JPH01173624A

JPH01173624A - ボンディング装置

Info

Publication number: JPH01173624A
Application number: JP62329650A
Authority: JP
Inventors: Shizuyasu Yanagisawa; 柳沢　静保
Original assignee: Toshiba Seiki Co Ltd
Current assignee: Toshiba Mechatronics Co Ltd
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JP2651685B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、半導体ペレットとリードをボンディングする
インナーリードボンディング装置、インナーリードボン
ディング装置で製造されたＩＣデバイスのリードと基板
のリードをボンディングする７ウターリードボンディン
グ装置、もしくは基板上にペレットをボンディングする
ボンディング装置等に用いられて好適なボンディング装
置に関する。

［従来の技術］従来、半導体ペレット（ボンディング物）をステム（ボ
ンディング物）にボンディングするボンディング装置と
して、特開昭８２−１５０８３５号公報に記載される如
くのものが提案されている。このボンディング装置は、
■ボンディングステージに位置決めされたステムにおけ
るボンディング位置と、供給ステージに載置されたペレ
ットの位置とを、それぞれ個別のカメラ（受像装置）を
用いて位置検出するとともに、■ステムの画像位置のそ
の基準位置に対するずれ量と、ペレットの画像位置のそ
の基準位置に対するずれ量とを、それぞれ求め、■上記
ステムのずれ量とペレットのずれ量に基づいて、供給ス
テージ上のペレットをコレットにてポンディングステー
ジのステム上に移動し、ステムとペレットの位置合せを
行なった後、ステムとペレットとをポンディングするよ
うにしている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来のポンディング装置にあっては
、以下の問題点がある。

■２個のカメラを用いるため、ペレットとステムの正確
な位置合せを行なうためには、０両カメラの光軸を相互
に平行に調整すること、■各カメラの光軸を対応するペ
レットとステムの検出面に対して直交するように調整す
ること、０２個のカメラの画像中心間距離（Ａ）と、両
ステージの基準位置間距離（Ｉｌｌ）とを予め定めた関
係に設定することが必要となり、これら■、■、■の調
整作業に多大な困難をともなう。

■また、上記■の■にて調整された画像中心間圧１！１
１　（Ａ）と基準位置間距離（Ｂ）の関係は、熱的環境
変化や機械的振動等によって変動しやすい、したがって
、上記■の調整後に生ずる画像中心間圧＃（Ａ）と基準
位置間距離（Ｂ）の相対ずれに対しては、例えば特開昭
１１２−１５０８３５号公報に記載される如く、ポンデ
ィング後のペレットとステムの相対位置を検出して対処
しなければならず、制御回路が非常に複雑となる。

■また、ペレットがカメラによって位置検出される領域
（供給ステージ）と、ペレットがステムにポンディング
される領域（ボンディングステージ）とが異なっており
、位置検出後のペレットはコレットにて供給ステージか
らボンディングステージに移動せしめられつつ前述の位
置合せ作業を施される。このため、ペレットは位置検出
後に長い距離を移動せしめられることになり、この移動
のための機械的誤差がポンディング精度に悪影響を与え
る。

■また、ポンディング物（ペレットおよびまたはステム
）の品種変更毎に、上記■の■、■および■におけると
同様の調整作業が必要となり、品種変更のために多大な
作業時間が必要となる。

本発明は、困難な調整作業を必要とせずかつ単純な構成
によって正確なポンディング作業を行なうことができ、
また品種変更に際しても短時間で対処することができ、
稼動率の向上を図れるポンディング装置を提供すること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明のポンディング装置は、第１ボンディング物を支
持する第１支持装置と、第２ボンディング物を支持し第
１支持装置に相対する位置に設定される第２支持装置と
、相対する第１支持装置と第２支持装置の間のポンディ
ング作業領域の内外に移動でき、ポンディング作業領域
においては第１ボンディング物に臨む第１受光位置と第
２ボンディング物に臨む第２受光位置との間を転回でき
る光案内装置と、光案内装置が受光する第１ボンディン
グ物の画像と第２ボンディング物の画像を交互に受電す
る受像装置と、受像装置が受像した第１ボンディング物
と第２ボンディング物の位置に基づいて第１支持装置と
第２支持装置を相対的に移動させ第１ボンディング物と
第２ボンディング物の位置合せを行ない、それら第１ボ
ンディング物と第２ボンディング物とをポンディングせ
しめる制御装置とを有してなるようにしたものである。

［作用］本発明によれば、以下の作用効果がある。

■光案内装置を転回するだけで、単一の受像装置により
第１ボンディング物の位置と第２ボンディング物の位置
を検出できる。したがって、従来における如くのカメラ
２台分の調整、カメラ相互間での調整等が不要となり、
調整作業を短時間にかつ容易に行なうことができる。

■また、受像装置は単一位置に設定され、第１支持装置
と第２支持装置は相対する位置に設置されるから、従来
における如くの画像中心間距離と両支持装置の基準位置
間距離との関係を考慮する必要がない、すなわち、受像
装置と第１支持装置と第２支持装置の相対位置関係が、
熱的環境変化や機械的振動等によって大きく変動するこ
とがなく、この変動吸収のために複雑な制御回路を設け
る等の必要がない。

■また、両ポンディング物が光案内装置を介して受像装
置に位置検出される領域と、両ポンディング物が相互に
位置合せされてポンディングされる領域とが同一である
から、両ポンディング物の位置検出後における移動距離
は位置合せのためだけの微小距離であり、ポンディング
精度に悪影響する如くの長い移動をともなうことがない
。

■また、ポンディング物の品種変更に際しては、Ｅ記■
におけると同様の比較的簡易な調整を行なうことで即座
に対応できる。

すなわち、本発明によれば、困難な調整作業を必要とせ
ずかつ単純な構成によって正確なポンディング作業を行
なうことができ、また品種変更に際しても短時間で対処
することができ、稼動率の向上を図ることができる。

［実施例］第１図は本発明の第１実施例に係るインナーリードポン
ディング装置を示す模式図、第２図はペレットとリード
を示す模式図、第３図はペレー２トとリードを示す側断
面図である。

インナーリードポンディング装置ＩＯは、第１図に示す
如く、ペレット載置台（第１支持装置）１１、テープ（
第２支持装置）１２、接合工具１３、プリズム（充実内
装Ｎ）１４、カメラ（受像装置）１５．コントローラ（
制ｍ装置）１６を有して構成されている。

ポンディング装置１０は、第２図、第３図に示す如く、
半導体ペレット（第１ボンディング物）ｌのバンブ２に
、リード（第２ボンディング物）３を圧接しポンディン
グする。ペレット１は、ペレット供給台４に担持されて
供給され、リード３は、テープ１２に相持されて供給さ
れる。

ここでポンディング装置１０のペレット載置台１１は、
ｘＹ子テーブル７、回転動作を行なうθテーブル１８、
および昇降動作を行なうＸテーブル１９の上部に設置さ
れている。ペレット載置台１１は、不図示の吸着コレッ
トにてペレット供給台４から移送されるペレッ）ｌを受
取位置にて受取った後、ペレット１を支持して後述する
ポンディング作業領域を臨む位置にまで移動する。

テープ１２は、前述の如くリード３を相持し、不図示の
リールから供給されてリールに収納され、例えば不図示
のスプロケットホイールにて定量送りされ、ペレット載
置台１１に相対する位置に設定される。ペレット載置台
１１とテープ１２は、相対するそれら両者の間にボンデ
ィング作業領域を形成する。

接合工具１３は、昇降動作を行なうＸテーブル２０、お
よび回転動作を行なうθテーブル２１の下部に設置され
、ペレット１とリード３とを相互に圧接しポンディング
する。

プリズム１４はカメラ１５の光軸上に結合され、カメラ
１５はＸテーブル２２の上部に設置される。なお、カメ
ラ１５をＸＹテーブルまたはＸＹθテーブルＥに設置し
てもよい、プリズム１４はＸテーブル２２の駆動により
、ペレット載置台１１とテープ１２の間のボンディング
作業領域の内外に移動できる。またプリズム１４は、カ
メラ１５のハウジングに支持された旋回モータ２３の駆
動により自軸まわりで１８０度転回し、ボンディング作
業領域においてベレー２トｌに臨む第１受光位置とテー
プ１２のリード３に臨む第２受光位置との間を転回でき
る。

カメラ１５はプリズム１４が受光するペレット１の画像
とリード３の画像を交互に受像する。

コントローラ１６はマイクロコンピュータ等からなり、
カメラ１５が受像したペレットｌとり−ド３の位置に基
づいてペレット載置台１１をテープ１２に対して相対的
に移動させ、ペレッ）１とリード３の位置合せを行なう
とともに、接合工具１３によりペレットｌとリード３と
をポンディングする。このため、コントローラ１６には
、カメラ１５の出力部から受像信号が転送され、また、
ペレット・載置台１１の各テーブル、接合工具１３の各
テーブル、およびカメラ１５のテーブルの各駆動部との
間でそれらの現位置信号およびそれらに対する駆動指令
信号を転送する。

次に、上記第１実施例によるボンディング工程について
説明する。

■ベレット載置台１１に支持されたペレット１と、テー
プ１２に担持されたリード３が、ボンディング作業領域
を挟む両側に送り込まれる。

■プリズム１４が上記ボンディング作業領域に前進し、
ペレットｌに臨む第１受光位置とリード３に臨む第２受
光位置との間を　１８０度転回せしめられる。これによ
り、カメラ１５はプリズム１４が上′記の如くして受光
するペレ−／　）　１の画像とり−ド３の画像を交互に
受像する。

■コントローラ１Ｂは特定の整合済のペレット１とリー
ド３との相対的整合位置関係を基準パターンとして予め
記憶している。さらにコントローラ１６は、カメラ１５
が受像した今回ボンディング対象であるペレット１とリ
ード３の相対位置関係を演算し、このペレットｌとリー
ド３とが前記基準パターンにおける相対的整合位置関係
に合致するように、ベレー、ＩＪ台１１をＸ、Ｙ、θ方
向に移動してペレットｌとリード３との位置合せを行な
う、また、オントローラ１６は接合工具１３を必要に応
じてθ方向に移動した後（テープ１２の送り方向にずれ
がある時等）、この接合工具１３をＺ方向に下降してリ
ード３をペレット１のバンプ２に圧接し、ボンディング
する。

なお、本発明の実施においては、上記■において、ペレ
ット１とリード３とを位置合せするに際し、■ベレッ）
１の画像位置と予め設定したその基準位置との誤差を求
め、かつ■リード３の画像位置と予め設定したその基準
位置との誤差を求め、その後■両者の誤差を共に解消す
るに必要なペレッ）ｌとリード３の相対移動量（ｘ、ｙ
。

θ）を求めることとしてもよい。

次に、上記実施例の作用について説明する。

■プリズム１４を転回するだけで、単一のカメラ１５に
よりペレットｌの位置とリード３の位置を検出できる。

したがって、従来における如くのカメラ２台分の調整、
カメラ相互間での調整等が不要となり、調整作業を短時
間にかつ容易に行なうことができる。

■また、カメラ１５は単一位置に設定され、ベレット蔵
置台（第１支持装置）１１とテープ（第２支持装置）１
２は相対する位置に設置されるから、従来における如く
の画像中心間距離と両支持装置の基準位置間距離との関
係を考慮する必要がない、すなわち、カメラ１５とベレ
ー、１１台１１とテープ１２の相対位置関係が、熱的環
境変化や機械的振動等によって大きく変動することがな
く、この変動吸収のために複雑な制御回路を設ける等の
必要がない。

■また、ペレット１とり−ド３がプリズム１４を介して
カメラ１５に位置検出される領域と、ペレット１とリー
ド３が相互に位置合せされてボンディングされる領域と
が同一であるから、ペレット１とり−ド３の位置検出後
における移動距離は位置合せのためだけの微小距離であ
り、ボンディング精度に悪影響する如くの長い移動をと
もなうことがない。

■また、ペレットｌおよびまたはリード３の品種変更に
際しては、上記■におけると同様の比較的簡易な調整を
行なうことで即座に対応できる。

すなわち、上記実施例によれば、困難な調整作業を必要
とせずかつ単純な構成によって正確なボンディング作業
を行なうことができ、また品種変更に際しても短時間で
対処することができ、稼動率の向上を図ることができる
。

第４図は本発明の第２実施例に係るボンディング装置を
示す模式図である。

この第２実施例が前記第１実施例と異なる点は、ペレッ
ト３１と基板３２とをボンディング物としたことにある
。ペレット３１はコレット（第１支持装置）３３に吸着
保持され、基板３２は搬送レール（第２支持装置１）３
４に支持されて移送される。コレット３３は、ＸＹテー
ブル３５、Ｚテーブル３６、θテーブル３７の下部に設
置される。

また、この第２実施例では、カメラ１５に結合されるプ
リズム１４が、相対するコレット３３と搬送レール３４
の間のボンディング作業憤域の内外に移動し、前記第１
実施例におけると同様にして、ペレッ）３１の位置と基
板３２の位置をカメラ１５により検出できるようになっ
ている。したがって、この第２実施例にあっては、上記
カメラ１５の受像結果に基づいてコントローラ１６を作
動せしめることにより、ペレット３１と基板３２を位置
合せした後、コレット３３を下降動作せしめ該コレット
３３が保持するペレット３１を基板３２に圧接して両者
をポンディングせしめることとなる。

これにより、この第２実施例にあっても、困難な調整作
業を必要とせずかつ単純な構成によって正確なポンディ
ング作業を行なうことができ、また品種変更に際しても
短時間で対処することができ、稼動率の向上を図ること
ができる。

なお１本発明の実施において、光案内装置は、プリズム
に限らず、光ファイバー、鏡等であってもよい。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、困難な調整作業を必要
とせずかつ単純な構成によって正確なポンディング作業
を行なうことができ、また品種変更に際しても短時間で
対処することができて、従来困難であった少量多品種の
生産に対応可能となり、稼動率の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るインナーリードポン
ディング装置を示す模式図、第２図はペレットとリード
を示す模式図、第３図はペレー２トとリードを示す側断
面図、第４図は本発明の第２実施例に係るポンディング
装置を示す模式図である。ｌ・・・ペレット（第１ボンディング物）、３・・・リ
ード（第２ボンディング物）。１０・・・ポンディング装置、１１・・・ペレット載置台（第１支持装置）、１２・・
・テープ（第２支持装置）。１４・・・プリズム（光案内装置）、１５・・・カメラ（受像装置Ｉ）、１６・・・コントローラ（制御装置）、３１・・・ペレ
ット（第１ボンディング物）。３２・・・基板（第２ボンディング物）、３３・・・コ
レット（第１支持装置）、３４・・・搬送レール（第２
支持装Ｗ１）。代理人　弁理士　　塩　川　修　油筒１図埠覧第２図（Ａ）　　　　　　第２図（Ｂ）■ 第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１ボンディング物を支持する第１支持装置と、
第２ボンディング物を支持し第１支持装置に相対する位
置に設定される第２支持装置と、相対する第１支持装置
と第２支持装置の間のボンディング作業領域の内外に移
動でき、ボンディング作業領域においては第１ボンディ
ング物に臨む第１受光位置と第２ボンディング物に臨む
第２受光位置との間を転回できる光案内装置と、光案内
装置が受光する第１ボンディング物の画像と第２ボンデ
ィング物の画像を交互に受像する受像装置と、受像装置
が受像した第１ボンディング物と第２ボンディング物の
位置に基づいて第１支持装置と第２支持装置を相対的に
移動させ第１ボンディング物と第２ボンディング物の位
置合せを行ない、それら第１ボンディング物と第２ボン
ディング物とをボンディングせしめる制御装置とを有し
てなるボンディング装置。