JPH0222835A - 電子部品の実装装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電子部品を基板またはリードフレーム等に実装
する装置に係り、特にフィルムキャリア状のＩＣのアウ
ターリード部と基板又はリードフレームのボンディング
を行なうアウターリードボンダーに関する。

（従来の技術） 本発明が対象とするＩＣは小型軽量化が進んでいる電子
機器を更に多機能、高性能化するために開発されたもの
で従来のフラットパッケージ型ＩＣよりも薄形になりリ
ード部は多ピン狭ビンとなっている。このＩＣはフィル
ム状のリードフレームにＩＣチップを実装したものでフ
ィルムキャリア状ＩＣと呼ばれるものである。フィルム
キャリア状ＩＣはポリイミド、ポリエステル、ガラスエ
ポキシ樹脂等からなる長尺のキャリアテープ上に一定ピ
ツチで従来のリードフレームに対応する薄いリードを形
成し、これに半導体チップを接続したもので、上記キャ
リアテープの長手方向に複数個形成されたものである。

このフィルムキャリア状ＩＣをプリント基板やリードフ
レームに実装するためにはその実装前に金型等を用いＩ
Ｃを打抜いてフレーム部を除去する必要がある。また打
抜き後のＩＣはリード部が薄く狭ピッチであるため変形
しやすく人手では位置合せ、接合が困難であるためこれ
らの工程を自動で行なう装置が望まれていた。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように本発明の装置が対象とするＩＣは薄形、狭
ピッチ、多ビン化されているためリード部が変形しやす
く打抜き後のＩＣのノ＼ンドリング、ＩＣ実装時のパタ
ーンとの高精度位置合せ、ＩＣと基板またはリードフレ
ームとの接合等を人手で確実に行なうことが困難であっ
た。特にＩＣと実装パターンとの高精度位置合せを人手
で行なう場合顕微鏡あるいはカメラおよび拡大モニター
を観察しながらＩＣやパターンを微少送りする必要があ
り、作業性や能率が悪いという欠点があった。

この発明は上記課題に着目してなされたものであり、位
置合せ、接合が困難な他ピン、狭ピッチのフィルムキャ
リア状ＩＣのアウターリード部の接合を高精度かつ確実
に行なうことを可能にするアウターリードボンダーを提
供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 半導体チップがインナーリードボンディングされたキャ
リアテープから電子部品を打抜くとともに成型を行なう
打抜き成型機構を設け、この打抜き成型機構に上記キャ
リアテープを供給および排出する供給排出機構を設け、
上記打抜き成型機構から所定距離離れた位置に基板を所
定位置に載置してｆｙθ方向に駆動する実装ステージを
設け、上記打抜き成型機構で打抜き成型された電子部品
をボンディングヘッドに吸着して上記実装ステージに搬
送する搬送機構を設け、上記搬送機構の水平方向の搬送
範囲の中途部に上記ボンディングヘッドに対する上記電
子部品の吸着状態を検知する第１の検知手段を設け、上
記実装ステージ上方に上記実装ステージに対する上記基
板の載置状態を検知する第２の検知手段を設けたアウタ
ーリードボンダーにある。

（作用） 供給排出機構により半導体チップがインナーリードボン
ディングされたキャリヤテープを打抜き成型機構に供給
し、この打抜き成型機構により上記キャリアテープから
電子部品を打抜くとともに成型する。そして、打抜かれ
た電子部品は搬送機構のボンディングヘッドに吸着され
て第１の検知手段まで搬送され、且つ打抜かれた不要部
品は上記供給排出機構によって打抜き成型機構から排出
される。また、上記第１の検知手段でボンディングヘッ
ドへの電子部品の吸着位置を検知し、実装ステージ上に
保持された基板の位置を第２の検知手段で検知し、上記
第１および第２の検知手段で検知された基板の位置を電
子部品の位置に合せるように実装ステージを駆動し、電
子部品を吸着したボンディングヘッドが実装ステージに
保持された基板に対して加熱および加圧することにより
自動的にアウターリードボンディングを行なうことがで
きる。

（実施例） この発明におけるアウターリードボンダーの構造につい
て図面を参照して説明する。図中に示されるアウターリ
ードボンダー１は、図示しない半導体チップがインナー
リードボンディングされたキャリアテープ３から電子部
品４を打抜き成型する打抜き成型機構５と、この打抜き
成型機構５に対して上記キャリアテープ３を供給および
排出する供給排出機構６と、上記打抜き成型機構５で打
抜き成型された電子部品４をボンディングヘッド７に吸
着保持して上下方向および水平方向の所定の搬送範囲を
移動する搬送機構８と、この搬送機構８の水平方向の搬
送範囲の中途部に設けられポンディンングヘッド７に対
する電子部品４の吸着状態を検知する第１の検知手段９
と、上記搬送機構８の水平方向の搬送範囲の中途部下方
に設けられ回路基板（以下、基板と省略する）１０を保
持する実装ステージ１１と、上記搬送機構８の搬送範囲
の端部側上方に設けられ上記実装ステージ１１に対する
基板１０の保持状態を検知する第２の検知手段１２と、
上記各部を制御する制御装置１３とを有している。そし
て、上記各装置はそれぞれアウターリードボンダー１の
フレームを形成する本体１４に対して収容もしくは取付
けされている。

上記本体１４は下部に上記制御装置１３が収容設置され
ている。この制御装置１３は上記本体１４の最上部に設
けられた操作パネル１５からの入力に応じて、同制御装
置１３に隣接して設けられ各機構に接続されている電源
装置１６や各機構を制御する各制御装置等を制御するよ
うになっている。また、本装置の制御はこのような方法
に限られるものではない。

また、これら制御装置１３および電源装置１６と上記操
作パネル１５との間には正面視で左端部側に実装ステー
ジ１１が設けられ、右端部側には打抜き成型機構５が設
けられている。そして、上記実装ステージ１１と打抜き
成型機構５との間に互って搬送用アーム１７が設けられ
ている。この搬送用アーム１７には、同搬送用アーム１
７に沿って左右方向に移動する移動体１８が設けられ、
この移動体１８はボンディングヘッド７が取付られる図
示しない取付部が上下動するように構成されており、上
記ボンディングヘッド７を所定の移動範囲に亘って移動
するようになっている。

また、搬送用アーム１７の左右方向の移動範囲の中途部
下部には第１の検知手段９が設けられ、且つ上記実装ス
テージ１１の上方には第２の検知手段１２が設けられて
いる。そして、上記第１および第２の検知手段９．１２
は上記ボンディングヘッド７に吸着された電子部品４お
よび実装ステージ１１上に保持された基板１０の保持状
態を、上記操作パネル１５に隣接して設けられたモニタ
ー２０にそれぞれ平面視と下面視の状態で映し出される
ようになっている。また、上記打抜き成型機構５には供
給排出機構６が対向するように設けられている。

ここで、上記アウターリードボンダー１によって製造さ
れるＴ　Ａ　Ｂ　＜　７ａｐｅ　Ａｕｔｏａａｔｔｅａ
　Ｂｏｎｄｌｎｇｕ）部品２１について第５図および第
６図を参照して説明する。電子部品４としてのＴＡＢ部
品２１はキャリアテープ３上にＩＣ（集積回路）２３を
インナーリードボンディングしてこのＩＣをリード２４
・・・を導出する状態にパッケージ２５で覆い、この後
リード２４・・・を含むキャリアテープ３を破線Ｓに沿
って切断して製造されるものである。従ってＴＡＢ部品
２１は薄形で且つ各リード２４・・・が僅かな外力によ
って容易に折れ曲りするものとなっている。このためＴ
ＡＢ部品２１を基板１０に装着することが行われている
が、この装着はキャリアテープ３を打抜いてＴＡＢ部品
２１を取出し、次ぎにこのＴＡＢ部品２１を基板１０に
装着することで製造されている。ここで、リード２４は
半田めっき、Ａｕめっき、Ｓｎめっき等が施されている
。

以下、上記アウターリードボンダー１の各部の詳細な構
造について図面を参照しながら説明する。

上記打抜き成型機構５は例えば第７図に示されるように
構成されたプレス加工装置２６であり、下部ホルダ２７
を備えている。この下部ホルダ２７の上面には固定金型
２８が載置固定されているとともに、この固定金型２８
の両側にはそれぞれ支柱２９．２９が立設されている。

これら一対の支柱２９．２９には上部ホルダ３０がスラ
イド自在に設けられており、この上部ホルダ３０は図示
しない駆動機構によって上記支柱２９．２９に沿って上
下駆動されるとともに、上記固定金型２８と対向する下
面には可動金型３１が保持固定されている。そして上記
供給排出機構６によって固定金型２８上に第５図に示さ
れる電子部品４が一体になっている切断片３２が供給さ
れる。この切断片３２は上記キャリアテープ３を鎖線に
沿って切断したものである。そして可動金型３１が降下
することによって破線Ｓで示すように打抜き加工される
ようになっている。こうして切断片３２はその中心部が
電子部品４となり、周辺部が枠状の打抜き品３３となる
。

次ぎに、上記固定金型２８と可動金型３１とを′１ｓ８
図に基づいて説明する。固定金型２８の略中夫にはバキ
ューム孔３４が上下面に亘って貫通され、この下端部は
図示しない真空吸着機構に連通ずる。上記バキューム孔
３４近傍の固定金型下面には、ダイ部３５．３５が所定
間隔を有して一体に設けられている。これらダイ部３５
．３５の間隔と形状は、上記ＩＣ２３からキャリアテー
プ３にリード２４・・・を接続した状態で打抜き、且つ
成型する設定寸法から決められる。各ダイ部３５．３５
のさらに両側部には、一対の位置決めピン３６．３６が
突設されている。この位置決めピン３６．３６の間隔は
上記キャリアテープ３の両側のパーフォレーションｄ、
ｄ相互間隔と一致する。

位置決めピン３６．３６の先°端である上端は円錐状の
尖鋭部３７．３７となっていて、固定金型２８の上面か
ら突出されている。さらに、位置決めピン３６．３６の
外周には弾性部材である圧縮ばね３８．３８によって弾
性的に支持されるノックアウトリング３９．３９がそれ
ぞれ上下動自在に嵌合している。なお、このノックアウ
トリング３９．３９は下端部のみ直径が大となっていて
圧縮ばね４０．４０が当接し易い形状であるとともに、
通常の状態において圧縮ばね４０．４０に弾性的に押上
げられてもその上端部が位置決めピン３６．３６の先端
尖鋭部３７．３７よりも突出しないよう、固定金型２８
の一部で規制されている。

そして、上方からノックアウトリング３９．３９に圧縮
ばね３８．３８の弾性力に抗する負荷がかかれば、この
上端部は固定金型２８の上面と同一もしくはそれ以下に
下降するようになっている。

固定金型２８の周端部には複数のガイド孔４１（１つの
み示す）が、その上下面に貫通して設けられる。上記可
動金型３１は上部側が上型本体４２、下部側がストリッ
パ４３からなり、これらは圧縮ばね４４で連結されてい
る。つまり、上型本体４２に圧縮ばね４４を介してスト
リッパ４３が吊持される。上型本体４２の周端部には複
数のガイドビン４５（１つのみ示す）が設けられていて
、この下端部はストリッパ４３に設けられるガイド孔４
５ａを貫通し、さらに、この下部に突出して、固定金型
２８に設けられる上記ガイド孔４１に対向する。可動金
型３１の略中央部にはポンチ４６およびリード押え４７
が設けられ、それぞれこの下面から突出してストリッパ
４３に貫通して設けられる透孔部４８に挿入する。通常
の状態において、これらポンチ４６およびリード押え４
７の下端部は上記透孔部４８内にあるが、上記可動金型
３１とストリッパ４３との間にある圧縮ばね４４が圧縮
変形して可動金型３１とストリッパ４３が略密着状態に
なれば、ストリッパ４３の下面から突出するように設定
される。上記リード押え４７は可動金型３１に対してス
ライド自在な吊持ビン４９の下端部に吊持され、かつ可
動金型３１とリード押え４７上面との間には圧縮ばね５
０が介在される。上記ストリッパ４３には、上記位置決
めピン３６．３６と相対向する位置に一対のピン逃げ孔
５１．５１が上下面に亘って貫通する。

そして、電子部品４を打抜き成型する際には固定金型２
８上に搬入し、かつこのパーフォレーションｄ、ｄを位
置決めピン３６．３６の先端尖鋭部３７．３７に掛止す
るように後述する供給排出機構６によって自動的に供給
される。このとき、ノックアウトリング３９．３９の上
端部は固定金型２８の上面から突出する位置にある。つ
いで可動金型３１が降下する。ガイドピン４５が固定金
型２８のガイド孔４１に挿入するとともに、ストリッパ
４３が電子部品４に接触して、これを全面的に固定金型
２８の上面に押圧する。電子部品４はリード２４を含め
部分がダイ部３５．３５によって押圧され、且つパーフ
ォレーションｄ１ｄは位置決めピン３６．３６の先端尖
鋭部３７．３７に圧入して電子部品４の位置に正確に保
持される。この電子部品４によってノックアウトリング
３９．３９は圧縮ばね３８．３８の弾性力に抗して押圧
され、固定金型２８上面と同一になるまで降下する。可
動金型３１の降下が継続して可動金型３１とストリッパ
４３との間にある圧縮ばね４４が圧縮変形し、始めにリ
ード押え４７がストリッパ４３の下面から突出してリー
ド２４をダイ部３５．３５に押え付け、成型がなされる
。ついでポンチ４６が降下して、リード２４をダイ部３
５．３５に押えつけることにより、これらり−ド２４の
切断を行なう。そして、成型したリード２４を接続した
状態のまま第５図に示されるように切断片３２から電子
部品４を打抜く。この打抜き成型の後に上記可動金型３
１が上昇してポンチ４６およびリード押え４７の下端部
がストリッパ４３の透孔部４８内に入り込む。可動金型
３１がある程度上昇すると、ストリッパ４３が圧縮ばね
４４に吊持した状態で上昇する。このストリッパ４３が
打抜き成型された電子部品４から離間するにともなって
、ノッキングアウトリング３９．３９を支持する圧縮ば
ね３８．３８の弾性力が復帰してこれを押し上げる。位
置決めピン３６．３６の先端尖鋭部３７．３７には、電
子部品４から打抜かれた打抜き品３３のパーフォレーシ
ョンｄ、ｄが圧入状態で係止するが、ノックアウトリン
グ３９．３９を介して圧縮ばね３８．３８の弾性力を受
け、先端尖鋭部３７．３７まで浮き上がる。

このように構成された打抜き成型機構５に対して上記切
断片３２を供給し打抜き成型後に打抜き品３３を固定金
型２８から排除する供給排出機構６の構造について説明
する。

以下、上記供給排出機構６の構成について第９図および
第１０図を参照して説明する。同供給排出機構６は基部
５２を備えており、この基部５２には取付板５３が垂直
に立設され、この取付板５３の上端部の一側面にはロー
タリーアクチュエータ５４が取付られている。このロー
タリーアクチュエータ５４の回転軸５５にはＬ字状部材
５６の一端が取付けられ、この他端にはスイングアーム
５７の一端が固着されている。このスイングアーム５７
の他端ｊ：は第１のプーリ５８が支軸５９によって回転
自在に設けられている。また、上記回転軸５５の上記り
字状部材５６の一端から突出し端部には第２のプーリ６
０が一体に設けられている。この第２のプーリ６０と上
記第１のプーリ５８との間には歯付きのベルト６１が張
設されている。上記支軸５９は上記スイングアーム５７
に回転自在に設けられ、その一端には一対の吸着ノズル
６２．６２が設けられたノズルヘッド６３の一端が固着
されている。

シタ力って、供給排出装置６は、そのロークリアクチュ
エータ５４の回転軸５５によってスイングアーム５７が
第９図中に矢印で示される方向に回転駆動されると、上
記ベルト６１は第２のプーリ６０によって上記スイング
アーム５７の回転方向に逆方向に走行駆動されることに
なる。すると、上記ノズルヘッド６３は第１０図に示す
ようにプレス加工装置２６の一対の金型２８．３１間か
ら退避した状態から金型２８．３１間に進入する状態に
回動する。そのとき、一対の吸着ノズル６２．６２は軸
線を垂直にした状態で平行移動し、先端が上記固定金型
２８上に残った打抜き品３３の両端部に僅かな間隔を介
して対向する。その状態でこれら吸着ノズル６２．６２
に吸引力が作用し、上記打抜き品３３を真空吸着するよ
うになっている。

上記吸着ノズル６２．６２が打抜き品３３を真空吸着す
ると、スイングアーム５７が第１０図に示す状態から矢
印で示す先程と逆方向に回転駆動され、第９図に示すよ
うにノズルヘッド６３が一対の金型２８．３１間から退
避することになる。

その状態で上記吸着ノズル６２に生じている吸引力を解
除すれば上記打抜き品３３を適所に排出することができ
る。ここで、上記打抜き品３３の排出口は図示しないが
、第９図中に示される退避状態において、吸着ノズル６
２．６２の下部に対応する部位がシャッタ状になってお
り、上記シャッタ状の排出口が開き吸着ノズル６２．６
２の吸引を停止することで、打抜き品３３は自重で上記
排出口に落ちるように構成されている。そして、上記排
出口は通常閉鎖状態にあり、図示しない供給装置により
キャリアテープ３の切断片３２が１っずつ上記排出口の
閉鎖部分５２ａに供給され、この切断片３２を上記吸着
ノズル６２．６２が吸着するようになっている。

以下、上記打抜き成型機構５から上記電子部品４を吸着
保持して上記搬送用アーム１７に沿って搬送する搬送機
構８について説明する。第１図中に示される搬送機構８
は上記打抜き成型機構５と実装ステージ１１との間を結
ぶ水平な搬送用アーム１７が設けられている。この搬送
用アーム１７には同搬送用アーム１７に沿って左右方向
に移動する移動体１８が設けられており、この移動体１
８には上記ボンディングヘッド７が上下駆動する機構を
介して連結されている。

以下ボンディングヘッド７の構造について第１１図乃至
第１３図を参照して説明する。このボンディングヘッド
７の本体は中空の角柱状のフレーム６４によって構成さ
れており、内部には吸引管６５が挿通されている。

吸引管６５は先端に０リングよりなる吸着パッド６６を
備えて構成され、上記電子部品４を吸着保持できるよう
にしている。そして、その基端側はフレーム６４の内向
部に設けられた軸受、例えばボールスプライン６７で、
回転方向を規制しつつ上下同自在に支持され、吸着パッ
ド６６をフレーム６４先端から突出させている。むろん
、吸引管６５とともに加圧ばね６８（圧縮ばねよりなる
）が内装されていて、従来と同様、吸引管６５の先端を
下方方向へ付勢している。なお、上記フレーム６４の基
端にはボールスプライン６７および加圧ばね６８を押え
るための押え部材６９が設けられている。

一方、フレーム６４には冷却フィン７０が設けられてお
り、この冷却フィン７０は略矩形の箱を対角線上で４分
割されたと同様な形状をもつ分割フィン７０ａ〜７０ｄ
（導電性の金属材よりなる）から個性される。そして、
これら分割フィン７０ａ〜７０ｄがフレーム６４の先端
側を囲むように配置されている。また各分割フィン７０
ａ〜７０ｄは、各内面とフレーム６４の外面（いずれも
平滑な面）との間に設けたクロスローラテーブル７１（
リニアガイド）を介してフレーム６４の外周上に上下動
自在に支持され、先端面を吸引管６５の先端部から大き
く退避した部位に位置している。なお、各分割フィン７
０ａ〜７０ｄの側部には多数のフィン部゛７２・・・が
形成されている。また各分割フィン７０ａ〜７０ｄの後
端面とフレーム６４の外周面の中途部の部分に突設した
フランジ７３との間にはそれぞれ加圧ばね７３ａが介装
されていて、それぞれ分割フィン７０ａ〜７０ｄを下方
へ付勢している。つまり、各分割フィン７０ａ〜７０ｄ
とも吸引管６５と同様、上方向へ変位できるようになっ
ている。

そして、こうした各分割フィン７０ａ〜７０ｄの下面に
、ヒータチップ７４が吸着パッド６６を中心とした周囲
に設けられている。ヒータチップ７４は従来の矩形の枠
状体を上記電子部品４の端子列に応じてそれぞれ４辺に
分割した構造となっている。　具体的には第１２図に示
されるように吸着パッド６６を中心として４方向に分割
した略断面り字状の分割チップ７５・・・から構成され
ている。そして、取付座７６が台座部材７７を介して分
割フィン７０ａ〜７０ｄの下面にボルト止めされ、チッ
プ先端を電子部品４の端子列に対して位置決めしている
。つまり、それぞれ予圧が与えられる分割フィン７０ａ
〜７０ｄを使って、各分割チップ７５・・・はそれぞれ
独立して上下の方向へ移動できるようになっている。な
お、ヒータチップ７４は吸着パッド６６から退避した位
置に取付されているものである。そして、各分割フィン
７０ａ〜７０ｄのうちの例えば２つに給電装置７８が接
続され、給電により各分割チップ７５・・・の先端から
熱を発生させることができるようになっている。具体的
には、第１３図に示すように分割チップ７５・・・が直
列回路となるよう、隣接する分割フィン７０ａ〜７０ｄ
どうしが導電線部７９・・・で直列に接続され、例えば
分割フィン７０ａ〜７０ｄ間で給電すれば、分割チップ
７５・・・において電流が抵抗体を流れることによるジ
ュール熱を発生できるようになっている。なお、分割フ
ィン７０ａ〜７０ｄに電流を流すために各分割フィン７
０ａ〜７０ｄとクロスローラテーブル７１・・・との間
、および加圧ばね６８とフランジ７３との間にそれぞれ
絶縁部材８０を設けて、金属部品との絶縁を計っている
。

そして、移動体１８の図示しない取付部にこうしたボン
ディングヘッド７の基端部が装着される他、吸引管６５
の基端に装着された接続口部８１に吸引装置８２が接続
され、電子部品４を搬送し、上記実装ステージ１１上に
配置された基板１０に対して上記電子部品４をアウター
リードボンディングするようになっている。

上述のように構成された搬送機構８は、上記打抜き成型
機構５と実装ステージ１１との間で移動体１８が移動す
るようになっており、この搬送範囲中途部の所定の位置
には第１の検知手段９が設けられている。この第１の検
知手段９は搬送用アーム１７の下部に固定された第１の
ＣＣＤカメラ８３からなる。また、上記搬送用アーム１
７の端部側に設けられた実装テーブル１１の上方には第
２の検知手段１２が設けられており、この第２の検知手
段１２は第２のＣＣＤカメラ８４からなっている。これ
らＣＣＤカメラ８３．８４から出力される画像信号はと
もに上記制御装置１３に内蔵された装着制御装置８５に
送られるようになっている。

この装着制御装置８５はＴＡＢ部品２１である電子部品
４の装着制御を実行するもので、特に電子部品４の不良
を検出する機能および電子部品４と基板１０との位置合
せ機能が備えられている。

具体的には第４図に示すように各ＣＣＤカメラ８３．８
４からの各画像信号をディジタル変換するＡ／Ｄ　（ア
ナログ／ディジタル）変換器８６が備えられ、このＡ／
Ｄ変換器８６でディジタル変換されたディジタル画像信
号が画像データとして画像メモリ８７に記憶されるよう
になっている。

また、装着制御部８５ａ１不良検出部８８、位置合せ部
８９、部品の形状データメモリ９０および入力部９１が
備えられている。装着制御部８５ａは入力部９１を通し
て打抜き成型機構５、搬送機構８および実装ステージ１
１等に制御信号を送出して電子部品４の打抜きから基板
１０への装着までを動作制御する機能を有するものであ
り、不良検出部８８は第１のＣＣＤカメラ８３の撮像に
より得られる画像データと部分の形状データメモリ９０
の予め記憶されている電子部品４の設計データとから同
電子部品４の不良を検出する機能を有するものであり、
さらに位置合せ部８９は第１および第２のＣＣＤカメラ
８３．８４で得られる各画像データからこれら第１およ
び第２のＣＣＤカメラ８３．８４の固定位置に基づいて
電子部品４と基板１０との相対的位置合せを行なう機能
を持ったものである。

また、上記第１のＣＣＤカメラ８３と搬送途中における
ボンディングヘッド７との間には第１４図乃至第１７図
に示すような視覚認識用ステージ９２が設けられている
。この視覚認識用ステージ９２には上記ボンディングヘ
ッド７に吸着された電子部品４を第１のＣＣＤカメラ８
３側から照明するリング状の照明光源９３が設けられ、
さらに、上記視覚認識用ステージ９２には上記第１のＣ
ＣＤカメラ８３に対して電子部品４の背面となる位置に
閉鎖可能に設けた遮光性があって、しかも表面で乱反射
を起こさないように加工されたシャッタ９４．９５を有
している。そして、電子部品４を吸着保持さたボンディ
ングヘッド７が上記認識ステージ９２上に到達すると、
上記シャッター９４．９５が第１４図および第１５−図
に示されるように閉じて、電子部品４の背景に上記ボン
ディングヘッド７が写らないように遮蔽し、ボンディン
グヘッド７側の加熱部が撮像に影響を与えないようにな
っている。第１４図乃至第１７図は視覚認識用ステージ
９２の全体構造を示すもので、上記シャッタ９４．９５
はスライドガイド９６．９７に案内されて移動するよう
に支持体９８上に取付られ、エアシリンダ９９．１００
によって開閉作動されるようになっている。また、シャ
ッタ９４．９５の開閉部の下方位置には支持体９８に固
定されたリング状の照明光１ｉ９３が配置され、その中
心下方位置には上記第１のＣＣＤカメラ８３が設けられ
て、図示しない上下動機構を有するカメラスタンド１０
１で上下動可能に支持されている。

上述のように構成されたアウターリードボンダー１は上
記制御装置ｔ１３によって各部が駆動制御される。例え
ばキャリアテープ３を切断することで製作された切断片
３２が第１８図に示されるステップｓｌにおいて供給排
出機構６のセット位置制御部８５ａの制御によって供給
排出機構６が作動して打抜き成型機構５の固定金型２８
上に供給される。そして、切断片３２が上記固定金型２
８に供給されると、ステップｓ３において装着制御部８
５ａは打抜き成型機構５に制御信号を送出して可動金型
３１を降下させる。これにより、切断片３２の中央部か
ら電子部品４が打抜かれる。そして、ステップｓ４にお
いて、打抜きにより残された不要な打抜き品３３が上記
供給排出機構６によって上記固定金型２８上から除去さ
れる。この後ステップｓ５、ｓ８．　ｓ７において装着
制御部８５ａは搬送機構８に制御信号を送信する。これ
により、非作動時において上記第１のＣＣＤカメラ８３
上に位置しているボンディングヘッド７が搬送用アーム
１７に沿って打抜き成型機構５側に移動し、上記電子部
品４を吸着保持し、再度節１のＣＣＤカメラ８３上に移
動し停止する。

次ぎにステップＳ８において視覚認識用ステージ９２の
シャッタ９４．９５が作動される。

一方、実装ステージ１１上に第６図に示すような基板１
０が載置され、これがステップＯ１において基板１０の
セットが検知されると、実装テーブル１１は動作して基
板１０を第２のＣＣＤカメラ８４の視野内の所定位置に
位置させるように駆動制御される。

この状態において、第１のＣＣＤカメラ８３はボンディ
ングヘッド７で吸着されている電子部品４を撮像してそ
の画像信号を出力し、また第２のＣＣＤカメラ８４は基
板１０を撮像してその画像信号に変換されて各画像デー
タとして画像メモリ８７に記憶される。

このように各画像データが記憶されると、ステップｓ９
において不良検出部８８は第１のＣＣＤカメラ８３の撮
像により得られた画像データを読みだして電子部品４の
各リードの位置を検出する。

そして、不良検出部８８は部品の形状データメモリ９０
に記憶されている電子部品４の設計データを読みだし、
この設計データに基づいてボンディングヘッド７に吸着
されている電子部品４の各リード２４の折れおよび曲り
を検出する。ここで、電子部品４のリード２４に折れお
よび曲りがなければ良品と判断し、また折れや曲りがあ
れば不良であると判断してステップｓｌｌにおいて排除
される。つまり電子部品４を実装ステージ１１側へ搬送
する途中の所定位置でボンディングヘッド７の吸引を停
止することで所定位置に不良の電子部品４を排除するこ
とができる。

以上の判断で電子部品４が良品であれば、次ぎのステッ
プｓ１２に移る。このステップｓ１２において制御装置
１１３の位置合せ部８９は、第１のＣＣＤカメラ８３の
撮像により得られた画像データから第１９図に示すよう
に電子部品４の各辺のリード位置から各辺の中心位置を
求め、さらに対向する中心位置どうしを結んで電子部品
４の中心位置Ｐを求める。次ぎに位置合せ部８９はステ
ップｓ１３において第１のＣＣＤカメラ８３の視野中心
位置と電子部品４の中心位置Ｐとの差を求め、この差を
無くす制御信号を実装ステージ１１に送出する。これに
より、第１のＣＣＤカメラの視野中心に電子部品４の中
心位置Ｐが合せられる。

また、位置合せ部８９はステップｅ３において第２のＣ
ＣＤカメラ８４の撮像により得られた画像データから基
板１０の各辺のパッド１０ａから各辺の中心位置を求め
、さらに対向する中心位置どうしを結んで基板１０の中
心位置Ｐを求める。次ぎに位置合せ部８９はステップｅ
４において第２のＣＣＤカメラ８４の視野中心位置と基
板１０の中心位置Ｐとの差を求め、この差を無くす制御
信号を実装ステージ１１に送出する。これにより、第２
のＣＣＤカメラ８４の視野中心に基板１０の中心位置Ｐ
を合せる。そして、実装ステージ１１は基板１０と電子
部品４の上記中心位置Ｐが互いに一致するように駆動さ
れ、接合時に中心が一致するように制御される。

ところで、電子部品４の中心位置を求めるときに各辺の
中心位置どうし結んだラインが第１のＣＣＤカメラ８３
のＸＹ軸に対して傾いていることが多い。このため、位
置合せ部８９はこの傾きの角度を画素数によって求め、
且つこの角度に応じた位置補正信号を実装ステージ１１
に送出する。

これにより、実装ステージ１１はθ方向に回動移動して
基板１０を電子部品４に対して位置補正する。

そして、ステップｓ１５において装着制御部８５ａは搬
送機構８に対して制御信号を創出して実装ステージ１１
の上方に移動させる。この移動によりボンディングヘッ
ド７が実装ステージ１１の上方に達すると移動を停止し
、次ぎにボンディングヘッド７は降下して電子部品４を
基板１０に装着する。

このようにボンディングヘッド７に吸着された電子部品
４の画像データと予め設定された電子部品４の形状デー
タとから電子部品４の不良を検出し、且つ第１のＣＣＤ
カメラ８３で得られる画像データと基板１０と撮像する
第２のＣＣＤカメラ８４で得られる画像データとからこ
れらＣＣＤカメラ８３．８４の位置に基づいて電子部品
４と基板１０との相対的位置合せを行なう構成としたの
で、不良の電子部品４を確実に検出できて基板１０への
装管前に排除できる。これにより装着の効率が良くなっ
て歩留りが向上する。またＣＣＤカメラ８３．８４を使
用して位置合せを行なうので精度高く位置合せができ、
そのうえ位置合せの時間が短くできる。さらに、基板１
０は図示しない位置決めピンによって実装ステージ１１
上に配置するだけで所定の精度を得ることができ、また
各ＣＣＤカメラ８３．８４は固定配置なので位置の再現
性が高く振動等による画像への悪影響を考慮しなくてよ
く位置合せの高速化が計れる。なおかつ、金型２８．３
１によって打抜かれた電子部品４は人手に触れることな
く基板１０に実装されるので、リード２４が多ピン、狭
ビンとなっても同リード２４を変形させることなく実装
することができる。

上述のように構成されたアウターリードボンダー１によ
れば、リード２４間のピッチが０．４朋、リード２４の
幅０．２ｕ、で１０８ピンの電子部品４としてのＴＡＢ
部品２１を基板１０に実装し、位置合せ精度±２０μｍ
以下が得られた。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではなく
その趣旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば上
記一実施例では第１および第２の検知手段９．１２に第
１および第２のＣＣＤカメラ８３．８４を使用している
が、これに限定されず、他の撮像カメラを使用してもよ
い。また、上記実施例において切断片３２はキャリアテ
ープ３を切断して形成されたものであり、実質的にはキ
ャリアテープ３と同一の部品であるが、区別のために切
断片３２として説明した。

〔発明の効果〕

以上説明したように構成されることで、半導体チップが
インナーボンディングされたキャリアテープを自動供給
し、このキャリアテープから電子部品を打抜き成型し、
この電子部品を基板に対して相対的に位置決めし、アウ
ターリードボンディングするという工程を完全に自動化
することができる。これにより、従来必要であった手作
業による微細な作業を不要にし、作業の高精度化と高能
率化とを実現できるアウターリードボンダーを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１９図はこの発明における一実施例であり
、第１図はアウターリードボンダーの正面図、第２図は
アウターリードボンダの側面図、第３図はアウターリー
ドボンダーの平面図、第４図はアウターリードボンダー
の基本的な構成を示す概略的構成図、第５図はキャリア
テープの平面図、第６図は基板に電子部品が装着された
状態を示す平面図、第７図は打抜き成型機構の斜視図、
第８図は打抜き成型機構の要部を示す正断面図、第９図
は打抜き成型機構に対峙して設けられた供給排出機構の
斜視図、第１０図は供給排出機構が作動して切断片を打
抜き成型機構に供給している状態を示す斜視図、第１１
図はボンディングヘッドの正断面図、第１２図はボンデ
ィングヘッドの先端部とこれに吸着される電子部品を示
す斜視図、第１３は分割チップの電気的接続構造のみを
示す下面図、第１４図は視覚認識用ステージのシャッタ
が開いた状態を示す正面図、第１５図は視覚認識用ステ
ージのシャッタが閉じた状態を示す正面図、第１６図は
視覚認識用ステージの平面図、第１７図は視覚認識用ス
テージと第１の検知手段の配役状態を示す側面図、第１
８図はアウターリードボンダーの作動をフローチャート
で示す作動流れ図、第１９図は電子部品および基板の中
心位置Ｐを示す平面図である。 １・・・アウターリードボンダー　５・・・打抜き成型
機構、６・・・供給排出機構、７・・・ボンディングヘ
ッド、８・・・搬送機構、９・・・！ｆ！１の検知手段
、１１・・・実装ステージ、１２・・・第２の検知手段
、１３・・・制御装置。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 Ｂ 図 罵 １′：Ｊ 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体チップがインナーリードボンディングされたキャ
   リアテープから電子部品を打抜き且つ成型する打抜き成
   型機構と、この打抜き成型機構に上記キャリアテープを
   供給し且つ打抜き後の不要部品を上記打抜き成型機構か
   ら排出する供給排出機構と、上記打抜き成型機構から所
   定距離離された位置に設けられ基板を所定位置に載置し
   てＸＹθ方向に駆動する実装ステージと、上記打抜き成
   型機構で打抜き成型された電子部品をボンディングヘッ
   ドに吸着保持して上下方向および水平方向の所定の搬送
   範囲を移動して上記実装ステージに搬送する搬送機構と
   、この搬送機構の水平方向の搬送範囲の中途部に設けら
   れ上記ボンディングヘッドに対する上記電子部品の吸着
   状態を検知する第１の検知手段と、上記実装ステージ上
   方に設けられ上記実装ステージに対する上記基板の載置
   状態を検知する第２の検知手段とを有することを特徴と
   するアウターリードボンダー。