(57)【要約】      （修正有）【課題】ツール数を増加した場合であっても重量増を抑えることができるダイボンダを提供する。【解決手段】回転自在に支持した各ツール８１をピックアップポイントとボンディングポイント間で移動する回転体を第一群を構成する第一回転体８３と、第二群を構成する第二回転体８４に区分ける。第一群及び第二群のうちの一方の群に属するツール８１をピックアップポイント５１に移動した状態で他方の群に属するツール８１がボンディングポイントに移動されるように各群でのツール８１の配置を設定する。第一群に属するツール８１を回転する第一回転機構１７１と第二群に属するツール８１の回転する第二回転機構３２１とを設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップをピックアップポイントでピックアップしてボンディングポイントでボンディングするツールが複数設けられたマルチツールヘッドを備えたダイボンダであって、
回転自在に支持した前記各ツールを前記ピックアップポイントと前記ボンディングポイントとの間で移動する回転体を第一群及び第二群に区分けして、前記第一群及び前記第二群のうちの一方の群に属するツールを前記ピックアップポイントに移動した状態で他方の群に属するツールが前記ボンディングポイントに移動されるように前記各群でのツールの配置を設定するとともに、前記第一群に属するツールを回転する第一回転機構と前記第二群に属するツールの回転する第二回転機構とを設けたことを特徴とするダイボンダ。
【請求項２】
前記ピックアップポイントに移動されたツールによる荷重を制御するピック荷重機構と、前記ボンディングポイントに移動されたツールによる荷重を制御するプレース荷重機構とを備えたことを特徴とする請求項１記載のダイボンダ。
【請求項３】
前記ピック荷重機構を前記ピックアップポイント側に設定するとともに、前記プレース荷重機構を前記ボンディングポイント側に設定し、前記両荷重機構の固定点を前記回転体と分離したことを特徴とする請求項２記載のダイボンダ。
【請求項４】
前記第一群を構成する第一回転体と前記第二群を構成する第二回転体とを独立して回転可能に構成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載のダイボンダ。
【請求項５】
前記各ツールの移動軌跡上に通過するツールの画像を取得する画像取得手段を設け、該画像取得手段で取得した画像を用いて前記各ツールの取付位置を検出可能に構成したことを特徴とする請求項１から４にいずれか記載のダイボンダ。
【請求項６】
前記画像取得手段で取得した各ツールのツール画像を用いて対応するツールの取付位置情報を個別に管理するとともに、各取付位置情報を用いて対応するツールによるピックアップ位置の補正を可能に構成したことを特徴とする請求項５にいずれか記載のダイボンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップをボンディングするダイボンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チップをワークにボンディングする際には、ダイボンダが用いられており、該ダイボンダには、図１３に示すように、ツールヘッド１００１が設けられている。
【０００３】
このツールヘッド１００１には、チップを保持して移送するツール１０１１がツールホルダ１０１２によって回転自在に支持されており、該ツールホルダ１０１２は、回転ベルト１０１３を介して回転モータ１０１４に接続されている。
【０００４】
これにより、ウエハリングからチップをピックアップする際又は移送したチップをボンディングする際に、前記ツール１０１１を回転することによって、チップの回転方向のズレを補正できるように構成されている。
【０００５】
また、前記ツールホルダ１０１２の基端には、荷重アーム１０２１の先端が当接しており、当該荷重アーム１０２１の先端部は、荷重スプリング１０２２によって一定圧の荷重が加えられている。前記荷重アーム１０２１の基端部には、荷重アクチュエータ１０２３が接続されており、該荷重アクチュエータ１０２３からの出力を制御することにって前記ツール１０１１に加わる荷重を制御できるように構成されている。
【０００６】
これにより、前記ツール１０１１でチップをピックアップする際及び保持したチップをボンディングする際には、当該チップに最適な荷重を加えられるように構成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来のダイボンダにあっては、ツール１０１１の数を増加すると、各ツール１０１１を回転する回転モータ１０１４や回転機構部を増設しなければならない。
【０００８】
すると、重量増を招き、高速化の妨げになり得る。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、ツール数を増加した場合であっても重量増を抑えることができるダイボンダを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために本発明の請求項１のダイボンダにあっては、チップをピックアップポイントでピックアップしてボンディングポイントでボンディングするツールが複数設けられたマルチツールヘッドを備えたダイボンダであって、回転自在に支持した前記各ツールを前記ピックアップポイントと前記ボンディングポイントとの間で移動する回転体を第一群及び第二群に区分けして、前記第一群及び前記第二群のうちの一方の群に属するツールを前記ピックアップポイントに移動した状態で他方の群に属するツールが前記ボンディングポイントに移動されるように前記各群でのツールの配置を設定するとともに、前記第一群に属するツールを回転する第一回転機構と前記第二群に属するツールの回転する第二回転機構とを設けた。
【００１１】
すなわち、第一群に属するツールをピックアップポイントに配置した状態では、第二群に属するツールがボンディングポイントに配置されるように構成されており、ピックアップポイントに配置された前記第一群に属するツールは、第一回転機構によって回転される。また、ボンディングポイントに配置された前記第二群に属するツールは、第二回転機構によって回転される。
【００１２】
このため、ツールの回転を要する前記ピックアップポイントと前記ボンディングポイントでは、ピックアップするツールとボンディングするツールとが前記各回転機構によって独立して回動される。
【００１３】
また、請求項２のダイボンダにおいては、前記ピックアップポイントに移動されたツールによる荷重を制御するピック荷重機構と、前記ボンディングポイントに移動されたツールによる荷重を制御するプレース荷重機構とを備えている。
【００１４】
すなわち、前記ピックアップポイントに移動されたツールは、ピック荷重機構によって当該ツールによる荷重が制御される。また、前記ボンディングポイントに移動されたツールは、プレース荷重機構によって当該ツールによる荷重が制御される。
【００１５】
さらに、請求項３のダイボンダでは、前記ピック荷重機構を前記ピックアップポイント側に設定するとともに、前記プレース荷重機構を前記ボンディングポイント側に設定し、前記両荷重機構の固定点を前記回転体と分離した。
【００１６】
すなわち、前記ピック荷重機構は、前記ピックアップポイント側に設定されており、当該ピック荷重機構は、前記回転体と別箇所に固定される。また、前記プレース荷重機構は、前記ボンディングポイント側に設定されており、当該プレース荷重機構は、前記回転体と別箇所に固定される。
【００１７】
加えて、請求項４のダイボンダにあっては、前記第一群を構成する第一回転体と前記第二群を構成する第二回転体とを独立して回転可能に構成した。
【００１８】
すなわち、前記第一群を構成する第一回転体と、前記第二群を構成する第二回転体とは、独立して回転可能に構成されている。
【００１９】
このため、前記第一回転体によって前記ピックアップポイント又は前記ボンディングポイントに移動されたツールは、その移動軌跡の接線方向への微調整が当該第一回転体の回転制御によって行われる。また、前記第二回転体によって前記ボンディングポイント又は前記ピックアップポイントに移動されたツールは、その移動軌跡の接線方向への微調整が当該第二回転体の回転制御によって行われる。
【００２０】
また、請求項５のダイボンダにおいては、前記各ツールの移動軌跡上に通過するツールの画像を取得する画像取得手段を設け、該画像取得手段で取得した画像を用いて前記各ツールの取付位置を検出可能に構成した。
【００２１】
すなわち、前記各ツールの移動軌跡上には、通過するツールの画像を取得する画像取得手段が設けられており、該画像取得手段で取得した画像から前記各ツールの取付位置が検出される。
【００２２】
さらに、請求項６のダイボンダでは、前記画像取得手段で取得した各ツールのツール画像を用いて対応するツールの取付位置情報を個別に管理するとともに、各取付位置情報を用いて対応するツールによるピックアップ位置の補正を可能に構成した。
【００２３】
すなわち、前記画像取得手段で取得した各ツールのツール画像を用いることによって対応するツールの取付位置情報は個別に管理されており、これらの取付位置情報を用いることで対応するツールによるピックアップ位置の補正が可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明の請求項１のダイボンダにあっては、前記ツールの回転を要するピックアップポイント及びボンディングポイントにおいて、ピックアップするツールとボンディングするツールとを、第一群に属するツールを回転する第一回転機構と第二群に属するツールを回転する第二回転機構とによって独立して回転することができる。
【００２５】
このため、各ツールに回転機構を設けることなく、ピックアップ時でのツールの回転調整と、ボンディング時でのツールの回転調整とを、不具合なく行うことができる。
【００２６】
このとき、前記第一回転機構は、前記第一群に属するツールを回動するように構成されており、前記第二回転機構は、前記第二群に属するツールを回動するように構成されている。
【００２７】
このため、前記各群においてツール数を増やした場合であっても、回転モータを増設することなく、前記ピックアップポイントと前記ボンディングポイントでのツールの回転を独立して行うことができる。
【００２８】
したがって、ツールと同数の回転機構を要した従来と比較して、ツール数を増加した場合であっても、回転機構を構成する機構部分や回転モータ等を増設が不要となり、重量増を抑えることができる。これにより、作動時の高速化を図ることができる。
【００２９】
また、回転機構の増設が不要なため、低コスト化を図ることができる。さらに、回転機構の増加に伴う配線増も防止できるため、配索の簡素化を図ることができる。
【００３０】
また、請求項２のダイボンダにおいては、前記ピックアップポイントに移動されたツールによる荷重を制御するピック荷重機構と前記ボンディングポイントに移動されたツールによる荷重を制御するプレース荷重機構とを備えており、前記ピックアップポイントに移動されたツールによる荷重を前記ピック荷重機構によって制御することができるとともに、前記ボンディングポイントに移動されたツールによる荷重を前記プレース荷重機構によって制御することができる。
【００３１】
このため、ツール毎に荷重機構を設ける必要があった従来と比較して、ツール数を増加する場合であっても、荷重機構の増設が不要となり、重量増を抑えることができる。
【００３２】
また、荷重機構の増設が不要なため、低コスト化を図ることができる。さらに、荷重機構の増加に伴う配線増も防止できるため、配索の簡素化を図ることができる。
【００３３】
さらに、請求項３のダイボンダでは、前記ピック荷重機構を前記ピックアップポイント側に設定し、前記回転体と別箇所に固定するとともに、前記プレース荷重機構を前記ボンディングポイント側に設定し、前記回転体と別箇所に固定することによって、前記回転体の重量増を防止することができる。
【００３４】
このため、荷重機構が回転体に設けられた場合と比較して、回転体の軽量化を図ることができ、高速化に貢献することができる。
【００３５】
加えて、請求項４のダイボンダにあっては、前記第一群を構成する第一回転体と前記第二群を構成する第二回転体とを独立して回転可能に構成したので、前記第一回転体によって前記ピックアップポイント又は前記ボンディングポイントに移動されたツールを、当該第一回転体の回転制御によって、その移動軌跡の接線方向への微調整を行うことができる。
【００３６】
また、これと独立して前記第二回転体によって前記ボンディングポイント又は前記ピックアップポイントに移動されたツールを、当該第二回転体の回転制御によって、その移動軌跡の接線方向への微調整を行うことができる。
【００３７】
ここで、前記第一群と前記第二群とが同一の回転体に設定された場合、一方のツールをピックアップポイントに合わせて回転体を制御すると、前記ボンディングポイント側に配置された他方のツールも動いてしまう。このため、このような構造にあっては、いずれか一方にツール位置を微調整する為の位置調整機構が必要となる。このとき、この位置調整機構では、微調整が可能なボールねじ等の精密機構が必要となるが、これらの精密機構にあっては、寿命が比較的短いという欠点を有している。
【００３８】
そこで、前述した構成により、ツール位置を微調整する為の位置調整機構が不要となるため、機構全体としての長寿化を図ることができる。
【００３９】
また、請求項５のダイボンダにおいては、前記各ツールの移動軌跡上に通過するツールの画像を取得する画像取得手段を設け、該画像取得手段で取得した画像から前記各ツールの取付位置を検出することによって、ツールの位置ズレを自動検出することができる。
【００４０】
これにより、ツールの位置ズレを人手によって検出していた従来と比較して、調整時間を短縮することができる。
【００４１】
さらに、請求項６のダイボンダでは、前記画像取得手段で取得した各ツールのツール画像を用いて対応するツールの取付位置情報を個別に管理し、これらの取付位置情報を用いることによって、対応するツールによるピックアップ位置の補正を行うことができる。
【００４２】
これにより、作動中でのピックアップ位置の補正が可能となり、正確なピックアップが可能となり、ボンディング精度が向上する。
【００４３】
また、手作業で調整作業を行う場合と比較して、作業者毎に生じ得る調整むらを防止し、調整精度の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】同実施の形態の側面図である。
【図３】同実施の形態のマルチツールヘッドを示す分解斜視図である。
【図４】同実施の形態の第一回転体と第二回転体との関係を示す模式図である。
【図５】同実施の形態の要部の拡大図である。
【図６】同実施の形態の動作を示す説明図である。
【図７】同実施の形態の認識カメラの配置を示す説明図である。
【図８】同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図９】同実施の形態の動作を示す説明図である。
【図１０】同実施の形態のティーチング動作を示すフローチャートである。
【図１１】同実施の形態のティーチング動作を示す説明図である。
【図１２】同実施の形態の補正動作を示す説明図である。
【図１３】従来例を示す要部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。
【００４６】
図１及び図２は、本実施の形態にかかるダイボンダ１を示す図であり、該ダイボンダ１は、ウエハリング２に張設されたウエハシート３上のチップ４，・・・をワークテーブル５にセットされた短冊状のリードフレーム６にボンディングする装置である。
【００４７】
このダイボンダ１は、前記ウエハリング２がセットされるウエハユニット１１と、前記ワークテーブル５を備えたワークユニット１２と、前記ウエハリング２上のチップ４，・・・を前記リードフレーム６に移送してボンディングするボンディングユニット１３とによって構成されている。
【００４８】
前記ウエハユニット１１は、前記ウエハリング２を交換可能に保持するウエハホルダ２１を備えており、該ウエハホルダ２１内には、突き上げユニット２２が配設されている。該突き上げユニット２２は、外周部を構成する突き上げヘッド２３と、該突き上げヘッド２３内に設けられた図外の突き上げピンとによって構成されており、該突き上げピンは、図外の昇降機構によって昇降されるように構成されている。
【００４９】
これにより、この昇降機構によって前記突き上げピンを下降した際には、該突き上げピンの先端を前記突き上げヘッド２３のステージ面３１より下側へ後退できるように構成されており、上昇時には、前記突き上げピンの先端部を前記ステージ面３１より突出させ、該ステージ面３１に吸着保持された前記ウエハシート３上のチップ４を突き上げることによって、当該チップ４を前記ウエハシート３から剥離できるように構成されている。
【００５０】
前記ウエハホルダ２１は、図外のホルダ駆動機構に支持されており、該ホルダ駆動機構によってＸＹ方向へ駆動されるように構成されている。前記突き上げユニット２２は、ユニット駆動機構４１に支持されており、前記突き上げユニット２２は、前記ユニット駆動機構４１によってＹ方向へ駆動されるように構成されている（図１参照）。
【００５１】
これにより、前記ウエハホルダ２１に保持されたウエハリング２をＸＹ方向へ移動することによって、ピックアップ対象となる前記ウエハシート３上のチップ４をピックアップポイント５１に移動できるうように構成されており、このチップ位置に合わせて前記突き上げユニット２２を移動することによって、当該チップ４の突き上げを正確に行えるように構成されている。
【００５２】
前記ワークユニット１２は、前記ワークテーブル５を駆動するテーブル駆動機構６１を備えており、該テーブル駆動機構６１によって前記ワークテーブル５を前記ＸＹ方向へ駆動できるように構成されている。
【００５３】
これにより、前記ワークテーブル５上のリードフレーム６に設定されたボンディング位置をボンディングポイント７１に合わせて移動できるように構成されている。
【００５４】
前記ボンディングユニット１３は、チップ４をピックアップポイント５１でピックアップしてボンディングポイント７１でボンディングするツール８１，・・・が複数設けられたマルチツールヘッド８２を備えている。このマルチツールヘッド８２は、図３にも示すように、外周部を構成する第一回転体８３と、該第一回転体８３の内側に配設される第二回転体８４とを備えており、前記第一回転体８３と前記第二回転体８４とは、ダイボンダ本体に回転自在に支持されている。前記両回転体８３，８４の回転中心８５は、図４に示すように、同軸上に設定されており、各回転体８３，８４は、それぞれ独立して回動可能に構成されるとともに図外の回転駆動部によって独立して回転制御されるように構成されている。
【００５５】
前記第一回転体８３は、図３に示したように、円筒体９１を備えて成り、該円筒体９１には、第一ボンドヘッド１０１と第三ボンドヘッド１０２と第五ボンドヘッド１０３とが設けられている。各ボンドヘッド１０１〜１０３は、前記円筒体８３から下方へ向けて延出した延出板１０５，・・・によって構成されており、各延出板１０５，・・・は等間隔をおいた三箇所に設けられている。前記各延出板１０５，・・・には、スライドレール１０６，・・・が設けられており、各スライドレール１０６，・・・には、スライダ１０７，・・・が上下移動可能に支持されている。
【００５６】
前記各スライダ１０７，・・・には、水平部１１１と垂直部１１２とからなるＴ字ブラケット１１３が固定されており、前記垂直部１１２の上端部には、円筒状のカム１１４が設けられている。前記水平部１１１外側の先端部には、図５にも示すように、ツールホルダ１１５が回動自在に支持されており、該ツールホルダ１１５は、上下動可能に保持されている。このツールホルダ１１５には、前記チップ４を保持する為のツール８１が交換可能に保持されており、前記ツールホルダ１１５の基端部は、前記水平部１１１より上方へ突出するように構成されている。
【００５７】
前記Ｔ字ブラケット１１３には、側方延出部１２１及び上方延出部１２２とで構成されたＬ字状の荷重リンク１２３が挟持板１２４，１２４間に配置された状態で支持軸１２５によって軸支されており、前記側方延出部１２１の先端部は、前記ツールホルダ１１５の基端に当接するように構成されている。前記側方延出部１２１の中途部には、ロッド１２６が突設されており、該ロッド１２６には、コイルスプリング１２７の一端が係止されている。該コイルスプリング１２７の他端は、前記Ｔ字ブラケット１１３の前記水平部１１１の側面に立設されたピン１２８に係止されており、前記荷重リンク１２３には、前記側方延出部１２１の先端部が前記ツールホルダ１１５を下方へ向けて付勢するように構成されている。
【００５８】
これにより、前記ツールホルダ１１５に保持された前記ツール８１には、図６に示すように、前記コイルスプリング１２７による一定荷重１３１が下方へ向けて加えられるように構成されている。
【００５９】
前記Ｔ字ブラケット１１３の前記水平部１１１より下方に延出した前記ツールホルダ１１５の基端部には、図５に示したように、プーリ１４１が外嵌しており、該プーリ１４１には、ベルト１４２の一端部が掛けられている。一方、前記水平部１１１の内側に位置する端部には、図３に示したように、回転軸１４３が上下に貫通しており、下方に延出した前記回転軸１４３の下端部にも、プーリ１４４が外嵌している。この回転軸１４３下端部のプーリ１４４には、前記ベルト１４２の他端部が掛けられており、前記両プーリ１４１，１４４は、前記ベルト１４２によって連結されている。
【００６０】
前記各ボンドヘッド１０１〜１０３の前記Ｔ字ブラケット１１３に支持された前記各回転軸１４３，・・・は、上方へ向けて延出しており、各回転軸１４３，・・・の上端部には、プーリ１５１，・・・が外嵌している。各プーリ１５１，・・・の中央部には、駆動軸１５２の先端部に設けられたプーリ１５３が配設されており、このプーリ１５３と前記回転軸１４３に設けられた前記各プーリ１５１，・・・とには、ベルト１５４が掛けられている。
【００６１】
前記駆動軸１５２に基端部にも、プーリ１６１が設けられており、このプーリ１６１は、ベルト１６２を介して第一回転モータ１６３の出力軸１６４に設けられたプーリ１６５に接続されている。
【００６２】
これにより、前記第一回転モータ１６３を回転制御することによって前記各回転軸１４３，・・・を回転できるように構成されており、これに伴って前記第一ボンドヘッド１０１と第三ボンドヘッド１０２と第五ボンドヘッド１０３に設けられた各ツール８１，・・・を回転制御する第一回転機構１７１が構成されている。
【００６３】
前記第二回転体８４は、周面に溝部２０１，・・・が形成された円柱体２０２を備えて成り、該円柱体１０２には、前述した第一ボンドヘッド１０１と第三ボンドヘッド１０２と第五ボンドヘッド１０３と同構造の第二ボンドヘッド３０１と第四ボンドヘッド３０２と第六ボンドヘッド３０３とが設けられている。
【００６４】
以下、前記第一ボンドヘッド１０１と第三ボンドヘッド１０２と第五ボンドヘッド１０３と同一又は同等部分に付いては同符号を付して説明する。
【００６５】
前記各ボンドヘッド３０１〜３０３は、前記円柱体２０２から下方へ向けて延出した延出板１０５によって構成されており、各延出板１０５，・・・は等間隔をおいた三箇所に設けられている。前記各延出板１０５，・・・には、スライドレール１０６，・・・が設けられており、各スライドレール１０６，・・・には、スライダ１０７，・・・が上下移動可能に支持されている。
【００６６】
前記スライダ１０７には、水平部１１１と垂直部１１２とからなるＴ字ブラケット１１３が固定されており、前記垂直部１１２の上端部には、円筒状のカム１１４が設けられている。前記水平部１１１外側の先端部には（図５参照）、ツールホルダ１１５が回動自在に支持されており、該ツールホルダ１１５は、上下動可能に保持されている。このツールホルダ１１５には、前記チップ４を保持する為のツール８１が交換可能に保持されており、前記ツールホルダ１１５の基端部は、前記水平部１１１より上方へ突出するように構成されている。
【００６７】
前記Ｔ字ブラケット１１３には、側方延出部１２１及び上方延出部１２２とで構成されたＬ字状の荷重リンク１２３が挟持板１２４，１２４間に配置された状態で支持軸１２５によって軸支されており、前記側方延出部１２１の先端部は、前記ツールホルダ１１５の基端に当接するように構成されている。前記側方延出部１２１の中途部には、ロッド１２６が突設されており、該ロッド１２６には、コイルスプリング１２７の一端が係止されている。該コイルスプリング１２７の他端は、前記Ｔ字ブラケット１１３の前記水平部１１１の側面に立設されたピン１２８に係止されており、前記荷重リンク１２３には、前記側方延出部１２１の先端部が前記ツールホルダ１１５を下方へ向けて付勢するように構成されている。
【００６８】
これにより、前記ツールホルダ１１５に保持された前記ツール８１には、図６に示したように、前記コイルスプリング１２７による一定１３１荷重が下方へ向けて加えられるように構成されている。
【００６９】
前記Ｔ字ブラケット１１３の前記水平部１１１より下方に延出した前記ツールホルダ１１５の基端部には、図５に示したように、プーリ１４１が外嵌しており、該プーリ１４１には、ベルト１４２の一端部が掛けられている。一方、前記水平部１１１の内側に位置する端部には、回転軸１４３が上下に貫通しており、下方に延出した前記回転軸１４３の下端部にも、プーリ１４４が外嵌している。この回転軸１４３下端部のプーリ１４４には、前記ベルト１４２の他端部が掛けられており、前記両プーリ１４１，１４４は、前記ベルト１４２によって連結されている。
【００７０】
前記各ボンドヘッド３０１〜３０３の前記Ｔ字ブラケット１１３，・・・に支持された前記各回転軸１４３は、上方へ向けて延出しており、各回転軸１４３，・・・の上端部には、プーリ１５１，・・・が外嵌している。各プーリ１５１，・・・の中央部には、駆動軸１５２の先端部に設けられたプーリ１５３が配設されており、このプーリ１５３と前記回転軸１４３，・・・に設けられた前記各プーリ１５１，・・・とには、ベルト１５４が掛けられている。
【００７１】
前記駆動軸１５２に基端部にも、プーリ１６１が設けられており、このプーリ１６１は、ベルト１６２を介して第二回転モータ３１１の出力軸３１２に設けられたプーリ３１３に接続されている。
【００７２】
これにより、前記第二回転モータ３１１を回転制御することによって前記各回転軸１４３，・・・を回転できるように構成されており、これに伴って前記第二ボンドヘッド３０１と第四ボンドヘッド３０２と第六ボンドヘッド３０３に設けられた各ツール８１，・・・を回転制御する第二回転機構３２１が構成されている。
【００７３】
このとき、前記第二ボンドヘッド３０１と第四ボンドヘッド３０２と第六ボンドヘッド３０３とに設けられた各ツール８１，・・・は、前記第一ボンドヘッド１０１と第三ボンドヘッド１０２と第五ボンドヘッド１０３とに設けられた前記各ツール８１，・・・と独立して回転制御できるように構成されており、前記第一ボンドヘッド１０１と第三ボンドヘッド１０２と第五ボンドヘッド１０３に保持されたツール８１，・・・によって第一群が構成されるとともに、前記第二ボンドヘッド３０１と第四ボンドヘッド３０２と第六ボンドヘッド３０３とに保持されたツール８１，・・・によって第二群が構成されている。
【００７４】
この第二回転体８４は、図１及び図２に示したように、前記第一回転体８３の内側に配置された状態で組み立てられるように構成されており、一体化されることによって前記マルチツールヘッド８２が形成されるように構成されている。
【００７５】
この組合せ状態において、前記第一群を構成する第一回転体８３と前記第二群を構成する第二回転体８４とは、その回転中心８５が同軸上に配置され、独立して回転できるように構成されており、前記第一回転体８３の前記第一ボンドヘッド１０１と第三ボンドヘッド１０２と第五ボンドヘッド１０３と、前記第二回転体８４の前記第二ボンドヘッド３０１と第四ボンドヘッド３０２と第六ボンドヘッド３０３とは、交互に配置されるように構成されている。これにより、前記各ボンドヘッド１０１〜１０３、３０１〜３０３に設けられた第一群又は前記第二群のツール８１，・・・うちの一方の群に属するツール８１を前記ピックアップポイント５１に移動した状態で、他方の群に属するツール８１が前記ボンディングポイント７１に移動されるように構成されている。
【００７６】
前記ダイボンダ１には、図１及び図２に示したように、前記ピックアップポイント５１側である前記突き上げユニット２２の上部には、前記ピックアップポイント５１に移動されたツール８１による荷重を制御するピック荷重機構３３１が設けられており、前記ボンディングポイント７１側である前記ワークユニット１２の上部には、前記ボンディングポイント７１に移動されたツール８１による荷重を制御するプレース荷重機構３３２が設けられている。
【００７７】
これらの荷重機構３３１，３３２は、図外の箇所に支持されており、前記両荷重機構３３１，３３２の固定点は前記マルチツールヘッド８２と分離され、各荷重機構３３１，３３２の重量が前記前記マルチツールヘッド８２を構成する前記各回転体８３，８４に加わらないように構成されている。なお、高さ保持板３３３，３３３は、各ヘッドが移動する際に高さ方向を保持する為のものである。
【００７８】
前記ピック荷重機構３３１のベース３４１には、図２及び図５に示したように、荷重アクチュエータ３４２が設けられており、該荷重アクチュエータ３４２は、供給される電流に応じた付勢力を伸張方向へ出力するように構成されている。この荷重アクチュエータ３４２の先端の設けられた荷重ヘッド３４３は、その先端が二股に形成されており、その間には、軸３４５を介して支持されたローラ３４６が回転自在に支持されている。
【００７９】
このローラ３４６は、図６に示すように、前記各回転体８３，８４に設けられた前記各ボンドヘッド１０１〜１０３、３０１〜３０３が前記ピックアップポイント５１へ移動された際に、当該ボンドヘッド１０１〜１０３、３０１〜３０３に設けられた前記荷重リンク１２３の前記上方延出部１２２に当接するように構成されており、前記荷重アクチュエータ３４２からの出力が前記荷重リンク１２３の前記上方延出部１２２に伝達されることによって、前記コイルスプリング１２７により前記荷重リンク１２３に加えられた一定荷重１３１から前記荷重アクチュエータ３４２からの付勢力３５１を減算した制御荷重３５２を前記ツール８１に加えられるように構成されている。
【００８０】
また、前記プレース荷重機構３３２も前述と同構造を備えており、同一又は同等部分に付いては、同符号を付して説明する。すなわち、図２及び図５に示したように、前記プレース荷重機構３３２のベース３４１にも、荷重アクチュエータ３４２が設けられており、該荷重アクチュエータ３４２は、供給される電流に応じた付勢力を伸張方向へ出力するように構成されている。この荷重アクチュエータ３４２の先端の設けられた荷重ヘッド３４３は、その先端が二股に形成されており、その間には、軸３４５を介して支持されたローラ３４６が回転自在に支持されている。
【００８１】
このローラ３４６は、図６に示したように、前記各回転体８３，８４に設けられた前記各ボンドヘッド１０１〜１０３、３０１〜３０３が前記ピックアップポイント５１へ移動された際に、当該ボンドヘッド１０１〜１０３、３０１〜３０３に設けられた前記荷重リンク１２３の前記上方延出部１２２に当接するように構成されており、前記荷重アクチュエータ３４２からの出力が前記荷重リンク１２３の前記上方延出部１２２に伝達されることによって、前記コイルスプリング１２７により前記荷重リンク１２３に加えられた一定荷重１３１から前記荷重アクチュエータ３４２からの付勢力３５１を減算した制御荷重３５２を前記ツール８１に加えられるように構成されている。
【００８２】
前記ピック荷重機構３３１及び前記プレース荷重機構３３２の荷重アクチュエータ３４２は、それぞれ独立して制御されるように構成されている。これにより、前記ピックアップポイント５１に配置されたツール８１と前記ボンディングポイント７１に配置されたツール８１とでは、それぞれ適した最適な荷重が加えられるように構成されている。
【００８３】
また、前記ダイボンダ１は、図７及び図８に示すように、前記ボンディングユニット１３による前記各ツール８１，・・・の移動軌跡３６１上に通過するツール８１の画像を取得する画像取得手段としての認識カメラ３６２が前記ピックアップポイント５１と前記ボンディングポイント７１間の認識位置３６３に設けられており、当該認識カメラ３６２によって前記ツール８１の下面からの画像を取得するとともに、当該取得画像を解析することによって、前記各ツール８１，・・・の取付位置を検出できるように構成されている。
【００８４】
そして、前記ボンディングユニット１３を駆動する図外の駆動機構と、ウエハホルダ２１を駆動する図外のホルダ駆動機構と、前記ユニット駆動機構４１と、前記昇降機構と、前記テーブル駆動機構６１と、荷重アクチュエータ３４２と、前記認識カメラ３６２等は、図外の制御装置に接続されており、該制御装置からの制御信号に従って動作するように構成されている。この制御装置は、例えばパソコンで構成されており、ハードディスク等の記憶装置に記憶されたプログラムに従って動作することにより、一連のボンディング動作を行えるように構成されている。
【００８５】
図８は、前記ボンディングユニット１３における各ボンドヘッド１０１〜１０３、３０１〜３０３の動作を示すフローチャートで、図９は、その動作を示す説明図であり、前記第一群に属する前記第一ボンドヘッド１０１では、第一回転体８３に設けられた第一回転機構１７１によってツール８１の回転制御することでピックアップするチップ４に合わせてツール８１をピックアップ回転補正し（Ｓ１）、ピックアップポイント５１にてチップ４をピックアップして（Ｓ２）、前記認識カメラ３６２上にてピックアップしたチップ４の位置認識を行うとともに（Ｓ３）、第一停止点で停止した後（Ｓ４）、前記第一回転機構１７１でツール８１の回転制御してピックアップしたチップ４の状態に基づいてプレース回転補正を行う（Ｓ５）。
【００８６】
この状態において、前記ツール８１に保持したチップ４をリードフレーム６に設定されたボンディング箇所にボンディングして（Ｓ６）、第二停止点で停止するとともに（Ｓ７）。第三停止点で停止した後（Ｓ８）、前記ステップＳ１へ戻る。
【００８７】
また、前記第一群に属する前記第三ボンドヘッド１０２では、前記第一停止点で停止した後（ＳＢ１）、前記第一回転機構１７１でツール８１の回転制御してピックアップしたチップ４の状態に基づいてプレース回転補正を行い（ＳＢ２）、前記ツール８１に保持したチップ４をリードフレーム６に設定されたボンディング箇所にボンディングする（ＳＢ３）。
【００８８】
そして、第二停止点で停止するとともに（ＳＢ４）、第三停止点で停止した後（ＳＢ５）、前記第一回転機構１７１によってツール８１の回転制御することでピックアップするチップ４に合わせてツール８１をピックアップ回転補正し（ＳＢ６）、ピックアップポイント５１にてチップ４をピックアップして（ＳＢ７）、前記認識カメラ３６２上にてピックアップしたチップ４の位置認識を行ってから（ＳＢ８）、前記ステップＳＢ１へ戻る。
【００８９】
さらに、前記第一群に属する前記第五ボンドヘッド１０３では、前記第二停止点で停止するとともに（ＳＣ１）、第三停止点で停止した後（ＳＣ２）、前記第一回転機構１７１によってツール８１の回転制御することでピックアップするチップ４に合わせてツール８１をピックアップ回転補正し（ＳＣ３）、ピックアップポイント５１にてチップ４をピックアップして（ＳＣ４）、前記認識カメラ３６２上にてピックアップしたチップ４の位置認識を行う（ＳＣ５）。
【００９０】
その後、前記第一停止点で停止した後（ＳＣ６）、前記第一回転機構１７１でツール８１の回転制御してピックアップしたチップ４の状態に基づいてプレース回転補正を行い（ＳＣ７）、前記ツール８１に保持したチップ４をリードフレーム６に設定されたボンディング箇所にボンディングして（ＳＣ８）、前記ステップＳＣ１へ戻る。
【００９１】
一方、前記第二群に属する前記第二ボンドヘッド３０１では、前記認識カメラ３６２上にてピックアップしたチップ４の位置認識を行うとともに（ＳＤ１）、第一停止点で停止した後（ＳＤ２）、前記第二回転機構３２１でツール８１の回転制御してピックアップしたチップ４の状態に基づいてプレース回転補正を行った後（ＳＤ３）、前記ツール８１に保持したチップ４をリードフレーム６に設定されたボンディング箇所にボンディングする（ＳＤ４）。
【００９２】
その後、第二停止点で停止するとともに（ＳＤ５）、第三停止点で停止した後（ＳＤ６）、第二回転体８４に設けられた第二回転機構３２１によってツール８１の回転制御することでピックアップするチップ４に合わせてツール８１をピックアップ回転補正し（ＳＤ７）、ピックアップポイント５１にてチップ４をピックアップして（ＳＤ８）、前記ステップＳＤ１へ戻る。
【００９３】
また、前記第二群に属する前記第四ボンドヘッド３０２では、前記第二回転機構３２１でツール８１の回転制御してピックアップしたチップ４の状態に基づいてプレース回転補正を行った後（ＳＦ１）、前記ツール８１に保持したチップ４をリードフレーム６に設定されたボンディング箇所にボンディングし（ＳＦ２）、前記第二停止点で停止するとともに（ＳＦ３）、前記第三停止点で停止する（ＳＦ４）。
【００９４】
その後、前記第二回転体８４に設けられた第二回転機構３２１によってツール８１の回転制御することでピックアップするチップ４に合わせてツール８１をピックアップ回転補正し（ＳＦ５）、ピックアップポイント７１にてチップ４をピックアップして（ＳＦ６）、前記認識カメラ３６２上にてピックアップしたチップ４の位置認識を行うとともに（ＳＦ７）、前記第一停止点で停止した後（ＳＦ８）、前記ステップＳＦ１へ戻る。
【００９５】
さらに、前記第二群に属する前記第六ボンドヘッド３０３では、前記第三停止点で停止した後（ＳＧ１）、前記第二回転体８４に設けられた第二回転機構３２１によってツール８１の回転制御することでピックアップするチップ４に合わせてツール８１をピックアップ回転補正し（ＳＧ２）、ピックアップポイント５１にてチップ４をピックアップして（ＳＧ３）、前記認識カメラ３６２上にてピックアップしたチップ４の位置認識を行うとともに（ＳＧ４）、前記第一停止点で停止する（ＳＧ５）。
【００９６】
その後、前記第二回転機構３２１でツール８１の回転制御してピックアップしたチップ４の状態に基づいてプレース回転補正を行い（ＳＧ６）、前記ツール８１に保持したチップ４をリードフレーム６に設定されたボンディング箇所にボンディングし（ＳＧ７）、前記第二停止点で停止してから（ＳＧ８）、前記ステップＳＧ１へ戻る。
【００９７】
一方、図１０から図１２は、ツール位置を調整する際のフローチャートであり、ツール位置の調整を行う際には、前記各ツール８１，・・・から基準となるツール８１を選択し（ＳＨ１）、当該ツール８１を前記認識カメラ３６２上に移動して、当該ツール８１の先端のツール画像５０１を取得して画像処理を行うことで、当該ツール８１の中心座標をツール中心５０２として求めた後（ＳＨ２）、このツール中心５０２が前記認識カメラ３６２のカメラ中心５０３と一致するように、当該認識カメラ３６２をモーター又は手動で移動して、ツール中心５０２とカメラ中心５０３とを一致させ、このカメラ位置を基準とする（ＳＨ３）。
【００９８】
次に、ボンディング開始時において、前記認識カメラ３６２で他のツール８１のツール画像５０１を取得して、各ツール８１，・・・のツール中心５０２とカメラ中心５０３とのズレ量を画像解析によって求め（ＳＨ４）、求められた各ズレ量をツール８１，・・・毎に前記制御装置内のハードディスク等の記録部に書き込んで保存する（ＳＨ５）。これにより、以後は、前記基準のツール８１のみをテーィチングするだけでよい。
【００９９】
そして、ボンディングを開始してウエハリング２上のチップ４をピックアップする際には、ピックアップを行うツール８１に関連付けられたズレ量を前記記録部から読み出し、このズレ量に基づいて、図１２に示したように、前記ウエハユニット１１及び前記突き上げユニット２２によって前記ウエハリング２及び前記突き上げヘッド２３を移動することによって、当該ツール８１による正確なピックアップを可能とする（ＳＨ６）。
【０１００】
このとき、前記第一群を構成する第一回転体８３と前記第二群を構成する第二回転体８４とが独立して回転可能に構成されているので、前記第一回転体８３によって前記ピックアップポイント５１又は前記ボンディングポイント７１に移動されたツール８１を、当該第一回転体８３の回転制御によって、その移動軌跡３６１の接線方向６０１，６０１への微調整を行うことができる（図４参照）。
【０１０１】
以上の構成にかかる本実施の形態において、第一群に属するツール８１，・・・をピックアップポイント５１に配置した状態では、第二群に属するツール８１，・・・がボンディングポイント７１に配置されるように構成されており、前記ピックアップポイント５１に配置された前記第一群に属するツール８１，・・・は、第一回転機構１７１によって回転される。また、前記ボンディングポイント７１に配置された前記第二群に属するツール８１，・・・は、第二回転機構３２１によって回転される。
【０１０２】
これにより、ツール８１の回転を要するピックアップ時及びボンディング時において、ピックアップするツール８１とボンディングするツール８１とを前記各回転機構１７１，３２１によって独立して回動することができる。
【０１０３】
このため、各ツール８１，・・・に応じて回転機構を設けることなく、ピックアップ時での回転調整とボンディング時での回転調整とを、不具合なく行うことができる。
【０１０４】
このとき、前記第一回転機構１７１は、前記第一群に属するツール８１，・・・を回動するように構成されており、前記第二回転機構３２１は、前記第二群に属するツール８１，・・・を回動するように構成されている。
【０１０５】
このため、前記各群においてツール８１を増やした場合であっても、前記各回転機構１７１，３２１を増設することなく、ピックアップ時及びボンディング時でのツール８１の回転を独立して行うことができる。
【０１０６】
したがって、ツール８１と同数の回転機構が必要となる従来と比較して、ツール数を増加した場合であっても、回転機構を構成する機構部分や回転モータ等を増設が不要となり、重量増を抑えることができる。これにより、作動時の高速化を図ることができる。
【０１０７】
また、回転機構の増設が不要なため、低コスト化を図ることができる。さらに、回転機構の増加に伴う配線増も防止できるため、配索の簡素化を図ることができる。
【０１０８】
また、前記ピックアップポイント５１に移動されたツール８１による荷重を制御するピック荷重機構３３１と、前記ボンディングポイント７１に移動されたツール８１による荷重を制御するプレース荷重機構３３２とを備えており、前記ピックアップポイント５１に移動されたツール８１による荷重を前記ピック荷重機構３３１で制御することができるとともに、前記ボンディングポイント７１に移動されたツール８１による荷重を前記プレース荷重機構３３２によって制御することができる。
【０１０９】
このため、ツール８１，・・・毎に荷重機構を設ける必要があった従来と比較して、ツール数を増加する場合であっても、荷重機構の増設が不要となり、重量増を抑えることができる。
【０１１０】
また、荷重機構の増設が不要なため、低コスト化を図ることができる。さらに、荷重機構の増加に伴う配線増も防止できるため、配索の簡素化を図ることができる。
【０１１１】
さらに、前記ピック荷重機構３３１を前記ピックアップポイント５１側に設定し、前記各回転体８３，８４と別箇所に固定するとともに、前記プレース荷重機構３３２を前記ボンディングポイント７１側に設定し、前記各回転体８３，８４と別箇所に固定することによって、前記各回転体８３，８４の重量増を防止することができる。
【０１１２】
このため、荷重機構が回転体に設けられた場合と比較して、前記各回転体８３，８４の軽量化を図ることができ、高速化に貢献することができる。
【０１１３】
加えて、前記第一群を構成する第一回転体８３と前記第二群を構成する第二回転体８４とを独立して回転可能に構成したので、前記第一回転体８３によって前記ピックアップポイント５１又は前記ボンディングポイント７１に移動されたツール８１を、当該第一回転体８３の回転制御によって、その移動軌跡３６１の接線方向６０１，６０１への微調整を行うことができる（図４参照）。
【０１１４】
また、これと独立して前記第二回転体８４によって前記ボンディングポイント７１又は前記ピックアップポイント５１に移動されたツール８１を、当該第二回転機構３２１の回転制御によって、その移動軌跡３６１の接線方向６０１，６０１への微調整を行うことができる（図４参照）。
【０１１５】
ここで、前記第一群と前記第二群とが同一の回転体に設定された場合、一方のツール８１をピックアップポイント５１に合わせて回転体を制御すると、前記ボンディングポイント７１側に配置された他方のツール８１も動いてしまう。このため、このような構造にあっては、いずれか一方にツール位置を微調整する為の位置調整機構が必要となる。このとき、この位置調整機構では、微調整が可能なボールねじ等の精密機構が必要となるが、これらの精密機構にあっては、寿命が比較的短いという欠点を有している。
【０１１６】
そこで、本実施の形態のように構成することによって、ツール位置を微調整する為の位置調整機構が不要となるため、機構全体としての長寿化を図ることができる。
【０１１７】
一方、前記ダイボンダ１では、前記各ツール８１，・・・の移動軌跡３６１上に、通過するツール８１，・・・の画像を取得する認識カメラ３６２を設け、該認識カメラ３６２で取得した画像から前記各ツール８１，・・・の取付位置を検出することによって、ツール８１の位置ズレを自動検出することができる。
【０１１８】
これにより、ツール８１の位置ズレを人手によって検出していた従来と比較して、調整時間を短縮することができる。
【０１１９】
また、前記認識カメラ３６２で取得した各ツール８１，・・・のツール画像５０１を用いて対応するツール８１の取付位置情報を個別に管理し、これらの取付位置情報を用いることによって、対応するツール８１によるピックアップ位置の補正を行うことができる。
【０１２０】
これにより、作動中でのピックアップ位置の補正が可能となり、正確なピックアップが可能となり、ボンディング精度が向上する。
【０１２１】
また、手作業で調整作業を行う場合と比較して、作業者毎に生じ得る調整むらを防止し、調整精度の安定化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１    ダイボンダ
４    チップ
６    リードフレーム
５１    ピックアップポイント
７１    ボンディングポイント
８１    ツール
８２    マルチツールヘッド
８３    第一回転体
８４    第二回転体
８５    回転中心
１７１    第一回転機構
３３１    ピック荷重機構
３３２    プレース荷重機構
３６１    移動軌跡
３６２    認識カメラ
５０１    ツール画像
【図１】
2011018735.tif 000003
【図２】
2011018735.tif 000004
【図３】
2011018735.tif 000005
【図４】
2011018735.tif 000006
【図５】
2011018735.tif 000007
【図６】
2011018735.tif 000008
【図７】
2011018735.tif 000009
【図８】
2011018735.tif 000010
【図９】
2011018735.tif 000011
【図１０】
2011018735.tif 000012
【図１１】
2011018735.tif 000013
【図１２】
2011018735.tif 000014
【図１３】
2011018735.tif 000015