JPH0418699B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体のアウターリードを基板のアウ
ターリードと接続して半導体を基板を装着するア
ウターリードボンデイング装置に使用するボンデ
イングツールの研磨装置に関するものである。

〔従来技術〕

この種の装置においては従来は、複数の半導体
を取り付けたキヤリヤテープから前記半導体装置
をアウターリードの部分で切断して取出し、該半
導体を前記切断位置とほほ同じ高さでならべられ
て配備された装着位置において、プリント基板の
アウターリード部と接続しボンデイングするよう
になつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の装置においては、ボンデイング作業に当
りボンデイングツールは半導体のアウターリード
と基板とを受け台平面に対し絶えず平行に圧力を
加えなければならず、またツールは加圧、加熱、
融着をくりかえすことで局部的に摩耗してゆく。
摩耗によりボンデイング状態は悪くなるので、一
定時間ボンデイングに使用したツールは、作業者
によりツールのボンデイング面と受け台の面とが
平行になる様すり合わせ作業によりすり合わせ研
磨していた。本作業は、ボンデイングツールを受
け台に合わせて、傾きや平面度を、ボンデイング
をしながら、又はスタンプインキ等で当たり面を
確認しながらすり合わせをするため、作業者の熟
練を必要とし、又時間も多くかかる欠点があつ
た。

本発明は、従来の上記の如き問題点を解決し、
研磨作業を、未熟練作業者でも容易にかつ完全に
しかも短時間に行なうことのできるアウターリー
ドボンデイング装置のボンデイングツール研磨装
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〕

本発明は、上記の問題を解決する手段として、
複数の半導体を取付けたキヤリヤテープから、前
記半導体をアウターリードの部分で切断して取出
し、該半導体を、ボンデイングツールにより、ロ
ーダに装着したマガジンからボンデイング作業位
置に供給されたプリント基板のアウターリード部
と接続せしめてプリント基板の装着せしめるアウ
ターリードボンデイング装置のボンデイングツー
ル研磨装置において、プリント基板を供給するロ
ーダに、プリント基板の所定数ごとにプリント基
板と同じ外形寸法を有する研磨板を挿入したマガ
ジンを装着し、該研磨板がボンデイング作業位置
にまで移送されたときに該研磨板に対してボンデ
イングツールが研磨作業を行うようにしたことを
特徴とする、ボンデイングツール研磨装置を提供
するものであり、装置を停止することなく、作業
に習熟していない作業者でも研磨作業を容易にか
つ完全にしかも短時間で実施することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を説明するのに先立つてアウタ
ーリードボンデイング装置について説明する。

第１図はプリント回路１の一部に半導体２が組
込まれたプリント基板３を示す。

第２図は、その半導体２の付近の拡大図であ
り、第３図に実線で示す如き半導体２が、そのア
ウターリード４の先端がプリント基板３上のプリ
ント回路のリード５に重ねられて接続されて装置
されている。

半導体２は第３図に示す如く、ICチツプ６の
周縁のパツド７に接続してリード８が設けられて
いる。リード８の相互は、リード保持板９により
支えられ補強されている。リード８の端部はリー
ド保持板９から突出してアウターリード４を形成
している。

このような半導体２は次の如くして製造され
る。即ち、第３図に二点鎖線で示す如き、プラス
チツクフイルムより成る長いキヤリヤテープ１１
の長手方向に沿つて等ピツチで多数（図では一個
のみ示す）設けられている穴１２の周辺に末端部
１３を有し、内方に向けて延長されているリード
８の内側端にICチツプ６が接続されている。こ
の状態までは、予めインナーリードボンダを用い
て製造される。

このような状態のキヤリヤテープを１１をアウ
ターリードボンデイング装置に導き、リード８の
架橋部を切断線１４，１５にて切断し、半導体２
を取り出す。リード８の一部はリード保持板９よ
り突出してアウターリード４を形成する。

プリント基板３の所定の場所には第４図に示す
如き穴１６が設けられ、その周縁の一部にはプリ
ント回路によるリード５が設けられている。この
穴１６の上に第３図の実線の如き半導体２を重
ね、リード５の上にアウターリード４を重ね（例
えば４′，５′の如く）その上から加圧、加熱を行
つて、リード４とリード５とを融着せしめる。こ
のようにして半導体２がプリント基板３に装着さ
れる。

以上の如き作業を行なうアウターリードボンデ
イング装置について説明する。

第５図は装置の側面図であり、フレーム１７上
には、ボンデイングヘツド１８を載せたXYテー
ブル１９、アウターリードの切断部２０、移送部
２１、及びボンデイングステージ２２が設けられ
ている。

ボンデイングヘツド１８には、アウターリード
を融着するボンデイングツール２３と、プリント
基板３に対する半導体２の位置のズレを検出する
ためのカメラ２４が設けられている。

切断部２０は、キヤリヤテープ１１の受け台２
５とアウターリードを切断するカツタ２６とを備
えている。

移送部２１は、半導体２を吸着する吸着機構２
７を先端に備え、垂直軸のまわりに回転するアー
ム２８を有する。

ボンデイングステージ２２は、XYテーブル２
９、回転動作を行なうθテーブル３０、昇降動作
を行なうＺテーブル３１及び上面に真空吸着の開
口を設けた吸着台３２とより成る。

カメラ２４の検出により得られた位置ズレの信
号はカメラコントロールユニツトCCU３３に入
力されてモニタ３４に画像を現わし、さらにパタ
ーン認識装置PRU３５に入り、インターフエー
ス制御系３６に入り、ステージドライバー５４を
経てXYテーブル１９，２９、θテーブル３１に
信号を与えこれらの動きを制御するようになつて
いる。第６図、第７図において、３７はプリント
基板３を水平に一つづつ間欠的に移動せしめる
（移動装置の図は省く）ガイドレールであり、３
８は装着されたマガジンからガイドレール３７に
ブリント基板３を一つづつ供給するローダ、３９
はガイドレール３７から排出されるプリント基板
３を一つづつ受け入れるアンローダである。

第７図、第８図において、１１はキヤリヤテー
プ、４０はキヤリヤテープ１１をほぼ水平に、プ
リント基板３とほぼ同じ高さで並行に間欠的に移
動せしめる（駆動装置の図は省く）ガイドレール
である。４１はキヤリヤテープ１１の供給リー
ル、４２はスペーサフイルム４３の収納リール、
４４は送りスプロケツト、４５は空テープ収納箱
である。第９図は切断部２０の詳細図であり、ダ
イ４６とポンチ４７を備える。４８はバネ４９に
て下向力を受けているおさえである。５０は、受
け台２５の表面に出没し、キヤリヤテープ１１の
パーフオレーシヨンに挿入されてキヤリヤテープ
１１の位置決めをするピンである。

第１０図はアーム先端の吸着機構２７を示し、
中空孔５１が真空源と接続し、半導体２を吸着す
る。

第１１図はボンデイングステージ２２の上部の
詳細である。ガイドレール３７の下から、吸着台
３２に設けられた中空の吸着軸５２が貫通して、
Ｚテーブル（第５図）３１により昇降し、上昇し
たときは吸着した半導体装置２が持ち上げられた
状態で支えられ、アウターリード４とリード５と
の間に隙間が保てるようになつている。下降した
ときは、ICチツプ６の下面よりも吸着軸５２の
上面が下がつて隙間があくようになつている。５
３は出没可能の、プリント基板３の位置決めピン
である。

ボンデイングツール２３は昇降可能に支えられ
かつ加熱され、アウターリード４をリード５に押
し付けて融着して接続するようになつている。

動作につき説明すれば、供給リール４１より送
りスプロケツト４４の作用で繰り出されたキヤリ
ヤテープ１１の、或る半導体２が切断部２０に至
ると移送は一時停止され、カツタ２６のダイ４６
が下降する。先づおさえ４８がアウターリード４
に接触し、ポンチ４７との間でアウターリード４
を挟みこれを固定する。なおもダイ４６を押し下
げればダイ４６とポンチ４７との剪断作用でアウ
ターリード４は切断され半導体２が分離する。

アーム２８を回転させ吸着機構２７で半導体２
を吸着し、アーム２８を戻して吸着機構２７を移
動せしめ、半導体２をボンデイングステージ２２
の直上に位置せしめる。

このとき吸着台３２は上昇せしめておき、吸着
軸５２の上端は５２′の位置にある。

アーム２８を下降せしめ、半導体２を吸着台３
２の吸着軸５２の上端に載せ、吸着軸５２による
吸着を行ない吸着機構２７は吸着作用を中止し半
導体２の上方から去る。このときアウターリード
４の下面は、リード５の上面からｈだけ上方に離
れている。

ここでカメラ２４により上方からパターン認識
を行なう。パターン認識に当たつては、半導体２
のほぼ対角線の位置の適当な２点に合せマークを
付し、この合せマークが正確な基準位置にある状
態の基準パターンを予め記憶せしめておき、吸着
軸５２上に保持された実際の半導体２の合わせマ
ークと基準パターンの合せマークとのズレをXY
テーブル２９を動かしながら光学・電気的に検出
してそのズレ量の信号を得る。一方プリント基板
３のリード５の位置のズレも同様にしてXYテー
ブル１９を動かしながら光学・電気的に検出して
そのズレ量の信号を得る。この両方のズレ量の検
出信号により、プリント基板３側のリード５及び
半導体２のアウターリード４′の位置を確かめて
Ｘ、Ｙ方向のズレ及びθのズレを検出し、インタ
ーフエース制御系３６からの出力信号により、
XYテーブル２９、θテーブル３０の動きにより
リード５とアウターリード４′とを整合せしめ、
しかる後Ｚテーブル３１の操作により半導体２を
下降せしめアウターリード４′をリード５に重ね
て接触せしめる。

この動きと平行してXYテーブル１９によりボ
ンデイングツール２３が移動して半導体２の直上
に達し、下降してアウターリード４′のボンデイ
ングを行なう。

移送部２１の動きは、アーム２８の如き回転運
動でなくともよく、直線運動で吸着機構２７がガ
イドレール４０と３７との間を往復するようにし
てもよい。

上記のように、ボンデイングツール２３は装着
位置において、くりかえし加圧、加熱、融着作用
に使用されるため、ツール下面に凹凸が形成され
る。そこで定期的にツール下面を研磨する必要が
生ずる。

本発明は、上記アウターリードボンデイング装
置の機能を巧妙に利用して、ボンデイングツール
の研磨を行うものであり、以下、本発明の実施例
によるボンデイングツールの研磨装置について第
１２図ａ，ｂ，ｃにより説明する。

多数のプリント基板３をマガジン５５の中に収
容する際に、或る位置に、プリント基板３と同じ
外形寸法を有する研磨板５６を挿入しておく。こ
の様な研磨板５６入りマガジン５５をプリント基
板３のみのマガジン５５の場合と同様にローダ３
８に装着し、基板３と同様に研磨板５６をガイド
レール３７に載せてボンデイング受け台２５に搬
送する。

研磨板５６が受け台２５のボンデイング位置に
達すると、ボンデイングツール２３は下降して研
磨板に接触し、XYテーブル２９の作用により、
第１２図ａ，ｂ，ｃに示すような渦巻状の軌跡を
描いて移動し、研磨作用を行う。なお、この時、
ボンデイング受け台２５の上面とツール２３の下
面は平面であることが必要であるため、研磨板５
６は平行度、平面度が保証されていなければなら
ない。

ツールの研磨の頻度は経験的にわかつているの
で、この頻度に合わせて適当な間隔で研磨板５６
を挿入しておく。

又、ボンデイング受け台２５は、マガジンにプ
リント基板３と研磨板５６とが混在しているた
め、プリント基板３であるか、または研磨板５６
であるかの判定を行なう検出機能を有し、研磨板
５６が搬送されてきたことを光学的、機械的或い
は電気的に検出した時点から研磨動作に切り換え
るものとする。

研磨板の面積を大とし、研磨面の粗さを段階的
に粗から精にしたものを数枚準備し、これらの研
磨板によつて順次に研磨を行うことにより、精密
研磨が可能になる。なお、研磨時には、ボンデイ
ングツール２３に対する加圧力はボンデイング時
とは異なつたものとすることが必要である。

〔発明の効果〕 上記のように構成されているので、本発明のボ
ンデイングツール研磨装置は、ボンデイングツー
ルを研磨するため装置を停止することなく、研磨
作業に習熟していない作業者でも容易にしかも完
全にかつ短時間で遂行することができる。そして
特に管理に留意することなしに、自動的にしかも
定期的に研磨を実施し絶えずツールを再生するこ
とができるので、つねに良好なアウターリードの
ボンデイング作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に関するものであり、第
１図はプリント基板の平面図、第２図はその半導
体装置付近の拡大図、第３図は半導体装置の拡大
図、第４図はプリント基板の穴の拡大図、第５図
はアウターリードボンデイング装置の側面図、第
６図はその正面図、第７図は第６図の平面図、第
８図は−線断面正面図、第９図は切断部詳細
図、第１０図は吸着機構の一部断面図、第１１図
はボンデイングステージ頂部の断面図、第１２図
ａはマガジンの斜視図、同図ｂは研磨状態を示す
平面図、同図Ｃは研磨状態を示す正面断面図であ
る。 １……プリント回路、２……半導体、３……プ
リント基板、４，４′……アウターリード、５…
…リード、６……ICチツプ、７……パツド、８
……リード、９……リード保持板、１０……アウ
ターリード、１１……キヤリヤテープ、１２……
穴、１３……末端部、１４，１５……切断線、１
６……穴、１７……フレーム、１８……ボンデイ
ングヘツド、１９……XYテーブル、２０……切
断部、２１……移送部、２２……ボンデイングス
テージ、２３……ボンデイングツール、２４……
カメラ、２５……受け台、２６……カツタ、２７
……吸着機構、２８……アーム、２９……XYテ
ーブル、３０……θテーブル、３１……Ｚテーブ
ル、３２……吸着台、３３……CCU、３４……
モニタ、３５……PRU、３６……インターフエ
ース制御系、３７……ガイドレール、３８……ロ
ーダ、３９……アンローダ、４０……ガイドレー
ル、４１……供給リール、４２……収納リール、
４３……スペーサフイルム、４４……送りスプロ
ケツト、４５……空テープ収納箱、４６……ダ
イ、４７……ポンチ、４８……おさえ、４９……
バネ、５０……ビン、５１……中空孔、５２，５
２′……吸着軸、５３……ビン、５４……ステー
ジドライバー、５５……マガジン、５６……研磨
板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の半導体を取付けたキヤリヤテープか
   ら、前記半導体をアウターリードの部分で切断し
   て取出し、該半導体を、ボンデイングツールによ
   り、ローダに装着したマガジンからボンデイング
   作業位置に供給されたプリント基板のアウターリ
   ード部と接続せしめてプリント基板に装着せしめ
   るアウターリードボンデイング装置のボンデイン
   グツール研磨装置において、 プリント基板を供給するローダに、プリント基
   板の所定数ごとにプリント基板と同じ外形寸法を
   有する研磨板を挿入したマガジンを装着し、該研
   磨板がボンデイング作業位置にまで移送されたと
   きに該研磨板に対してボンデイングツールが研磨
   作業を行うようにしたことを特徴とする、ボンデ
   イングツール研磨装置。