JPS6139528A - ボンデイング方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は電子部品をボンディング位置へ搬送する方法
を改良したボンディング方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

厚膜混成集積回路は、通常、回路基板の所定位置にＩＣ
などの半導体チップやその他回路素子を取り付け、それ
らを基板に形成されている回路パターンに接続したのち
、金属キャップなどにより密封して製作される。

従来この厚膜混成集積回路は、比較的単純な構成のもの
が多かったが、使用製品の多様化や高機能化にともなっ
て、同８１または異種のＩＣチップを複数取り付けた複
雑な構成のものが増加している。

上記回路基板への半導体チップの取り付けは、通常厚膜
混成集積回路１個ごとに分離形成された回路基板の所定
位置に接着剤を塗布し、これをボンディング位置に搬送
して、上記接着剤、の塗布された所定位置にボンディン
グヘッドによりピックアップされた半導体チップを加圧
接着しておこなわれている。通常の半導体装置のダイボ
ンディングにおいては、半導体装置複数個分のチップ搭
載部を一体に形成した一連のリードフレームを一定ピッ
チで連続的にボンディング位置に搬送して、半導体チッ
プを高速高精度にボンディングする技　。

術が開発されているが、この半導体装置のダイボンディ
ングと若干方式の異なる厚膜混成集積回路のボンディン
グについては、まだ高速高精度にボンディングする技術
は開発されていない。特ｔ：厚膜混成集積回路のように
多品種少量生産のものについては、単に高速高精度であ
るばかりでなく、各種厚膜混成集積回路に対して共通（
：使用することができ、かつ品種切り換えが容易におこ
な−い得ることが必要である。

〔発明の目的〕

この発明は、第ｔおよび第２゛電子部品をボンディング
位置に搬送してボンディングする方法において、少くと
も一方の電子部品を高速にボンディングヘッド位置口送
り込むことができ、かつ多品種電子部品に対して共通に
使用することができ、またその品種切り換えが容易なボ
ンディング方法を得ることを目的とする。

〔発明の概要〕

第１およびｆ５２電子部品をボンディング位置に搬送し
てボンディングする方法において、少くとも上記一方の
電子部品を収納容器：：多段状に積載し、この電子部品
を多段状に積載した収納容器を、その下方に設けられて
いる搬送装置まで段階的に下降させて、最下段の電子部
品から順次上記搬送装置に移載し、この移載された電子
部品を上記搬送装置により、順次上記ボンディング位置
に搬送するようにし、制御装置に組み込まれたプログラ
ムにしたがって、上記収納容器から上記搬送装置に移載
され、この搬送装置によりボンディング位ｉｆまで搬送
された先行の電子部品がボンディングされている期間に
、上記収納容器から上記搬送装置ｔｔ＝後続の電子部品
を移載し、上記先行の電子部品がボンディングを終了し
て他の位置に搬送されるとき、同時に上記搬送装置に移
載された後続の電子部品をポンディング位置方向Ｃ二搬
送するようにした。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

まず装置について説明する。第１図は厚膜混成集積回路
のボンディング装置であり、基台（１）の上面中央部に
それぞれＸＹテーブルに搭載されたボンディングヘッド
部（２）および回路基板ω）に接着剤をディスペンスす
るディスペンスヘッド部（３）が隣接して設けられ、基
台（１）の向って右側に設けられた回路基板供給部から
回路基板（０）を供給し、また基台（１）の向って左側
に設けられたチップ供給部からＩＣなどの半導体チップ
（１）を供給してボンディングする。そしてこれら各部
の動作を基台（すの下部に設置された制御装置（４）の
プログラムによって制御するようになっている。

上記回路基板供給部は、第２図に示すように回路基板伯
）を搬送する搬送装置（６）と、回路基板の）を収納す
る収納容器（７ａ）　（７ｂ）と、この収納容器（７ａ
）（７ｂ）を支持し、収納容器（７ａ）から上記搬送装
置（６）に回路基板の）を移載する移載装置（８ａ）お
よび搬送装置（６）により搬送されてきた回路基板中）
を収納容器（７ｂ）に移載する移載装置（８ｂ）とから
構成されているう 上記搬送装置（６）は、移載装置Ｊ！Ｌ（８ａ）に支持
された収納容器（７ａ）の下部から、ボンディングヘッ
ド部（２）およびディスペンスヘッド部（３）に沿って
、矢印（９ａ）で示すようにボンディングヘッド部（２
）方向に走行する第１搬送装置（６ａ）と、ボンディン
グヘッド部（２）からこの第１搬送装置（６ａ）に直交
して、矢印（９ｂ）で示すように装置手前方向に走行す
る第２搬送装置（図示せず）と、この第２搬送装置と直
交し、矢印（９ｃ）で示すように第ｌ搬送装置（６ａ）
と平行かつ逆方向に走行する第８〜第５搬送装置（６ｃ
）〜（６ｅ）とから構成され、特に第５搬送装置（６ｅ
）は収納容器（７ｂ）の下部に設けられている。これら
第１〜第６搬送装置（６ａ）〜（６ｃ）−は−一それぞ
れ一対の回転ローラにベルト（Ｉ呻を掛は渡−したベル
トコンベヤでるる。また第４および第５搬送装置（ｓｄ
）　（６＝）は、ローラ（ｌｌａ）。

プーリ（１２ｍ）〜（１２ｃ）に掛は渡されたベルト（
１枠、およびローラ（ｌｌｂ）　、プーリ（１２ｅ）に
掛は渡されり走行するようになっているが、他の第１な
いし第８搬送装Ｆｌｔ　（ｓａ）〜（６Ｃ）は、それぞ
れ図示しない駆動装置の回転駆動により、独立に走行す
るようになっている。

回路基板の）を収納する収納容器（７ａ）　（７ｂ）は
、第３図囚および（Ｂ）図に示すように底面および両端
面が開口した断面コ字形の国体でおり、その一対の側面
αηの内側には、一定ピツチで複数本の溝（１１が形成
されている。この溝（ｌＦ！Ｊは、回路基板の）を搭載
するキャリヤ０の両側端部を挿入して支持す−る部分で
ろって、回路基板（Ｂ）は、一つのキャリヤ輸に１個ま
たは複数個整列位置ぎめされて載置され、この収納容器
（７ａ）　（７ｂ）内にキャリヤα場とともに多段状に
積載される。なお、翰は堰手である。

移載装置（８ａ）　（８ｂ）は同じ構造であり４４図な
いし第６図は示すように回路基板の）を収納する収納容
器（７ａ）または（７ｂ）を支持する支持部−と、この
支持部働を上下方向に動かす駆動機構（至）とから構成
されている。

この駆動機構（ハ）は、上下方向に延在して両喘部が上
下一対の支持板Ｑ４（２！９に回転自在に支持された送
りねじ（ハ）と、−この送りねじ（１）に螺合し、かつ
この送りねじ（１）を中間にして平行に上記支持板（槽
（ハ）間に立設された一対のガイドボール（至）に摺動
自在に嵌合する可動体（ハ）とを有する。支持部（ト）
はこの可動部＠書；取り付けられている。上記支持板（
２４Ｎ＝は、この送りねじ（１）を回転駆動する減速機
付きモータからなる駆動装置−が固定されており、送り
ねじ（１）は、この駆動装置（至）の回転駆動により、
その出力軸に取り付けられた歯車（至）、中間歯車Ｇυ
および送りねじ（至）に取り付けられた歯車（３りを介
して回転し、それにより可動体（至）は、一対のガイド
ボール（５）に案内されて上下方向に移動する。この可
動体（至）の−側面の一端には、フォトカプラー（至）
力ｉ取り付けられており、このフォトカプラー（至）に
対応して、上記支持板（財）（至）には、長尺の位置ぎ
め板（ロ）が取り付けられている。この位置ぎめ板（財
）：：は、その長手方向：二複数のスリット（至）が一
定ピツチで形成されており、送りねじ（１）の回転：：
より可動体（至）の下降（または上昇）中ケに上記フォ
トカプラー（至）がこのスリット（至）の一つを検出す
ると、このフォトカプラー（至）の受光素子から送出さ
れる信号１二より、駆動装ＷＬ＠が回転駆動を停止し、
可動部（至）はその位置（：停止するようになっている
。これにより可動部（至）は段階的に下降（または上昇
）することができる。また可動部（至）の−側面の他端
には、遮光板（８６）が取り付けられており、支持板Ｃ
２４，（ハ）には、それぞれこの遮光板（８Ｇ）により
動作する一対のフォトカプラー（８７ｍ）　（８７ｂ）
が取り付けられている。この一対のフォトカプラー（８
７ｍ）　（８７ｂ）は、可動体（至）の下降または上昇
の限界を規制するもので、たとえば可動体（至）が下降
し、遮光板ω６）がフォトカプラー（８７ａ）の発光素
子からの受光をさえぎると、可動体（至）は下降を停止
し、ただちに上昇する。そして遮光板（８６）がフォト
カプラー（８７ｂ）の発光素子からの受光をさえぎった
とき停止する。なお、駆動装置（２）の出力軸（：は、
歯車（至）に隣接してスリット円板（至）が取り付けら
れ、このスリット円板（至）に対応して、上記支持板也
；は、フォトカプラー（至）が取り付けられている。こ
のスリット円板（至）およびフォトカプラー０３１は、
駆動装置−の出力軸の回転角を検出するもので、それ単
独または上記フォトカプラー（至）および位置ぎめ板（
３４）との併用によって、可動体（至）の停止をより高
精度に制御することができる。なおまた、送りねじ（ハ
）の上端部：は、この送りねじ（１）を手動で操作する
ためのつまみ（４１が取り付けられている。

収納容器（７ａ）または（７ｂ）を支持する支持部（２
暖は、上下に開口をもつ国体であって、その四つの側面
（４Ｊ　＜１謙の内側には、上端部が外側に傾斜したガ
イド板（４４（４Ｊが取り付けられている。さらに一対
の側面（４３には、第７図に示すように国体内に装着さ
れた収納容器（７ａ）または（７ｂ）に圧接してこれを
支持する板ばね０Ｑが取り付けられている２、収納容器
（７ａ）または（７ｂ）は、開口した両端面をこの国体
の側面０３側にして装着され、側面ａηの底部をこの国
体の底板（４？）に当接させて位置ぎめされ、板はね（
、ｉ６）　ｌ二より支持される。

つぎ：二この装置の動作すなわちボンディング方法につ
いて述べる。

回路基板（Ｂ）は、キャリヤ（ＩＩ上に１個まなは複数
個整列位置ぎめされて載置され、収納容器（７ａ）にこ
のキャリヤ住１とともに多段状に積載される。この収納
容器（７よ）を移載装置（８ａ）の支持部（２′ｊＪＮ
＝装着して、駆動機構（至）により下降させる。収納容
器（７ａ）に収納されている最下段のキャリヤ（１９−
１）が第１搬送装置（６ｍ）上に載置された状態になる
と、制御装置（４）から送出される制御信号により、第
１搬送装置（６ａ）が走行し、上記最下段のキャリヤ（
１９−１）を収納容器（７ａ）より搬出し、ガイドに沿
ってディスペンスヘッド部（３）に搬送する１、キャリ
ヤ（１９−１）がディスペンスヘッド部（３）に到着す
ると、このディスペンスヘッド部（３）に搭載されたＩ
’ｌ’ＶカメラｅｌｉＯ）がこのキャリヤ（１９−１）
上に載置された回路基板（Ｂ）を検出する。このＩＴＶ
カメラ（５０）の検出情報は、制御装置（４）において
、標準パターンと照合して、標準パターンに対する位置
ずれ皿が算出される。そしてこの位置ずれ量に基づいて
、ディスペンスヘッド部（３）を搭載しているＸＹテー
ブルを駆動して、ディスペンサを半導体チップ取着位置
上に位置ぎめする。そしてその取着位置に接着剤をディ
スペンスする。この間に、駆動機構（至）は、支持部（
ハ）を一段下降させて、収納容器（７ａ）の２段目のキ
ャリヤ（１９−２）を第１搬送装置（６ａ）上に載置し
た状態にする。接着剤のディスペンスが終了すると、第
１搬送装置（６ａ）は、走行を開始し、この接着剤のデ
ィスペンスされた回路基Ｕｉ（Ｂ）を載置したキャリヤ
（１９−１）を、ガイドに沿ってボンディングヘッド部
（２）に搬送する。このとき、上記２段目のキャリヤ（
１９−２）は、収納容器（７ａ）から搬出され、ディス
ペンスヘッド部（３）まで搬送される。キャリヤ（１９
−１）がボンディング部（２）に到着すると、このボン
ディングヘッド部（２）に搭載されたＩＴＶカメラ（５
１）がこのキャリヤ（４９−１）　に装置された回路基
板（Ｂ）を検出し、上記接着剤をディスペンスする場合
と同様に、ボンディングヘッド部（２）を搭載している
ＸＹテーブルを駆動して、ボンディングヘッドを半導体
チップ取着位置上書二位置き°めする。そしてこのボン
ディングヘッドにチャックされている半導体チップ（１
）を上記半導体チップ取付位置にボンディングする。

なお、上記ボンディングヘッドへの半３；、；ｔ、体チ
ップ（１）の供Ｈ’Ｎ　ｋまつぎのようにおこなわれる
。すなわち、半導体チップ（Ｔ）は、トレイ（５２）に
阪数昭収容され、同梱または異種の半導体チップｔ’ｌ
’）を収納した複数個のトレイ（５２）がトレイストッ
カー（５３）上に整列されて載置されており、制御装置
（４）から送出される制御信号によりＸＹ方向に任意に
移動するロボット（５４）−二取り付けられたピック′
ｆツブヘッドがこのトレイストッカー（５８）上のトレ
イ（５２）から所定の半導体チップ（’Ｉ’）をピック
アップする。

上記ボンディングヘッド部（２）とトレイストッカー（
５３）との間には、制御装置（４）から送出される制御
信号により１８０°回転する第１テーブル（５５）の−
直径上に、一対の第２回転テーブル（５６）をそれぞれ
独立に回転可能に取り付けた回転搬送装置（５７）が設
けられており、上記ピックアップヘッドによりピックア
ップされた所定の半導体チップα）は、一旦、このトレ
イストッカー（５３）側に停止しているこの第２”回転
テーブル（５６）上に載置される。この回転搬送装置（
５７）上に設置されたＩＴＶカメラ（５８）は、この第
２回転テーブル（５６）上に載置された半導体チップｆ
’ｌ’）を検出し、このＩＴＶカメラ（５８）から送出
される検出情報に基づいて、制御装置（４）は、この半
導体チップ（１）が載置されている第２回転テーブル（
５６）を回転して、七の位置を調整する。この位置調整
された半導体チップＣＩ’）は、第１回転テーブル（５
５）を１８０゛回転して、ボンディングヘッド部（２）
側に搬送される。ボンディングヘッドは、制御装置（４
）から送出される制御信号により、ボンディングヘッド
部（３）を塔載しているＸＹテーブルを動かして、この
半動体チップＣｒ）をピックアップし、上記のように回
路基板の）にボンディングする。なお、ボンディングヘ
ッドがこのボンディングヘッド部（３）側に停止してい
る第２回転テーブル（５６）から半導体チップ（１）を
ピンクアップする間に、ピックアップヘッドは、トレイ
ストッカー（５３）側に停止している第２回転テーブル
（５６）上に他の半導体チップ（イ）を載置し、載置さ
れたＩＣチップ（Ｔ）は位置調整される。

ボンディングが終了すると、制御装置（４）から送出さ
れる制御信号により、第２搬送装置および第３ないし第
５搬送装置（６ｃ）〜（６ｅ）が同時に走行し、ガイド
に沿ってキャリヤ（１９−１）を収納容器（７ａ）に隣
接して移載装置（８ｂ）の支持部（２）に支持された収
納容器（７ｂ）方向に搬送する。収納容器（７ｂ）は、
移載装置（８ｂ）の駆動機構−により、第４および第６
搬送装置（６ｄ）　（６ｅ）により搬送されてくるキャ
リヤ（１９−１）がその側面αηに形成されたｇｔｔｅ
に挿入される高さにセットされており−、キャリヤ（１
９−１）は、この′＃５４および第５搬送装置（ｓｄ）
　（６ｅ）の走行にしたがって、収納容器（７ｂ）に搬
入される。ギヤリヤ（１９−１）が搬入されると、上記
駆動機構（ハ）は、収納容器（７ｂ）を一段上昇させ、
つぎのキャリヤ（１９−２）の搬入にそなえる。

また、第２搬送装置によりボンディングヘッド部（２搬
λらキャリヤ（１９−１）が搬送されると、′！５１搬
送装置（６ａ）が走行を開始し、後続のキャリヤ（１９
−２）をボンディングヘッド部（２）に、またキャリヤ
（１９−８）をディスペンスヘッド部（３）に搬送する
。

かくしてこのボンディング方法によれば、回路基板（Ｂ
）を積載した収納容器（７ａ）を複数準備しておき、こ
の収納容器（７ａ）から段階的にボンディングにおける
一方の電子部品で必る回路基板（Ｂ）を順次ボンディン
グ位置に搬送して、切れ目なく連続的にボンディングを
おこなうことができる。

上記のようにボンディングにおける一方の電子部品を収
納容器（７ａ）に多段状に積載し、これを制御装置（４
）に組み込まれたプログラムにしたがって、段階的に下
降させてボンディング位置に１−電送すると、電子部品
を切れ目なく搬送することができ、またこの電子部品の
搬送中にボンディングに付属する各種動作をおこなうこ
とができ、ボンディングを高速におこなうことができる
。

また、電子部品を収納容器に多段状に積載して供給する
ので、多品種電子部品に対して共通に用いることができ
、また品種の切り換えが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る厚膜混成集積回路のボンディン
グ装置の斜視図、第２図はその回路基板供給部の斜視図
、第３図（ホ）および（ト））図はそれぞれ回路基板を
収納する収納容器の平面図および側面図、第４図は移載
装置の断面で示した正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線
断面矢視図、第６図は同じく■−■線断面矢視図、第７
図は第５図の■−■線断面矢視図であるへ （２）・・・ボンディングヘッド部　（３）・・・ディ
スペンスヘッド部（４）・・・制御装置　　　　　（６
）・−・搬送装置（６ａ）−如ｌ搬送装置　　（６ｃ）
・・・第３搬送装置（６ｄ）・・・第４搬送装置　　（
６ｅ）・・・第５ｉａ送装置（７ａ）、　ｆｆｂ）・−
収納容器　　（８ａ）、　（８ｂ）・・・移載装置α１
・・・ベル）　　　　　　　１９・・・キャリヤｃ！ｂ
・・・支持部　　　　　　（２）・・・駆動機構＠（５
１）　（５８）・−Ｉ　Ｔ　Ｖ力Ｊ　ラ（５２）・”　
）　Ｖ　イ（５８）・・・トレイストッカー（５７）・
・・回転搬送装置（Ｂ）・・・回路基板　　　　　（７
）・・・半導体チップ代理人　弁理士　　井　上　−男 第　３１１ 第４図 ｚ３ 第　　５　　図 第　　６　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　第１電子部品および第２電子部品をボンディング位置
   に搬送してボンディングするボンディング方法において
   、 少くとも上記一方の電子部品を収納容器に多段状に積載
   する工程と、上記収納容器をこの収納容器の下方に設け
   られている搬送装置まで段階的に下降させて順次最下段
   の電子部品を上記搬送装置に移載する工程と、この移載
   された電子部品を上記搬送装置により順次上記ボンディ
   ング位置に搬送する工程と、制御装置に組み込まれたプ
   ログラムにしたがつて上記収納容器から上記搬送装置に
   移載されこの搬送装置により上記ボンディング位置まで
   搬送された先行の電子部品がボンディングされている期
   間に上記収納容器から上記搬送装置に後続の電子部品を
   移載し、上記先行の電子部品がボンディングを終了して
   他の位置に搬送されるとき同時に上記収納容器から上記
   搬送装置に移載された後続の電子部品を上記ボンディン
   グ位置方向に搬送するように制御する工程とを有するこ
   とを特徴とするボンディング方法。