JP5157219B2

JP5157219B2 - 製造装置及びヒータプレート着脱治具並びにヒータプレートの着脱方法

Info

Publication number: JP5157219B2
Application number: JP2007089706A
Authority: JP
Inventors: 啓司高村; 一成荒木
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008251734A

Description

本発明は、ヒータユニット部を有する製造装置、及びヒータユニット部のヒータプレートを着脱するための治具、並びにヒータプレートの着脱方法に関する。

半導体デバイスの製造工程において使用される半導体製造装置として、リードフレームの加熱を行うヒータプレートを備えたボンディング装置などがあり、ヒータプレートに関して様々な提案がなされている。

例えば、下記特許文献１には、ヒータプレート本体からリードフレームのアイランド部が入る凹部を含む部分を分割し、ヒータプレート本体に設けた溝に前記凹部を含む部分が着脱自在にはめ込まれているワイヤボンディング装置用ヒータプレートが開示されている。

特開平４−５３２４２号公報

上記ヒータプレートを備えた半導体製造装置において、ヒータプレートは、製品を加熱し超音波接合を行うために、ヒータブロックに確実かつ正確に固定する必要があるが、ヒータプレートを容易に着脱可能な構造にすると、ヒータプレートを高い精度で固定することができず、一方、締結ネジによりヒータブロックに固定すると、ヒータプレートを容易に着脱することができず、従来の構造では、ヒータプレートの十分な固定と高い精度の位置決めの双方を同時に実現することができないという問題があった。

また、ヒータプレートは２５０℃前後の高温に加熱されているために取扱いに注意が必要であるが、ヒータプレートを締結ネジによりヒータブロックに固定する構造では、ネジの取り外しの際に、ネジが落下したり、ネジを紛失したり、レンチや専用工具が加熱されて作業性が悪化するなど、ヒータプレートの交換に時間を費やしてしまい、ヒータプレートを容易かつ安全に交換することができないという問題もあった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、ヒータプレートの十分な固定と精度の高い位置決めの双方を同時に実現することができる製造装置及びヒータプレート着脱治具並びにヒータプレートの着脱方法を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、ヒータプレートを容易かつ安全に着脱することができる製造装置及びヒータプレート着脱治具並びにヒータプレートの着脱方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、内部にヒータを備えるヒータブロックと、前記ヒータブロック上に配置され、被加熱物が載置されるヒータプレートと、を少なくとも備えるヒータユニット部を有する製造装置において、前記ヒータブロックの上面に、位置決めのための複数の突起部と、前記ヒータプレートを突き当てるための段差部とを備え、前記ヒータプレートの下面に、前記複数の突起部の配列方向に延在し、前記複数の突起部に係合する溝部を備え、前記ヒータプレートの上部に、該ヒータプレートを取り外すための一対の引っ掛け部を備えるものである。

また、本発明は、内部にヒータを備えるヒータブロックと、前記ヒータブロック上に配置され、被加熱物が載置されるヒータプレートと、を少なくとも備えるヒータユニット部を有する製造装置において、前記ヒータブロックの両側面に、バネの力によって前記ヒータプレートを両外側から押圧する一対の押圧部を備え、前記ヒータブロックの上面に、前記押圧部の押圧方向に沿って配列される、位置決めのための複数の突起部と、一方の前記押圧部側の端部に配置される、前記ヒータプレートを突き当てるための段差部とを備え、前記ヒータプレートの下面に、前記押圧部の押圧方向に沿って延在し、前記複数の突起部に係合する溝部を備え、前記ヒータプレートの上部に、該ヒータプレートを取り外すための一対の引っ掛け部を備えるものである。

また、本発明は、上記記載の製造装置と共に使用されるヒータプレート着脱治具であって、前記ヒータプレートの上部に設けられた前記一対の引っ掛け部に係合する先端部を有するものである。

また、本発明は、内部にヒータを備えるヒータブロックと、前記ヒータブロック上に配置され、被加熱物が載置されるヒータプレートと、を少なくとも備えるヒータユニット部における前記ヒータプレートの着脱方法であって、前記ヒータプレートを前記ヒータブロックに取り付ける際には、前記ヒータプレートの上部に設けた一対の引っ掛け部と治具の先端部とを係合させて、前記ヒータプレートを前記治具で把持し、前記ヒータブロックの上面に設けた複数の突起部と前記ヒータプレートの下面に設けた溝部とを係合させた後、前記ヒータプレートを前記溝部の延在方向にスライドさせ、前記ヒータブロックの上面に設けた段差部に突き当てて固定し、前記ヒータプレートを前記ヒータブロックから取り外す際には、前記ヒータプレートの前記一対の引っ掛け部と前記治具の前記先端部とを係合させて、前記ヒータプレートを前記治具で把持し、前記ヒータプレートを前記溝部の延在方向にスライドさせ、前記ヒータプレートを前記段差部から離した後、前記ヒータプレートを引き上げて取り外すものである。

また、本発明は、内部にヒータを備え、両側部に回転軸を中心に回動する一対の押圧部を備えるヒータブロックと、前記ヒータブロック上に配置され、被加熱物が載置されるヒータプレートと、を少なくとも備えるヒータユニット部における前記ヒータプレートの着脱方法であって、前記ヒータプレートを前記ヒータブロックに取り付ける際には、前記ヒータプレートの上部に設けた一対の引っ掛け部と治具の先端部とを係合させて、前記ヒータプレートを前記治具で把持し、前記ヒータプレートの一方の端部で一方の押圧部を押圧して前記一対の押圧部の間隔を広げ、前記ヒータブロックの上面に設けた複数の突起部と前記ヒータプレートの下面に設けた溝部とを係合させた後、前記ヒータプレートを他方の押圧部側にスライドさせ、前記ヒータブロックの上面に設けた段差部に突き当てて固定し、前記ヒータプレートを前記ヒータブロックから取り外す際には、前記ヒータプレートの前記一対の引っ掛け部と前記治具の前記先端部とを係合させて、前記ヒータプレートを前記治具で把持し、前記ヒータプレートを前記一方の押圧部側にスライドさせ、前記ヒータプレートの前記一方の端部で前記一方の押圧部を押圧して前記一対の押圧部の間隔を広げた後、前記ヒータプレートを引き上げて取り外すものである。

このように、ヒータブロックの両側に設けた押圧部を用いてヒータプレートを両外側から押圧することにより、ヒータプレートを十分に固定することができる。また、ヒータブロックの突起部とヒータプレートの溝部とを係合させ、ヒータブロックの段差部にヒータプレートを突き当てることにより、ヒータプレートを高い精度で位置決めすることができる。更に、ヒータブロックの突起部とヒータプレートの溝部とを係合させた状態でスライド可能にしたり、ヒータプレートの上部に治具の先端部に係合する引っ掛け部を設けることにより、ヒータプレートを容易かつ安全に着脱することができる。

本発明の製造装置及びヒータプレート着脱治具並びにヒータプレートの着脱方法によれば、下記記載の効果を奏する。

本発明の第１の効果は、ヒータプレートの十分な固定と精度の高い位置決めの双方を同時に実現することができるということである。

その理由は、ヒータブロックの両側にレバーを設け、バネの力によってヒータプレートを両外側から押圧し、ヒータブロックに設けた位置決めピンとヒータプレートに設けた位置決め溝とを係合させ、更に、ヒータブロックに設けた段差にヒータプレートを突き当てることにより、ヒータプレートを十分に固定すると共に高い精度で位置決めすることができるからである。

また、本発明の第２の効果は、高温に加熱されたヒータプレートを容易かつ安全に着脱することができるということである。

その理由は、ヒータブロックの両側のレバーを回動可能な構造とし、ヒータブロックの位置決めピンとヒータプレートの位置決め溝とを係合させた状態でスライド可能な構造とし、ヒータプレートの上部に治具の先端部に係合する引っ掛け部を設けることにより、ヒータプレートを治具で把持してスライドさせるだけでヒータブロックのレバーを瞬時に開放することができるからである。

本発明の製造装置は、その好ましい一実施の形態において、内部にヒータを備えるヒータブロックと、ヒータブロック上に配置され、被加熱物が載置されるヒータプレートと、ばねの力によりヒータプレートを両外側から押圧する一対のレバーとを少なくとも備えるヒータユニット部を有し、ヒータブロックの上面には、レバーの押圧方向に沿って配列された位置決めピンと、一方のレバー側の端部に形成された段差部とを備え、ヒータプレートの下面には、レバーの押圧方向に沿って延在し、位置決めピンに係合する位置決め溝を備え、ヒータプレートの上部には、プライヤの先端のＬ字型の治具に係合する一対の引っ掛け穴を備える。これにより、ヒータプレートを高温状態でも安全にプライヤで把持することができ、ヒータプレートを位置決めピンと位置決め溝により精度よく位置決めし、また、ワンタッチに瞬時、かつ容易・安全にヒータプレートの着脱が可能となる。

上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る製造装置及びヒータプレート着脱治具並びにヒータプレートの着脱方法について、図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本実施例の半導体製造装置（例えば、ワイヤボンダ）のヒータユニット部の構成を模式的に示す断面図であり、図２は、その上面図である。また、図３及び図４は、半導体製造装置のヒータユニット部の他の構成を示す上面図であり、図５は、本実施例のヒータプレートの他の構成を示す断面図である。また、図６は、ヒータプレートの着脱に用いるプライヤの構成例を示す斜視図であり、図７及び図８は、ヒータプレートの着脱手順を示す断面図である。

本実施例の半導体製造装置のヒータユニット部の構造について、図２及び図２のＸ−Ｘ線における断面構造を示す図１を参照して説明する。

ヒータブロック１は、加熱用のヒータ２を内部に有し、２５０℃程度まで加熱できるようになっている。

ヒータブロック１上には、被加熱物であるリードフレームを真空吸着により固定し、加熱・超音波による接合を行うためのヒータプレート３が搭載されている。

ヒータプレート３とヒータブロック１との間には高精度な位置決めが必要であるため、ヒータブロック１には２本の位置決めピン４が圧入されており、ヒータプレート３には、２本の位置決めピン４の中心軸を結ぶ直線と平行な方向に位置決め溝５が加工されており、位置決めピン４と位置決め溝５は嵌め合いで位置決め可能になっている。

さらに、ヒータブロック１のレバー９側の端部には、２本の位置決めピン４の中心軸を結ぶ直線と垂直な方向にヒータプレート３が突き当てで位置決めできるように段差６が設けられている。

ヒータブロック１に対してヒータプレート３を強固に固定するため、ヒータブロック１の両側には回転軸７を有し、耐熱ばね８によりヒータプレート３を押圧できるような形状のレバー９、レバー１０が設けられている。

レバー９は段差６側にあり、ヒータプレート３を下方向に押し付けている。

レバー１０はレバー９に対して、ヒータプレート３の中心に相対する位置にあり、ヒータプレート３を斜め下方向に押し付けている。

ヒータプレート３は２５０℃程度に加熱されており、素手で把持することは不可能であることから、ヒータプレート３の上部には、図６に示すプライヤ１１先端の２本のＬ時型の治具１２に係合する引っ掛け穴１３が設けられており、プライヤ１１先端の２本のＬ時型の治具１２をヒータプレート３の引っ掛け穴１３に引っ掛けることにより、ヒータプレート３が着脱できるようになっている。

なお、図１及び図２は、本実施例のヒータユニット部の一例であり、各部の構造や形状は適宜変更可能である。例えば、本実施例では、ヒータプレート３をサイズが相対的に小さい上部とサイズが相対的に大きい下部とで構成しているが、上部と下部のサイズは任意である。また、ヒータプレート３は一体構造としてもよいし、上部と下部を組み合わせる構造としてもよい。

図１では、レバー９及びレバー１０の双方が回転軸７によって回動可能な構造としているが、ヒータプレート３を両外側から押圧して固定可能であればどのような構造でもよい。また、図１では、レバー９及びレバー１０の双方を回動可能な構造としているが、レバー９を固定してもよいし、レバー９の代わりに段差部６をヒータプレート３の側部及び上部に当接するＬ字状にしてもよい。また、段差部６を設ける代わりに、図３に示すように、位置決め溝５の長さを短くして、適正な位置で位置決めピン４に当接するようにしてもよい。

また、図１及び図２では位置決めピン４を２つ設けているが、位置決めピン４は３つ以上であってもよい。また、図２では、位置決め溝５の幅を一定にしているが、図４に示すように、レバー９側の幅を広く、レバー１０側の幅を狭くして、ヒータプレート３がレバー９側にスライドしなから正確に位置決めされるようにしてもよい。また、本実施例ではヒータブロック１側に位置決めピン４を設け、ヒータプレート３側に位置決め溝５を設けているが、ヒータブロック１側に位置決め溝５を設け、ヒータプレート３側に位置決めピン４を設けてもよい。

また、図６のように、プライヤ１１先端の治具１２は略平行になっていることから、図１では、引っ掛け穴１３をヒータプレート３上面から位置決め溝５まで繋がるように形成しているが、例えば、プライヤ１１先端の治具１２が内側に向いた構造の場合は、ヒータプレート３の引っ掛け穴１３を図５（ａ）や図５（ｂ）に示すような構造にすることもでき、この構造ではヒータプレート３をプライヤ１１でより確実に把持することができる。

また、高温に加熱されたヒータプレート３を把持するプライヤ１１は先端にＬ字型治具を設置することが可能であれば、ラジオペンチやピンセットのようなものでもよい。また、治具は開いた状態又は閉じた状態のどちらでつかめてもよい。

以下、図６の構成のプライヤ１１を用いてヒータブロック１からヒータプレート３を着脱する手順について、図７及び図８を参照して説明する。

ヒータブロック１からヒータプレート３を取り外す場合は、作業者は片手でプライヤ１１を把持し、プライヤ１１先端の治具１２をヒータプレート３の引っ掛け穴１３に挿入し、ヒータプレート３を把持する。

次に、図７に示すように、位置決めピン４を位置決め溝５に係合させた状態で、ヒータプレート３をレバー１０方向にスライドさせ、ヒータプレート３の端部でレバー１０を押圧して、レバー１０を開放させる。

次に、図８に示すように、ヒータプレート３のレバー９側を浮かし、プライヤ１１を図の矢印方向に引き抜き、ヒータブロック１からヒータプレート３を取り外す。

ヒータプレート３をヒータブロック１に取り付ける場合は、プライヤ１１先端の治具１２をヒータプレート３の引っ掛け溝１３に挿入してヒータプレート３を把持する。

次に、ヒータプレート３を把持したまま、レバー１０の開放方向にヒータプレート３を押し付け、開放した状態で位置決めピン４を位置決め溝５に挿入させる。

次に、位置決め溝５に平行方向にスライドさせ、段差６にヒータプレート３を押し付ける。スライドする際にレバー９からの押し付け力を得ながら押し付ける。そして、プライヤ１１先端の治具１２を引っ掛け穴１３から抜き取り、取り付けを完了する。

このように、ヒータブロック１の両側に設けたレバー９、１０の押圧力によってヒータプレート３をヒータブロック１上に確実に固定することができる。また、ヒータブロック１に設けた位置決めピン４とヒータプレート３に設けた位置決め溝５を係合させ、ヒータプレート３のレバー９側の端部をヒータプレート３に設けた段差６に突き当てることにより、ヒータプレート３を高い精度でヒータブロック１に位置決めすることができる。また、ヒータプレート３に引っ掛け穴１３を設け、プライヤ１１先端の治具１２に引っ掛け穴１３に挿入して把持した状態で、ヒータプレート３をレバー１０方向にスライドさせることにより、ヒータプレート３を容易かつ安全に着脱することができる。

なお、上記実施例では半導体製造装置のヒータユニット部に関して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、被加熱物を加熱するヒータユニット部を備える任意の製造装置に適用可能である。

製造装置、特に、ワイヤボンダなどの半導体製造装置における、リードフレームの加熱を行うヒータユニット部の構造、及び、ヒータユニット部のヒータプレートを着脱するための治具、並びに、ヒータプレートの着脱方法に利用可能である。

本発明の一実施例にかかるヒータユニット部の構成を模式的に示す断面図である。本発明の一実施例にかかるヒータユニット部の構成を模式的に示す上面図である。本発明の一実施例にかかるヒータユニット部の他の構成を示す上面図である。本発明の一実施例にかかるヒータユニット部の他の構成を示す上面図である。本発明の一実施例にかかるヒータプレートの他の構成を示す断面図である。本発明の一実施例にかかるヒータプレートの着脱に用いるプライヤの構成例を示す斜視図である。本発明の一実施例にかかるヒータユニット部におけるヒータプレートの着脱手順を示す断面図である。本発明の一実施例にかかるヒータユニット部におけるヒータプレートの着脱手順を示す断面図である。

符号の説明

１ヒータブロック
２ヒータ
３ヒータプレート
４位置決めピン
５位置決め溝
６段差
７回転軸
８耐熱ばね
９レバー
１０レバー
１１プライヤ
１２治具
１３引っ掛け穴

Claims

内部にヒータを備えるヒータブロックと、前記ヒータブロック上に配置され、被加熱物が載置されるヒータプレートと、を少なくとも備えるヒータユニット部を有する製造装置において、
前記ヒータブロックの上面に、位置決めのための複数の突起部と、前記ヒータプレートを突き当てるための段差部とを備え、
前記ヒータブロックの両側面に、バネの力によって前記ヒータプレートを両外側から押圧する一対の押圧部を備え
前記ヒータプレートの下面に、前記複数の突起部の配列方向に延在し、前記複数の突起部に係合する溝部を備え、
前記ヒータブロックの突起部とヒータプレートの溝部とを係合させた状態で、前記ヒータプレートを、前記押圧部が開放されるまでスライド可能とされていることを特徴とする製造装置。
前記ヒータプレートの上部に、前記ヒータプレートを着脱するための一対の引っ掛け部を備えることを特徴とする請求項１記載の製造装置。
少なくとも１つの前記溝部が、前記ヒータプレート端部まで延在していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の製造装置。
少なくとも1つの前記溝部の幅が、複数の前記突起部の配列方向の一方で広く他方で狭くなっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載の製造装置。
前記押圧部が前記ヒータプレートを押圧した時に、少なくとも１つの前記溝部の端部と、対応する前記突起部とが当接することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか一項に記載の製造装置。