JPS6054500A - 半導体組立装置 - 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】 本発明は半導体組立装置、特にカセットリングに配列さ
れた半導体素子群から半導体素子を順次基体の所定個所
に移送し、その所定個所に載置、固定するベレットボン
ディング装置に関する。

ＩＣ等の半導体の組立工程の１つに基体、例えばリード
フレーム上の所定個所にベレットと呼ばれる半導体素子
を載置、固着させるベレットボンディング作業がある。

一般にこの作業は半導体素子群が配列されたノコセット
リングをカセットホルダに装着し、このカセットリング
より真空吸着具で半導体素子を１個ずつ吸着し、この吸
着した半導体素子をリードフレーム上の所定個所に移送
し、この所定個所に半導体素子をこすりつｌて固着させ
ることにＪ：り行すれていく）、。

ところでこの作業にて使用される、吉わゆるペレットボ
ンディング装置では、前ｊホしたＪ、うにカセットホル
ダに装着された力はツ１〜リングにＦｉｉ！列された半
導体素子群／３ｓ　＋）半導体素子が順次吸着されてい
ぎ、カセッ］・リングにおｔＪる半導体素子群が空にな
る毎に作＊ａが別の力１？・・Ｉトリングと交換してい
た。

しかしながら力１２ツｌ〜リングの交換作業詩にはベー
ン１−ボンディング装置は停止状態を保つために、装置
の稼動率を十げるためにも素早い交換を必要としていた
。また最近のべ１ノットボンディング作業の高速化につ
れ、１個の力［ツ１〜リングに配列された半導体素子群
は短０♂間のうちに使い尽（され、たとえ熟練者が短時
間で別のカセットリングと交換するにせＪ：、人手を介
することで結局はペレットボンディング装置の稼動率の
低下の原因になっていた。さらに作業音は常に１台の装
（ａを監視していな【］ればならなかった等種々の欠点
を有していた。

本発明しｌ　ｊ：、　ｆｉｉ３の欠点を取り除くために
成されたもので、カセットホルダに装着されたカセット
リングの半導体素子群が空になった時には、別のカセッ
トリングと自動的に交換できるようにした半導体相や装
置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、半導体素子群が配
列されｈ　ｔットホルダに装着されたカセットリングか
ら半導体素子を順次基体の所定個所に移送し、その所定
個所に載置、固着する半導体組立装置において、前記半
導体素子群が配列された複数個の前記カセットリングを
等ピッチで収納するマガジンと、このマガジンを１ピツ
チずつ昇降させる昇降手段と、前記マガジンに収納され
た前記カセットリングを１個ずつ前記マガジン外に押出
す押出し手段と、この押出し手段により押出された前記
カセットリングを所定位置に位置決めする位置決め手段
と、この位置決め手段にて位置決めされた前記カセット
リングを前記カセットホルダに移送覆る移送手段とを有
するようにしだものである。

またさらに移送手段にＪこり力１２ツ１〜ホルダに移送
されｌζカセットリングの半導体素子が空になった時に
この空になった力１２ットリングをマガジン内に戻す返
送手段をｍ　ＩＪるようにしたものである。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明“りる。第
１図において、１はマガジンで、このマガジン１内には
第２図に示すような半導体素子群２が規則正しく配列さ
れたカセットリング３が上下方向に等ピッチで収納され
ている。このマガジン１は保持台４上に載置されるとと
もに、この保持台４に設Ｃプられたねじ孔／ｌａに１，
１送りねじ５が螺合し、送りねじ５を回動さ１！ること
により上下に昇降可能になっている。なお送りねじ５は
軸受６．７により回転自在に支持されており、また送り
ねじ５に装着した歯Ｔ１１Ｂがモータ９に取り付けた歯
車１０と噛合しており、マガジン１は基台１１に設【プ
られた窓１２を通って上下動できるＪ：うになっている
。１３はカセットリング３の押出し板で、一端はＶ字状
１３ａに形成され、他端が支持板１５− ４に固定されている。この支持板１４は支持ブ【コック
１５．１６に支持されたガイド捧１７にガイドされなが
ら移動可能なスライダ１８に固着されており、スライダ
１８の移動に伴って移動する。

１９はカセットリング３の返送板で、一端がスライダ１
８に固着され、他端の裏側には第３図に示すように爪２
０が設けられている。２１はエアシリンダでそのビス１
ヘンロツド２１ａの一端がスライダ１８に突設させたブ
ロック１８ａに固定されている。２２は押出し板１３の
移動軌跡上にてマガジン１をはさんで押出し板１３のＶ
字状１３ａの部分に対向するように設けられた、カセッ
トリング３の位置決め部で、２本の挿入ガイド２３．２
４とＶ字状部を有する位置決め部材２５とより構成され
ている。２６はスライダで支持ブ［１ツク２７．２８に
より支持されたガイド棒２９にガイドされながら移動可
能になっている。スライダ２６に突設させたブロック２
６ａにはエアシリンダ３０のピストンロッド３０ａの一
端が固定されている。このスライダ２６には腕２６ｂが
設けられ、−〇− さらにこの腕２６１）に１３１ブヤック機構３１が設（
）られており、Ｙアシリング３０に、」；り前）ホした
４（１置決め部２２ど後１ｉ１ｉ　ｉＪるツノ１？ツ１
〜小ルゲ３５：１間を往復運動する。チャック機構は図
でにＩ３木の爪３２ａ　１３２１＋　、３２ｃからなる
チャック部３２を有し、第４図に概略を示ｔ　Ｊ：うに
、エアシリンダ３３によりブヤック部３２は十手動さね
るとと１）に、公知の３万チャック機構にＪ：す３本の
爪３２ａ〜３２Ｃ１，，ｉ、矢印ａ、１）にｉ：　小Ｊ
’　３Ｊ向する方向に開閉するＪ：うになっている１、
な、１３３４は爪３２ａ〜３２Ｇの先端に取（ｑｌ　ｌ
）だゴムＪ）を示ＹＪ’ａ３５はカセッ１〜ホルダで、
イの一例の訂細にｌ第５図に示すようにその中央に円形
孔３６を右′！ｌる円形状のカセット保持台３７と、こ
のカセット保持台３７の外周にてガイドされながら上下
動自在に配置され、（０対向する面に、カセットリング
３のｈセット保持台３７十への）ム着をガイ１〜覆ると
ど−しにカセットリング３をカヒッ１−１尿１！ｊ台３
　’７−ｌ二に抑圧するための押圧部３　［３をｆｊり
る１対の力量？ツ１−支持部材３９ど、この力１ごツ］
〜支持部材３９に設（プられた溝／１０に嵌合するロー
ラー４１を１端に有し、支軸４２を中心に揺動自在に支
持されたレバー　４３と、このレバー４３の他端に回転
自在に支持されたリンク４／Ｉと、このリンク４４の１
端にピストンロッド４５の１端が連結されたエアシリン
ダ／１Ｇとから構成されている。

Ｊス上の構成による作動について説明する。まず半導体
素子ＢＹ２が配列されたカセットリング３が多数個収納
されたマガジン１を保持台４上の所定（１′／間に固定
する。モータ９を駆動し、歯車８．１０を介して送りね
じ５を回転さぼることにより保持台４を上昇させ、マガ
ジン１はその上部を基台１１に設けられた窓１２を通る
ようにして上背させられる。マガジン１に収納されてい
る最上段のカセットリング３の下面が基台１１の上面と
同一の高さになったところでモータ９の回転を停止さけ
る。次にエアシリンダ２１を駆動してピストンロッド２
１ａを伸長させるとスライダ１８の移動に伴い押出１〕
板１３はマガジン１に向って移動し、この押出し板１３
によりマガジン１の最上段に収納されているノＪゼツ１
ヘリング３を押出し、この押出されたカレットリング３
１；１．　！ｒ１台１１Ｆ面をＪ−べりながら押出し板
１３の押圧にＪ−リ１対の挿入ガイド２３．２４間をｆ
８動し、ｒｃ＆　Ｉ？的に第６図にその概略を示Ｊよう
に１台置決め部４Ａ２５と押出し板１３とがそれぞれイ
１りるＶ字状部にＪこり挟持され、マガジン１外に押出
された力廿ツトリング３を所定位置に位置決めする。一
方スライダ１８に一端が固定されている返送板１９もス
ライダ１８の移動に伴い第６図に示すように位置決め部
２２の上方を通り過ぎた位置まで移動する。この状態に
Ｊ３いてはチャック機構３１を有（るスライダ２６は、
チャック部３２が位置決め部２２にて位置決めされたカ
セットリング３の真上に、しかも３本の爪３２８〜３２
Ｃが間の状態で位置さ目られるＪζうになっている。次
にチャック部３２は下降し、３本の爪３２８〜３２０の
間にカレットリング３が位置した段階で３本の爪３．２
　ａ〜３２Ｃが閏の状態となってカセットリング３を保
持Ｊる。その後この状態でチャック部３２は上昇する。

次に、こ９− の状態を保って位置）ノコめ部２２を乗り越えるように
しでカセッ１−小ルダ３５側に移送される。これはｌア
シリング３０のピストンロッド３０ａを伸長させスライ
ダ２６を移動さぜることにより行う。

さてチャック部３２に保持されて移送されてぎたカセッ
トリング３は押圧部３８上面どカセット保持台３７−１
−面との間に挿入される。この場合エアシリンダ４６の
ビス！ヘンロッド４５は収縮状態にあって、ノＪＩ？ッ
ト支持部材３９は上昇位置にあるので、押圧部３８上面
とカセット保持台３７土面どの間はカレットリング３を
挿入するに充分な間隙を有している。即ちカセットリン
グ３は１対のカセット支持部材３９にガイドされながら
スムーズに挿入され、カレット保持台３７上に載置され
る。この状態でエアシリンダ４６を駆動し、ピストンロ
ッド４５が伸長するとリンク４４、レバー４３を介しロ
ーラー４１が第５図中下動し、１対のカセット支持部材
３つを下動させ、カセット保持台３７土に載置されてい
るカセットリング３はその周囲が抑圧部Ｑ８にて押圧さ
れ、カセット保−１〇− 持合３７上に固定される。次にチャック部３２（Ｊ開の
状態になり今まで保持しでいた７１セツトリング３を解
放し、エアシリンダ３３の作用により上昇し、エアシリ
ンダ３０の作用により例えば位置決め部２２の真上まで
戻る。これは周知のように、カセットホルダ３５は図示
を省略したＸ−Ｙテーブル上に載置されており、このＸ
−Ｙテーブルによりカセット保持台３５に固定されたカ
セットリング３は所望の方向に移動させられて図示を省
略した真空吸着具により力ＩＺフットング３上の半導体
素子２が順次吸着されて基体の所定位置に移送される作
業が行われるので、その作業の邪魔にならないような位
置まで移動すれば足りることである。さてカセット保持
台３７に固定されたカセットリング３にお１プロ２１′
導体素子群２が空になった場合にはＸ−Ｙテーブルは原
点に戻され、エアシリンダ４６の作用ににす１対のカセ
ット支持部材３９を上昇させるとともに、エアシリンダ
３０の作用によりチャックｔｆｆｌ椙３１を力１？フッ
ト持台３７上に移動させる。次にチャック部３２を下降
させ、今まで開の状態であったチャック部３２を閉状態
にさせて空になったカセットリング３を保持し、エアシ
リンダ３０の作用により位置決め部２２の真上まで移送
される。そしてチャック部３２は下降し、ブヤック部３
２を開の状態にして空になったカセットリング３を位置
決め部２２に解放後上背する。この状態でエアシリンダ
２１のピストンロッド２１ａを収縮させることにより押
出し板１３はマガジン１外に戻るとともに返送板１９も
戻るが、この時返送板１９に設けられた爪２゜にて空に
なったカセットリング３をマガジン１側に移動さμ′、
ピストンロッド２１ａが原点に戻った時にはこの空のカ
セットリング３がマガジン１にて元位置していた場所に
収納される。次にモータ９が回転し送りねじ５を回転さ
せ、マガジン１を１ピツチ上界させたところでモータ９
の回転は停止にさせられる。この状態では押出し板１３
はマガジン１に収納された最上段の次のカセットリング
３と対向することになる。

以後は上記と同様な動作を繰り返すことによりマガジン
１に収納され里聯体素子群２が配列されたカセットリン
グ３は順次力ｔごツ１〜保持台３７上に移送され固定さ
れるどともに、半導体素子群２の空になったカセットリ
ング３はマガジン１に再度収納されるね（〕である。

なお上記説明にで各シリンダの作動時やモータの回転時
、停止１一時等の設定方法については説明を省略したが
、適宜センサ等を用いて行えばよいことである。

この実施例では力１にットホルダ３５へのカセットリン
グ３の装着から空の力トツ］〜リング３のマガジン１へ
の収納まで寸へて自動的にできるので、カセットリング
３の交換に要する時間が短く、ペレットボンディング装
置の稼働率を茗しく向上させることができる。また１台
の装置に作業者が常に１人必要であった従来に比べ、１
人の作業者が複数台の装置を監視することが可能となる
。また実施例では各部側の駆動にエアシリンダを用いた
簡単な構成のため故障個所も少い。

なお上記実施例において押出し板１３の先端形１３− 状を＼１字状どしたが第７図に示すように円板状の１部
分に平坦部が設けられているカセットリング３′を用い
、押出し板１３の先端にも平坦部１３ｂを設けるにうに
すればカセットリング３′の位置決めはより正確に行う
ことかできる。

また実施例では空になったカセットリング３をマガジン
１に再度収納するようにしたが、例えばカセットホルダ
３５に装着されたカセットリング３における半導体素子
群２が空になった時を作業者に知らせる警報手段を設け
、この空になったカセットリング３を取りはずずという
作業だけを作業者が行い、新しいカセットリング３の装
着を自動的に行うようにさ°Ｕることも可能である。

以上の説明から明らかなように、本発明による半導体組
立装置はカセットリングの交換が自動的に行われるので
ペレットボンディング作業を効率よく行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である半導体組立装置の斜視
図、第２図は使用されるカセットリング１４− の−例を示？１′斜視図、第３図〜第５図Ｕ１第１図の
部分詳細図で、第３図は返送板、第４図はチトツク機構
、第５図４１力トット保持台（（ａ）は側面図、（１）
）は正面図１の詳細を各々示す図、第６図はカセッ＋−
リングの位置決め状態を示Ｊ図、第７図は位置決め部の
仙の実ＭｒＪ例を示す平面図である。 １・・・マガジン、２・・・：Ｆ　ＬＩＪ体素子１１Ｙ
、、３・・・カセッ１〜リング、４・・・保持台、５・
・・送りねじ、１３・・・押出１ノ板、１９・・・返送
板、３１・・・ヂせツク機４Ｍ１３５・・・カセットホ
ルダ。 特許出願人　東芝精機株式会社 葛６　日 昂　７図 Ｚｄ　７３ト 手わ’１：　：？＋ｌｉ　ｉ　１　μ？！　（自発）１
、事１′１の表示 １１ｉｆｆｌｌ　！５８イ［特工′１願第１６２０５７
＠２、発明の名称 土槽り氷相Ｓ″ｌ装首 ３、補正をする各 事件どの関係　特許出願人 〒２　／１３−０４ 住　所　神奈川県海老名市東伯ケ谷５丁ロ１４番３３月
電話　ＩＭ［’ｉ２　（３１）　８１１１　（代表）自
発補■ ５、補正の対象 明１１１１ｆｌｌの特許請求の範囲並びに発明の詳細な
説明の各欄 ６、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおり補ｊ１りる。 （２）明細出第℃）α第４　ｔ■の ［第６図−１を１第７図）と補１Ｔ１−る。。 １ス十 （別　紙） ２、特許請求の範囲 （１）半導体素子群が配列されカセットホルダに装着さ
れたカレン１〜リングから半導体素子を順次基体の所定
個所に移送し、その所定個所に載置、固着する半導体組
立装置において、前記半導体素子群が配列された複数個
の前記カセットリングを等ピッチで収納づ′るンガシン
と、このマガジンを１ピツチずつ’ｉｔ　ｖＩさｌる４
降手段ど、前記マガジンに収納された前記カレン１へリ
ングを１個ずつ前記マガジン外に押出覆押出し手段と、
この押出し１段により押出された１１ｒ１記カセツトリ
ングを所定位置に位置決めザる位置決め手段と、この位
置決め手段にて位１Ｎ決めされた前記カセットリングを
前記力セラ１−ホルダに移送する移送手段とを右Ｊるこ
とを特徴どする半導体組立装置。 （２）移送手段にｊこりカセットホルダに移送されたカ
レン１〜リングの半う９体素子が空になった時にこの空
になった力［？ットリングをマガジン内に戻す返送手段
を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体相でｌ装置。 （３）空になったカセットリングを、ＩＩＩＩ　ｌ（ｉ
　Ｌ　Ｔ’　１によりマガジンから押出される前に位置
していた場所に戻すことを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の半導体組立装置よ ＝２−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体素子群が配列されカセットホルダに装着さ
   れたカセットリングから半導体素子を順次基体の所定個
   所に移送し、その所定個所に載置、固着する半導体組立
   装置において、前記半導体素子群が配列された複数個の
   前記カセットリングを等ピッチで収納するマガジンと、
   このマガジンを１ピツチずつ昇降ざμ゛る昇降手段と、
   前記マガジンに収納された前記カセットリングを１個ず
   つ前記マガジン外に押出す押出１ノ手段と、この押出し
   手段により押出された前記カセットリングを所定位置に
   位置決めする位置決め手段と、この位置決め手段にて位
   置決めされた前記カセットリングを前記カレントホルダ
   に移送する移送手段どを右することを特徴とする半導体
   組立装置。
2. （２）移送手段によりカセットホルダに移送されたカセ
   ットリングの半導体素子が空になった時にこの空になっ
   たカセットリングをマガジン内に戻す返送手段を設（づ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
   組立装置。
3. （３）空になったカセットリングを、押出し板ににリマ
   ガジンから押出される前に位置していた場所に戻すこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の半導体組立装
   置