JPH11204583A - 電子部品の接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品の接合装置において、接合精度を低
下させることなく装置の処理性能を向上させることので
きる新規の構造を提供する。 【解決手段】 支持リング体２０の間欠的な回転動作に
よりキャリアテープ１０が進んでいくと駆動基材３１が
支持リング体２０の側に移動して上クランプ板３３を下
クランプ板２２上のキャリアテープ１０の表面上方に突
出させ、接合位置Ｓに近づくに従って上クランプ板３３
が下降し上クランプ板３３と下クランプ板２２とによっ
てキャリアテープ１０が上下から挟持される。部品供給
装置５０のＩＣ台５３は下クランプ板２２の開口部２２
ａを通して半導体チップをインナーリードに当接させ、
ボンディング装置４０のボンディングツール４２は接合
位置Ｓにおいて上クランプ板３３に向けて降下し、開口
部３３ａを通してインナーリードを半導体チップの電極
部に対して押圧し加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品の接合装置
に係り、特に、キャリアテープ上に形成された配線パタ
ーンのインナーリードと半導体チップの電極部とを接合
させるためにインナーリードボンディング装置として構
成する場合に好適な接合装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、キャリアテープ上に設けられ
た所定の配線パターン内に形成されたインナーリードに
対して、半導体チップを接合させるためのインナーリー
ドボンディング装置が用いられている。この種の装置
は、供給リールから引き出したキャリアテープを所定の
接合位置に通過させた後に巻き取りリールに巻き取らせ
るように構成されたテープ搬送系と、ウエハやＩＣトレ
イなどから半導体チップを取り出し、この半導体チップ
を一つずつ接合位置まで移送するためのチップ移送系
と、キャリアテープ上のインナーリードと半導体チップ
とを接合させるために、圧力を加えることができるとと
もに接合部を加熱することができるように構成されたボ
ンディングツールとを備えている。

【０００３】ボンディングツールによって接合されるイ
ンナーリードを含む配線パターン及び半導体チップの位
置は、接合位置または場合によっては接合位置から離れ
た検出位置にセットされた状態でカメラ等によって検出
される。この検出データに基づいて、キャリアテープを
搬送するスプロケットやガイドローラなどを移動させる
ことによりインナーリードの位置が修正され、また、移
送を行うためのＩＣ台を移動させることにより半導体チ
ップの位置もまた修正されるため、インナーリード及び
半導体チップは、相互に整合した状態でボンディングツ
ールとＩＣ台との間において加圧及び加熱により接合さ
れる。

【０００４】上記の装置の例としては、特公平１−５０
１０１号公報に記載されたインナーリードボンダーがあ
る。この装置は、半導体チップを回転テーブル上の所定
位置に載置し、カメラによって半導体チップの位置を検
出した後、半導体チップの位置修正及び位置決めを行
い、さらに、回転テーブルを回転させて半導体チップを
接合位置に移送するようにしている。このようにするこ
とによって、半導体チップの位置及び姿勢をキャリアテ
ープの干渉を受けることなく正確に検出し、正確に接合
位置に移送することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
インナーリードボンディング装置としては、生産性を上
げるために高速化を図っているものの、キャリアテープ
上の或る配線パターンを接合位置にセットしてから、こ
の配線パターンに対して接合前にリードパターンの位置
検出のための画像の取り込み、画像の処理及び接合位置
の修正などを行っているため、接合作業の前に必ず画像
取得、画像処理及び位置情報の転送などの時間が必要と
なるから、装置のタクトタイムを現行（４秒以上）以下
に短縮することはほとんど不可能であってこれ以上の生
産性の向上を期待できないという問題点がある。

【０００６】特に、インナーリードに対する位置決め精
度を高めるためにキャリアテープを上下のクランプ板に
より挟持して位置決めする場合には、クランプ板による
挟持動作及び解除動作のための時間も加わるため、さら
にタクトタイムが長くなる。したがって、この種の装置
において接合精度と生産性とを両立することは非常に困
難であった。

【０００７】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、電子部品の接合装置において、接
合精度を低下させることなく装置の処理性能を向上させ
ることのできる新規の構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、複数の配線回路が延長方向に
縦列するように形成されてなるキャリアテープを架設し
て、前記配線回路に対して電子部品を接合するための電
子部品の接合装置であって、前記配線回路を表裏両側よ
り挟み付けるための相互に対向しそれぞれが周回移動す
る表面側及び裏面側のクランプ部をそれぞれ複数設け、
表面側及び裏面側の前記クランプ部をそれぞれ閉じた循
環経路に沿って縦列させて循環移動させ、表面側及び裏
面側の前記クランプ部の周回路の一部において前記キャ
リアテープの上下に前記延長方向に伸びながら重なる重
なり領域を設け、複数の表面側及び裏面側の前記クラン
プ部が前記重なり領域において前記キャリアテープを表
裏両側より挟持するように構成して前記キャリアテープ
とともにその延長方向に間欠移動するように構成し、前
記重なり領域において前記クランプ部に挟持された接合
前の前記配線回路の位置を検出するテープ位置検出手段
と、前記クランプ部に挟持された前記配線回路に対し前
記電子部品を接合させる接合機構とを順次配置し、前記
接合機構による接合位置まで前記電子部品を移送する移
送機構と、前記テープ位置検出手段により検出された前
記配線回路の位置に応じて前記クランプ部を移動させ、
前記配線回路を前記接合位置に位置決めするテープ位置
決め手段とを設けたことを特徴とする。

【０００９】この手段によれば、キャリアテープの複数
の配線回路を重なり領域において表面側及び裏面側のク
ランプ部によって挟持して移動させ、この挟持状態にお
いてテープ位置検出手段により配線パターンの正確な位
置を検出してテープ位置決め手段により配線回路を接合
位置に位置決めして、移動機構により移送された電子部
品に対して接合機構により接合させることができる。し
たがって、クランプ部によりキャリアテープを挟持固定
した状態で位置検出して挟持状態をそのまま保持しなが
ら接合位置に位置決めするため、正確な接合作業を行う
ことができる。また、表面側及び裏面側のクランプ部は
共に周回移動し、しかも、表面側及び裏面側のクランプ
部が重なり領域において複数でキャリアテープを挟持し
ているので、クランプ動作及びクランプ解除の時間を接
合前に確保することなく、クランプ部によりキャリアテ
ープを挟持したまま複数の配線回路を連続して接合させ
ることができるので、装置のタクトタイムを短縮し、生
産性を向上させることができる。

【００１０】ここで、複数の表面側及び裏面側の前記ク
ランプ部により前記重なり領域において挟持されている
複数の前記配線回路のうちの、或る前記配線回路に対し
て前記接合機構により前記電子部品が接合されている間
に、次回以降に接合されるべき前記配線回路に対して前
記テープ位置検出手段により前記位置を検出するように
構成したことが好ましい。

【００１１】、この手段によれば、キャリアテープ上の
次回以降に接合されるべき配線回路の位置検出、検出デ
ータ処理、及びデータの転送などの過程を接合作業と並
行して行うことができるので、接合のみにかかる時間に
タクトタイムを近づけることができるので、さらに生産
性を向上させることができる。

【００１２】また、前記キャリアテープを挟持する表面
側及び裏面側の前記クランプ部のうちいずれか一方の前
記クランプ部は、前記重なり領域において前記キャリア
テープの表面若しくは裏面に接しており、他方の前記ク
ランプ部は、一方の前記クランプ部上に接触している前
記キャリアテープに向けて接離可能に構成されているこ
とが好ましい。

【００１３】この手段によれば、表面側及び裏面側のク
ランプ部のうちの一方は重なり領域においてキャリアテ
ープに接しており、他方のクランプ部がキャリアテープ
に対して接離可能に構成されているため、クランプ部の
駆動機構をより簡略化することができる。

【００１４】この場合にはまた、前記重なり領域におけ
る表面側及び裏面側のうちの一方の複数の前記クランプ
部の前記キャリアテープに対する接触面は全体として凸
形状面に形成され、該接触面の前後に前記キャリアテー
プを前記接触面に向けて押し付ける保持部材を備えてい
ることが望ましい。

【００１５】この手段によれば、一方のクランプ部の接
触面が全体として凸形状面に形成されているので、前後
に設けられた保持部材によって凸形状面に接触した状態
に保持されたキャリアテープもまた凸形状に案内されて
進むことになるので、キャリアテープを確実に接触面上
に保持させた状態で案内及び位置決めを行うことができ
るため、装置の稼働状態を安定化させることができる。

【００１６】上記各手段において、前記移送機構には、
複数の前記電子部品を搭載し各電子部品を前記接合位置
に移送するための移送部材を備え、該移送部材に搭載さ
れた接合前の前記電子部品に対して位置検出を行う部品
位置検出手段と、該部品位置検出手段により検出された
位置に応じて前記電子部品を前記接合位置に位置決めす
る部品位置決め手段とを有することが好ましい。この手
段によれば、電子部品の位置精度も向上させることがで
きるので、接合精度をより高めることができる。この場
合にも、先の電子部品を接合している間に、並行して次
回以降に移送される電子部品について位置検出を行うこ
とができるので、さらに生産効率を高めることができ
る。

【００１７】この場合にはまた、前記移送部材は、回転
中心の周囲に複数設けられた前記電子部品の搭載部と、
該搭載部を前記接合位置に整合させるための整合用駆動
機構とを備えた、回転駆動される回転テーブルであるこ
とが望ましい。この手段によれば、移送部材としての回
転テーブルにより電子部品を移送するとともに回転テー
ブル上の搭載部を接合位置に整合させる整合用駆動機構
を有するので、連続的に電子部品を供給できるととも
に、電子部品の移送精度が得られ易く、回転テーブルの
取り扱いも容易である。

【００１８】また、前記移送部材は、前記キャリアテー
プの延長方向に沿って複数配列された前記電子部品の搭
載部と、該搭載部を前記接合位置に整合させるための整
合用駆動機構とを備えた、前記キャリアテープと共に並
進する並進テーブルであることが望ましい。この手段に
よれば、キャリアテープと共に並進する並進テーブルで
あることによって、搭載部が常にキャリアテープの配線
回路に隣接するように構成できるので、電子部品の接合
位置への移送距離を低減して接合位置に迅速に電子部品
を移送することができるようになるため、タクトタイム
のさらなる短縮を図ることが可能である。また、移動が
直交座標動作のため位置精度が出し易い。

【００１９】上記の整合用駆動機構を含む電子部品の移
送手段によれば、搭載部に搭載した電子部品を個々に接
合位置に整合させることができるので、移送部材自体を
接合位置に向けて大きく移動させる必要がなく、他の搭
載部に搭載された電子部品の供給や移動に支障を与える
ことなく連続的に電子部品の供給を行うことができると
いう利点がある。

【００２０】なお、上記各手段において、特に、前記テ
ープ位置検出手段による位置検出は、次回に接合される
べき前記配線回路に対してなされることが望ましい。こ
の手段によれば、次回に接合されるべき配線回路の位置
検出を先の配線回路が接合されている間に並行して行う
ことができるので、位置検出を行った場所と接合位置と
の間の距離を短くすることができるとともに、接合の直
前に位置検出が行われるので、配線回路の位置決め精度
を高くすることができる。

【００２１】さらに、テープ位置決め手段や部品位置決
め手段は、検出された位置情報に基づいて配線回路や電
子部品を接合位置に位置決めする制御手段及びこの制御
手段によって駆動されるＸＹテーブルなどの駆動機構部
からなる制御駆動機構を含むものであり、これらの駆動
機構部は、上記の移動機構や移送機構或いは整合用駆動
機構と少なくとも一部が兼ねて構成されていてもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る実施形態について説明する。

【００２３】（第１実施形態）図１は、本発明に係る第
１実施形態であるインナーリードボンディング装置の主
要部の概略構成を示す概略構成断面図、図２は同装置の
主要部の平面構造を透視図状に示す概略構成説明図であ
る。本装置においては、キャリアテープ１０を図示しな
い供給リールから引き出し、ほぼ水平に延長させた部分
に図示の構造が設けられている。キャリアテープ１０は
その後、巻き取りリールに回収される。添付の各図面に
おいては、キャリアテープ１０の供給リール、巻き取り
リール、その他の周辺部分は省略して示している。

【００２４】キャリアテープ１０のテープ基体には、図
示しないが、所定の間隔で延長方向に縦列する矩形の開
口部が穿設され、この開口部の周りに所定の配線パター
ンが形成されている。配線パターンの先端部は開口部内
に飛び出した複数のインナーリードとなっており、これ
らのインナーリードは後述する工程によって半導体チッ
プの電極部に接続される。

【００２５】本実施形態では、キャリアテープ１０に上
方から係合して保持するためのガイドローラ１１，１２
が供給側及び巻き取り側にそれぞれ設けられ、これらの
ガイドローラ１１，１２の間においてキャリアテープ１
０に対して下側から環状の支持リング体２０が当接して
いる。この支持リング体２０は、ガイドローラ１１と１
２の間の部分において欠如した形状のリング状の支持枠
１３により回転自在に軸支され、図示しない駆動系によ
って周回方向に回転するように構成されている。支持リ
ング体２０は、図５に示すように回転方向に見た断面形
状が浅皿状に構成された環状のリング枠２１と、このリ
ング枠２１の上面に周回方向に縦列させて複数配置固定
された矩形の下クランプ板２２とから構成されている。
下クランプ板２２の表面は平面となっている。なお、こ
の実施形態において、複数の下クランプ板２２を相互に
一体化してもよく、さらに下クランプ板２２をリング枠
２１ａと一体化して形成してもよい。この場合でもキャ
リアテープ１０の下側に複数のクランプ部が存在するこ
とには変わりがない。

【００２６】図５に示すように、リング枠２１には下ク
ランプ板２２の固定部毎に開口部２１ａが形成されてお
り、この開口部２１ａは、下クランプ板２２に同様に形
成された開口部２２ａと連通している。

【００２７】上記支持リング体２０の側方には、図２に
示すように、支持リング２０よりもやや大きな径を備え
た駆動リング体３０が併設されており、支持リング体２
０とともに一体に間欠的に回転するように構成されてい
る。この駆動リング体３０には、環状に形成されたリン
グ台３１と、このリング台３１の外面上に周回方向に複
数取り付けられた駆動基材３２と、駆動基材３２の支持
リング体２０の側に接続された上クランプ板３３とが設
けられている。駆動基材３２はリング台３１の外面上を
リング台３１の軸線方向に摺動自在に取り付けられてお
り、図示しないエアシリンダなどの駆動源によって支持
リング体２０に向かって出没するようになっている。上
クランプ板３３は図示しないエアシリンダなどの駆動源
による駆動基材３２の移動によって適宜にリング台３１
の動径方向に駆動され、支持リング体２０の側に突出し
た状態では、上クランプ板３３の裏面が支持リング体２
０の下クランプ板２２の表面に対向するようになってい
る。また、上クランプ板３３の板面には開口部３３ａが
設けられ、この開口部３３ａは下クランプ板２２の上記
開口部２２ａと対応した位置に形成されている。

【００２８】支持リング体２０と駆動リング体３０の間
欠的な回転動作により、駆動基材３２及び上クランプ板
３３は、ガイドローラ１１とガイドローラ１２との間に
設定された接合位置Ｓを中心とする前後の領域（重なり
領域、すなわち、キャリアテープ１０が上クランプ板３
３と下クランプ板２２との間に重なる領域）に入ると、
自動的に駆動基材３２が支持リング体２０の側に移動
し、上クランプ板３３を下クランプ板２２上のキャリア
テープ１０の表面上方に突出させ、さらに接合位置Ｓに
近づくと上クランプ板３３がキャリアテープ１０に向け
て下降し、やがてキャリアテープ１０を上クランプ板３
３が上方から押さえ付け、上クランプ板３３と下クラン
プ板２２とによってキャリアテープ１０が上下から挟持
されるようになっている。この場合に、上記の駆動基材
３２及び上クランプ板３３の動作は、上述のエアシリン
ダなどの独立した駆動源によらず、カム機構などによっ
て支持リング体２０及び駆動リング体３０が回転するこ
とにより上記重なり領域において自動的に発生するよう
に構成してもよい。

【００２９】上クランプ板３３がキャリアテープ１０を
上方から押さえ付けた状態で接合位置Ｓを過ぎると、上
クランプ板３３は先ほどとは逆に上方へ移動してキャリ
アテープ１０から離れ、さらに駆動基材３２がリング台
３１上へと引き込まれることによって、上クランプ板３
３はキャリアテープ１０の上方位置から駆動リング体３
０へと待避する。このような動作は支持リング体２０と
駆動リング体３０とが回転する間に常に接合位置Ｓに接
近し、通過し、離れていく各上クランプ板３３毎に行わ
れる。

【００３０】接合位置Ｓにおける支持リング体２０の上
方には、ボンディング装置４０が固定されている。ボン
ディング装置４０には、図１に示すようにボンディング
プレス４１と、ボンディングプレス４１の下端に取り付
けられたボンディングツール４２とが設けられている。
ボンディングツール４２は上クランプ板３３に向けて降
下し、上クランプ板３３の開口部３３ａを通してキャリ
アテープ１０の配線パターンのインナーリードに所定の
圧力を加えるとともに加熱することができるようになっ
ている。ボンディングツール４２の側方には画像取得装
置４３が設けられ、この画像取得装置４３は接合位置Ｓ
にて挟持された配線パターンの次の（図示左側の）配線
パターンを、上クランプ板３３の開口部３３ａを通して
撮影できるように構成されている。

【００３１】図３及び図４に示すように、支持リング体
２０の内側であって上記接合位置Ｓに配置されたキャリ
アテープ１０の配線パターンの下方には、図示しない基
台に取り付けられ駆動モータ５１ａを搭載した取付部５
１と、取付部５１の上部に接続された回転テーブル５２
と、回転テーブル５２の上に取り付けられた４つのＩＣ
台５３とを有する部品供給装置５０が形成されている。
回転テーブル５２は駆動モータ５１ａによって９０度ず
つ間欠的に回転するようになっている。回転テーブル５
２の回転停止位置はサーボモータ５１ｂによって調整で
きる。

【００３２】図２に示すように、回転テーブル５２上の
４つのＩＣ台５３は、回転中心の周りに９０度間隔に配
置されており、シリンダ部５３ａによって上下に移動可
能に構成されているとともに、ガイド機構部５３ｂによ
って４つのＩＣ台５３は回転方向に移動できると共に、
半導体チップの回転位置を変えることができるようにな
っている。更に、回転テーブル５２の取付台５１の下に
は図示しないＸＹテーブルがあり、半導体チップの水平
位置を変えることができる。ＩＣ台５３の最上部に形成
された取付面５３ｃには、図示しない把持部が取り付け
られ、この把持部には、図示しないウエハ載置部若しく
はチップパレットから図２に示すロボットの移送アーム
６１によって取り出された図示しない半導体チップが搭
載される。回転テーブル５２上のＩＣ台５３の停止位置
は、移送アーム６１によって半導体チップが供給される
チップ供給角度位置Ａと、このチップ供給角度位置Ａか
ら９０度回転した画像取得角度位置Ｇと、画像取得角度
位置Ｇから９０度回転した接合待機角度位置Ｂと、接合
待機角度位置Ｂから９０度回転した清掃角度位置Ｃの４
ヶ所である。

【００３３】チップ供給角度位置Ａには、規制部材５４
がエアシリンダなどによって出没可能に配置され、移送
アーム６１によって供給され、ＩＣ台５３の把持部に搭
載された半導体チップの姿勢を修正し、粗位置決めする
ように構成されている。画像取得角度位置Ｇの上方には
図２に点線で示す画像取得装置５５が配置されており、
ＩＣ台５３の把持部に搭載された半導体チップを撮影し
て画像を取り込み、その画像に基づく規定画像とのパタ
ーンマッチングなどの画像処理によって半導体チップの
位置を検出して、この位置情報を図示しない制御装置に
転送する。接合待機角度位置Ｂにおいては、画像取得角
度位置Ｇにおいて検出された位置情報に基づいて、取付
台５１の下の図示していないＸＹテーブルにより位置を
修正し、半導体チップの平面位置を上記接合位置Ｓに正
確に位置決めする。半導体チップを搭載したＩＣ台５３
はシリンダ部５３ａによって上昇し、上記のボンディン
グツール４２の降下によって後述する接合処理が行われ
る。接合が終了するとボンディングツール４２の上昇と
同時にＩＣ台５３は下降し、回転テーブル５２が回転し
てＩＣ台５３は清掃角度位置Ｃに移動する。清掃角度位
置Ｃにおいては、ノズル５６によって圧縮エアが把持部
に吹き付けられ、把持部に残った半導体チップの欠片な
どを吹き飛ばすようになっている。

【００３４】図５に示すように、上クランプ板３３の開
口部３３ａには、接合窓を備えたテープ押さえ３３ｂが
取り付けられ、このテープ押さえ３３ｂに対向する下ク
ランプ板２２の開口部２２ａの周縁部に薄いフォーミン
グ板２２ｂが取り付けられている。この接合位置Ｓにお
いては、接合待機角度位置ＢにあるＩＣ台５３が位置決
めされた後、ＩＣ台５３が上昇すると共にボンディング
ツール４２が下降し、上クランプ板３３と下クランプ板
２２との間に挟持されたキャリアテープ１０のインナー
リードと半導体チップとを加圧、加熱によって接合する
ようになっている。

【００３５】なお、上記図１から図５には図示していな
いが、支持リング体２０及び駆動リング体３０を、全体
としてボンディング装置４０や部品供給装置５０に対し
て移動可能に構成するＸＹ駆動機構が形成されており、
上クランプ板３３と下クランプ板２２とによってキャリ
アテープ１０を挟持したまま、水平方向に位置を微調整
できるように構成されている。このＸＹ駆動機構は、図
示しない制御装置の制御信号によって自動的に位置修正
を行うようになっており、制御装置は、画像取得装置４
３で撮影された画像に基づいて挟持された配線パターン
の平面位置に関する位置情報を受けて、当該配線パター
ンが接合位置Ｓにきたとき、当該位置情報に応じて配線
パターンを接合位置Ｓに正確に合致させるための制御信
号をＸＹ駆動機構に送る。

【００３６】次に本実施形態の詳細な動作内容について
説明する。まず、支持リング２０と駆動リング３０とは
同期して、キャリアテープ１０に設けられた配線パター
ンの形成ピッチと同じピッチで間欠的に回転し、この間
欠回転に同期して上クランプ板３３、回転テーブル５２
及びＩＣ台５３が動作し、さらに間欠回転に同期して画
像取得装置４３及び５５が画像を取り込む。キャリアテ
ープ上の一つの配線パターンについて装置動作を追って
説明すると、まず、ガイドローラ１１を通過した後、接
合位置Ｓに近づくにしたがって、上クランプ板３３が配
線パターンの上方に繰りだし、下降して配線パターンを
上から押さえ付けるので、配線パターンは下クランプ板
２２と上クランプ板３３との間に挟持される。配線パタ
ーンは挟持された状態で間欠的に移動して接合位置Ｓへ
と近づくが、接合位置Ｓの一つ手前において、画像取得
装置４３によって撮影が行われ、配線パターンの位置、
特にインナーリードの位置が検出される。インナーリー
ドの位置検出は、配線パターン内の２ヶ所の画像におい
てそれぞれインナーリードの先端やダミーリードなどを
指標として既成の画像パターンに対してマッチングなど
が行われ、インナーリードの位置情報が算出される。イ
ンナーリードの位置情報は、たとえば、そのまま接合位
置Ｓに向けて送られた場合の位置と正規の接合位置Ｓと
の差を表現するように構成され、先の配線パターンに対
する半導体チップの接合が終了した後に送出される制御
装置からの制御信号に反映される。この制御信号に上記
のＸＹ駆動機構が応答することによって配線パターンは
接合位置Ｓに正確に位置決めされる。このようなキャリ
アテープの所定の配線パターンに対する画像取得、画像
処理及び位置情報の転送は、一つ前の配線パターンに対
してボンディング装置４０及びＩＣ台５３によって半導
体チップが接合されている間に行われる。

【００３７】部品移送装置５０においては、上記の支持
リング体２０及び駆動リング体３０の間欠回転に同期し
て回転テーブル５２が間欠回転し、配線パターンの１ピ
ッチ動作に対して９０度ずつ回転する。移送アーム６１
の移送もこれに同期して行われる。画像取得角度位置Ｇ
においては、ＩＣ台５３に搭載された半導体チップの画
像が取得され、上述と同様の画像処理によって半導体チ
ップの位置情報が算出される。この位置情報は図示しな
い制御装置からガイド機構部５３ｂに送られる制御信号
に反映され、撮影された半導体チップが接合待機角度位
置Ｂに移動したとき、ガイド機構部５３ｂによって半導
体チップの平面位置が接合位置Ｓに正確に位置決めされ
る。この場合においても、画像取得角度位置Ｇにて行わ
れる画像の取得と、上記の画像処理及び位置情報の転送
は、一つ前に接合位置Ｓに送られたＩＣ台５３上の半導
体チップを接合している間に実行される。

【００３８】本実施形態では、上クランプ板３３と下ク
ランプ板２２とによってキャリアテープ１０を挟持し固
定した状態で、配線パターンの画像取得、画像処理及び
位置情報の転送を実行し、この位置情報に応じて、当該
配線パターンのインナーリードと半導体チップとの接合
とを行うようになっているので、半導体チップの接合を
高精度に行うことができる。また、当該配線パターンの
位置検出と、一つ前の配線パターンに対する半導体チッ
プの接合とを並行して行うため、装置のタクトタイムを
短縮することができ、タクトタイムを２秒前後と従来の
半分程度にまですることが可能となった。また、この装
置では、上記動作を中断することなく連続して行うこと
ができるので、全体の生産効率もさらに向上する。

【００３９】ここで、上クランプ板３３はキャリアテー
プ１０の配線パターンを個々に下クランプ板２２に対し
て押圧するので、クランプ動作及び解除動作も接合サイ
クル内に並行して行われるから、接合位置Ｓへの位置決
め時間、ボンディングツール４２やＩＣ台５３の昇降時
間及び接合時間（０．８秒程度）のみでタクトタイムを
決定することができ、さらなるタクトタイムの短縮を図
ることも可能である。

【００４０】この実施形態では、キャリアテープ１０の
裏面側（下方）から全体として凸形状面に形成された支
持リング体２０における複数の下クランプ板２２の表面
を当接させ、前後位置において上方からガイドローラ１
１，１２によってキャリアテープ１０を保持しているた
め、キャリアテープ１０を下方から凸形状面によって押
し上げた状態となっている。このため、キャリアテープ
を安定して支持できるため、キャリアテープ１０の弛み
や揺れなどを極力低減させて確実かつ安定的にクランプ
することができる。特に、複数の上クランプ板３３によ
り配線パターン毎に個々に挟圧しているので、キャリア
テープ１０に対する負荷も低減できる。

【００４１】ここで、一つの上クランプ板３３はキャリ
アテープ１０の一つの配線パターンを押さえ付けている
が、一つのクランプ板で複数の配線パターンを押さえ付
けるようにしてもよい。また、下クランプ板２２はリン
グ枠２１上に固定しているが、上クランプ板と同様にキ
ャリアテープに対して接離可能に構成し、キャリアテー
プ１０を上下から共に移動する一対のクランプ板によっ
て挟持するようにしてもよい。

【００４２】また、接合時において並行して画像を取得
する配線パターンを、本実施形態の場合には次に接合さ
れる予定の隣接位置にある配線パターンとしているが、
画像を取得する配線パターンは接合位置にあるものの隣
接位置以外の配線パターンであっても、上クランプ板３
３と下クランプ板２２とに挟持されているものでありさ
えすればよい。画像を取得されてその位置情報を転送さ
れる配線パターンは、上クランプ板３３と下クランプ板
２２とに挟持されたままで接合位置Ｓまで移動するの
で、接合位置Ｓへの正確な位置決めを画像に基づく位置
情報によって正確に行うことができるからである。もち
ろん、画像の取得が接合している配線パターンのすぐ次
の配線パターンでない場合には、画像取得時における支
持リング体２０の位置情報を記憶しておき、この位置情
報を基準として最終的な位置を算出し、接合時になった
とき、そのときの支持リング体２０の位置ではなく、記
憶された支持リング体２０の位置情報を基準として接合
位置Ｓへの位置修正を行う必要がある。

【００４３】但し、さらに位置精度を向上させ、機構構
成を容易にするためには本実施形態のように接合中の配
線パターンの次の配線パターンに対して並行して画像取
得を行うことが望ましい。この場合には、一つ前の配線
パターンが接合位置Ｓに位置決めされた状態において画
像を取得し、この取付時の位置を基準として位置決めを
行うことができるため、制御装置による位置情報の算出
も容易に行うことができる。

【００４４】また、このようなキャリアテープ１０側の
搬送系に対して、半導体チップの移送系においても、回
転テーブル５２上の画像取得角度位置Ｇにおいて画像取
得、画像処理及び位置情報の転送を行っているため、半
導体チップの移送に関してもタクトタイムの短縮は図ら
れている。

【００４５】（第２実施形態）次に、図６以降を参照し
て本発明に係る第２実施形態について説明する。図６は
本実施形態の主要部を透視図状に示す概略説明図、図７
は本実施形態の接合位置近傍を示す概略断面図である。
本実施形態では、第１実施形態と同様のキャリアテープ
１０に対して半導体チップの接合を行う。この実施形態
では、水平に架設されたキャリアテープ１０の上下両側
に、複数の上クランプ板７１の循環経路を構成する、平
面視が隅丸矩形状の閉じた形状（ループ形状）に形成さ
れた上保持枠７２と、複数の下クランプ板７３の循環経
路を構成する、平面視が隅丸矩形状の閉じた形状に形成
された下保持枠７４とが上下に間隔をおいて重なるよう
に設けられている。上保持枠７２と下保持枠７４には、
それぞれ多少の余裕を持って上クランプ板７１と下クラ
ンプ板７３とを保持できるように、上クランプ板７１、
下クランプ板７３に接触する保持内面上に合成ゴムなど
の弾性体を貼着してある。このような弾性体は上クラン
プ板７１及び下クランプ板７３の表面に取り付けてもよ
い。

【００４６】上保持枠７２は、図７に示すように、平面
視矩形の上クランプ板７１の両側部を保持するように、
それぞれ両側に断面コ字型のガイド形状を備えている。
上保持枠７２は、接合位置Ｓの手前部分において滑らか
に下降し、キャリアテープ１０を挟んで下保持枠７４に
接近して下クランプ板７３に対して押し付けられた状態
で進み、接合位置Ｓを通過した後に、再び滑らかに上昇
するように形成されている。

【００４７】上記上クランプ板７１及び下クランプ板７
３は、上保持枠７２及び下保持枠７３の延長方向に沿っ
て複数配列されており、上クランプ板７１及び下クラン
プ板７３は前後の上クランプ板７１及び下クランプ板７
３に対して接続角度自在に取り付けられた図６に示すリ
ンク７５，７６を介して連結され、その結果、互いに等
しい間隔を保持しながら上保持枠７２及び下保持枠７４
に沿って移動できるようになっている。上保持枠７２及
び下保持枠７４における上記接合位置Ｓから最も離れた
位置には、側面部のみ循環経路の外側に貫通した開口部
７２ｂ，７４ｂが形成されており、この開口部７２ｂ，
７４ｂには、外側から駆動ホイール７７，７８の外周部
が侵入し、その外周に形成された係合歯７７ａ，７８ａ
が上クランプ板７１及び下クランプ板７３の相互間隔内
に噛み合うように侵入している。駆動ホイール７７ａ，
７８ａは図示しない駆動モータによって間欠的に回転す
るようになっている。駆動モータによって駆動ホイール
７７，７８が間欠回転すると、上クランプ板７１及び下
クランプ板７３は上保持枠７２及び下保持枠７４内を図
６における時計回りに間欠的に移動するようになってい
る。

【００４８】また、上保持枠７２及び下保持枠７４は、
共通の支持台として構成された図示しないＸＹ駆動機構
上に支持されており、このＸＹ駆動機構によって全体的
に位置を水平面上において微修正可能に構成されてい
る。

【００４９】上記接合位置Ｓの上方には第１実施形態と
同様のボンディング装置４０が配置され、接合位置Ｓに
整合した位置には上記と同様のボンディングプレス４１
が設けられ、このボンディングプレス４１の先端にボン
ディングツール４２が昇降可能に取り付けられている。
また、ボンディングツール４２の側方であって、接合位
置Ｓに配置されたキャリアテープ１０の配線パターンの
次の（図示左側の）配線パターンの上方位置には、上述
と同様の画像取得装置４３が配置されている。

【００５０】一方、上保持枠７２及び下保持枠７４の内
側には部品供給装置８０が配置されている。この部品供
給装置８０には、接合位置Ｓのある上保持枠７２及び下
保持枠７４における平面視が直線状の直線状部分に沿っ
て移動する並進ブロック８１と、この並進ブロック８１
の上に搭載されたリニアテーブル８２と、リニアテーブ
ル８２の上に搭載されたＩＣ台８３とが設けられてい
る。並進ブロック８１上に配列されたＩＣ台８３は、上
記直線状部分における上クランプ板７１及び下クランプ
板７３の配列間隔と等しい間隔で設置され、各ＩＣ台８
３における上記直線状部分に対して直交する方向に、対
応する上クランプ板７１及び下クランプ板７３が存在す
るように配置されている。

【００５１】リニアテーブル８２は、基本的には上記直
線状部分に対して直交する方向にＩＣ台８３を出没動作
させることができ、図６に示すようにＩＣ台８３を下ク
ランプ板７３の下方位置に配置させることができるよう
に構成されている。また、このリニアテーブル８２は、
下クランプ板７３の下方位置において、ＩＣ台８３を水
平面上においてリニアテーブル８２でＸＹ方向を、図示
されていないθ機構部でθ方向を微小移動させることが
できる。ＩＣ台８３は、図７に示すように、エアシリン
ダなどによって下クランプ板７３の下方位置において昇
降可能に構成されている。

【００５２】上保持枠７２及び下保持枠７４の内側に
は、ＸＹθテーブル８４の上に、複数の半導体チップに
分割済みのウエハ８５が粘着テープ上に保持された状態
で載置されており、その上方には半導体チップの良／不
良を判別するための画像を撮影するカメラ８６が設置さ
れている。ＸＹθテーブル８４の傍らには直動型のロボ
ット８７が設置されており、このロボット８７には、本
体に接続され、接合位置Ｓの近傍の直線状部分（この直
線状部分は、上クランプ板７１及び下クランプ板７３が
キャリアテープ１０の上下に平面的に重なっており、上
述の重なり領域を構成する。）と直交する方向に伸びる
第１アーム８８と、第１アーム８８に接続され、上記直
線状部分と平行に伸びる第２アーム８９とを備えてい
る。第１アーム８８は上記直線状部分と平行に移動し、
第２アーム８９は上記直線状部分と直交する方向に移動
する。ロボット８７の第２アーム８９は、先端部にハン
ド部を備えており、ハンド部によってウエハ８５から半
導体チップを把持してＩＣ台８３上の把持部に搭載す
る。

【００５３】次に、本実施形態の動作について説明す
る。ロボット８７は、第１アーム８８と第２アーム８９
とをそれぞれ往復動作させることによってウエハ８５か
ら半導体チップを一つずつ取り出し、縦列配置された各
ＩＣ台８３上の把持部上に、図示右側から順番に移載し
ていく。初期状態においては、並進ブロック８１は図６
及び図７に点線で示す初期位置ＩＮに配置されており、
上クランプ板７１及び下クランプ板７３の間欠移動と同
期して、当該間欠移動と同量だけ間欠的に移動してい
く。上記直線状部分においては、接合位置Ｓから離れた
手前部分（図示左側）において上クランプ板７１及び下
クランプ板７２が相互に離反しているが、接合位置Ｓに
近づくに従って上クランプ板７１が下降し、やがて上ク
ランプ板７１と下クランプ板７３とによってキャリアテ
ープ１０が挟持される。初期状態では、並進ブロック８
１の右端のＩＣ台８３が画像取得装置５５の直下に配置
されており、ＩＣ台８３に搭載された半導体チップの画
像が画像取得装置５５によって撮影され、半導体チップ
の位置情報が算出される。この位置情報は図示しない制
御装置に転送される。同時に、この右端のＩＣ台５５に
対応する位置において上クランプ板７１と下クランプ板
７３とに挟持されているキャリアテープ１０の配線パタ
ーンに対して、上クランプ板７１の開口部７１ａを通し
て画像取得装置４３によって画像撮影が行われ、配線パ
ターンの位置情報が算出されて、上記と同様に制御装置
に転送される。

【００５４】次に、上クランプ板７１及び下クランプ板
７３が時計回りに１ピッチ移動し、同時に、並進ブロッ
ク８１もまた、図示右側に１ピッチ移動する。この結
果、上記の位置情報が算出された配線パターンは接合位
置Ｓに移動し、当該位置情報に基づいて上保持枠７２及
び下保持枠７４を上記ＸＹ駆動機構によって平面方向に
微動させることにより、配線パターンを正確に接合位置
Ｓに位置決めする。また同時に、上記の位置情報が算出
された半導体チップを搭載したＩＣ台８３は接合位置Ｓ
のすぐ内側に隣接した位置に配置されている。ここで、
ＩＣ台８３はリニアテーブル８２の動作によって接合位
置Ｓにある下クランプ板７３の下方位置に引き出され
る。このとき、上記半導体チップの位置情報に基づいて
リニアテーブル８２でＸＹ方向を、図示されていないθ
機構部でθ方向を微小移動させることにより、半導体チ
ップの平面位置が接合位置Ｓに正確に位置決めされる。

【００５５】次に、ボンディングプレス４１が動作し
て、ボンディングツール４２を下降させ、ボンディング
ツール４２の下端部を上クランプ板７１の開口部７１ａ
を通して配線パターンのインナーリードを加圧するとと
もに加熱する。このとき、同時にＩＣ台８３が上昇して
下クランプ板７３の開口部７３ａを通して半導体チップ
の電極部をインナーリードに当接させるので、インナー
リードと半導体チップとは圧力及び熱によって接合され
る。この接合時においては、次に接合されるべき左隣の
配線パターンに対して画像取得装置４３が画像撮影し、
上記と同様の画像処理を行って位置情報を算出する。ま
た、画像取得装置５５は次に接合されるべき半導体チッ
プの画像撮影を行い、画像処理によって半導体チップの
位置情報を算出する。

【００５６】接合が終了すると、ボンディングツール４
２が上昇し、また、ＩＣ台８３が下降して相互に離反す
る。ＩＣ台８３は下降した後にリニアテーブル８２が引
き込まれることにより並進テーブル８１上に戻る。そし
て、上クランプ板７１及び下クランプ板７３は時計回り
に再び１ピッチ移動し、同時に並進テーブル８１もまた
図示右側に１ピッチ移動する。そして上記と同様に再び
接合が行われる。既に接合の終了したＩＣ台８３には半
導体チップは搭載されていないので、上記ロボット８７
はウエハ８５から新たな半導体チップを移載する。

【００５７】上述のような動作を繰り返して並進ブロッ
ク８１上のＩＣ台８３に搭載された半導体チップが一通
り接合されてしまうと、並進ブロックは図示左側に移動
して初期位置ＩＮに復帰する。そして、再び最初から上
述のステップを繰り返す。

【００５８】本実施形態においても、第１実施形態と同
様に、キャリアテープ１０に縦列形成された複数の配線
パターンに対して連続的に半導体チップの接合作業を行
うことができる。また、一つ先の配線パターンに対する
接合作業時において並行に（同時に）次に接合されるべ
き配線パターンや半導体チップに対する画像取得、画像
処理及び位置情報の転送を行っているため、タクトタイ
ムを短縮することができ、生産性を向上させることがで
きる。特に本実施形態においては、ＩＣ台８３が上クラ
ンプ板７１及び下クランプ板７３に挟持されたキャリア
テープ１０と平行に縦列しているため、個々のＩＣ台８
３の移動距離を低減して半導体チップの移送時間をさら
に短縮することができるため、さらにタクトタイムを短
縮することが可能である。

【００５９】また、本実施形態では、上クランプ板７１
と下クランプ板７３の循環経路がほぼ平坦に形成されて
いるため、第１実施形態よりも装置をコンパクトに構成
することができる。

【００６０】上記各実施形態はキャリアテープ１０に形
成された配線パターンのインナーリードを半導体チップ
に接合するＴＡＢ構造の電子製品を製造するインナーリ
ードボンディング装置として構成した例であるが、本発
明はこのような装置に限らず、キャリアテープに形成さ
れた各種の配線回路若しくはキャリアテープに取り付け
られた配線回路部品に対して別の電子部品を接合させる
種々の装置に適用させることができるものである。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、キ
ャリアテープにおける複数の配線回路を含む部分をクラ
ンプ部によって個々に挟持することにより、間にクラン
プ開始及びクランプ解除の動作を挟むことなく、クラン
プ部によりキャリアテープを挟持したまま複数の配線回
路を連続して接合させることができるとともに、特にキ
ャリアテープ上の次回以降に接合されるべき配線回路の
位置検出、検出データ処理、及びデータの転送などの過
程を接合作業と並行して行うことができるので、装置の
タクトタイムを短縮し、生産性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子部品の接合装置の第１実施形
態の全体構成を示す概略断面図である。

【図２】第１実施形態の接合位置の周辺を上方から見た
透視図状に示す概略構成説明図である。

【図３】第１実施形態の主要部の斜視図である。

【図４】第１実施形態の主要部を別の方向から見た斜視
図である。

【図５】第１実施形態における接合位置の近傍を拡大し
て示す拡大縦断面図である。

【図６】本発明に係る第２実施形態の電子部品の接合装
置の第２実施形態の全体構成を上方から見た透視図状に
示す概略構成説明図である。

【図７】第２実施形態の接合位置の近傍を示す概略縦断
面図である。

【符号の説明】

１０ キャリアテープ １１，１２ ガイドローラ ２０ 支持リング体 ２１ リング枠 ２２，７３ 下クランプ板 ２２ａ，７３ａ 開口部 ３０ 駆動リング体 ３１ リング台 ３２ 駆動基材 ３３，７１ 上クランプ板 ３３ａ，７１ａ 開口部 ４０ ボンディング装置 ４１ ボンディングプレス ４２ ボンディングツール ４３，５５ 画像取得装置 ５０ 部品供給装置 ５１ 取付部 ５２ 回転テーブル ５３，８３ ＩＣ台 ５３ａ シリンダ部 ５３ｂ ＸＹ機構部 ５３ｃ 取付面 ６１ アーム ７２ 上保持枠 ７４ 下保持枠 ８５ ウエハ ８７ ロボット

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の配線回路が延長方向に縦列するよ
   うに形成されてなるキャリアテープを架設して、前記配
   線回路に対して電子部品を接合するための電子部品の接
   合装置であって、 前記配線回路を表裏両側より挟み付けるための相互に対
   向しそれぞれが周回移動する表面側及び裏面側のクラン
   プ部をそれぞれ複数設け、表面側及び裏面側の前記クラ
   ンプ部をそれぞれ閉じた循環経路に沿って縦列させて循
   環移動させ、表面側及び裏面側の前記クランプ部の周回
   路の一部において前記キャリアテープの上下に前記延長
   方向に伸びながら重なる重なり領域を設け、複数の表面
   側及び裏面側の前記クランプ部が前記重なり領域におい
   て前記キャリアテープを表裏両側より挟持するように構
   成して前記キャリアテープとともに前記延長方向に間欠
   移動するように構成し、 前記重なり領域において前記クランプ部に挟持された接
   合前の前記配線回路の位置を検出するテープ位置検出手
   段と、前記クランプ部に挟持された前記配線回路に対し
   前記電子部品を接合させる接合機構とを順次配置し、前
   記接合機構による接合位置まで前記電子部品を移送する
   移送機構と、前記テープ位置検出手段により検出された
   前記配線回路の位置に応じて前記クランプ部を移動さ
   せ、前記配線回路を前記接合位置に位置決めするテープ
   位置決め手段とを設けたことを特徴とする電子部品の接
   合装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、表面側及び裏面側の
   前記クランプ部により前記重なり領域において挟持され
   ている複数の前記配線回路のうちの、或る前記配線回路
   に対して前記接合機構により前記電子部品が接合されて
   いる間に、次回以降に接合されるべき前記配線回路に対
   して前記テープ位置検出手段により前記位置を検出する
   ように構成したことを特徴とする電子部品の接合装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記キャリアテープ
   を挟持する表面側及び裏面側の前記クランプ部のうちい
   ずれか一方の前記クランプ部は、前記重なり領域におい
   て前記キャリアテープの表面若しくは裏面に接してお
   り、他方の前記クランプ部は、一方の前記クランプ部上
   に接触している前記キャリアテープに向けて接離可能に
   構成されていることを特徴とする電子部品の接合装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記重なり領域にお
   ける表面側及び裏面側のうちの一方の複数の前記クラン
   プ部の前記キャリアテープに対する接触面は全体として
   凸形状面に形成され、該接触面の前後に前記キャリアテ
   ープを前記接触面に向けて押し付ける保持部材を備えて
   いることを特徴とする電子部品の接合装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれか１
   項において、前記移送機構には、複数の前記電子部品を
   搭載し各電子部品を前記接合位置に移送するための移送
   部材を備え、該移送部材に搭載された接合前の前記電子
   部品に対して位置検出を行う部品位置検出手段と、該部
   品位置検出手段により検出された位置に応じて前記電子
   部品を前記接合位置に位置決めする部品位置決め手段と
   を有することを特徴とする電子部品の接合装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記移送部材は、回
   転中心の周囲に複数設けられた前記電子部品の搭載部
   と、該搭載部を前記接合位置に整合させるための整合用
   駆動機構とを備えた、回転駆動される回転テーブルであ
   ることを特徴とする電子部品の接合装置。
7. 【請求項７】 請求項５において、前記移送部材は、前
   記キャリアテープの延長方向に沿って複数配列された前
   記電子部品の搭載部と、該搭載部を前記接合位置に整合
   させるための整合用駆動機構とを備えた、前記キャリア
   テープと共に並進する並進テーブルであることを特徴と
   する電子部品の接合装置。