(57)【要約】  上面（１１ａ）を滑走する基板（７５）の下側を加熱するヒートプレート（１１）と、ヒートプレート（１１）を加熱するヒートブロック（２０）と、を備え、ヒートブロック（２０）は、底面（１３ｂ）側から流入した空気を加熱してヒートプレート（１１）の側に流出させる空気加熱流路（２５）を備え、ヒートプレート（１１）は、空気加熱流路（２５）で加熱された空気を上面から噴き出す空気孔（１２）を備え、空気孔（１２）から噴出した加熱空気は、ヒートプレート（１１）の上側に加熱空気雰囲気（９０）を形成し、基板（７５）が加熱空気雰囲気（９０）を通って搬送される。これにより、基板の湾曲変形を抑制する。
2019026916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を加熱搬送するフレームフィーダであって、
上面を滑走する前記基板の下側を加熱するヒートプレートと、
前記ヒートプレートの下側に積層されて前記ヒートプレートを加熱するヒートブロックと、を備え、
前記ヒートブロックは、底面側から流入した空気を加熱して前記ヒートプレートの側に流出させる空気加熱流路を備え、
前記ヒートプレートは、前記ヒートブロックの前記空気加熱流路で加熱された空気を上面から噴き出す空気孔を備え、
前記空気孔から噴出した加熱空気は、前記ヒートプレートの上側に加熱空気雰囲気を形成し、前記基板が前記加熱空気雰囲気を通って搬送されること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【請求項２】
請求項１に記載のフレームフィーダであって、
前記ヒートブロックの前記空気加熱流路は、少なくとも１つの折り返しを含むラビリンス流路であり、
前記ヒートプレートの前記空気孔は、前記基板の搬送方向と交差する方向に複数並べて配置されていること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【請求項３】
請求項２に記載のフレームフィーダであって、
前記ヒートプレートは、熱拡散率が１×１０−５から８×１０−５（ｍ２／ｓｅｃ）の材料で構成されていること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【請求項４】
請求項３に記載のフレームフィーダであって、
前記空気加熱流路を流れる空気の流量は、前記空気孔から噴出する加熱空気の温度が前記ヒートプレートの上面の温度と略同一の温度となる流量であること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のフレームフィーダであって、
前記ヒートプレートの上面は、大気解放状態となっており、前記空気孔は、前記加熱空気雰囲気を周囲に拡散させること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイボンディング装置やワイヤボンディング装置等において、基板を加熱、搬送するフレームフィーダの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンディング装置、ダイボンディング装置では、マガジンに収納された基板を加熱しながらボンディングステージに搬送し、ボンディングの終了後に基板をボンディングステージから製品マガジンに搬送するフレームフィーダが用いられている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
基板は、フレームフィーダによって、例えば、２００℃程度に加熱されてから２００℃程度に加熱されているボンディングステージに吸着されてボンディングが行われ、ボンディングが終了した基板は、２００℃程度の温度を保持したままボンディングステージから搬出され、温度が低下した後、製品マガジンに格納される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１２７０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、厚さがより薄く、幅がより広く、さらに長さがより長い基板が用いられるようになってきている。この場合、基板を加熱、搬送する際に基板が湾曲変形してしまい、適切なボンディングができない場合があった。【０００６】
そこで、本発明は、フレームフィーダにおいて、基板の湾曲変形を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフレームフィーダは、基板を加熱搬送するフレームフィーダであって、上面を滑走する基板の下側を加熱するヒートプレートと、ヒートプレートの下側に積層されてヒートプレートを加熱するヒートブロックと、を備え、ヒートブロックは、底面側から流入した空気を加熱してヒートプレートの側に流出させる空気加熱流路を備え、ヒートプレートは、ヒートブロックの空気加熱流路で加熱された空気を上面から噴き出す空気孔を備え、空気孔から噴出した加熱空気は、ヒートプレートの上側に加熱空気雰囲気を形成し、基板が加熱空気雰囲気を通って搬送されること、を特徴とする。【０００８】
本発明のフレームフィーダにおいて、ヒートブロックの空気加熱流路は、少なくとも１つの折り返しを含むラビリンス流路であり、ヒートプレートの空気孔は、基板の搬送方向と交差する方向に複数並べて配置されていること、としてもよい。【０００９】
本発明のフレームフィーダにおいて、ヒートプレートは、熱拡散率が１×１０−５から８×１０−５（ｍ２／ｓｅｃ）の材料で構成されてもよい。【００１０】
本発明のフレームフィーダにおいて、空気加熱流路を流れる空気の流量は、空気孔から噴出する加熱空気の温度がヒートプレートの上面の温度と略同一の温度となる流量としてもよい。【００１１】
本発明のフレームフィーダにおいて、ヒートプレートの上面は、大気解放状態となっており、空気孔は、加熱空気雰囲気を周囲に拡散させてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、フレームフィーダにおいて、基板の湾曲変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態におけるフレームフィーダの斜視図である。
【図２】図１に示すフレームフィーダの側断面図である。
【図３】図１に示すフレームフィーダの搬送方向と直角方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら実施形態のフレームフィーダ１００について説明する。図１に示すように、本実施形態のフレームフィーダ１００は、基板７５をガイドする溝７１が設けられたガイドレール７０と、基板７５の搬送方向の上流側から搬送方向に向かって並べて配置された第１ユニット１０、第２ユニット３０、第３ユニット５０とを備えている。フレームフィーダ１００は、上流側から下流側に向かって基板７５を加熱搬送する。
【００１５】
図２、３に示すように、第１ユニット１０は、ヒートプレート１１とヒートブロック２０とが上下に積層されたものである。ヒートプレート１１は、基板７５が滑走する上面１１ａを有する金属製の平板で、上面１１ａには基板７５の搬送方向と交差する方向に複数の空気孔１２が並べて配置されている。本実施形態では、ヒートプレート１１は、例えば、熱拡散率が１×１０−５から８×１０−５（ｍ２／ｓｅｃ）のコルソン合金等の金属材料で構成されている。
【００１６】
ヒートブロック２０は、本体１３と、本体１３の内部に配置されたヒータアセンブリ２２と、空気加熱流路２５とを含んでいる。図３に示すように、ヒータアセンブリ２２は、内部に複数のカートリッジヒータ２３が配置された直方体で、その表面から熱を放出する。空気加熱流路２５は、本体１３の底面１３ｂに配置された空気入口１４と連通する空気入口流路１５と、ヒータアセンブリ２２の下面に空気を流す下側空気流路１６と、ヒータアセンブリ２２の上面に空気を流す上側空気流路１８と、下側空気流路１６と上側空気流路１８とを接続する接続流路１７と、ヒートプレート１１の下面１１ｂに配置された浅い溝で構成されるヘッダ２１と、ヘッダ２１と上側空気流路１８とを接続する接続流路１９とで構成されている。空気加熱流路２５は、底面１３ｂの側から流入した空気を加熱してヒートプレート１１の側に流出させる流路である。
【００１７】
下側空気流路１６と、接続流路１７と、上側空気流路１８は、ヒータアセンブリ２２の表面に沿って少なくとも１回の折り返しを含むラビリンス流路を構成している。
【００１８】
ヒートプレート１１の複数の空気孔１２は、ヒートプレート１１の厚さ方向に貫通し、ヒートブロック２０のヘッダ２１と連通している。
【００１９】
第２ユニット３０は、第１ユニット１０と同様の構造で、ヒートプレート３１とヒートブロック４０とが上下に積層され、ヒートブロック４０の内部にヒータアセンブリ４２と各流路３５〜３９、ヘッダ４１で構成される空気加熱流路４５とを備えている。なお、第２ユニット３０の中央部には、基板７５を真空吸着してボンディングを行うボンディングステージ８０が配置されている。
【００２０】
第３ユニット５０も第１ユニット１０と同様の構成で、ヒートプレート５１とヒートブロック６０とが上下に積層され、ヒートブロック６０の内部にヒータアセンブリ６２と各流路５５〜５９、ヘッダ６１で構成される空気加熱流路６５とを備えている。
【００２１】
以上のように構成されたフレームフィーダ１００の動作について説明する。本実施形態では、第１ユニット１０の搬送方向上流側のヒータアセンブリ２２は、その上側の部分のヒートプレート１１を約１００℃に加熱し、第１ユニット１０の搬送方向下流側のヒータアセンブリ２２は、その上側の部分のヒートプレート１１を約２００℃に加熱するものとして説明する。また、第２、第３ユニット３０、５０の各ヒータアセンブリ４２、６２は、それぞれその上側の部分のヒートプレート３１、５１を約２００℃に加熱するものとして説明する。
【００２２】
図３に示すように、第１ユニット１０の底面１３ｂに配置された空気入口１４から流入した空気は、空気入口流路１５から下側空気流路１６に流入してヒータアセンブリ２２の下面によって加熱される。加熱された空気は、接続流路１７を通って上側空気流路１８に流入してヒータアセンブリ２２の上面によって更に加熱される。加熱された空気は、接続流路１９を通ってヘッダ２１からヒートプレート１１の空気孔１２に流入し、空気孔１２からヒートプレート１１の上方に向かって噴出する。噴出した加熱空気は、ヒートプレート１１の上面１１ａの上方に加熱空気雰囲気９０を形成する。また、ヒートプレート１１の上面は大気解放状態となっており、空気孔１２は、形成した加熱空気雰囲気９０を周囲に拡散させる。
【００２３】
一方、ヒータアセンブリ２２は、ヒートプレート１１を下側から加熱している。空気加熱流路２５を流れる空気流量は、空気孔１２から噴出する空気温度が対応するヒートプレート１１の部分と同様の温度となる流量に調整されているので、ヒートプレート１１の上面１１ａの温度と空気孔１２から吹き出す空気の温度は略同一温度となっている。
【００２４】
従って、第１ユニット１０の上流部分では、ヒートプレート１１の上面１１ａの温度は約１００℃で空気孔１２から吹き出す空気温度も約１００℃である。また、第１ユニット１０の下流部分では、ヒートプレート１１の上面１１ａの温度は約２００℃で空気孔１２から吹き出す空気温度も約２００℃である。同様に、第２、第３ユニット３０、５０では、ヒートプレート３１、５１の上面３１ａ、５１ａの温度、空気孔３２、５２から吹き出す空気の温度は共に約２００℃である。
【００２５】
図２に示すように、基板７５が上流側から第１ユニット１０に進入すると、基板７５は、ヒートプレート１１の上面１１ａを滑走し、その下側が加熱される。また、基板７５は、図３に示す加熱空気雰囲気９０の中を通るので、その上側が加熱される。ヒートプレート１１の上面１１ａの温度と加熱空気雰囲気９０の温度は共に約１００℃であるから、基板７５は上側、下側から均等に加熱される。このため、基板７５の上側の温度と下側の温度との間にはほとんど温度差ができないので、基板７５は湾曲変形することなく加熱される。
【００２６】
約１００℃に加熱された基板７５は、第１ユニット１０の上流側から下流側に搬送されると、約２００℃のヒートプレート１１の上面１１ａと約２００℃の加熱空気雰囲気９０によって約２００℃に加熱される。この際も基板７５の上側の温度と下側の温度との間にはほとんど温度差ができないので、基板７５は湾曲変形することなく約２００℃まで加熱される。
【００２７】
約２００℃に加熱された基板７５は、第２ユニット３０に搬送され、第２ユニット３０のボンディングステージ８０に真空吸着されて、基板７５に半導体素子あるいはワイヤ等がボンディングされる。ボンディングが終了した基板７５は、第３ユニット５０に搬送される。第３ユニット５０では、第１ユニット１０の下流側と同様、約２００℃のヒートプレート５１の上面５１ａと約２００℃の加熱空気雰囲気９０によって約２００℃に保持され、下流に搬送される。このように、ボンディング終了後も基板７５の温度を約２００℃に保持できるので、ボンディング後に基板７５が変形することを抑制することができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態のフレームフィーダ１００は、ラビリンス状の空気加熱流路２５によって空気孔１２から噴出する加熱空気の温度とヒートプレート１１の上面１１ａの温度とを略同一の温度とすることができるので、薄い基板７５の湾曲変形を抑制しつつ加熱することができる。
【００２９】
また、本実施形態では、ヒートプレート１１の材料を熱拡散率が１×１０−５から８×１０−５（ｍ２／ｓｅｃ）のコルソン合金等の金属材料としているので、ヒートプレート１１から基板７５への熱拡散が大きく、基板７５の加熱速度を速くすることができる。このため、基板７５に湾曲変形を発生させることなく、従来よりも早い搬送速度で基板７５を搬送することができる。
【００３０】
なお、フレームフィーダ１００の上面に搬送路を覆うカバー部材を設けてもよい。カバー部材は、フレームフィーダ１００の上面に密閉路を形成し、空気孔から窒素を吹き出すことにより密閉路中の酸素を追い出すことができる。そのため、カバー部材を設けることにより、基板７５の湾曲変形を発生させることなく、加熱された基板７５の酸化を抑制することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０  第１ユニット、１１、３１、５１  ヒートプレート、１１ａ、３１ａ、５１ａ  上面、１１ｂ、３１ｂ、５１ｂ  下面、１２、３２、５２  空気孔、１３、３３、５３  本体、１３ｂ、３３ｂ、５３ｂ  底面、１４、３４、５４  空気入口、１５、３５、５５  空気入口流路、１６、３６、５６  下側空気流路、１７、１９、３７、３９、５７、５９  接続流路、１８、３８、５８  上側空気流路、２０、４０、６０  ヒートブロック、２１、４１、６１  ヘッダ、２２、４２、６２  ヒータアセンブリ、２３  カートリッジヒータ、２５、４５、６５  空気加熱流路、７０  ガイドレール、７１  溝、７５  基板、８０  ボンディングステージ、９０  加熱空気雰囲気、１００  フレームフィーダ。
【図１】
2019026916.tif 000003
【図２】
2019026916.tif 000004
【図３】
2019026916.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月16日(2019.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を加熱搬送するフレームフィーダであって、
上面を滑走する前記基板の下側を加熱するヒートプレートと、
前記ヒートプレートの下側に積層されて前記ヒートプレートを加熱するヒートブロックと、を備え、
前記ヒートブロックは、底面側から流入した空気を加熱して前記ヒートプレートの側に流出させる空気加熱流路を備え、
前記ヒートプレートは、前記ヒートブロックの前記空気加熱流路で加熱された空気を上面から噴き出す空気孔を備え、
前記空気孔から噴出した加熱空気は、前記ヒートプレートの上側に加熱空気雰囲気を形成し、前記基板が前記加熱空気雰囲気を通って搬送され、
前記空気加熱流路を流れる空気の流量は、前記空気孔から噴出する加熱空気の温度が前記ヒートプレートの上面の温度と略同一の温度となる流量であること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【請求項２】
請求項１に記載のフレームフィーダであって、
前記ヒートブロックの前記空気加熱流路は、少なくとも１つの折り返しを含むラビリンス流路であること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【請求項３】
請求項２に記載のフレームフィーダであって、
前記ヒートプレートの前記空気孔は、前記基板の搬送方向と交差する方向に複数並べて配置されていること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のフレームフィーダであって、
前記ヒートプレートは、熱拡散率が１×１０−５から８×１０−５（ｍ２／ｓｅｃ）の材料で構成されていること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のフレームフィーダであって、
前記ヒートプレートの上面は、大気解放状態となっており、前記空気孔は、前記加熱空気雰囲気を周囲に拡散させること、
を特徴とするフレームフィーダ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
［０００７］
本発明のフレームフィーダは、基板を加熱搬送するフレームフィーダであって、上面を滑走する基板の下側を加熱するヒートプレートと、ヒートプレートの下側に積層されてヒートプレートを加熱するヒートブロックと、を備え、ヒートブロックは、底面側から流入した空気を加熱してヒートプレートの側に流出させる空気加熱流路を備え、ヒートプレートは、ヒートブロックの空気加熱流路で加熱された空気を上面から噴き出す空気孔を備え、空気孔から噴出した加熱空気は、ヒートプレートの上側に加熱空気雰囲気を形成し、基板が加熱空気雰囲気を通って搬送され、空気加熱流路を流れる空気の流量は、空気孔から噴出する加熱空気の温度がヒートプレートの上面の温度と略同一の温度となる流量であること、を特徴とする。
［０００８］
本発明のフレームフィーダにおいて、ヒートブロックの空気加熱流路は、少なくとも１つの折り返しを含むラビリンス流路としてもよいし、ヒートプレートの空気孔は、基板の搬送方向と交差する方向に複数並べて配置されていること、としてもよい。
［０００９］
本発明のフレームフィーダにおいて、ヒートプレートは、熱拡散率が１×１０−５から８×１０−５（ｍ２／ｓｅｃ）の材料で構成されてもよい。
［００１０］
本発明のフレームフィーダにおいて、空気加熱流路を流れる空気の流量は、空気孔から噴出する加熱空気の温度がヒートプレートの上面の温度と略同一の温度となる流量としてもよい。
［００１１］
発明の効果
［００１２］
本発明は、フレームフィーダにおいて、基板の湾曲変形を抑制することができる。
図面の簡単な説明
［００１３］
［図１］本発明の実施形態におけるフレームフィーダの斜視図である。
［図２］図１に示すフレームフィーダの側断面図である。
［図３］図１に示すフレームフィーダの搬送方向と直角方向の断面図である。
発明を実施するための形態
［００１４］
以下、図面を参照しながら実施形態のフレームフィーダ１００について説
【国際調査報告】
2019026916.tif 000006
2019026916.tif 000007
2019026916.tif 000008