができる。すなわち、位置センサ２９で検出
されたコレット１２の高さの変化を管理することによ
り、ペーストの引き延ばしが適切に行われたか否かを監
視することができる。 (9) その後、コレット１２による半導体ダイ２の吸着を
止め、リニアモータ２１を駆動してコレット１２を等速
運動（図４参照）で上昇させる（図７（ｄ）Ｄ4参
照）。なお、このときも、制御部３２は、コレット１２
の位置の偏差が非常に大きい場合でも速度が所定値以上
にはならないように制御する。 (10)コレット１２が半導体ダイ２の上面から所定距離だ
け離れると、コレット１２を等加減速運動で原点まで上
昇させる（同図Ｄ5 参照）。 (11)半導体リードフレーム１の他のボンディング面につ
いても、上述の(2) 〜(9) と同様にしてダイボンディン
グを行う。そして、すべてのボンディング面についての
ダイボンディングが終了すると、この半導体リードフレ
ーム１を搬送爪１４ａ，１４ｂを用いてリードフレーム
アンローダー１８に収納する。
ット１２の位置の偏差によって両者の接合状態をチェッ
クすることができる。すなわち、位置センサ２９で検出
されたコレット１２の高さの変化を管理することによ
り、ペーストの引き延ばしが適切に行われたか否かを監
視することができる。 (9) その後、コレット１２による半導体ダイ２の吸着を
止め、リニアモータ２１を駆動してコレット１２を等速
運動（図４参照）で上昇させる（図７（ｄ）Ｄ4参
照）。なお、このときも、制御部３２は、コレット１２
の位置の偏差が非常に大きい場合でも速度が所定値以上
にはならないように制御する。 (10)コレット１２が半導体ダイ２の上面から所定距離だ
け離れると、コレット１２を等加減速運動で原点まで上
昇させる（同図Ｄ5 参照）。 (11)半導体リードフレーム１の他のボンディング面につ
いても、上述の(2) 〜(9) と同様にしてダイボンディン
グを行う。そして、すべてのボンディング面についての
ダイボンディングが終了すると、この半導体リードフレ
ーム１を搬送爪１４ａ，１４ｂを用いてリードフレーム
アンローダー１８に収納する。
【００４４】以上説明したように、本実施例のダイボン
ディング装置では、リニアモータ２１を用いたことや、
このリニアモータ２１の上下動を上述したような等速運
動および等加減速運動で行っていること、コレット１２
の上下方向の位置を位置センサ２９で直接検出している
こと等により、コレット１２によるダイボンディング加
圧を、従来の装置（図８参照）のようにばね５９を介し
て行うのではなく、リニアモータ２１で直接コレット１
２の上下動を制御することによって行うことができる。
ディング装置では、リニアモータ２１を用いたことや、
このリニアモータ２１の上下動を上述したような等速運
動および等加減速運動で行っていること、コレット１２
の上下方向の位置を位置センサ２９で直接検出している
こと等により、コレット１２によるダイボンディング加
圧を、従来の装置（図８参照）のようにばね５９を介し
て行うのではなく、リニアモータ２１で直接コレット１
２の上下動を制御することによって行うことができる。
【００４５】したがって、ボンディング加圧力の設定誤
差を低減させることができ、さらに、ダイボンディング
に使用するペーストの厚さを正確に測定することや、半
導体リードフレーム１と半導体ダイ２との接合状態をチ
ェックすること可能となるので、半導体装置の歩留まり
を向上させることができる。
差を低減させることができ、さらに、ダイボンディング
に使用するペーストの厚さを正確に測定することや、半
導体リードフレーム１と半導体ダイ２との接合状態をチ
ェックすること可能となるので、半導体装置の歩留まり
を向上させることができる。
【００４６】併せて、上述のように、本実施例のダイボ
ンディング装置では、装置の自己診断を行うことがで
き、この点でも、半導体装置の歩留まりを向上させるこ
とができる。
ンディング装置では、装置の自己診断を行うことがで
き、この点でも、半導体装置の歩留まりを向上させるこ
とができる。
【００４７】また、従来の装置で必要とされたようなダ
イボンディング加圧力を与えるための機構５５〜５９
（図８参照）が不要となるので、機構が簡単で安価にな
るとともにダイボンディング装置の重量および体積を低
減させることができる。
イボンディング加圧力を与えるための機構５５〜５９
（図８参照）が不要となるので、機構が簡単で安価にな
るとともにダイボンディング装置の重量および体積を低
減させることができる。
【００４８】さらに、Ｂ′ｇヘッドに加わる重量が小さ
いことから、半導体ダイ２をコレット１２に保持させた
後で半導体リードフレーム１の真上まで移動させる際の
移動速度を速くすることができ、このため、装置の処理
能力（すなわち、単位時間にダイボンディングを行うこ
とのできる半導体ダイの数）を向上させることができ
る。
いことから、半導体ダイ２をコレット１２に保持させた
後で半導体リードフレーム１の真上まで移動させる際の
移動速度を速くすることができ、このため、装置の処理
能力（すなわち、単位時間にダイボンディングを行うこ
とのできる半導体ダイの数）を向上させることができ
る。
【００４９】加えて、このように重量が小さいことによ
り、コレット１２の移動量が大きすぎたり、このコレッ
ト１２が振動してしまったりしにくくなるので、半導体
ダイ２をコレット１２に吸着させる際や、コレット１２
に吸着させた半導体ダイ２を半導体リードフレーム１に
接触させる際に過大な衝撃力が加わってしまうおそれが
なく、したがって、半導体ダイ２を破損させてしまうお
それが少なくなる。
り、コレット１２の移動量が大きすぎたり、このコレッ
ト１２が振動してしまったりしにくくなるので、半導体
ダイ２をコレット１２に吸着させる際や、コレット１２
に吸着させた半導体ダイ２を半導体リードフレーム１に
接触させる際に過大な衝撃力が加わってしまうおそれが
なく、したがって、半導体ダイ２を破損させてしまうお
それが少なくなる。
【００５０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、信頼性が高く、機構が簡単で、装置の体積や重量
が小さく、且つ、安価なダイボンディング装置を提供す
ることができる。
れば、信頼性が高く、機構が簡単で、装置の体積や重量
が小さく、且つ、安価なダイボンディング装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係わるダイボンディング装
置の構成を概略的に示す上面図である。
置の構成を概略的に示す上面図である。
【図２】図１に示したダイボンディング装置の要部を拡
大して示す側面図である。
大して示す側面図である。
【図３】図１に示したダイボンディング装置の電気回路
系を示すブロック図である。
系を示すブロック図である。
【図４】図１に示したダイボンディング装置においてコ
レットの上下動が等速運動となるように制御する場合を
説明するための図であり、（ａ）は時間ｔと上下方向の
位置ｚとの関係を示すグラフ、（ｂ）は時間ｔと速度ｖ
との関係を示すグラフ、（ｃ）は時間ｔと加速度ａとの
関係を示すグラフである。
レットの上下動が等速運動となるように制御する場合を
説明するための図であり、（ａ）は時間ｔと上下方向の
位置ｚとの関係を示すグラフ、（ｂ）は時間ｔと速度ｖ
との関係を示すグラフ、（ｃ）は時間ｔと加速度ａとの
関係を示すグラフである。
【図５】図１に示したダイボンディング装置においてコ
レットの上下動が等加減速運動となるように制御する場
合を説明するための図であり、（ａ）は時間ｔと上下方
向の位置ｚとの関係を示すグラフ、（ｂ）は時間ｔと速
度ｖとの関係を示すグラフ、（ｃ）は時間ｔと加速度ａ
との関係を示すグラフである。
レットの上下動が等加減速運動となるように制御する場
合を説明するための図であり、（ａ）は時間ｔと上下方
向の位置ｚとの関係を示すグラフ、（ｂ）は時間ｔと速
度ｖとの関係を示すグラフ、（ｃ）は時間ｔと加速度ａ
との関係を示すグラフである。
【図６】図１に示したダイボンディング装置において面
検検出を行う具体的な方法の一例を説明するためのグラ
フである。
検検出を行う具体的な方法の一例を説明するためのグラ
フである。
【図７】図１に示したダイボンディング装置の制御方法
を説明するためのグラフである。
を説明するためのグラフである。
【図８】従来のダイボンディング装置の一構成例を概略
的に示す上面図である。
的に示す上面図である。
１ 半導体リードフレーム ２ 半導体ダイ １０ Ｂ′ｇヘッド １２ コレット １９ ウエハリングステーション ２０ 回り止めピン ２１ ボイスコイル型リニアモータ ２２，２４ マグネット ２３ ボイスコイル ２５ リニアガイドベアリング ２６ コレットヘッド ２７ ターゲット ２８ センサ ２９ 位置センサ ３０ バックアップ部材 ３１ 突き上げニードル
Claims (10)
- 【請求項１】リードフレームのボンディング面に一定の
加圧力でダイを押圧することによって、このダイを接着
するダイボンディング装置であって、 前記ダイを載置するダイ載置手段と、 このダイ載置手段上に載置された前記ダイを保持するた
めのチャック手段を有するコレットと、 このコレットを上下動させるリニアモータと、 前記ダイ載置手段に載置された前記ダイを前記チャック
手段が保持する際にこのダイを前記ダイ載置手段から分
離させる分離手段と、 前記コレットを水平動させる水平駆動手段と、 前記リードフレームを載置するリードフレーム載置手段
と、 前記コレットの上下方向の位置を検出する位置センサ
と、 この位置センサから入力した前記コレットの位置情報に
基いて前記リニアモータの駆動を制御することにより、
前記コレットを上下動させる際の移動速度および前記ダ
イを前記リードフレームの前記ボンディング面に押圧す
る際の加圧力を制御するリニアモータ制御手段と、 を具備することを特徴とするダイボンディング装置。 - 【請求項２】前記リニアモータ制御手段が、前記コレッ
トの所定時間ごとの基準位置または基準移動速度を記憶
する基準情報記憶手段を有し、この基準情報記憶手段か
ら読み出した前記基準位置または基準移動速度と前記位
置センサから入力した位置情報に基いて判断した実際の
位置または移動速度との偏差が零となるように前記コレ
ットの移動速度を制御することを特徴とする請求項１記
載のダイボンディング装置。 - 【請求項３】前記リニアモータ制御手段が、前記コレッ
トを下降又は上昇させて前記チャック手段と前記ダイと
を接触させる際または前記コレットを下降させて前記チ
ャック手段に保持された前記ダイと前記リードフレーム
とを接触させる際であって前記偏差が零でないときに、
前記コレットの移動速度又は推力が上限値を越えないよ
うに制御することを特徴とする請求項２記載のダイボン
ディング装置。 - 【請求項４】前記リニアモータ制御手段が、前記コレッ
トと前記突き上げ手段とを同時に上昇させながら前記チ
ャック手段で前記ダイを保持させるときであって、前記
チャック手段に前記分離手段が衝突して前記偏差が零で
なくなったときに、前記コレットの移動速度が低下しな
いようにこの移動速度を制御することを特徴とする請求
項２または３記載のダイボンディング装置。 - 【請求項５】前記リニアモータ制御手段が、前記コレッ
トを下降させて前記チャック手段と前記ダイとを接触さ
せる際に前記偏差が所定値以上となると、この接触が行
われたと判断して前記リニアモータを停止させることを
特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のダイボンデ
ィング装置。 - 【請求項６】前記リニアモータ制御手段が、前記コレッ
トを下降させて前記チャック手段に保持された前記ダイ
と前記リードフレームとを接触させる際に前記偏差が所
定値以上となると、この接触が行われたと判断して、前
記リードフレームの前記ボンディング面が前記ダイによ
り所定の加圧力で押圧されるように前記リニアモータの
駆動を制御することを特徴とする請求項２〜５のいずれ
かに記載のダイボンディング装置。 - 【請求項７】前記リニアモータ制御手段が、前記コレッ
トを下降させて前記偏差が所定値以上となったときのこ
のコレットの位置情報を高さ情報として記憶する高さ情
報記憶手段を有することを特徴とする請求項５または６
記載のダイボンディング装置。 - 【請求項８】前記リニアモータ制御手段が、前記接触が
行われたと判断したときに前記位置センサから入力した
前記コレットの位置情報と前記高さ情報記憶手段から読
み出した前記高さ情報とを比較し、両者の差が所定の許
容値よりも大きいときに異常信号を出力することを特徴
とする請求項７記載のダイボンディング装置。 - 【請求項９】前記リニアモータ制御手段が、所定の非接
触物に前記コレットの前記チャック手段を当接させた時
に前記位置センサが出力する位置情報と予め定められた
チャック手段寸法基準情報とを比較し、両者の差が所定
の許容値よりも大きいか否かを自己診断情報として出力
することを特徴とする請求項１〜８記載のダイボンディ
ング装置。 - 【請求項１０】前記リニアモータ制御手段が、前記非接
触物に前記コレットの前記チャック手段を当接させた時
に前記位置センサが出力する位置情報を前記チャック手
段寸法基準情報として記憶するチャック手段寸法基準情
報記憶手段を有することを特徴とする請求項９記載のダ
イボンディング装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP4166104A JP2635889B2 (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | ダイボンディング装置 |
| KR1019930011570A KR960015922B1 (ko) | 1992-06-24 | 1993-06-24 | 다이본딩장치 |
| US08/082,285 US5351872A (en) | 1992-06-24 | 1993-06-24 | Die bonding apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4166104A JP2635889B2 (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | ダイボンディング装置 |
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|---|---|
| JPH0613416A JPH0613416A (ja) | 1994-01-21 |
| JP2635889B2 true JP2635889B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15825093
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|---|---|---|---|
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- 1993-06-24 KR KR1019930011570A patent/KR960015922B1/ko not_active IP Right Cessation
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