JPH0213933B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体チツプまたはその他の電子部品
チツプを、セラミツク、アルミ、ガラエポ等の基
板又はリードフレーム上にボンデイングするボン
デイング装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 一般に半導体チツプのパツド部分とセラミツク
ス、アルミ、ガラエポ等の基板上リードフレーム
部とを接続する方法としては、接続に要する時間
と接続部の面積の関係からフリツプチツプボンデ
イングと称するボンデイング法が実用化されてい
る。従来のフリツプチツプボンデイング装置は第
１図に具体的構成を示すように、１はＸ−Ｙテー
ブル上に、２のペレツトが置かれている。前記ペ
レツトには３の接続用のパツドが形成されてい
る。４ａ，４ｂは吸着コレツトであり、５は真空
用チユーブを通じて６の吸着コレツト中の空間を
真空にすることが可能である。７はアームであり
前記吸着コレツトが摺動可能に取り付けられて
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ方向に移動可能である。８は加圧
バネで、９はカラーで前記吸着コレツトがアーム
より脱落しないように設けられている。１０は中
間位置規正ステージであり、１１，１２は規正ツ
メで前記中間位置規正ステージ上のペレツトの位
装規正を行なう。１３は装着ヘツドであり１４の
軸受にて支持され矢印Ｅ・Ｆ方向に移動可能であ
る。１５は１６の基板を取り付けたＸ−Ｙテーブ
ルで、前記装着ヘツドの１７の面に平行に配置さ
れている。１８は基板上のリード部であり、ペレ
ツトのパツドと接続可能である。以上の様に構成
された従来のボンデイング装置について以下図面
を参考にしながら、動作を説明する。第１図に示
すように、Ｘ−Ｙテーブル１上に置かれたペレツ
ト２には基板のリードフレーム部と接続するため
のパツド３が形成されている。このペレツト２が
吸着コレツト４ａの中止にくるように位置決めす
る。次にアーム７が矢印Ｃ方向に下降し吸着コレ
ツト４ａで吸着する。このとき同時に中間位置規
正ステージ上で規正ツメ１１，１２によつて位置
規正されたペレツト２を吸着コレツト４ｂで吸着
する。吸着が完了すると位置規正ツメは解除され
る。次にアーム７は矢印Ｄ、Ａ方向に移動し、吸
着コレツト４ａ，４ｂの中心がそれぞれＡだけ移
動した点でアーム７は矢印Ｃ方向に移動する。ペ
レツト２が中間位置規正ステージ１０と装着ヘツ
ド１３に接した位置で吸着を解除し吸着コレツト
４ａ，４ｂは矢印Ｄ方向と矢印Ｂ方向に移動し元
の位置に復帰する。中間位置規正ステージ上のペ
レツトは位置正ツメ１１，１２によつて位置規正
される。又装着ヘツド１３上に置かれたペレツト
２は、装着ヘツド１３が軸受１４によつて支持さ
れ矢印Ｅ方向に上昇する。この時、基板１６はす
でに基板用Ｘ−Ｙテーブル１５によつて所定の位
置に位置決めされている。上昇したペレツト２の
パツドと基板のリード部１８が接触しボンデイン
グを完了すると装着ヘツド１３は下降し工程を完
了する。以後この動作をくり返しボンデイングを
行なう。

しかしながら上記の様な構成では、アーム７に
取り付けられた吸着コレツト４ａ，４ｂの距離と
Ａ、Ｂ寸法は同一にする必要があるがこの位置調
整は大変困難である。又このようなボンデイング
方法ではボンデイングの信頼性を高めるためには
基板上のリード部とペレツトのパツド部を高精度
に位置決めする必要があるが、従来の方法ではペ
レツトの外周部に対するパツド部の位置のバラツ
キと、基板上のリード部分の位置のバラツキの
為、高精度の位置決めとボンデイングが不可能で
あつた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、ペレツトのパツド部
と基板のリード部を高精度に接続するボンデイン
グ装置を提供するものである。

発明の構成 本発明はペレツトを保持し直交する２方向に移
動可能なペレツト位置決めテーブルと、前記ペレ
ツトの位置を検出する認識装置と、位置決めされ
たペレツトを１個ごと吸着を移送する移送手段
と、この移送手段により移載されたペレツトを吸
着する吸着手段とこの吸着手段を180゜反転する回
転機構と、前記吸着手段を直行する２方向に移動
可能な位置決めテーブルと、基板を保持し、かつ
直交する２方向と回転方向に移動可能な位置決め
テーブルと基板上のリード部とペレツトのパツド
の位置を検出可能な認識装置とを備えており、ペ
レツトの中間位置での位置規正が不要になる。さ
らにペレツトのパツド部と基板のリード部分を直
接検出し位置ズレを修正後ボンデイングを行なう
ため高精度のボンデイングが可能という特有の効
果を有する。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を参照しな
がら説明する。第２図〜第４図において、１９は
ウエハであり２０のＸ−Ｙテーブル上に設置され
ている。２１はパターン認識装置であり前記Ｘ−
Ｙテーブル上の２２のペレツトの位置検出を行な
う。２３は移動アームであり先端部に前記ペレツ
トを吸着するための吸着コレツト２４を有しカ
ム、シリンダー等により上下・前後に移動可能で
ある。２５は基板用のＸ−Ｙテーブルであり、２
６は回転可能なθテーブルであり、２７は基板で
あり前記θテーブル上に保持されている。２８は
ボンデイングアームで加熱手段を有し先端部にペ
レツトの２９吸着コレツトを有している。３０は
反転テーブルで前記ボンデイングアームを180゜回
転する。３１はボンデイングアーム用Ｚテーブル
で矢印Ｇ方向に移動可能であり、３２のＸ−Ｙテ
ーブル上に取り付けられている。３２は基板のリ
ード部であり３３はボンデイングアームに吸着し
たペレツトである。３４は基板上のリード部とペ
レツトの位置検出を行なうパターン認識装置であ
る。３６はパターン認識装置を上下の任意の位置
に位置決めさせるカメラ用Ｚ軸テーブルである。

以上の様に構成されたボンデイング装置につい
て以下その動作を説明する。パターン認識装置２
１とＸ−Ｙテーブル２０によつてペレツト２２は
所定の位置に位置決めされる。次に先端部に吸着
コレツト２４を有する移動アーム２３がカム・シ
リンダー等により下方に移動する。前記吸着コレ
ツトペレツト２２が接触するとペレツトを真空吸
着する。吸着を完了すると移動アームは上方に移
動し、さらに軌跡Ｈに沿つて移動する。２４の吸
着コレツトによつて保持されたペレツトは加熱手
段をもつたボンデイングアーム２８の先端に設け
られている吸着コレツト２９に移載され２４の吸
着を解除し次に２９の吸着コレツトで真空吸着し
ペレツトを保持する。基板２７はＸ−Ｙテーブル
２５とパターン認識装置３４によつて所定の位置
に位置決めされる。

このとき、パターン認識装置３４のカメラ集点
が基板２７に合うようにカメラ用Ｚ軸テーブル３
６が移動し、ボンデイングアーム２８はカメラ視
野をさえぎらないようＸ−Ｙテーブル３２により
移動して逃げる。基板位置決め終了後、パターン
認識装置２７はボンデイングアーム２８上のペレ
ツト２２にカメラ焦点が合うようにカメラ用Ｚ軸
テーブル３６が移動する。

次にボンデイングアーム２８はＸ−Ｙテーブル
３２によつて所定の位置に位置決めする。そこ
で、パターン認識装置３４によりペレツト３３の
位置ずれを検出し、XYテーブル３２によりペレ
ツト３３を検出したずれ量だけ補正して正規の位
置へ位置決めする。そしてペレツトのパツド３３
のセンター位置と回転テーブル３０の回転中心３
５との位置ズレを演算する。次にペレツトは回
転テーブル３０によつて180゜回転し基板２７とペ
レツト３３が対向する次に位置ズレだけＸ−Ｙ
テーブル２５によつて基板の位置を修正する。又
パツドの位置に角ズレがある場合θテーブル２６
によつて基板の位置を修正する。位置の修正が完
了するとＺテーブル３１によつて矢印Ｊ方向に移
動しリード部３２をペレツト３３を熱圧着等によ
り接続する。接続が完了すると吸着コレツトの真
空吸着を解除し、アーム２８は上昇しボンデイン
グを完了する。

以上の様に本実施例によれば、ペレツトを保持
し直交する方向に移動可能なペレツト位置決めテ
ーブルと、ペレツトの位置を検出する認識装置
と、位置決めされたペレツトを１個づつ吸着し移
送する移送アームと、移送アームにより移載され
たペレツトを吸着可能なボンデイングアームとボ
ンデイングアームを180゜反転する回転機構と前記
アームを直行する方向に移動可能な位置決めテー
ブルと、基板を保持し直交する２方向と回転方向
に移動可能な位置決めテーブルと基板上のリード
部とペレツトのパツドの位置を検出可能な認識装
置とを設けることによりペレツトを中間で位置規
正する必要がなく装置の調整が非常に容易とな
る。又従来の位置規正は全てペレツトの外周を基
準に行なつていたが認識装置によつてパツドと、
リード部を直接検出可能であり高精度のボンデイ
ングが可能となる。又パツドとリード部の角度ズ
レに対しても高精度のボンデイングをすることが
できる。

なお、加熱手段はボンデイングアーム２８に設
けるとしたが、基板２７を保持するθテーブル上
に設けてもよく、同じ効果が期待できる。また、
ボンデイングアーム２８に超音波ホーンを用いれ
ば低温もしくは常温でのボンデイングも可能であ
る。

発明の効果 以上の様に本発明は、ペレツト位置決めテーブ
ルより移載されたペレツトのパツド位置と基板の
リード部の位置を検出可能な認識装置と、検出し
た位置ズレを修正可能な位置決めテーブルと、位
置検出されたペレツトを180゜回転して基板にボン
デイングするボンデイングアームを設けることに
より、中間位置での位置規正が不要であり、ペレ
ツトのパツド部と基板のリード部を直接検出しそ
のズレを修正後ボンデイングするため高精度のボ
ンデイングを可能とすることができ、その実用的
効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のボンデイング装置の断面図、第
２図は本発明の一実施例におけるボンデイング装
置の斜視図、第３図および第４図は認識装置と位
置決めテーブルの正面図である。 ２２……ペレツト、２７……基板、２８……ボ
ンデイングアーム、３０……回転テーブル、２
５，２６……位置決めテーブル、３４……認識装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ペレツトを保持し直交する２方向に移動可能
   なペレツト位置決めテーブルと、前記ペレツトの
   位置を検出する認識装置と、位置決めされたペレ
   ツトを１個ごと吸着し移送する移送手段と、この
   移送手段により移載されたペレツトを吸着する吸
   着手段と、この吸着手段を180゜反転する回転機構
   と、前記吸着手段を直行する２方向に移動可能な
   位置決めテーブルと、基板を保持し、かつ直交す
   る２方向と回転方向に移動可能な位置決めテーブ
   ルと、基板上のリード部とペレツトのパツドの位
   置を検出可能な認識装置とを備えたボンデイング
   装置。