JPH0638425Y2 - ダイボンダのチップ搬送機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はダイボンダにおける半導体チップの搬送機構、
特にリードフレームの送り方向に交叉する方向に複数個
の半導体チップを接着する場合に好適なダイボンダのチ
ップ搬送機構に関する。

（従来の技術） 従来、第３図に示すように、リードフレーム33に、リー
ドフレームの送り方向Ｙと交叉する方向（例えば送り方
向Ｙと直行する方向Ｘ）に間隔ｌを隔てた位置A,B・・
・に複数の半導体チップ（以下、チップという）を接着
したい場合があり、かかる要望に応える機構として第４
図に示すものが知られている（特公昭59−35177号公報
参照）。

即ち、固定ベース30に固定された案内棒31にはＸ方向に
摺動可能に搬送レール体32が嵌装されている。搬送レー
ル体32の案内部32aに沿ってリードフレーム33は紙面と
直角方向（Ｙ方向）にタクト的に前進できるようになっ
ている。他方、固定ベース30に固定されたモータホルダ
34にはモータ35が固定され、その駆動によって回転する
カム36がモータ駆動軸に取付けられている。搬送レール
体32に固定されたアーム37にはカムフオロア38が回転自
在に取付けられている。搬送レール体32及びアーム37は
引張りスプリング39の付勢により図で左方に引張られ、
カムフオロア38は常時カム36に当接している。40は、チ
ップａを真空吸着しているコレットである。

作用を説明すると、ボンディングすべきチップａを真空
吸着しているコレット40がリードフレーム33上のボンデ
ィング位置Ａの真上に来た時、図示のようにカム36の短
径部にカムフオロア38が当接しているため、コレット40
の下降によりチップａは第３図の符号Ａで示す位置にボ
ンディングされる。そして該ボンディングと同時に、図
示省略した他方のコレットによって真空吸着された新た
なチップが該他方のコレットとともにボンディング位置
に来るまでの間に、モータ35及び該モータ軸に固定され
たカム36が所定角度例えば180°だけ回転してカム36の
長径部にカムフオロア38が当接した状態となる。そのと
きコレット40に吸着された新たなチップは第３図の符号
Ｂで示す位置の真上に位置するので、コレット40の下降
によりチップは該Ｂ位置にボンディングされる。Ｂ位置
でのボンディング終了後、リードフレーム33はＹ方向に
１ピッチ前進し、その後上記したと同じ作動が繰返され
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような機構では、リードフレーム
を案内する搬送レール体32をカム36及びスプリング39に
よる機構を用いて移動させる構成となっているため、装
置自体の大型化は避けられず、また、高速化に伴うカム
への追従性の問題もあり、振動発生の原因ともなりかね
ない。また、新しいリードフレームを搬送レール体32の
案内部32aに挿入する場合、モータ35を所定位置で停止
させなければならないという問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 上記のごとき問題点を解決するため本考案にあっては、
間欠的に回転作動する回転支持部と、該可動支持部に支
持され、該回転支持部が描く円の半径方向に伸縮自在な
チップ保持系と、前記円に沿って設けられ前記チップ保
持系を案内する固定ガイドレール及び回動ガイドレール
と、該可動ガイドレールを前記円の半径方向外側に向か
って移動させることによって、前記可動ガイドレールに
案内されている前記チップ保持系を前記接着位置に応じ
て所定量だけ移動させる移動手段とを備えた構成とし
た。

（作用） 前記構成において、回転支持部が回転するとチップ保持
系が固定ガイドレール及び可動ガイドレールに沿って移
動する。また、チップ保持系が可動ガイドレールに案内
されているとき、移動手段が、ボンディング位置に応じ
て可動ガイドレールを前記円の半径方向外側に向かって
所定量だけ移動させる。すると、チップ保持系が、回転
支持部において、可動ガイドレールに追随して半径方向
外側に向かってボンディング位置に応じた所定量だけ伸
縮される。

したがって、回転支持部が一回転する間においては、チ
ップ保持系の伸縮量が、可動ガイドレールに案内されて
いるときにだけ、ボンディング位置に応じて所定量だけ
変化される。このため、チップ保持系が可動ガイドレー
ルに案内され状態にあるときにボンディング作業を行わ
せて、リードフレームや基板等のボンディング対象を移
動させることなく、異なるボンディング位置へチップを
ボンディングすることができる。しかも、回転支持部が
回転作動しているときでも、前記チップ保持系は伸縮が
可能である。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を、その平面図を示す第１図及
びその側面図を示す第２図を参照して説明する。

１はモータ２の駆動により間欠回転する間欠回転軸、３
は間欠回転軸１が固定されるボス部3aと半径方向に延び
るアーム部3bとを有する回転支持部としての回転アーム
である。４、４′はそれぞれアーム部3b上に設けたガイ
ド5,5′に沿って半径方向に伸縮可能に取付けられた可
動アーム、6,6′はそれぞれ可動アーム4,4′に上下動可
能に取付けられたボンディングツール、本例では真空吸
着式のコレットで、図示省略した負圧源に通じるバキュ
ーム穴6a,6a′を有する。6b,6b′はリターンスプリン
グ、6c,6c′はストッパーである。上記可動アーム，コ
レット，リターンスプリング等をもって本考案のチップ
保持系が構成されている。7,7′はそれぞれツール上下
用のモータ8,8′の駆動により上下動するコレット押圧
板である。９は回転アーム３及び可動アーム4,4′の上
方に固定された固定板で、この固定板９に前記モータ２
が固定されている。

10は固定板９に固定された半円リング状の固定ガイドレ
ールで、その半円リング両端部には切欠き10aが設けて
ある。11は固定板９に設けられた可動板用ガイド部材26
a,26bにＸ方向に摺動自在に支持された可動板で、この
可動板11に半円リング状の可動ガイドレール12が支柱11
aを介して取り付けられており、この可動ガイドレール1
2の半円リング両端部に前記切欠き10aに対設する切欠き
12aが設けてある。

可動アーム4,4′の基端部にはそれぞれ回転自在な２個
のガイドローラ13,13及び13′,13′が固定ガイドレール
10及び可動ガイドレール12を挾持できるように取付けら
れている。

14は固定板９上に固定されたモータで、その駆動軸はカ
ップリング15を介してボールねじ軸16に連結され、ボー
ルねじ軸16のボールねじは、可動板11に固定されたボー
ルねじナット17に螺合されている。モータ14,ボールね
じ軸16,ボールねじナット17等が可動ガイドレール12の
移動手段を構成している。

18は半導体ウエハ19を保持するウエハリング、20,20a,2
0bは半導体ウエハを構成する個々の半導体チップ（以下
チップという）である。21はピン突上げ機構で、チップ
吸着時に突上げピン21aを突出させて、チップ吸着を容
易ならしめるものである。

22はリードフレーム、23はリードフレームの案内レー
ル、24はリードフレームをＹ方向に所定距離だけ送るた
めの送り機構で送りピン24aを備えている。

以上の構成になる本実施例装置の作用につき説明する。

モータ２の間欠回転により、一方のコレット６が吸着し
ようとするチップ20aの真上で停止し、すでにチップ20b
を吸着している他方のコレット６′がリードフレーム22
上のボンディング点Ａの真上で停止すると、モータ8,
8′が駆動されてコレット押圧板7,7′が下降し、コレッ
ト6,6′をスプリング6b,6b′の反撥力に抗して押し下げ
る。そしてコレット６により、突き上げピン21aによっ
て突き上げられたチップ20aを真空吸着するとほぼ同時
に、コレット６′により、すでに吸着済みであったチッ
プ20bをリードフレーム22上のボンディング点Ａ（第３
図のＡ位置）上にボンディングする。これら吸着とボン
ディングは両コレット6,6′のほぼ下降限近くにおける
下降及び上昇の過程中で行われる。

さてボンディングが終ってコレット押圧板7,7′が上昇
するに従い、コレット6,6′はリターンスプリング6b,6
b′によりストッパー6c,6c′がそれぞれ可動アーム4,
4′に当接するまで上昇する。その上昇完了後又は上昇
中にモータ２が駆動されて間欠回転軸１は180°だけ回
転するが、その際モータ14が駆動され、その駆動軸及び
これに結合されたボールねじ軸16は予め定められた回転
角度だけ回転する。ボールねじ軸16の回転により、これ
に螺合するボールナット17,可動板11,可動ガイドレール
12は所定距離（第３図の距離ｌ）だけ図で左方に移動す
る。

したがって、チップ20aを吸着したコレット６が可動ア
ーム４とともに180°回転するとき、最初の90°の間は
ガイドローラ13,13が固定ガイドレール10に案内されな
がら回転するため可動アーム４の半径方向の伸縮はない
が、ガイドローラ13,13が固定ガイドレール10から可動
ガイドレール12に乗り移った後、即ちほぼ90°から180
°まで回転する間は可動アーム４は半径方向に徐々に伸
び、180°の所では所定距離（第３図の距離ｌ）だけ伸
びる。したがって、180°回転して停止したときには、
チップ20aはボンディング点Ｂ（第３図のＢ位置）の真
上に位置する。

他方、コレット６′は固定ガイドレール10に案内されて
チップ吸着位置の真上に位置する。

そこでモータ８が再駆動され、新たなチップの吸着と、
ボンディング点Ｂに対するボンディングとが行われる。

その吸着とボンディングが行われた後、また回転アーム
が180°回転するが、その際リードフレーム22の送り機
構24が作動し、送りピン24aをリードフレーム22の案内
穴25に係合させ、所定距離（例えば第３図の距離ｌ）だ
けリードフレームを前進させて次のボンディングに備え
る。そして、以上述べた動作を繰り返して、吸着及びボ
ンディングを行う。

したがって、リードフレーム22の案内レール23を移動さ
せることなく、可動ガイドレール12の移動により可動ア
ーム4,4′を伸縮させ、異なるボンディング位置（図３
のＡ位置及びＢ位置）へチップをボンディングする構成
であるため、ダイボンダ自体の小型化を図ることができ
る。

また、前記可動アーム4,4′の伸縮は、回転アーム３を
回転作動させながら連続的に行えるため、装置の高速化
を図ることができる。しかも、コレット6,6′の取り付
けられた可動アーム4,4′が、常に固定ガイドレール10
又は可動ガイドレール12によって案内されているため、
高速作動時に可動アーム4,4′が振動することもない。

さらに、案内レール23を移動させないため、リードフレ
ーム22を間断無く案内レール23に供給することができ
る。これによっても、装置の高速化を図ることができ
る。

（考案の効果） 以上説明したように本考案にあっては、可動ガイドレー
ルをボンディング位置に応じて所定量だけ移動させるこ
とにより、これに案内されたチップ保持系をボンディン
グ位置に応じた量だけ伸縮させる構成としたことから、
ボンディング対象を移動させることなく、チップを異な
るボンディング位置へボンディングすることができる。
よって、装置の小型化を図ることができる。

また、チップ保持系の伸縮を回転支持部の回転作動時に
連続的に行え、しかも、チップ保持系が常に固定ガイド
レール及び可動ガイドレールに案内されるため、振動を
殆ど発生させることなく高速化を図ることができる。

さらに、ボンディング対象を移動させる必要がないた
め、ボンディング対象を間断無く搬送経路に供給するこ
とができ、これによっても、装置の高速化を図ることが
できる。その結果、近年要望されている高速化への対応
が容易になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の平面図、第２図は第１図の
側断面図、第３図はリードフレームと該リードフレーム
上にボンディングされる半導体チップとの関係位置説明
図、第４図は公知例を示す側面図である。 １……間欠回転軸,2……モータ,3……回転アーム,3a…
…ボス部,3b……アーム部,4,4′……可動アーム,5,5′
……ガイド,6,6′……コレット,6a,6a′……バキューム
穴,6b,6b′……リターンスプリング,6c,6c′……ストッ
パー,7,7′……コレット押圧板,8,8′……モータ,9……
固定板,10……固定ガイドレール,10a……切欠き,11……
可動板,11a……支柱,12……可動ガイドレール,12a……
切欠き,13,13′……ガイドローラ,14……モータ,15……
カップリング,16……ボールねじ軸,17……ボールねじナ
ット,18……ウエハリング,19……半導体ウエハ,20a,20b
……半導体チップ,21……突上げ機構,21a……突上げピ
ン,22……リードフレーム,23……案内レール,24……送
り機構,24a……送りピン,25……案内穴,26a,26b……可
動板用ガイド部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】間欠回転運動によってチップを接着位置へ
   搬送するようにしたダイボンダにおいて、 間欠的に回転作動する回転支持部と、 該回転支持部に支持され、該回転支持部が描く円の半径
   方向に伸縮自在なチップ保持系と、 前記円に沿って設けられ前記チップ保持系を案内する固
   定ガイドレール及び可動ガイドレールと、 該可動ガイドレールを前記円の半径方向外側に向かって
   移動させることによって、前記可動ガイドレールに案内
   されている前記チップ保持系を前記接着位置に応じて所
   定量だけ移動させる移動手段と を備えてなるダイボンダのチップ搬送機構。