JPS60183734A - 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】 〔技術分野〕 本発明はボンディング装置、特に基板等に取りつけられ
るチップの位置修正を行う位置修正機構を有するチップ
ボンディング装置に関する。

〔背景技術〕

半導体装置の製造において、半導体素子（チップ）の電
極と外部端子（リード）とをワイヤで接続するワイヤボ
ンディング工程がある。このワイヤボンディングにおい
て、チップの認識率向上および認識時間の短縮を図るた
めに、従来、チップを精度良く基板に固定する方法が採
用されている。

チップを高精度に取りつける一つの技術として、たとえ
ば、自動化技術、　Ｖｏ　１　、１４　、Ｎｏ　、５（
１９８２年）、５０頁にも記載されているように、チッ
プはあらかじめ位置修正部でその角度９位置が修正され
た後、所望の基板等に固定される技術が知られている。

ところで、混成集積回路（ＩＣ）の組立にあっては、セ
ラミック基板上に多数の半導体素子（チップ）が取りつ
けられる。この組立では、チップサイズは必ずしも同一
ではなく、殆どの場合はチップサイズは異なる。この結
果、前記技術ではチップサイズに対応させて爪の交換が
行われる。ずなわち、チップサイズがＩ　ｎ＋ｍあるい
は６ｍｍと大きく隔たっているような場合は、小チノプ
ザイズに対しては第１図で示されるように、冬瓜１はそ
の先端部が徐々に細くなり先端面の幅し↓チップ２の一
辺の長さである１ｍｍよりも僅かに狭い幅となっている
。まブこ、大テッフ“サイズに交りしては第２図で示さ
れるように、冬瓜１はその先端部が徐々に細くなり先端
面の幅はチップ２の一辺の長さである６ｍｍよりも僅か
に狭い幅となっている。

なお、犬チップサイズ用の爪１はチップサイズが６ｍｍ
と大きいことから全体を同一幅としてもよい。このよう
な爪１−はチップ２の中心に向かって、矢印で示す方向
に、前進して各先端面間でチップ２を挾み込み、チップ
２０回転方向及び平面Ｘ。

Ｙ方向の位置修正を行なう。また、チップ２の位置修正
終了後は冬瓜１はチップ２から遠ざかる方向に後退する
。

しかし、このようなチンズボンディング装ＬＣ６では次
のような幣害があるということが本発明者によってあき
らがとされた。すなわち、チップサイズが異なる毎に爪
交換を行うことは、作業を一時的に停止させることにも
なり作業能率が低下する。

また、この爪交換は面倒な作業であり、交換時間も比較
的長いことから、段取時間の増大を来している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は小から太に亘るチップに対して、高イ′
Ｎ度かつ確実にチップの位置イω正が行える位置修正動
作を有する汎用性に優れたチップボンディング部分を提
供することにある。

本発明の他の目的はチップサイズの変更に対して爪交換
作業を必用としない稼働串の高いチップボンディング装
置を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明のチップボンディング装置は取付対象
チップの最大チップ幅と略同程度の幅の角度修正面を有
する一対の角度修正爪および取付対象チップの最小チッ
プ幅よりも幅が狭い位置修正面を有する一対の位置修正
爪を有していて、位置修正部に載置されたチップに対し
て最初に一対の角度修正爪がチップに向かって前進し、
その両先端の角度修正面でチップを挾んでチップの回転
方向および平面Ｙ方向の位置修正を行い、その後一対の
位置修正爪が一対の角度修正面間に保持されているチッ
プに対して前進して、その先端の位置修正面でチップを
挾み込んでチップの平面Ｘ方向の位置を修正するように
なっていることから、高オ１１度かつ確実にチップの回
転方向および平面方向の位置修正が行えるとともに、チ
ップサイズが変更されてもどのサイズのチップに対して
も角度修正爪および位置修正爪の変換を行わずにチンズ
ボンディングが行え、作業性の向上が達成できるもので
ある。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例によるチップボンディング装
置の概要を示す平面図、第４図から第６図は同じくチッ
プサイズが大きいチップにおける位置修正動作を示す概
略平面図、第７図および第８図は同じくチップサイズが
小さいチップにおける位置修正動作を示す概略平面図で
ある。

チップボンディング装置は第３図に示すように、位置修
正部（位置（５正デープル）３に載置されたチップ２を
吸着工具４の下面の真空吸着面に真空吸着してガイドテ
ーブル５に運ぶボンディングユニット６と、チップ供給
部のチンブトレイ７に収容されているチップ２を吸着工
具８の下面の真空吸着面に真空吸着して前記位置修正テ
ーブル３に運ぶ搬送機構９とを有している。前記椴送損
構９は本体ｌＯを中心にしてθだけ往復動し、かつ上下
動するようになっている。したがって、この本体１０の
側面から突出するアーム１１の先端に取付られている吸
着工具８はチンブトレイ７と位置修正テーブル３との間
をθだけ往復動じ、かつ上１動して順次チップトレイ７
上のチップ２を位置修正テーブル３に運ぶ。なお、チッ
プトレイ７は搬送機構９によるチップ２の搬送に伴い、
平面におけるＸまたはＹ方向に−ステップ移動するよう
になっている。

一方、チップ２は搬送機構９によって位置修正テーブル
３の中央に運ばれる。位置修正テーブル３面上には位置
修正機構１２が配設されている。

この位置修正機構１２は対面する一対２個の角度修正爪
１３と、対面する一対２個の位置修正爪１４とからなっ
ている。前記位置修正爪１４の爪の幅（ａ）は取付対象
チップの最／ＪＳチップのチップ幅よりも狭くなってい
る。また、前記角度修正爪１３の爪の幅（ｂ）は取付対
象チップの最大チップをも角度修正できるに充分な幅、
たとえば、最大チップ幅と同程度あるいはそれよりもや
や幅広となりている。冬瓜１は位置修正テーブル３の中
心、すなわち、載置されたチップ２を中心に４方向に展
開している。そして、チップ２０角度修正および位置修
正動作時にはいずれも位置修正テーブル３の中心に向か
って、第４図〜第８図り矢印に示すように前進するよう
になっている。また、これらの動作終了後には、冬瓜１
ば逆の方向に後退するようになっている。

他方、ポンディングユニット６は本体１５からアーム１
６を突出させている。このアーム１６は下面の真空吸着
面にチップ２を真空吸着する吸着工具４をその先端に有
している。この吸着工具４はアーム１６の４４１ｊ方向
に沿って、第３図に示すようにＳなるストロークだけ往
復動して、位置イｌヶ正テーブル３とガイドテーブル５
との間を移（抽し、位置イ（≦正デープル３で回転方向
およびＸ、Ｙ方向のイ１へ正がなされたチップ２をガイ
ドテーブル５上に載置されたセラミック醇からなる基板
１７上に運び、金・シリコンの共晶等を利用して基板１
７に固定するようになっている。また、ガイドテーブル
５上の基板１７は特に図丞はしないが、移送機構によっ
てチップボンデインクに同期して間歇的に整送される。

つぎに、このチップボンディング装置における位置修正
機構１２の動作を、チップサイズが太きい場合と、チッ
プサイズが小さい場合とに分けて説明する。第４図〜第
６図はチップサイズが大きい例をしめず概略平面図であ
る。第４図に示すように、位置修正テーブル上に載置さ
れたチップ２に対して、第５図に示すように、最初に角
度修正爪１３が動作し、前進して一対の角度修正面間に
チップ２を挾み込む。第４図における二点鎖線で示すチ
ップ２はガイドテーブル５上に正しく載置されたチップ
２を示すものであり、実際のチップ２はこれからずれて
いる。そして、チップ幅よりも幅広の角度修正爪１３に
よって挾持されたチップ２は、回転方向およびＹ方向が
修正される。つぎに、角度修正爪１３に挾み込まれたチ
ップ２にた℃・して、チップ幅よりも遥かに狭い幅の位
置修正爪１４が前進し、一対の位置修正面間にチップ２
を挾み込む。この結果、チップ２は位置修正爪］４によ
ってＸ方向の位置が修正される。

一方、チップサイズが小さいチップの位置修正において
も、この位置修正機構の動作系は変わらず、単に角度修
正爪１３及び位置修正爪１４の前進する距離に変化があ
るだけである。すなわち、第７図に示すように、位置修
正テーブル上に載置された、たとえば、１ｍｍ角よりも
小さいチップ２に対して、最初に角度修正爪１３が動作
し、前進して一対の角度修正面間にチップ２を挾み込む
。

この結果、チップ幅よりも幅広の角度修正爪１３によっ
て挾持されたチップ２は、回転方向およびＹ方向が修正
される。つぎに、角度修正爪１３に挾み込まれたチップ
２に対して、チップ幅よりも僅かに狭い幅の位置修正爪
１４が前進し、一対の位置修正面間にチップ２を挾み込
む。この結果、テップサフイズが１ｍｍｍｍ下と小さい
チップ２は位置修正爪１４によってＸ方向の位置が修正
され、チップ２０回転方向および平面Ｘ、Ｙ方向の位置
が正しく修正される。

したがって、ガイドテーブル５上で正しく位置修正がな
されたチップ２は、ポンディングユニット６によってガ
イドテーブル５上の基板１７の所定位置に高精度に取り
つけられることになる。なお、角度修正爪１３２位置修
正爪１４の前進距離の制御は、たとえば、パルスモータ
による前後動作およびばね利用による弾力的なチップと
の接触等従来用いられている技術を採用すればよい。な
お、爪の動きはチップサイズに応じて位置決め位置が設
定できる（幾構とし、チップ端面の欠けや、チップクラ
ンクに対してはとれを防ぐべ（前述のようなばね等が用
いられる。

〔効　果〕

■０本発明のチップボンディング装置は順次動作する角
度修正爪１３および位置修正爪１４によって、小から犬
に亘るチップに対して高精度かつ確実にチップの位置修
正が行えることから、汎用性に優れたチップボンディン
グ装置を提供することができる。

２　本発明のチップボンディング装置はチップサイズの
変更に除して、チップ位置修正用の爪の交換作業は不用
となることから、チップサイズが変更となってもチップ
ボンディング装置の稼働を停止しなくともよく、稼働率
が向上する。

８、本発明のチップボンディング装置はチップサイズの
変更に際して、チップ位置修正１−１１の爪の交換作業
は不用となることから、チップボンディングにおける段
取り時間の短縮が図れ、稼働率の向トが達成できる。

小　上記（１１〜（３）から、色々のチップサイズのチ
ップを固定する混成集積回路におけるチップボンディン
グ作業にあっては、チップの高（ＩＩｆ度かつ確実な取
付けおよびチップボンディングの稼働率の向上が達成で
きることから、高品質のチップボンディング、デツプボ
ンディングコストの低価格化という訂１乗タカＬ且がえ
ら才する。

以上不発り」渚によってなされた発明を実ＩＵ例に基づ
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しンよいｊ自回で４ｊ
！Ｉｆ々変史可能であることはいうまでもない、たとえ
ば、爪の先端形状は先細あるいは爪の先端は２点でチッ
プの周面に接触するようにして、より高精度にかつ確実
に位置１４正がなされるようにしてもよい。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるチップボンディング
の技術に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではない。

本発明は少なくとも矩形物品の高精度の固定技術に適用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の位置修正用の爪によるチア・プサイズの
小さいチップに対する位置修正状態を示す概略平面図、 第２図は同じくチップサイズの大きいチップに対する位
置修正状態を示す概略平面図、第３図は本発明の一実施
例によるチップボンディング装置を尾の４１ｒｊ　要を
示す平角１図、第４図は同じ（チップサイズの大きいチ
ップと冬瓜とを示す概略平ｒＩｕ図、 第５図は同じくチップサイズが太きいチップに対する角
度修正動作をしめず概略平面図、第６図は同じくチップ
サイズが大きいチップに対する位置修正動作をしめず概
略平面図、第７図は同じくチップサイズが小さいチップ
に対する角度修正動作を示す概略平面図、第８図は同じ
（チップサイズが小さいチップに対する位置修正動作を
示す概略平面図である。 ■・・爪、２・・・チップ、３・・・位置修正部（位置
修正テーブル）、４・・吸着工具、５・・ガイドテーブ
ル、６・・ボンディングユニット、７・・°チップトレ
イ、８・・吸着工具、９・・搬送槻描、１０・・本体、
１１・・アーム、１２・・位置修正機構、１３・・角度
修正爪、１４・・位ｆｔ修正爪、１５・・本体、１６・
・アーム、１７・基板。 代理人　弁Ｊ星士　高　橋　明　夫 第　４　図 第　６　図 第　８　図 第　５　図 第　７　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、被対象物を二対の爪を用いて位置修正を行う位置修
   正機構を有するボンディング装置であって、前記位置修
   正機構の対面する、一対の角度修正爪と対面する一対の
   位置修正爪とは、幅が異なっていることを特徴とするボ
   ンディング装置直。 ２　矩形状チップの四辺を４個の爪で挾んでチップの位
   置修正を行う位置修正機構を有するボンディング装置で
   あって、前記位置イ）圧機イ１りは対面する一対の角度
   修正爪と、一対の位置修正爪と、からなり、前記位置修
   正爪の爪の幅は取付対象チップの最小チップのチップ幅
   よりも狭（なっているとともに、前記角度修正爪の爪の
   幅は取付対象チップの最大チップをも角度修正できるに
   充分な幅となっていることを特徴とするポンディング装
   置。