JPH07142537A - アウターリードの位置決め方法及びアウターリードボンディング方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】テープキャリアパッケージのアウターリードと
回路基板上の実装用パッドとの位置決めを容易に行うと
ともに、アウターリードボンディング装置の開発にかか
るコストを低減することを目的とする。 【構成】テープキャリアパッケージ供給部２により供給
されたテープキャリアパッケージＰをパッケージ吸着・
実装装置４にて吸着し、そのパッケージＰのアウターリ
ードの任意の二点にレーザー照射部５にてレーザー光を
照射する。次にパッケージＰをパッケージ吸着・実装装
置４にて当該照射位置から移動させ、そのレーザー光の
照射位置に、基板２８の実装用パッドを基板移動装置３
によりアウターリードのレーザー光の照射部分と対応さ
せて位置決めする。そして、再びパッケージＰを元のレ
ーザー光の照射位置に戻すようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＱＦＰ(Quad Flat Pac
kege) やＴＡＢ(Tape Automated Bonding)テープを用い
たプラスチックパッケージ（いわゆるテープキャリアパ
ッケージ）のアウターリードボンディングにおけるアウ
ターリードの位置決め方法及びアウターリードボンディ
ング方法並びに装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高性能化に伴
い半導体チップ（ＩＣチップ）等の電子部品を搭載する
電子部品搭載装置も多ピン化、小型化、表面実装化が進
んでいる。

【０００３】表面実装用の電子部品搭載装置としてはＱ
ＦＰ（クアッデッド・フラット・パッケージ）等に代表
されるように、所謂リードフレームを使用した半導体パ
ッケージが主流を占めている。しかしながら、ＩＣの高
集積化とともに端子数の増加、インナーリードと接続さ
れるＩＣチップの接続ピッチの狭ピッチ化が進むと、エ
ッチング等で形成されるリードフレームでは、多ピン
化、狭ピッチ化が困難である等の問題が生じる。そこ
で、半導体パッケージに代わってテープ状のフィルム
（通常ポリイミド）を用いたテープキャリアパッケージ
を回路基板へ実装するＴＡＢ法が高密度実装、薄型実装
に適した方式として注目されている。ＴＡＢ法ではフィ
ルムに形成されたリードの一部であるインナーリードに
ＩＣチップの電極部を熱圧着し、アウターリードボンデ
ィングによりインナーリードと一体のアウターリードを
回路基板上の実装用パッドに接続するようにしている。

【０００４】テープキャリアパッケージのアウターリー
ドボンディングを行う際には、まず回路基板への実装直
前にリード外端の共通接続部を切断してテープキャリア
パッケージをテープキャリアから切り離す。そして、半
田あるいは半田及びフラックスでコートされた回路基板
上の実装用パッドに、切り離されたテープキャリアパッ
ケージのアウターリードを位置決めして、加熱したブレ
ード等によって加圧して熱圧着する。従って、アウター
リードボンディングにおいては、テープキャリアパッケ
ージのアウターリードと回路基板上の実装用パッドとの
正確な位置決めが要求される。

【０００５】従来、アウターリードボンディング装置で
は、カメラを用いてアウターリードと実装用パッドとを
観察して位置決めするようにしている。図１５（ｂ），
図１６に示すように、テープキャリアパッケージの各端
のアウターリード１００に認識突部１０１が形成され、
回路基板１０２の実装用パッド１０３列の近傍に認識マ
ーク１０４が形成されている。そして、アウターリード
ボンディング装置は図１５（ａ），図１６に示すよう
に、カメラ１０５ａ，１０５ｂが観察した認識突部１０
１と認識マーク１０４との位置データを基に、アウター
リード１００を実装用パッド１０３に機械的に位置決め
してアウターリードボンディングするようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したア
ウターリードボンディング装置においては、次のような
問題がある。

【０００７】従来の画像認識方法では、テープキャリア
パッケージを観察するカメラと回路基板１０２を観察す
るカメラを必要とする。又、認識された画像データを基
にアウターリード１００の認識突部１０１の座標値と、
実装用パッド１０３列近傍の認識マーク１０４の座標値
とを演算し、その演算結果に基づいて位置決めするよう
になっている。従って、画像データを演算処理するプロ
グラムの作成や演算処理回路の設計に時間がかかって装
置自体が複雑なものとなるばかりでなく、装置の開発に
時間がかかって開発コストが多大なものとなるという問
題がある。

【０００８】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであってその目的は、テープキャリアパッケ
ージ等のパッケージのアウターリードと回路基板上の実
装用パッドとの位置決めを容易に行うことができるとと
もに、位置決め等のための装置の開発にかかるコストを
低減することができるアウターリードボンディングにお
けるアウターリードの位置決め方法及びアウターリード
ボンディング方法並びに装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め請求項１に記載の発明は、ベアチップが搭載されたパ
ッケージを吸着し、その吸着されたパッケージのアウタ
ーリード又は基板に形成されたパッケージの実装用パッ
ドのいずれか一方の任意の二点にスポット光を照射し、
次にスポット光が照射されたパッケージ又は基板のいず
れか一方を当該照射位置から移動させ、そのスポット光
の照射位置に他方の実装用パッド又はアウターリード
を、前記一方のアウターリード又は実装用パッドのスポ
ット光の照射部分と対応させて位置決めし、再び最初に
スポット光が照射されたパッケージ又は基板のいずれか
一方を元のスポット光の照射位置に戻すようにした。

【００１０】請求項２に記載の発明は、ベアチップが搭
載されたパッケージを吸着し、その吸着されたパッケー
ジのアウターリード又は基板に形成されたパッケージの
実装用パッドのいずれか一方の任意の二点にスポット光
を照射し、次にスポット光が照射されたパッケージ又は
基板のいずれか一方を当該照射位置から移動させ、その
スポット光の照射位置に他方の実装用パッド又はアウタ
ーリードを、前記一方のアウターリード又は実装用パッ
ドのスポット光の照射部分と対応させて位置決めし、再
び最初にスポット光が照射されたパッケージ又は基板の
いずれか一方を元のスポット光の照射位置に戻した後、
アウターリードを実装用パッドに対して接合するように
した。

【００１１】請求項３に記載の発明は、ベアチップが搭
載されたパッケージを供給するパッケージ供給手段と、
前記パッケージ供給手段により供給されたパッケージを
吸着する吸着手段と、前記パッケージを実装するための
実装用パッドを備えた基板を搭載する搭載台と、前記吸
着手段により吸着されたパッケージのアウターリード又
は、前記搭載台に搭載された基板の実装用パッドのいず
れか一方の任意の二点にスポット光を照射するスポット
光照射手段と、前記吸着手段により吸着されたパッケー
ジ又は前記搭載台に搭載された基板のいずれか一方を、
アウターリード又は実装用パッドにスポット光が照射さ
れる照射位置とスポット光が照射されない待機位置との
間を移動させる移動手段と、前記移動手段によりパッケ
ージ又は基板のいずれか一方が待機位置に移動した状態
で、アウターリード又は実装用パッドへのスポット光の
照射位置に、他方の実装用パッド又はアウターリードを
前記一方のアウターリード又は実装用パッドのスポット
光照射部分と対応して位置決めする位置決め手段と、前
記移動手段により最初にスポット光が照射されたパッケ
ージ又は基板のいずれか一方を照射位置に移動させた状
態で、アウターリードを実装用パッドに対して接合する
接合手段とを備えた。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の方法では、ベアチップが搭載
されたパッケージが吸着され、その吸着されたパッケー
ジのアウターリード又は、基板に形成されたパッケージ
の実装用パッドのいずれか一方の任意の二点にスポット
光が照射される。次に、スポット光が照射されたパッケ
ージ又は基板のいずれか一方が当該照射位置から移動さ
れる。続いて、そのスポット光の照射位置に他方の実装
用パッド又はアウターリードが、前記一方のアウターリ
ード又は実装用パッドのスポット光の照射部分と対応さ
せて位置決めされる。すなわち、スポット光照射部分に
パッド又はアウターリードが合うように基板又はパッケ
ージを移動することにより位置決めされる。そして、再
び最初にスポット光が照射されたパッケージ又は基板の
いずれか一方が元のスポット光の照射位置に戻される。
従って、カメラによりアウターリードや実装用パッドを
観察して座標値を演算処理するためのプログラムを作成
したり演算処理回路の設計をする必要がなくなり、位置
決めが簡単となる。

【００１３】又、請求項２に記載の方法では、前記の方
法によりアウターリードと実装用パッドとが位置決めさ
れた後、アウターリードが実装用パッドに対して接合さ
れる。

【００１４】請求項３に記載の装置では、パッケージ供
給手段によりベアチップが搭載されたパッケージが供給
されると、吸着手段によりパッケージが吸着される。
又、搭載台にパッケージを実装するための実装用パッド
を備えた基板が搭載される。この状態でスポット光照射
手段によりパッケージ又は、基板に形成されたパッケー
ジの実装用パッドのいずれか一方の任意の二点にスポッ
ト光が照射された後、移動手段によりパッケージ又は基
板のいずれか一方が待機位置に移動される。次に、位置
決め手段によりアウターリード又は実装用パッドへのス
ポット光の照射位置に、他方の実装用パッド又はアウタ
ーリードが前記一方のアウターリード又は実装用パッド
のスポット光照射部分と対応して位置決めされる。そし
て、移動手段により最初にスポット光が照射されたパッ
ケージ又は基板のいずれか一方が照射位置に移動された
状態で、アウターリードが実装用パッドに対して接合さ
れる。

【００１５】

【実施例】（実施例１）以下、本発明を具体化した実施
例１を図１〜図１０に従って説明する。

【００１６】図１はアウターリードボンディング装置の
斜視図であり、図２は同正面図、図３は同平面図、図４
は右側面図である。図１〜図４に示すように、アウター
リードボンディング装置１はパッケージ供給手段として
のテープキャリアパッケージ（以下、パッケージ供給部
という）２と、位置決め手段としての基板移動装置３
と、吸着手段，移動手段，接合手段としてのパッケージ
吸着・実装装置４と、スポット光照射手段としてのレー
ザー照射部５とから構成されている。

【００１７】パッケージ供給部２は搭載台６を備え、そ
の搭載台６は本体ベース７上に設けられた一対のレール
８に摺動可能に載置されている。又、各レール８の内側
には一対の送りネジ９ａ，９ｂが架設されており、前記
搭載台６に送りネジ９ａが遊挿され、送りネジ９ｂが螺
挿されている。そして、搭載台６は送りネジ９ｂを駆動
する搭載台移動用モータ１０の回転によりＸ方向（以
下、本体ベース７の長手方向をＸ方向とし、幅方向をＹ
方向とする）へ移動されるようになっている。搭載台６
の上面には予めテープキャリアから切り離されたテープ
キャリアパッケージ（以下、パッケージという）Ｐを搭
載する搭載用凹部６ａが４箇所に亘って並設されてい
る。又、搭載用凹部６ａと隣接する位置には、同搭載用
凹部６ａよりも低いフラットな面を有するレーザー照射
用ステージ６ｂが形成されている。なお、各搭載用凹部
６ａに搭載されたパッケージＰは、図示しない吸着装置
により吸着されるようになっている。

【００１８】基板移動装置３は基台１３を備え、その基
台１３は送りネジ９ａが螺挿され、送りネジ９ｂが遊挿
された状態で、前記レール８上に摺動可能に載置されて
いる。そして、基台１３は送りネジ９ｂを駆動する基台
移動用モータ１４の回転によりＸ方向へ移動されるよう
になっている。基台１３上には第１のスライダ１５の支
持台１６が固着されている。支持台１６にはＹステージ
１７が図示しないラックアンドピニオン機構によりスラ
イド可能に取付けられている。Ｙステージ１７はピニオ
ンギア（図示しない）を駆動するＹスライド用モータ１
８の回転によりＹ方向へ往復移動可能となっている。Ｙ
ステージ１７上には第２のスライダ１９の支持台２０が
第１のスライダ１５と直交して固着されている。支持台
２０にはＸステージ２１が図示しないラックアンドピニ
オン機構によりスライド可能に取付けられている。Ｘス
テージ２１はピニオンギア（図示しない）を駆動するＸ
スライド用モータ２２（図４に図示）の回転によりＸ方
向へ往復移動可能となっている。Ｘステージ２１上には
第３のスライダ２３の支持台２４が固着されている。支
持台２４にはθステージ２５が回動可能に取付けられて
いる。θステージ２５はその外周に設けられたギア（図
示しない）にθスライド用モータ２６（図４に図示）の
ギア（図示しない）が螺合しており、θスライド用モー
タ２６の回転により所定角度回動可能となっている。θ
ステージ２５上には基板搭載用テーブル２７が固着され
ており、その基板搭載用テーブル２７には基板２８が一
対の位置決め部材２９により位置決めされた状態で搭載
されるようになっている。

【００１９】パッケージ吸着・実装装置４は吸着・実装
ツール３２が本体ベース７と、その本体ベース７上に設
けられた前方開放の枠体３３の後部との間に架設された
送りネジ３４及び支柱３５に取付けられている。

【００２０】吸着・実装ツール３２は支持板３６を備え
ており、その支持板３６にはボールナット３８が固着さ
れるとともに、挿通孔３６ａが形成されている。そし
て、支持板３６はボールナット３８に送りネジ３４が螺
着され、挿通孔３６ａに支柱３５が挿通支持されて、上
下動可能となっている。又、支持板３６は送りネジ３４
を駆動する実装用モータ３７の正逆方向への回転によ
り、支柱３５に支持された状態で、ボールナット３８と
ともに昇降するようになっている。

【００２１】図５に示すように、支持板３６の先端部上
面には昇降用スライダ３９とモータ支持板４０とが所定
間隔離間して固着されている。昇降用スライダ３９には
保持部材４１が上下動可能に取付けられている。モータ
支持板４０には昇降用モータ４３が取付けられており、
その昇降用モータ４３の駆動軸には板カム４２が昇降用
スライダ３９と近接して固着されている。保持部材４１
の上部にはローラ４４が回動可能に設けられており、ロ
ーラ４４は板カム４２に対してその周面と当接した状態
で支持されている。又、保持部材４１のローラ４４が設
けられた側とは反対側の上部側面にはピン４５が設けら
れており、そのピン４５と支持板３６との間にはコイル
バネ４６が取付けられている。そして、保持部材４１は
コイルバネ４６の弾性力により、ローラ４４が板カム４
２に当接された状態で常時下方へ付勢されている。

【００２２】前記保持部材４１の下部には一対の吸着ノ
ズル４７ａが挿通支持されている。両吸着ノズル４７ａ
は支持板３６及び支持板３６の下面に固着された断熱部
材４８に遊挿され且つ、その先端部が断熱部材４８の下
端面から突出している。

【００２３】図５，図６に示すように、吸着ノズル４７
ａの先端部は末広がりの漏斗状に形成されており、その
先端部には耐熱性を有する四角板状の吸着ヘッド４７ｂ
が挿通固定されている。断熱部材４８下面にはヒートツ
ール４９が吸着ヘッド４７ｂと僅かに離間して固着され
ている。そして、保持部材４１は昇降用モータ４３の駆
動により板カム４２が回転して、その周面に沿ってロー
ラ４４が転動することにより、その板カム４２のカム面
の形状に応じて吸着ノズル４７ａとともに昇降するよう
になっている。すなわち、吸着ヘッド４７ｂは吸着ノズ
ル４７ａが降下すると搭載用凹部６ａに搭載されたパッ
ケージＰを吸着する吸着位置に移動し、上昇するとパッ
ケージＰを上方へ待機させる待機位置又は、吸着された
パッケージＰのアウターリードがヒートツール４９と接
触する接触位置に移動するようになっている。なお、吸
着ヘッド４７ｂには吸着ノズル４７ａを介して図示しな
い吸引源の作用によりパッケージＰが吸着されるように
なっている。又、ヒートツール４９は図示しない加熱装
置により加熱されるようになっている。

【００２４】図１，図４に示すように、支持板３６の先
端部にはカメラ支持板５０が延設されており、そのカメ
ラ支持板５０には撮像デバイス（ＣＣＤ）を備えたカメ
ラ５１が斜状に配設されている。そして、カメラ５１は
吸着ヘッド４７ｂの下方に移動したパッケージＰや基板
２８を観察するようになっている。

【００２５】レーザー照射部５は固定板５２を備え、そ
の固定板５２は枠体３３の内面前部に固着されている。
固定板５２の下面には第４のスライダ５３の支持台５４
が固着されている。支持台５４にはＹステージ５５が図
示しないラックアンドピニオン機構によりスライド可能
に取付けられている。Ｙステージ５５はピニオンギア
（図示しない）を駆動するＹスライド用モータ５６の回
転によりＹ方向へ往復移動可能となっている。Ｙステー
ジ５５上には第５のスライダ５７の支持台５８が第４の
スライダ５３と直交して固着されている。支持台５８に
はＸステージ５９が図示しないラックアンドピニオン機
構によりスライド可能に取付けられている。Ｘステージ
５９はピニオンギア（図示しない）を駆動するＸスライ
ド用モータ５９の回転によりＸ方向へ往復移動可能とな
っている。Ｘステージ５９には方形状のレーザー固定板
６１が固着されており、そのレーザー固定板６１の対角
位置には一対の半導体レーザーよりなるレーザー６２
ａ，６２ｂがそれぞれ固着されている。

【００２６】レーザー６２ａ，６２ｂは吸着ヘッド４７
ｂに吸着されたパッケージＰが搭載台６のレーザー照射
用ステージ６ｂ上に移動したときに、図６に示すよう
に、その各レーザー光がアウターリードを照射するよう
になっている。すなわち、本実施例におけるレーザー６
２ａ，６２ｂは、半導体レーザーであり、図示しないレ
ンズ、光ファイバー等を備えている。そして、図７に示
すように、極細のレーザー光がパッケージＰのアウター
リードＬのうち、隣接する列の端部でほぼ対角の位置Ａ
に存在するアウターリードＬに照射される。レーザー光
のアウターリードＬへの照射は、前記カメラ５１による
対角位置Ａの観察に基づいて、Ｙスライド用モータ５
６，Ｘスライド用モータ６０を回転させて、レーザー６
２ａ，６２ｂをＸ−Ｙ方向に移動させて行われる。又、
レーザー６２ａ，６２ｂのレーザー光はアウターリード
Ｌの幅とほぼ同じスポット径を有しており、且つ照射の
際に乱反射を引き起こすことのない出力となっている。
用いられるレーザー６２ａ，６２ｂとしては半導体レー
ザーが小型であるという点から最適であり、その他Ｈｅ
（ヘリウム）−Ｎｅ（ネオン）レーザー等でもよいが、
０．１ｍｍ以下にスポット径を絞ることができるものが
好ましい。

【００２７】又、図８に示すように、レーザー６２ａ，
６２ｂは基板搭載用テーブル２７に搭載された基板２８
が吸着ヘッド４７ｂの下方に位置したときに、その各レ
ーザー光が基板２８の実装用パッドＢを照射するように
なっている。すなわち、レーザー光は実装用パッドＢの
うち、隣接する列の端部でレーザー光が照射されたアウ
ターリードＬに対応した対角位置Ａに存在する実装用パ
ッドＢに照射される。レーザー光の実装用パッドＢへの
照射は、前記カメラ５１による対角位置Ａの観察に基づ
いて、Ｙスライド用モータ１８，Ｘスライド用モータ２
２，θスライド用モータ２６を回転させて、基板２８を
Ｘ−Ｙ−θ方向に移動させることにより行われる。な
お、実装用パッドＢへのレーザー光の位置決めは、パッ
ケージＰを吸着した吸着ヘッド４７ｂが待機位置に位置
した状態で行われる。

【００２８】又、吸着ヘッド４７ｂに吸着されたパッケ
ージＰは、位置決め後に基板２８の実装用パッドＢに搭
載される。又、この状態で、実装用モータ３７が駆動さ
れて吸着・実装ツール３２が降下しつつ、昇降用モータ
４３が駆動されてパッケージＰが吸着ヘッド４７ｂとと
もに相対的に接触位置に上昇して、ヒートツール４９が
アウターリードＬを加熱状態で加圧するようになってい
る。

【００２９】次に、アウターリードボンディング装置１
の電気的構成について説明する。図１０に示すように、
アウターリードボンディング装置１を構成するマイクロ
コンピュータ７０はＣＰＵ（中央処理装置）７１とＲＯ
Ｍ（リードオンリーメモリ）７２及びＲＡＭ（ランダム
アクセスメモリ）７３とから構成されている。キーボー
ド７４とカメラ５１とは入力インターフェース（図示し
ない）を介してＣＰＵ７１と接続されている。ＣＰＵ７
１は出力インターフェース及びモータ駆動回路（図示し
ない）を介して搭載台移動用モータ１０，基台移動用モ
ータ１４，Ｙスライド用モータ１８，Ｘスライド用モー
タ２２，θスライド用モータ２６，実装用モータ３７，
昇降用モータ４３，Ｙスライド用モータ５６，Ｘスライ
ド用モータ６０と接続されている。又、ＣＰＵ７１は出
力インターフェース（図示しない）を介してレーザー６
２ａ，６２ｂと接続されている。

【００３０】前記ＣＰＵ７１はＲＯＭ７２及びＲＡＭ７
３と接続されている。ＲＯＭ７２にはアウターリードボ
ンディングを行うための制御プログラムが記憶されてお
り、ＣＰＵ７１はその制御プログラムに従って作動す
る。ＲＡＭ７３はＣＰＵ７１の演算処理結果やキーボー
ド７４及びカメラ５１で入力された入力データを一時的
に記憶する。キーボード７４はアウターリードボンディ
ングを行うときに操作され、各種操作キー（図示しな
い）を押下したときの操作信号をＣＰＵ７１に出力す
る。

【００３１】次に、上記のように構成されたアウターリ
ードボンディング装置１の作用を説明する。最初に、搭
載台６の各搭載用凹部６ａには予めテープキャリアから
切り離されたパッケージＰがそれぞれ搭載されかつ、図
示しない吸引源の作用により吸着されている。又、基板
搭載用テーブル２７には基板２８が位置決め部材２９に
より位置決めされた状態で載置されている。

【００３２】キーボード７４にて図示しない操作キーが
押下されてアウターリードボンディングが開始される
と、ＣＰＵ７１はその操作信号の入力に基づいて、搭載
台移動用モータ１０を駆動する。すると、送りネジ９ｂ
が回転して搭載台６がレール８上をＸ方向すなわち吸着
・実装ツール３２側に向かって移動する。この移動は吸
着ヘッド４７ｂの下方にパッケージＰが位置するまで行
われる。

【００３３】次に、ＣＰＵ７１は昇降用モータ４３を駆
動して板カム４２を回転させる。すると、板カム４２の
回転に伴ってローラ４４が転動して、保持部材４１が降
下する。この動作に伴い吸着ノズル４７ａが降下すると
同時に、待機位置にある吸着ヘッド４７ｂが吸着位置ま
で降下して、パッケージＰを吸着する。続いて、板カム
４２の回転に伴い吸着ヘッド４７ｂとともにパッケージ
Ｐが上昇して待機位置まで移動すると、ＣＰＵ７１は昇
降用モータ４３の駆動を停止する。

【００３４】次に、ＣＰＵ７１は搭載台移動用モータ１
０を駆動して、搭載台６をＸ方向へ移動させる。この移
動は吸着ヘッド４７ｂの下方にレーザー照射用ステージ
６ｂが位置するまで行われる。

【００３５】次に、ＣＰＵ７１は再び昇降用モータ４３
を駆動して吸着ヘッド４７ｂを降下させて、パッケージ
Ｐをレーザー照射用ステージ６ｂ上に載置する。このと
き、パッケージＰは吸着ヘッド４７ｂに吸着された状態
となっている。この状態で、ＣＰＵ７１はレーザー６２
ａ，６２ｂを作動させて、パッケージＰに対してレーザ
ー光を照射させる。このとき、ＣＰＵ７１はカメラ５１
によるアウターリードＬの観察に基づいて、レーザー光
がアウターリードＬの対角位置Ａにそれぞれ照射される
ようにレーザー６２ａ，６２ｂの位置決めを行う。この
位置決めはＸ，Ｙスライド用モータ６０，５６を回転さ
せて、レーザー固定板６１に固着されたレーザー６２
ａ，６２ｂをＸ−Ｙ方向に移動させることにより行われ
る。レーザー６２ａ，６２ｂの位置決めが完了した後、
ＣＰＵ７１は昇降用モータ４３を駆動して吸着ヘッド４
７ｂを上昇させてパッケージＰを待機位置へ移動させ
る。

【００３６】次に、ＣＰＵ７１は搭載台移動用モータ１
０を駆動して搭載台６をアウターリードボンディング開
始前の位置まで移動させた後、基台移動用モータ１４を
駆動して基台１３をＸ方向すなわち吸着・実装ツール３
２側に向かって移動させる。この移動は、基板搭載用テ
ーブル２７に搭載された基板２８の実装用パッドＢが吸
着ヘッド４７ｂに吸着されたパッケージＰの下方に位置
するまで行われる。

【００３７】次に、ＣＰＵ７１はレーザー６２ａ，６２
ｂを作動させて、実装用パッドＢに対してレーザー光を
照射させる。このとき、ＣＰＵ７１はカメラ５１による
実装用パッドＢの観察に基づいて、レーザー光がアウタ
ーリードＬの照射位置と同じ対角位置Ａにある実装用パ
ッドＢにそれぞれ照射されるように基板２８の位置決め
を行う。この位置決めはＹスライド用モータ１８，Ｘス
ライド用モータ２２あるいはθスライド用モータ２６を
回転させて、基板搭載用テーブル２７をＸ−Ｙ−θ方向
に移動させることにより行われる。

【００３８】基板２８の位置決めが完了した後、ＣＰＵ
７１は昇降用モータ４３を駆動して吸着ヘッド４７ｂを
降下させてパッケージＰを基板２８に搭載する。このと
き、対角位置ＡにあるアウターリードＬにレーザー光を
照射し、その照射位置に対角位置Ａにある実装用パッド
Ｂを合わせているため、アウターリードＬは確実に実装
用パッドＢ上に位置決めされる。

【００３９】そして、ＣＰＵ７１は実装用モータ３７を
駆動して吸着・実装ツール３２を降下させるとともに、
昇降用モータ４３を駆動してパッケージＰを吸着ヘッド
４７ｂとともに相対的に接触位置に上昇させる。そし
て、図示しない加熱装置により加熱されたヒートツール
４９をアウターリードＬに所定時間加圧する。すると、
予め実装用パッドＢ上に塗布された半田によりアウター
リードＬと実装用パッドＢとが半田付けされる。

【００４０】次に、ＣＰＵ７１は図示しない吸引源によ
るパッケージＰの吸着を解除した後、実装用モータ３７
を駆動して吸着・実装ツール３２を上昇させるととも
に、昇降用モータ４３を駆動して吸着ヘッド４７ｂを待
機位置へ移動させる。そして、ＣＰＵ７１は基台移動用
モータ１４を駆動して基台１３を元の位置へ移動させて
アウターリードボンディングが完了する。

【００４１】上記したように本実施例のアウターリード
ボンディング装置１においては、レーザー６２ａ，６２
ｂにより対角位置ＡにあるアウターリードＬにレーザー
光を照射した後、その照射位置に、対角位置Ａにある実
装用パッドＢを合わせるようにした。従って、ＣＰＵ７
１はカメラ５１によるレーザー光の照射状況の観察に基
づいて各種モータの駆動を制御するだけでよく、アウタ
ーリードＬや実装用パッドＢの座標値を演算処理するプ
ログラムを作成したり演算処理回路の設計をする必要が
なくなる。この結果、レーザー６２ａ，６２ｂのレーザ
ー光を照射する位置を変えたり、基板２８をずらしたり
する機構を設けた簡単な構成で、アウターリードＬと実
装用パッドＢとの位置決め及びアウターリードボンディ
ングを容易に行うことができる。又、装置の開発時間が
短くなって開発コストを低減することができる。

【００４２】又、アウターリードＬにレーザー光を照射
した後、パッケージＰを上昇させてから、その照射位置
に実装用パッドＢを合わせるようにしているため、パッ
ケージＰと基板２８とが同一平面にて重なることはな
い。従って、アウターリードＬが基板２８に接触して変
形したりすることはなく、良好な状態でアウターリード
ボンディングを行うことができる。

【００４３】（実施例２）次に、実施例２について説明
する。この実施例では基板移動装置３及びパッケージ吸
着・実装装置４の構成が前記実施例１と異なり、同一部
分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。

【００４４】図１１，図１２に示すように、パッケージ
吸着・実装装置４の保持部材４１の下面には一対の連結
棒８１の一端が固着されており、その他端が支持板３６
を貫通して基台８２に固着されている。基台８２には支
持台８３とＸスライド用モータ８６の回転によりスライ
ドするＸステージ８４とからなる第１のスライダ８５が
取付けられている。Ｘステージ８４には支持台８７とＹ
スライド用モータ９０の回転によりスライドするＹステ
ージ８８とからなる第２のスライダ８９が取付けられて
いる。Ｙステージ８８には支持台９１と、θスライド用
モータ９４の回転により所定角度回転するθステージ９
２とからなる第３のスライダ９３が取付けられている。
θステージ９２には断熱部材４８が取付けられている。
前記Ｘスライド用モータ８６、Ｙスライド用モータ９０
及びθスライド用モータ９４はＣＰＵ７１によって駆動
制御される。従って、実施例２ではパッケージ吸着・実
装装置４に位置決め手段が設けられている。

【００４５】断熱部材４８には一対の吸着ノズル４７ａ
を側面から下面に挿通させるための屈曲した挿通孔４８
ａが２箇所形成されており、その両挿通孔４８ａの水平
方向の部分が縦長に形成されている。そして、吸着ノズ
ル４７ａは挿通孔４８ａに挿通されて、その先端に固着
された吸着ヘッド４７ｂとともに上下方向へ若干移動で
きるようになっている。断熱部材４８の下面と吸着ヘッ
ド４７ｂとの間には、コイルバネ９５が各吸着ノズル４
７ａを囲うようにしてそれぞれ装着されており、それら
の弾性力によって常時、ヒートツール４９は吸着ヘッド
４７ｂから離間する方向へ付勢されている。従って、実
施例２では保持部材４１及び吸着ノズル４７ａの上昇に
よりアウターリードＬがヒートツール４９と接触するの
ではなく、吸着・実装ツール３２が降下してパッケージ
Ｐが押されたときに、コイルバネ９５が収縮して両者が
接触するようになっている。なお、ヒートツール４９の
熱はコイルバネ９５を介して吸着ヘッド４７ｂに伝わら
ないようになっている。

【００４６】図１２に示すように、基板移動装置３の基
台１３には、移動手段としての昇降シリンダ９６が設け
られており、その昇降シリンダ９６のピストンロッド９
６ａに支持台９７を介して基板搭載用テーブル２７が設
けられている。昇降シリンダ９６は本体ベース７上に設
けられたポンプモータ９８によって油圧ポンプ９９が回
転駆動され、油圧ポンプ９９から作動油が供給されて昇
降動作するようになっている。この昇降動作によって基
板搭載用テーブル２７に搭載された基板２８は、スポッ
ト光が照射される照射位置とスポット光が照射されない
待機位置との間を移動可能となっている。ポンプモータ
９８はＣＰＵ７１によって駆動制御される。なお、図示
はしないが、パッケージ供給部２の搭載台６は、実施例
１の場合と比較して低くなっている。

【００４７】次に、上記のように構成されたアウターリ
ードボンディング装置１の作用を説明する。パッケージ
Ｐがパッケージ供給部２の移動によって吸着ヘッド４７
ｂの下方に位置すると、ＣＰＵ７１は前記実施例１と同
様に昇降用モータ４３を駆動して、保持部材４１ととも
に吸着ヘッド４７ｂを吸着位置に降下させて、パッケー
ジＰを吸着させる。このとき、保持部材４１と連結棒８
１によって連結された基台８２、及びその下方に設けら
れた第１〜第３のスライダ８５，８９，９３も降下す
る。続いて、ＣＰＵ７１は吸着ヘッド４７ｂにパッケー
ジＰを吸着させた状態で、吸着ヘッド４７ｂを待機位置
まで上昇させるとともに、パッケージ供給部２を元の位
置へ移動させる。

【００４８】次に、ＣＰＵ７１は基台移動用モータ１４
を駆動して、基台１３をＸ方向へ移動させる。この移動
はパッケージＰの下方に、基板搭載用テーブル２７に搭
載された基板２８が位置するまで行われる。

【００４９】次に、ＣＰＵ７１はポンプモータ９８を駆
動して、油圧ポンプ９９から作動油を昇降シリンダ９６
に供給し、ピストンロッド９６ａを突出作動させて基板
搭載用テーブル２７を前記吸着位置まで上昇させる。こ
の状態で、図１３に示すように、ＣＰＵ７１はレーザー
６２ａ，６２ｂを作動させて、パッケージＰに対してレ
ーザー光を照射させる。このとき、ＣＰＵ７１はカメラ
５１による実装用パッドＢの観察に基づき、レーザー６
２ａ，６２ｂをＸ−Ｙ方向に移動させて、レーザー光が
実装用パッドＢの対角位置Ａにそれぞれ照射されるよう
に基板２８の位置決めを行う。レーザー６２ａ，６２ｂ
の位置決めが完了した後、ＣＰＵ７１はポンプモータ９
８を駆動して、ピストンロッド９６ａを没入作動させて
基板搭載用テーブル２７を元の位置に下降させる。

【００５０】次に、ＣＰＵ７１は昇降用モータ４３を駆
動し、パッケージＰを吸着した状態で待機位置に待機し
ている吸着ヘッド４７ｂを再び、吸着位置へ降下させ
る。この状態で、図１４に示すように、ＣＰＵ７１はレ
ーザー６２ａ，６２ｂを作動させて、アウターリードＬ
に対してレーザー光を照射させる。このとき、ＣＰＵ７
１はカメラ５１による実装用パッドＢの観察に基づい
て、レーザー光が実装用パッドＢの照射位置と同じ対角
位置ＡにあるアウターリードＬにそれぞれ照射されるよ
うにパッケージＰの位置決めを行う。この位置決めはＸ
スライド用モータ８６，Ｙスライド用モータ９０あるい
はθスライド用モータ９４を回転させて、断熱部材４８
をＸ−Ｙ−θ方向に移動させることにより行われる。

【００５１】パッケージＰの位置決めが完了した後、Ｃ
ＰＵ７１は再び、昇降用モータ４３を駆動し、ピストン
ロッド９６ａを突出作動させて基板搭載用テーブル２７
を吸着位置へ上昇させて、基板２８の実装用パッドＢと
アウターリードＬとを接触させる。このとき、対角位置
Ａにある実装用パッドＢにレーザー光を照射し、その照
射位置に、対角位置ＡにあるアウターリードＬを合わせ
ているため、実装用パッドＢは確実にアウターリードＬ
と接触する。又、実装用パッドＢがアウターリードＬに
接触したときに、基板２８が上昇した勢いでパッケージ
Ｐは上方へ押される。このとき、パッケージＰはコイル
バネ９５が若干収縮し、吸着ノズル４７ａが挿通孔４８
ａ内にて移動して上方へ変位する。すなわち、コイルバ
ネ９５及び吸着ノズル４７ａによって、パッケージＰが
押されたときのアウターリードＬへの衝撃が緩和され
る。

【００５２】続いて、ＣＰＵ７１は実装用モータ３７を
駆動して吸着・実装ツール３２を降下させてヒートツー
ル４９によってアウターリードＬを加熱状態で加圧して
実装用パッドＢに半田付けする。この半田付けはパッケ
ージＰが吸着・実装ツール３２により押されたときに、
コイルバネ９５が収縮してヒートツール４９とアウター
リードＬとが接触することにより行われる。半田付けが
終了すると、パッケージＰの吸着が解除され、吸着・実
装ツール３２、吸着ヘッド４７ｂ及び基台１３が元の位
置へ戻されて、アウターリードボンディングが完了す
る。吸着・実装ツール３２が上昇して元の位置に戻ると
きに、ヒートツール４９はコイルバネ９５の弾性力によ
って、吸着ヘッド４７ｂからただちに離間する。

【００５３】上記したように実施例２においては、実施
例１とは逆に対角位置Ａにある実装用パッドＢにレーザ
ー光を照射した後、その照射位置に、対角位置Ａにある
アウターリードＬを合わせるようにした。この位置合わ
せ方法においても同様にカメラ５１によるレーザー光の
照射状況の観察に基づいて、ＣＰＵ７１が各種モータの
駆動を制御するだけでよい。従って、簡単な構成で、ア
ウターリードＬと実装用パッドＢとの位置決め及びアウ
ターリードボンディングを容易に行うことができる。

【００５４】又、断熱部材４８と吸着ヘッド４７ｂとの
間に、コイルバネ９５を設けてヒートツール４９を吸着
ヘッド４７ｂから離間する方向へ付勢するようにした。
従って、基板２８が上昇した勢いでパッケージＰが押し
込まれたときに、アウターリードＬへの衝撃を緩和する
ことができる。又、アウターリードＬと実装用パッドＢ
とを半田付けして、吸着・実装ツール３２を上昇させる
ときに、ヒートツール４９をいち早く吸着ヘッド４７ｂ
から離間させることができる。

【００５５】なお、本発明は以下のように具体化するこ
ともできる。 （１）上記各実施例では、パッケージＰのアウターリー
ドＬの位置決め及び実装に具体化したが、代わりに、Ｑ
ＦＰ等の他のパッケージの位置決め及び実装に適用して
もよい。ＱＦＰ等を用いた場合の基板への実装は、例え
ば予め半田が塗布された基板の実装用パッドにアウター
リードが位置決めされた状態で基板上に仮固定し、その
半田をリフローにより溶融させて接合するようにすれば
よい。

【００５６】（２）上記実施例１では、パッケージ供給
部２の搭載台６をＸ方向へ移動させて吸着・実装ツール
３２によりパッケージＰを吸着し、レーザー照射用ステ
ージ６ｂにてアウターリードＬにレーザーを照射するよ
うにしたが、吸着・実装ツール３２をＸ方向へ移動させ
てパッケージを吸着し、レーザー照射用ステージ６ｂ上
に搬送するようにしてもよい。

【００５７】（３）上記各実施例では、予めテープフィ
ルムキャリアから切り離されたパッケージＰを搭載台６
の搭載用凹部６ａに搭載するようにしたが、代わりにパ
ッケージ供給部２として、供給リールに巻回されたテー
プフィルムキャリアを導出し、カッティング装置により
パッケージＰを切り離してトレイに収納するようにして
もよい。

【００５８】（４）上記各実施例では、基板移動装置３
の基台１３をＸ方向に移動させるようにしたが、Ｙ方向
に移動させるようにしてもよい。 （５）上記各実施例では、アウターリードＬ及び実装用
パッドＢの対向位置Ａにレーザー光を照射するようにし
たが、他の任意の２点に照射するようにしてもよい。

【００５９】本発明ではパッケージを以下のように定義
する。 パッケージ：半導体集積回路（いわゆる、ベアチップ）
を搭載、接続及び保護するための外部導線（いわゆる、
アウターリード）を有する容器をいう。パッケージの種
類としては前記ＴＣＰ及びＱＦＰの他に、ＤＩＰ（ディ
ユアル・インライン・パッケージ）、ＰＬＣＣ（プラス
チック・リーデッド・チップ・キャリア）、ＳＩＰ（シ
ングル・インライン・パッケージ）、ＳＯＰ（スモール
・アウトライン・パッケージ）等がある。又、パッケー
ジの材質としてはセラミック、金属、プラスチック、プ
ラスチックとガラスの複合基板で構成されたもの等があ
る。

【００６０】上記実施例から把握できる請求項以外の技
術思想について、以下にその効果とともに記載する。 （１）請求項１に記載の位置決め方法において、パッケ
ージのアウターリードの任意の二点にスポット光を斜め
上方から照射し、そのパッケージを照射位置から上方に
移動させ、スポット光の照射位置に基板を側方から移動
させて位置決めし、再びパッケージを下方に移動させて
基板上に搭載するようにした位置決め方法。パッケージ
と基板とが接触することなく位置決めを行うことができ
る。

【００６１】（２）請求項１に記載の位置決め方法にお
いて、パッケージを吸着して上方に待機させ、基板を側
方から移動させてその実装用パッドの任意の二点にスポ
ット光を斜め上方から照射し、その基板を照射位置から
下方に移動させ、スポット光の照射位置に待機していた
パッケージを下方に移動させて位置決めし、再び基板を
上方に移動させて基板上に搭載するようにした位置決め
方法。前記と同様の効果がある。

【００６２】（３）請求項３に記載の装置において、移
動手段はパッケージを照射位置と待機位置との間を上下
方向に移動させ、位置決め手段はパッケージが待機位置
に移動した状態で、基板をＸ−Ｙ−θ方向に移動させて
スポット光の照射位置に実装用パッドを位置決めするよ
うにした装置。アウターリードのスポット光の照射位置
に実装用パッドを確実に位置決めすることができる。

【００６３】（４）請求項３に記載の装置において、移
動手段は基板を照射位置と待機位置との間を上下方向に
移動させ、基板が待機位置に移動した状態で、パッケー
ジをＸ−Ｙ−θ方向に移動させてスポット光の照射位置
にアウターリードを位置決めするようにした装置。実装
用パッドのスポット光の照射位置にアウターリードを確
実に位置決めすることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればテ
ープキャリアパッケージ等のパッケージのアウターリー
ドと回路基板上の実装用パッドとの位置決めを簡単な構
成で容易に行うことができるとともに、位置決め等のた
めの装置の開発にかかるコストを低減することができ
る。

【００６５】又、請求項２に記載の発明では上記効果に
加えて、アウターリードと実装用パッドとの位置決めに
続くテープキャリアパッケージ等のパッケージを基板に
簡単に実装することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるアウターリードボン
ディング装置を示す斜視図である。

【図２】同じく、アウターリードボンディング装置を示
す正面図である。

【図３】同じく、アウターリードボンディング装置を示
す平面図である。

【図４】同じく、アウターリードボンディング装置を示
す右側面図である。

【図５】吸着・実装ツールを示す一部拡大正面図であ
る。

【図６】搭載台に搭載されたテープキャリアパッケージ
のアウターリードにレーザー光を照射した状態を示す部
分斜視図である。

【図７】テープキャリアパッケージを示す概略平面図で
ある。

【図８】アウターリードにレーザー光を照射した状態を
示す一部拡大斜視図である。

【図９】レーザー光の照射位置に、基板搭載用テーブル
に搭載された基板の実装用パッドを位置決めした状態を
示す部分斜視図である。

【図１０】アウターリードボンディング装置の電気的構
成を示すブロック図である。

【図１１】実施例２における吸着・実装ツールを示す一
部拡大正面図である。

【図１２】同じく、アウターリードボンディング装置を
示す右側面図である。

【図１３】実装用パッドにレーザー光を照射した状態を
示す部分斜視図である。

【図１４】レーザー光の照射位置に、吸着ヘッドに吸着
されたパッケージのアウターリードを位置決めした状態
を示す部分斜視図である。

【図１５】従来例におけるテープキャリアパッケージの
認識方法を示し、（ａ）はパッケージ及びカメラを示す
概略斜視図であり、（ｂ）はテープキャリアパッケージ
を示す概略平面図である。

【図１６】同じく、基板の実装用パッドの認識方法を示
す概略斜視図である。

【符号の説明】

１…アウターリードボンディング装置、２…パッケージ
供給手段としてのテープキャリアパッケージ供給部、３
…位置決め手段としての基板移動装置、４…吸着手段，
移動手段及び接合手段としてのパッケージ吸着・実装装
置、５…スポット光照射手段としてのレーザー照射部、
６…搭載台、Ｐ…テープキャリアパッケージ、Ｌ…アウ
ターリード、Ｂ…実装用パッド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベアチップが搭載されたパッケージを吸
   着し、その吸着されたパッケージのアウターリード又は
   基板に形成されたパッケージの実装用パッドのいずれか
   一方の任意の二点にスポット光を照射し、次にスポット
   光が照射されたパッケージ又は基板のいずれか一方を当
   該照射位置から移動させ、そのスポット光の照射位置に
   他方の実装用パッド又はアウターリードを、前記一方の
   アウターリード又は実装用パッドのスポット光の照射部
   分と対応させて位置決めし、再び最初にスポット光が照
   射されたパッケージ又は基板のいずれか一方を元のスポ
   ット光の照射位置に戻すようにしたことを特徴とするア
   ウターリードの位置決め方法。
2. 【請求項２】 ベアチップが搭載されたパッケージを吸
   着し、その吸着されたパッケージのアウターリード又は
   基板に形成されたパッケージの実装用パッドのいずれか
   一方の任意の二点にスポット光を照射し、次にスポット
   光が照射されたパッケージ又は基板のいずれか一方を当
   該照射位置から移動させ、そのスポット光の照射位置に
   他方の実装用パッド又はアウターリードを、前記一方の
   アウターリード又は実装用パッドのスポット光の照射部
   分と対応させて位置決めし、再び最初にスポット光が照
   射されたパッケージ又は基板のいずれか一方を元のスポ
   ット光の照射位置に戻した後、アウターリードを実装用
   パッドに対して接合するようにしたことを特徴とするア
   ウターリードボンディング方法。
3. 【請求項３】 ベアチップが搭載されたパッケージを供
   給するパッケージ供給手段と、 前記パッケージ供給手段により供給されたパッケージを
   吸着する吸着手段と、 前記パッケージを実装するための実装用パッドを備えた
   基板を搭載する搭載台と、 前記吸着手段により吸着されたパッケージのアウターリ
   ード又は、前記搭載台に搭載された基板の実装用パッド
   のいずれか一方の任意の二点にスポット光を照射するス
   ポット光照射手段と、 前記吸着手段により吸着されたパッケージ又は前記搭載
   台に搭載された基板のいずれか一方を、アウターリード
   又は実装用パッドにスポット光が照射される照射位置と
   スポット光が照射されない待機位置との間を移動させる
   移動手段と、 前記移動手段によりパッケージ又は基板のいずれか一方
   が待機位置に移動した状態で、アウターリード又は実装
   用パッドへのスポット光の照射位置に、他方の実装用パ
   ッド又はアウターリードを前記一方のアウターリード又
   は実装用パッドのスポット光照射部分と対応して位置決
   めする位置決め手段と、 前記移動手段により最初にスポット光が照射されたパッ
   ケージ又は基板のいずれか一方を照射位置に移動させた
   状態で、アウターリードを実装用パッドに対して接合す
   る接合手段とを備えたことを特徴とするアウターリード
   ボンディング装置。