JP2959232B2 - デバイスの打抜き機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデバイスの打抜き装置に
係り、詳しくは、ＴＡＢ法におけるフィルムキャリアの
リードの打抜き手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の製造方法として知られるＴＡ
Ｂ法は、合成樹脂フィルムから成るフィルムキャリアに
半導体をインナーリードボンディングする工程と、この
フィルムキャリヤのリードを打抜装置により打抜いてデ
バイスを得る工程と、このデバイスを基板にアウターリ
ードボンディングする工程とから成っている。

【０００３】上記インナーリードボンディングにより半
導体がボンディングされた長尺状のフィルムキャリア
は、巻取りリールに巻回して管理されており、このリー
ルから導出しながら、上記打抜装置により打抜くように
なっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、フィルムキ
ャリアを上記のように巻取りリールに巻回して管理する
と、リードは巻きぐせにより湾曲し、アウターリードボ
ンディングを行いにくい問題点があった。また巻取りリ
ールから打抜装置へ向かって、フィルムキャリアを正確
にピッチ送りせねばならず、ピッチ送り量に狂いを生じ
ると、リードに長短誤差が生じ、最悪の場合には打抜装
置の刃部が半導体に当り、半導体や刃部が破損される問
題点があった。

【０００５】そこで本発明は上記従来の問題点を解消で
きる手段を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、半
導体がインナーリードボンディングされたフィルムキャ
リアを予め一定ピッチ毎に切断して、チップ状のデバイ
スを製造する。そしてこのチップ状のデバイスを保持す
る搬送用治具を段積みして収納するマガジンと、このマ
ガジンの前方に設けられて、上記フィルムキャリアのリ
ードを打抜く打抜装置と、このマガジンの背後にあっ
て、マガジン内の上記治具を上記打抜装置へ押し出すプ
ッシャーとを構成し、上記プッシャーのアームの先端部
に、上記治具を吸着する吸着手段を設けている。

【０００７】

【作用】上記構成において、プッシャーのアームを突出
させると、マガジン内の治具は打抜き装置へ押し出さ
れ、治具に保持されたデバイスのリードは打抜かれる。
このデバイスは、移送ヘッドによりピックアップされ
て、アウターリードボンディング工程へ送られるが、打
ち抜かれた空の治具は、吸着手段に吸着され、プッシャ
ーのアームが後退することにより、マガジンに回収され
る。

【０００８】

【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。

【０００９】図１はアウターリードボンディング装置の
全体斜視図、図２は同平面図、図３は側面図である。図
２及び図３において、１はマガジンユニットであり、Ｚ
テーブル１４上には複数個のマガジン２が載置されてい
る。モータ１５が駆動すると、Ｚテーブル１４は昇降
し、マガジン２も昇降する。

【００１０】図６は、このマガジン２に段積みして収納
される搬送用治具４を示している。この治具４に、チッ
プ状のデバイス５が保持される。このデバイス５は、図
１０に示すように、長尺フィルム状のフィルムキャリア
６に半導体７をインナーリードボンディングした後、カ
ッター９により一定ピッチ毎に切断して形成されたもの
である。フィルムキャリア６は、ポリイミド樹脂などの
合成樹脂フィルムにより形成されたものであって、器物
に当たると屈曲変形しやすい。そこで上述のように一定
ピッチ毎に切断してチップ状のデバイス５とし、このデ
バイス５を治具４に保持して製造ラインを搬送するよう
にしている。

【００１１】図２及び図３において、マガジンユニット
１の背後にはプッシャー１０が設けられている。図１１
はプッシャー１０の斜視図である。１１はシリンダであ
り、そのアーム１２の先端部には吸着手段１３が設けら
れている。１４は吸着手段１３に結合された吸引パイプ
であり、吸引装置（図外）に接続されている。また１
５，１６はシリンダ１１の先端部と後端部に設けられた
給気部である。給気部１６からシリンダ１１にエアを圧
入すると、アーム１２は突出し、マガジン２に収納され
た治具４を打抜装置２１へ押し出す。また給気部１５か
らエアを圧入すると、アーム１２は引き込む。このと
き、吸着手段１３により治具４を吸着することにより、
治具４をマガジン２内に回収する。

【００１２】図３において、打抜装置２１は、下型２２
と上型２３を備えている。２４は上型２３を上下動させ
るシリンダである。マガジン２内の治具４は、プッシャ
ー１０により下型２２上へ押し出され、次いで上型２３
が上下動することにより、フィルムキャリア６のリード
８は破線ａに沿って打抜かれる（図６参照）。また打抜
かれたデバイス５は、移送ヘッド４１（後に詳述）によ
りピックアップされるが、空になった治具４は、アーム
１２の先端部に設けられた吸着手段１３に吸着され、ア
ーム１２が後退することにより、マガジン２に回収され
る。このように治具４を回収すれば、治具４を再使用で
きる。

【００１３】図３において、１００は打抜装置２１を清
掃するためのクリーニングユニットである。１０１はテ
ーブルであり、スライドユニット１０２が載置されてい
る。このスライドユニット１０２にはモータ１０３が固
着されている。１０４はモータ１０３に駆動されて回転
する回転シャフトであって、その先端部にはブラシなど
の清掃子１０５が装着されている。またこのシャフト１
０４の先端部には吸引孔１０６が開孔されている。

【００１４】フィルムキャリア６を打抜くことにより、
下型２２の上面と上型２３の下面には、フィルムキャリ
ア６の屑が付着する。そこでスライドユニット１０２を
駆動して、ブラシ１０５を下型２２と上型２３の間に前
進させ、モータ１０３を駆動してブラシ１０６を回転さ
せることにより、下型２２と上型２３を清掃する。この
とき、エアを吸引孔１０６から吸引することにより、屑
を集塵する。１１１は吸引孔１０６に連通する吸引チュ
ーブであり、吸引装置（図外）に接続されている。

【００１５】図１及び図２において、３１はＸＹテーブ
ル、ＭＸはＸモータ、ＭＹはＹモータである。このＸＹ
テーブル３１には、以下に述べる装置が設置されてい
る。３２は第１の計測手段としてのレーザ装置であっ
て、上記リード８にレーザ光を照射し、その反射光を受
光することにより、リード８の位置ずれや浮きを検出す
る。３２ａはレーザ光の発光部、３２ｂは受光部であ
る。勿論、レーザ装置３２に代えて、カメラによりリー
ド８の位置ずれを計測してもよい。

【００１６】３３はサブステージであって、レーザ装置
３２の側方に設けられている。ＸＹテーブル３１の上方
には第１の移送ヘッド４１が設けられている。この移送
ヘッド４１はＹテーブル４２に装着されており、Ｙ方向
に移動することにより、下型２２上のデバイス５をノズ
ル４３に吸着してピックアップし、サブステージ３３上
に搭載する。５１はＸＹテーブル３１の上方に設けられ
たピックアップヘッドである。このピックアップヘッド
５１はフレーム５４に固定されており、ＸＹ方向へは移
動しない。ＸＹテーブル３１が駆動して、サブステージ
３３がこのピックアップヘッド５１の直下に移動する
と、ノズル５２が上下動して、サブステージ３３上のデ
バイス５を吸着してピックアップする。５３はピックア
ップヘッド５１に設けられた熱圧着子である。このピッ
クアップヘッド５１には、ノズル５２をその軸心を中心
に回転させるモータが内蔵されている。

【００１７】５５はクリーニングユニット、５６はクリ
ーニングブラシである。ＸＹテーブル３１を駆動して、
このクリーニングユニット５５とクリーニングブラシ５
６をピックアップヘッド５１の直下へ移動させ、そこで
ピックアップヘッド５１の熱圧着子５３を下降させて、
この熱圧着子５３をクリーニングする。

【００１８】図１及び図２において、５７はＸＹテーブ
ル３１に設けられたボンディングステージである。この
ボンディングステージ５７上には基板６１を保持する治
具６３が載置される。後述するように、この基板６１の
電極６２には、上記デバイス５のリード８がボンディン
グされる。このように基板の電極にデバイスのリードを
ボンディングすることは、アウターリードボンディング
と称される。このボンディングステージ５７の下方に
は、基板６１を加熱するためのヒータ５９が設けられて
いる。５８はＸＹテーブル３１の上方に固定的に設けら
れた第２の計測手段としてのカメラであり、このカメラ
５８は基板６１の電極６２の位置ずれを計測する。

【００１９】本発明では、レーザ装置３２とボンディン
グステージ５７を同一のＸＹテーブル３１上に設け、ピ
ックアップヘッド５１とカメラ５８はＸＹテーブル３１
の上方に固定しているが、その理由は次のとおりであ
る。

【００２０】すなわち、一般的なボンディングの手法で
は、ピックアップヘッド５１をＸＹ方向に移動させなが
ら、計測手段によりデバイス５のリード８の位置ずれを
計測し、またカメラ５８をＸＹ方向に移動させながら、
基板６１の電極６２の位置ずれを計測する。ところがこ
のようにピックアップヘッド５１とカメラ５８が互いに
独立して別個にＸＹ方向に移動すると、相互に相対的な
移動誤差が発生し、ボンディング精度が低下する。これ
に対し、本発明では、ピックアップヘッド５１とカメラ
５８は固定しているので、移動誤差はまったく発生しな
い。しかもレーザ装置３２とボンディングステージ５７
は同一のＸＹテーブル３１に設置されて、両者３２，５
７は一体的にＸＹ方向に移動するので、両者３２，５７
の位置関係は一定であり、レーザ装置３２とボンディン
グステージ５７も相対的な位置ずれをまったく生じな
い。以上の理由により、本手段は、きわめて高精度のボ
ンディングを可能にしている。なおサブステージ３３、
クリーニングユニット５５、クリーニングブラシ５６
は、ボンディングの精度には影響しないものであり、し
たがってこれらは、ＸＹテーブル３１に設置しなくても
よい。

【００２１】図２及び図４において、７１はローダ、７
２はアンローダ、７３はコンベヤである。このローダ７
１には、キャリア８１が積層されている。図７は、この
キャリア８１を示している。キャリア８１は長板状であ
って、ピッチをおいて、上記治具６３の載置部８２が設
けられており、５個の治具６３が載置される。８３は治
具６３を位置決めするための突起である。

【００２２】図４及び図５において、キャリア８１はコ
ンベヤ８４上に積層されている。８９はモータである。
またコンベヤ８４は２段シリンダ８５のロッド８６に支
持されており、ロッド８６が突没すると昇降する。８７
はガイドロッドである。またコンベヤ８４の下方にはヒ
ータ８８が設けられており、キャリア８１に保持された
治具６３上の基板６１を加熱する。

【００２３】図５において、ローダ７１の両側部には、
クランパー９１が設けられている。このクランパー９１
はシリンダ９２のロッド９３に、爪９４を結合して構成
されている。９５はガイドレール、９６はスライダであ
る。

【００２４】シリンダ９２のロッド９３が突出すると、
下から２番目のキャリア８１Ｂは、爪９４によりクラン
プされる。その状態でシリンダ８５のロッド８６が引き
込み、モータ８９が駆動すると、最下段のキャリア８１
Ａはコンベヤ７３へ向かって搬送される。なおアンロー
ダ７２も、ローダ７１と同様の構造となっている。

【００２５】コンベヤ７３は、シリンダ７５のロッド７
６に昇降自在に支持されている。７７はモータ、７８は
ガイドロッドである。コンベヤ７３の下方にはヒータ７
９が設けられており、基板６１を加熱する。上記ヒータ
８８やこのヒータ７９により、キャリア８１上の基板６
１を予め加熱することにより、デバイス５のリード８を
基板６１の電極にボンディングしやすくしている。

【００２６】図１において、ＸＹテーブル３１の上方に
は、第２の移送ヘッド６５が設けられている。この移送
ヘッド６５はＹテーブル６７に設けられている。この移
送ヘッド６５は、キャリア８１上の治具６３をノズル６
６に吸着してピックアップし、ボンディングステージ５
７に搭載する。

【００２７】本装置は上記のような構成より成り、次に
図８と図９を参照しながら、動作の説明を行う。

【００２８】図８（ａ）において、打抜装置２１により
フィルムキャリア６から打抜かれた下型２２上のデバイ
ス５は、移送ヘッド４１によりピックアップされ、サブ
ステージ３３上に搭載される。次いでＸＹテーブル３１
が駆動することにより、デバイス５はピックアップヘッ
ド５１の直下に移動し、ノズル５２が上下動することに
より、このデバイス５はノズル５２にピックアップされ
る（図８（ｂ））。次いでＸＹテーブル３１は駆動し
て、レーザ装置３２はピックアップヘッド５１の直下に
移動する（図８（ｃ））。次いでデバイス５のリード８
にレーザ光を照射し、反射光を受光することにより、リ
ード８の位置ずれが計測される。リード８はデバイス５
から４方向又は２方向に延出しており、したがってレー
ザ装置３２をＸＹ方向に移動させて、リード８を横断す
る方向にレーザ光を照射して、各々のリード８の位置ず
れが計測される。

【００２９】一方、図９（ａ）に示すようにキャリア８
１はローダ７１からコンベヤ７３上に送られる。次いで
治具６３は移送ヘッド６５にピックアップされて、ボン
ディングステージ５７に搭載される。次いでＸＹテーブ
ル３１が駆動して、治具６３はカメラ５８の直下に移動
し（図９（ｂ））、基板６１の電極６２の位置ずれが計
測される。

【００３０】次いでＸＹテーブル３１が駆動して、基板
６１はピックアップヘッド５１の直下に移動し（図９
（ｃ））、そこでピックアップヘッド５１のノズル５２
や熱圧着子５３が下降することにより、デバイス５のリ
ード８は基板６１の電極６２にボンディングされる。こ
の場合、ＸＹテーブル３１のＸＹ方向の移動ストローク
を補正し、またノズル５２をその軸心を中心に回転させ
ることにより、上記のようにして計測されたデバイス５
のリード８と基板６１の電極６２の位置ずれを補正す
る。次いで移送ヘッド６５は、この治具６３をピックア
ップし、キャリア８１に搭載する。このようにして、キ
ャリア８１上に５個の治具６３が全て回収されたなら
ば、コンベヤ７３は駆動し、キャリア８１はアンローダ
７２に回収される。

【００３１】本発明は、上記実施例に限定されないので
あって、例えば上記実施例では、図１０に示すように、
長尺フィルム状のフィルムキャリア６を一定ピッチ毎に
切断して、チップ状のデバイス５としたうえで、このデ
バイス５のリードを打抜装置２１により打抜いている
が、図１０に示す長尺フィルム状のフィルムキャリア６
の状態で、リード８を打抜装置により打抜いてチップ状
のデバイス５とし、このデバイス５を移送ヘッド４１に
よりサブステージ３３に移送搭載してもよい。あるいは
又、打抜装置２１の下型２２を移動手段によりＸ方向や
Ｙ方向に移動自在にすれば、ＸＹテーブル３１を側方へ
退去させた状態で、下型２２をピックアップヘッド５１
の直下に移動させ、打抜かれたデバイス５をこのピック
アップヘッド５１のノズル５２に吸着してピックアップ
してもよいものであり、このように本発明は様々な設計
変更が考えられる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、フィルム
キャリアを予め切断してチップ状のデバイスとし、この
デバイスを治具に保持させて、打抜装置によりリードを
打抜き、打抜いた後、治具を吸着手段に吸着して回収す
るようにしているので、従来手段のようにリードに巻き
ぐせがついて、後工程のアウターリードボンディングに
支障を生じることがなく、またデバイスの管理取扱いも
簡単であって、正確な打抜きが可能となる。

【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
の斜視図

【図２】本発明に係るアウターリードボンディング装置
の平面図

【図３】本発明に係るアウターリードボンディング装置
の側面図

【図４】本発明に係るアウターリードボンディング装置
の正面図

【図５】本発明に係るローダの正面図

【図６】本発明に係る治具とデバイスの斜視図

【図７】本発明に係るキャリアと治具の斜視図

【図８】本発明に係る作業順の説明図

【図９】本発明に係る作業順の説明図

【図１０】本発明に係るフィルムキャリアの切断中の側
面図

【図１１】本発明に係るプッシャーの斜視図

【符号の説明】

２ マガジン ４ 搬送用治具 ５ デバイス ６ フィルムキャリア ７ 半導体 １０ プッシャー １２ アーム １３ 吸着手段 ２１ 打抜装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体がインナーリードボンディングされ
   たフィルムキャリアを一定ピッチ毎に切断して得られた
   チップ状のデバイスを保持する搬送用治具を段積みして
   収納するマガジンと、このマガジンの前方に設けられ
   て、上記フィルムキャリアのリードを打抜く打抜装置
   と、このマガジンの背後にあって、マガジン内の上記治
   具を上記打抜装置へ押し出すプッシャーとを備え、上記
   プッシャーが、上記マガジン側へ前進後退自在なアーム
   と、このアームの先端部に設けられて上記治具を吸着す
   る吸着手段を有することを特徴とするデバイスの打抜き
   機構。