JPH0332039A - ツールの平行出し方法及び装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインナーリードポンダ、アウターリードポンダ
、バンプ転写ポンダ、ベレットポンダ等におけるツール
の平行出し方法及び装置に関する。

［従来の技術Ｊ ポンダ用ツール保持機構は、ツールが固定されたツール
ホルダと、このツールホルダが取付けられポンダのツー
ル保持部に固定される取付体とを備えている。

ところで、ポンダにおいては、ツールの下面全体が試料
のポンディング面に均一に当ることが好ましい。

そこで従来は、ツールホルダを取付体に対して取付は位
置をずらして調整するｙＪ整機構を有するもの（以下、
公知例１という）と、例えば特開昭６３−１６９７３０
号公報及び特開昭６３−１６９７３１号公報のように自
動倣い手段を設けたもの（以下、公知例２という）が知
られている。

公知例１は、ツールホルダを水平なＸ方向及びこのＸ方
向に直交した水平なＹ方向にそれぞれ調整するＸ方向ｖ
ＲＮねじ及びＹ方向３１整ねじを取付体に設け、また固
定ねじでツールホルダを取付体に固定するようになって
いる。

そこで、ボンドステージ上にテープを載置し、ツールを
下降させてテープに圧痕を付け、ツールの４辺の当りの
強さを目視にて確認し、前記固定ねじを緩めた状態で前
記Ｘ方向調整ねじ及びＹ方向ｇＲ整ねじでツールの下面
の平行出しを行い、その後に固定ねじでツールホルダを
取付体に固定している。

公知例２は、ツールホルダと取付体とをスプリングを介
して結合している。

従って、試料にツールを圧接させた場合、スプリングが
たわんで試料のポンディング面にツールの下面が倣う。

［発明が解決しようとする課題］ 公知例１は、調整ねじの微妙な動きによってツールの平
行出しを行うので、ツールの平行出しが難しく、多大の
調整時間及び熟練度を要するという問題があった。

公知例２は、非常に構造が複雑でコスト高になる。また
弾性を有する試料のリードに、ツールをスプリングを介
して圧着するので、圧着時にスベリが発生することがあ
り、ポンディング精度及びポンダビリティが悪くなると
いう問題があった。

本発明の目的は、自動的に平行出しが行えるツールの平
行出し方法及び装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、ツールの平行出し方法として、ツールをス
テージへ接触させた時の上下位置をＸ方向の２点とこの
Ｘ方向の１つの点よりＹ方向の１点の少なくとも３点を
検出し、これらの上下位置よりツール下面のステージ面
に対する傾き角を算出し、この傾き角を補正するように
ツールをＸＹ力方向回動させることにより達成される。

またツールの平行出し装置として、ツールを上下動させ
るツール上下駆動手段と、ツールを保持したツールホル
ダをｘＹ力方向回動させるツール調整手段と、ツールを
Ｙ方向に駆動させるｘＹテーブルと、半導体を位置決め
保持するステージと、ツールがステージに接触した上下
位置を検出する検出手段と、ツールをステージに接触さ
せた時の上下位置をＸ方向の２点とこのＸ方向の１点よ
りＹ方向の１点の少なくとも３点を検出した結果によっ
てツールの傾き角を演算して前記ツール調整手段を移動
させる信号を出力する演算装置とを備えた構成により達
成される。

［作用Ｊ ツール平行出し方法によれば、ツールをステージに接触
させてＸ方向の２点におけるツールの上下位置を検出す
る。これによりステージ面に対するツールの傾き角が算
出される。そこで、この傾き角に相当する量だけツール
を回動させることにより、ツールのＸ方向の下面はステ
ージと平行になる。Ｙ方向の調整についても同様である
。

ツール平行出し装置によれば、ツールをステージに接触
させ・た時のツールの上下位置は検出手段によって検出
される。そこで、Ｘ方向の２点におけるツールの上下位
置を検出すると、演算装置によってステージに対するツ
ールのＸ方向の傾き角が算出される。この算出された傾
き角だけツール調整手段によってツールが回動させられ
る。これにより、Ｘ方向の平行出しが調整される。Ｙ方
向の調整についても同様である。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図により説明する。

第１図に示すように、平面上のＸＹ力方向駆動される周
知構造のＸＹテーブルｌ上には、ヘッド２が搭載されて
おり、ヘッド２には断面コ字状のフレーム３が上下動可
能に設けられている。フレーム３にはツールホルダ４が
固定ねじ５により固定されている。ツールホルダ４には
ツール６がツール受は板７で押付けられ、固定ねじ８で
固定されている。

前記ツールホルダ４の裏面にはピンｌＯが固定されてお
り、このビン１０はフレーム３に挿入されている。また
ツールホルダ４には雌ねじビンｌｌが回転自在に取付け
られており、この雌ねじビン１１にはＸ方向に配設され
た雄ねじ１２が螺合されている。雄ねじ１２はフレーム
３の側面に固定されたＸ方向調整用モータ１３の出力軸
１３ａに連結されている。

従って、固定ねじ５を緩め、Ｘ方向調整用モータ１３を
駆動させると、雄ねじ１２によって雌ねじビン１１がＸ
方向に移動させられ、ツールホルダ４はビン１０を中心
として回動するので、ツール６の下面のＸ方向の平行度
が調整される。

前記ツールホルダ４にはＹ方向に対して垂直に割り溝４
ａが形成され、ツール取付部４ｂにはＹ方向に雌ねじ４
Ｃが形成されている。雌ねじ４Ｃに対応したフレーム取
付部４ｄ及びフレーム３には穴４ｅ、３ａが形成され、
これらの穴４ｅ、３ａを通して前記雌ねじ４Ｃには雄ね
じ１４が螺合されている。雄ねじ１４はフレーム３の裏
面に固定されたＹ方向調整用モータ１５の出力軸１５ａ
に連結されている。

従って、Ｙ方向調整用モータ１５を駆動させると、雄ね
じ１４によってツール取付部４ｂが割り溝４ａの下端部
４ｆを中心として回動させられるので、ツール６下面の
Ｙ方向が調整される。

前記フレーム３上には荷重の変化を電圧に変換して出力
する荷重変換器２０が固定され、荷重変換器２０上には
上端に水平部２１ａを有する上下動アーム２１が固定さ
れている。一方、ヘッド２にはツール上下動用モータ２
２が固定されており、ツール上下動用モータ２２の出力
軸２２ａには回転板２３が偏心して固定されている０回
転板２３には前記上下動アーム２１の水平部２１ａを上
下より挟持する２個のベアリング２４が取付けられてい
る。

前記荷重変換器２０の出力信号は、第２図に示すように
設定荷重に対する指令値を出力する荷重信号設定器３０
に入力され、荷重信号設定器３０より出力する指令値は
、ツール上下動用モータ２２を制御するモータ制御部３
１に入力される。またツール上下動用モータ２２に取付
けられたエンコーダ３２の出力、即ちツール６の上下移
動量は、前記モータ制御部３１に入力される。なお、図
示しないが、ツール６には該ツール６を加熱するヒータ
が内蔵されている。

従って、ツール上下動用モータ２２を駆動させると、該
モータ２２の出力軸２２ａの回転に伴って回転板２３が
回転して上下動アーム２１が上下動するので、荷重変換
器２０を介してツールホルダ４及びツール６が上下動す
る。

そこで、ツール上下動用モータ２２を駆動させてツール
６を下降させ、ツール６をステージ４０に接触させると
、荷重変換器２０にストレスが加わり、電気信号が発生
する。この位置は第２図に示スようにエンコーダ３２に
よる位置入力３３として得られ、演算袋ｇ１３４に記憶
される。

次にステージ４０の上面に対するツール６の平行出し方
法を説明する。

まず、予＃１ＩＷＲ査として、ツール６の取付軸ｚｌを
ステージ４０の上面に対して直角になるように２ｇＩ整
する。この調整は装置を組立た後に１回だけ行えばよい
ものである。以下、第３図及び第４図により説明する。

０１ｘ、θ１ｙはそれぞれ水平基準面４１に対するＸＹ
テーブル１のＸ軸及びＹ軸の傾斜角、θ２Ｘ、０２Ｖは
それぞれ水平基型面４１に対するステージ４０のＸ方向
及びＹ方向の傾斜角、θＸはｘＹテーブル１のＸ軸に対
するステージ４０のＸ方向の傾斜角、θｙはｘＹテーブ
ルｌのＹ軸に対するステージ４０のＹ方向の傾斜角とす
ると、θＸ：θ１ｘ＋θ２ｘ、　　θｙ＝θＩｙ＋θ２
ｙとなる。またＺ軸はフレーム３がヘッド２に案内され
て上下動する方向、即ちツール６の上下動方向である。

そこで、ツール６の代りに先端が尖った測定ピン４２を
ツールホルダ４に取付け、ステージ４０のコーナのＡ、
Ｂ、Ｃ点の３点のＸ方向の位置の測定を行う、即ち、Ａ
点の位置の測定は、前記したようにツール上下動用モー
タ２２を駆動させて測定ビン４２を下降させ、測定ビン
４２がＡ点と接触した時に荷重変換器２０より電気信号
が発生する時のエンコーダ３２による位置人力３３によ
って得られる。

次にツール上下動用モータ２２を逆転させて測定ビン４
２を上昇させ、ＸＹテーブル１のＸ軸駆動モータを作動
させて測定ビン４２をＸ軸方向にＨ＋ｘのＢ点へ移動さ
せる。そして、前記Ａ点の場合と同様に測定ビン４２を
下降させると、測定ビン４２がステージ４０面に接触し
たＢ点の位置が測定される。即ち、ＸＹテーブルｌのＸ
軸からの距１１１＋、ｉ２が判る。

そこで、θｘ＝ｔａｎ７’　　（Ｃ１＋　−Ｊ１２　）
　／Ｈ＋Ｘ）となる、θｙについても同様に、Ｂ点より
測定ビン４２を上昇させてＸＹテーブルｌをＹ軸方向に
Ｈ＋Ｖの０点へ移動させ、その後測定ビン４２を下降さ
せてステージ４０面との接触した０点の位置を得ること
により、同様に求められる。

前記したθＸ、θｙは第２図に示す演算装置３４によっ
て演算され、θＸ、θｙの量に従ってそれぞれＸ方向調
整用及びＹ方向調整用制御部３５．３６を介してＸ方向
調整用モータ１３、Ｙ方向調整用モータ１５が駆動され
、ツ−ル６付軸Ｚ、がステージ４０面と直角になるよう
に調整される。

次に本調整の方法について説明する。実際に使用するツ
ール６をツールホルダ４に取付ける。この状態を模式図
で表わすと第５図のようになる。

そこで、第６図のように、ステージ４０の３つのコーナ
にツール６のコーナを接触させてＤ点、Ｅ点、Ｆ点の上
下位置を求める。そこで、前記した予＃ｉｌ調査と同様
の算出方法によりステージ４０面に対するＸ方向のツー
ル６の傾き角ΔθＸは、第７図に示すようにΔθＸ＝θ
ｘ−ｔａｎ”　　（（ｕ３−１＜　）／Ｈ２ｘｌ　とし
て求められる。またステージ４０面に対するＹ方向のツ
ール６の傾き角Δθｙも同様にして求められる。

これらのΔθＸ、Δθｙは第２図に示す演算装置３４に
より算出され、前記したと同様にしてＸ方向調整用モー
′り１３、Ｙ方向調整用モータ１５が駆動され、ΔθＸ
、Δθｙの量に従ってツ−ル６付軸Ｚ、の傾きが調整さ
れる。以後、ツール６を交換する時はこの本調整のみを
行うだけでよい。

このように、傾き量が物理的な数値で得られるので、Ｘ
方向調整用モータ１３．Ｙ方向調整用モータ１５を駆動
させてツール６をＸ方向、Ｙ方向に回動させることがで
き、ツール６の平行出しを自動的に行うことができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように５本発明によれば、ステ
ージ面に対するツール下面の傾き角が算出されるので、
ツールのＸ方向及びＹ方向に回動をモータ等のように電
気的に制御可能な駆動手段によって行うことにより、前
記傾き角に相当する量だけツールを回動させるように前
記駆動手段に入力することにより、ツール下面の傾き角
は自動的に調整される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示し、（ａ）は−部断面正
面図、（ｂ）は一部断面側面図、第２図は第１図の制御
装置のブロック図、第３図は予備調整の説明図、第４図
は第３図のＸ方向の予備調整の説明図、第５図は予４Ｉ
Ｉ調整が完了した状態の説明図、第６図は本調整を示し
、（ａ）は３点測定の説明図、（ｂ）はＸ方向の測定説
明図、（Ｃ）はＹ方向の測定説明図、第７図はＸ方向の
測定の説明図である。 １：ＸＹテーブル、　　　２：へ−２ド、３：フレーム
、　　　　　４：ツールホルダ、４Ｃ：雌ねじ、　　　
　　６：ツール、１１：雌ねじピン、　　　１２：雄ね
じ、１３：ｘ方向調整用モータ、　　１４：雄ねじ。 １５：Ｙ方向調整用モータ、 ２０：荷重変換器、　　　２１：上下動アーム、２２：
ツール上下動用モータ、 ３２：エンコーダ、　　　３３：位置入力、３４：演算
装置、　　　　４０：ステージ、ΔθＸ：ステージ４０
面に対するＸ方向のツール６の傾き角。 Δθ　ｙ　： ステージ４０面に対するＹ方向のツール６の傾き角。 第 図 （０） （１）） ＸＹ干−フ゛７し ２：八・／ド゛ ３：フレーム ４：ツーｌし１′、ｌレフ゛。 ４ｃ：画ねσ ６・　゛ソーｌし １１°叔１ねσヒ６ン １２：本音ねじ゛ ３：Ｘか伺調整用モーγ ４：Ｓ佳ねし゛ ５：Ｙ方角１周智用モーγ ２〇−碕生°隻倹器 ２１：上下動アーム ４０：ステーシ” 第 図 ３ ５ 第 図 第 図 第 ５ 図 第 図 第 図 （Ｃ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ツールをステージへ接触させた時の上下位置をＸ
   方向の２点とこのＸ方向の１つの点よりＹ方向の１点の
   少なくとも３点を検出し、これらの上下位置よりツール
   下面のステージ面に対する傾き角を算出し、この傾き角
   を補正するようにツールをＸＹ方向に回動させることを
   特徴とするツールの平行出し方法。
2. （２）ツールを上下動させるツール上下駆動手段と、ツ
   ールを保持したツールホルダをＸＹ方向に回動させるツ
   ール調整手段と、ツールをＹ方向に駆動させるＸＹテー
   ブルと、半導体を位置決め保持するステージと、ツール
   がステージに接触した上下位置を検出する検出手段と、
   ツールをステージに接触させた時の上下位置をＸ方向の
   ２点とこのＸ方向の１点よりＹ方向の１点の少なくとも
   ３点を検出した結果によってツールの傾き角を演算して
   前記ツール調整手段を移動させる信号を出力する演算装
   置とを備えたことを特徴とするツールの平行出し装置。