JP2921164B2 - リードのボンディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリードのボンディング装
置に係り、詳しくは、基板などの電気部品を位置決め
し、この電気部品にリードをボンディングするための装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＡＢ法として知られるデバイスの製造
工程は、ポリイミドなどの合成樹脂フィルムで形成され
たフィルムキャリヤにチップをボンディングするインナ
ーリードボンディング工程と、次いでこのフィルムキャ
リヤを打ち抜いて得られたデバイスのアウターリードを
基板にボンディングするアウターリードボンディング工
程から成っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】インナーリードボンデ
ィングを自動的に行うためのインナーリードボンディン
グ装置は、現在、かなり普及して実用に供されている。
ところがアウターリードボンディングは、要求される精
度がきわめて高く、またアウターリードを基板の電極に
押圧むらなくボンディングすることが困難なこともあっ
て、これを自動的に行うための技術は十分に確立されて
おらず、このため現在、アウターリードボンディングは
専ら作業者の手作業により行われている実情にある。

【０００４】そこで本発明は、リードのボンディング、
殊にアウターリードのボンディングを自動的に行うため
の装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、下
面からピンが下方へ突出する電気部品を位置決めする位
置決め部と、この位置決め部が設けられた台部と、この
台部を上記電気部品にボンディングされるデバイスに対
して相対的に水平回転させる回転手段および水平移動さ
せる移動テーブルと、上記台部を上下方向に揺動自在に
支持するフローティング支持手段とから成り、上記位置
決め部が、上記電子部品を真空吸着する吸着手段および
上記ピンの逃げ部を備え、また上記フローティング支持
手段が上記台部の４隅に設けられたシリンダからリード
のボンディング装置を構成したものである。

【０００６】

【作用】上記構成において、例えばアウターリードボン
ディングを行うにあたっては、移載ヘッドにより、デバ
イスを位置決め部に位置決めされた基板に搭載する。こ
の場合、アウターリードのＸＹθ方向の位置ずれは、回
転手段や移動テーブルを駆動して、基板を移載ヘッドに
対して相対的にＸＹθ方向に移動させることにより補正
する。また基板が傾斜している場合は、アウターリード
を基板の電極に熱圧着するべく、熱圧着子をアウターリ
ードに押し付ける際の荷重により、フローティング支持
手段が揺動して基板は熱圧着子の下面にならうように傾
斜姿勢を補正し、アウターリードは押圧むらなく基板に
ボンディングされる。

【０００７】

【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。

【０００８】図１はアウターリードボンディング装置の
斜視図、図２は側断面図である。１は円板形の台部であ
って、その上面中央には、電気部品としての基板２０の
位置決め部２が枠形に形成されている。この基板２０は
小形基板であって、デバイスＰのアウターリードＬを位
置決めできるように、薄箱形に形成されており、またそ
の下面からはピン２１が多数本突出している。

【０００９】３は位置決め部２の中央部に設けられたノ
ズル形の吸着手段であって、この吸着手段３上に搭載さ
れた基板２０を真空吸着して固定する。この吸着手段３
の周囲の空間は、搭載された基板２０から下方に突出す
るピン２１の逃げ部４となっている。

【００１０】５は上記台部１が装着された台座であっ
て、その内部には、上記吸着手段３に連通する吸着路６
が穿孔されている。またその内方には、基板２０を加熱
するためのヒータ１５が設けられている。この台部５
は、ベアリング部１１に水平回転自在に設置されてい
る。

【００１１】台座５の側面にはアーム７が固着されてい
る。このアーム７の先端部にはカムフォロア８が軸着さ
れており、このカムフォロア８には、モータＭθに駆動
されて回転するカム９が当接している（図３も参照）。
モータＭθが駆動すると、アーム７は揺動し、台部１は
微小角度水平回転する。

【００１２】１２はベアリング部１１が設置されたプレ
ートである。このプレート１２は移動テーブルとしての
Ｘテーブル２２上の４隅に立設されたフローティング支
持手段としてのシリンダ１３のロッド１３ａに支持され
ている。このロッド１３ａは、通常は突出状態を保持し
ており、上方から荷重が加わると、その荷重によりロッ
ド１３ａが引き込むことにより、プレート１２は上下方
向に揺動する。１４はロッド１３ａとプレート１２の間
に介装されたロードセルのような感圧素子である。この
感圧素子１４は、アウターリードボンディング時の荷重
を検出し、その結果をアウターリードボンディング時の
加圧荷重の調整に利用する。

【００１３】Ｘテーブル２２は、スライダ２３とＸレー
ル２４を介して、移動テーブルとしてのＹテーブル２５
上に載置されている。またＹテーブル２５は、スライダ
２６とＹレール２７を介して基台２８に設置されてい
る。ＭＸはＸモータ、ＭＹはＹモータ、２９はボールね
じ、３０はナットであり、モータＭＸ，ＭＹが駆動する
と、上記台部１はＸＹ方向に水平移動する。なお、台部
１をＸ方向又はＹ方向に移動させ、Ｙ方向又はＸ方向は
移載ヘッド３０を移動させるようにしてもよく、また移
載ヘッド３０に吸着して保持されたデバイスＰを台部に
対して水平回転させてもよく、要は台部１を移載ヘッド
３０に対して相対的にＸＹθ方向に移動させて基板２０
とデバイスＰのＸＹθ方向の相対的な位置ずれを補正す
ればよい。

【００１４】図１において、３０は移載ヘッドであっ
て、デバイスＰを吸着し、基板２０に搭載する。この移
載ヘッド３０は、熱圧着子３１を有しており、この熱圧
着子３１が下降して、アウターリードＬを基板２０の電
極に押し付け、熱圧着する。

【００１５】３３はカメラであって、移載ヘッド３０に
吸着されたデバイスＰを下方から観察し、アウターリー
ドＬのＸＹθ方向の位置ずれを検出する。なお計測手段
としては、レーザ装置などの微細計測手段も適用でき
る。

【００１６】３４は第２の移載ヘッドであって、基板２
０を吸着し、位置決め部２に搭載する。

【００１７】本装置は上記のような構成より成り、次に
動作の説明を行う。まず、移載ヘッド３４が、基板２０
を位置決め部２に搭載する。またデバイスＰを吸着した
移載ヘッド３０は、カメラ３３の上方に到来し、アウタ
ーリードＬのＸＹθ方向の位置ずれが計測される。

【００１８】次いで、この計測結果に基いて、モータＭ
Ｘ，ＭＹ，Ｍθを駆動することにより、台部１をＸＹθ
方向に移動させ、この位置ずれを補正する。

【００１９】次いで移載ヘッド３０は位置決め部２の上
方に到来し、次いで下降することにより、デバイスＰを
基板２０上に着地させる。次いで熱圧着子３１が下降し
て、アウターリードＬを基板２０の電極に押し付け、熱
圧着する。その際の荷重は、上記感圧素子１４により計
測され、その計測結果に基いて、加圧力の調整が行われ
る。

【００２０】ところで、位置決め部２に位置決めされた
基板２０の上面は、完全な水平面とは限らず、図４に示
すように、傾斜している場合がある。

【００２１】このように基板２０が傾斜していると、熱
圧着子３１はすべてのアウターリードＬを均一な強さで
基板２０に押圧できず、押圧むらが生じて良好にアウタ
ーリードボンディングすることはできない。

【００２２】しかしながら本装置は、プレート１２をシ
リンダ１３のロッド１３ａにより揺動自在に支持してい
るので、熱圧着子３１が押し付けられると、その押圧力
によってロッド１３ａが引き込むことにより、基板２０
は揺動して熱圧着子３１の下面にならうように傾斜姿勢
を補正し、すべてのアウターリードＬを押圧むらなく良
好にボンディングできる（図４鎖線参照）。

【００２３】なお基板２０を揺動自在に支持するフロー
ティング支持手段としては、上記シリンダ１３に限ら
ず、ばね材なども適用できるが、本実施例のように、気
体圧などの流体圧を利用したフローティング支持手段を
適用すれば、基板の傾斜角度の大小にかかわらず、同じ
強さで基板を支持できる。なお本発明は上記実施例に限
定されないのであって、例えば台部１を台座５に交換自
在に装着し、基板の品種変更に対応して、この台部１を
交換するようにしてもよい。

【００２４】なお本装置は、アウターリードボンディン
グに限らず、インナーリードボンディングにも適用でき
る。この場合位置決め部２に電気部品としての半導体チ
ップを搭載し、上記移載ヘッドに代わるボンディングヘ
ッドにより、この半導体チップ上をピッチ送りされるフ
ィルムキャリアのインナーリードを、半導体チップの電
極にボンディングしていく。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
バイスのリードを電気部品にボンディングするにあたっ
ては、電子部品から下方へ突出するピンを逃げ部に位置
させて電子部品を吸着手段に真空吸着してしっかり固定
したうえで、デバイスと電気部品のＸＹθ方向の相対的
な位置ずれを補正し、また電気部品の傾斜を補正して、
デバイスのリードを押圧むらなく均一に電気部品にボン
ディングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアウターリードボンディング装置
の傾斜図

【図２】本発明に係るアウターリードボンディング装置
の側断面図

【図３】本発明に係るアウターリードボンディング装置
の部分平面図

【図４】本発明に係るボンディング中の正面図

【符号の説明】

１ 台部 ２ 位置決め部３ 吸着手段 ４ 逃げ部 １３ フローティング支持手段 ２０ 電気部品２１ ピン ２２ 移動テーブル ２５ 移動テーブル Ｍθ 回転手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下面からピンが下方へ突出する電気部品を
   位置決めする位置決め部と、この位置決め部が設けられ
   た台部と、この台部を上記電気部品にボンディングされ
   るデバイスに対して相対的に水平回転させる回転手段お
   よび水平移動させる移動テーブルと、上記デバイスを上
   記電気部品に押し付けてボンディングするときの荷重に
   より上記台部を上下方向に揺動自在に支持するフローテ
   ィング支持手段とから成り、上記位置決め部が、上記電
   子部品を真空吸着する吸着手段および上記ピンの逃げ部
   を備え、また上記フローティング支持手段が上記台部の
   ４隅に設けられたシリンダから成ることを特徴とするリ
   ードのボンディング装置。