JPH09199575A - 半導体ペレットボンディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハステージを移動させるＸＹテーブルの
小型化を図るとともに、このＸＹテーブルの作動を高速
化できるようにすること。 【解決手段】 平面移動自在なウエハステージ１１に載
置されたウエハリングユニット１から、半導体ペレット
を順次取り出して所定位置にボンディングする半導体ペ
レットボンディング装置１０において、ウエハステージ
とは別位置に設けられたエキスパンド装置１３と、この
エキスパンド装置にて作動され、ウエハリングユニット
のシート３を引き伸し、その引き伸し状態を保持する引
き伸し治具１２と、この引き伸し治具をウエハステージ
とエキスパンド装置との間で移送する移送装置１４と、
を有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ペレットボン
ディング装置に係り、特に、ウエハを備えたウエハリン
グユニットをウエハステージに設置するに好適な半導体
ペレットボンディング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ペレットボンディング装置は、Ｘ
ＹテーブルにてＸＹ方向に移動自在なウエハステージに
ウエハリングユニットが載置され、このウエハリングユ
ニットから半導体ペレットを順次取り出してリードフレ
ームにボンディングするものである。上記ウエハステー
ジにはエキスパンド装置が搭載され、上記ウエハリング
ユニットは、このエキスパンド装置によりシートが引き
伸ばされ、この引き伸ばし状態が保持されて半導体ペレ
ットが取り出される。また、ウエハリングユニットは、
収納マガジンから取り出されてウエハステージ上のエキ
スパンド装置に搬入され、半導体ペレットが全て取り出
された後は上記収納マガジンに収納される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の半
導体ペレットボンディング装置では、ＸＹテーブル上に
設置されたウエハステージにエキスパンド装置が搭載さ
れているので、このＸＹテーブルには、エキスパンド装
置の重量が作用し、ＸＹテーブルの構造を頑丈なものに
する必要がある。

【０００４】また、従来の半導体ペレットボンディング
装置ではエキスパンド装置が１台設置されただけなの
で、このエキスパンド装置から使用済のウエハリングユ
ニットを取り出し、未使用のウエハリングユニットをエ
キスパンド装置に搬入し、この未使用ウエハリングユニ
ットのシートを引き伸ばす引き伸ばし作業をするまで、
半導体ペレットのボンディング作業を停止しなければな
らず、装置の稼動率が低下する。

【０００５】本発明は、上述の事情を考慮してなされた
ものであり、請求項１に記載の発明ではウエハステージ
を平面移動させる移動テーブルの小型化、作動の高速化
を図ることによりボンディングを高速化できる半導体ペ
レットボンディング装置を提供することにあり、請求項
２に記載の発明では、使用済ウエハリングユニットのシ
ート引き伸ばし解除から未使用ウエハリングユニットの
シート引き伸ばしまでの動作を半導体ペレットのボンデ
ィング作業中に実施して、装置の稼動率を向上させるこ
とができる半導体ペレットボンディング装置を提供する
ことにあり、請求項３に記載の発明では、装置の小型化
を図ることができる半導体ペレットボンディング装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、平面移動自在なウエハステージに載置されたウエハ
リングユニットから、半導体ペレットを順次取り出して
所定位置にボンディングする半導体ペレットボンディン
グ装置において、上記ウエハステージとは別位置に設け
られたエキスパンド装置と、このエキスパンド装置にて
作動され、上記ウエハリングユニットのシートを引き伸
ばし、その引き伸ばし状態を保持する引き伸ばし治具
と、この引き伸ばし治具を上記ウエハステージと上記エ
キスパンド装置との間で移送する移送装置と、を有する
ようにしたものである。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記引き伸ばし治具を少なくとも２個
用い、一つの引き伸ばし治具がウエハステージに載置さ
れ、この引き伸ばし治具にてシートが引き伸ばされたウ
エハリングユニットから半導体ペレットが取り出されて
ボンディングされるボンディング作業中に、エキスパン
ド装置が他の引き伸ばし治具を用いて未使用のウエハリ
ングユニットのシートの引き伸ばし作業を行なうように
したものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、エキスパンド装置と、ウエハリ
ングユニットを収納する収納マガジンとが鉛直方向に配
置されたものである。

【０００９】請求項１に記載の発明には、次の作用があ
る。エキスパンド装置がウエハステージと別位置に設置
され、このエキスパンド装置が引き伸ばし治具を介して
ウエハリングユニットのシートを引き伸ばし或いは引き
伸ばし解除し、移送装置がエキスパンド装置及びウエハ
ステージ間で、ウエハリングユニットを装着した引き伸
ばし治具を移送することから、ウエハステージを載置し
て平面移動させる移動テーブルに、エキスパンド治具の
重量が作用しないので、移動テーブルへの負荷を軽減で
きる。この結果、移動テーブルの小型化、作動の高速化
が図れ、ボンディングの高速化が達成できる。

【００１０】請求項２に記載の発明には、次の作用があ
る。ウエハステージにおいて、一つの引き伸ばし治具を
用い半導体ペレットをボンディングするボンディング作
業中に、エキスパンド装置において、他の引き伸ばし治
具を用い、使用済ウエハリングユニットのシート引き伸
ばし解除から未使用ウエハリングユニットのシート引き
伸ばしまでの動作を実施するので、この半導体ペレット
ボンディング作業を停止して実施されるウエハステージ
におけるウエハリングユニットの交換は、引き伸ばし治
具の交換のみで足り、使用済ウエハリングユニトのシー
ト引き伸ばし解除から未使用ウエハリングユニットのシ
ート引き伸ばしまでの待ち時間が不要となる。このた
め、半導体ペレットボンディング作業の停止時間が短縮
して、装置の稼動率を向上させることができる。

【００１１】請求項３に記載の発明には、次の作用があ
る。ウエハステージと別位置に配置されたエキスパンド
装置に対し、鉛直方向位置に収納マガジンが配置された
ので、収納マガジンをエキスパンド装置やウエハステー
ジと同一面に配置する場合に比べ、半導体ペレットボン
ディング装置を小型化できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る半導体ペ
レットボンディング装置の一つの実施の形態を示す正面
図である。図２は、図１の半導体ペレットボンディング
装置の平面図である。図３は、図１のIII-III 矢視図で
ある。図４は、図３のIV矢視図である。図５は、図３の
V-V 線に沿う断面図である。図６は、図３のVI-VI 線に
沿う断面図である。図７は、図１の引き伸ばし装置の平
面図である。図８は、図７の引き伸ばし装置の作動を示
す斜視図である。図９は、図１の引き伸ばし治具の平面
図である。図１０は、図９のX-X 線に沿う断面図であ
る。図１１（Ａ）は、図９のXIＡ- XIＡ線に沿う断面図
であり、図１１（Ｂ）は、図９のXIＢ- XIＢ線に沿う断
面図である。図１２は、引き伸ばし治具の開き動作を示
す作動図である。図１３は、待機コンベヤにウエハリン
グユニットを供給する動作を示す作動図である。図１４
は、待機コンベヤから引き伸ばし治具にウエハリングユ
ニットを挿入する動作を示す作動図である。図１５は、
ウエハシートを引き伸ばす動作を示す作動図である。図
１６は、引き伸ばし治具をウエハステージに供給する動
作を示す作動図である。

【００１３】図１に示すように、半導体ペレットボンデ
ィング装置１０は、ウエハステージ１１に載置されたウ
エハリングユニット１から図示しない半導体ペレットを
順次取り出して、リードフレーム（不図示）にボンディ
ングするものであり、上記ウエハステージ１１、引き伸
ばし治具１２、エキスパンド装置１３、移送装置１４、
待機コンベヤ１５及び収納マガジン１６を有して構成さ
れる。

【００１４】A.引き伸し治具（図９、図１０、図１１） 上記引き伸ばし治具１２は、図９及び図１０に示すよう
に、エキスパンドリング１７、プレスリング１８及び複
数本（例えば３本）のねじ１９を有して構成される。エ
キスパンドリング１７はフランジ部１７Ａを有する円筒
形状であり、上端部が支持部１７Ｂとして機能する。こ
のエキスパンドリング１７のフランジ部１７Ａの周方向
に適宜間隔をもって複数本、例えば３本のねじ１９が挿
入され、これらのねじ１９がナット部２０を介してプレ
スリング１８に螺装される。このナット部２０は、プレ
スリング１８に回転一体に結合される。上記ねじ１９
は、後に詳説するが、エキスパンド装置１３にて締め付
け或いは緩められて、エキスパンドリング１７のフラン
ジ部１７Ａとプレスリング１８との間隔が変更され、引
き伸ばし治具１２を開閉する。

【００１５】ここで、上記ウエハリングユニット１は、
ウエハリング２にウエハシート３が支持され、このウエ
ハシート３にウエハ４が貼着されたものである。このウ
エハ４は、多数の半導体ペレット（不図示）にダイシン
グされている。

【００１６】引き伸ばし治具１２のねじ１９をエキスパ
ンド装置１３にて緩めて、エキスパンドリング１７のフ
ランジ部１７Ａとプレスリング１８とが離反され引き伸
ばし治具１２が開かれた状態で、上述のようなウエハリ
ングユニット１がエキスパンド１７とプレスリング１８
との間に挿入される（図１０の２点鎖線表示）。また、
ねじ１９をエキスパンド装置１３にて締め付けて、引き
伸ばし治具１２を閉じることにより、プレスリング１８
にてウエハリングユニット１のウエハリング２が押し下
げられ、かつ、エキスパンドリング１７の支持部１７Ｂ
にてウエハリングユニット１のウエハシート３が支持さ
れて、このシート３が引き伸ばされ（図１０の１点鎖線
表示）、この引き伸ばし状態が維持されて、ウエハリン
グユニット１の半導体ペレット間に所定寸法の間隙が形
成される。

【００１７】上述のような引き伸ばし治具１２のプレス
リング１８の下面には、ウエハリングユニット１の挿入
方向に延びる断面Ｌ字形状のガイド２１（図１１
（Ｂ））が固着され、このガイド２１によりウエハリン
グユニット１の引き伸ばし治具１２内への挿入が案内さ
れる。また、プレスリング１８には、ウエハリングユニ
ット１の挿入方向両側に、移送装置１４の移送ピン６６
（後述）に係合可能な係合孔２２（図１１（Ａ））が穿
設される。

【００１８】更に、引き伸ばし治具１２のエキスパンド
リング１７におけるフランジ部１７Ａには、ウエハリン
グユニット１の挿入方向両側に当接面２３が形成され、
ウエハリングユニット１の挿入方向片側に係合面２４が
形成される。これらの当接面２３及び係合面２４は、45
度の傾斜面に構成される。尚、上記ねじ１９の少なくと
も１本は、他のねじに対し逆ねじ構造に構成されてもよ
い。

【００１９】B.ウエハステージ（図１、図２） さて、ウエハステージ１１は、図１及び図２に示すよう
に、ＸＹテーブル２５に載置され、このＸＹテーブル２
５により同一平面内で直交するＸ方向及びＹ方向に移動
可能とされる。本実施の形態では、ＸＹテーブル２５は
同一水平面内でウエハステージ１１をＸ方向及びＹ方向
に移動させるものであるが、同一鉛直面内でウエハステ
ージ１１を直交する２方向に移動させるものでも良い。

【００２０】このウエハステージ１１の載置部２６に、
図２にも示すように２本のストッパ２７と、２本の押え
爪２８が設置される。ストッパ２７は、エキスパンド装
置１３側に45度傾斜して形成され、引き伸ばし治具１２
の当接面２３に係合可能に設けられる。また、押え爪２
８は、図１０に２点鎖線で示すように載置部２６におけ
るエキスパンド装置１３側に軸支され、その爪面２８Ａ
が45度に傾斜して形成される。この押え爪２８の爪面２
８Ａは、引き伸ばし治具１２の係合面２４に係合可能に
設けられる。これらストッパ２７及び押え爪２８の係合
により、引き伸ばし治具１２はウエハステージ１１の載
置部２６に対して位置決めされ、引き伸ばし治具１２の
移送方向前後及び左右方向ばかりか上下方向にも移動が
拘束される。

【００２１】上記押え爪２８は、固定フレーム２９に設
置された第３プッシャ３０にて作動される。この第３プ
ッシャ３０は、軸３１に固定され、この軸３１がアーム
３２を介し第３エアシリンダ３３のピストンロッド３４
に連結される。この第３エアシリンダ３３の作動により
第３プッシャ３０が軸３１の回転とともに回転操作され
て、押え爪２８が開閉作動される。

【００２２】C.エキスパンド装置（図１、図２、図７、
図８） 前記エキスパンド装置１３は、図１及び図２に示すよう
にウエハステージ１１とは別位置に設置され、昇降台３
５を備えた昇降装置３６と、ドライバ３７を備えたドラ
イバユニット３８と、熱風供給装置３９とを有して構成
される。

【００２３】昇降装置３６は、支柱４０に固着されたレ
ール４１に、昇降台３５に固着されたスライダ４２が嵌
合され、支柱４０に設置されたスクリュー４３が、昇降
台３５に設置されたナット部材４４に螺装され、モータ
４５を正逆方向いずれか一方に回転させることにより昇
降台３５を昇降させるものである。

【００２４】この昇降台３５は、エキスパンド治具１２
を収納する下側収納部４６及び上側収納部４７と、収納
マガジン１６を載置するマガジン載置台４８とを備え
る。下側収納部４６及び上側収納部４７は、仕切板４６
Ａ、４７Ａ及びマガジン載置台４８にて画成される。こ
れらの仕切板４６Ａ及び４７Ａに、ウエハステージ１１
側に45度傾斜したストッパ４９が設置され、このストッ
パ４９が引き伸ばし治具１２のエキスパンドリング１７
における当接面２３を係止して、下側収納部４６、上側
収納部４７内に収納された引き伸ばし治具１２を位置決
めする。また、下側収納部４６、上側収納部４７の上
部、つまり仕切板４７Ａ、マガジン載置台４８の下面に
は不図示の真空源に適宜接続可能な吸盤５０が設置され
る。この吸盤５０は、引き伸ばし治具１２のねじ１９を
緩めることにてエキスパンドリング１７のフランジ部１
７Ａから離反されたプレスリング１８（図１０の２点鎖
線表示）を吸着する。

【００２５】ドライバユニット３８は、図７及び図８に
も示すように、昇降台３５の下側収納部４６、上側収納
部４７に収納され位置決めされた引き伸ばし治具１２の
ねじ１９に対応する位置に複数個、例えば３個配置され
る。各ドライバユニット３８は、モータ５１のモータ軸
にドライブプーリ５２が固定され、ドライバ３７にドリ
ブンプーリ５３が固定され、これらのドライバプーリ５
２及びドリブンプーリ５３間にタイミングベルト５４が
巻き掛けられて構成される。昇降装置３６の昇降台３５
を下降させて、ドライバユニット３８のドライバ３７を
引き伸ばし治具１２のねじ１９に係合させ、モータ５１
を正逆いずれかの方向に回転させることにより、この引
き伸ばし治具１２のエキスパンドリング１７とプレスリ
ング１８の間隔を変更可能とする。

【００２６】図１に示す下側収納部４６に収納されたエ
キスパンド治具１２に対しては、ドライバユニット３８
のドライバ３７は、仕切板４６Ａに形成された図示しな
い貫通孔を貫通して、この引き伸ばし治具１２のねじ１
９に係合する。下側収納部４６に引き伸ばし治具１２が
収納されていない状態で、上側収納部４７に収納された
引き伸ばし治具１２に対しては、ドライバユニット３８
のドライバ３７は、仕切板４６Ａ及び４７Ａに形成され
た図示しない貫通孔を貫通して、上側収納部４７内の引
き伸ばし治具１２のねじ１９に係合する。

【００２７】上記熱風供給装置３９は、昇降台３５の下
側収納部４６又は上側収納部４７内の引き伸ばし治具１
２に保持されたウエハリングユニット１のシート３に熱
風を供給するものである。引き伸ばし治具１２にて一旦
引き伸ばされたウエハリングユニット１のシート３は、
この引き伸ばしが解除された状態ではたるんでいるの
で、上記熱風供給装置３９からの熱風の供給により、シ
ート３を加熱してこのたるみを取り除く。このために、
仕切板４６Ａ、４７Ａの略中央部には、熱風供給装置３
９からの熱風をシート３に供給可能とする不図示の開孔
が形成されている。

【００２８】D.収納マガジン（図１、図１２） 前記収納マガジン１６は、図１に示すように、エキスパ
ンド装置１３における昇降台３５のマガジン載置台４８
に載置されて、エキスパンド装置１３の鉛直上方に配置
される。この収納マガジン１６は、図１２〜図１６に示
すように、ウエハリングユニット１を水平状態で積層し
て収納可能とする。

【００２９】E.待機コンベヤ（図１、図２） 前記待機コンベヤ１５は、昇降装置３６（及び収納マガ
ジン１６）とウエハステージ１１との間で、ウエハステ
ージ１１におけるピックアップコレット５５によるピッ
クアップ位置から昇降装置３６側に外れた位置に設置さ
れる。これにより、待機コンベヤ１５に後述の如くウエ
ハリングユニット１が待機されているときにも、ピック
アップコレット５５を用いた半導体ペレットボンディン
グ作業が実施可能とされる。

【００３０】この待機コンベヤ１５は、図２に示すよう
に、左右１組のコンベヤユニット５６が固定フレーム２
９に設置され、各コンベヤユニット５６は、図１に示す
ように、上下一対の長尺状のコンベヤフレーム５７のそ
れぞれの両端にプーリ５８が軸支され、これらのプーリ
５８にコンベヤベルト５９が巻き掛けられたものであ
る。上記コンベヤフレーム５７は固定フレーム２９に固
定され、上下のコンベヤベルト５９は接触する。これら
のコンベヤベルト５９には、モータ６０の回転駆動力が
タイミングベルト６１及びギヤ６２を介して伝達され
て、１組のコンベヤユニット５６の上下のコンベヤベル
ト５９が正逆いずれかの方向に同期して走行される。

【００３１】エキスパンド装置１３における昇降台３５
の下側収納部４６或いは上側収納部４７に収納された引
き伸ばし治具１２と、昇降台３５のマガジン載置台４８
に載置された収納マガジン１６との間で、未使用或いは
使用済のウエハリングユニット１を交換する際に、上記
１組のコンベヤユニット５６の上下のコンベヤベルト５
６の作動によって、上記ウエハリングユニット１が上下
のコンベヤベルト５９間に引き込まれて待機される。

【００３２】F.移送装置（図１〜図６） 前記移送装置１４は、収納マガジン１６と下側収納部４
６、上側収納部４７内の引き伸ばし治具１２との間でウ
エハリングユニット１を移送するウエハリングユニット
移送機能と、下側収納部４６、上側収納部４７内とウエ
ハステージ１１との間で引き伸ばし装置１２を移送する
引き伸ばし治具移送機能とを有する。この移送装置１４
は、図１及び図２に示すように、ウエハリングユニット
移送機能を実施する第１プッシャ６３、チャック６５及
び第２プッシャ６４と、引き伸ばし治具移送機能を実施
する移送ピン６６及び移送ガイド６７を有して構成され
る。

【００３３】第１プッシャ６３は、昇降装置３６におけ
る支柱４０の上端部に設置され、側面視く字形状のアー
ム６８を介して第１エアシリンダ６９に連結される。こ
の第１エアシリンダ６９の作動によって、第１プッシャ
６３が昇降台３５のマガジン載置台４８上で進退作動
し、マガジン載置台４８に載置された収納マガジン１６
内のウエハリングユニット１を待機コンベヤ１５側へ押
し出し可能とする。

【００３４】一方、固定フレーム２９にはエキスパンド
装置１３からウエハステージ１１の方向に沿ってガイド
レール７０が敷設され、このガイドレール７０に可動フ
レーム７１が摺動自在に嵌合される。また、固定フレー
ム２９には複数個の案内プーリ７２が設置されるととも
に、モータ７３のモータ軸に連結されたドライブプーリ
７４が設置され、これらの案内プーリ７２及びドライブ
プーリ７４にタイミングベルト７５が巻き掛けられる。
このタイミングベルト７５の一部はガイドレール７０に
沿って配設され、タイミングベルト７５のこの部分に可
動フレーム７１が固定される。従って、モータ７３の正
逆いずれかの方向の回転によって、可動フレーム７１が
エキスパンド装置１３とウエハステージ１１との間で往
復移動する。

【００３５】可動フレーム７１の上端部にアッパアーム
用エアシリンダ７６及びロアアーム用エアシリンダ７７
が並設される。上記アッパアーム用エアシリンダ７６
に、図３、図４及び図６に示すように、側面視Ｌ字形状
のアッパアーム７８が、連結バー７９及び連結ロッド８
０を介して連結される。更に、このアッパアーム７８
は、可動フレーム７１に固着されたレール８１（図６）
にスライダ８２を介して摺動自在に設けられる。上記レ
ール８１は鉛直方向に配置される。従って、アッパアー
ム７８は、アッパアーム用エアシリンダ７６の作動によ
り、可動フレーム７１に対し鉛直方向に移動可能に構成
される。

【００３６】このアッパアーム７８の先端部に、図５に
も示すように、ブロック８３を介して上記チャック６５
が固着される。このチャック６５は、第１プッシャ６３
にて押し出された収納マガジン１６内の未使用のウエハ
リングユニット１を把持して、可動フレーム７１の移動
により、このウエハリングユニット１を待機コンベヤ１
５の上下のコンベヤベルト５９間へ導くとともに、昇降
台３５の下側収納部４６又は上側収納部４７内に収納さ
れた引き伸ばし治具１２から使用済のウエハリングユニ
ット１を把持して、可動フレーム７１の移動により、こ
のウエハリングユニット１を待機コンベヤ１５の上下の
コンベヤベルト５９間へ導く。また、このチャック６５
は、チャックエアシリンダ６５Ａにて作動される。更
に、このチャック６５は、アッパアーム用エアシリンダ
７６の作用で、アッパアーム７８を介して昇降可能とさ
れる。

【００３７】更に、アッパアーム７８の先端部には第２
エアシリンダ８４が設置され、この第２エアシリンダ８
４のプッシュロッド８５にホルダ８６を介して、二又形
状の上記第２プッシャ６４が結合される。この第２プッ
シャ６４は、アッパアーム７８に固着されたレール８７
に、スライダ８８を介して摺動自在に配設される。

【００３８】従って、第２プッシャ６４は、第２エアシ
リンダ８４の作動で、チャック６５の前方位置（図５の
２点鎖線表示）と後方位置（図５の実線表示）との間を
進退可能とされる。これにより、第２プッシャ６４は、
待機コンベヤ１５の上下のコンベヤベルト５９間に導か
れた使用済のウエハリングユニット１を、この待機コン
ベヤ１５から収納マガジン１６内へ挿入する際、並びに
未使用のウエハリングユニット１を待機コンベヤ１５か
ら引き伸ばし治具１２へ挿入する際に、最終段階で押し
込み可能とする。また、この第２プッシャ６４は、アッ
パアーム用エアシリンダ７６の作用で、アッパアーム７
８を介し昇降可能とされる。

【００３９】図１及び図３に示すように、前記ロアアー
ム用エアシリンダ７７に、側面視Ｌ字形状のロアアーム
８９が、連結バー９０及び連結ロッド９１を介して連結
される。更に、このロアアーム８９は、可動フレーム７
１に鉛直方向に沿って固着されたレール９２に、スライ
ダ９３を介して摺動自在に設けられる。また、ロアアー
ム８９の先端部に、前記移送ピン６６が下方に垂設され
る。この移送ピン６６は、引き伸し治具１２におけるプ
レスリング１８の係止孔２２に係合可能とされる。

【００４０】従って、ロアアーム用エアシリンダ７７を
作動して移送ピン６６を引き伸し治具１２の係止孔２２
に係合させ、この状態で可動フレーム７１を移動させる
ことにより、エキスパンド装置１３の昇降台３５におけ
る下側収納部４６又は上側収納部４７とウエハステージ
１１との間で、引き伸し治具１２を移送可能とする。

【００４１】前記移送ガイド６７は、図２に示すように
左右一対あり、固定フレーム２９に固定されるととも
に、図１に示すように、ウエハステージ１１の載置台２
６と同一水平レベルに配置される。この移送ガイド６７
は、下側収納部４６、上側収納部４７とウエハステージ
１１との間で上記移送ピン６６により引き伸し治具１２
を移送する際に、この引き伸し治具１２を案内する。

【００４２】尚、図１中の符号９４は、半導体ペレット
のボンディング操作時に、ウエハリングユニット１の半
導体ペレットを下方から突き上げて、ピックアップコレ
ット５５によるピックアップを容易化する突き上げ装置
である。

【００４３】G.半導体ペレットボンディング装置１０の
作用（図１２〜図１６） 1.下側収納部４６内の引き伸し治具１２へのウエハリン
グユニット１のセット（ウエハリングユニット１のシー
ト３の引き伸し）

【００４４】引き伸し治具１２を開く（図１２） 先ず、昇降装置３６の昇降台３５を下降させ、この昇降
台３５の下側収納部４６に収納された引き伸し治具１２
のねじ１９を、エキスパンド装置１３のドライバユニッ
ト３８におけるドライバ３７に係合させる。次に、モー
タ５１を作動してドライバ３７を回転させ、引き伸し治
具１２のねじ１９を緩めて、この引き伸し治具１２のプ
レスリング１８をエキスパンドリング１７のフランジ部
１７Ａに対し離反させ、この引き伸し治具１２を開く。
この状態で、プレスリング１８は昇降台３５の吸盤５０
に吸着される。

【００４５】待機コンベヤ１５にウエハリングユニッ
ト１を供給（図１３） 先ず昇降台３５を上昇させ、収納マガジン１６の最下段
に収納された未使用のウエハリングユニット１を待機コ
ンベヤ１５に対応させる。次に、移送装置１４のチャッ
ク６５による把持位置まで、収納マガジン１６内の未使
用のウエハリングユニット１を第１プッシャ６３で押し
出す。次に、このウエハリングユニット１をチャック６
５で把持し、この後、可動フレーム７１をウエハステー
ジ１１側へ移動して、このウエハリングユニット１を待
機コンベヤ１５の上下のコンベヤベルト５９間に挟まれ
る位置まで引き出す。

【００４６】その後、チャック６５によるウエハリング
ユニット１の把持を解除し、アッパアーム用エアシリン
ダ７６を作動してアッパアーム７８を上昇させ、チャッ
ク６５を待機コンベヤ１５の上方に移動させる。次に、
待機コンベヤ１５のコンベヤベルト５９を回転し、この
未使用のウエハリングユニット１を待機コンベヤ１５の
上下のコンベヤベルト５９間に移す。

【００４７】待機コンベヤ１５から引き伸し治具１２
に未使用のウエハリングユニット１を挿入（図１４） 先ず、昇降台３５を上昇させ、この昇降台３５の下側収
納部４６に収納された引き伸し治具１２を待機コンベヤ
１５に対応させる。次に、待機コンベヤ１５の上下のコ
ンベヤベルト５９を逆回転させ、未使用のウエハリング
ユニット１を上記下側収納部４６内の引き伸し治具１２
内へ挿入できるところ迄挿入する。その後、移送装置１
４における第２エアシリンダ８４を作動して、第２プッ
シャ６４をチャック６５の前方位置に押し出し（図５の
２点鎖線表示）、この第２プッシャ６４にて未使用のウ
エハリングユニット１を下側収納部４６内の引き伸し治
具１２内に完全に挿入する。この挿入の際、未使用のウ
エハリングユニット１は、引き伸し治具１２におけるプ
レスリング１８のガイド２１（図１１（Ｂ））に支持さ
れる。

【００４８】ウエハリングユニット１におけるシート
３の引き伸し（図１５） 昇降台３５を下降させ、この昇降台３５の下側収納部４
６に収納された引き伸し治具１２のねじ１９を、ドライ
バユニット３８のドライバ３７に係合させる。次に、こ
のドライバ３７で上記引き伸し治具１２のねじ１９を締
め付け、この引き伸し治具１２のプレスリング１８を下
降させて引き伸し治具１２を閉じ、ウエハリングユニッ
ト１のシート３を引き伸す。

【００４９】2.引き伸し治具１２のウエハステージ１１
への供給 引き伸し治具１２をウエハステージ１１に供給する
（図１６） この際、ウエハステージ１１は、図２の１点鎖線で示す
位置（受け渡し位置）に、ＸＹテーブル２５の作用で移
動されており、ウエハステージ１１の押え爪２８は、第
３エアシリンダ３３の作用で第３プッシャ３０にて開状
態となっている。この状態で昇降台３５を上昇させ、こ
の昇降台３５の下側収納部４６内に収納された引き伸し
治具１２を、移送装置１４の移送ガイド６７に対応させ
る。次に、移送装置１４のロアアーム用エアシリンダ７
７を作動して、移送ピン６６を、引き伸し治具１２のプ
レスリング１８に形成されたウエハステージ１１側の係
合孔２２に係合させる。

【００５０】その後、可動フレーム７１を移動させて、
この可動フレーム７１のストローク分だけ上記移送ピン
６６を用いて、引き伸し治具１２をウエハステージ１１
上へ引出す。次に、ロアアーム用エアシリンダ７７を作
動して移送ピン６６を引き伸し治具１２の係合孔２２か
ら抜き出し、可動フレーム７１をエキスパンド装置１３
側へ移送して移送ピン６６を引き伸し治具１２の後方
（昇降台３５側）に移動させる。この後、再びロアアー
ム用エアシリンダ７７を作動させて移送ピン６６を下降
させ、この引き伸ばし治具１２の後部に移送ピン６６を
位置付け、又は引き伸し治具１２の後部に形成された係
合孔２２に上記移送ピン６６を係合させて、引き伸し治
具１２をウエハステージ１１上に押し込み、この引き伸
し治具１２の当接面２３（図１０）をウエハステージ１
１のストッパ２７に係合させる。

【００５１】最後に、第３プッシャ３０を後退させて押
え爪２８を閉じ、この押え爪２８の爪面２８Ａを引き伸
し治具１２の係合面２４（図１０）に係合させる。これ
らのストッパ２７及び係合爪２８により、引き伸し治具
１２はウエハステージ１１の載置台２６上で位置決めさ
れ、前後・左右方向はもちろんのこと上下方向への移動
も拘束される。

【００５２】3.半導体ペレットボンディング動作 上述のように、未使用のウエハリングユニット１を装着
した引き伸し治具１２をウエハステージ１１に供給した
後、図１に示すピックアップコレット５５を用い、更に
突き上げ装置９４の作用で、ウエハリングユニット１の
半導体ペレットをピックアップして位置決め台に移送
し、必要ならばこの半導体ペレットの位置を修正した
後、図示しないボンディングヘッドを用いて、この半導
体ペレットをリードフレーム（図示せず）にボンディン
グする。

【００５３】4.昇降台３５の上側収納部４７内の引き伸
し治具１２へウエハリングユニット１をセット（ウエハ
リングユニット１のシート３の引き伸し） 上述の半導体ペレットのボンディング作業中に、昇降台
３５の上側収納部４７に収納された引き伸し治具１２へ
未使用のウエハリングユニット１を、上記〜の動作
でセットする。

【００５４】このとき、の動作において、エキスパン
ド装置１３におけるドライバユニット３８のドライバ３
７は、昇降台３５の図示しない貫通孔を貫通して、上側
収納部４７内の引き伸し治具１２のねじ１９に係合す
る。また、の動作において、移送装置１４のチャック
６５及び待機コンベヤ１５のコンベヤベルト５９は、収
納マガジン１６内の下から２段目の未使用のウエハリン
グユニット１を引き出す。更に、の動作において、待
機コンベヤ１５のコンベヤベルト５９及び移送装置１４
の第２プッシャ６４は、昇降台３５の上側収納部４７内
の引き伸し治具１２へ未使用のウエハリングユニット１
を挿入する。また、の動作において、エキスパンド装
置１３のドライバユニット３８は、上側収納部４７内の
引き伸し治具１２に挿入されたウエハリングユニット１
のシート３を引き伸す。

【００５５】5.ウエハステージ１１上の引き伸し治具１
２と昇降台３５上の引き伸し治具１２との交換（図１６
参照） 上記3.の半導体ペレットのボンディング動作終了後、ウ
エハステージ１１上で使用済のウエハリングユニット１
を装着した引き伸し治具１２と、昇降台３５上の下側収
納部４６又は上側収納部４７内に収納されて未使用のウ
エハリングユニット１を装着した引き伸し治具１２とを
交換する。

【００５６】先ず、ＸＹテーブル２５を作動させて、ウ
エハステージ１１を図２の１点鎖線に示す受け渡し位置
に移動させる。次に、昇降台３５を移動させ、引き伸し
治具１２が収納されず、空状態となっている下側収納部
４６を移送ガイド６７に対応させる。また、第３プッシ
ャ３０にて押え爪２８を開状態とする。

【００５７】この状態で、可動フレーム７１を移動し、
ロアアーム用エアシリンダ７７を作動して、移送ピン６
６をウエハステージ１１上の引き伸し治具１２のプレス
リング１８における昇降台３５側の係合孔２２に係合さ
せる。そして、可動フレーム７１を昇降台３５側へ移動
して、ウエハステージ１１上の引き伸し治具１２を昇降
台３５側へ移送ガイド６７に沿って昇降台３５の近傍位
置まで移動させる。次に、ロアアーム用エアシリンダ７
７を作動して移送ピン６６を昇降台３５側の係合孔２２
から引き抜き、可動フレーム７１をウエハステージ１１
側へ移動し、この後再びロアアーム用エアシリンダ７７
を作動させて、移送ピン６６を引き伸し治具１２の後部
（ウエハステージ１１側）に位置付け、又は、この引き
伸し治具１２のウエハステージ１１側の係合孔２２に係
合させる。この状態で、可動フレーム７１を昇降台３５
側へ移動して、引き伸し治具１２を昇降台３５の下側収
納部４６内に押し込み、この引き伸し治具１２の当接面
２３（図１０）を下側収納部４６のストッパ４９に係合
させる。

【００５８】次に、昇降台３５を下降して、上側収納部
４７に収納されて未使用のウエハリングユニット１を装
着した引き伸し治具１２を、移送ガイド６７に対応させ
る。この状態で、上記（図１６）の動作と同様にし
て、移送装置１４の移送ピン６６を上側収納部４７内の
引き伸し治具１２のウエハステージ１１側の係合孔２２
に係合させて、この引き伸し治具１２をウエハステージ
１１側へ移動し、次に、移送ピン６６を引き伸し治具１
２の昇降台３５側に位置付ける等して、この引き伸し治
具１２をウエハステージ１１に装着する。その後、ピッ
クアップコレット５５等を用いて、半導体ペレットのボ
ンディング作業を実施する。

【００５９】6.ウエハリングユニット１の交換 ピックアップコレット５５等を用いた半導体ペレットの
ボンディング作業中に、昇降台３５の下側収納部４６内
の引き伸し治具１２と収納マガジン１６との間で、使用
済のウエハリングユニット１と未使用のウエハリングユ
ニット１とを交換する。

【００６０】先ず、（図１２）の動作と同様にして、
ドライバユニット３８のドライバ３７により、下側収納
部４６内の引き伸し治具１２を開く。次に、熱風供給装
置３９からウエハリングユニット１のシート３に熱風を
吹き掛け、たるんだシート３のたるみを除去する。その
後、図１４のように、下側収納部４６内の引き伸し治具
１２を待機コンベヤ１５に対応させる。この状態で、
の動作と同様に第１プッシャ６３及びチャック６５を用
いて、下側収納部４６内の引き伸し治具１２の使用済の
ウエハリングユニット１を、待機コンベヤ１５上に移
す。次に、図１３のように昇降台３５を下降させて、収
納マガジン１６内の最下段を待機コンベヤ１５に対応さ
せる。その後、の動作と同様に、待機コンベヤ１５の
コンベヤベルト５９及び第２プッシャ６４の作用で収納
マガジン１６内に使用済のウエハリングユニット１を収
納する。

【００６１】上述のようにして使用済のウエハリングユ
ニット１を収納マガジン１６に収納した後、〜（図
１３〜図１５）の動作で、収納マガジン１６内の下から
３段目の未使用のウエハリングユニット１を、第１プッ
シャ６３、チャック６５及び待機コンベヤ１５を用いて
引き出す。次に、昇降台３５の下側収納部４６内の引き
伸ばし治具１２内に上記未使用のウエハリングユニット
１を挿入し、ドライバユニット３８を用い、この下側収
納部４６内の引き伸し治具１２にて未使用の上記ウエハ
リングユニット１を引き伸す。

【００６２】H.半導体ペレットボンディング装置１０の
効果 エキスパンド装置１３がウエハステージ１１と別位置に
設置され、エキスパンド装置１３のドライバユニット３
８が引き伸し治具１２を介してウエハリングユニット１
のシート３を引き伸し、或いは引き伸し解除し、また、
移送装置１４の移送ピン６６、移送ガイド６７及び可動
フレーム７１が、エキスパンド装置１４の昇降台３５と
ウエハステージ１１との間で、ウエハリングユニット１
を装着した引き伸し治具１２を移送することから、ウエ
ハステージ１１を載置してＸＹ方向に移動させるＸＹテ
ーブル２５に、エキスパンド装置１３の重量が作用しな
いので、ＸＹテーブル２５への負荷を軽減できる。この
結果、ＸＹテーブル２５の小型化、作動の高速化が図
れ、ボンディングの高速化が達成できる。

【００６３】また、ウエハステージ１１とは別位置にエ
キスパンド装置１３が設置されるとともに、引き伸し治
具１２が少なくとも２個使用され、１つの引き伸し治具
１２をウエハステージ１１に設置し、この引き伸し治具
１２に装着されたウエハリングユニット１を用いて半導
体ペレットのボンディング作業を実施している間に、他
の引き伸し治具１２をエキスパンド装置１３の下側収納
部４６又は上側収納部４７に設置して、使用済のウエハ
リングユニット１のシート３の引き伸しを解除し、未使
用のウエハリングユニット１のシート３の引き伸しを実
施することから、半導体ペレットボンディング作業を停
止して実施されるウエハステージ１１におけるウエハリ
ングユニット１の交換は、引き伸し治具１２の交換のみ
で足り、使用済のウエハリングユニット１のシート３の
引き伸し解除から、未使用のウエハリングユニット１の
シート３の引き伸しまでの待ち時間が不要となる。この
ため、半導体ペレットボンディング作業の停止時間が短
縮して、半導体ペレットボンディング装置１０の稼動率
を向上させることができる。

【００６４】更に、ウエハステージ１１と別位置に配置
されたエキスパンド装置１３に対し、鉛直方向に収納マ
ガジン１６が配置されたので、収納マガジン１６をエキ
スパンド装置１３及びウエハステージ１１と同一水平面
に配置する場合に比べ、半導体ペレットボンディング装
置１０を小型化できる。

【００６５】尚、上記実施の形態では、昇降装置３６の
昇降台３５に引き伸し治具１２を２個収納する場合を述
べたが、ＸＹテーブル２５への負荷軽減からは１個でも
良く、また、３個以上の複数個収納させても良い。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
係る半導体ペレットボンディング装置によれば、ウエハ
ステージを移動させる移動テーブルの小型化、作動の高
速化が図れ、ボンディングの高速化を達成できる。ま
た、請求項２に記載の発明に係る半導体ペレットボンデ
ィング装置によれば、使用済のウエハリングユニットの
シート引き伸し解除から未使用のウエハリングユニット
のシート引き伸しまでの動作を、半導体ペレットのボン
ディング作業中に実施して、装置の稼動率を向上させる
ことができる。更に、請求項３に記載の発明に係る半導
体ペレットボンディング装置によれば、装置の小型化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る半導体ペレットボンディ
ング装置の一つの実施の形態を示す正面図である。

【図２】図２は、図１の半導体ペレットボンディング装
置の平面図である。

【図３】図３は、図１のIII-III 矢視図である。

【図４】図４は、図３のIV矢視図である。。

【図５】図５は、図３のV-V 線に沿う断面図である。

【図６】図６は、図３のVI-VI 線に沿う断面図である。

【図７】図７は、図１の引き伸ばし装置の平面図であ
る。

【図８】図８は、図７の引き伸ばし装置の作動を示す斜
視図である。

【図９】図９は、図１の引き伸ばし治具の平面図であ
る。

【図１０】図１０は、図９のX-X 線に沿う断面図であ
る。

【図１１】図１１（Ａ）は、図９のXIＡ- XIＡ線に沿う
断面図であり、図１１（Ｂ）は、図９のXIＢ- XIＢ線に
沿う断面図である。

【図１２】図１２は、引き伸ばし治具の開き動作を示す
作動図である。

【図１３】図１３は、待機コンベヤにウエハリングユニ
ットを供給する動作を示す作動図である。

【図１４】図１４は、待機コンベヤから引き伸ばし治具
にウエハリングユニットを挿入する動作を示す作動図で
ある。

【図１５】図１５は、ウエハシートを引き伸ばす動作を
示す作動図である。

【図１６】図１６は、引き伸ばし治具をウエハステージ
に供給する動作を示す作動図である。

【符号の説明】

１０ 半導体ペレットボンディング装置 １１ ウエハステージ １２ 引き伸し治具 １３ エキスパンド装置 １４ 移送装置 １５ 待機コンベヤ １６ 収納マガジン １７ エキスパンドリング １８ プレスリング １９ ねじ ２５ ＸＹテーブル ２９ 固定フレーム ３６ 昇降装置 ３８ ドライバユニット ４６ 下側収納部 ４７ 上側収納部 ４８ マガジン載置台 ５９ コンベヤベルト ６３ 第１プッシャ ６４ 第２プッシャ ６５ チャック ６６ 移送ピン ６７ 移送ガイド ７１ 可動フレーム ７６ アッパアーム用エアシリンダ ７７ ロアアーム用エアシリンダ ７８ アッパアーム ８９ ロアアーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面移動自在なウエハステージに載置さ
   れたウエハリングユニットから、半導体ペレットを順次
   取り出して所定位置にボンディングする半導体ペレット
   ボンディング装置において、 上記ウエハステージとは別位置に設けられたエキスパン
   ド装置と、 このエキスパンド装置にて作動され、上記ウエハリング
   ユニットのシートを引き伸ばし、その引き伸ばし状態を
   保持する引き伸ばし治具と、 この引き伸ばし治具を上記ウエハステージと上記エキス
   パンド装置との間で移送する移送装置と、 を有することを特徴とする半導体ペレットボンディング
   装置。
2. 【請求項２】 上記引き伸ばし治具を少なくとも２個用
   い、 一つの引き伸ばし治具がウエハステージに載置され、こ
   の引き伸ばし治具にてシートが引き伸ばされたウエハリ
   ングユニットから半導体ペレットが取り出されてボンデ
   ィングされるボンディング作業中に、 エキスパンド装置が他の引き伸ばし治具を用いて未使用
   のウエハリングユニットのシートの引き伸ばし作業を行
   なう請求項１に記載の半導体ペレットボンディング装
   置。
3. 【請求項３】 エキスパンド装置と、ウエハリングユニ
   ットを収納する収納マガジンとが鉛直方向に配置された
   請求項１又は２に記載の半導体ペレットボンディング装
   置。