JP2853286B2 - フィルムキャリアテープの処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はフィルムキャリアテープの処理装置に係り、
詳しくは、アウターリードボンディングのために、フィ
ルムキャリアテープを供給リールから繰り出して打抜
き、次の工程へ移送するための装置に関する。

（従来の技術） 合成樹脂により形成されたフィルムキャリアテープに
半導体をボンディングし、次いでこのフィルムキャリア
テープのリード部を打抜き、打抜いて得られたデバイス
を基板にボンディングして電子部品を製造することが、
TAB法として知られている。

上記のようにフィルムキャリアテープに半導体をボン
ディングすることはインナーリードボンディングと呼ば
れている。また打抜かれたデバイスを基板にボンディン
グすることはアウターリードボンディングと呼ばれてい
る。

（発明が解決しようとする課題） アウターリードボンディングは、極細のリード部を、
基板に形成された極細の電極に合致させてボンディング
せねばならないため、要求される実装精度がきわめて高
い。またリード部は極薄の合成樹脂フィルムにより形成
されているため、屈曲変形しやすく、取り扱いが困難で
ある。したがってアウターリードボンディングにきわめ
て高度の技術が要求されるものであり、このためアウタ
ーリードボンディング技術は今日まで未だ確立されてい
ない実情にある。

そこで本発明は、アウターリードボンディングのため
の、フィルムキャリアテープの処理手段を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明のフィルムキャリアテープの処理装置は、フィ
ルムキャリアテープが巻回された供給リールと、層間テ
ープを巻取る巻取りリールと、フィルムキャリアテープ
をピッチ送りするピッチ送り手段と、水平にピッチ送り
されるフィルムキャリアテープを上型と下型とにより打
抜く打抜装置と、打抜かれた下型上のデバイスをテイク
アップして次の工程へ移送する移送手段とを備え、前記
供給リールと前記打抜装置の間でフィルムキャリアテー
プを垂下させて、垂下したフィルムキャリアテープを検
出する検出手段を設けた。

また好ましくは、前記検出手段が、垂下したフィルム
キャリアテープの過短と過長を検出するようにした。

また好ましくは、前記フィルムキャリアテープがスプ
ロケットとスプロケットの間から垂下し、垂下したフィ
ルムキャリアテープの垂下長を適正に保つために、前記
スプロケットの回転速度を調整するようにした。

（作用） 上記構成において、供給リールから繰り出されたフィ
ルムキャリアテープを打抜装置により打抜く。次いて打
抜いて得られた下型上のデバイスを移送手段によりテイ
クアップし、次の工程へ移送する。また層間テープは巻
取りリールに巻取る。この場合、フィルムキャリアテー
プのピッチ送り量の適否は、垂下したフィルムキャリア
テープを検出手段で検出することにより監視される。

（実施例） 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。

第１図はフィルムキャリアテープの処理装置を示すも
のである。１は主フレーム、２はこの主フレーム１の後
部に設けられたブラケットである。このブラケット２の
上部と下部には、供給リール３と巻取りリール４が軸着
されている。５は両リール3,4の前方に設けられたガイ
ドローラ、6,7,8は更にその前方に設けられたスプロケ
ット、M1は供給リール３を駆動するモータ、M2は巻取り
リール４を駆動するモータである。

第２図は、アウターリードボンディングシステムの全
体図である。供給リール３には、フィルムキャリアテー
プ（以下、テープという）10と層間テープ11が一緒に巻
回されている。供給リール３からテープ10を繰り出しな
がら、巻取りリール４により層間テープ11を巻取る。

第３図はテープ10の平面図である。Ｃはインナーリー
ドボンディング手段によりテープ10にボンディングされ
た半導体、Ｌはリード部、９はスプロケット6,7,8のピ
ンが係合するピン孔である。後に詳述するように、打抜
装置15によりリード部Ｌを破線ａで示すように打抜いて
得られるデバイスＰを、基板にアウターリードボンディ
ングする。

第２図においてM3,M4,M5は、上記スプロケット6,7,8
を駆動するモータであり、スプロケット6,7,8がピッチ
回転することにより、テープ10をピッチ送りする。すな
わち、モータM3,M4,M5およびスプロケット6,7はテープ1
0のピッチ送り手段となっている。モータM3,M4は、正確
な回転制御が要求されるので、パルスモータが使用され
る。12a,12bはテープ10がスプロケット6,7がら浮き上っ
て離脱するのを防止するためのカバー手段である。

スプロケット6,7の間で、テープ10は余裕長を確保す
るために垂下している。14a,14b,15a,15bは発光素子と
受光素子であって、スプロケット６とスプロケット７の
間から垂下したテープ10をはさむように設けられてい
る。上方の発光素子14aと受光素子14bは第１の検出手段
であり、下方の発光素子15aと受光素子15bは第２の検出
手段である。第１の検出手段14a,14bは、テープ10の垂
下長が過短でないかどうかを監視する。また第２の検出
手段15a,15bは、テープ10の垂下長が過長でないかどう
かを監視する。このように、第１の検出手段14a,14bと
第２の検出手段15a,15bでテープ10の垂下長を監視する
ことにより、テープ10のピッチ送り量の適否を監視す
る。鎖線にて示すように、テープ10が上昇しして、受光
素子14bにテープ10が検出されないとき、すなわちテー
プ10の垂下長が過短のときは、スプロケット６の回転速
度を上げるか、若しくはスプロケット７の回転速度を下
げる。また破線にて示すように、テープ10が受光素子15
bに検出されたとき、すなわちテープ10の垂下長が過長
のときは、スプロケット６の回転速度を下げるか若しく
はスプロケット７の回転速度を上げる。このようにスプ
ロケット6,7の回転速度を調整することにより、スプロ
ケット6,7間に垂下するテープ10の余裕長を調整し、テ
ープ10の余裕長を適正に保つ。

20はスプロケット７とスプロケット８の間に設けられ
たステージである。このステージ20には、打抜装置15が
設けられている。この打抜装置15は、ステージ20上に載
置された下型16と、昇降自在な上型17から成っている。
テープ10は、スプロケット７とスプロケット８の間を水
平にピッチ送りされる。

第４図は、テープ10を破線ａ（第３図参照）に示すよ
うに打ち抜いている様子を示すものである。18は上型17
と一体的に昇降するピンである。上型17が下降すると、
まずピン18がピン孔９に嵌入する。その際、テープ10に
送り方向の停止位置誤差Δｘがあった場合、ピン18の先
端テーパ面18aがピン孔９の縁部に当ってテープ10をわ
ずかにΧ方向に摺動させることにより、この誤差Δｘを
補正し、テープ10を打抜位置に位置決めする。次いで上
型17が更に下降することにより、リード部Ｌを打抜く。
また打抜が終了したならば、移送手段25（後述）による
テイクアップの障害にならないように、上型17は上方に
退避する。

第２図において、28,29は、スプロケット７の上方
と、下型16の側部に設けられた光電センサである。セン
サ28は、テープ10上の半導体Ｃの有無を確認するもので
ある。すなわち、テープ10にボンディングされた半導体
Ｃが不良品の場合、テープ10を供給リール３に巻回する
に先立ち、この半導体Ｃをテープ10から除去し、且つテ
ープ10のこの半導体Ｃがボンディングされていた箇所
に、パンチにより孔を開けるなどして、目印を形成す
る。そこでこの目印をセンサ28により検出することによ
り、この目的がステージ20上にきたときは、打抜装置15
が作動しないように、また移送手段25（後述）がデバイ
スＰをテイクアップしないように指令を出す。またセン
サ29はピン孔９を検出し、テープ10が正しく送られたか
否かを確認する。

21,22はカッター装置を構成する固定刃と可動刃であ
る。上記のように打抜きが終了したテープ10は、スプロ
ケット８を周回した後、この固定刃21と可動刃22により
切断処理される。切断されたテープ10の破片10aは、ボ
ックス19に落下して回収される。23は、ばね材24のばね
力により、テープ10を固定刃21に弾圧する押え部材であ
る。この押え部材23は、テープ10を切断する際に、テー
プ10がふらつくのを防止する。

30はスプロケット８の前方に設けられたテーブルであ
る。このテーブル30は、スライダ31を介して、レール32
上を摺動する。25は移送手段であり、デバイスＰを吸着
するパッド26を備えている。この移送手段25は、打抜装
置15とテーブル30の間を往復摺動し、テープ10を打抜い
て得られたデバイスＰを吸着してテーブル30上に移送す
る。27は移送手段25のガイドレールである。

39はレール32の右端部の下方に設けられたカメラから
成る第１の光学手段である。また40はテーブル30上のデ
バイスＰをテーブル43に移送する第２の移送手段であ
る。第５図に示すように、この移送手段40は、シャフト
42と、このシャフト42の下端部に装着された吸着パッド
41を備えている。この移送手段40は、ΧYZ方向移動装置
47,48,49に取り付けられており、ΧYZ方向に移動する。

光学手段39は、移送手段40にテイクアップされたデバ
イスＰのリード部Ｌを下方から観察する。この観察の第
１の目的は、リード部Ｌを第２の光学手段50（後述）の
視野に確実に入れるために、その位置を荒検出すること
にある。また第２の目的は、リード部Ｌの熱溶着子53
（後述）に対するΧＹθ方向の位置ずれを検出するため
である。したがってこの光学手段39は、第６図に示すよ
うに倍率を下げてデバイスＰの全体を荒観察するもので
あり、観察精度はかなり低く、要求されるボンディング
精度を満足させることはできない。Ａは光学手段39の視
野である。なおθ方向とは、水平回転方向のことであ
る。

また移送住段40は、デバイスＰをテーブル30からテー
ブル43に移送するが、その際、移送手段40のΧＹ方向の
移動ストロークを加減し、またデバイスＰを吸着したシ
ャフト42をθ方向に水平回転させることにより、光学手
段39で荒検出されたリード部ＬのΧＹθ方向の位置ずれ
を荒補正したうえで、デバイスＰをテーブル43に搭載す
る。

第２図において、テーブル43は、スライダ44を介し
て、レール45上を摺動する。50はレール45の右端部の下
方に設けられたカメラから成る第２の光学手段、51はテ
ーブル43上のデバイスＰをテイクアップするボンディン
グヘッドである。このボンディングヘッド51は、デバイ
スＰを吸着するノズル52と、リード部Ｌを基板の電極63
に熱溶着する熱溶着子53を有している。55,56,57は、ボ
ンディングヘッド51をΧYZ方向に移動させるΧYZ方向移
動装置である。

ボンディングヘッド51は、テーブル43上のデバイスＰ
をテイクアップする。この場合、上記光学手段39により
荒検出されたリード部ＬのΧＹθ方向の位置ずれを補正
するように、ボンディングヘッド51ΧＹ方向の移動スト
ロークを調整し、またボンディングヘッド51をθ方向に
水平回転させる。このようにしてΧＹθ方向の位置ずれ
を補正すれば、熱溶着子53をリード部Ｌの直上に位置さ
せて、ボンディングヘッド51によりデバイスＰをテイク
アップすることができる。

光学手段50は、ボンディングヘッド51によりテイクア
ップされたデバイスＰのリード部Ｌを観察する。この観
察は、要求されるボンディング精度を満足するように、
リード部ＬのΧＹθ方向の位置ずれを精密に検出するた
めに行われるものである。したがって第７図に示すよう
に光学手段50の倍率を上げて、リード部Ｌの先端部を精
密に観察する。この場合、上述のように第１の光学手段
39によりリード部Ｌの位置ずれを荒検出して、その位置
ずれを荒補正しているので、リード部Ｌの先端部を光学
手段50の視野Ａに確実に入れることができる。なおこの
ようなリード部Ｌの精密な位置の計測は、カメラ50に替
えて、レーザ装置により行うこともできる。

第２図において、60はΧＹテーブル61,62上に位置決
めされた基板である。この基板60には、リード部Ｌが溶
着される電極63が形成されている（第９図も参照）。こ
の電極63は、エッチングにより極細に形成されている。
ボンディングヘッド51は、リード部Ｌを電極63に合致さ
せて、デバイスＰを基板60に搭載する（第８図、第９図
参照）。上述したように、このボンディングはアウター
リードボンディングと呼ばれる。その際、熱溶着子53は
上下動し、リード部Ｌを電極63に押し付けて熱溶着す
る。なお熱溶着子53に替えて、レーザ孔をリード部Ｌに
照射することにより、リード部Ｌを電極63に溶着するこ
ともできる。

光学手段50により検出されたリード部ＬのΧＹ方向の
位置ずれは、ボンディングヘッド51のΧＹ方向の移動ス
トロークを加減することにより補正する。またθ方向の
位置ずれは、ボンディングヘッド51をθ方向に水平回転
させることにより補正する。

ΧＹθ方向の位置ずれ補正方法は、自由に決定でき
る。すなわち、θ方向の位置ずれは、基板60を水平回転
させて補正してもよい。またΧＹ方向の位置ずれは、Χ
Ｙテーブル61,62を駆動して、基板60をΧＹ方向に移動
させることにより補正してもよい。また、デバイスＰを
移送する移送手段40やボンディングヘッド51のΧ方向や
Ｙ方向の移動ストロークを加減することにより、ΧＹ方
向の位置ずれを補正してもよく、あるいはデバイスＰが
搭載されたテーブル43や基板60を、Χ方向やＹ方向に移
動させることにより補正してもよい。またΧ方向の補正
は、テーブル43や基板60を同方向に移動させることによ
り補正し、Ｙ方向の補正は移送手段40やボンディングヘ
ッド51を同方向に移動させることにより補正してもよ
い。

以上のように本手段によれば、供給リール３に巻回さ
れたテープ10の繰り出しから、基板60へのボンディング
までの作業を、一連の作業として、作業性よく、しかも
要求される精度を満足するように精密に行うことができ
る。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、フィルムキャリ
アテープの垂下長を検出手段で検出することにより、フ
ィルムキャリアテープのピッチ送り量を検出手段で監視
しながらフィルムキャリアテープのピッチ送り量を適正
に保ち、フィルムキャリアテープの繰り出し、打抜き、
層間テープの回収、打抜いて得られたデバイスの次の工
程への移送等の一連の諸作業を支障なく有利に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図はフィ
ルムキャリアテープの処理装置の斜視図、第２図はアウ
ターリードボンディングシステムの全体図、第３図はフ
ィルムキャリアテープの平面図、第４図は打抜中の側面
図、第５図は観察中の側面図、第６図及び第７図は監察
図、第８図及び第９図はボンディング中の側面図及び斜
視図である。 ３……供給リール ４……巻取りリール 6,7……スプロケット 10………フィルムキャリアテープ 11……層間テープ 14a,14b……第１の検出手段 15……打抜装置 15a,15b……第２の検出手段 16……下型 17……上型 25……移送手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルムキャリアテープが巻回された供給
   リールと、層間テープを巻取る巻取りリールと、フィル
   ムキャリアテープをピッチ送りするピッチ送り手段と、
   水平にピッチ送りされるフィルムキャリアテープを上型
   と下型とにより打抜く打抜装置と、打抜かれた下型上の
   デバイスをテイクアップして次の工程へ移送する移送手
   段とを備え、前記供給リールと前記打抜装置の間でフィ
   ルムキャリアテープを垂下させて、垂下したフィルムキ
   ャリアテープを検出する検出手段を設けたことを特徴と
   するフィルムキャリアテープの処理装置。
2. 【請求項２】前記検出手段が、垂下したフィルムキャリ
   アテープの過短と過長を検出するようにしたことを特徴
   とする請求項１記載のフィルムキャリアテープの処理装
   置。
3. 【請求項３】前記フィルムキャリアテープがスプロケッ
   トとスプロケットの間から垂下し、垂下したフィルムキ
   ャリアテープの垂下長を適正に保つために、前記スプロ
   ケットの回転速度を調整するようにしたことを特徴とす
   る請求項１または２記載のフィルムキャリアテープの処
   理装置。