(57)【要約】【課題】装置の大型化を招くことなく、補助ユニットの追加を容易とすることができるボンディング装置を提供する。【解決手段】旋回アーム３４の両端にボンディングヘッド４１，４２を設け、各ボンディングヘッド４１，４２を、旋回軸３２を中心とした仮想円４３上に配置する。ピックアップポジション２とボンディングポジション４も仮想円４３上に配置し、一方のボンディングヘッド４１，４２をピックアップポジション２に配置してウェーハリング２２のチップ３をピックアップすると、他のボンディングヘッド４１，４２がボンディングポジション４に配置されリードフレーム１３にチップ３をボンディングするように構成する。仮想円４３上に補助機能を備えた第１及び第２補助ユニット７１，７２を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピックアップポジションに配置されたチップをボンディングヘッドでピックアップしてボンディングポジションへ移送するとともに、前記ボンディングヘッドで前記ボンディングポジションに移送された前記チップをワークにボンディングするボンディング装置において、
旋回軸を中心として回動される回動部に複数の前記ボンディングヘッドを設け、各ボンディングヘッドを前記旋回軸を中心とした仮想円上に配置するとともに、前記回動部に設けられたいずれかのボンディングヘッドが前記ピックアップポジションに配置された状態で他のボンディングヘッドが前記ボンディングポジションに配置されるように前記各ボンディングヘッドを配設して、前記ボンディングポジションに配置されたボンディングヘッドによるチップのボンディングと前記ピックアップポジションに配置されたボンディングヘッドによるチップのピックアップとを並行実施可能に構成する一方、
補助機能を備えた補助ユニットを前記仮想円上に配設したことを特徴とするボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップをワークにボンディングするボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークとしてのリードフレームにチップをボンディングする際には、図３の（ａ）に示すように、ボンディング装置８０１が用いられている。
【０００３】
このボンディング装置８０１には、搬送レール８１１が設けられており、該搬送レール８１１上には、前記リードフレーム８１２が配置されている。前記搬送レール８１１の下部には、ウェーハリング８１３が配置されており、該ウェーハリング８１３には、チップが支持されている。
【０００４】
このボンディング装置８０１は、ボンディングアームに支持されたボンディングヘッドを備えており（図示省略）、該ボンディングヘッドを作動することによって、ピックアップポジションのチップを前記リードフレーム８１２上のボンディングポジションに移送してボンディングできるように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなボンディング装置８０１において、ボンディングヘッドに設けられたツールが金属製の場合、付着したシリコンを自動で取り除く為のクリーニングユニットの追加が要求されることがある。また、前記ツールがラバー製の場合、当該ツールを自動交換する為の交換ユニットの追加が要求されることがある。
【０００６】
このような補助的な機能を備えた補助ユニット８２１を追加する場合、図３の（ｂ）に示すように、該搬送レール８１１の奥側に設置スペースを確保する必要がある。
【０００７】
この場合、前記ボンディングヘッドのストローク８３１の延長が余儀なくされ、ボンディング装置８０１の大型化を招いてしまう。
【０００８】
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、装置の大型化を招くことなく、補助ユニットの追加を容易とすることができるボンディング装置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】
【０００９】
前記課題を解決するために本発明のボンディング装置にあっては、ピックアップポジションに配置されたチップをボンディングヘッドでピックアップしてボンディングポジションへ移送するとともに、前記ボンディングヘッドで前記ボンディングポジションに移送された前記チップをワークにボンディングするボンディング装置において、旋回軸を中心として回動される回動部に複数の前記ボンディングヘッドを設け、各ボンディングヘッドを前記旋回軸を中心とした仮想円上に配置するとともに、前記回動部に設けられたいずれかのボンディングヘッドが前記ピックアップポジションに配置された状態で他のボンディングヘッドが前記ボンディングポジションに配置されるように前記各ボンディングヘッドを配設して、前記ボンディングポジションに配置されたボンディングヘッドによるチップのボンディングと前記ピックアップポジションに配置されたボンディングヘッドによるチップのピックアップとを並行実施可能に構成する一方、補助機能を備えた補助ユニットを前記仮想円上に配設した。
【００１０】
すなわち、このボンディング装置では、回動部に設けられたいずれかのボンディングヘッドがピックアップポジションに配置された状態で、他のボンディングヘッドがボンディングポジションに配置されるように構成されており、前記ボンディングポジションに配置されたボンディングヘッドでチップのボンディングを行う際には、これと同時に前記ピックアップポジションに配置されたボンディングヘッドによってチップがピックアップされる。
【００１１】
次に、前記回動部を回動すると、チップをピックアップして保持したボンディングヘッドがボンディングポジションへ移動されるとともに、チップを保持しないボンディングヘッドがピックアップポジションへ移動され、チップのボンディングとピックアップとが同時に行われる。
【００１２】
そして、前記回動部で回動される前記各ボンディングヘッドは、仮想円上を移動することとなり、この仮想円上には、例えばボンディングヘッドに設けられたツールを自動交換する為の交換ユニットや、ボンディングヘッドのツールに付着したシリコンを自動で取り除く為のクリーニングユニットや、ボンディングヘッドのツールに保持されたチップの保持状態を検査する検査ユニット等の補助機能を備えた補助ユニットが配設されている。
【００１３】
このため、前記ピックアップポジションと前記ボンディングポジションとの間をボンディングヘッドが直線移動する従来のように、該ボンディングヘッドの移動経路を延長すること無く、前記補助ユニットを設けることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明のボンディング装置にあっては、回動部に設けられたいずれかのボンディングヘッドがピックアップポジションに配置された状態で、他のボンディングヘッドがボンディングポジションに配置されるため、該ボンディングポジションに配置されたボンディングヘッドでチップのボンディングを行うのと同時に、前記ピックアップポジションに配置されたボンディングヘッドによってチップをピックアップすることができる。
【００１５】
このため、ボンディングアームに設けられたボンディングヘッドをピックアップポジションとボンディングポジション間で直線往復移動してボンディングを行う構造上、ピックアップ時のプロセスタイムとボンディング時でのプロセスタイムとを、それぞれ要した従来と比較して、サイクルタイムを短くすることができる。これにより、生産能力の向上を図ることができる。
【００１６】
そして、前記各ボンディングヘッドが移動する仮想円上に、補助機能を備えた補助ユニットが配設することによって、前記ピックアップポジションと前記ボンディングポジションとの間をボンディングヘッドが直線移動する従来のように、該ボンディングヘッドの移動経路を延長すること無く、前記補助ユニットを設けることができる。
【００１７】
このため、装置の基本構成を変更すること無く、補助ユニットの追加要求に対して容易に対応することができる。
【００１８】
また、前記補助ユニットを設ける際に前記ボンディングヘッドのストロークの延長が余儀なくされた従来と比較して、補助ユニットを設置する為の新たなスペースが不要となる。
【００１９】
したがって、装置の大型化を招くことなく、補助ユニットの追加を容易とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるボンディング装置１を示す図であり、該ボンディング装置１は、ピックアップポジション２に配置されたチップ３をボンディングヘッドでピックアップしてボンディングポジション４へ移送するとともに、前記ボンディングヘッドで前記ボンディングポジション４に移送した前記チップ３をワークにボンディングする装置である。
【００２１】
すなわち、前記ボンディング装置１の装置本体には、搬送レール１１が延設されており、該搬送レール１１上には、サブステージ１２が移動可能に支持されている。このサブステージ１２は、図外のフィーダーから供給された短冊状のワークとしてのリードフレーム１３を載置するとともに、前記搬送レール１１に沿って移動することで、載置された前記リードフレーム１３をボンディングゾーン１４へ移動できるように構成されており、このボンディングゾーン１４では、当該サブステージ１２を間欠移動することによって、前記リードフレーム１３に設定されたボンディングポイントを順次前記ボンディングポジション４へ移動できるように構成されている。
【００２２】
前記搬送レール１１の図中右方には、ウェーハテーブル２１が設けられており、該ウェーハテーブル２１には、ウェーハリング２２が支持されている。該ウェーハリング２２のシート２３上には、ウェーハがダイシングされてなる前記チップ３，・・・が載置されており、前記ウェーハテーブル２１で前記ウェーハリング２２をＸ−Ｙ方向へ移動することによって、ピックアップ対象となるチップ３を前記ピックアップポジション２に移動できるように構成されている。
【００２３】
このピックアップポジション２と前記ボンディングポジション４と中間地点の上部には、図１の（ｂ）に示すように、回転機構３１が設けられており、該回転機構３１は、図外の支持構造体を介して装置本体に固定されている。この回転機構３１は、モータを備えて構成されており、当該回転機構３１からは、前記モータで回転制御される旋回軸３２が下方へ向けて延出している。この旋回軸３２には、前記回転機構３１によって水平面上で回動される回動部３３が設けられており、該回動部３３は、水平方向へ直線状に延在する旋回アーム３４で構成されている。
【００２４】
該旋回アーム３４は、その中心部が前記旋回軸３２に固定されており、当該旋回アーム３４の一端には、図外のヘッド駆動部を介して第１ボンディングヘッド４１が設けられている。また、前記旋回アーム３４の他端には、図外のヘッド駆動部を介して第２ボンディングヘッド４２が設けられており、前記各ボンディングヘッド４１，４２は、前記旋回軸３２を中心とした仮想円４３上であって前記旋回軸３２を通過する仮想直線４４と前記仮想円４３とが交差する交差点に配置されるとともに、各ボンディングヘッド４１，４２でチップ３をピックアップする前記ピックアップポジション２及び前記各ボンディングヘッド４１，４２でチップ３をボンディングする前記ボンディングポジション４も同一の仮想円４３上に配置されている。
【００２５】
また、前記ピックアップポジション２及び前記ボンディングポジション４は、前記旋回軸３２を中心とした対称位置に設定されており、前記旋回アーム３４に設けられたいずれかのボンディングヘッド４１，４２を前記ピックアップポジション２に配置した状態で、他のボンディングヘッド４１，４２が前記ボンディングポジション４に配置されるように構成されている。
【００２６】
そして、前記各ヘッド駆動部は、対応するボンディングヘッド４１，４２を上下方向及び回転方向へ駆動できるように構成されており、各ボンディングヘッド４１，４２のツール５１，５１に保持されたチップ３をボンディングする際及び前記各ボンディングヘッド４１，４２のツール５１，５１でチップ３をピックアップする際に、各ボンディングヘッド４１，４２をＺ方向に上下動するとともにθ方向に回動できるように構成されている。
【００２７】
なお、前記装置本体と前記各ボンディングヘッド４１，４２との間には、各ボンディングヘッド４１，４２のそれぞれのツール５１，５１に負圧を供給する為のバキュームホースが配索されており、前記装置本体と前記各ヘッド駆動部との間には、ハーネスが配索されているものとする。
【００２８】
これにより、前記ボンディングポジション４に配置されたボンディングヘッド４１，４２によるチップ３のボンディングと、前記ピックアップポジション２に配置されたボンディングヘッド４１，４２によるチップ３のピックアップとを並行して行えるように構成されている。
【００２９】
また、前記回転機構３１を構成するモータは、制御部６１に接続されており、該制御部６１から出力される制御信号に応じて作動するように構成されている。この制御部６１は、マイコンを中心に構成されており、前記旋回アーム３４を１８０度回転して各ボンディングヘッド４１，４２でチップ３のピックアップ及びボンディングを行った後、当該旋回アーム３４を１８０度反転して各ボンディングヘッド４１，４２でのチップ３のピックアップ及びボンディングを行う動作を繰り返し行えるように構成されている。
【００３０】
そして、前記仮想円４３上には、図２に示すように、補助機能を備えた対を成す第１補助ユニット７１と第２補助ユニット７２とが設けられている。
【００３１】
すなわち、前記第１補助ユニット７１は、前記仮想直線４４を境とした一方側に配置されるとともに、前記第２補助ユニット７２は、前記仮想直線４４を境とした他方側に配置されており、本実施の形態において、前記両補助ユニット７１，７２は、前記搬送レール１１に近接して設けられている。これにより、１８０度毎に反転駆動される前記第１ボンディングヘッド４１には、前記第１補助ユニット７１が対応するとともに、前記第２ボンディングヘッド４２には、前記第２補助ユニット７２が対応するように構成されている。
【００３２】
これらの補助ユニット７１，７２としては、例えば前記各ボンディングヘッド４１，４２に設けられたツール５１，５１を自動交換する為の交換ユニットや、前記各ボンディングヘッド４１，４２のツール５１，５１に付着したシリコンを自動で取り除く為のクリーニングユニットや、前記各ボンディングヘッド４１，４２のツール５１，５１に保持されたチップ３の保持状態を検査する検査ユニット等が挙げられ、前記各ボンディングヘッド４１，４２に対する補助的な機能を備えたユニットで構成される。
【００３３】
以上の構成にかかる本実施の形態において、前記回動部３３に設けられたいずれかのボンディングヘッド４１，４２がピックアップポジション２上に配置された状態で、他のボンディングヘッド４１，４２が前記ボンディングポジション４上に配置されるため、前記ボンディングポジション４上に配置されたボンディングヘッド４１，４２でチップ３のボンディングを行うのと同時に、前記ピックアップポジション２上に配置されたボンディングヘッド４１，４２によってチップ３をピックアップすることができる。
【００３４】
このため、ボンディングアームに設けられたボンディングヘッドをピックアップポジションとボンディングポジション間で直線往復移動してボンディングを行う構造上、ピックアップ時のプロセスタイムとボンディング時でのプロセスタイムとを、それぞれ要した従来と比較して、サイクルタイムを短くすることができる。これにより、生産能力の向上を図ることができる。
【００３５】
そして、前記制御部６１で前記回動部３３を１８０度反転することにより、チップ３をピックアップして保持したボンディングヘッド４１，４２がボンディングポジション４へ移動されるとともに、チップ３を保持しないボンディングヘッド４１，４２がピックアップポジション２へ移動され、チップ３のボンディングとピックアップとの並行実施が連続的に行われる。
【００３６】
このとき、前記制御部６１は、前記回動部３３を１８０度回転した際に当該回動部３３を反転するように構成されている。このため、前記各ボンディングヘッド４１，４２や各ヘッド駆動部に接続されたバキュームホースやハーネスの捩れや絡みを防止することができる。
【００３７】
そして、前記回動部３３で回動される前記各ボンディングヘッド４１，４２は、前記仮想円４３上を移動することとなり、この仮想円４３上には、例えばボンディングヘッド４１，４２に設けられたツール５１を自動交換する為の交換ユニットや、ボンディングヘッド４１，４２のツール５１に付着したシリコンを自動で取り除く為のクリーニングユニットや、ボンディングヘッド４１，４２のツール５１に保持されたチップ３の保持状態を検査する検査ユニット等の補助機能を備えた補助ユニット７１，７２が配設されている。
【００３８】
このため、前記ピックアップポジション２と前記ボンディングポジション４との間をボンディングヘッドが直線移動する従来のように、該ボンディングヘッド４１，４２の移動経路を延長すること無く、前記各補助ユニット７１，７２を設けることができる。これにより、装置本体の基本構成を変更すること無く、前記各補助ユニット７１，７２の追加要求に対して容易に対応することができる。
【００３９】
また、前記各補助ユニット７１，７２を設ける際に前記各ボンディングヘッドのストロークの延長が余儀なくされた従来と比較して、前記各補助ユニット７１，７２を設置する為の新たなスペースが不要となる。
【００４０】
したがって、装置本体の大型化を招くことなく、前記各補助ユニット７１，７２の追加を容易とすることができる。
【００４１】
そして、本実施の形態にあっては、前記ウェーハテーブル２１と前記搬送レール１１とが分離されているため、前記捕縄ユニット７１，７２を構成する際に、高さスペースを有効活用することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、前記回動部３３を旋回アーム３４で構成するとともに、該旋回アーム３４に二つのボンディングヘッド４１，４２を設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものでは無く、前記回動部３３を構成する旋回アーム及び該旋回アームに設けられたボンディングヘッドを増設しても良い。
【００４３】
また、本実施の形態では、前記回動部３３に前記各ボンディングヘッド４１，４２を上下動するヘッド駆動部を設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、旋回軸３２を上下動することによって前記回動部３３全体を上下動しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態を示す模式図で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２】同実施の形態に補助ユニットを設けた状態を示す模式図で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図３】（ａ）は従来のボンディング装置を示す模式図で、（ｂ）補助ユニットを追加した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    ボンディング装置
２    ピックアップポジション
３    チップ
４    ボンディングポジション
１３    リードフレーム
３２    旋回軸
３３    回動部
４１    第１ボンディングヘッド
４２    第２ボンディングヘッド
４３    仮想円
６１    制御部
７１    第１補助ユニット
７２    第２補助ユニット
【図１】
2008098320.tif 000003
【図２】
2008098320.tif 000004
【図３】
2008098320.tif 000005