JPS6139542A - 回転搬送装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は半導体チップなどの電子部品を位置調整して
搬送する回転搬送装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

厚膜混成集積回路は、通常セラミックスなどの基板に形
成された回路パターン上にＩＣなどの半導体チップやそ
の他回路素子を取り付けて接続したのち、金属キャップ
などを用いて気密封止して製作される。

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、製品の種類の多様化や高機能化とともに
、同種または異種のＩＣチップを複数取シ付けた複雑な
構成のものが増那している。

この半導体チップの取力付けは、基板に形成される回路
パターンが微細であるため、高精度に位置合わせする必
要があり、従来は、たとえば特開昭５５−１６５６４３
号公報に示されているように、トレイからピックアップ
したチップを一旦中継テーブル上に載置して位置補正し
たのち、あらためてこのチップをピックアップして基板
に取シ付けている。ｊｇ６図は上記公報に示されている
装置の図で、（１）はチップ０゛）を収納するトレイ、
（２）ハ中継テーブル、（３）はポンディングテーブル
、（４）はトレイからチップ（Ｔｌをピックアップする
真空チャック、（５）ハボンデイング用コレットである
。この装置では、中継テーブル（２）上に載置されたチ
ップ（ηは、一対の挾持治具（６）で位置補正されるが
、このほかに、図面中破線で示すように、ＩＴＶカメラ
（６ａ）などの光学的手段を用いて位置補正する方法も
ある。

しかしこのような装置では、真空チャック（４）やコレ
ット（５）の移動距離が大きく、装置の遊び時間が長い
ので、装置の稼動効率があｔシよくない。

このような欠点を解決する装置として、たとえば特開昭
５６−１５３７４２号公報に示されたものがある。この
装置は、第７図に示すように矢印方向に回転する支持腕
（８）の両端に真空チャックからなるポンディングヘッ
ド（９）を設け、チップ供給位置α〔とポンディング位
置αυとの中間に、チップ供給位！（ＩＩからピックア
ップしたチップ（Ｔ）の位置を補正する中継テーブル（
２）を設け、一対の挾持治具（６）で位置補正するよう
にしたものであるが、この装置でも、チップα）の位置
補正とポンディングを同時期におこなう・ことができず
、装置の稼動効率を上げることはできない。

〔発明の目的〕

この発明は、電子部品を位置調整して効率よく次工程に
供給することができる自動搬送装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

駆動装置により間欠的に回転駆動されかつ複数の停止位
置を有する第１回転テーブルに、この第１回転テーブル
の複数の停止位置に対応して、パルスモータの回転駆動
により上記第１回転テーブルの回転と関係なくそれぞれ
独立に回転し、かつ第１回転テーブルの回転によりその
回転軸のまわりを回動する第２回転テーブルを設け、制
御装置により、第２回転テーブルの回転を制御して、こ
の第２回転テーブルに塔載された電子部品の位置を調整
するとともに１第１回転テーブルの回転を制御して、上
記第２回転テーブル上の位置調整された電子部品をこの
第１回転テーブルの停止位置まで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。

第１図および第２図にこの発明の一実施例を示す。この
実施例の回転搬送装置は、駆動装置（イ）の回転駆動に
より回転する第２回転テーブルＱ１Ｊと、この第１回転
テーブル１２ｉｌに設けられ、塔載された電子部品たと
えばＩＣなどの半導体チップ（Ｔ）の位置を調整する第
２回転テーブル０３とを有する。

上記第１回転テーブル（２１）の駆動装置（イ）は、ペ
ース板＠上に固定された減速器付きモータ□□□と、こ
のモータ（ハ）に隣接して上記ペース板（至）上に固定
されたギヤボックス（至）とからなる。このモータ（ハ
）の回転トルクは、その出力軸Ｋｒｃ１．υ付けられた
タイミングーグーリ鰭とギヤボックス四の入力軸に取シ
付けられたメイミングプーリ（至）との間に掛は渡され
たタイミングベル）ＣＸＩを介してギヤボックス□□□
に伝達され、ギヤボックス（ハ）の出力軸から減速され
た回転トルクが出力されるようになっている。

第１回転テーブル（２１Ｊは、このギヤボックス（ハ）
の出力軸に取り付けられた支持板（至）と、この支持板
（至）に取り付けられた皿状の円板０１）とから構成さ
れている。この円板０１）の直径は支持板（至）の矩形
状の支持面の長径とほぼ大きさである。

第２回転テーブル（２）は、上記第１回転テーブル１２
１１の支持板（至）の長径方向両端部に、第１回転テー
ブルＣ１１の回転軸（ギヤボックスの出力軸）から等距
離の位置に軸受側を介して回転自在に取シ付けられ、そ
の上端面は、それぞれ円板ＯＩ）に形成された開孔を通
って円板Ｇυ上に位置する。この第２回転テーブルＣ２
の各回転軸には、中間ギヤ（財）と歯合するギヤ（ハ）
が固定され、一対の第２回転テーブル（社）は、上記支
持板（至）の支持面の側方に突出した部分に固定された
パルスモータ（至）の回転駆動により、それぞれ独立に
回転できるようになっている。上記第１回転テーブル１
２刀の円板０υ上に位置する上端面は、半導体チップ（
′ｒ）を塔載する面であって、この面の中央部には５〜
１０個程度の小孔が形成され、半導体チップ（Ｔ′）は
、この小孔を介し、図示しない真空吸着源により真空吸
着される。またこの上端面は、後述する視覚センサによ
り、塔載された半導体チップα）の位置を明確に検出で
きるようにたとえば梨地肌など半導体チップσ）と反射
が異なるように形成されている。

この第１回転テーブル四上に塔載された半導体チップα
）は、この回転搬送装置上に設置された図示しないＩＴ
Ｖカメラなどの視覚センサで検出され、回転搬送装置は
、この視覚センサの検出情報に基づいて、図示しない制
御装置に組み込まれたプログラムにしたがって、上記第
２回転テーブル（２り上に塔載された半導体チップσ）
を位置調整して搬送する。第３図にその位置調整の７０
−チャートを示す。

なお上記各図面において、（至）は支持板（至）に円板
０１）を固定するとめねじ、（至）はそのねじ孔、ＩＱ
は第２回転テーブル器の上端面をクリーニングする空気
を吹出すパイプ、αυはこのパイプαＯを第１回転テー
ブル＋２１）の回転にしたがってスイングさせるスイン
グ機講の一部である。

つぎにこの回転搬送装置の動作を厚膜混成集積回路を組
み立てるダイボンディング装置に適用した具体例ととも
に説明する。

第４図に示すようにこのグイボンディング装置は、基体
α２上に、回路基板を搬送する搬送装置（ハ）に沿って
、上記回路基板に接着剤をディスペンスするディスペン
サーヘッド（４滲および接着剤がディスペンスされた位
置に半導体チップ（Ｔ）を圧接するボンディングヘッド
（４５１が隣接して設けられている。

これらディスペンサーヘッド０４およびボンディングヘ
ッドＧ！９は、それぞれ独立に駆動されるＸＹテーブル
上に塔載され、搬送装置０３により搬送された回路基板
の任意位置に接着剤をディスペンスし、半導体チップσ
）を圧接することができるようになっている。回路基板
は、一つのキャリヤ（４ｆｌｉ）に１枚または複数枚並
列位置ぎめされて載置され、マガジン（４７ａ）　Ｋ多
段に積載されて装置の向って右側のマガジンラックにセ
ットされる。搬送装置（４３は、コノマガジン（４７８
）の下段から一段づつキャリヤ（ハ）を抜き取り、これ
を順次ディスペンスヘッド（４４Ｊおよびボンディング
ヘッド（４９下に搬送する。上記ボンディングヘッド（
４９によυ、１個または複数個の所要の半導体チップ（
１）が取シ付けられた回路基板は、別の径路を通って上
記マガジン（４７ａ）に隣接してセットされたマガジン
（４７ｂ）に返送され、順次上段より積載される。上記
回路基板に圧接する半導体チップσ）は、トレイ四中に
整列位置ぎめされて配列され、同種または異種の半導体
チップ（Ｔ′）を収納したトレイ（ハ）を整列して、装
置の向って左側のトレイストッカ６Ｉにセットしである
。半導体チップσ）は、このトレイストッカ６■上のト
レイ囮から、ＸＹ方向に任意に動作する直交形ロボット
６υに取り付けられたピックアップヘッドによりピック
アップされ、一旦上記ボンディングヘッドμｓとトレイ
ストッカ５０）の中間に設置された回転搬送装置りのト
レイストッカ側に停止している第１回転テーブルＱ４上
に載置される。そしてこの回転搬送装置１５２が１８０
°回転し、上記半導体チップ（Ｔ）を塔載した第２回転
テーブル（ハ）がポンディングヘット責４ω側に停止し
たのち、上記ボンディングヘッド（４５１によりこの半
導体チップ（Ｔ）をピックアップして回路基板に圧接す
る。しかしてこれら一連の動作は、基体（社）の下部に
設置された制御装置（至）に組み込まれたプログラムに
したがっておこなわれる。

また、上記ディスペンサーヘッド（財）およびボンディ
ングヘッド（４９には、接着剤をディスペンスする位置
および半導体チップ（Ｔ）を圧接する位置を検出するＩ
ＴＶカメラ（財）、（ト）が設けられ、また回転搬送装
置ｃｉ３上には、第２回転テーブル０２２上に塔載され
た半導体テップσ〕を検出するＩＴＶカメラ側が設けら
れ、これらカメラ６←４から送出される検出情報に基づ
いて、ディスペンサーヘッド０４、ボンディングヘッド
（４５１および第２回転テーブル（ハ）の動作が制御さ
れるようになっている。

このようなグイボンディング装置において、特に回転搬
送装置Ｌ５つの動作を詳述すると、一対の第２回転テー
ブル（ハ）を持つこの回転搬送装置めは、この第２回転
テーブル（２３に対応して二つの停止位置を持ち、停止
中は、一対の第２回転テーブル（２２１がそれぞれトレ
イストッカ６Ｇおよびボンディングヘッド（４９に接近
した定位置に停止している。この状態において、制御装
置Ｑから送出された制御信号により、ロボット５１）に
取り付けられたピックアップヘッドがトレイ（４１から
所要の半導体チップ（１）をピックアップして、トレイ
ストッカ６［相］に近い側に停止している第２回転テー
ブル（２）上に載置する。

この載置位置は、制御装置（へ）のプログラムによって
制御されるロボット６υの移動により、ｘｙ方向にはき
わめて正確に第２回転テーブル（イ）の中央部に載置す
る。この第２回転テーブル（ハ）上に載置された半導体
チップ（Ｔｌは、ただちに真空吸着され、テーブル（２
）上に固定される。第５図体）図にその状　　□態を示
す。この第１回転テーブル＠上に固定されり半導体チッ
プ（Ｔ）はＩＴＶカメラ（ト）により検出され、制御装
置（至）は、このＩＴＶカメラ（ト）から送出された検
出情報から、あらかじめ記憶されている第２回転テーブ
ル（２２の中心からのずれ量および回転ずれｆＬ（回転
角）を算出し第２回転テーブル（２）を回転駆動するパ
ルスモータ（至）に制御信号を送出して、この第２回転
テーブル０２を回転させて申）図に示すようにその回転
ずれを補正する。なお、上記第２回転テーブルＣｚの中
心からのずれ量は、後述するボンディングヘッドの移動
の補正に用いられる。

この位置調整が終了すると、制御装置儲け、第１回転テ
ーブル（２］）を回転駆動する駆動装置−に制御信号を
送出して、矢印（５８ａ）で示すように第１回転テーブ
ル０１）をたとえば右まわシに１８０°回転させて、（
Ｃ）図に示すように半導体チップ印を塔載した第１回転
テーブルＱりをボンディングヘッド（４つに接近した位
置に停止させる。この場合、第２回転テーブル（ハ）は
、非回転のまま第１回転テーブル０１の回転軸のまわり
を回動する。このボンディングヘッド（４９側に停止し
た第２回転テーブル（社）上の半導体チップ（１゛）は
、真空吸着の解除によってその固定がとかれる。そして
制御装置（へ）から送出される制御信号によりＸＹテー
ブルを動かし、ボンディングヘッド（ハ）を回転搬送装
置６２側に移動して第２回転テーブル器上釦載置された
半導体チップ上に正確に位置ぎめしたのちピックアップ
し、ボンディング位置において、回路基板の所定位置に
圧接する。

また、上記のように半導体チップ（ηを塔載した第２回
転テーブル（２２がボンディングヘッド（４９側にある
とき、他方の第１回転テーブル＠はトレイストッカｅｉ
ｌ　側にあシ、ボンディングヘッド（ハ）が上記ＩＣチ
ップ（Ｔ）ｔ−ピックアップして回路基板に圧接する期
間に、この他方の第２回転テーブル（２２上にピックア
ップによυ別の半導体チップ（Ｔ）が塔載される。この
塔載された半導体チップ（Ｔｌは前記同様に位置調整さ
れる。そして位置調整された半導体チップ（Ｔ）は、（
Ｂ１図に矢印（５８ｂ）（破線で図示）で示すように、
第１回転テーブル（２］）を前記場合とは逆方向に回転
（左回転）してボンディングへッド（θ側に搬送される
。

上記のように回転搬送装置を構成すると、一対の第２何
転テーブル（ハ）のうち、一方の第１回転テーブル＠上
で位置調整され、第１回転テーブル器］）の回転により
所定位置に搬送された半導体チップ（Ｔｌを、この第２
回転テーブル器３からピックアップし取り付ける期間中
に、他方の第１回転テーブル■上に別の半導体チップ（
ｒ）を塔載し、この塔載された半導体チップ（Ｔ）を位
置調整するので、電子部品の搬送に対して特別に位置調
整の期間を必要とせず、効率よく位置調整して搬送する
ことができる０ またこの回転搬送装置は、制御装置から送出される制御
信号により、第１および第１回転テーブルＱυ、器の回
転を制御して、電子部品の位置調整および搬送をおこな
い、この位置調整および搬送の停止などに格別の機構を
用いないので、その構成が簡単である。

つぎにこの発明の他の実施例について述べる。

上記実施例では、第１回転テーブルに一対の第２回転テ
ーブルを設けたが、この第２回転テーブルは３個以上設
けてもよい。またこの場合、円周を等分割する位置に設
けると、制御装置のプログラムを簡単にすることができ
る。

また上記実施例では、第２回転テーブルに塔載された半
導体チップを搬送するにあたシ、第１回転テーブルを交
互に逆方向に回転するよう、にしたが、これは、第１回
転テーブルの回転軸と同軸にコンタクトリングおよび回
転自在なマニホルドを設けて、第２回転テーブルを回転
駆動するパルスモータに電力を供給するようにし、また
第２回転テーブルの上端面をクリーニングする空気を供
給するようにすれば、一方向回転でおこなうことができ
る。

また上記実施例では、第２回転テーブルに載置した半導
体チップを真空吸着により固定したが、これは、第２回
転テーブル上に機械的に固定する手段を設けて固定する
ようにしてもよい。また塔載する電子部材が磁性体であ
れば、磁気的に固定してもよく、また絶縁体であれば、
静電気的に固定することも可能である。

なお、第２回転テーブルに塔載する電子部品は半導体チ
ップに限定されないことはいうまでもない０ 〔発明の効果〕 （１）第１回転テーブルに複数の第２回転テーブルを設
け、この複数の第２回転テーブルに対応した位置で停止
するようにし、一つの第２回転テーブルに塔載されて所
定の位置に搬送された電子部品を移載する期間中に、他
の一つの第２回転テーブルに電子部品を塔載し、位置調
整するように構成したので、電子部品の位置調整に特別
の期間を必要とせず、位置調整された電子部品を効率よ
く搬送することができる。

（２）　　第１および第２回転テーブルの回転を制御装
置から送出される制御信号により制御して、電子部品の
位置調整および搬送をおこない、この電子部品の位置調
整および搬送の停止などに格別の機構を用いないので、
装置の構成が簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）図および１８１図はそれぞれこの発明の一
実施例を一部切欠して示した平面図および正面図、第２
図は同じく断面で示した側面図、第３図は位置調整のフ
ローチャート、第４図はこの発明の回転搬送装置を用い
たダイボンディング装置の斜視図、第５図ＩＡ、１図な
いしくＣ１図は１８１図に示した回転搬送装置の動作説
明図、第６図および第７図はそ。 れぞれ従来の異なる搬送装置の図である。 翰・・・駆動装置　　　　　Ｑト・・第１回転テーブル
器・・・第２回転テーブル　（ハ）・・・モータ（至）
・・・ギヤボックス　　　（至）・・・支持板１３υ・
・・円板　　　　　　　（至）・・・軸受（ロ）・・・
ギヤ　　　　　　　（至）・・・中間ギヤ（至）・・・
パルスモータ　　　５３・・・回転搬送装置の・・・半
導体チップ 第　　１　　図 ｔＲ） 第２図 第　　３　　図 第　　４　　図 第　　５　　図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動装置により間欠的に回転駆動されかつ複数の
   停止位置を有する第１回転テーブルと、この第１回転テ
   ーブルに上記複数の停止位置に対応して設けられ、パル
   スモータの回転駆動により上記第１回転テーブルの回転
   と関係なくそれぞれ独立に回転し、上記第１回転テーブ
   ルの回転によりこの第１回転テーブルの回転軸のまわり
   を回動する第２回転テーブルと、上記第１回転テーブル
   の回転を制御するとともに、上記第２回転テーブルに塔
   載された電子部品を視覚センサで検出し、この視覚セン
   サの検出情報に基づいて上記第２回転テーブルの回転を
   制御する制御装置とを具備し、上記制御装置は上記第２
   回転テーブルに制御信号を送出し、この制御信号により
   上記第２回転テーブルを回転させてこの第２回転テーブ
   ルに塔載された電子部品の位置を調整する調整手段と、
   上記第１回転テーブルに別の制御信号を送出し、この別
   の制御信号により上記第１回転テーブルを回転させて上
   記第２回転テーブル上の位置調整された電子部品をこの
   第１回転テーブルの停止位置まで搬送する搬送手段とを
   有することを特徴とする回転搬送装置。
2. （２）第１回転テーブルの複数の停止位置は円周を等分
   割する位置にあることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の回転搬送装置。
3. （３）第１回転テーブルの複数の停止位置は円周を２等
   分する位置にあることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の回転搬送装置。
4. （４）制御装置は第１回転テーブルを交互に逆回転する
   手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の回転搬送装置。
5. （５）第２回転テーブルは電子部品を真空吸着する面を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回
   転搬送装置。
6. （６）第２回転テーブルの電子部品を真空吸着する面は
   上記電子部品と反射が異なることを特徴とする特許請求
   の範囲第５項記載の回転搬送装置。
7. （７）第２回転テーブルの電子部品を吸着する面は梨地
   肌に加工されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載の回転搬送装置。