JP3015243B2 - ２以上のボンディングヘッドを有するボンディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、夫々ＩＣチップすなわ
ち半導体部品が装着された多数のリードフレームを受け
入れて該ＩＣチップと該リードフレーム上に設けられた
リードとをボンディングするボンディング装置に関し、
特に、２以上のボンディングヘッドを有するボンディン
グ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボンディング装置として、複数枚
のリードフレームを収容したフレーム収容手段としての
いわゆるマガジンを単位として扱うものが知られてお
り、その一例としてのワイヤボンディング装置の概略を
図９に示す。

【０００３】図示のように、当該ワイヤボンダーは、予
め複数のＩＣチップ１０１が装着されたリードフレーム
１０２を複数枚収容したマガジン１０３が装填されて該
マガジン１０３から該リードフレーム１０２を順次取り
出してボンディングステージ１０５上に送り出すローダ
１０６と、ボンディングステージ１０５上に載置された
リードフレーム上のＩＣチップ１０１と該リードフレー
ムに形成されたリードとを金属細線（ワイヤ）を用いて
ボンディング接続するボンディング手段１０８と、空の
マガジン１０３が装填されて、ボンディング手段１０８
によりボンディングがなされたリードフレーム１０２を
該マガジン１０３に収納させるアンローダ１０９とを備
えている。

【０００４】なお、ローダ１０６及びアンローダ１０９
は、その装填されたマガジン１０３を各リードフレーム
１０２の配列ピッチずつ下降（本例では下降であるが逆
に上昇させる構成のものもある）させて位置決めする位
置決め手段を具備しており、１枚のリードフレームにつ
いてボンディングを完了する度にこの下降動作を行い、
次のリードフレームをボンディングに供することを行
う。

【０００５】しかして、上記のようなボンディング装置
を用いて生産量を例えば２倍に増やす場合には、このボ
ンディング装置を増設しなければならず、少なくとも２
台のボンディング装置が必要となる。また、この増設さ
れたボンディング装置のために装置外形寸法に応じた設
置床面積が必要となる他、ボンディングされるリードフ
レームの品種を切り替える場合には、これら各ボンディ
ング装置毎に品種切替作業が必要となり、作業効率が低
下するという問題がある。

【０００６】そこで本願出願人は、１つのボンディング
装置であって、２以上のボンディングヘッドを搭載した
ボンディング装置を採用することとしたものである。こ
のボンディング装置の方式としては４つのものが考えら
れる。

【０００７】第１の方式のものは、図７（Ａ）に示すよ
うに搬送方向をＦとすると、２枚のリードフレーム１０
２を同時にボンディングヘッド１及び２の下方に移送し
て、該リードフレーム１０２に装着されているＩＣチッ
プ１０１を順次ボンディングしていくものである。

【０００８】第２の方式のものは、図７（Ｂ）に示すよ
うに１枚のリードフレーム上に装着されたＩＣチップ１
０１をボンディングヘッド１側に送り、このボンディン
グヘッド１でまず１コマ置きにボンディングを行い、次
にこのボンディングされたリードフレーム１０２をボン
ディングヘッド１０２側に送り、残りのＩＣチップ１０
１について１コマ置きに間欠的に送って全てのＩＣチッ
プ１０２についてボンディングを行うものである。

【０００９】第３の方式のものは、図８（Ａ）に示すよ
うに１枚のリードフレーム上に装着されたＩＣチップ１
０１をボンディングヘッド１側に送り、このボンディン
グヘッド１で１つのＩＣチップ１０１のパッド（図示せ
ず）とリードとをまず半分ボンディングを行い、残りの
半分をボンディングヘッド２側で行うというものであ
る。

【００１０】第４の方式のものは、図８（Ｂ）に示すよ
うにリードフレーム１０２を搬送する搬送手段と、ボン
ディングを行うボンディングステージ１０５（図ではボ
ンディングステージ中心１０５ｃ）とで構成されてお
り、夫々のボンディングヘッド１及び２でボンディング
されたリードフレームは、前記搬送手段に夫々矢印で示
す方向に従って搬送可能となっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７
（Ｂ）に示す第２の方式のものでは、１枚のリードフレ
ームを１コマづつ間欠的にボンディングするのでボンデ
ィングヘッド１及び２で２回の位置決めを行う必要があ
り、またヒータブロックの形状が複雑化するという欠点
がある。しかも一方のボンディングヘッドが故障等によ
り停止する場合等は、他方のボンディングヘッドを停止
せざるを得ず作業が停止してしまうという欠点がある。
しかも、ボンディング不良等が発生した場合にどの装置
で不良が発生しているのかの確認作業が困難となる恐れ
がある。

【００１２】また、図８（Ａ）に示す第３の方式のもの
では、第２の方式のものと同様の問題がある他、更に１
つのＩＣチップ１０１を２度ヒーティングすることとな
るので酸化等の問題が発生する恐れがある。

【００１３】図８（Ｂ）に示す第４の方式のものでは、
リードフレーム１０２を搬送する搬送手段と、ボンディ
ングを行うボンディングステージ１０５とが別々に構成
されているので、１つのボンディングヘッドが故障等に
より停止した場合でも作業を継続することができるとい
う利点はあるものの、装置が大型化し、しかも機構並び
に制御等が複雑になるという欠点がある。

【００１４】そこで、本発明は上記した点に鑑みてなさ
れたものであって、第１の方式に基づいて２以上のボン
ディングヘッドを搭載したボンディング装置を提供する
ことを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の２以上のボンデ
ィングヘッドを有するボンディング装置は、各々半導体
部品が装着されてフレーム収容手段に収容されている複
数枚のフレームを順次取り出して搬送機構によりボンデ
ィングステージ上に搬送してボンディングを行い、前記
ボンディングが終了した前記フレームをフレーム収容手
段に収納する一つのボンディング装置であって、前記ボ
ンディング装置は、架台上に前記ボンディングを行う第
１のボンディングヘッド及び第２のボンディングヘッド
と、前記第１のボンディングヘッド及び前記第２のボン
ディングヘッドにそれぞれ対応して設けられて前記フレ
ームを担持する第１のボンディングステージ及び第２の
ボンディングステージとを備え、前記搬送機構は、前記
フレームを搬送する一対のガイドレールと、前記フレー
ムを高速で移送する高速移送手段と、前記フレームを低
速又は間欠移送する基板搬送装置とを有し、第１のフレ
ームを前記高速移送手段により第２のボンディングステ
ージ上を通過して第１のボンディングステージ上の所定
位置に移送し、第２のフレームを前記高速移送手段によ
り第２のボンディングステージ上の所定位置に移送し、
前記第１のボンディングステージ及び前記第２のボンデ
ィングステージ上において、前記基板搬送装置により前
記第１のフレーム及び前記第２のフレーム上に装着され
た半導体部品の配列ピッチずつ移送して、前記第１のボ
ンディングヘッド及び前記第２のボンディングヘッドに
より順次ボンディングを行うものである。また、前記高
速移送手段は、ローラであるものである。また、前記ガ
イドレールは、搬送方向と交叉する方向に沿って分割さ
れているものである。また、前記高速移送手段は、その
フレーム移送速度が可変であるものである。

【００１６】

【実施例】次に、本発明に係るボンディング装置につい
て添付図面を参照しながら説明する。なお、本実施例で
はワイヤボンディングを例として説明するが、本発明は
ダイボンディング等にも適用可能であることは勿論であ
る。

【００１７】図１は、本発明に係る２以上のボンディン
グヘッドを搭載したボンディング装置全体の、一部断面
を含む平面図であり、図２はこのボンディング装置の各
機構部分を概念的に表わしている。このボンディング装
置は、ローダ２０、アンローダ３０、ＸＹ駆動機構１
０、搬送機構４０、ボンディングステージ６０等で構成
されている。

【００１８】図１に示すように、この一つのボンディン
グ装置の架台（図示せず）上に、ＸＹ駆動機構１０が搭
載されている。このＸＹ駆動機構１０は、図１に示すよ
うに搬送機構４０に沿って２つ並列配置されている。こ
のＸＹ駆動機構１０は、同じ構成であるため、一方のみ
について説明する。このＸＹ駆動機構１０は、Ｘ方向に
移動可能なＸテーブル１１及び該テーブルを駆動する駆
動手段としてのモータ１３と、Ｙ方向に移動可能なＹテ
ーブル１２及び該テーブルを駆動する駆動手段としての
モータ１４等とで構成されている。このＸＹ駆動機構１
０上にはボンディングを行う第１のボンディングヘッド
１及び第２のボンディングヘッド２が搭載されている。
この第１のボンディングヘッド１及び第２のボンディン
グヘッド２には、先端にボンディング工具としてのキャ
ピラリ（図示せず）が装着されたボンディングアーム３
が設けられている。

【００１９】また、搬送機構４０の中央には、搬送方向
に沿って前記第１のボンディングヘッド１及び前記第２
のボンディングヘッド２に対応して設けた第１のボンデ
ィングステージ及び第２のボンディングステージとして
のボンディングステージ６０（このボンディングステー
ジとは、リードフレームＬ＼Ｆの全長のうち、ボンディ
ングを行おうとするＩＣチップ及びその前後の複数のＩ
Ｃチップが装着されている部分を担持するステージ部分
を指称するものである）が２つ配置されている。

【００２０】前記第１のボンディングヘッド１及び前記
第２のボンディングヘッド２は、第１のボンディングス
テージ及び第２のボンディングステージとしての前記ボ
ンディングステージ６０の直上に揺動自在に配置された
ボンディングアーム３と、該ボンディングアーム３をボ
ンディングステージ６０上のリードフレームＬ＼Ｆに対
して接離せしめる接離手段（図示せず）と、該リードフ
レームＬ＼Ｆ上のＩＣチップを含むボンディング対象部
位を撮像するためのカメラ及び照明灯（図示せず）など
とから成る。

【００２１】ボンディングステージ６０の側方には、図
２に示す位置決め手段としてのローダ２０、アンローダ
３０（全体としては図示していない）が設けられてい
る。このローダ２０は、マガジンＭを担持して該マガジ
ンＭ内に配列収容されたリードフレームＬ＼Ｆを順次取
り出してボンディングステージ６０上に送り出すと共
に、ボンディングステージ６０上にてボンディングされ
たリードフレームＬ＼Ｆをアンローダ３０側のマガジン
Ｍ内に収納するものである。このローダ２０及びアンロ
ーダ３０は同一の構成からなっているので一方のみを中
心として説明する。

【００２２】図１に示すように、ローダ２０は、断面形
状が略Ｌ字状を呈するように形成されて１つのマガジン
Ｍを担持し得る昇降部材２１と、該昇降部材２１を上下
方向において案内する案内手段（図示せず）とを有して
いる。なお、マガジンＭはこの昇降部材２１に対して着
脱自在であり、該昇降部材２１に装備されたロック部材
２２によって該昇降部材２１に対して固定される。

【００２３】昇降部材２１の後方には、該昇降部材２１
が移動すべき上下方向において延在すべく、長尺のボー
ルねじ等の送りねじ２３が回転自在に設けられている。
この送りねじ２３の上端部にはベルト車２４が嵌着され
ている。そして、該ベルト車２４の近くにパルスモータ
（図示せず）が配置され、該パルスモータの出力軸に嵌
着されたベルト車２５と該ベルト車２４とに、ベルト２
６が掛け回されている。また、昇降部材２１の背面部に
はナット（図示せず）が内蔵されており、該ナットが送
りねじ２３に螺合している。

【００２４】上記構成により位置決め手段が構成されて
いる。この位置決め手段としてのローダ２０は、上記パ
ルスモータの作動制御がなされることにより、その具備
した昇降部材２１により担持したマガジンＭを該マガジ
ンＭのリードフレーム配列方向において適宜移動させて
位置決めする。

【００２５】次に、ローダ２０によって位置決めされる
マガジンＭからリードフレームＬ＼Ｆを１枚ずつ順次取
り出してボンディングステージ６０上に送り出すフレー
ム取出手段について説明する。

【００２６】図１に示すように、ローダ２０が具備する
昇降部材２１の側方には、該昇降部材２１上に装填され
ているマガジンＭ内のリードフレームＬ＼Ｆを、ローダ
２０の作動に伴って１枚ずつ突出させるプッシュ機構３
１が配設されている。このプッシュ機構３１は、モータ
３２と、該モータ３２の出力軸に嵌着されたプーリ３２
ａと、該プーリ３２ａから離間して配置された他のプー
リ３３と、該両プーリ３２ａ、３３に掛け回されたベル
ト３４と、該ベルト３４に結合されたフレーム３５と、
該フレーム３５に固設されてその先端にてリードフレー
ムＬ＼Ｆに係合してこれをマガジンＭ外に押し出すプッ
シャ３６とから成る。すなわち、モータ３２が正及び逆
回転を行うことによってベルト３４を介してプッシャ３
６が往復動を行い、プッシャ３６の往動時にリードフレ
ームＬ＼ＦをマガジンＭ外に押し出す。このプッシュ機
構３１は、アンローダ３０側には設けられてはいない。

【００２７】一方、図１に示すように、第１のボンディ
ングステージ及び第２のボンディングステージとしての
２つのボンディングステージ６０を両側から挾むよう
に、一対のガイドレール４１及び４２が平行に設けられ
ている。これらガイドレール４１、４２は、上記マガジ
ンＭ外に突出せられた後に搬送されて第１のボンディン
グステージ及び第２のボンディングステージとしての前
記ボンディングステージ６０上に持ち来されるリードフ
レームＬ＼Ｆの蛇行を防止して高精度な搬送を行うため
の搬送路を画定するものである。このガイドレール４
１、４２は図１に仮想線で示すＨ−Ｈ線で示すように分
割して構成することができる。すなわち、この場合には
合計４本のガイドレールで構成されることとなる。こう
することによって、搬送機構４０を構成する場合にガイ
ドレールが短くなるので加工し易くなり、しかもレール
の平行度を高精度に出し易くなるという利点がある。し
かも前記第１のボンディングヘッド１及び前記第２のボ
ンディングヘッド２の夫々についてのガイドレールを別
個独立に位置決めすることが可能となる。その結果、例
えば、通常のリードフレーム搬送の場合には例えば０．
１ｍｍ〜０．２ｍｍのリードフレームとの間隔がある場
合に、ボンディング時では各ガイドレールとリードフレ
ームとがほぼ接触するような状態に各ガイドレールを移
動させて位置決め動作を行うとすると、前記ボンディン
グヘッド１及び前記第２のボンディングヘッド２につい
てガイドレールが分割されていないと一体に位置決めさ
れてしまうが、このように分割されている場合には夫々
別々の位置決め動作が可能となり、位置決めがきわめて
容易であり、例えば、一方の前記第１のボンディングヘ
ッド１（又は前記第２のボンディングヘッド２）におい
てボンディングを行っている時に、他方の前記第２のボ
ンディングヘッド２（又は前記第１のボンディングヘッ
ド１）によるボンディングを終了したリードフレームに
ついては排出することが可能となる。

【００２８】一方のガイドレール４１に沿って、夫々フ
レーム搬送用のローラ４３ａ、４４ａを具備する基板搬
送装置４３及び４４が設けられている。これはボンディ
ングヘッド２側への搬送を行うものであり、ボンディン
グヘッド１側への搬送装置としてはローラ４５ａ、４６
ａを具備する基板搬送装置４５及び４６が設けられてい
る。これらの基板搬送装置４３乃至４６は互いに同様に
構成されているので、一方の基板搬送装置４３について
詳述する。なお、これら基板搬送装置４３、４４間のピ
ッチＰ₁ （図１参照）は、リードフレームＬ＼Ｆの長さ
よりも小さく設定されている。これは、両基板搬送装置
４３、４４間においてリードフレームＬ＼Ｆの受け渡し
を行うためである。これら基板搬送装置４３乃至４６に
より高速移送手段が構成される。なお、この高速移送手
段にはローラに限らず、他の構成のものを用いるように
してもよい。

【００２９】図３及び図４に示すように、基板搬送装置
４３は、上下動自在にして上記ローラ４３ａを回転自在
に支持したスライダ４７と、該スライダ４７に取り付け
られてローラを回転駆動するパルスモータ４８と、スラ
イダ４７を押し上げるエアシリンダ４９と、該スライダ
４７を下方に向けて付勢するコイルスプリング（図示せ
ず）とを有している。図示のように、エアシリンダ４９
のロッド４９ａが引き込まれている間はローラ４３ａは
該コイルスプリングによる付勢力を以てリードフレーム
Ｌ＼Ｆに当接してこれを移送する状態となり、該ロッド
４９ａが突出動作を行えばリードフレームＬ＼Ｆから離
間する。なお、上記エアシリンダに代えて、ソレノイド
プランジャを用いてもよい。

【００３０】他方のガイドレール４２側には、他の基板
搬送装置５１、５２が設けられている。なお、基板搬送
装置５２は、５１と同じ構成であるので基板搬送装置５
１の構成について説明する。この基板搬送装置５１は、
リードフレームＬ＼Ｆを搬送すべき方向（図３における
紙面に垂直な方向）において往復動自在に設けられたス
ライダ５３上に取り付けられた基体部５４と、該基体部
５４上に設けられた一対の把持機構５５及び５６とを有
している。なお、上記スライダ５３にはナット（図示せ
ず）が内蔵されており、このナットに螺合する長尺の送
りねじ５７が設けられている。該送りねじ５７は図示し
ないパルスモータによって回転駆動され、これにより上
記基体部５４がスライダ５３と共に往復動作を行う。

【００３１】上記した両把持機構５５及び５６は互いに
同様に構成されている故、一方の把持機構５６について
詳述する。なお、これら把持機構５５、５６間のピッチ
Ｐ₂（図１参照）は、リードフレームＬ＼Ｆの長さより
も小さく設定されている。これも、上述の基板搬送装置
４３、４４間におけると同様で、両把持機構５５、５６
間におけるリードフレームＬ＼Ｆの受け渡しを行うため
である。

【００３２】図３に示す把持機構５６は、夫々基体部５
４に対して互いに直線的かつ平行に上下動自在に取り付
けられた一対の把持部材５８、５９を有している。そし
て、該両把持部材５８、５９の先端には、各々例えば矩
形板状に形成されて基板としてのリードフレームＬ＼Ｆ
の側端部を把持する爪部５８ａ及び５９ａが固設されて
いる。

【００３３】ここで、両把持部材５８及び５９を開閉さ
せる開閉手段は下記のように構成されている。

【００３４】この開閉手段は、図示せぬ把持部材連動機
構を備えている。該把持部材連動機構は、一対設けられ
た上記の把持部材５８、５９を互いに連動させるもので
ある。図３に示すように、スピンドル６１は、基体部５
４にベアリング６２を介して回転自在に取り付けられて
いる。このスピンドル６１の一端部には、変位部材とし
て外周にカム面が形成された略円盤状のカム部材６３が
嵌着されており、一方の把持部材５９の下端部に設けら
れたカムフォロワとしてのローラ６４に該カム面が摺接
している。また、スピンドル６１の他端部は、図示せぬ
カプラを介してパルスモータの出力軸に結合されてい
る。なお、上記変位部材としては、このようなカム部材
６３の他に、種々の構成のものが採用可能である。

【００３５】すなわち、上記スピンドル６１がパルスモ
ータにより回転駆動されることによりカム部材６３が回
転し、それによってローラ６４を介して把持部材５９に
駆動力が付与されて該把持部材５９が閉方向（上方向）
に移動すなわち変位し、また、同時に、把持部材連動機
構（図示せず）を介して他方の把持部材５８に駆動力が
伝えられて該把持部材５８も閉方向（下方向）に移動す
なわち変位するように構成されている。

【００３６】上記したパルスモータと、カプラと、スピ
ンドル６１と、ベアリング６２とによって、上記カム部
材６３に駆動力を付与する駆動力付与手段が構成されて
いる。また、該駆動力付与手段と、カム部材６３と、カ
ムフォロワとしてのローラ６４と、把持部材連動機構と
によって、先に述べた開閉手段が構成されている。

【００３７】両把持機構５５及び５６が具備するスピン
ドルには歯付ベルト車に掛け回されたベルトによって把
持機構５６が備えたカム部材６３に同期して把持機構５
５が具備するカム部材（図示せず）が回転駆動される。
従って、１つのパルスモータによって複数のカム部材の
駆動がなされる。

【００３８】基板搬送装置５１は以上のように構成され
ている。

【００３９】次に、ボンディングステージ３８上におけ
るボンディング時に、リードフレームＬ＼Ｆを該ボンデ
ィングステージ３８に押圧固定するための押圧手段につ
いて説明する。

【００４０】図１に示すように、この押圧手段は、リー
ドフレームＬ＼Ｆを押圧するフレーム押え６８を有して
いる。なお、図１から明らかなように、リードフレーム
Ｌ＼Ｆ上には複数のＩＣチップ（半導体）６９が該リー
ドフレームの長手方向において等ピッチにて並べて装着
されており、フレーム押え６８にはこれらのＩＣチップ
６９を臨む開口部６８ａが形成されている。このフレー
ム押え６８は、図示せぬガイドによって上下方向に案内
される。

【００４１】一方、図３に示すように、ボンディングス
テージ６０には、ボンディング時にリードフレームＬ＼
Ｆを所定温度に加熱するための加熱手段６０ａが内蔵さ
れている。

【００４２】また、図１に示すように、各種のセンサ７
０乃至７４がリードフレームＬ＼Ｆを案内するガイドレ
ール４２に沿って設けられている。これらのセンサは、
例えば発光素子及び受光素子を備えたフォトセンサから
成る。

【００４３】昇降部材２１上のマガジンＭの近くに配置
されたセンサ７０は、プッシュ機構３１によってマガジ
ンＭ外に突出されたリードフレームＬ＼Ｆの突出方向端
部が基板搬送装置４３のローラ４３ａに達したかどうか
を検出するためのものである。また、ボンディングステ
ージ６０の近傍に設けられた第２のセンサ７１は、リー
ドフレームＬ＼Ｆの端縁がこの位置に到来したことを検
知して信号を発するフレーム到来検知手段として作用す
る。また、第３のセンサ７２は、該第２のセンサ７１を
経て搬送されるリードフレームＬ＼Ｆの位置をカウント
するための検知手段として作用するものであり、第４の
センサ７３については、ボンディングステージ６０への
到来を検知するためのものであり、第５のセンサ７４は
リードフレームＬ＼Ｆ先端がアンローダ３０の端縁への
到来を検知して該リードフレームをアンローダ３０へ収
納するためのものである。

【００４４】次に、上記構成よりなるボンディング装置
の動作について説明する。

【００４５】まず、ボンダー全体としての動作を説明す
る。

【００４６】作業開始のための操作ボタン等が操作され
ると、前段のダイボンディング工程において各々ＩＣチ
ップが装着された複数のリードフレームＬ＼Ｆを収容し
たマガジンＭが図２に示すように供給され、昇降部材２
１に受け渡され、且つ、ロック部材２２によって該昇降
部材２１に対して固定される。

【００４７】マガジンＭが昇降部材２１上に載置される
と、マガジンＭは昇降部材２１上のセンサ（図示せず）
によって検出され、検出信号が発せられる。すると、ロ
ーダ２０が作動せられ、マガジンＭ内に配列された複数
枚のリードフレームＬ＼Ｆのうち、最下段のリードフレ
ームＬ＼Ｆが第１のボンディングステージとしてのボン
ディングステージ６０上に送り出される。この第１のボ
ンディングステージとしてのボンディングステージ６０
上に取り出されたリードフレームＬ＼Ｆは、上記ローダ
によって、その装着されている各ＩＣチップの配列ピッ
チずつ間欠送りされ、これに伴って第１のボンディング
ステージとしてのボンディングステージ６０上で所定温
度に加熱される。そして、同時に第１のボンディングヘ
ッド１及びＸＹ駆動機構１０が作動し、該各ＩＣチップ
上のパッド（電極）とリードフレームＬ＼Ｆに形成され
ているリードとが導電性の金属細線（ワイヤ：図示せ
ず）により順次ボンディング接続される。

【００４８】上記のようにしてリードフレームＬ＼Ｆの
ボンディングが終了すると、そのリードフレームはアン
ローダ３０のマガジンＭ内に収納される。２枚目のリー
ドフレームＬ＼Ｆについても上記１枚目のリードフレー
ムに対すると同様の動作が行われてボンディングがなさ
れ、アンローダ３０のマガジンＭ内に収納される。以
後、マガジンＭ内の全てのリードフレームＬ＼Ｆに対し
て上記の一連の動作が繰り返され、ボンディングが続け
られる。

【００４９】ところで、本実施例におけるボンディング
装置では、２つのボンディングヘッド、すなわち、第１
のボンディングヘッド１及び第２のボンディングヘッド
２が搭載されている。従って、図１に示したプッシュ機
構３１を作動させて、マガジンＭ内の最下段のリードフ
レームＬ＼Ｆを該マガジン外に突出させる。すると、こ
のリードフレームＬ＼Ｆの突出がセンサ７０によって検
出される。このとき、該リードフレームＬ＼Ｆの突出方
向端部は図１に示す基板搬送装置４３のローラ４３ａの
直下に達するが、該ローラ４３ａ及び４４ａは図３に示
すロッド４９ａの作用により上昇せられており、該リー
ドフレームと干渉することはない。この後、図４にも示
すように該ローラ４３ａ及び４４ａが下降せられてリー
ドフレームＬ＼Ｆに当接し、該ローラ４３ａ及び４５ａ
が回転駆動されることにより該リードフレームは図１に
おける右方に向けて高速にて搬送される。

【００５０】そして、１枚目のリードフレームＬ＼Ｆの
送り方向端部が基板搬送装置４４を通過して次の基板搬
送装置４５のローラ４５ａの直下に達する。このとき、
ローラ４５ａは上昇せられており、該リードフレームと
干渉することはない。なお、リードフレームＬ＼Ｆの送
り方向端部がこのローラ４５ａの直下に達したことは、
前の基板搬送装置４３が具備する図示せぬエンコーダ若
しくは、該ローラ４５ａの近傍に配置した図示しないセ
ンサによってリードフレームＬ＼Ｆの到来を検出するこ
とができる。

【００５１】第１のフレーム、すなわち１枚目のリード
フレームＬ＼Ｆの送り方向端部が上記ローラ４５ａの直
下に達したことが確認されると、該ローラ４５ａは下降
せられてリードフレームＬ＼Ｆに当接し、該ローラ４５
ａが回転駆動されて該リードフレームは図１に示す位置
に送り込まれる。

【００５２】上記１枚目のリードフレームＬ＼Ｆが所定
位置に達すると、第２のフレーム、すなわち２枚目のリ
ードフレームＬ＼Ｆがプッシュ機構３１によりマガジン
Ｍ外に突出される。すると、このリードフレームＬ＼Ｆ
の突出がセンサ７０によって検出されて該リードフレー
ムＬ＼Ｆの突出方向端部は図１に示す基板搬送装置４３
のローラ４３ａの直下に達する。この時、ローラ４３ａ
及び４４ａは図３に示すロッド４９ａの作用により上昇
せられており、該リードフレームと干渉することはな
い。この後、該ローラ４３ａ及び４４ａが下降せられて
リードフレームＬ＼Ｆに当接し、該ローラ４３ａ及び４
４ａが回転駆動されることにより該リードフレームは図
１における右方に向けて高速にて搬送され、前記第２の
ボンディングヘッド２によりボンディングが可能とな
る。

【００５３】また、上記の基板搬送装置４３乃至４６と
は反対側に設けられた基板搬送装置５１及び５２の各把
持機構５５及び５６は開状態に保たれており、これらが
搬送中のリードフレームＬ＼Ｆと干渉することはない。

【００５４】上記基板搬送装置４３乃至４６により高速
にて送られたリードフレームＬ＼Ｆは、基板搬送装置５
１及び５２によって間欠的に所定ピッチづつ低速にて移
送されてボンディング作業が行われる。

【００５５】このボンディング装置では、リードフレー
ムＬ＼Ｆを高速で搬送する場合には基板搬送装置４３乃
至４６を用い、比較的低速又は間欠移動する場合などは
基板搬送装置５１及び５２を用いることができる。しか
して、この基板搬送装置５１及び５２のストロークを可
変することにより高速化を図ることも可能である。

【００５６】次に、本発明に係るボンディング装置によ
れば、図５に示すようにプッシュ機構３１により押し出
された１枚目のリードフレームＬ＼Ｆが搬送されてセン
サー７３により先端検出され、また、２枚目のリードフ
レームＬ＼Ｆがセンサー７０によって先端検出される。
そして、夫々のリードフレームＬ＼Ｆはボンディングさ
れてアンローダ３０側に排出されて収納される。

【００５７】これに対して、図６は、図７（Ｂ）に示す
方式に沿ってボンディングされるものであるが、この方
式では１枚目のリードフレームＬ＼Ｆがセンサー７０に
より先端検出されてまず１コマづつ移送されて間欠的に
ボンディングされる。次にボンディングヘッド１側に搬
送されたセンサ７３により先端検出された残りのパッド
について間欠的にボンディングがなされて１枚目のリー
ドフレームＬ＼Ｆのボンディングが完了する。従って、
図６では１枚のリードフレームＬ＼Ｆについてボンディ
ングヘッド１及び２が介在することとなる。

【００５８】しかして、図５及び図６は、リードフレー
ムＬ＼Ｆがプッシュ機構３１によってリードフレームＬ
＼Ｆが排出されてからボンディングされるまでの時間を
縦軸であらわしており、図５及び図６から明らかなよう
に、搬送方式１のものでは図５に示すように２枚のリー
ドフレームＬ＼Ｆが約１０秒程度でボンディングが完了
するのに対して、図６に示すものは１枚目のリードフレ
ームＬ＼Ｆのボンディングが完了するまでの時間が約１
０秒程度要することから、高速ボンディングができない
ことは明らかである。なお、この場合のリードフレーム
Ｌ＼Ｆとしてはピン数８０で８連のものを用いて比較し
た。

【００５９】また、図６に示すものでは１枚のリードフ
レームＬ＼Ｆに２台のボンディングヘッドが介在するこ
とから、１つのヘッドが故障等を生じた場合にはボンデ
ィングをすることができないばかりか、仮に双方のボン
ディングヘッドが作動可能状態であるとしてもボンディ
ング不良等が生じた場合にはどのボンディングヘッドが
異常なのかを把握することが難しい。

【００６０】また、本発明に係るボンディング装置では
複数台を連続的に並べた場合であっても調整等が容易で
高速化に対応することが容易である。更に、基板搬送装
置としてローラを用いるようにしているのでフレームの
高速搬送が可能となっている。

【００６１】なお、上述した実施例において、リードフ
レームＬ＼Ｆを高速にて移送するための各ローラ４３
ａ、４４ａ、４５ａ及び４６ａについて、これらの駆動
源たるパルスモータの回転速度を変化させることによっ
てフレーム移送速度が可変となっている。すなわち、ロ
ーダ２０上のマガジンＭから取り出したリードフレーム
Ｌ＼Ｆをボンディング位置に持ち来す間は該各ローラを
通常に高速回転させ、ボンディングを終了したリードフ
レームＬ＼Ｆをアンローダ３０上のマガジンＭ内に収容
させるべく移送するときには比較的低速とすることを行
う。これにより、ボンディングによって張られたワイヤ
（図示せず）のループ形状が崩れる等の不都合が回避さ
れる。

【００６２】また、上記実施例はワイヤボンディングの
みを行う場合について説明したが、ダイボンディングな
ど、他の作業に関しても本発明が適用可能であることは
勿論である。例えば、上記実施例について考えると、前
段のボンディングヘッド１はダイボンディングを行うも
のとし、後段のボンディングヘッド２をワイヤボンディ
ング用とすることが挙げられる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各々半導体部品が装着されてフレーム収容手段に収容さ
れている複数枚のフレームを順次取り出して該フレーム
を搬送機構によりボンディングステージ上に搬送してボ
ンディングを行い、ボンディングを終了したフレームを
フレーム収容手段に収納するボンディング装置であっ
て、第１のフレームを第１のボンディングステージに高
速移送手段により移送し、次に第２のフレームを第２の
ボンディングステージに高速移送手段により移送して各
フレームを各ボンディングステージ上にて所定ピッチず
つ移送することによってボンディングを行うようにした
ので、リードフレームを高速にて搬送することができる
と共に１枚のリードフレームに対して２回の位置決めを
行う必要がなく、ヒータブロックの形状も簡単に構成す
ることができる。また、本発明によれば、ボンディング
ヘッドが故障等により停止した場合であっても他方のボ
ンディングヘッドを停止させる必要がないので作業効率
を低下させることがなく、ボンディング不良等が発生し
た場合でも確認作業が容易となる等の効果がある。ま
た、本発明によれば、ボンディングヘッドが複数でも品
種交換も容易に対応することができ、装置も小型化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ボンディング装置の一部断面を含む平
面図である。

【図２】図２は、図１に示した昇降部材等の内部機構の
動作説明図である。

【図３】図３は、図１に関する断面図である。

【図４】図４は、図３に示す基板搬送装置の説明図であ
る。

【図５】図５は、本発明に係るボンディング装置のボン
ディングのタイミングを示す図である。

【図６】図６は、他の方式に係るボンディングのタイミ
ングを示す図である。

【図７】図７（Ａ）及び（Ｂ）は、ボンディングの方式
を示す図である。

【図８】図８（Ａ）及び（Ｂ）は、ボンディングの方式
を示す図である。

【図９】図９は、従来のボンディング装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ボンディン
グヘッド ２ ボンディン
グヘッド ３ ボンディン
グアーム １０ ＸＹ駆動機
構 １１ Ｘテーブル １２ Ｙテーブル １３，１４ モータ ２０ ローダ ２１ 昇降部材 ２２ ロック部材 ２３ 送りねじ ２４，２５ ベルト車 ２６ ベルト ３０ アンローダ ３１ プッシュ機
構 ３２ モータ ３２ａ，３３ プーリ ３４ ベルト ３５ フレーム ３６ プッシャ ４０ 搬送機構 ４１，４２ ガイドレー
ル ４３，４４，４５，４６ 基板搬送装
置 ４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ ローラ ４７ スライダ ４８ パルスモー
タ ４９ エアシリン
ダ ４９ａ ロッド ５１，５２ 基板搬送装
置 ５３ スライダ ５４ 基体部 ５５，５６ 把持機構 ５７ 送りねじ ５８，５９ 把持部材 ５８ａ，５９ａ 爪部 ６０ ボンディン
グステージ ６０ａ 加熱手段 ６１ スピンドル ６２ ベアリング ６３ カム部材 ６４ ローラ ６８ フレーム押
え ６８ａ 開口部 ６９ ＩＣチップ ７０，７１，７２，７３，７４ センサ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/60 301 H01L 21/52

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々半導体部品が装着されてフレーム収
   容手段に収容されている複数枚のフレームを順次取り出
   して搬送機構によりボンディングステージ上に搬送して
   ボンディングを行い、前記ボンディングが終了した前記
   フレームをフレーム収容手段に収納する一つのボンディ
   ング装置であって、 前記ボンディング装置は、架台上に前記ボンディングを
   行う第１のボンディングヘッド及び第２のボンディング
   ヘッドと、前記第１のボンディングヘッド及び前記第２
   のボンディングヘッドにそれぞれ対応して設けられて前
   記フレームを担持する第１のボンディングステージ及び
   第２のボンディングステージとを備え、 前記搬送機構は、前記フレームを搬送する一対のガイド
   レールと、前記フレームを高速で移送する高速移送手段
   と、前記フレームを低速又は間欠移送する基板搬送装置
   とを有し、 第１のフレームを前記高速移送手段により第２のボンデ
   ィングステージ上を通過して第１のボンディングステー
   ジ上の所定位置に移送し、第２のフレームを前記高速移
   送手段により第２のボンディングステージ上の所定位置
   に移送し、 前記第１のボンディングステージ及び前記第２のボンデ
   ィングステージ上において、前記基板搬送装置により前
   記第１のフレーム及び前記第２のフレーム上に装着され
   た半導体部品の配列ピッチずつ移送して、前記第１のボ
   ンディングヘッド及び前記第２のボンディングヘッドに
   より順次ボンディングを行うことを特徴とする２以上の
   ボンディングヘッドを有するボンディング装置。
2. 【請求項２】 前記高速移送手段は、ローラであること
   を特徴とする請求項１記載の２以上のボンディングヘッ
   ドを有するボンディング装置。
3. 【請求項３】 前記ガイドレールは、搬送方向と交叉す
   る方向に沿って分割されていることを特徴とする請求項
   １又は請求項２記載の２以上のボンディングヘッドを有
   するボンディング装置。
4. 【請求項４】 前記高速移送手段は、そのフレーム移送
   速度が可変であることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３のうちいずれか１記載の２以上のボンディングヘッド
   を有するボンディング装置。