JPH09134937A - バンプボンダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボンディングステージにおいて、ＩＣ搬送手
段が次にボンディングステージに供給するＩＣチップを
保持した状態で待機し、ボンディング作業終了時に、即
座にＩＣチップの交換を行うことができ、ボンディング
作業の中断時間を極めて短かくして生産能率の向上を図
ることができるバンプボンダーを提供する。 【解決手段】 部品供給位置ＰからＩＣチップａを受取
り、このＩＣチップａをボンディングステージ７に搬送
し、バンプが形成されたＩＣチップａをボンディングス
テージ７から受取り、このＩＣチップａを部品排出位置
Ｐに搬送するＩＣ搬送ユニット９が、複数の保持具１３
ａ、１３ｂを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＩＣチップ実装にお
けるバンプ付け工程に用いるバンプボンダーに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年フリップチップ実装が活用される機
会が増えている。フリップチップ実装を行なうには、ま
ずＩＣチップにバンプを形成しなければならないが、そ
のバンプ形成を行なう従来のバンプボンダーは、図８に
示すように構成されている。

【０００３】図８において、３０はストッカーで、バン
プ付けを行なうＩＣチップを整列させた複数のトレイ４
０を収納している。３１はストッカー３０を上下動さ
せ、必要なトレイ４０を供給・収納するために位置決め
する昇降ユニットである。前記昇降ユニット３１によっ
て位置決めされたトレイ４０をトレイ搬送ユニット３２
によって引出し、次いでＩＣ搬送ユニット３３によっ
て、前記ＩＣチップをボンディングステージ３４に吸着
搬送する。吸着搬送は図９に示すように、ＩＣチップａ
の上面を吸着ノズル３８で吸着することにより行なう。
ボンディングステージ３４上に搬送されたＩＣチップａ
は、規正ユニット３５で位置規正され、ボンディングヘ
ッド３６でバンプｂ（図９参照）が形成される。バンプ
ｂが形成されたＩＣチップａは再びＩＣ搬送ユニット３
３によってトレイ４０上の元の位置に戻される。以上の
動作をくり返すことにより、ボンディング作業がなされ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバンプバンダーでは、ＩＣ搬送ユニット３３が１つ
の吸着ノズル３８しか有していないので、１つのＩＣチ
ップａのバンプ形成に要する時間は、そのＩＣチップａ
を供給し、バンプ形成し、ＩＣチップａを回収する各時
間の合計となり、特にバンプ形成に要する時間に比較
し、ＩＣチップａの供給・回収に要する時間が長い場合
には、生産性向上の観点から問題があった。

【０００５】又、ＩＣチップａの一辺が１ｍｍといった
ように微小寸法になってくると、ＩＣチップａの吸着を
図９に示すように行なうと、形成されたバンプｂと吸着
ノズル３８とが接触し、バンプ形状の不良を招く場合が
あるという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の第１発明は上記問
題点を解消するため、部品供給位置からＩＣチップを受
取り、このＩＣチップをボンディングステージに搬送
し、バンプが形成されたＩＣチップをボンディングステ
ージから受取り、このＩＣチップを部品排出位置に搬送
するＩＣ搬送ユニットが、複数の保持具を有することを
特徴とする。

【０００７】又本願の第２発明は、第１発明において、
ＩＣ搬送ユニットが、複数の保持具として２本の吸着ノ
ズルを有し、一方の吸着ノズルが先端が平坦なノズルで
あり、他方の吸着ノズルが先端に傾斜面を有してＩＣチ
ップをその稜線が前記傾斜面に接触した状態で吸着保持
するノズルであることを特徴とする。

【０００８】更に本願の第３発明は、第２発明におい
て、先端が平坦なノズルは、ＩＣチップを部品供給位置
からボンディングステージに搬送するために用い、先端
に傾斜面を有するノズルは、バンプが形成されたＩＣチ
ップをボンディングステージから部品排出位置に搬送す
るために用いられることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照しつつ説明する。

【００１０】図１において、１は多数のトレイ２を積載
したストッカー、３はストッカー１を昇降し、所定の高
さ位置に設定する昇降ユニット、４はストッカー３から
トレイ２を引出して部品供給位置Ｐにセットし、又部品
供給位置Ｐのトレイ２をストッカー３に収容するトレイ
搬送ユニット、５はボンディングヘッド、６はＸＹテー
ブル、７はボンディングステージ、８はＩＣ規正ユニッ
ト、９はＩＣ搬送ユニット、１０はレベリングユニッ
ト、１１はボンディング観察用の顕微鏡である。

【００１１】前記ＩＣ搬送ユニット９は、図２〜図５に
示すように、ＸＹ方向に移動自在の吸着ヘッド１２を備
え、この吸着ヘッド１２は２本の吸着ノズル１３ａ、１
３ｂを有している。吸着ヘッド１２はガイドレール１４
に案内されてＹ方向に移動し、ガイドレール１４はＸ方
向に移動する。

【００１２】各吸着ノズル１３ａ、１３ｂは、互いに独
立に上下動（Ｚ方向動）しうるように構成され、そのた
めのエアシリンダ１５ａ、１５ｂ、連結板１６ａ、１６
ｂ、吸着ノズル１３ａ、１３ｂを保持するノズル保持ロ
ッド１７ａ、１７ｂが前記吸着ヘッド１２に設けられて
いる。各吸着ノズル１３ａ、１３ｂの先端部の形状は、
図５に示すもの、すなわち先端面１８が平坦で、その中
心部に吸気口１９が開口する形状となっている。

【００１３】次に上記構成の装置の動作を説明する。部
品供給位置Ｐにセットされたトレイ２内の所定のＩＣチ
ップａがＩＣ搬送ユニット９の吸着ノズル１３ａ、１３
ｂによって吸着され、次いでボンディングステージ７の
所定位置に搬送され、そこでボンディングヘッド５によ
りＩＣチップａにバンプが形成される。バンプが形成さ
れたＩＣチップａは前記吸着ノズル１３ａ、１３ｂによ
って吸着され、次いで部品供給位置Ｐに搬送され、トレ
イ２内の所定の空き部分に収容される。

【００１４】その際本発明では２本の吸着ノズル１３
ａ、１３ｂを備えているので、次のような動作が可能と
なる。すなわち、第１の吸着ノズル１３ａがトレイ２か
らＩＣチップａを吸着した状態で、吸着ヘッド１２はボ
ンディングステージ７の位置でボンディング作業が完了
するのを待つ。ボンディング作業が完了すると、バンプ
が形成されたＩＣチップａを第２の吸着ノズル１３ｂが
吸着する。次いで第１の吸着ノズル１３ａが自身が吸着
しているＩＣチップａをボンディングステージ７上に載
置する。その後吸着ヘッド１２は部品供給位置Ｐに戻
り、第２の吸着ノズル１３ｂに吸着されたＩＣチップａ
をトレイ２の所定の空き部分に収容させる。

【００１５】このような動作を繰返すことで、ほとんど
待ち時間を要することなしに、ボンディング作業を進め
ることができ、生産効率を向上させることができる。

【００１６】次に本発明の他の実施の形態につき説明す
る。上記実施の形態においては、２本の吸着ノズル１３
ａ、１３ｂが同一形状のものであったが、この実施の形
態においては、第１の吸着ノズル１３ａを図５に示すよ
うに形成し、トレイ２からボンディングステージ７にＩ
Ｃチップａを搬送することを専門とさせ、第２の吸着ノ
ズル１３ｂを図６に示すように形成し、バンプｂが形成
されたＩＣチップａをボンディングステージ７からトレ
イ２に搬送することを専門とさせている。図５に示す第
１の吸着ノズル１３ａはすでに説明したとおりであっ
て、いわゆるベタ型ノズルと称されるものである。他
方、図６に示す第２の吸着ノズル１３ｂは、その中心部
の吸気口１９の両側方が下方に拡がる傾斜面２０となっ
ていて、ＩＣチップａをその綾線ｃが前記傾斜面２０に
接する状態で吸着保持できるように構成されており、い
わゆるゲタ型ノズルと称されるものである。

【００１７】このように２種類の吸着ノズル１３ａ、１
３ｂを備え、これらを使い分けることによって、微小サ
イズのＩＣチップａの搬送に適することができる。すな
わち、バンプｂが形成されたＩＣチップａをベタ型ノズ
ルで吸着する際にバンプｂとベタ型ノズルとが接触しや
すく、特に一辺が１ｍｍ程度のＩＣチップａにおいては
その傾向が大となって、バンプ形状の不良となってしま
うという問題があったが、上記ゲタ型ノズルを使用する
ことでこの問題点を解消することができる。他方、トレ
イ２からＩＣチップａを吸着して取り出す際に、ゲタ型
ノズルを使用する場合には、ガタの大きいトレイ２にＩ
Ｃチップａが収容されているため、吸着動作を確実に行
なうことが困難になる。そこで、ベタ型ノズルを用いる
ことで、トレイ２からＩＣチップａを確実に吸着し取り
出すことができ、上記問題点を解消できるのである。

【００１８】上記第２の吸着ノズルとしては、図６に示
すものの外、図７に示すように、吸気口１９の四周に傾
斜面２０ａを有する吸着ノズル１３ｃを用いてもよく、
この吸着ノズル１３ｃによってＩＣチップａをその四辺
の綾線ｃが前記傾斜面２０ａに接する状態で吸着保持で
きるように構成してもよい。

【００１９】なお、上記実施の形態では、図１に示すよ
うに、レベリングユニット１０を備え、必要に応じて、
バンプｂが形成されたＩＣチップａを前記ＩＣ搬送ユニ
ット９によって、ボンディングステージ７からレベリン
グステージ１０ａに搬送し、バンプｂの高さを均一にす
るレベリング作業が行えるように構成されている。この
場合には、ＩＣチップａは、部品供給位置Ｐ→ボンディ
ングステージ７→レベリングステージ１０ａ→部品供給
位置Ｐの順で搬送されるが、本発明のように２本の吸着
ノズル１３ａ、１３ｂを備える場合には、ボンディング
ステージ７でのＩＣチップａの交換作業をボンディング
作業の中断時間をほとんど無い状態で行うことができ
る。そしてレベリング作業時間（例えば５秒）はボンデ
ィング作業時間（例えば３０秒）より格段に短かいの
で、ボンディング作業中にレベリングステージ１０上の
レベリング完了のＩＣチップａを部品供給位置Ｐのトレ
イ２に搬送するようにすると好適である。その際、図６
や図７に示す形状の吸着ノズル１３ｂ、１３ｃを使用す
ると、バンプｂの形状不良を生じず好適である。

【００２０】本発明は上記実施の形態に示す外、種々の
態様に構成することができる。例えば、上記実施の形態
では、部品供給位置Ｐのトレイ２からＩＣチップａをボ
ンディングステージ７に搬送し、ボンディングステージ
７上のバンプｂが形成されたＩＣチップａを元のトレイ
２に戻すように搬送しているが、バンプｂが形成された
ＩＣチップａを他の場所（上記レベリングステージ１０
ａや部品排出位置に配されたトレイ等）に搬送するよう
に構成してもよい。又ＩＣ搬送ユニット９が図６や図７
に示す吸着ノズルを２本備えた構成とすることもでき
る。更にＩＣ搬送ユニット９が備える保持具は、吸着ノ
ズルに限定されず、又その本数も複数であればよく、２
本には限定されない。

【００２１】

【発明の効果】本願の第１発明によれば、ＩＣ搬送ユニ
ットが複数の保持具を備えているので、ボンディングス
テージにおいて、次にボンディングステージに供給する
ＩＣチップを保持した状態で待機し、ボンディング作業
終了時に、即座にＩＣチップの交換を行うことができ、
ボンディング作業の中断時間を極めて短かくすることが
できる結果、生産能率の向上を図ることができる。

【００２２】本願の第２、第３発明によれば、先端が平
坦なノズルによって、部品供給位置から確実にＩＣチッ
プを吸着できてこれをボンディングステージに搬送でき
ると共に、先端に傾斜面を有するノズルによって、バン
プを形成されたＩＣチップをバンプと接触することなく
ボンディングステージから吸着できてこれを部品排出位
置に搬送できるので、バンプ形状不良を防ぎ、かつ確実
なＩＣチップの搬送を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図。

【図２】その要部の配置関係を示す概略平面図。

【図３】ＩＣ搬送ユニットを示す斜視図。

【図４】その断面図。

【図５】吸着ノズルを示し、（ａ）はその断面図、
（ｂ）はその底面図。

【図６】他の形態の吸着ノズルを示し、（ａ）はその断
面図、（ｂ）はその底面図。

【図７】更に別の形態の吸着ノズルの底面図。

【図８】従来例を示す斜視図。

【図９】その吸着ノズルとＩＣチップを示す断面図。

【符号の説明】

７ ボンディングステージ ９ ＩＣ搬送ユニット １３ａ、１３ｂ、１３ｃ 吸着ノズル（保持具） １８ 平坦な先端 ２０、２０ａ 傾斜面 Ｐ 部品供給（排出）位置 ａ ＩＣチップ ｂ バンプ ｃ 稜線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米沢 隆弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品供給位置からＩＣチップを受取り、
   このＩＣチップをボンディングステージに搬送し、バン
   プが形成されたＩＣチップをボンディングステージから
   受取り、このＩＣチップを部品排出位置に搬送するＩＣ
   搬送ユニットが、複数の保持具を有することを特徴とす
   るバンプボンダー。
2. 【請求項２】 ＩＣ搬送ユニットが、複数の保持具とし
   て２本の吸着ノズルを有し、一方の吸着ノズルが先端が
   平坦なノズルであり、他方の吸着ノズルが先端に傾斜面
   を有してＩＣチップをその稜線が前記傾斜面に接触した
   状態で吸着保持するノズルであることを特徴とする請求
   項１記載のバンプボンダー。
3. 【請求項３】 先端が平坦なノズルは、ＩＣチップを部
   品供給位置からボンディングステージに搬送するために
   用い、先端に傾斜面を有するノズルは、バンプが形成さ
   れたＩＣチップをボンディングステージから部品排出位
   置に搬送するために用いられることを特徴とする請求項
   ２記載のバンプボンダー。