JPH03155153A - リードフレームの搬送機構並びにその搬送方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ボンディング装置に関し、特にダイボンダー
装置及び加熱装置により熱硬化して製造されたリードフ
レームのリードとチップ上の電極とをワイヤボンディン
グするため、ローダ側より搬送機構によって搬送されて
くるリードフレームをボンディングステージ上に搬送し
た後、ボンディング後にアンローダ側に排出するり−ド
フレ−ムの搬送機構であって、複数台のボンディング装
置を使用してボンディングすることのできるリードフレ
ームの搬送機構並びにその搬送方法に関する。

［背景技術］ 従来、この種の装置では複数のＩＣチップ（半導体〕が
長手方向に配設されたワイヤボンディング用のリードフ
レームが、長手方向に移送する移送手段によって１ピツ
チづつ間欠送りされる。この送られたリードフレームは
ヒーターブロックによって過熱されたボンディングステ
ージ上に移送された後、リードフレームに配設されたＩ
Ｃチップの電極と周囲のリードとがワイヤによりボンデ
ィング接続される。この移送手段により移送されるリー
ドフレームは、一対の平行に配設されたガイドレール６
１ａ及び６１ｂにより規制されて案内される。このガイ
ドレール６１ａ及び６１ｂのガイド面に沿ってリードフ
レームがボンディングステージ上に案内されるローダ側
（リードフレーム供給側）６２には前記ガイドレール６
１ａ及び６１ｂの長手方向と直交する方向に搬送機構が
配設されている。この搬送機構はアンローダ−側（リー
ドフレーム排出側）６３にも配設されている。

この従来の搬送機構を第７図により説明すると、 ボンディング装置１本体上に配設された一対のガイドレ
ール６１ａ及び６１ｂの中央にはボンディングステージ
上に搬送されたリードフレームのチップとリードとをワ
イヤによるボンディング接続を行うためのボンディング
ヘッド２が装置本体上に設けられ、このボンディングヘ
ッド２はＸＹテーブル上に搭載されており、Ｘ方向及び
Ｙ方向に移動可能に構成されている。このボンディング
ヘッド２によってボンディング位置座標等を位置決めし
た後にボンディング接続がなされる。

第７図図示のローダ側６２の搬送機構６４（アンローダ
側の搬送機構６５も同一構成）のベルト６４ｃ及び６４
ｄで掛は渡された移送部と、該移送部のベルト間にリー
ドフレームを載置する載置台６４ｅと、該載置台６４ｅ
の載置面よりも前記移送部を低い位置と高い位置とに上
下動させる上下駆動機構（図示せず）とを備えてなるリ
ードフレーム移送機構である。

この従来の装置の動作について簡単に説明すると、図示
せぬ外部の装置から移送されるリードフレームは載置台
６４ｅの載置面に載置される。この時、移送部のベルト
６４ｃ及び６４ｄは載置台６４ｅの載置面よりも低い位
置で待機している。

その後、移送部は上下駆動機構により上昇しリードフレ
ームを載置台６４ｅの載置面より離間させてベルト上で
保持した後移送部のベルト駆動によりボンディングステ
ージのあるガイドレール入口上方まで送られて停止する
。この後、移送部が載置台６４ｅの載置面よりも低い位
置まで下降し、この下降途中でリードフレームは載置台
の載置面により保持される。この状態で図示せぬブツシ
ャ−によりリードフレームはガイドレール６１ａ及び６
１ｂ上に送り込まれてガイドレールの搬送機構（図示せ
ず）により１ピツチづつ間欠送りされてボンディングさ
れる。どのボンディング後、リードフレームはアンロー
ダ側における移送部の前記と同様の動作によって再びボ
ンディングステージの長手方向と平行に配設された搬送
部６６まで送られて排出される。

次に、上記のような移送機構を用いずにロボットアーム
機構を用いリードフレームを把持してリードフレームな
載置台の載置面に載置し、ボンディングステージのある
ガイドレール上に搬送する構成のものもある。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のリードフレームの移送機構では以
下のような欠点がある。

第７図に示すリードフレームの移送機構では、第１にリ
ードフレームを移送する場合、移送部を上昇させて載置
台の載置面上に載置されているリードフレームを保持し
ながら上昇して停止し、移送部のベルトを駆動してリー
ドフレームをガイドレール入口まで送り、移送部を下降
させてり−ドフレームを載置台の載置面に載置させる工
程よりなるから、高速処理を目的とする自動機における
時間的な効率が悪いという欠点がある。第２に、リード
フレームはリードとチップとの相対的高さ等の精度がボ
ンディング接続に際して要求されるが、従来の装置のよ
うな移送部では上昇→移送→下降というような動作を行
うため振動等の影響を受は易くリードフレームにダメー
ジを与え易いという欠点がある。特に、ボンディング接
続後のアンローダ側では特に影響を受は易い。第３に、
往来の装置ではリードフレームはガイドレールと平行に
搬送されてくるのに対して移送部のべ・ルトは直交する
方向に配設されているので、載置台は移送部のベルトを
スペース的に逃げて設けなければならない、したがって
、リードフレームを保持する面が２点若しくは３点で保
持するようになるが、１つのリードフレーム内に通常複
数のチップが配設されているから、保持面が少なければ
リードフレームの安定性が損なわれリードフレームの反
りやリードフレームに傷等のダメージを与え易いという
欠点がある。これは前述したようにボンディング接続後
は無視することができず、また自動機であるためダメー
ジを受けたフレームのみを直ちに機械を停止させて簡単
に取り出すことができない。

また、ロボットアームによりリードフレームを把持して
リードフレームを載置台の載置面に載置し、ボンディン
グステージのあるガイドレール上に搬送する従来の移送
機構では、リードフレーム両端のフレーム枠をロボット
アームの爪により把持するから、リードフレームに過度
の力が加わる恐れもありリードフレームに反り等のダメ
ージを与え易いという欠点がある。また、リードフレー
ムを把持したまま上昇→移送→下降という動作を行なう
ため前述の移送機構と同様の欠点を有する。

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、ロ
ーダ側より搬送機構によって搬送されてくるリードフレ
ームをリードフレームのリードとチップとにダメージを
与えることなくボンディングステージ上に搬送し、ボン
ディング接続した後にアンローダ側に排出するリードフ
レームの搬送機構であって、複数台のボンディング装置
に用いて好適なリードフレームの搬送機構並びにその搬
送方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のリードフレーム搬送機構は、ボンディング作業
がなされるボンディングステージ上にリードフレームを
案内する案内手段と、該案内手段へ前記リードフレーム
を供給若しくは前記案内手段から排出する側に夫々設け
られ、前記案内手段のリードフレームの搬送方向と平行
な方向にリードフレームを搬送可能な搬送機構が少なく
とも２以上並列に設けられた搬送手段と、前記搬送手段
を前記案内手段と直交する方向へ移動可能に切換える切
換手段とを備え、前記切換手段により前記搬送手段の搬
送機構の搬送方向が前記案内手段の案内方向と一致する
ように切換えられた後、前記案内手段のリードフレーム
案内面の高さと少なくともほぼ同じ面の高さまで前記搬
送機構上に載置されたリードフレームを載置して案内す
るガイド手段とを備えるように構成したものである。

また、本発明は、ボンディング作業がなされるボンディ
ングステージへのリードフレーム案内方向と平行な方向
にリードフレームを搬送可能な搬送機構を少なくとも２
以上並列して設け、前記搬送機構を前記リードフレーム
案内方向と直交する方向に移動できるようにし、前記搬
送機構の１つが前記リードフレームを前記ボンディング
ステージ方向へ案内しているとき、他の搬送機構は別の
リードフレームをボンディングステージ以外の搬送路を
経由して搬送できるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係るリードフレームの搬送機構の構成
の概略を示す図である。なお、従来の構成と同様の機能
及び構成よりなるものについては詳細な説明を省略する
。

第１図において、ボンディング装置（二点鎖線で図示）
１の本体上に載置されているボンディングヘッド２はカ
メラヘッド、レンズ及び照明灯を有するカメラを含み、
Ｘ方向及びＹ方向に移動可能なＸＹテーブル駆動機構（
図示せず）に搭載されている。このボンディングヘッド
２によりボンディングステージ（このボンディングステ
ージは、ボンディング接続を行うボンディング作業部及
びそのチップの前後の複数のチップを含むものを相称す
る。）上の被ボンデイング部品であるＩＣチップ（アイ
ランド）を盪像してリードフレームのリードとチップ上
の電極とをボンディング接続する。このボンディングヘ
ッド２により盪像されるチップが配設されるリードフレ
ームは、第１のガイドレール３ａ及び第２のガイドレー
ル３ｂにより最適間隔位置に位置決め調整される。

これら第１及び第２のガイドレール３ａ及び３ｂとリー
ドフレーム両端との間隔は本実施例では約０．１ｍｒｒ
！に設定されている。この第１及び第２のガイドレール
３ａ及び３ｂと平行に第３の搬送機構４が設けられてい
る。この第３の搬送機構４は１つの軸で軸支された一対
のローラ４ａ。

４ｂが２つ配設され、該ローラ４ａ及び４ｂ間に掛は渡
された二本のベルト４ｃ、４ｄとで構成され、前記ロー
ラ４ｂは二重ローラで形成され、このローラ・４ｂと前
記以外の他のローラ４ｅとをベルト４ｆで掛は渡し、こ
のローラ軸と駆動モータ４ｇの軸とが連結駆動されるよ
うに構成されている。この駆動モータ４ｇの回転駆動力
により第３の搬送機構４のベルト４ｃ及び４ｄは正逆回
転可能に構成されている。この二本のベルト４Ｃ及び４
ｄ間の中心でアンローダ側（リードフレーム搬送方向）
近傍にはリードフレーム到来を検出する検出センサー５
が配置されている。この検出センサー５は反射型の光セ
ンサー等で構成されている。

次に、ローダ側の搬送手段について説明する。

ローダ側（リードフレーム供給側）の搬送手段は第１及
び第２の搬送機構６及び７で構成されている。この第１
及び第２の搬送機構６及び７は１つのモータ８で駆動さ
れている。

まず、第１及び第２の搬送機構６及び７はローダ−ユニ
ット９上に第１及び第２のガイドレール３ａ及び３ｂの
長手方向と平行な方向に並列して設けられている。この
ローグーユニット９の端部は前後スライド用シリンダー
１０の軸１０ａの先端に連結されており、第１及び第２
のガイドレール３ａ及び３ｂの長手方向と直交する方向
にボンディング装置１本体の上面を移動可能に構成され
ている。このシリンダー（切換手段）１０の前後への移
動のタイミング制御は図示せぬマイクロプロセッサ等よ
りなる制御回路により制御されており、シリンダーの前
後の位置は第１及び第２の搬送機構６．７の中心と第１
及び第２のガイドレール３ａ、３ｂの中心及び第３の搬
送機構４の中心（−点鎖線で示す部分）とが一致するよ
うに制御されている。この中心位置の制御は調整可能に
構成されていることは勿論である。この第１及び第２の
搬送機構６及び７は上述した第３の搬送機構４と略同じ
構成よりなり、１つの軸で軸支された一対のローラ６ａ
、６ｂが２つ配設され、該ローラ６ａ及び６ｂ間に掛は
渡された二本のベルト６ｃ、６ｄとで構成された搬送機
構が並列に配設されてなるが、前記他方のローラ軸６ｂ
で第１及び第２の搬送機構６及び７が連結されており、
第１の搬送機構６の前記ローラ６ｂの１つは二重ローラ
で形成され、該ローラ６ｂと前記以外の他のローラ６ｅ
とがベルト６ｆで掛は渡され、このローラ６ｅの軸と駆
動モータ８の軸とが連結されて第１及び第２の搬送機構
６及び７は同軸で回転駆動されるように構成されている
。また、第１及び第２の搬送機構６及び７には第１及び
第２のガイドレール３ａ及び３ｂへのリードフレーム供
給側近傍にリードフレーム検出センサー１１．１２が配
設されている。

次に、第４及び第５の搬送機構１３及び１４は上述の第
１及び第２の搬送機構６及び７と同一の第１及び第２の
搬送機構６及び７と同様に１つのモータで駆動されてい
るが、第３及び第４の搬送機構１３及び１４を駆動する
駆動モータで駆動するようにしてもよい。また、リード
フレーム検出センサー１５．１６はリードフレーム排出
側、すなわち、第１図のベルト先端近傍に配設されてい
る。

次に、第２図及び第３図は第１図の第１及び第２の搬送
機構等が搭載されているローグーユニットの詳細な構成
をリードフレーム搬送方向と直交する方向から示した断
面図である。

第２図において、第１のベース１７はボンディング装置
１本体上に固定されている。この第１のベース１７上に
はカム１８が配設されている。このカム１８のカム面の
中央には連続的な傾斜面が形成されてリニアーな移動が
できるように構成されている。また、第１のベース１７
の左側には前後スライド用シリンダー１０（１６）を支
持する支持フレーム２０が垂直に設けられている。この
シリンダー１０の軸先端には断面路コ次型の第２のベー
ス２１が連結されている。この第２のベース２１内には
第１及び第２の搬送機構６及び７を連結する連結軸２２
を受けるカップリング２３が設けられており、連結軸２
２の他端は第２のベース２１に固定されているベルト駆
動用モータ８のモータ軸とカップリング２３を介して連
結されている。第１の搬送機構６は既に第１図で説明し
たように二本のベルトが掛は渡されたローラ軸を支持す
る支持台２４ａ及び２４ｂが第２のベース２１上に垂直
に形成されている。また、第２の搬送機構７も第１の搬
送機構６と同様にローラ軸を支持する支持台２５ａ及び
２５ｂが第２のベース２１上に垂直に形成されている。

この第２の搬送機構７の支持台２５ａ及び２５ｂの両側
には断面鴨コ字型の保持台２６が設けられており、この
保持台２６の側面には上下用ガイド２７が設けられてい
る。この上下用ガイド２７は前記軸受２３に形成された
溝と嵌合して上下に摺動可能に構成されている。保持台
２６の下面２６ａには支柱２８が設けられ、この支柱２
８の先端にはボールベアリング２９が回転可能に設けら
れている。この支柱２８は第２のベース２１に開けられ
た穴３０を通して前記ボールベアリング２９の先端が前
記カム１８のカム面に当接されている。また、保持台２
６の上端には断面路り字型のガイドレール３１ａ及び３
１ｂが設けられている。このガイドレール３１ａ及び３
１ｂはリードフレームの幅により調節可能に構成されて
いる。

このガイドレール３１ａ及び３１ｂのガイド面の高さは
第１及び第２のガイドレール３ａ及び３ｂのリードフレ
ームの搬送面の高さと少なくとも一致若しくはほぼ同じ
面の高さとなるように設定されている。

上記構成はローダ側及びアンローダ側も同じ構成よりな
る。

このローグーユニット９を含む上下等の動作について第
２図及び第３図の図面を用いて以下に説明する。

第２図はシリンダー１０の軸１０ａが吸引されている状
態にあり、軸先端に連結されている第２のベース２１は
引っ張られている状態で位置制御されている。この時、
第１及び第２の搬送機構６及び７は、第１及び第２のガ
イドレール３ａ。

３ｂと第３の搬送機構４の搬送路とが一致した状態、す
なわち第１図に示す状態となる。この時、保持台２６の
下面に設けられたベアリング２９はカム面の最上部１８
Ｈに位置している。したがって、第３図で示すカム面の
最下部１８Ｌに位置する時はリードフレームが第２の搬
送機構７のベルト７ｃ、Ｔｄ上に載置されていたものが
、シリンダーの吸引作用によって保持台２６のガイドレ
ール３１ａ及び３１ｂによりリードフレーム両端が保持
されて上昇し、ベルト７ｃ、７ｄ上から静かにリードフ
レームが離間される。これは、カム１８面により連続的
な動きが可能であることによる。この第２図の状態の時
は第１の搬送機構６のベルト上にもリードフレームが図
示せぬ外部の装置より搬送される。したがって、この状
態で第３の搬送機構４の搬送路上にリードフレームの連
続的な搬送を行うことができる。

次に、第２の搬送機構７のガイドレール３１ａ及び３１
ｂのガイド面に載置されたリードフレームがリードフレ
ームブツシャ−シリンダー１９で第１及び第２のガイド
レール３ａ及び３ｂの搬送路上に押し出されると、前後
スライド用シリンダー１０の軸１０ａは突出して第３図
の状態に移行する。すなわち、第２のベース２１をカム
面に沿って１８Ｈから１８Ｌに移動させる。

この時、保持台２６のガイドレール３１ａ及び３１ｂの
ガイド面はベルト上面の位置よりも低い位置まで降下（
第３図参照）しているので、新たなリードフレームが図
示せぬ外部の装置より搬送される。この時には第１の搬
送機構６は搬送路よりも外れた位置にあるのでベルト上
にはリードフレームは載置されていない。

以上が、ローグーユニット９の動作であるが、かかる動
作はアンローダ側においても同様の動作が行われる。

次に、本装置を用いてリードフレームが搬送される経路
について第４図乃至第６図を用いて詳細に説明する。

まず、第１図の状態よりローダ側の前後スライド用シリ
ンダーｌＯの軸１０ａが突出してローダ−ユニット９を
第４図の状態まで移動させる。

第２の搬送機構７の搬送路上にリードフレーム（Ｌ／Ｆ
）が矢印方向より供給される。このリードフレームを検
出センサー１２が検出すると、ベルトを駆動している搬
送用の駆動モータ８の回転が制御回路からの指令により
停止する。その後、前後用シリンダー１０が吸引方向に
作動してローダ−ユニット９を第５図に示す状態まで移
動させる。この時、第１及び第２の搬送機構６及び７の
搬送路はボンディングステージのある第１及び第２のガ
イドレール３ａ及び３ｂの搬送路並びに第３の搬送機構
４の搬送路と一致して停止する。第２図図示の第２の搬
送機構７のガイドレール３１ａ及び３１ｂ上に載置され
たリードフレームはリードフレームブツシャ−シリンダ
ー１９により第１及び第２のガイドレール３ａ及び３ｂ
上のガイド面にリードフレームが押し出される。このガ
イドレール３ａ及び３ｂ上に送られたり一ドフレームは
図示せぬ搬送機構によりクランプされなからｌピッチづ
つ間欠送りされた後ボンディングステージ上で所定温度
に過熱されてボンディングされる。この間、第１の搬送
機構６の搬送路は第３の搬送機構４の搬送路と一致して
いるので、本装置以外の他の装置に第５の搬送機構１４
を介してリードフレームを供給することができる。次に
、ボンディングステージ上でボンディング接続されたリ
ードフレームはアンローダ側に設けられた第４の搬送機
構１３の搬送路上に排出され、リードフレーム検出セン
サー１５で検出されてモータの回転が停止した後、アン
ローダ側の前後用シリンダー１６が突出方向に作用して
アンローダ−ユニットを第６図の状態まで移動させる。

そして、ボンディング接続が終了したリードフレームを
次の装置側に搬送する。

以上が本装置を用いてリードフレームのボンディング等
がなされる一連の動作である。

この第１及び第２の搬送機構６及び７等は本実施例では
２つのレールで説明しているが、それ以上設けてもよく
、切換手段としてシリンダーを用いているが、他の構成
を用いて適宜組み合わせることは勿論可能である。

なお、本実施例ではワイヤボンディングを例として説明
しているが、テープボンディング等に用いても好適なも
のである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ボンディング作業
がなされるボンディングステージ上にリードフレームを
案内する案内手段と、該案内手段へ前記リードフレーム
を供給若しくは前記案内手段から排出する側に夫々設け
られ、前記案内手段のリードフレームの搬送方向と平行
な方向にリードフレームを搬送可能な搬送機構が少なく
とも２以上並列に設けられた搬送手段と、前記搬送手段
を前記案内手段と直交する方向へ移動可能に切換える切
換手段とを備え、前記切換手段により前記搬送手段の搬
送機構の搬送方向が前記案内手段の案内方向と一致する
ように切換えられた後、前記案内手段のリードフレーム
案内面の高さと少なくともほぼ同じ面の高さまで前記搬
送機構上に載置されたリードフレームを載置して案内す
るガイド手段とを備えるようにしたので、リードフレー
ムの移送工程における時間的な効率を向上させることが
できる。また、本発明によれば、搬送機構をリードフレ
ームの搬送方向と平行な方向に設けたので、リードフレ
ーム全体を搬送機構上面で保持することが可能になり振
動等の影響によるリードフレームへのダメージを防ぐこ
とができる。更に、本発明によれば、リードフレーム全
体を保持することが可能になるため、リードフレームの
安定性を向上させることができ、リードフレームの反り
やリードフレームへの傷等を防ぐことができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であり、第１図は本発明に係
るリードフレームの搬送機構の構成の概略を示す図、第
２図は第１図のローダユニットの概略断面図、第３図は
第２図のローダユニットが移動した状態を示す断面図、
第４図、第５図、及び第６図は本発明に係るリードフレ
ームの搬送機構を用いてリードフレームの搬送経路を説
明する説明図、第７図は、従来のリードフレームの移送
機構を示す斜視図、第８図は第７図の移送機構の一部断
面図である。 １・・・ボンディング装置、２・・・ボンディングヘッ
ド、３ａ・・・第１のガイドレール、３ｂ・・・第２の
ガイドレール、４・・・第３の搬送機構、６・・・第１
の搬送機構、７・・・第２の搬送機構、９・・・ローダ
−ユニット、１０・・・前後スライド用シリンダー　１
３・・・第４の搬送機構、１４・・・第５の搬送機構、
１７・・・第１のベース、１８・・・カム、１９・・・
リードフレームブツシャ−シリンダー、２１・・・”第
２のベース、２３・・・カップリング、２６・・・保持
台、２７・・・上下用ガイド、２９・・・ボールベアリ
ング、３１ａ。 ３１ｂ・−−ガイドレール、６１ａ、６１ｂ・・・ガイ
ドレール、６２・・・ローダ、６３・・・アンローダ、
６４・・・搬送機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボンディング作業がなされるボンディングステー
   ジ上にリードフレームを案内する案内手段と、該案内手
   段へ前記リードフレームを供給若しくは前記案内手段か
   ら排出する側に夫々設けられ、前記案内手段のリードフ
   レームの搬送方向と平行な方向にリードフレームを搬送
   可能な搬送機構が少なくとも２以上並列に設けられた搬
   送手段と、前記搬送手段を前記案内手段と直交する方向
   へ移動可能に切換える切換手段とを備え、前記切換手段
   により前記搬送手段の搬送機構の搬送方向が前記案内手
   段の案内方向と一致するように切換えられた後、前記案
   内手段のリードフレーム案内面の高さと少なくともほぼ
   同じ面の高さまで前記搬送機構上に載置されたリードフ
   レームを載置して案内するガイド手段とを備えたことを
   特徴とするリードフレームの搬送機構。
2. （２）ボンディング作業がなされるボンディングステー
   ジへのリードフレーム案内方向と平行な方向にリードフ
   レームを搬送可能な搬送機構を少なくとも２以上並列し
   て設け、前記搬送機構を前記リードフレーム案内方向と
   直交する方向に移動できるようにし、前記搬送機構の１
   つが前記リードフレームを前記ボンディングステージ方
   向へ案内しているとき、他の搬送機構は別のリードフレ
   ームをボンディングステージ以外の搬送路を経由して搬
   送できるようにしたことを特徴とするリードフレームの
   搬送方法。