JP3833378B2

JP3833378B2 - ダイボンディング装置用コレット

Info

Publication number: JP3833378B2
Application number: JP34411297A
Authority: JP
Inventors: 芳春中富
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Tosok Corp
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2017-11-28
Also published as: JPH11163004A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイボンディング装置においてチップを吸着するコレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ダイボンディング装置には、チップを吸着して搬送するとともに、搬送したチップ所定の圧力で基板やリードフレームに押しつけるためのコレットが設けられている。図５に一般的なコレット５１を示す。このコレット５１は、ダイボンディング装置のボンディングアーム（共に図示せず）に支持される支持部５２と、その先端に一体形成された吸着部５３とを有している。コレット５１の内部は中空であって、吸着部５３の先端面つまり前記チップの吸着面には、支持部５２側よりも断面積が小さな吸気孔５４が開口している。吸着部５３は、支持部５２からテーパー状に延出した形状であって、吸着時やボンディング時において、チップの状態が観察しやすいようになっている。
【０００３】
一方、こうしたコレット５１は、超硬と呼ばれる硬度が非常に高い金属や、硬質でかつ耐熱性に優れた合成樹脂によって一般に形成されている。前者にあっては、その性質が高硬度であるため、耐久性に優れ比較的長時間の使用が可能である。つまり交換頻度を低く抑えることができるといった経済性の点が優れている。これに対し、後者にあっては、チップの吸着時及び基板等へのボンディング時にチップに加わる衝撃荷重が小さいため、衝撃によるチップの破損率が低く、また熱伝導率が低いためチップをボンディングする際の共晶温度を低く設定できるといった、チップの品質保持性の点が優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記コレット５１においては、それが金属製である場合には、それが高硬度であるため、ボンディング作業に伴いチップに加わる衝撃力が大きく、また、熱伝導率が高いため共晶温度を高く設定しなければならず、逆に合成樹脂製である場合には、金属製のものに比べ耐久性が劣るため、使用可能な時間が短く交換頻度が高い。このため、コレット５１の選定に際しては、経済性とチップの品質保持性とのいずれか一方を選択せざるを得ないという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、経済性及びチップの品質保持性の双方を兼ね備えたコレット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】
前記課題を解決するために請求項１の発明にあっては、ダイボンディング装置に設けられチップを吸着するコレットにおいて、前記チップに当接するとともに吸気孔が開口する吸着面を有する硬質材からなる金属製の吸着部材と、この吸着部材が固着された合成樹脂製の保持部材とを備えたものとした。
【０００７】
かかる構成において、ボンディング作業に際してチップは吸着部材の吸着面に吸着される。ここで、吸着部材は硬質材からなる金属製であるため、吸着部材における使用時の摩耗度合が合成樹脂製である場合に比べて小さい。また、吸着部材が合成樹脂製の保持部材に保持されているため、チップの吸着時及び基板等へのボンディング時に吸着部材からチップに加わる衝撃荷重は、保持部材がクッションとして機能することにより緩和される。しかも、吸着部材が金属製であっても、それがコレットの一部のみを構成するものであるため、コレット全体が金属製である場合に比べ、チップのボンディング時にコレットがチップの熱を放散させる度合が小さい。
【０００８】
これに加え、請求項２の発明にあっては、前記吸着部材が前記保持部材に内嵌されたものとした。かかる構成においては、吸着部材が保持部材によって保温されることにより、コレットがチップの熱を放散させる度合が、より小さくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図１は、本発明にかかるコレット１を示す図であって、このコレット１は、図示しないダイボンディング装置のボンディングアームに支持される保持部材２と、その先端部に保持された吸着部材３とによって構成されている。保持部材２は合成樹脂により略円筒状に形成されており、その軸芯部分には図示しないエア回路に連通される第１の中空部４が貫通している。また、保持部材２の先端（図で下端）はテーパー状であるとともに、他の一般部よりも径が大きな先端部２ａには前記吸着部材３が内嵌されている。
【００１０】
吸着部材３は前記先端部２ａに圧入されており、保持部材２の先端より突出するとともに、その基端（図で上端）が、前記先端部２ａの内周壁に設けられた段部２ｂに当接することによって上方への移動を阻止されている。吸着部材３は、従来技術で述べた超硬により略円筒状に形成されており、その軸芯部分には前記第１の中空部４に連続する第２の中空部５が設けられている。また、吸着部材３は、保持部材２より突出する先端部３ａをテーパー状に形成されており、その内部には、第２の中空部５に連通するとともに吸着部材３の先端面３ｂ（図２参照）に開口する吸気孔６が貫通している。吸着部材３の先端面３ｂすなわち吸着面の面積はチップＡの面積よりも大きく設定されている。
【００１１】
以上の構成からなるコレット１においては、チップの吸着及び基板等へのボンディングといった使用に際して、前記エア回路（図示せず）によって第１の中空部４の内部が負圧状態とされることにより、前記先端面３ｂにチップＡを吸着する。ここで、コレット１においては、吸着部材３が超硬により形成されているため、吸着部材３における摩耗度合が合成樹脂製である場合に比べて小さい。このため、耐久性に優れ比較的長時間の使用が可能である。つまり、従来技術で説明した合成樹脂製のコレットよりも優れた経済性が確保されている。
【００１２】
また、吸着部材３が合成樹脂製の保持部材２に保持されているため、チップＡの吸着時及び基板等へのボンディング時に吸着部材３からチップＡに加わる衝撃荷重は、保持部材２がクッションとして機能することにより緩和される。このため、衝撃によるチップＡの破損率を低下させることができる。しかも、吸着部材３が超硬により形成されていても、それがコレット１の一部のみを構成するものであるため、コレット１全体が金属製である場合に比べ、チップＡのボンディング時にコレット１がチップＡの熱を放散させる度合が小さい。このため、チップＡをボンディングする際の共晶温度を低く設定でき、熱によるチップＡの破損率を低下させることができる。つまり、従来技術で説明した金属製のコレットよりも優れたチップＡの品質保持性が確保されている。
【００１３】
また、本実施の形態におけるコレット１においては、吸着部材３が、それよりも断熱性の高い保持部材２に内嵌されているため、使用時には吸着部材３が保持部材２によって保温される。このため、チップＡのボンディング時にコレット１がチップＡの熱を放散させる度合が極めて小さく、吸着部材３が保持部材２に内嵌されていない場合に比べると前記共晶温度をさらに低く設定することができる。
【００１４】
また、本実施の形態においては、吸着部材３の先端部３ａが保持部材２の先端部２ａより突出したものを示したが、図３に示したように、吸着部材３が突出しないようにしてもよい。すなわち、図３は、本発明の第２の実施の形態にかかるコレット３１の要部を示すものであって、吸着部材３は円筒状に形成されており、その内部には、保持部材２内の中空部４に連通する吸気孔６が軸方向に貫通している。吸着部材３はテーパー状に形成された保持部材２の先端部２ａに完全に収容されており、その先端面３ｂのみが露出した構造となっている。また、吸着部材３は、図１に示したものと同様に、保持部材２の先端部２ａの内周壁に設けられた段部２ｂに当接することによって上方への移動を阻止されている。
【００１５】
かかるコレット３１においては、吸着部材３の周面が外部に露出していないため、チップＡのボンディング時における吸着部材３からの放熱量が図１に示したものよりも少なくなるため、前記共晶温度をより一層低く設定することができる。
【００１６】
また、図１及び図３に示したコレット１，３１においては、保持部材２に内嵌された吸着部材３が、保持部材２の内周壁に設けられた段部２ｂに当接することによって上方への移動を阻止されているものを示したが、図４に示す構成により、それを阻止するようにしてもよい。すなわち、図４は、本発明の第３の実施の形態にかかるコレット４１の要部を示すものであって、吸着部材３は、断面Ｔ字状に形成されており、保持部材２の先端部２ａに内嵌する円筒状の内嵌部４２と、保持部材２の先端に面接する露出部４３とを有している。そして、吸着部材３の軸芯部には、保持部材２内の中空部４に連通するとともに吸着面である露出部４３の端面４３ｃに開口する吸気孔６が貫通している。かかる構成においても、図１に示したコレット１と同様の効果を得ることができる。
【００１７】
なお、以上説明した各実施の形態においては、吸着部材３が圧入によって保持部材２に内嵌されているものを示したが、これ以外にも、例えば、接着等の他の方法によって、吸着部材３を保持部材２に保持させるようにしても構わない。また、吸着部材３を焼結金属等の他の材料によって成形するようにしてもよい。その場合であっても前述した効果が得られる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明にあっては、チップと当接する吸着部材を硬質材からなる金属製とし、使用時の摩耗度合が合成樹脂製である場合に比べ小さくなるようにしたことから、耐久性に優れ比較的長時間の使用が可能である。また、吸着部材を保持する保持部材を合成樹脂製とし、ボンディング作業時に吸着部材からチップに加わる衝撃荷重が緩和されるようにしたことから、衝撃によるチップの破損率が低くなる。しかも、コレット全体が金属製である場合に比べ、チップのボンディング時にコレットがチップの熱を放散させる度合が小さいことから、チップをボンディングする際の共晶温度を低く設定でき、熱によるチップの破損率が低くなる。よって、経済性及びチップの品質保持性の双方を兼ね備えたコレットの提供が可能となる。
【００１９】
また、請求項２の発明にあっては、吸着部材が保持部材によって保温されることにより、コレットがチップの熱を放散させる度合が、より小さくなるようにしたことから、前記共晶温度をより低く設定することによって熱によるチップの破損率をより一層低下させることができる。よって、チップの品質保持性をより一層向上させることが可能となる。
【００２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すコレットの要部断面図である。
【図２】同実施の形態を示すコレットの拡大底面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すコレットの要部断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示すコレットの要部断面図である。
【図５】従来技術を示すコレットの要部断面図である。
【符号の説明】
１コレット
２保持部材
３吸着部材
３ｂ先端面（吸着面）
６吸気孔
３１コレット
４１コレット

Claims

ダイボンディング装置に設けられチップを吸着するコレットにおいて、前記チップに当接するとともに吸気孔が開口する吸着面を有する硬質材からなる金属製の吸着部材と、この吸着部材を保持する合成樹脂製の保持部材とを備えたことを特徴とするダイボンディング装置用コレット。
前記吸着部材が前記保持部材に内嵌されたことを特徴とする請求項１記載のダイボンディング装置用コレット。