JPS62150738A

JPS62150738A - ボンデイング装置

Info

Publication number: JPS62150738A
Application number: JP29051485A
Authority: JP
Inventors: Fujikatsu Kaneko; 金子　藤勝; Norihiro Yazaki; 矢崎　憲弘; Masahiro Horii; 堀井　将弘; Osamu Ito; 治伊藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-12-25
Filing date: 1985-12-25
Publication date: 1987-07-04

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、ボンディング技術、特に、その自動化技術に
関し、例えば、赤外線発光ダイオードの製造において、
半球ドーム形状のベレットをステムにボンディングする
のに利用して有効な技術に関する。

〔背景技術〕

赤外線発光ダイオードの製造において、半球ドーム形状
のベレットをステムにボンディングする装置として、作
業者がモニタテレビを観察しながら、ベレットを吸着保
持して移送するコレットを操作しステム上にボンディン
グするように構成されているものがある。

しかし、このようなボンディング装置においては、吸着
保持、移送、アライメント、ボンディング等の操作が全
て手動により実施されているため、生産性が低いという
問題点があることが、本発明者によって明らかにされた
。

なお、ペレットボンディング技術を述べである例として
は、日刊工業新聞社発行［電子部品の自動組立入門」昭
和５６年７月３０日発行　Ｐ６９〜Ｐ７６、がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、自動化を促進することができるボンデ
ィング技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他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明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、次の通りである。

供給ステージに被ボンディング物のボンディング面を揃
える手段を設けることにより、ばら置きしたネ、ウボン
ディング物を自動的に保持し得るようにし、また、コレ
ットに保持された被ボンディング物を認識する視覚装置
と、ボンディングステージの被ボンディング物をＪ７こ
識する視覚装置とを設けるとともに、両視覚装置による
相方の画像を整合させるように保持具を制御するコント
ローラを設けることにより、被ボンディング物相互を自
動的に整合させるようにしたものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるボンディング装置を示
す模式的正面図、第２図はその模式的平面図、第３図は
第２図の■−■線に沿う拡大部分断面図、第４図は赤外
線発光ダイオードを示す分解斜視図、第５図は同じく組
立ネ１視図である。

本実施例において、ボンディング装置は赤外線発光ダイ
オードの製造において、一方の被ボンディング物として
の半球ドーム形状のペレットｌを他方の被ボンディング
物としてのステム２上に、その半割面に形成されたパタ
ーン１ａをステム側パターン２ａに整合させてボンディ
ングするものとして構成されており、ペレットｌを供給
するステ、−ジ３と、ペレット１をステム２上にボンデ
ィングするステージ１０とが互いに離れた位置（以下、
左右とする。）にそれぞれ設備されている。

供給ステージ３にはＸＹテーブル４が設備されており、
ＸＹテーブル４は右方に突出するように上面に固定され
た受は具５を左右（Ｘ）および前後（Ｙ）方向に移動さ
せるように、かつ、左右方向に？ｊｉ振動させるように
構成されている。受は具５にはベレットｔｉ置扱６が水
平に保持されており、ペレット栽五坂６は正方形の枠７
にガラス板８を嵌め込まれて構成されている。ペレット
載置板６の真下には第１視覚装置としての第１テレビカ
メラ（以下、カメラという。）９が上向きに設備されて
おり、第１カメラ９はガラス板８上に載置されたペレッ
トｌに形成されているパターンｌａを認識し得るように
構成されている。

ボンディングステージ１０にはステムフィーダ１１が敷
設されており、このフィーダ１１はステム２を跨がせた
状態で走行させ位置決めピン１２により位置決めするよ
うに構成されている。ボンディングステージ１０の真上
には第２カメラ１３が下向きに設備されており、第２カ
メラ１３はフィーダ１１に位置決めされたステム２のパ
ターン２ａを認識し得るように構成されている。

ボンディングステージ１０の右脇にはＸＹテーブル１４
が設備されており、ＸＹテーブル１４は左方に突出する
ように上面に設備されているアーム１５をＸＹ方向に移
動させるように構成されている。アーム１５の先端部に
は、ペレット１を吸着保持する保持具としてのコレット
１６が下向きに設備されており、コレン１−１６はサー
ボモータ等からなる駆動装置１７により昇降および回動
されるように構成されている。

供給ステージ３とボンディングステージＩＯとの中間位
置には第３カメラ１８が上向きに設備されており、第３
カメラ１８はコレソトエ６に吸着保持されたペレット１
のパターンを認識し得るように構成されている。第１、
第２、第３カメラ９．１３．１日は画像処理装置やコン
ピュータ等から構成されているコントローラ１９に接続
されており、コントローラ１９は各カメラからの画像に
基づきＸＹテーブル４および１４、コレット駆動装置１
７等を制御するように構成されている。

次に作用を説明する。

被ボンディング物としてのペレット１が多数個、ガラス
板８上にばら置きされると、ＸＹテーブル４がペレット
載置板６を左右（または前後方向）に微振動させる。こ
の微振動により、ガラス板８上にばら置きされたペレッ
ト１はパターン１ａが形成されている半割面を下向きに
するように整列される。

下向きにされたペレットｌはそのパターン１ａを第１カ
メラ９によりガラス板８を介して透視され、第１カメラ
９によるガラス板８上の画像はコントローラ１９に送信
される。コントローラ１９はこの画像に基づき正常なペ
レット１をコレット１６に吸着保持させる。すなわち、
ＸＹテーブル４がＸＹ方向に移動することにより、コレ
ット１６とペレット１との位置合わせが行われるととも
に、コレットＩ６が下降してペレット１の半球面に吸着
してこれを保持する。このとき、コレ１．ト１６が駆動
装置１７によって回動壕作されることにより、予め設定
されている基（（へ線に対するペレ７Ｉ−パターン１ａ
の向き（θ方向）がプリアライメントされる。

ペレット１を吸着保持したコレット１６は上昇された後
、ＸＹテーブル１４に駆動されるアーム１５の右移動に
よって第３カメラ１８の真上に移送される。第３カメラ
１８はコレット１６に保持されたペレットｌのパターン
１ａを認識し、画像信号をコントローラ１９に送信する
。

一方、ダイオードのステム２はフィーダ１０によりボン
ディングステージ１０に供給され、ピン１２により機械
的に位置決めされる。位置決めされたステム２はそのパ
ターン２ａを第２カメラ１３により１ＩｉＳ影され、第
２カメラ１３は画像信号をコントローラ１９に送信する
。

コントローラ１９は第２カメラ１３によるステム２のパ
ターン２ａと、第３カメラ１８によるペレットパターン
１ａとを照合することにより、コレット１６を動かして
ペレットパターン１ａをステム側パターン２ａにファイ
ンアライメントさせる。すなわち、ペレット１を吸着保
持したコレット１６はＸＹテーブル１４によりＸＹ方向
の位置を修正され、コレ、１・駆動装置１７によりθ方
向の向きを修正される。このとき、供給ステージ３にお
いてプリアライメントされているため、ファインアライ
メント時間が短縮化される。

画像相互によるアライメントが終了すると、ペレット１
を吸着保持したコレット１６はＸＹテーブル１４による
アーム１５の右移動によりボンディングステージ１０に
位置決めされているステム２の真上に平行移動される。

続いて、コレノ１〜１６が下降されてペレット１がステ
ム２上にボンディングされる。このとき、両パターン１
ａと２ａとは画像相互によるファインアライメントが実
施されているため、適正に整合されることになる。

ボンディング後、コレット１６はペレットｌの吸着保持
を解除され、供給ステージ３の基準位置に戻される。

１’ｌ後、前記作動が繰り返されることにより、ペレッ
トがステムに適正に整合されて順次ボンディングされて
行く。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、供給ステージにおいてペレットのボンディング
面を揃える手段としては、供給ステージを横に振動させ
る構成を使用するに限らず、第６図に示されているよう
に、ペレット載置板６Ａの斜め上方から微風２０を吹き
出すように構成した構造や、第７図に示されているよう
に、ペレット載置板６Ｂを格子板２１により小区画２２
に画成するとともに、各小区画２２毎に斜め上方から微
風をそれぞれ吹き出すように構成した構造等を使用して
もよい。

コレット等の保持具を移動させる構成、ペレ。

ニー供給ステージ、ステムフィーダ等の構成は前記実施
例に限定されない。

（効果〕ｔｌｌ　　供給ステージに被ボンディング物のボンディ
ング面を揃える揃え手段を設けることにより、ばら置き
した被ボンディング物を自動的に保持させることができ
るため、ボンディング装置を全自動化することができる
。

（２）　　コレットに保持された被ボンディングを認識
する視覚装置と、ボンディングステージの基板を認識す
る視覚装置とを設けるとともに、両視覚装置によるの画
像相互を整合させるように保持具を制御するコントロー
ラを設けることにより、被ボンディング物相互を自動的
に整合させることができるため、ボンディング装置を全
自動化することができる。

（３）　　自動化することにより、省力化、作業時間の
短縮化、品質の均等化、信頼性の向上化等を実現させる
ことができる。

（４）供給ステージにおける被ボンディング物を認識す
る視覚装置を設けることにより、被ボンディング物につ
いてのプリアライメントを実施することができるため、
被ボンディング物と基板とのファインアライメントを簡
単化することができる。

〔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赤外線発光ダイオー
ドの製造において、ベレットをステムにボンディングす
るボンディング装置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く、トランジスタや半導
体装置等のような電子装置、特に、基板上にベレットを
ボンディングするものに通用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるボンディング装置を示
す模式的正面図、第２図はその模式的平面図、第３図は第２図のｍ−ｍ線に沿う拡大部分断面図、第４図は赤外線発光ダイオードを示す分解斜視図、第５図は間しく組立斜視図、第６図（ａ１、（ｂｌは揃え手段の変形例を示す平面図
および縦断面図、第７図（ａ１、■）は揃え手段の他の変形例を示す平面
図および縦断面図である。 ■・・・ベレット　（被ボンディング物）、２・・・ス
テム（被ボンディング物）、３・・・供給ステージ、４
・・・ＸＹテーブル、５・・・受け　具、６・・・ペレ
ット＄Ｉ２置坂、７・・・枠、８・・・ガラス板、９．
１３．１８・・・テレビカメラ（視覚装置）、ｌＯ・・
・ボンディングステージ、１１・・・ステムフィーダ、
１２・・・位置決めピン、１４・・・ＸＹテーブル、１
５・・・アーム、１６・・・コレット（保持具）　、Ｌ
　７・・・コレットｍ’ｆ＋ｈ’ＡＨ１１９・・・コン
トローラ、２０・・・微風、２１・・・格子、２２・・
・小区画。１・′　　＼。代理人　　弁理士　　　小　川　謄　男′　／第　　１
　　図第　　３　　図臣巨岬巨１７第　　６　　図第　　７　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、供給ステージにおいて一方の被ボンディング物のボ
ンディング面の向きを揃える揃え手段と、他方の被ボン
ディング物が位置決めされるボンディングステージと、
供給ステージの被ボンディング物を保持してボンディン
グステージの被ボンディング物にボンディングさせる保
持具と、保持具に保持された被ボンディング物を認識す
る視覚装置と、ボンディンステージの被ボンディング物
を認識する視覚装置と、両視覚装置による画像相互を整
合させるように保持具を制御するコントローラと備えて
いるボンディング装置。２、揃え手段が、被ボンディング物が載置されている載
置板を横方向に振動させるように構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のボンディング装
置。３、揃え手段が、被ボンディング物に微風を吹き付ける
ように構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のボンディング装置。４、載置板が、複数の区画に画成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のボンディング装置。