JPS5986287A - アウタ−リ−ドボンデイング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はアウターリード（外部リードともいう）ボンデ
ィング装置に関する。 半導体は、リードフレームのワイヤボンディングされた
部分がモールドされた状態においては、第１図に示すよ
うな形状をなしている。即ち、半導体ｌＯは、パッケー
ジ部１１と、リードフレーム１２とからなり、リードフ
レーム１２は、パッケージ部１１より延出した外部リー
ド１３と、この外部リード１３を連結する枠部１４とか
らなる。以下、この半導体１０を枠付き半導体とよぶ。 このような枠付き半導体１０は２点鎖線で示す部分で外
部リード１３が切断されて枠部１４が除去される。そし
て、第２図に示すように外部リード１３が折曲げ成形さ
れて半導体１５が形成される。 この半導体１５は、第３図に示すプリント基板（以下基
板という）２０にボンディングされる。基板２０には、
半導体１５の外部リード１３がボンディングされるパッ
ド２１と、このパッド２１に接続されたリード２２と、
検出用の基準パターン２３とがでいるので、作業能率が
非常に悪いものであった。 そこで、本発明の目的は、アウターリードボンディング
の一連の工程を全目動的に行うことができるアウターリ
ードボンディング装置を提供することにある。 以Ｆ１本発明を図示の実施例により説明する。 第４図は本発明になるボンディング装置の一実施例を示
す概略平面図である。まず、第４図によって本発明にな
るボンディング装置の作動の概略を説明する。第１図に
示す枠付き半導体１ｏは第５図に示すようにキャリア３
０に植設された位Ｕ、決めピン３１に位置決めされてキ
ャリア３ｏに複数個載置されている。 このように枠部き半導体１０が載置されたキャリア３０
はキャリア供給部３２に収納されており、図示しない送
り手段でキャリア搬送部３３上に送り出され、キャリア
搬送部３３によって順次ピッチ送りされる。そして、キ
ャリア３ｏがキャリア搬送部３３でピッチ送りされて枠
利き半導体１０がキャリア搬送部３３のピックアップス
テーション３３ａに位置して停止する毎に、枠付き半導
体１ｏはキャリア搬送部３３の上方に配設された枠部き
半導体移送装置５０（ＭｒＪ６図参照）（詳細は後述す
る）のピックアップコレット５１が下降及び上昇してピ
ックアップされる。このようにして枠付き半導体１ｏが
ピックアップされて空になったキャリア３ｏはキャリア
搬送部３３で送られてキャリア収納部３４に収納される
。 枠付き半導体移送装置５０は、キャリア搬送部３３の上
方より後記する基板搬送部４０の上方に配設された２本
の平行なガイド棒３５．３５にガイドされて図示しない
駆動手段で移動させられる。前記ガイド棒３５．３５は
架台３６に固定された支持板３７．３７に固定されてい
る。前記キャリア搬送部３３と前記基板搬送部４０の中
間には成形装置７０（第７図、第８図参照）（詳細は後
述する）が設置されており、前記のように枠付き半導体
１０をピックアップした枠付き半導体移送装置５０は前
記成形装置７０の下型７１の上方に移動する。そして、
ピックアップコレット５１が下降及び」二昇して枠付き
半導体１０を下型７１上に載置し、枠付き半導体移送装
置５０は再び元のキャリア搬送部３３の上方に移動する
。 枠付き半導体移送装Ｗ！５０が下型７１上から退避する
と、成形装Ｒ７０が作動し、第１図に示す枠付き半導体
１０は第２図に示すようにリード部１３が切断及び成形
され、半導体１５が形成される。 また前記ガイド棒３５．３５には図示しない駆動手段で
移動される半導体移送装置１１０（第１Ｏ図〜第１２図
参照）（詳細は後述する）が摺動自在に設けられている
。そして、半導体移送装置１１０が下型７１に移動し、
半導体移送装置１１０のピックアップコレット１１３が
下降及び上昇して前記のように成形の完了した半導体１
５をピックアップする。 その後半導体移送装置１１０は下型７１と基板搬送部４
０の中間位置に移動して停止する。また前記成形装置７
０の近傍には成形装置７ｏによって切断された枠部１４
（第１図参照）を排出する枠部排出装置９０（第７図参
照）（詳細は後述する）が設けられている。 一方、第３図に示す基板２０は基板供給部４１に収納さ
れており、基板供給部４１から基板移送部４２によって
基板搬送部４０上に送り出され、基板搬送部４０によっ
て順次ピッチ送りされる。基板搬送部４０の途中には基
板位置決め装置１６０（第１４図参照）（詳細は後述す
る）が設けられており、基板２０は基板位置決め装置１
６０によって位置決め固定される。この基板位置決め装
置１１−０の上方には、その詳細は後述するが、第１５
図に示すＴＶカメラ１７０．１７１が配設されており、
第３図に示す基板２０の基準パターン２３のずれを検出
し、そのずれ量だけ基板位置決め装置１６０が移動して
基板２０の位置が補正される。 基板２０の位置が補正されると、半導体移送装置１１０
は基板位置決め装置１６０の上方に移動する。 そして、半導体移送装置１１０のピックアップコレット
１１３が下降し、このピックアップコレット１１３に保
持されている半導体１５を基板２０にソフトランディン
グさせる。これにより、半導体１５の外部リード１３は
基板２０のパッド２１にボンディングされる。その後、
ピックアップコレット】１３は上昇し、再び半導体移送
装置１１０は基板位置決め装置１６０と成形製Ｗ７０の
中間位置に戻る。 ところで、半導体１５の外部リード１３を基板２０のパ
ッド２１にボンディングする。揚台は、前記ピックアッ
プコレット１１３を加熱しておく必要がある。 そこで、半導体１５のパッケージ部１１に熱を加えても
よいものは、前記のように半導体移送装置１１０のピッ
クアップコレット１１３に加熱装置を内蔵さセ、ヒ”／
クアツブコレット１１３で１自接ボンデイングしてもよ
い。しかし、パッケージ部１１の内部の半導体素子の特
性が熱を加えると低下するものは、ボンディングする外
部リード１３のみに熱を加え、パッケージ部１１にでき
るだけ熱を加えないようにする必要がある。このような
半導体１５においては、前記半導体移送装置１１０は単
に半導体１５を移送させるのみにし、ボンディングは別
の装置によって行わせる。即ち、このために基板位置決
め装置１６０の側方に加熱装置を内蔵するボンディング
ヘッド装置１８０（第１６図、第１７図参照）（詳細は
後述する）が配設されている。前記のように半導体移送
装置１１０が退避すると、ボンディングヘッド装置１８
０が前進した後、下降して半導体１５の外部リード１３
を適度の荷重で基板２０のパッド２１に押付りてボンデ
ィングする。その後ボンディング・＼ラド装置１８０は
上昇及び後退し、元の位置に戻る。 このようにしてボンディングが終了すると、半導体１５
がボンディングされた基板２０は基板搬送部４０に移送
され、基板搬送部４０によって順次ピッチ送りされて基
板収納部４３に収納される。 以後、以上の一連の動作を繰返して順次ボンディングさ
れる。 次に前記した枠付き半導体移送装置５０．成形装置７０
、枠部排出装置９０、半導体移送装置１１ｏ１前記移送
装置５０．１１０の駆動機横１４０１基板位置決め装置
１６０．１１Ｖカメラ１７０及び補正カメラ】７１、ボ
ンディングヘッド装置１８０について説明する。　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１枠付き半導
体移送装置５０（第６同浴１］＠）カイト棒３５．３５
（第４図参照）に軸受５２．５２を介して摺動自在に取
付けられた移動台５３に　　　１？ｆ、コＬ／ソｌ−ホ
ルダー５４か固定されており、この　　−・コレットホ
ルタ−５４にピックアップコレット５１が上下動０丁能
に支承されている。ピックアップコレ　　　１ツト５１
のＦ而には枠付き半導体１ｏを真空吸着するための吸着
孔５１ａが設けられており、この吸着ＪＬ５１ａはパイ
プ５５を介して真空装置（図示せず）　　・に接続され
ている。またピックアップコレット５１コレツト５１の
上部を覆ってピックアップコレット５１の上方に空気室
５７を形成するように、前記コレットホルダー５４には
カバー５８が固定されている。そして、前記空気室５７
はパイプ５９を介してコンプレッサ（図示せず）に接続
されている。またピックアップコレット５１は前記カバ
ー５８を貫通して上方に延出されており、この延出部に
検出板６０が固定された検出板ホルダー６１が固定され
ている。 前記検出板６０に対応して前記コレットホルダー５４１
こ固定された検出器６２が設けられており、この検出器
６２によってビックアップコレラｌ−５１の最下降位置
が検出される。 成形装置７０（第７図、第８図参照） 下型７１４こは枠付き半導体１０を位置決めする位置決
めピノ７２が植設されており、トー型台７３を介して架
台７４に固定されている。才だ下型７１には伜付き半導
体１０のリードフレーム１２をｔ７ＪＩ’ｌＪｉ及び折
曲は成形する凹部７１ａが形成されている。下型７１の
上方には上型７５が配設されており、上型７５自在に設
けられている。上型７５には、前記下型７１の凹部７１
ａに対応して成形刃７５ａが形成され、また枠付き半導
体１０のパッケージ部１１を真空吸着する吸着孔７５ｂ
が形成されており、吸着孔７５ｂは真空装置（−示せず
）に接続されている。才た上型７５には錘り棒７７が上
下摺動自在に設けられており、錘り棒７７は自重によっ
て垂下し、下端は上型７５の下面よりわずか突出してい
る。前記上型７５はホルダ７８に固定されたエアシリン
ダ７９の作動ロッドに固定されており、ホルダ７８は架
台７４に固定された門型の支持板８０に固定されている
。 またホルダ７８には支持板８１を介して上限検出板８２
及び下限検出板８３が固定されており、上型７５が上限
位置にある時に上限検出＆８２に対応するように上型７
５には支持＆８４を介して検出器８５が固定されている
。 枠部排出装置９０（第７図、第９図参照）架台７４上に
は支持板９１が固定されており、支持板９１にはチャッ
クレバー９２が固定された支軸９３が回転自在（こ支承
されている。チャックレバー９２には下型７１上の枠部
１４（第１図参照）を吸着する磁石９４が取付けられて
いる。才たチ＾ツ“ツクレバー９２には、磁石９４が枠
部１４に当接する量を調整するために、下）ｐ７１に当
接するねじ９５が固定されている。また前記チャックレ
ノく−９２はシリンダ９６の可動ロッド９６８に回転１
１在に取付けられており、前記シリンダ９６は架台７４
に回転自在に取付けられている。支持板８０の上方には
内側に前記チャックレバー９２のチャック部分が通過で
きるだけの隙間をあけて固定検出板９８．９８が固定さ
れている。これら固定検出板９８．９８にはそれぞれ絶
縁板９９を介して板はねよりなる一ａＪ動板１００の一
端がＩＮ定されている。そして、一方の固定検出板９８
（こは接点１０１が可動板１００に対向して固定されて
おり、接点１０１に可動＆１００が接触した時の信号を
配線１０２．１（１３により取り出すことができるよう
になっている。才だこの検出はマイクロスイッチで行っ
てもよい。前記固定検出板９８の下方には枠部１４を排
出するシュート１０４が前記支持板８０に固定して配設
され、シュート１０４には前記チャックレバー９２が通
過できる切溝１０４ａが形成されている。また前記支軸
９３には前記ねじ９５が下型７１に当接した状態を検出
するために検出板１０５が固定されており、この検出ｇ
ｔｏｓに対応して前記支持板８０に検出器１０６が固定
されている。 第９図はチャック部の他の実施例を示す。第７図の場合
はチャック部（こ磁石９４を設りたので、リードフレー
ム１２が磁性体の場合しか使用できない。 そこで、リードフレーム１２が磁性体か非磁性体かにか
かわらず使用できるようにしたのが、第９図である。即
ち、ばねチャック１０７は枠部１４を挾持するように下
端が広がった２枚の板はね１０７８％１０７　ａよりな
る。 半導体移送装置１１０（第１０図参照）カイト棒３５．
３５（第４図参照）に軸受１１１．１１１を介して摺動
自在に取付けらイした移動台１１２にはビック゛γツブ
コレット１１３が上下動自在に取付けられている。前記
ピックアップコレラｌ−１１３には、下面に前記成形装
置７０（第７図、第８図参照）の成形刃７５ａと同一形
状に突出したピックアップ部１１３ａが形成され、この
ビツクア゛ノフ゛部１１３ａの内側に前記成形装置７０
の上型７５（第８図参照）と同様に錘り棒１１４が上下
摺動自在に設けられており、錘り棒１１４は自重によっ
て垂下し、下端はピックアップコレット１１３の下面よ
りわずかに突出している。またピックアップコレット１
１３の上部には支軸１１５に固定されたレノニー１１６
の一端が回転自在に取付けられており、支ｌ１ｌＩ１１
１５は移動台１１２に固定された支持板１１７に回転自
在に支承されている。前記レバー１１６の他端はカム軸
１１８に固定されたコレット作動カム１１９にばね１２
０の付勢力で圧接している。前記カム軸１１８は前記移
動台１１２に回転自在に支承されており、カム軸１１８
には前記作動カム１１９の他に、下限検出板１２１と、
下限検出板１２２と、アライメント高さ検出板１２３と
、従動ギヤ１２４とが固定されている。前記上限検出板
１２１、Ｆ限検出板１２２、アライメント高さ検出板１
２３には、支持板１２５に固定された上限検出器１２６
、下限検出器１２７、アライメノト高さ検出器１２８が
それぞれ対応して配設されており、前記支持板１２５は
前記移動台１１２に固定されている。前記従動ギヤ１２
４はモータ１２９の出力軸に固定された駆動ギヤ１３０
に噛合しており、前記モータ１２９は前記移動板１１２
に固定されたブラケット１３１に固定されている。 移送装置５０．１１０の駆動機構１４０（第１３図参照
） 前記枠イ」き半導体移送装置５０（第４図、第６図参照
）のピックアップコレット５１は、キャリア搬送１ｆｌ
ｔ３３のピックアップステーション３３ａと成形装置７
０（第４図、第７図、第８図参照）の下型７１間を往復
動さぜる必要があるので、前記一方の支持板３７にはエ
アシリンダ１４１が固定されており、このエアシリンダ
１４１の作動ロッドｌ　４１　ａＧｉｉｉＪ記枠付き半
導体移送装置５０の移動台５３に固定されている。また
前記移動台５３には検出板１４２（第６図にも図示）が
固定され、この検出板１４２に対応して２個の検出器１
４３．１４４が前記他方の支持板３７の上面に固定され
た検出器支持板１４５に固定配設されている。前記一方
の検出器１４３はピックアップコレット５１がピックア
ップステーション３３Ｈの真上に位置した時に前記検出
板１４２に対応するように、他方の検出器１４４はピッ
クアップコレット５１が下型７１の真上に位置した時に
前記検出板１４２に対応するようにそれぞれ配設されて
いる。 前記半導体移送装置１１０（第４図、第１１図参照）の
ピックアップコレット１１３は、成形装置７０の下型７
１と、この下型７１と基板位置決め装置１６０との中間
位置と、基板位置決め装置１６０との３の位置を往復動
させる必要があるので、２個のエアシリンダ１５０．１
５１によって駆動させられるようになっている。即ち、
半導体移送装置１１０の移動台１１２にはシリンダ支持
板１５２が固定され、このシリンダ支持板１５２に前記
一方のエアシリンダ１５０が固定されている。また前記
支持板３７に他方のエアシリンダ１５１が固定され、前
記２個のエアシリンダ１５０．１，５１の作動ロッド１
５０ａ。 １５１ａは連結具１５３で連結されている。談た前記移
動台１１２には２個の検出板１５４．１５５（第１Ｏ図
参照）が固定されており、一方の検出板１５４に対応し
て２個の検出器１５６．１５７が配設され、他方の検出
板１５５に対応して１個の検出器１５８が配設され、こ
れら検出器１５６．１５７．１５８は前記支持板３７に
固定されている。前記検出器１５６．１５７はピックア
ップコレット１１３が下型７１．基板位置決め装置１６
０の真上にそれぞれ位置した時に前記検出板１５４に対
応するように配設され、前記検出器１５８はピックアッ
プコ１／ット１１３がＦ型７１と基板位置決め装置１６
０の中間位置に位置した時に前記検出［１５５に対応す
るように配設さ４′七でいる。 基板６１置決め装置１６０（第１４図参照）基板２０を
載置する基板載置台１６１は、周知構造のＸＹテーブル
１６２上に固定されＣいる。 ｘｙテーブル１６２は、Ｘモータ１６３によってＸ方向
に駆動され、Ｙモータ１６４によってＹ方向に駆動され
る。また前記ＸＹテーブル１６２上には支持板１６５が
固定されており、この支持板１６５にシリンダ１６６が
固定されている。前記シリンダ１６６の可動ロッドには
位置決め爪１６７が固定されており、この位置決め爪１
６７によって基板２０は基板載置台１６１に固定される
。 検出装置１７０．１７１（第１５図参照）一方のテレビ
カメラ１７０は高倍率よりなり、他方のテレビカメラ１
７１は低倍率よりなる。高倍率のテレビカメラ１７０は
、自動的に基板２０の検出パターン２３を検出するため
に用いる。他方のテレビカメラ１７１は、位置合せ及び
ボンディングの鑑視用或は手動位１ｒｊ合せ時に用いる
。即ち、高倍率のテレビカメラ１７０で観察すると、基
板２０の一部分しかモニタ（図示せず）に写らないので
、手動で位置合せする時は、一部分のみでは精度がでな
い場合、またボンティノブ後のポンディング状態を観察
するために低倍率のテレビカメラ１７１を用いる。 ボンブイノブヘッド装置１８０（第１６図、第１７図参
照） 架台１８１には２個の支持板−１８２、

【８２が固定さ
れており、この支持板１８２．１８２の上ｍ＋こそれぞ
れカイト棒１８３．１８３が固定されている。ガイド棒
１８３．１８３には軸受１８４．１８４を介してｔ＋Ｊ
動ブロック１８５が摺動自在に設けられている。また前
記架台１８１の支持板１８２．１８２間の部分にはアン
グル１８８．１８８を介してシリンダ１８７が固定され
ており、シリンダ１８７の先端には駒１８８が固定され
ている。駒１８８には溝が形成されており、この溝に前
記可動ブロック１８５の下向に固定されたＬ字形の連結
板１８９の一端が挿入されている。また可動ブロック１
８５の下面には１ｉｌ−動ブロック１８５の前後位置を
検出する前後検出板１９０が固定されており、架台１８
１には前後検出板１９０に対応して前進検出器１９１と
後進検出器１９２とが固定されＣいる。 前記ｉｉＪ動ブＤツク１８５の上面にはツールホルダー
２００が固定されている。ツールホルダー２（）０の上
面にはシリンダ２０１が固定されており、このシリンダ
２０１内にピストン２０２が上下摺動自在に配設されて
いる。シリンダ２０１には、ピストン２０２の上方にエ
アーを出し入れしてピストン２０２を下降させるパイプ
２０３と、ピストン２０２の下方にエアーを出し入れし
てピストン２０２を上昇させるパイプ２０４とが取イ］
けられており、これらパイプ２０３．２０４は電磁弁（
図示せず）を介してコンプレッサー（図示せず）に接続
されている。前記ピストン２０２には前記ツールホルダ
ー２００を貫曲してボンディングツール２０５が固定さ
れている。このボンディングツール２０５Ｑ）’Ｆ部構
造は第１１図に示す半導体移送装置１１０のピックアッ
プコレット１１３とり ほぼ同じ構造よりなる。即ち、半纏体１０の外部ング（
’ｒｌ（２０５ａの内側に鍾り（仝２０６が上下摺動自
在に設けられており、飾り棒２０６は自重によって弗’
ｒ　Ｌ　、下端はホンディングツール２０５の下面より
わす”かに突出している。またホンディングツール２０
５には検出板ホルダー２０７が固定されており、この検
出板ホルダー２０７にツール上下限検出＆２０８が固定
されている。このツール上下限検出板２０８に対応し°
Ｃツール上限検出器２０９及びツール上下限検出器２１
０が配設されており、これら検出器２０９．２１０は検
出器ホルダー２０１に取イ」けられ、検出器ホルダー２
０１は前記ツールホルタ−２００に固定されている。 次に作動について説明する。第４図に示すように、キャ
リア供給部３２から枠付き半導体１ｏが載置されｌこキ
ャリア３０（第１図、第５図参照）がキャリア搬送部３
３上に送り出されると、前記キャリア３０はキャリア搬
送部３３によって順次ピッチ送りされ、枠付き半導体１
０がピックアップステーション３３ａに位置する毎に停
止する。 枠付き半導体１０がピックアップステーション３３ａに
停止すると同時に、第６図に示す枠付き半導体移送装置
ｉＶ５　（ｌのビックアップコレラ１−５１が上下動す
る。即ぢ、パイプ５９より空気室５７内に圧縮柴気が送
られ、これによりピックアップコレット５１が下降し枠
付き半導体１ｏに当接する。またピックアップコレット
５１の下降によって検出板ホルダー６１、検出板６ｏを
介して検出器６２が働き、この信号によって図示しない
真空装置のバルブが開となり、パイプ５５を通して吸着
孔５１ａが真空となる。これによって枠付き半導体１０
はピックアップコレット５１に吸着サレる。次にパイプ
５９より空気室５７内の圧縮空気が排出され、ピックア
ップコレット５１はばね５６の付勢力で上昇する。これ
により枠付き半導体１゜はキャリア３０よりピックアッ
プされる。次に第１３図に示す移送装置の駆動機構１４
０のエアシリンダ１４１が作動して作動ロッド１４１ａ
が引込み、移動台５３はカイト棒３５．３５に沿って移
動させられ、検出器１４４が検出板１４２を検出し、ピ
ックアップコレット５１が第７図に示ず成型装置７０の
下型７１の真上に位置して停止する。この状態において
は、第７図に示す上型７５はピックアップコレット５１
の移動をさまたげない上昇位置にあり、またチャックレ
バー９２は２点鎖線の位置にある。 前記のようにピックアップコレット５１が下型７１の真
上に位置すると、バイブ５９より空気室５７内に圧縮空
気が送られ、これによりピックアップコレット５１が下
降し、枠付き半導体１ｏの位置決め穴がＦ型７１のピン
７２に挿入され、枠付き半導体１０は下型７１に位置決
め載置される。 その後検出器６２が働き、この信号によって図示しない
真空装置のパルプが切れ、吸着孔５１ａが大気圧となっ
てピックアップコレット５１は枠Ｎき半導体１０の吸着
を解除する。次にパイプ５９より空気室５７内の圧縮空
気が排気され、ピックアップコレット５１は枠付き半導
体１０を下型７１上に残したままばね５６の付勢力で上
昇する。そして、移動台５３は前記エアシリンダ１４１
が作動して前記と逆方向にカイト棒３５．３５に沿って
移動させられ、検出器１４３が検出板１４２を検出し、
ピックアップコレット５１は第４図に示すピックアップ
ステーション３３ａの上方に位置させられる。このよう
にピックアップコレット５１はピックアップステーショ
ン３３ａとｊｆｉ７１１！ＪＪを往復動し、枠付き半導
体１０をキャリア３０より下型７１に移し換える動作を
行う。 前記のように下型７１に枠付き半導体１０が位置決め載
置され、枠付き半導体移送装置５０が下型７１上から退
避すると、第７図に示すエアシリンダ７９が作動し、上
型７５が第８図（ａｔ（ｂｌ（Ｃ１に示すように下降及
び上昇する。これにより、成形刃７５ａによって枠付き
半導体１０は第２図に示すようにリード部１３が切断及
び折曲げ成形され、半導体１５が形成される。上型７５
には錘り棒７７が自重によって垂下しているので、上型
７５が下型７１上より一定量上昇するまでは、パッケー
ジ部１１は錘り棒７７によって下型７１に押し付けられ
ているので、半導体１５は上型７５と共に上昇すること
はなく、下型７１上に必ず残される。 上型７５が上方へ退避すると、次に第４図に示す位置に
位１６シていた半導体移送装置１１０がカイト棒３５．
３５に沿って移動させられ、第１０図に示すピックアッ
プコレット１１３が下型７１の真上に位置させられる。 即ち、第１３図の状態は、ピックアップコレット１１３
が基板位置決め装置１６０の上方に位置しており、エア
シリンダ１５０が作動して作動ロッド１５０ａが突出し
た時に検出板１５５を検出器１５８が検出し、ピックア
ップコレット１１３が第４図に示す位置に位置している
。この状態よりエアシリンダ１５１が作動して作動ロッ
ド１５１ａが突出し、これにより検出板１５４を検出器
１５６が検出してピックアップコレット］１３が下型７
１の真上に位置させられる。 次にモータ１２９が回転し、駆動ギヤ１３ｏ１従動ギヤ
１２４を介してカム軸１１８が回転する。 これによりコレット作動カム１１９が回転し、レバー１
１６が支軸１１５を中心として揺動し、ピックアップコ
レット１１３が第１１図（ａＪ（ｂｌ（ｃｌに示ずよう
に上下動して半導体１５を下型７１よりピックアップす
る。この場合、まず鈍り棒１１４が半導体１５に当接し
、ピックアップコレット１１３が半導体１５に当接する
時のｔｌＩＩｊ　撃を吸収すると共に、半導体１５を上
方より軽く押えて位置ずれを防止する。ピックアップコ
レット１］３は第８図に示す成形刃７５ａと同−形状又
は半導体１５の成形されたリード部１３周辺に嵌合する
形状に形成されているので、ピックアップコレット１１
３の上下動によりリード部１３がピックアップ部１１３
ａに嵌合されると共に、もう一度リード部１３を成形す
る効果を有する。これにより、半導体１５がピックアッ
プコレット１１３１こピックアップされた時の位置ずれ
や回転が防止される。勿論第１１図に示すように吸着孔
１１３ｂを設け、真空吸着するようにしてもよい。ピッ
クアップコレット１１３が上昇すると、エアシリンダ１
５】が作動して作動ロッド１５１ａが引込み、移動台１
１２は前記と逆方向にカイト棒３５．３５に沿って移動
させられ、検出板１５５を検出ａｔｓｓが検出して半導
体移送装置１１０は第４図に示すように下型７１と基板
位置決め装置１４０の中間位置に移動して停止する。 前記のようにピックアップコレット１１３によって半導
体１５が下型７１よりピックアップされ、半導体移送装
置４°：１１０が下型７１上から退避すると、第７図に
示すシリンダ９６が作動してロッド９６ａが突出し、チ
ャックレバー９２は支軸９３を中心として２点鎖線の状
態より実線で示す状態に回動し、磁石９４が枠部１４に
当接して吸着する。その後シリンダ９６のロッド９６ａ
が引き込み、チャックレバー９２は前記と逆方向に回動
し、実線の状態より２点鎖線の状態ξなる。この時、磁
石９４に吸着された枠部１４によって可動板１００が押
圧され、ｏＪ動板１００は接点１０１に接触すると共に
、チャックレバー９２は固定検出板９８．９８間を通過
する。これにより、枠部１４は磁石５）４より除去され
てシュート１０４にυＦ出される。 このように可動板１００と固定検出板９８．９８とは枠
部１４の排出の検出と磁石９４からの枠部１４の排出と
を兼ねている。勿論、枠部１４の排出の検出は、他の方
法、例えはマイクロスイッチまたは元１しスイッチ等に
よって行ってもよい。また枠部１４　′ｈ鳩ｉ１Ｕのよ
うに磁石９４に成層されない非磁性体であれは、チャッ
ク部としては、前記磁石９４に代え、第９図のように板
ばね１０７　ａ。 １０７ａを有するばねチャック１０７を使用する。 他方、前記各工程とは別個に第４図に示す基板供給部４
１から基板移送部４２によって第３図に示す基板２０が
基板搬送部４０上に送り出され、基板搬送部４０によっ
て順次ピッチ送りされる。 そして、基板２０が基板位置決め装置１６０上に送られ
てくると、第１４図に示すシリンダ１６６が作動し、位
置決め爪１６７によって基板２０は位置決め固定される
。 基板２０が基板載置台１６】−ヒに位置決め固定される
と、基板載置台１６１の上方に配設された第１５図に示
１〜テレビカメラ１７０を通して基板２０の基準パター
ン２３（第３図参照）のずれ量が検出される。このずれ
量が検出されると、Ｘモータ１６３及びＹモータ１６４
が駆動してＸＹテーブル１６２がＸＹ方向に移動され、
基板２０のずれが補正される。 基板２０の位置が補正されると、第１３図に示すエアシ
リンダ１５０の作動ロッド１５０ａが引込み、前記した
ように半導体１５を保持して第４図の図示位置に位置し
ていた半導体移送装置１１０は、検出板１５４を検出器
１５７が検出して基板位置決め装置１６０の上方に移動
する。そして、第１０図に示すモーター２９が回転し、
駆動ギヤ１３０、従動ギヤ１２４を介してカム軸１１８
が回転する。これによりコレット作動カム１１９が回転
し、レバー１１６が支Ｉｔ’ｌｌ　１．１５を中心とし
て揺動し、ピックアップコレット１１３カ第１２図「 ｆａＨｂＨｃｌに示すように下降して半導体１→のリー
ド部１３を基板２０のパッド（第３図参照）にソフを下
限検出器１２７が検出して信号を出力し、これによりモ
ーター２９は逆転し、ビックアツブコレツｌ−１１３が
第１２図（Ｃ１（ｄｌｔｅｌに示すようニ上昇する。 このピックアップコレット１１３のＬ昇動作について考
察すると、第１２図（ｃｌの状態においては、錘り棒１
１４は自重によりパッケージ部１１を１１１１圧してい
る。ところで、錘り棒１１４はピックアップコレット１
１３内にオーバストロークして取付けられているので、
同図（ｄ）に示すようにピックアップコレット１１３が
錘り棒１１４のオーバストロークを越えた位置に上昇す
るまで錘り棒１１４はパッケージ部１１を押圧した状態
にあり、これによりピックアップ部１１３ａとリード部
１３との嵌合がスムーズに解除される。そして、ピック
アップコレット１１３が同図（ｅｌに示すように更に　
　　　−上昇すると、錘り棒１１４もピックアップコレ
ット１１３と共に上昇してパッケージ部１１より離れる
。 ところで、前記半導体移送装置１１０（第１０図参照）
には、第１２図（ｂｌのように半導体１５が基板２０に
近接したアライメント高さｈを検出するアライメント高
さ検出板１２３及びアライメント高さ一出器１２８が取
付けられている。このアライメント品さｈの検出信号は
前記ピックアップコレット１１３による半導体１５の基
板２０へのボンディング又は載置を自動で行うか、半自
動で行うかの選択信号として使用する。次にこの機能に
ついて説明する。 本発明は全自動のアウタリードボンデインク装置を提供
することが主目的であるが、著しく全自動化を妨げるよ
うな試料をやむを得ず使用しなければならない時がある
。例えば、基板２０の表面処理の問題等でテレビカメラ
１７０から得られる二値化画像が不均一である時である
。このような場合に全自動と半自動の切換え機能を設け
ることにより、本装置がある特定の試料に限定されたも
のになることを防いでいる。 即ち、テレビカメラ１７０によって良好な二値化画像が
得られないという条件と、前記アライメノＩ・高さ検出
器１２８の検出信号とによってモータ１２９が停止し、
ピックアップコレット１１３は第１２図中）のアライメ
ン１−高さｈで停止してオペレータからのスタート指令
を待つようにすることができる。この時は全自動時に使
用していたテレビカメラ１７０から他方のテレビカメラ
１７１に切替ってテレビカメラ１７１から入力された画
像をモニタ（図示せず）に写し出すことになる。 テレビカメラ１７１は低倍率であるので、前記高倍率の
テレビカメラ１７０では良好な二値化が得られなくても
基板２０の全体を明瞭に２元検出することができる。そ
こで、オペレータは第１４図に示す基板位置決め装置１
６０を電気マニピュレータ等で操作してＸＹデープル１
６２を移動させ、基板２０を正規の位置に補正させる。 そして、スタートのスイッチを入れると、モータ１２９
（第１０図参照）が再び始動し、ピックアップコレット
１１３は第１２図ｆｂｌ（ｃ）（ｄｉ（ｅｌの動作を行
って半導体１５を基板２０にボンディング又は載置する
。 ピックアップコレット１１３が上昇すると、第１３図に
示すエアシリンタ゛１５０が作動して作動ロッド１５０
ａか突出し、移動台１１２はガイド棒３５．３５に沿っ
て前記と逆方向に移動させられ、検出板１５５を検出器
１５８が検出して半導体移送装置１１０は第４図に示す
基板位置決め装置１６０と成形装置７０との中間位置に
戻る。 ところで、半導体１５のパッケージ部１１に熱を加えて
よいものは、ピックアップコレット１１３に加熱装置を
内藏させ、ピックアップコレット１１３によって直接ボ
ンディングしてもよい。しかし、一般に、半導体１５の
中には熱を加えると特性が劣化するものがあるので、こ
のような場合は前記ピックアップコレット１１３は半導
体１５を基板２０上に載置させるのみとし、ボンディン
グは第１６図に示すボンティング・＼ラド装置１８０に
よって行イ〕せる。 前記のように半導体移送装置１１０が基板位置決め装置
ｔ　１６０より退避すると、第１６図に示すシリンダ１
８７が作動し、駒１８８、連結板１８９を介して可動ブ
ロック１８５がガイド棒１８３．１８３にカイトされて
前進し、ボンディングツール２０５が基板位置決め装置
１６０（第１４図参照）に位置決めされた基板２０の真
上にＧｆ置する。 次にパイプ２０３よりシリンダ２０１内に圧縮空気が送
られる。これによりピストン２０２、ボンディングツー
ル２０５がＦ降し、ボンディング部する。次ζこパイプ
２０４よりシリンダ２０１内に圧縮空気が送られ、また
パイプ２０３よりシリンダ２０１内の圧縮空気が排気さ
れ、ボンディングツール１８５は上昇する。前記ボンデ
ィングツール２０５の上下動作において、錘り棒２０６
は前記ピックアップコレット１１３の錘り棒１１４と同
様の作用をする。その後シリンダ１８７が前記と逆方向
に作動し、ボンディングツール２０５は元の待機位置に
戻る。 このようにしてボンディングが終了すると、半導体１５
がボンディングされた基板２０は、第４図に示す基板搬
送部４０に移送され、基板搬送部４０によってピッチ送
りされて基板収納部４３に収納される。 以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、枠付き
半導体の枠部の切断及びリード部の成形及び枠排出を行
い、この半導体を基板にボンデインｔ、ｌｔ。 グする作業を連蛯して自動的に行うことができるので、
生産性が著しく向上する。 第１図は枠付き半導体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面図、第２図は半導体を示し、（ａ）は平面図、ｆ
ｂｌは正面図、第３図は基板の平面図、第４図は本発明
になるボンディング装置の一実施例を示す概略平面図、
第５図は枠付き半導体装置決め載置されたキャリアを示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、第６図は枠部き
半導体移送装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
断面図、第７図は成形装置及び枠部排出装置を示し、（
ａ）は正面…１面図、（ｂｌは側面図、第８図ｔａｏｂ
ｏｃ＋は枠部切断及びリード部成形動作説明図、第９図
は第７図のチャック部の他の実施例を示す正面図、第１
０図は半導体移送装置の正面一部所面図、第１１図ｆａ
）（ｂＨｅｌは半導体のビックアンプ動作説明図、第１
２図ｆａｌ　（ｂｌ　ＩＣバ山ｔｅｌは基板に半導体を
ボッディング又は載置する動作説明図、第１３図は移送
装（釘の駆動機構を示し、（ａｌは止面図、ｆｂｌは平
ＩＭｉ図、第１４図は基板６ン置決め４Ａ置の側面図、
第１５図は検出装置の正面図、第１６図はボンディング
ヘッド装置を示し、（ａ）は正面一部所面図、（ｂ）は
側面図、第１７図はボンゲインフラール部の拡大断面図
である。 １０・・・枠付き半導体、　　　１１・・・パッケージ
部、１３・・・外部リード、　　　　１４・・・枠部、
１５・・・半導体、　　　２０・・・ボンディング基板
、５０・・・枠付き半導体移送装置、　　７０・・・成
形装置、１１０・・・半導体移送装置、　　　１４０・
・・移送装置の駆動機構、　　　１６０・・・基板位置
決め装置、１、７０・・・検出装置、　　　１８０・・
・ボンディングヘッド装置。 第６図 （０） （０） １コ （Ｃ） １１図 （ｂ） 第１ （０） （Ｃ） （ｅ） ２０　　１５ （ｂ） （ｄ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　枠付き半導体を１個づつピックアップして移
   送する枠部き半導体移送装置と、この移送された枠付き
   半導体の枠部を切落しかつ外部リードを成形して枠なし
   の半導体を形成する成形製・置と、前記半導体がボンデ
   ィングされるプリント基板を位置決め固定する基板位置
   決め装置と、この基板位置決め装置の上方に配設され前
   記プリント基板の位置ずれを検出する検出装置と、前記
   成形装置により成形された前記半導体を前記基板位置決
   め装置に位置決めされたプリント基板上に移送してボン
   ディングする半導体移送装置とからなるアウターリード
   ボンディング装置。
2. （２）枠付き半導体を１個づつピックアップして移送す
   る枠付き半導体移送装置と、この移送された枠付き半導
   体の枠部を切落しかつ外部リードを成形して枠なしの半
   導体を形成する成形装置と、前記半導体がボンディング
   されるプリント基板を位置決め固定する基板位置決め装
   置と、この基板位置決め装置の上方に配設され前記プリ
   ント基板の位置ずれを検出する検出装置と、前記成形装
   置により成形された前記半導体を前記基板位置決め装置
   に位置決めされたプリント基板上に移送して載置する半
   導体移送装置と、前記基板位置決め装置の近傍に配置さ
   れ前記プリント基板上に載置された前記半導体を前記プ
   リント基板にボンディングするボンディングヘッド装置
   とからなるアウターリードボンディング装置。