JPH10125699A - ダイボンディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードフレームに複数列設けられたアイラン
ドにチップを作業性よく高速度で搭載することができる
ダイボンディング装置を提供すること。 【解決手段】 ヘッド２０はチップ１０を吸着するノズ
ル２１を有する。チップ１０をリードフレーム５のアイ
ランドに搭載する搭載ステージＳａには、カム部２２が
設けられる。カム部２２が回転すると、第１の偏心カム
２３ａによりノズル２１は上下動作を行い、チップ１０
をリードフレーム５のアイランド６に搭載する。また立
体カム２２が回転すると、ヘッド２０はガイドレール７
５に沿ってターンテーブル３の半径方向Ｆへ前進後退す
る。これにより、３列のアイランド６のうちの所定の列
のアイランド６上へノズル２１は移動し、チップ１０を
そのアイランド６に搭載する。ノズル２１の上下動作と
前進後退動作は、同一モータに駆動される同一カム部２
２により行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレームに
複数列設けられたアイランドにチップを搭載するダイボ
ンディング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リードフレームのアイランドにチップを
搭載するダイボンディング装置は、従来より様々な構造
のものが提案されている。特に、作業効率を高めるため
に、複数のノズルを備えたロータリー式のダイボンディ
ング装置も提案されている（例えば特開昭６３−２２９
７２３号公報）。この種ダイボンディング装置は、ウェ
ハなどに備えられたチップをノズルの下端部に真空吸着
してピックアップし、リードフレームのアイランドに搭
載するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】リードフレームには、
一般にはアイランドは一列に設けられており、従来のダ
イボンディング装置においては、ノズルをウェハとアイ
ランドの間を往復移動させることにより、チップをアイ
ランドに次々に搭載するようになっていた。ところでリ
ードフレームとして、アイランドが複数列設けられたも
のがある。このようにアイランドが複数列設けられたリ
ードフレームの場合には、どの列のアイランドにチップ
を搭載するかによってチップの搭載位置は異る。しかし
ながら従来のロータリー式のダイボンディング装置で
は、ノズルは予め定められた１箇所でした搭載動作（上
下動作）を行うことができなかったため、複数列のアイ
ランドを有するリードフレームに対するチップの搭載を
できないという問題点があった。

【０００４】したがって本発明は、リードフレームに複
数列設けられたアイランドにチップを作業性よく高速度
で搭載することができるロータリー式のダイボンディン
グ装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、駆動部と、こ
の駆動部に駆動されて垂直軸を中心に水平回転するター
ンテーブルと、このターンテーブルに設けられた複数個
のチップ吸着用のノズルと、このノズルの移動路の下方
に設けられたチップのピックアップステージおよびチッ
プの搭載ステージとを備え、前記ピックアップステージ
と前記搭載ステージに前記ノズルに上下動作を行わせる
上下動手段を設けるとともに、前記搭載ステージに前記
ノズルを前記ターンテーブルの半径方向へ前進後退させ
る前進後退手段を設け、前記搭載ステージに位置決めさ
れたリードフレームの複数列のアイランドにチップを搭
載するようにした。

【０００６】

【発明の実施の形態】上記構成の本発明は、前進後退手
段を駆動してノズルをターンテーブルの半径方向へ前進
後退させることにより、何れの列のアイランドにもチッ
プを高速度で自由に搭載することができる。

【０００７】以下、本発明の一実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は、本発明の一実施の形態のダイボ
ンディング装置の斜視図、図２は同側断面図、図３は同
平面図、図４は同部分側断面図、図５は同部分平面図で
ある。

【０００８】図１において、１は駆動部であり、その内
部にはギヤなどから成るインデックス機構が内蔵されて
いる。駆動部１の下部には垂直軸２が延出しており、垂
直軸２の下部には平面形状が十字形のターンテーブル３
が装着されている（図２、図３も参照）。４０は、駆動
部１を載置した台板である。

【０００９】図１および図２において、５はリードフレ
ームであって、複数列（本例では３列）のアイランド６
が設けられている。リードフレーム５は、搭載ステージ
Ｓａに配設されたガイド７に挟まれて位置決めされてい
る。８はリードフレーム５の受台である。図２におい
て、９はチップ供給部としてのウェハであり、多数個の
チップ１０が備えられている。ウェハ９が配設された位
置はピックアップステージＳｂとなっている。ウェハ９
はウェハリング１１に支持されている。ウェハリング１
１はシャフト１２に支持されており、シャフト１２は可
動テーブル１３に支持されている。可動テーブル１３が
作動することによりウェハ９はＸ方向やＹ方向へ水平移
動し、所望のチップ１０をノズル２１のピックアップ位
置に位置させる。１４は、ウェハ９のチップ１０を下方
からエジェクタピンで突上げるエジェクタユニットであ
る。

【００１０】後に詳述するように、このダイボンディン
グ装置は、ウェハ９のチップ１０をエジェクタユニット
１４のエジュエクタピンで突上げながらノズル２１の下
端部に真空吸着してピックアップし、ターンテーブル３
がインデックス水平回転することによりこのチップ１０
をリードフレーム５の上方へ移送し、リードフレーム５
のアイランド６に搭載する。

【００１１】図１および図３において、ターンテーブル
３には４個のヘッド２０が９０°の等間隔で装着されて
いる。ヘッド２０は、第１のガイドリング４に沿ってイ
ンデックス水平回転する。ヘッド２０はチップ８を真空
吸着するノズル２１を有している。なお図１は、説明の
都合上、ターンテーブル３や第１のガイドリング４など
は、鎖線で示す実際の位置から駆動部１の下方へ切り離
して描いている。次に、ノズル２１を上下動させる上下
動手段及びノズル２１をターンテーブル３の半径方向へ
前進後退させる前進後退手段について説明する。

【００１２】図１および図５において、駆動部１の側部
には水平な回転軸２７が設けられている。回転軸２７の
一方の端部にはカム部２２が設けられている。カム部２
２は、第１の偏心カム２３ａと立体カム２４が一体的に
組付けられている。また回転軸２７の他方の端部には第
２の偏心カム２３ｂが設けられている。第１の偏心カム
２３ａは搭載ステージＳａ側に設けられており、第２の
偏心カム２３ｂはピックアップステージＳｂ側に設けら
れている。

【００１３】図１において、カム部２２にはベルト２５
が調帯されている。駆動部１の側部に設けられたモータ
２６が駆動すると、カム部２２や第２の偏心カム２３ｂ
は水平な回転軸２７を中心に回転する。以下に述べるよ
うに、カム部２２、第２の偏心カム２３ａ、ベルト２
５、モータ２６は、搭載ステージＳａとピックアップス
テージＳｂにおいてノズル２１の上下動作を行わせる上
下動手段となっており、また搭載ステージＳａにおいて
前進後退動作を行わせるための前進後退手段となってお
り、このように搭載ステージＳａやピックアップステー
ジＳｂにおけるノズル２１の上下動作と前進後退動作を
同一の手段で行わせることにより、装置の構造を簡単化
するとともに、上下動作と前進後退動作の同期タイミン
グを確実にとって、動作の狂いをなくしている。なお、
回転軸２７は、駆動部１の入力軸となっており、モータ
２６によって回転軸２７が回転すると駆動部１は垂直軸
２並びにターンテーブル３をインデックス水平回転させ
る。

【００１４】次に、搭載ステージＳａにおいてノズル２
１に上下動作を行わせる上下動手段について更に説明す
る。図１および図４において、３０ａは第１の揺動レバ
ーであり第１の偏心カム２３ａのカム面に当接するロー
ラ３１が軸着されている。したがって偏心カム２３ａが
回転すると、第１の揺動レバー３０ａは後端部の軸部３
２を中心に上下方向へ揺動する。

【００１５】第１の揺動レバー３０ａの先端部には垂直
なロッド３３が連結されている。図１および図３におい
て、第１のガイドリング４の内部には、第２のガイドリ
ング３４が設けられている。第２のガイドリング３４に
は切離し片３４ａ，３４ｂが部分的に２箇所形成されて
いる。一方の切離し片３４ａは搭載ステージＳａ側に設
けられており、他方の切離し片３４ｂはピックアップス
テージＳｂ側に設けられている。

【００１６】図４において、ロッド３３の下端部は切離
し片３４ａの前面に連結されている。切離し片３４ａの
背面にはスライダ３５が装着されており、スライダ３５
は垂直なガイド３６に上下動自在に嵌合している。３７
はガイド３６の保持ブラケットである。ターンテーブル
３上には軸受４１が設けられている。軸受４１には水平
なシャフト４２が軸着されている。シャフト４２の後端
部にはローラ４３が軸着されている。ターンテーブル３
がインデックス回転するときは、ローラ４３は第２のガ
イドリング３４の下面に沿って転動する。

【００１７】図４において、ノズル２１はノズルシャフ
ト４４の下端部に装着されている。ノズルシャフト４４
は真空吸引系（図示せず）に接続されており、真空吸引
することにより、ノズル２１の下端部にチップ１０を真
空吸着する。ノズルシャフト４４の上端部は座板４５に
連結されている。座板４５はシャフト４２の先端部のロ
ーラ４６上に接地し、スプリング４７により下方へ弾発
されている。

【００１８】したがって図１においてモータ２６が駆動
して第１の偏心カム２３ａが回転すると、第１の揺動レ
バー３０ａは軸部３２を中心に上下方向へ揺動する（矢
印ａ）。すると図４において、ロッド３３および切離し
片３４ａは上下動し（矢印ｂ）、シャフト４２は軸受４
１を中心に上下方向へ揺動し（図４の矢印ｃ）、ノズル
２１は上下動する（図４の矢印ｄ）。以上のようにして
ノズル２１は上下動作を行うことにより、その下端部に
真空吸着したチップ１０をリードフレーム５のアイラン
ド６に搭載する。上記したノズル２１の上下動手段は、
搭載ステージＳａ側について説明したが、図２に示すよ
うにピックアップステージＳｂ側も第２の偏心カム２３
ｂ、ロッド３３などのピックアップステージＳｂ側と同
様の上下動手段が設けられており、したがってノズル２
１はピックアップステージＳｂにおいてもまったく同様
に上下動作を行って、ウェハ７のチップ１０をピックア
ップする。すなわち、第１の偏心カム２３ａ、第２の偏
心カム２３ｂ、モータ２６、ロッド３３、切離し片３４
ａ，３４ｂ、シャフト４２などは、搭載ステージＳａお
よびピックアップステージＳｂにおけるノズル２１の上
下動手段を構成している。

【００１９】次に、搭載ステージＳａにおいて、ノズル
２１をターンテーブル３の半径方向（ターンテーブル３
の水平回転方向と直交する方向）へ前進後退させる前進
後退手段について説明する。図１および図５において、
５０はピン５１を中心に水平回転する第１レバーであ
り、その後端部には立体カム２４のカム面に当接するロ
ーラ５２が軸着されている。５８はローラ５２が立体カ
ム２４に弾接する方向にレバー５０を付勢するスプリン
グである。５３は水平なロッドであり、その一端部に軸
着されたローラ５４はレバー５０の先端部の溝に嵌合し
ている。また他端部に軸着されたローラ５５は第２レバ
ー５６の溝に嵌合している。第２レバー５６はピン５７
を中心に水平回転する。

【００２０】図１および図５において、ロッド５３の中
央部はスライダ６０に嵌合している。スライダ６０は台
板６１上に設けられている。また台板６１の下部にはス
ライダ６３が装着されており、スライダ６３はガイドレ
ール６４に嵌合している。モータ６５が駆動して送りね
じ６２が回転すると、台板６１はガイドレール６４に沿
って移動し、ロッド５３も同方向へ移動する。この移動
方向は、ターンテーブル３の半径方向である。これによ
りロッド５３の位置を調整し、後述するようにノズル２
１の前進後退ストロークの大きさを調整する。

【００２１】図１、図４、図５において、第２レバー５
６の一端部には水平なロッド７０が連結されている。ロ
ッド７０の後端部は台座７１に連結されている。５９
（図１）は台座７１を第２レバー５６側へ弾発するスプ
リングである。図４において、台座７１の下面には突部
７２が垂設されている。突部７２は第１のガイドリング
４の切離し片４ａに結合されている。図４において、ヘ
ッド２０に備えられた台板４８上には立壁７３が立設さ
れている。立壁７３上には切離し片４ａを前後から挟持
するローラ７４が設けられている。ターンテーブル３の
先端部下面にはガイドレール７５が設けられており、台
板４８上に設けられたスライダ７６はガイドレール７５
に嵌合している。

【００２２】図１においてモータ２６が駆動し、立体カ
ム２４が回転すると、第１レバー５０はピン５１を中心
に揺動する（矢印Ａ）。するとロッド５３は往復動し
（矢印Ｂ）、第２レバー５６は揺動し（矢印Ｃ）、ロッ
ド７０および台座７１は往復動する（矢印Ｄ）。すると
図４において切離し片４ａも往復動し（矢印Ｅ）、台板
４８はガイドレール７５に沿って摺動して台板４８に支
持されたノズル２１も往復動する（矢印Ｆ）。以上によ
り、ノズル２１はターンテーブル３の半径方向Ｆへ前進
後退する。すなわち、モータ２６、立体カム２４、第１
レバー５０、ロッド５３、第２レバー５６、ロッド７
０、台座７１、切離し片４ａ、ローラ７４などは、ノズ
ル２１をターンテーブル３の半径方向へ前進後退させる
前進後退手段となっている。この前進後退ストロークの
大きさは、図１および図４においてモータ６５を駆動し
てロッド５３の位置を調節することにより調整される。
このようにノズル２１の半径方向の位置を調整すること
により、リードフレーム５に３列形成されたアイランド
６のうちの所定の列のアイランド６上にノズル２１を移
動させることができる。

【００２３】このダイボンディング装置は上記のような
構成より成り、次に全体の動作を説明する。図１におい
て、駆動部１が駆動することにより、ターンテーブル３
およびターンテーブル３に装着された４個のヘッド２０
は９０°づつインデックス水平回転する。図２におい
て、左側のヘッド２０は、ピックアップステージＳｂで
インデックス水平回転を停止した状態を示している。こ
の状態で、モータ２６の駆動によりノズル２１は下降・
上昇動作を行い、ウェハ９のチップ１０をその下端部に
真空吸着してピックアップする。なおノズル２１の上下
動機構については上述したとおりである。

【００２４】次にターンテーブル３がさらにインデック
ス水平回転することにより、ヘッド２０は搭載ステージ
Ｓａへ移動し、そこで停止する。図４はこのときの状態
を示している。リードフレーム５のアイランド６は３列
あり、したがってモータ２６を駆動して立体カム２４を
回転させることにより、ヘッド２０を半径方向（矢印Ｆ
方向）へ移動させ、ノズル２１を所定の列のアイランド
６の上方に位置させる。そこでノズル２１が下降・上昇
動作を行うことにより、チップ１０をアイランド６に搭
載する。なおアイランド６には図外の手段によりボンド
が予め塗布されており、チップ１０はボンドでアイラン
ド６にボンディングされる。リードフレーム５は図外の
手段によりその長手方向へピッチ送りされており、した
がって上述した動作を繰り返すことにより、すべてのア
イランド６にチップ１０が搭載される。なおリードフレ
ーム５は、３列のアイランド６にチップ１０が搭載され
ると、１ピッチだけピッチ送りされる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、ヘッドをピックアップ
ステージ上や搭載ステージ上を回転移動させながら、チ
ップを高速度でリードフレームのアイランドに搭載でき
る。しかもヘッドはターンテーブルの半径方向へ前進後
退自在となっているので、複数列設けられたアイランド
のうちの所定の列のアイランドにチップを搭載すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置
の斜視図

【図２】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置
の側断面図

【図３】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置
の平面図

【図４】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置
の部分側断面図

【図５】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置
の部分平面図

【符号の説明】

１ 駆動部 ２ 垂直軸 ３ ターンテーブル ４ 第１のガイドリング ４ａ 切離し片 ５ リードフレーム ６ アイランド ９ ウェハ １０ チップ ２０ ヘッド ２１ ノズル ２２ カム部 ２３ａ 第１の偏心カム ２３ｂ 第２の偏心カム ２６ モータ ３４ 第２のガイドリング ３４ａ，３４ｂ 切離し片 ５０ 第１レバー ５３ ロッド ５６ 第２レバー ７０ ロッド ７４ ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リードフレームに複数列設けられたアイラ
   ンドにチップを搭載するダイボンディング装置であっ
   て、駆動部と、この駆動部に駆動されて垂直軸を中心に
   水平回転するターンテーブルと、このターンテーブルに
   設けられた複数個のチップ吸着用のノズルと、このノズ
   ルの移動路の下方に設けられたチップのピックアップス
   テージおよびチップの搭載ステージとを備え、前記ピッ
   クアップステージと前記搭載ステージに前記ノズルに上
   下動作を行わせる上下動手段を設けるとともに、前記搭
   載ステージに前記ノズルを前記ターンテーブルの半径方
   向へ前進後退させる前進後退手段を設け、前記搭載ステ
   ージに位置決めされた前記リードフレームの複数列のア
   イランドにチップを搭載するようにしたことを特徴とす
   るダイボンディング装置。