JP3602663B2 - ボンダー - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワイヤをボンディング対象物にボンディングするボンダーに関し、例えば金のワイヤをＩＣチップの電極部にボンディングして、電気接続用のバンプを形成するのに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣチップの電極とパッケージ導体部との電気的接続をワイヤボンディングにより行うボンダーは、半導体ハンドブック（第２版）株式会社オーム社発行に種々紹介されているし、図２５に従来用いられているワイヤボンディング装置を示した。この図示したボンダーは、リードフレームタイプのＩＣ、ＬＳＩのチップを対象としたものであり、リードフレームはローダ側マガジンａからユニバーサルフィーダを通ってボンディングステーションｂへ供給され、ここでボンディングヘッドｃによりワイヤボンディングされる。ワイヤボンディング後のリードフレームは自動外観検査を受けた後、アンローダ側マガジンｄに収納される。
【０００３】
これら、従来のワイヤボンディングを行うボンダーでも、その用い方によってＩＣチップの電極部に電気接続用のバンプを形成することはできる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、ＩＣチップの電極にワイヤをボンディングして電気接続用のバンプを形成するいわばバンプボンディングの方法やボンダーを開発している。この開発の過程で、ワイヤボンディングと共通した、あるいは、バンプボンディングに独特の課題が生じ、バンプボンディングが首尾よく達成されなかった。
【０００５】
例えば、バンプボンディングを超音波熱圧着によるワイヤボールボンディング方式によって行った。その作業状態につき、本実施の形態を示す図１、図２、図５を参照して説明する。図１、図２に示すようにワイヤリール装着部２に装着されたワイヤリール３と、このワイヤリール３からのワイヤ４を上方から通されて、ボンディングステージ１４上のボンディング対象物であるＩＣチップ１５にボンディングを行うボンディング作業機構５との間に、ワイヤリール３からボンディング作業機構５側に至るワイヤ４の途中を上向きの湾曲状態にエアー６で吹き上げてワイヤ４にテンションを与えるワイヤテンショナー７と、ボンディング作業機構５においてワイヤ４が通されるクランパ８のワイヤガイド８ａの真上でワイヤ４を上方への吹き上げエアー１０にさらしてワイヤ４に上向きのエアーテンションを掛けるエアーテンショナー１１とをボンディングヘッド１に設けて、ワイヤリール３からのワイヤ４をエアー７、１０にて所定の供給経路およびテンションを保つようにフローティング支持しながらボンディング作業機構５に無理なく供給できるようにする。
【０００６】
これにより、ボンディング機構５を構成するクランパ８とホーン１２のキャピラリ１２ａとの動作で、ワイヤ４の繰り出しと、トーチ１３からの放電によるワイヤ４の先端のボール４ａの形成、ボール４ａのＩＣチップ１５の図５の（ａ）、（ｂ）に示すような電極１５ａへのボンディング、ボンディング後のワイヤ４の切断が高精度に行われる。
【０００７】
一方、ワイヤ４のバンプ１つを形成するための消費量は極く少なく、ワイヤ４が一定量消費される都度、ワイヤリール３を図１に矢印で示すワイヤ４の繰り出し方向に所定量回転駆動して送り出し間欠に供給する。ワイヤテンショナー７にて実線の供給初期位置まで吹き上げられたワイヤ４は、所定量消費されると破線の位置４Ａまで下がってくるので、これをフォトカプラ等を利用した非接触なフィードセンサ１６により検出することができ、この検出に基づき前記ワイヤ４の間欠供給が行える。
【０００８】
しかし、ワイヤ４はワイヤリール３から繰り出されず、図１に破線で示すようにワイヤリール３とボンディング機構５側のエアーテンショナー１０との間で緊張してしまい、ワイヤ４が切れたり、ボンディング機構５から抜け出たりすることがときとして生じる。これは、ワイヤ４が２０μｍ〜４０μｍと極く細く、ワイヤリール３に巻き取られているワイヤ４が絡んでいて、絡み点１７がワイヤリール３の回転駆動により巻き上がって、ワイヤ４を引き戻そうとすることによるもので、ワイヤ４が途中で切れたり、ボンディング機構５から抜けたりする。このようなワイヤ４の切れや抜けが生じると、これらの復旧に長い時間が掛かり、連続したボンディング作業を首尾よく達成できず作業能率が大きく低下する。
【０００９】
また、ワイヤテンショナー７およびエアテンショナー１１でのエアー６、１０の流量はワイヤ４の供給状態に大きく影響し、ワイヤ４の種類、特に太さが異なる都度、ワイヤ４の供給状態を観察しながらエアー６、１０の流量を微妙に調節しなければならない。これを従来、エアー流量によって変化するフロートの位置を目盛りによって人が読取りながら前記の調節を行っている。このため、調節に熟練と長い時間を要して、ワイヤ４の種類が変わる都度大きなロス時間が生じ、ワイヤの種類の異なるボンディングを相前後して連続的に行うことが首尾よく達成されない。
【００１０】
また、ＩＣチップ１５は小さく薄いもので、本実施の形態を示す図５に示すように吸着ノズル２１によって吸着して持ち運びするのが好適である。吸着ノズル２１は図５の（ａ）、（ｃ）、（ｄ）のようにバンプを形成していないＩＣチップ１５を吸着する場合と、図５の（ｅ）、（ｆ）のようにボンディングによりバンプ２２を形成したＩＣチップ１５を吸着する場合がある。ボンダーに付帯され、または別に設置される実装機にて図５の（ｇ）のようにバンプ２２を形成した後のＩＣチップ１５を電子回路基板２４等に実装するためにその裏面を吸着する場合もある。なお、電子回路基板２４にはＩＣチップ１５の電極１５ａ上に形成されたバンプ２２と接合される電極や導体からなる接続部２５が設けられている。また、吸着ノズル２１は図５の（ａ）のようにＩＣチップ１５の周縁の電極１５ａやバンプ２２のない中央部分を吸着するタイプ、図５の（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）のようにＩＣチップ１５の全面と対向する平らな面で吸着するタイプ、図５の（ｄ）、（ｆ）のようにＩＣチップ１５をテーパ状の凹部２１ａにて吸着するタイプがある。
【００１１】
いずれの場合も、ＩＣチップ１５が脱落しないための高真空状態で吸着ノズル２１を働かせてＩＣチップ１５を吸着すると、ＩＣチップ１５は吸着ノズル２１に対し急激に強く吸着されるため、図５の（ａ）、（ｇ）に示す吸着方式では、ＩＣチップ１５の片当たりが生じると、ＩＣチップ１５の上面に形成されている直吸着に対する保護等のために設けられたコーティング膜が片当たり等によって傷が付いて絶縁不良を招くし、片当たりの状態によってはＩＣチップ１５に外力が集中して働き損傷する可能性もある。また、図５の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す吸着方式では、バンプ２２の存在や凹部２１ａの存在によって、ＩＣチップ１５は吸着ノズル２１と常に部分当たり状態になるので破損しやすい上、片当たり状態ではさらに破損しやすく、かつバンプ２２を不揃いに変形させて高さの不均一をもたらし、実装不良等の原因にもなる。
【００１２】
このように、従来通りに吸着ノズル２１を吸着に十分な一定圧で働かせてＩＣチップ１５を吸着し取り扱いボンディングを行うのでは、ＩＣチップ１５が不良品化したり破損したりして、ボンディングが首尾良く達成されず、歩留りが低下する。
【００１３】
また、図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、ボンディングステージ１４に吸引孔１４ａを通じ移載されたＩＣチップ１５を吸着保持する吸着手段３１を設けて、移載されたＩＣチップ１５を吸着保持した状態でボンディングに供すると、ＩＣチップ１５がボンディング時にホーン１２のキャピラリ１２ａによる押圧や超音波振動を受けても、位置ずれしてしまうようなことを回避でき好適である。しかし、吸着ノズル２１によって吸着保持したＩＣチップ１５をボンディングステージ１４の図５の（ｂ）に仮想線で示す所定のボンディング作業位置に高精度に移載することは困難である。そこで、図５の（ｂ）に示すように仮想線で示す所定のボンディング作業位置１５Ａに対し、平面より見た直交するＸ、Ｙの２方向に所定量Δｘ、Δｙだけ位置ずれした実線で示す位置にＩＣチップ１５を一旦移載した後、位置規正板３２のＸ、Ｙ２方向の移動によりＩＣチップ１５を仮想線で示す所定のボンディング作業位置１５Ａまで押動して高精度に位置決めするようにした。しかし、このようにすると、ＩＣチップ１５に欠けや破損がときとして生じる。
【００１４】
これは、ボンディングステージ１４の上に移載されたＩＣチップ１５が吸着手段３１によって吸着保持されたまま前記位置規正が行われ、この位置規正のためにＩＣチップ１５を押動するときに、前記吸着力によってＩＣチップ１５とボンディングステージ１４との間に大きな摩擦抵抗が生じて、ＩＣチップ１５の移動を妨げることが原因しており、ボンディングが首尾良く達成されず、歩留りが低下する。
【００１５】
さらに、吸着ノズル２１や吸着手段３１によるＩＣチップ１５の吸着解除時に、真空破壊エアーを供給して真空破壊を行うことで、吸着解除を瞬時に行いボンディング対象物のノズル離れやステージ離れを良くし、作業タクトを短くすることができる。しかし、これを図２０の（ｂ）に示すように吸着ノズル２１や吸着手段３１の真空系ＰＶによる真空吸着と吸着解除とを電磁弁ｆによって切換える切換え弁ｅの切換えパイロット圧ＰＳと同じエアーＰＤを用いて電磁弁ｇを通じて行ったが、真空破壊のためのエアー供給によってＩＣチップ１５が吸着ノズル２１から吹き落とされたり、ボンディングステージ１４のボンディング作業位置から吹き飛ばされたりすることがときとして生じ、やはり、連続したボンディングが首尾良く達成されず、歩留りが低下する。しかも、このようなことは真空破壊のためのエアー供給経路の長さが大きく影響し、１つのボンダーでも吸着位置によって真空破壊による影響がまちまちとなり調整するのが困難である。これは、真空破壊エアーが高圧過ぎることにより生じることが本発明者等の研究により判明した。
【００１６】
本発明の目的は、以上のような問題の少なくとも１つを防止して、ボンディングを首尾よく達成することができるボンダーを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、請求項１の発明は、ボンディングステージに移載されるボンディング対象物を吸着保持する吸着手段と、ボンディングステージに移載され吸着保持されたボンディング対象物を所定のボンディング位置まで押動して位置を規正する位置規正手段とを備えたボンダーにおいて、ボンディング対象物がボンディングステージに移載される時点から位置規正手段による位置の規正が終了するまでの間、吸着手段を低真空状態で働かせ、それ以降ボンディングの作業が終了する時点まで吸着手段を高真空状態で働かせる制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
このような構成では、ボンディングステージに移載されたボンディング対象物は吸着手段によって吸着保持して、位置規正手段による位置の規正やボンディング作業に供されるが、吸着手段は、ボンディング対象物がボンディングステージに移載される時点から位置規正手段による位置の規正が終了するまでの間、制御手段によって低真空状態で働かされ、ボンディング対象物をボンディングステージにやや弱く吸着保持しておき、不用意な移動を防止して位置規正手段による位置規正にずれなく応動させながら、位置規正による移動のときの吸着による抵抗を軽減するので、高精度な位置決めを確保しながら、移載および位置規正して順次ボンディングに供するボンディング対象物の損傷や破損を防止することができ、かつ、ボンディング作業開始時点から吸着手段は制御手段によって高真空状態で働かされることにより、ボンディング対象物がボンディング作業時の押圧や超音波振動を受けても、これの影響なく規正位置にずれが生じないので、ボンディング位置が狂わず、連続したボンディングを首尾よく達成することができ、歩留りが向上する。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、さらに、吸着手段の高真空状態を停止する時点で、低圧の真空破壊エアーを吸着手段に所定時間与える真空破壊手段を設ける。
【００２１】
このような構成では、請求項１の発明に加え、さらに、吸着手段はボンディングステージ上のボンディング対象物を高真空状態で吸着保持してボンディング作業に供するが、ボンディング作業が終了するなどにより高真空状態が停止されるとき、真空破壊手段が吸着手段に低圧の真空破壊エアーを所定時間与えて、吸着手段の高真空状態の停止とともに低圧の真空破壊エアーによって、吸着手段の高真空状態を瞬時に破壊して、ボンディング対象物のステージ離れを良くしながら、真空破壊エアーが低圧であることによってその供給経路の長さや長さの違いの影響なく、真空破壊エアーによるボンディング対象物の吹き飛ばしを確実に防止することができる。
【００２２】
請求項３の発明は、供給されたボンディング対象物を吸着保持してボンディングステージ上のボンディング作業位置に移載してボンディングに供し、またボンディング後のボンディング対象物を排出位置に持ち運ぶ吸着ノズルを備えたボンダーにおいて、吸着ノズルがボンディング対象物の吸着を開始する時点から、ボンディング対象物が吸着ノズルに吸着するまでの間、吸着ノズルを低真空状態で働かせ、それ以降ボンディング対象物の吸着を解除する時点まで吸着ノズルを高真空状態で働かせる制御手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】
このような構成では、吸着ノズルが供給されたボンディング対象物を吸着保持してボンディングステージ上のボンディング作業位置に移載したり、ボンディング作業終了後のボンディング対象物を排出位置まで持ち運んだりするとき、制御手段は吸着ノズルがボンディング対象物の吸着を開始する時点から、ボンディング対象物が吸着ノズルに吸着するまでの間、吸着ノズルを低真空状態で働かせて、ボンディング対象物が吸着ノズルに弱く無理なく予備吸着されるようにし、吸着時のボンディング対象物の損傷や破損を防止しながら、それ以降移載や持ち運びの終了等によって吸着を解除する時点まで制御手段は吸着ノズルを高真空状態で働かせて、ボンディング対象物が吸着ノズルに確実に本吸着されるようにするので、吸着したボンディング対象物を吸着ノズルが取り扱っている間、ボンディング対象物が脱落するようなことも防止することができ、連続したボンディングを首尾良く達成することができ、歩留りが向上する。
【００２４】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、さらに、吸着ノズルの高真空状態を停止する時点で、低圧の真空破壊エアーを吸着ノズルに所定時間与える真空破壊手段を設ける。
【００２５】
このような構成では、請求項３の発明に加え、さらに、吸着ノズルはボンディング対象物を高真空状態で吸着保持してボンディングステージへの移載や、ボンディングステージからの持ち運びを行うが、これら移載や持ち運びが終了するなどにより高真空状態が停止されるとき、真空破壊手段が吸着ノズルに低圧の真空破壊エアーを所定時間与えて、吸着ノズルの高真空状態の停止とともに低圧の真空破壊エアーによって、吸着ノズルの高真空状態を瞬時に破壊して、ボンディング対象物のノズル離れを良くしながら、真空破壊エアーが低圧であることによってその供給経路の長さや長さの違いの影響なく真空破壊エアーによるボンディング対象物の吹き落としを確実に防止することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の代表的な一実施の形態について図１〜図２４を参照しながら説明する。
【００３１】
本実施の形態は図１、図２、図５を参照して既述したように、ＩＣチップ１５をボンディング対象物とし、これの電極１５ａの上にワイヤ４をボンディングしてバンプ２２を形成するバンプボンダーの場合であり、図８にその全体構成を示し、図９に一部を取り除いたボンディングステージ１４まわりの構成を示している。これにつき説明すると、本体台４１の上のほぼ中央位置にボンディング作業を行うボンディングステージ１４が設置され、本実施の形態では超音波熱圧着によるボンディングのためにヒートステージを採用し、例えば、ボンディング作業中はヒータ温度で最大３５０℃程度に保たれる。この温度はワイヤ４の材料や太さ、バンプ２２の大きさ等種々な条件に応じて設定される。
【００３２】
ボンディングステージ１４の右側にはローディング、アンローディング兼用のマガジン４２を昇降させるリフタ４３が設けられ、左側には複数のバンプ２２を形成したＩＣチップ１５を上下から挟圧して各バンプ２２の高さを所定の高さに揃えるレベリングを行うレベラー４４が設けられている。リフタ４３に保持されたマガジン４２のボンディングステージ１４と対向する側にトレイ搬送部４５が設けられ、マガジン４２内のＩＣチップ１５を保持したトレイ４６を授受する。
【００３３】
ボンディングステージ１４とレベラー４４との間には、レベリングを行うＩＣチップ１５を受載する図７、図８に示すようなレベリング台４７が設けられ、ＩＣチップ１５を受載する都度レベラー４４がＩＣチップ１５の上に移動してきて、所定位置まで下動し、図７に示すようにＩＣチップ１５をレベラー４４とレベリング台４７との間で挟持し、各バンプ２２を所定の高さに揃える。
【００３４】
ボンディングステージ１４の手前にはＩＣチップ１５を既述した吸着ノズル２１により吸着保持して種々に搬送するＩＣチップ搬送手段４８、およびこのＩＣチップ搬送部４８によってボンディングステージ１４のボンディング作業位置に移載されたＩＣチップ１５を所定のボンディング作業位置に規正する既述した位置規正板３２を持った位置規正手段８１が設けられている。
【００３５】
レベラー４４は必要に応じて用いればよいが、用いない場合、レベラー４４に代えて図１０の（ｃ）に示すように収納マガジン４２ａを設けるとともに、ボンディングステージ１４側から収納マガジン４２ａの直近までにアンローディング用のトレイ搬送部を設け、バンプ２２形成後のＩＣチップ１５をアンローディング用のトレイ搬送部に位置するトレイに収容し、これが満杯になる都度トレイを収納マガジン４２ａに収納するようにしてもよい。もっとも、収納マガジン４２ａを設ける場合はこれを昇降させるリフタも設ける。
【００３６】
図１０の（ａ）は本実施の形態の場合のＩＣチップ１５のＩＣチップ搬送手段４８による搬送経路を示し、より具体的には、ＩＣチップ搬送手段４８は、トレイ搬送部４５上に引き出されたトレイ４６上のＩＣチップ１５をボンディングステージ１４へ移載してボンディングに供し、ボンディング後のＩＣチップ１５をレベリング台４７上に移載してレベリングに供し、レベリング後のＩＣチップ１５をトレイ搬送部４５上のトレイ４６の元の位置まで持ち運んで収納することを行う。図１０の（ｂ）はレベラー４４を用いない場合のＩＣチップ１５の搬送経路、（ｃ）は収納マガジン４２ａを用いた場合のＩＣチップ１５の搬送経路をそれぞれ示している。
【００３７】
ボンディングステージ１４の後方には、既述したボンディングヘッド１が設けられ、これに装備したワイヤリール３からワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１を介し供給されるワイヤ４をボンディング作業機構５によって取扱い、ボンディングステージ１４のボンディング作業位置に移載され既述のように吸着保持されたＩＣチップ１５の各電極１５ａの上に順次にボンディングを行いバンプ２２を形成する。
【００３８】
本体台４１の上部最前部には主操作盤５１が設けられ、この主操作盤５１によって各種データや動作モードの設定、ボンディングのフルオート動作開始および終了、セミオート動作の開始、進行、停止、あるいはマニュアル動作の開始、進行、停止、緊急停止と云ったボンディングのための各種の操作を行うようにしてある。このような操作のために、本体台４１の最後部の補助ボックス５２の上に操作モニタ５３が設けられ、その横にはボンディング作業状態を認識カメラ１３１で認識した画像を表示する認識用モニタ５４が設けられている。
【００３９】
本体台１内には、ボンディングのための予備的な操作を行う副操作盤５５、ボンディング動作を制御する制御プログラム等を記録したフレキシブルディスクを装着して読み書きするフレキシブルディスクデッキ５６、ワイヤ４の先端にボール４ａを作るために既述のトーチ１３からワイヤ４の先端にスパークを飛ばすための制御を行うスパークユニット５７、ボンディング作業機構５のホーン１２に超音波を与える超音波ユニット５８、フレキシブルディスクに記録されたプログラム内容や、別に設定されているプログラムに従って全体の動作の制御を行うマイクロコンピュータ５９、真空源ドライバ６１、真空圧力計６２、およびメインブレーカー６３が設けられ、本体台４１の後部下側にはメイン空圧バルブ６４が設けられている。また、上記の補助ボックス５２内にはワイヤ４の供給動作を制御するワイヤ供給コントローラ６５が設けられている。
【００４０】
ボンディングステージ１４は、図９、図１３、図１４に示すように、カートリッジヒータ７１を数本挿入した金属製のヒートブロック７２の上に、ストッパ７３および位置規正ピン７４によって位置決めした状態で金属製のステージプレート７５をねじ７６によって取付けて構成してあり、左右一対の金属製で放熱孔７７ａを持った脚部材７７によって本体台４１の上に設置されている。ステージプレート７５にはボンディングステージ１４の左右２か所のボンディング位置ＬＢ、ＲＢ、およびこれらの間に設定される試しボンディング位置ＴＢには、それぞれの位置に移載されるＩＣチップ１５を吸着保持する吸着手段３１の吸引孔１４ａが複数設けられている。
【００４１】
リフタ４３は図１１に示すように、リフタフレーム９１に保持された左右２本の縦向きのガイドシャフト９２によってスライドベアリング９３を介し案内される昇降台９４を有し、この昇降台９４をリフタフレーム９１の背面に取付けたステッピングモータ９５とこれによって正逆転駆動されるタイミングベルト９６とによって昇降動作され、ローディング、アンローディング兼用のマガジン４２の出し入れ対象となるトレイ４６がトレイ搬送部４５と同じレベルになるように調節されて、トレイ４６がトレイ搬送部４５との間で図９に矢印で示すように出し入れできるようにする。このリフタ４３はアンローディング用の収納マガジン４２ａを用いる場合のリフタにも同様に用いられる。
【００４２】
ＩＣチップ１５を所定の配列ピッチにて所定数収容するトレイ４６は、図１２に示すようにトレイプレイト９７に受載し、Ｙ方向ストッパ９７ａおよびこれにトレイ４６を押当てる板ばね９７ｂと、Ｘ方向ストッパ９７ｃとによって位置決め保持された状態で、マガジン４２の各段に出し入れされ、またトレイ搬送部４５によって搬送されマガジン４２との間で授受される。これによってＩＣチップ搬送手段４８の吸着ノズル２１がトレイ４６内の所定のＩＣチップ１５を確実に吸着保持してピックアップでき、また、バンプ２２を形成した後のＩＣチップ１５をトレイ４６の所定の位置に確実に収容できる。
【００４３】
位置規正手段８１は、図９、図１５に示すように位置規正板３２を平面より見て直交するＸ、Ｙ２方向に移動させるＸ方向移動機構８２、およびＹ移動機構８３を順次に介して本体台４１の上に設置されている。Ｘ方向移動機構８２はＸ方向駆動サーボモータ８４によってボールネジ８５を正逆転駆動することにより位置規正板３２をＸ方向に往復移動させ、Ｙ方向移動機構８３はＹ方向駆動サーボモータ８６によってボールネジ８７を正逆転駆動することにより位置規正板３２をＹ方向に往復移動させる。また、位置規正板３２はこれと前記ＸＹ２方向の移動機構８２、８３との間に設けた脚部９８によって所定の高さになるように調節される。
【００４４】
位置規正板３２は先端の左右両側にＩＣチップ１５の四角形な形状に合わせた鉤型の切欠き３２ａを有し、左側の切欠き３２ａによってはボンディングステージ１４の左側のボンディング作業位置ＬＢに移載されたＩＣチップ１５の位置を、図５の（ｂ）に示すように規正し、右側の切欠き３２ａによってはボンディングステージ１４の右側のボンディング作業位置ＲＢに移載されたＩＣチップ１５の位置を左側と同様であるが全く左右逆の動きによって規正する。
【００４５】
ボンディングステージ１４の中央に設定した試しボンディング位置ＴＢに移載されたＩＣチップ１５は特に位置規正せず、ワイヤ４の種類が変わったときなどの最初に試しボンディングを行い、ボンディング状態の確認や調整を行うようにする。もっとも、試しボンディングでも高精度が要求される場合はＩＣチップ１５の位置を規正する。この規正には左右どちらかの切欠き３２ａを用いればよいが、試しボンディング専用の位置規正用切欠き等を設けることもできる。
【００４６】
ＩＣチップ搬送手段４８は、図９、図１６、図１７に示すように吸着ノズル２１をＸ方向に並列にして吸着ヘッド１０１に保持することにより、ＩＣチップ１５の各種搬送を合理的に行うようにしてある。吸着ヘッド１０１はＸ方向移動台１０５と、このＸ方向移動台１０５に保持されたＹ方向スライダ１０６とを順次に介して保持されている。Ｘ方向移動台１０５はＸ方向ガイド１０２に案内され、ボールネジ１０３のサーボモータ１０４による正逆転駆動でＸ方向に往復移動されて、吸着ヘッド１０１をＸ方向に往復移動させる。Ｙ方向スライダ１０６はＸ方向移動台１０５上のＹ方向ガイド１０７に案内され、サーボモータ１０８の正逆転駆動によって図９に示すタイミングベルト１１０を介しＹ方向に往復移動されて、吸着ヘッド１０１をＹ方向に往復移動させる。これによって吸着ヘッド１０１は各吸着ノズル２１をＸ方向移動範囲およびＹ方向移動範囲のうちのどの位置へも移動されることができる。
【００４７】
また、吸着ヘッド１０１は、図１６、図１７に示すように、各吸着ノズル２１を上下動させるエアーシリンダ１０９と、高さ調節を行う調節ネジ１１１とを有し、図１８に示すようにボンディングステージ１４等の上のＩＣチップ１５に対しては０．１〜０．２ｍｍ程度の高さ位置まで下降して移載のための吸着解除、持ち運びのための吸着を行う。しかし、これに限られることはない。
【００４８】
ボンディングヘッド１は、図１９に示すようなクロスガイドローラ１２１によってＸＹ２方向に移動できるように支持されたＸＹ２方向に移動するＸＹテーブル１２２に支持され、Ｘ方向のボールネジ１２３がサーボモータ１２４によって正逆転駆動されることによってＸ方向に往復移動され、Ｙ方向のボールネジ１２５がサーボモータ１２６によって正逆転駆動されることによってＹ方向に往復移動される。これによって、ボンディングヘッド１はＸ方向移動範囲とＹ方向移動範囲のうちのどの位置へも移動されることができる。
【００４９】
ボンディングヘッド１は、図１、図２を用いて既述した構成を有しているが、図４に示すようにボンディング作業の状態を視覚認識する認識カメラ１３１がボンディング作業機構５の上に設けられ、認識画像が既述した認識用モニタ５４に表示される。必要に応じてマイクロコンピュータ５９等のデータ処理装置に認識信号を入力してデータ処理することもできる。また、ボンディングヘッド１には、ボンディング作業機構５を図示しない支点軸を中心に往復回動させて先端部を上下動させる上下動電磁駆動部１３２と、クランパ８を開閉する開閉電磁駆動部１３３とが設けられ、ホーン１２に与える超音波振動とでボンディング作業を行う。
【００５０】
ところで、高精度なボンディング作業のためには、ホーン１２のキャピラリ１２ａと、トーチ１３とは図３の（ａ）〜（ｄ）に示すような位置関係に設定され、特に、トーチ１３の先端とキャピラリ１２ａの先端とは正面から見て図３の（ｅ）に示すような位置関係に設定される。ここに、ボンディングステージ１４からのトーチ１３の高さＨＴ は３．４ｍｍ程度に設定され、キャピラリ１２ａが破線で示すように下動した時点でのワイヤ４の先端へのスパーク角度がＸ方向に９００μｍ程度離れた位置から３０°〜４０°程度となるように設定される。これによってトーチレベルＨＴＬも、キャプラリ１２ａが上動した原点にあるときのボンディングステージ１４からのボンドレベルＢＬ も決まる。これらの設定はワイヤ４の材料や太さ、必要とするボール４ａの径等によって種々に行われる。
【００５１】
ボンディング作業の具体例を示すと、ワイヤ４はキャピラリ１２ａを通じて送り出され、これがＩＣチップ１５の上の所定の電極１５ａと対向する位置にボンディングヘッド１が移動する都度、トーチ１３からのスパーク電流によって先端部が溶かされ、図６の（ａ）に示すようなボール４ａが形成される。ワイヤ４の各電極１５ａとの対向位置は認識カメラ１３１の視覚認識のもとに高精度に制御される。前記のように形成されたボール４ａはＩＣチップ１５の電極１５ａ上に熱圧着と超音波とによって図６の（ｂ）に示すように接合される。この際の圧着力は３０ｇ〜５０ｇ程度が好適である。
【００５２】
次いで、ワイヤ４を挟持したクランパ８およびキャピラリ１２ａの上動によって、図６の（ｃ）に示すようにワイヤ４を切断して、電極１５ａの上にボール４ａと、ボール４ａから３０μｍ〜４０μｍ程度の高さに突出したワイヤ部分４ｂとからなる突出長約６０μｍ程度のバンプ２２が形成される。
【００５３】
ワイヤ４の切断が所定位置で確実に行われるように、ワイヤ４は高ヤング率・低熱伝導率のものを用いている。具体的には、ワイヤ４の材質はＡｕまたはＡｕとＰｄの合金成分のものを使用し、ＡｕとＰｄの合金の場合には少なくともＰｄが約３０％以下のものを用いるのが好適である。
【００５４】
バンプ２２が形成されたＩＣチップ１５は図７に示すようにレベラー４４によって所定の高さに矯正した後、あるいはそのまま、図２４に示すように反転させ、図示しない実装機にて、電子回路基板２４のパターンを認識して図２４の（ａ）に示すように位置合わせされ、図２４の（ｂ）に示すようにＩＣチップ１５のバンプ２２を電子回路基板２４の電極や導体の接続部２５と接合される。
【００５５】
このとき、１つのバンプ２２に１５０ｇ〜２００ｇの圧着力と予熱約２００度と超音波をかけることにより、ワイヤ部分４ｂの先端部は図２４の（ｃ）に示すように溶融しながら凸部４ｃとなり、さらに圧着させると図２４の（ｄ）に示すように接合部４ｄを形成する。
【００５６】
電子回路基板２４の接続部２５が導電膜であるとき、その上には接合剤としてＡｕメッキ、Ｓｎメッキ、またはＡｇとＳｎの合金メッキが施されるのが好適であり、ＡｇとＳｎの合金の場合は少なくともＡｇが約５．０％以下であるのが好ましい。
【００５７】
また、前記の超音波はＩＣチップ１５に水平方向にかけ、振幅０．５μｍ、振動数６０〜７０ＫＨＺ （具体例としては６３．５ＫＨＺ ）、出力は１つのバンプ２２につき１５０〜２００ｍＷで時間は約１ｓｅｃ程度とするのが好適である。
【００５８】
特に本実施の形態では、上記のようなボンディングが首尾良く達成されるように以下のような構成を付加している。これについて述べると、図１、図２を用いて既述したようにワイヤリール装着部２に装着されたワイヤリール３と、このワイヤリール３からのワイヤ４を上方から通されて、ボンディングステージ１４上のＩＣチップ１５にボンディングを行うボンディング作業機構５との間で、ワイヤリール３からボンディング作業機構５側に至るワイヤ４の途中を２枚のガイド板４０１、４０２の間で上向きの湾曲状態にエアー６により吹き上げてワイヤ４にテンションを与えるワイヤテンショナー７と、ボンディング作業機構５のワイヤ通し部であるクランパ８のワイヤガイド８ａの真上でワイヤ４をワイヤガイド４０３内で上方への吹き上げエアー１０にさらして上向きのエアーテンションを掛けるエアーテンショナー１１とが設けられたボンディングヘッド１において、ワイヤ４がワイヤリール３から繰り出されないことがあってワイヤ４がワイヤリール３とボンディング作業機構５側との間で緊張する図１に仮想線で示すフィードミス位置４Ｂに達するまでに、図１の実線と破線４Ａで示すワイヤテンショナー７による所定のフローティング支持位置範囲から外れたことを検出するフィードミスセンサ１４１を設けるとともに、フィードミスセンサ１４１の検出信号によってボンディング動作を停止するように制御する制御手段１４２を図８に示すマイクロコンピュータ５９の内部機能によって得ている。
【００５９】
このようにすると、ボンディングヘッド１によるボンディング作業の際に、ワイヤリール３からボンディング作業機構５に供給されるワイヤ４が、ワイヤリール３の部分で絡んでいるなどの何らかの理由でワイヤリール３のワイヤ繰り出し方向の回転駆動によってワイヤ４が繰り出されずに却って引き戻されるようなことがあっても、ワイヤ４が、ワイヤリール３とボンディング作業機構５側との間で緊張する図１の仮想線で示すフィードミス位置４Ｂに達するまでに、実線と位置４Ａで示すような所定のフローティング支持位置範囲から外れたことを、フィードミスセンサ１４１が検出し、この検出によって制御手段１３２がボンディング動作を停止させるので、ワイヤ４が緊張し切って切れたり、ボンディング作業機構５から抜けたりするようなことを防止することができる。これによって、連続したボンディングを首尾よく達成することができ、生産性が向上する。
【００６０】
本実施の形態のボンダーはまた、上記のようなボンディングを首尾良く達成するために、図２０の（ａ）に示すようなエアー制御回路を採用している。このエアー制御回路では、真空ポンプ１６１がＩＣチップ搬送手段４８の各吸着ノズル２１、ボンディングステージ１４の吸着手段３１に接続され、コンプレッサ１６２がメインレギュレータ１６３を介してワイヤテンショナー７、エアーテンショナー１１、各吸着ノズル２１の上下動用の各エアーシリンダ１０９、およびＩＣチップ搬送手段４８におけるローディング、アンローディング兼用のマガジン４２からのトレイ４６の引出し、収納を行うエアーシンダ１６４の他、ボンディングヘッド１側のホーン冷却部１６５、ワイヤ４の揺らぎ防止部１６６、およびボンディングステージ１４側の左右ボンディング作業位置ＬＢ、ＲＢにおけるＩＣチップクリーナ部１６７等に接続され、ワイヤテンショナー７、エアーテンショナー１１に関しては上述した機能を発揮できる構成とされている。
【００６１】
吸着ノズル２１への真空経路には、ＩＣチップ１５の吸着の有無を検出する吸着センサ１７１、１７２が設けられ、吸着手段３１の各位置ＬＢ、ＲＢ、ＴＢへの真空経路には、それぞれの位置でのＩＣチップ１５の吸着の有無を検出する吸着センサ１７３〜１７５が設けられている。また、ワイヤテンショナー７へのエアー経路には空気の供給、供給停止を行う電磁開閉弁１８１、１８２が設けられ、各吸着ノズル２１への真空経路には吸着、吸着解除の切換えを行う開閉弁１８３、１８４が設けられ、これらを電磁弁１８５、１８６によるパイロット圧の供給、停止によって開閉するようにしてある。同様に、吸着手段３１の各位置ＬＢ、ＲＢ、ＴＢの吸着部への真空経路にも吸着、吸着解除の切換えを行う開閉弁１９１〜１９３が設けられ、これらを電磁弁１９４〜１９６によるパイロット圧の供給、停止によって開閉するようにしてある。また、各吸着ノズル２１、２１の上下動用のエアーシリンダ１０９、１０９、およびトレイ４６の出し入れ用のエアーシリンダ１６４のエアー経路には、これらを必要に応じて伸長、収縮、停止を行う電磁切換え弁２２１〜２２３が設けられている。
【００６２】
さらに、各吸着ノズル２１、２１および吸着手段３１の各位置ＬＢ、ＲＢ、ＴＢの吸着部への真空経路には真空破壊用の電磁開閉弁２０１〜２０５が設けられ、真空破壊時にメインレギュレータ１６３によって所定の前記パイロット圧、例えば５Ｋｇ・ｆ／ｃｍ２ 程度に調圧された後のエアーをさらに補助レギュレータ１６０によって２Ｋｇ・ｆ／ｃｍ２ 程度に落として供給するようにしてある。
【００６３】
また、各吸着ノズル２１、２１のエアー経路には吸着初期とＩＣチップ１５の吸着が検出された後とで低真空状態と高真空状態とに切換える真空高低切換え用の電磁弁２０６、２０７が設けられ、吸着手段３１の各位置ＬＢ、ＲＢの吸着部への真空経路には、ＩＣチップ１５が移載されてこれを吸着し始め、位置規正が終了するまでの時点と、位置規正が終了した以降とで低真空状態と高真空状態とに切換える真空高低切換え用の電磁弁２１１、２１２が設けられている。
【００６４】
そして、ワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１に供給するエアーは補助レギュレータ３０３によって前記パイロット圧よりも２Ｋｇ・ｆ／ｃｍ２ 程度に低圧にしたエアーを供給するが、最終に供給する流量を調節する流量調節手段１４３、１４４と、それぞれのエアーの流量を検出する流量センサ１４５、１４６と、前記エアーの流量をボンディング作業機構５に供給されるワイヤ４の種類、特に太さに応じて自動的に設定する図８に示すマイクロコンピュータ５９の内部機能を利用した流量設定手段１４７と、前記流量センサ１４５、１４６で検出される各エアーの流量が、流量設定手段１４７によって設定されたエアー流量になるように前記エアー流量調節手段１４３、１４４を制御する図８のマイクロコンピュータ５９の内部機能を利用した流量制御手段１４８とを設けてある。
【００６５】
この流量制御のために、各流量調節手段１４３、１４４はモータ１５１、１５２を持ったものとしてあり、流量制御手段１４８はこれらモータ１５１、１５２を必要に応じて正逆転駆動して流量調節を行う。
【００６６】
ワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１が、ワイヤリール３からボンディング作業機構５に供給されるワイヤ４を所定のテンション状態にフローティング支持するのに、ワイヤ４の太さ等の種類によってフローティング支持のテンション状態が異なり、ワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１に供給するエアーの流量Ｑ、ｑを微妙に調整しなければならない。
【００６７】
しかし、前記した流量設定手段１４７がワイヤ４の種類に応じた流量Ｑ、ｑを図２１に示すフローチャートのブロックＢ１にて自動的に設定するのでワイヤ４の種類を主操作盤５１等からマイクロコンピュータ５９に入力するだけで適正な流量Ｑ、ｑが設定される。一旦設定されると、ブロックＢ４でのワイヤ４のフィード不調による動作停止時のＱ、ｑフラグのリセット、あるいは、新たなワイヤ４の情報の入力があったときのＱ、ｑフラグのリセットがあるまで、前記設定が保持される。フィード不調時のＱ、ｑフラグリのセットはワイヤ４の種類を確認して再度入力することを促す利点がある。
【００６８】
しかも、ブロックＢ３で示すように、流量制御手段１４８がエアー流量調節手段１４３、１４４をモータ１５１、１５２を介し制御して、前記流量センサ１４５、１４６が検出する各エアーの流量が、前記流量設定手段１４７によって設定されたエアー流量Ｑ、ｑになるようにするので、どのような種類のワイヤ４を用いても、また用いるワイヤ４の種類が変わっても、ワイヤ４の種類の情報を入力するだけで、ワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１にてワイヤ４の種類に応じたエアー流量Ｑ、ｑが自動的に得られるし、保つことができる。従って、手間を掛けずにワイヤ４を適正なテンション状態にフローティング支持し、連続したフローティングを首尾よく達成することができ、作業能率が向上する。
【００６９】
さらに、流量センサ１４５、１４６で検出されるエアー流量はブロックＢ２に示す処理にて、図１に示す液晶表示手段１５３等によって個別の画面１５３ａ、１５３ｂにデジタル表示するので、ワイヤ４の種類に応じて設定される設定流量と、その変動が作業者等が明確に認識することができる。
【００７０】
なお、エアーテンショナー１１のワイヤ出口部には、図１に示すようにワイヤ４の揺らぎ量が所定値から外れたときそれを検出するゆらぎセンサ２３１が設けられ、ワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１の上記のような制御によっても、ワイヤ４の揺らぎが適正な範囲を外れるときは、ゆらぎセンサ２３１の検出に応じて前記したブロックＢ４の処理でボンディング動作を停止するようにして、トラブルが発生する前に再調整されるようになっている。
【００７１】
また、本実施の形態の前記エアー制御回路とマイクロコンピュータ５９の動作制御では、図２２のブロックＢ１１にて、吸着ノズル２１がＩＣチップ１５の吸着を開始する時点から、ＩＣチップ１５が吸着ノズルに吸着するまでの間、吸着ノズルを電磁切換え弁２０６、２０７の切換えにより補助レギュレータ３０１、３０２を通った２０〜１００ｍｍＨｇ程度の低真空状態で働かせ、それ以降ＩＣチップ１５の吸着を解除する時点まではブロックＢ１２にて、吸着ノズル２１を電磁切換え弁２０６、２０７の切換えにより補助レギュレータ３０１、３０２を通らない８０〜６５０ｍｍＨｇ程度の高真空状態で働かせる。このための制御手段２３５を図８に示すようにマイクロコンピュータ５９の内部機能として得ている。
【００７２】
このように、吸着ノズル２１がＩＣチップ１５の吸着を開始する時点から、ＩＣチップ１５が吸着ノズル２１に吸着するまでの間、吸着ノズル２１を低真空状態で働かせることにより、ＩＣチップ１５が吸着ノズルに弱く無理なく予備吸着されるようにするので、吸着時のＩＣチップ１５の損傷や破損を防止しながら、それ以降移載や持ち運びの終了等によって吸着を解除する時点までは吸着ノズル２１を高真空状態で働かせることにより、ＩＣチップ１５を確実に本吸着するようになるので、吸着したＩＣチップ１５を吸着ノズル２１が取り扱っている間、ＩＣチップ１５が脱落するようなことも防止することができ、連続したボンディングを首尾良く達成することができ、歩留りが向上する。
【００７３】
しかも、図２２のブロックＢ１３の処理で、吸着ノズル２１の高真空状態を開閉弁１８３、１８４によって停止する時点で、真空破壊手段としての電磁切換え弁２０１、２０２の切換えにより前記補助レギュレータ１６０を通った２Ｋｇ・ｆ／ｃｍ２ 程度の低圧の真空破壊エアーを吸着ノズル２１に所定時間与える。このために、電磁切換え弁２０１、２０２を適宜に働かせる制御手段２３７を図８に示すマイクロコンピュータ５９の内部機能として得ている。
【００７４】
吸着ノズル２１はＩＣチップ１５を高真空状態で吸着保持してボンディングステージ１４への移載や、ボンディングステージ１４からの持ち運び等を行うが、これら移載や持ち運びが終了するなどにより高真空状態が停止されるとき、上記のように真空破壊手段である電磁切換え弁２０１、２０２が吸着ノズル２１に低圧の真空破壊エアーを所定時間与えるので、吸着ノズル２１の高真空状態の停止とともに低圧の真空破壊エアーによって、高真空状態を瞬時に破壊してＩＣチップ１５のノズル離れを良くしながら、真空破壊エアーの供給経路の長さや長さの違いの影響なく真空破壊エアーによるＩＣチップ１５の吹き落としを確実に防止することができる。
【００７５】
また、図２３のブロックＢ２１の処理で、ＩＣチップ１５がボンディングステージ１４に移載されて位置規正手段８１による位置の規正が終了するまでの間、吸着手段３１を電磁切換え弁２１１、２１２の切替えにより補助レギュレータ３０４を通った５０〜１５０ｍｍＨｇ程度の低真空状態で働かせ、それ以降ボンディングの作業が終了する時点までブロックＢ２２の処理で吸着手段３１を電磁切換え弁２１１、２１２の切換えにより補助レギュレータ３０４を通らない８０〜６５０ｍｍＨｇ程度の高真空状態で働かせる。このための制御手段２３８を図８のマイクロコンピュータ５９の内部機能として得ている。
【００７６】
ボンディングステージ１４に移載されたＩＣチップ１５は吸着手段３１によって吸着保持して、位置規正手段８１による位置の規正やボンディング作業に供するが、上記のように吸着手段３１は、ＩＣチップ１５がボンディングステージに移載されて位置規正手段８１による位置の規正が終了するまでの間、制御手段２３８によって低真空状態で働かされ、ＩＣチップ１５をボンディングステージ１４にやや弱く吸着保持しておき、不用意な移動を防止して位置規正手段８１による位置規正にずれなく応動させながら、位置規正による移動のときの吸着による抵抗を軽減するので、高精度な位置決めを確保しながら、移載および位置規正して順次ボンディングに供するＩＣチップ１５の損傷や破損を防止することができ、かつ、ボンディング作業開始時点から吸着手段３１は制御手段２３８によって高真空状態で働かされることにより、ＩＣチップ１５がボンディング作業時の押圧や超音波振動を受けても、これの影響なく高精度な規正位置にずれが生じないので、ボンディング位置が狂わず、連続したボンディングを首尾よく達成することができ、歩留りが向上する。
【００７７】
しかも、ブロックＢ２３の処理にて吸着手段３１の高真空状態を停止する時点で、真空破壊手段としての電磁切換え弁２０３、２０４の切換えにより前記した２Ｋｇ・ｆ／ｃｍ２ 程度の低圧の真空破壊エアーを吸着手段３１に所定時間与える。このように電磁切換え弁２０３２０４を制御するのに図８に示すマイクロコンピュータ５９の内部機能を利用した制御手段２３９が設けられている。
【００７８】
吸着手段３１はボンディングステージ１４上のＩＣチップ１５を高真空状態で吸着保持してボンディング作業に供するが、ボンディング作業が終了するなどにより高真空状態が停止されるとき、上記のように真空破壊手段である電磁切換え弁２０３、２０４の切換えにより吸着手段３１に低圧の真空破壊エアーを所定時間与えるので、吸着手段３１の高真空状態の停止とともに低圧の真空破壊エアーによって、高真空状態が瞬時に破壊しＩＣチップ１５のステージ離れを良くしながら、真空破壊エアーの供給経路の長さや長さの違いの影響なく真空破壊エアーによるＩＣチップ１５の吹き飛ばしを確実に防止することができる。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ボンディング対象物がボンディングステージに移載される時点から位置規正手段による位置の規正が終了するまでの間、吸着手段は低真空状態でボンディング対象物をボンディングステージにやや弱く吸着保持しておき、不用意な移動を防止して位置規正手段による位置規正にずれなく応動させながら、位置規正による移動のときの吸着による抵抗を軽減するので、高精度な位置決めを確保しながら、移載および位置規正して順次ボンディングに供するボンディング対象物の損傷や破損を防止することができ、かつ、ボンディング作業開始時点から吸着手段は高真空状態でボンディング対象物を十分に吸着するので、ボンディング対象物がボンディング作業時の押圧や超音波振動を受けても、これの影響なく高精度な規正位置にずれが生じないので、ボンディング位置が狂わず、連続したボンディングを首尾よく達成することができ、歩留りが向上する。
【００８１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明に加え、さらに、吸着手段の高真空状態が停止されるとき、低圧の真空破壊エアーにより吸着手段の高真空状態を瞬時に破壊して、ボンディング対象物のステージ離れを良くしながら、真空破壊エアーが低圧であることによってその供給経路の長さや長さの違いの影響なく、真空破壊エアーによるボンディング対象物の吹き飛ばしを確実に防止することができる。
【００８２】
請求項３の発明によれば、吸着ノズルがボンディング対象物の吸着を開始する時点から、ボンディング対象物が吸着ノズルに吸着するまでの間低真空状態でボンディング対象物を弱く無理なく予備吸着されるようにし、吸着時のボンディング対象物の損傷や破損を防止しながら、それ以降移載や持ち運びの終了等によって吸着を解除する時点まで吸着ノズルは高真空状態でボンディング対象物を確実に本吸着するようになるので、吸着したボンディング対象物を吸着ノズルが取り扱っている間、ボンディング対象物が脱落するようなことも防止することができ、連続したボンディングを首尾良く達成することができ、歩留りが向上する。
【００８３】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明に加え、さらに、吸着ノズルが高真空状態を停止されるとき、低圧の真空破壊エアーによって高真空状態を瞬時に破壊して、ボンディング対象物のノズル離れを良くしながら、真空破壊エアーが低圧であることによってその供給経路の長さや長さの違いの影響なく真空破壊エアーによるボンディング対象物の吹き落としを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な一実施の形態を示すボンダーのボンディングヘッド部とこれによるボンディング状態を示す概略図である。
【図２】図１のボンディングヘッドのボンディング作業機構にワイヤを通す状態を示す斜視図である。
【図３】図１、図２のボンディング作業機構におけるキャピラリとトーチとの位置関係を示し、その（ａ）は斜視図、その（ｂ）はボンディングヘッド１での正面図、その（ｃ）は平面図、その（ｄ）はトーチ側からの正面図、その（ｅ）はボンディングステージも含めた位置関係図である。
【図４】ボンディングヘッドのワイヤ供給部分を省略して示す斜視図である。
【図５】ボンディングステージへの吸着ノズルによるＩＣチップの移載状態を示し、その（ａ）はボンディングステージのＩＣチップ吸着状態および位置規正状態を示す断面図、その（ｂ）は（ａ）の平面図、その（ｃ）〜（ｇ）は各種吸着ノズルによる各種状態のＩＣチップの吸着状態を示す断面図である。
【図６】ボンディング作業の工程の具体例を示し、その（ａ）はワイヤの先端にボールを形成する工程を示す断面図、その（ｂ）はボールをＩＣチップの電極に接合する工程を示す断面図、その（ｃ）はワイヤを切断してバンプを形成する工程を示す断面図である。
【図７】ＩＣチップに形成したバンプの高さをレベラーで調整する状態を示す断面図である。
【図８】図１のボンディングヘッドを持ったボンダーの全体構成を示す斜視図である。
【図９】図８のボンダーの一部を除いて示す斜視図である。
【図１０】図８のボンダーを利用したＩＣチップの取扱いのバリエーションを示し、その（ａ）は本実施の形態の通りの取扱いを示す平面図、その（ｂ）はレベラーを省略した場合の取扱いを示す平面図、その（ｃ）はレベラーに代えてアンローディング用のマガジンを設置した場合の取扱いを示す平面図である。
【図１１】図８のボンダーのリフタを示す斜視図である。
【図１２】図１１のリフタによって昇降されるマガジンとこれに収容されるトレイを示す斜視図である。
【図１３】図８のボンダーのボンディングステージのステージ部および位置規正手段の位置規正板部分の分解斜視図である。
【図１４】図８のボンダーのボンディングステージの全体の斜視図である。
【図１５】図８のボンダーの位置規正手段の全体の斜視図である。
【図１６】図８のボンダーのＩＣチップ搬送手段の斜視図である。
【図１７】図１６のＩＣチップ搬送手段の吸着ヘッドの斜視図である。
【図１８】図１７の吸着ヘッドとボンディングステージ上のＩＣチップとの関係を示す斜視図である。
【図１９】図１、図５のボンディングヘッドの移動機構を示す斜視図である。
【図２０】ボンダーのエアー制御回路図であって、その（ａ）は図８のボンダーのエアー制御回路図、その（ｂ）は先に実験したボンダーの一部のエアー制御回路図である。
【図２１】図８のボンダーのマイクロコンピュータの動作制御によるワイヤフィード処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】図８のボンダーのマイクロコンピュータの動作制御によるノズル吸着処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２３】図８のボンダーのマイクロコンピュータの動作制御によるステージ吸着処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２４】図７のレベラリング処理を終了したＩＣチップを電子回路基板に実装する工程を示す断面図である。
【図２５】従来から用いられているワイヤボンディングを行うボンダーの一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１ ボンディングヘッド
２ リール装着部
３ ワイヤリール
４ ワイヤ
４ａ ボール
４Ｂ ミスフィード位置
５ ボンディング作業機構
６、１０ エアー
７ ワイヤテンショナー
８ クランパ
１１ エアーテンショナー
１２ ホーン
１２ａ キャピラリ
１３ トーチ
１４ ボンディングステージ
１４ａ 吸引孔
１５ ＩＣチップ
１５ａ 電極
２１ 吸着ノズル
２２ バンプ
３１ 吸着手段
３２ 位置規正板
３２ａ 切欠き
４８ ＩＣチップ搬送手段
５１ 主操作盤
５３ 操作用モニタ
５５ 副操作盤
５６ フレキシブルディスクデッキ
５７ スパークユニット
５８ 超音波ユニット
５９ マイクロコンピュータ
６１ 真空源ドライバ
８１ 位置規正手段
１０１ 吸着ヘッド
１４１ ミスフィードセンサ
１４２、１４７、１４８、２３５、２３７、２３８、２３９ 制御手段
１４３、１４４ 流量調節手段
１４５、１４６ 流量センサ
１５１、１５２ モータ
１５３ 表示手段
１６０、３０１〜３０４ 補助レギュレータ
１７１〜１７５ 吸着センサ
２０１〜２０５ 真空破壊用の電磁切換え弁
２０６、２０７、２１１、２１２ 真空高低切換え用の電磁切換え弁

Claims (4)

  1. ボンディングステージに移載されるボンディング対象物を吸着保持する吸着手段と、ボンディングステージに移載され吸着保持されたボンディング対象物を所定のボンディング位置まで押動して位置を規正する位置規正手段とを備えたボンダーにおいて、
    ボンディング対象物がボンディングステージに移載される時点から位置規正手段による位置の規正が終了するまでの間、吸着手段を低真空状態で働かせ、それ以降ボンディングの作業が終了する時点まで吸着手段を高真空状態で働かせる制御手段を設けたことを特徴とするボンダー。
  2. 吸着手段の高真空状態を停止する時点で、低圧の真空破壊エアーを吸着手段に所定時間与える真空破壊手段を設けた請求項１に記載のボンダー。
  3. 供給されたボンディング対象物を吸着保持してボンディングステージ上のボンディング作業位置に移載してボンディングに供し、またボンディング後のボンディング対象物を排出位置に持ち運ぶ吸着ノズルを備えたボンダーにおいて、
    吸着ノズルがボンディング対象物の吸着を開始する時点から、ボンディング対象物が吸着ノズルに吸着するまでの間、吸着ノズルを低真空状態で働かせ、それ以降ボンディング対象物の吸着を解除する時点まで吸着ノズルを高真空状態で働かせる制御手段を設けたことを特徴とするボンダー。
  4. 吸着ノズルの高真空状態を停止する時点で、低圧の真空破壊エアーを吸着ノズルに所定時間与える真空破壊手段を設けた請求項３に記載のボンダー。
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