(57)【要約】【課題】ボンディング装置において、簡便な構成で効果的に湾曲の大きな回路基板を吸着ステージに吸着させること。【解決手段】クランプ３０によって湾曲したリードフレーム２２の一端側を真空吸着ステージ２５の真空吸着面と略同一高さとなるように挟み込み、一端側の第１真空吸着孔２６ａがリードフレーム２２を吸着できるようにする挟み込み工程と、一端側から他端側に向かって各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅを順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲したリードフレーム２２順次真空吸着ステージ２５に吸着していく真空吸着工程と、を備える。【選択図】図４
2008192743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法であって、
クランプによって湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージの真空吸着面と略同一高さとなるように挟み込み、一端側の真空吸着孔が湾曲回路基板を吸着できるようにする挟み込み工程と、
一端側から他端側に向かって真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着工程と、
を有することを特徴とするボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法。
【請求項２】
回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備え、回路基板に向かって進退する真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法であって、
クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の挟み込み高さとなるように挟み込む挟み込み工程と、
真空吸着ステージの真空吸着面が湾曲回路基板の一端側の挟み込み高さと略同一高さとなるまで真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させる真空吸着ステージ進出工程と、
一端側から他端側に向かって真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって順次湾曲回路基板を真空吸着ステージに吸着していく真空吸着工程と、
を有することを特徴とするボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法。
【請求項３】
回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備え、回路基板に向かって進退する真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法であって、
クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の高さとなるように挟み込む挟み込み工程と、
真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔を真空として真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させ、湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージに吸着させる真空吸着ステージ進出工程と、
一端側から他端側に向かって他の真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって順次湾曲回路基板を真空吸着ステージに吸着していく真空吸着工程と、
を有することを特徴とするボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法において、
ボンディング装置は、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁とを含み、
真空吸着工程は、一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を所定時間ずつずらして開としていくこと、
を有することを特徴とするボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載のボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法において、
ボンディング装置は、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁とを含み、
真空吸着工程は、先に開となった開閉弁に対応する真空吸着孔の圧力が所定の圧力以下となった場合に次の開閉弁を開とするように一端側から他端側に向かって各開閉弁を順次開としていくこと、
を有することを特徴とするボンディング方法。
【請求項６】
回路基板を真空吸着する真空吸着面に真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、クランプの挟み込み動作と各開閉弁の開閉動作とを制御する制御部と、を含むボンディング装置であって、
前記制御部は、
クランプによって湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージの真空吸着面と略同一高さとなるように挟み込み、一端側の真空吸着孔が湾曲回路基板を吸着できるようにする挟み込み手段と、
一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着手段と、
を有することを特徴とするボンディング装置。
【請求項７】
回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、真空吸着ステージを回路基板に向かって進退する真空吸着ステージ進退機構と、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、クランプの挟み込み動作と各開閉弁の開閉動作と真空吸着ステージ進退機構の動作とを制御する制御部と、を含むボンディング装置であって、
前記制御部は、
クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の挟み込み高さとなるように挟み込む挟み込み手段と、
真空吸着ステージ進退機構によって真空吸着ステージの真空吸着面が湾曲回路基板の一端側の挟み込み高さと略同一高さとなるまで真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させる真空吸着ステージ進出手段と、
一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着手段と、
を有することを特徴とするボンディング装置。
【請求項８】
回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、真空吸着ステージを回路基板に向かって進退する真空吸着ステージ進退機構と、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、クランプの挟み込み動作と各開閉弁の開閉動作と真空吸着ステージ進退機構の動作とを制御する制御部と、を含むボンディング装置であって、
前記制御部は、
クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の高さとなるように挟み込む挟み込み手段と、
真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔に対応する開閉弁を開とし、真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔を真空として、真空吸着ステージ進退機構によって真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させ、湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージに吸着させる真空吸着ステージ進出手段と、
一端側から他端側に向かって他の各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、他の各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって順次湾曲回路基板を真空吸着ステージに吸着していく真空吸着手段と、
を有することを特徴とするボンディング装置。
【請求項９】
回路基板を真空吸着する真空吸着面に真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラムであって、
クランプによって湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージの真空吸着面と略同一高さとなるように挟み込み、一端側の真空吸着孔が湾曲回路基板を吸着できるようにする挟み込みプログラムと、
一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着プログラムと、
を有することを特徴とするボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラム。
【請求項１０】
回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、真空吸着ステージを回路基板に向かって進退する真空吸着ステージ進退機構と、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラムであって、
クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の挟み込み高さとなるように挟み込む挟み込みプログラムと、
真空吸着ステージ進退機構によって真空吸着ステージの真空吸着面が湾曲回路基板の一端側の挟み込み高さと略同一高さとなるまで真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させる真空吸着ステージ進出プログラムと、
一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着プログラムと、
を有することを特徴とするボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラム。
【請求項１１】
回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、真空吸着ステージを回路基板に向かって進退する真空吸着ステージ進退機構と、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラムであって、
クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の高さとなるように挟み込む挟み込みプログラムと、
真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔に対応する開閉弁を開とし、真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔を真空として、真空吸着ステージ進退機構によって真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させ、湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージに吸着させる真空吸着ステージ進出プログラムと、
一端側から他端側に向かって他の各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、他の各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって順次湾曲回路基板を真空吸着ステージに吸着していく真空吸着プログラムと、
を有することを特徴とするボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法及びプログラム並びにボンディング装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路のプリントされた回路基板に半導体ダイを装着するダイボンダや、回路基板上に装着された半導体ダイと回路基板の間をワイヤにて接続するワイヤボンダは、搬送されてくるリートフレームを吸着ステージの上面に真空吸着固定した状態でボンディング工程、あるいはディスペンシング工程を行う。一方、近年の薄型化の要求、高機能要求及び製造効率化の要求から、回路基板の薄板化、大型化が進むと共に、ダイの多層装着、いわゆるスタッキングが多用されるようになってきている。このように薄い回路基板の場合や多層装着においては回路基板に湾曲あるいは反りが生じてしまい、吸着ステージで回路基板を真空吸着して固定することができず、半導体ダイの装着、ディスペンシングあるいはワイヤボンディングができなくなる場合があった。
【０００３】
このような回路基板は上に凸となるように湾曲する場合が多い。特に多層装着を行う場合には、リードフレームの上に半導体ダイを装着する度に半導体ダイの装着側である上方向に向かって凸となる変形が生じ、大きな湾曲を生じてしまう。このように、半導体ダイが装着されて上に凸になるように湾曲した回路基板を吸着ステージに確実に吸着固定する方法として、内部に真空吸引孔を備えた吸着筒を吸着ステージを貫通させて上下に移動させる吸着固定装置がある。これは図２６（ａ）に示すように、半導体ダイ１１４が装着されて湾曲した回路基板１１２が吸着ステージ１００に搬送されてきたら、吸着筒１５０を回路基板１１２に当たるように上昇させて、内部の真空吸引孔１５２によって回路基板１１２を吸着し、その後、図２６（ｂ）に示すように、この吸着筒１５０を回路基板１１２が基板吸着面１１５の上に来るまで下降させて、基板吸着面１１５に備えられた複数の真空吸引孔１１１で回路基板１１２を吸着固定するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、薄板のシリコンウエハは鏡面仕上げ側の面が下に凸又は上に凸に湾曲することがある。下に凸の形状に湾曲したシリコンの薄板を固定板の上に真空吸着固定する際に、複数の真空吸着孔を略同心円状に配置して、その中心部分から周囲に向かって順次吸着動作を行って湾曲した薄板を吸着する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この吸着方法は、下に凸に湾曲した薄板を真空吸着することはできるものの、上に凸に湾曲した薄板を吸着する場合には、薄板の周辺部が先に吸着固定されてしまうので、中心部がバックリングを生じて波打った状態で固定板上に真空吸着されてしまうため、上に凸の湾曲薄板には適用できなかった（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
上に凸に湾曲した液晶表示素子の樹脂基板を定盤に固定する場合の吸着固定方法について、定盤の上方に空気の吹き出し口を設け、上方から空気圧で湾曲基板の一部を加圧して定盤に押さえ込むと共に、空気圧で定盤に押さえ込まれた部分に対応する定盤の部分の真空吸着孔を真空として吸着する方法が提案されている。そして、この空気による加圧とそれに対応する定盤部分の真空吸着を湾曲基板の一方の側から順次他方の側に向かって行い、湾曲した回路基板を順次定盤に吸着固定する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１３８２５３号公報
【特許文献２】特開昭５５−１６０４３９号公報
【特許文献３】特開昭２００３−４３４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年の回路基板の薄板化、大型化、によって回路基板の反りが大きくなり、更に、表面に多くの半導体ダイを多層に装着するようになると、この回路基板の湾曲、反りはますます大きくなる。上記の特許文献１に記載された従来技術によってこれに対応するには、吸着筒１５０を大きなストロークで上下動させることが必要で、この結果装置全体が大型となってしまうという問題があった。
【０００８】
また、回路基板にダイボンダによって半導体ダイを装着する場合には、接着剤を固着させるために回路基板を加熱することが必要である。上記の特許文献１に記載された従来技術では、吸着ステージにおいて吸着筒１５０を上下させるため、ボンディング工程と加熱工程とを別工程としていた。しかし、近年の製造効率化の要求から吸着ステージ１００の下部に回路基板を加熱するヒートブロックを設け、ボンディングと加熱を同時に行うものがある。ところが、特許文献１に示す従来技術の回路基板の吸着機構は、吸着ステージにおいて吸着筒１５０等を上下させるため吸着ステージにヒートブロックを取り付けられない。このため特許文献１に記載の従来技術は、ボンディングと加熱を同時に行うボンディング装置には用いることができず製造を効率的に行うことに対応できないという問題があった。
【０００９】
一方、湾曲した薄板を中央から順次周囲に向かって吸着していく特許文献２に記載された従来技術では、上に凸の形状の湾曲薄板に適用した場合には中央部がバックリングを起こしてしわができ、固定板に平らに吸着させることができないという問題がある。また、上方向への湾曲が大きくなるほど、中心部の真空吸着孔と湾曲薄板との距離が大きくなり、真空吸着力が弱くなって、吸着そのものがしにくくなるという問題もある。
【００１０】
特許文献３に記載されたように湾曲基板の上部から空気圧力を加えて湾曲基板を押さえ込むと共に定盤に真空吸着させる方法では、上部からの空気加圧装置が必要なことに加え、空気加圧によって先に接続したワイヤが変形したり、加熱された吸着ステージが冷却されてしまう等の問題があるため、ボンディング装置には適用することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、ボンディング装置において、簡便な構成で効果的に湾曲の大きな回路基板を吸着ステージに吸着させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法は、回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法であって、クランプによって湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージの真空吸着面と略同一高さとなるように挟み込み、一端側の真空吸着孔が湾曲回路基板を吸着できるようにする挟み込み工程と、一端側から他端側に向かって真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法は、回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備え、回路基板に向かって進退する真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法であって、クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の挟み込み高さとなるように挟み込む挟み込み工程と、真空吸着ステージの真空吸着面が湾曲回路基板の一端側の挟み込み高さと略同一高さとなるまで真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させる真空吸着ステージ進出工程と、一端側から他端側に向かって真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって順次湾曲回路基板を真空吸着ステージに吸着していく真空吸着工程と、有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法は、回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備え、回路基板に向かって進退する真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法であって、クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の高さとなるように挟み込む挟み込み工程と、真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔を真空として真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させ、湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージに吸着させる真空吸着ステージ進出工程と、一端側から他端側に向かって他の真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって順次湾曲回路基板を真空吸着ステージに吸着していく真空吸着工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法において、ボンディング装置は、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁とを含み、真空吸着工程は、一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を所定時間ずつずらして開としていくこととしても好適であるし、ボンディング装置は、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁とを含み、真空吸着工程は、先に開となった開閉弁に対応する真空吸着孔の圧力が所定の圧力以下となった場合に次の開閉弁を開とするように一端側から他端側に向かって各開閉弁を順次開としていくこと、としても好適である。
【００１６】
本発明に係るボンディング装置は、回路基板を真空吸着する真空吸着面に真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、クランプの挟み込み動作と各開閉弁の開閉動作とを制御する制御部と、を含むボンディング装置であって、前記制御部は、クランプによって湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージの真空吸着面と略同一高さとなるように挟み込み、一端側の真空吸着孔が湾曲回路基板を吸着できるようにする挟み込み手段と、一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るボンディング装置は、回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、真空吸着ステージを回路基板に向かって進退する真空吸着ステージ進退機構と、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、クランプの挟み込み動作と各開閉弁の開閉動作と真空吸着ステージ進退機構の動作とを制御する制御部と、を含むボンディング装置であって、前記制御部は、クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の挟み込み高さとなるように挟み込む挟み込み手段と、真空吸着ステージ進退機構によって真空吸着ステージの真空吸着面が湾曲回路基板の一端側の挟み込み高さと略同一高さとなるまで真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させる真空吸着ステージ進出手段と、一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るボンディング装置は、回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、真空吸着ステージを回路基板に向かって進退する真空吸着ステージ進退機構と、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、クランプの挟み込み動作と各開閉弁の開閉動作と真空吸着ステージ進退機構の動作とを制御する制御部と、を含むボンディング装置であって、前記制御部は、クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の高さとなるように挟み込む挟み込み手段と、真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔に対応する開閉弁を開とし、真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔を真空として、真空吸着ステージ進退機構によって真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させ、湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージに吸着させる真空吸着ステージ進出手段と、一端側から他端側に向かって他の各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、他の各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって順次湾曲回路基板を真空吸着ステージに吸着していく真空吸着手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明におけるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラムは、回路基板を真空吸着する真空吸着面に真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラムであって、クランプによって湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージの真空吸着面と略同一高さとなるように挟み込み、一端側の真空吸着孔が湾曲回路基板を吸着できるようにする挟み込みプログラムと、一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着プログラムと、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラムは、回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、真空吸着ステージを回路基板に向かって進退する真空吸着ステージ進退機構と、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラムであって、クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の挟み込み高さとなるように挟み込む挟み込みプログラムと、真空吸着ステージ進退機構によって真空吸着ステージの真空吸着面が湾曲回路基板の一端側の挟み込み高さと略同一高さとなるまで真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させる真空吸着ステージ進出プログラムと、一端側から他端側に向かって各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって湾曲回路基板を順次真空吸着ステージに吸着していく真空吸着プログラムと、を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係るボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラムは、回路基板を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔を備える真空吸着ステージと、真空吸着ステージを回路基板に向かって進退する真空吸着ステージ進退機構と、回路基板を両面から挟み込むクランプと、各真空吸着孔と真空装置とを接続する各流路に設けられた各開閉弁と、を含むボンディング装置における湾曲回路基板の吸着プログラムであって、クランプによって湾曲回路基板の一端側を所定の高さとなるように挟み込む挟み込みプログラムと、真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔に対応する開閉弁を開とし、真空吸着ステージの最も一端側にある真空吸着孔を真空として、真空吸着ステージ進退機構によって真空吸着ステージを湾曲回路基板に向かって進出させ、湾曲回路基板の一端側を真空吸着ステージに吸着させる真空吸着ステージ進出プログラムと、一端側から他端側に向かって他の各真空吸着孔に対応する各開閉弁を順次開とし、他の各真空吸着孔を順次真空として一端側から他端側に向かって順次湾曲回路基板を真空吸着ステージに吸着していく真空吸着プログラムと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、ボンディング装置において、簡便な構成で効果的に湾曲の大きな回路基板を吸着ステージに吸着させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係るボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法をダイボンダに適用した場合における実施形態について説明するが、ボンディング装置における湾曲回路基板の吸着方法の実施形態について説明する前に、ダイボンダの構成について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、ダイボンダ１０は、半導体ダイ接合用のカットされた熱圧着テープ片２３を貼り付けるリードフレーム２２を吸着固定するテープ貼り付け側の真空吸着ステージ２５と、真空吸着ステージ２５に吸着固定されたリードフレーム２２に熱圧着テープ片２３貼り付けるテープ貼り付けへッド１１と、熱圧着テープ片２３が貼り付けられたリードフレーム２２を吸着固定するボンディング側の真空吸着ステージ２５と、熱圧着テープ片２３の上から半導体ダイ２４を熱圧着するボンディングへッド１４と、リードフレームをテープ貼り付けへッド１１とボンディングへッド１４とに供給するフレームフィーダ１７と、熱圧着テープ４１を切断して熱圧着テープ片２３としてテープ貼り付けへッド１１に供給するカッタ６０と、ダイシングしたウエハを保持するウエハホルダ１８を備えている。以下、リードフレーム２２の送り方向をＸ方向、水平面内でＸ方向と直角方向をＹ方向、上下方向をＺ方向として説明する。
【００２５】
テープ貼り付けへッド１１は、ＸＹ平面内で自在に移動でき、先端にテープ吸着コレット１３を備えるテープ貼り付けアーム１２を備えている。また、テープ貼り付けへッド１１の内部には、テープ貼り付けアーム１２先端をＺ方向に移動させるＺ方向モータを備えている。テープ貼り付けアーム１２先端のテープ吸着コレット１３は、テープ貼り付けへッド１１のＸＹ方向の移動とＺ方向モータによってＸＹＺ方向に自在に移動することができるように構成されている。
【００２６】
ボンディングへッド１４もテープ貼り付けへッド１１と同様に、ＸＹ平面内で自在に移動でき、先端にボンディングコレット１６を備えるボンディングアーム１５を備えている。ボンディングへッド１４の内部には、ボンディングアーム１５先端をＺ方向に移動させるＺ方向モータを備えている。ボンディングアーム１５先端のボンディングコレット１６は、ボンディングへッド１４のＸＹ方向の移動とＺ方向モータによってＸＹＺ方向に自在に移動することができるように構成されている。
【００２７】
フレームフィーダ１７は、ダイボンダ１０のＸ方向に延びて対向して配置された２本のガイドレール１７ａ，１７ｅと図示しないリードフレーム搬送装置を備えている。そしてフレームフィーダ１７の一端にはリードフレーム２２をフレームフィーダ１７に供給するフレームローダ２０を備え、他の一端にはダイボンディングが終了したリードフレーム２２をフレームフィーダ１７から取り出すフレームアンローダ２１を備えている。テープ吸着へッド１１の位置のフレームフィーダ１７の２本のガイドレール１７ａ，１７ｅの間には、フレームフィーダ１７によって搬送されてきたリードフレーム２２を真空吸着するテープ貼り付け側の真空吸着ステージ２５が設けられ、ボンディングへッド１４の位置のフレームフィーダ１７の２本のガイドレール１７ａ，１７ｅの間には、フレームフィーダ１７によって搬送されてくる熱圧着テープ片２３の貼り付けられたリードフレーム２２を真空吸着するボンディング側の真空吸着ステージ２５が設けられている。
【００２８】
図２に示すように、テープ貼り付けへッド１１のＹ方向位置にはフレームフィーダ１７を挟んでカッタ６０が備えられている。カッタはリール６７に巻かれている熱圧着テープ４１をガイド４３に取り付けられたローラ４４によって繰り出し、カッタへッド４５によって所定の長さの熱圧着テープ片２３に切断するものである。
【００２９】
図２に示すように、ボンディングへッド１４のＹ方向位置にはフレームフィーダ１７を挟んでウエハホルダ１８が設けられている。ウエハホルダ１８にはダイ突き上げユニット１９が備えられている。ダイ突き上げユニット１９は、ウエハホルダ１８に保持されたウエハの中の１つの半導体ダイ２４を突き上げて、他の半導体ダイ２４との間に高低差を持たせ、ボンディングコレット１６がその１つの半導体ダイ２４を吸着することができるようにする装置である。
【００３０】
このように構成された、ダイボンダ１０のボンディング動作について簡単に説明する。フレームローダ２０から供給されたリードフレーム２２はフレームフィーダ１７によってテープ貼り付け側の真空吸着ステージ２５の上までＸ方向に送られてくる。送られてきたリードフレーム２２は、テープ貼り付け側の真空吸着ステージ２５に真空吸着、固定される。テープ貼り付けへッド１１はテープ吸着コレット１３をＸＹＺ方向に動作させてカッタ６０によって切断された熱圧着テープ片２３を真空吸着固定されたリードフレーム２２の所定の位置に貼り付ける。全ての熱圧着テープ片２３の貼り付けが終了すると、テープ貼り付け側の真空吸着ステージ２５の真空吸着固定が解除され、熱圧着テープ片２３が貼り付けられたリードフレーム２２はフレームフィーダ１７によってボンディング側の真空吸着ステージ２５までＸ方向に送られる。送られてきたリードフレーム２２は、ボンディング側の真空吸着ステージ２５に真空吸着、固定される。ボンディングへッド１４はボンディングコレット１６をＸＹＺ方向に動作させて、ダイ突き上げユニット１９によって突き上げられた半導体ダイ２４をウエハホルダ１８上のウエハからピックアップし、リードフレーム２２の熱圧着テープ片２３の上に圧着する。この際、リードフレーム２２は加熱されており熱圧着テープ片２３の接合用樹脂が溶けて半導体ダイ２４はリードフレーム２２の上に固定される。前述の動作を繰り返し行いリードフレーム２２に搭載すべき半導体ダイ２４を全て搭載した後に、ボンディング側の真空吸着ステージ２５の真空吸着固定が解除される。半導体ダイ２４が固定されたリードフレーム２２はフレームフィーダ１７によってフレームアンローダ２１に搬送され、取り出されて次の半導体製造工程に送られる。
【実施例１】
【００３１】
以上説明したダイボンダ１０に用いられる湾曲回路基板の吸着方法の実施形態について、図３及び図４を参照しながら説明する。実施形態の説明においては、ボンディング側の真空吸着ステージ２５における湾曲回路基板の吸着方法について説明するが、テープ貼り付け側の真空吸着ステージ２５においても同様に適用することができる。図３はボンディング側の真空吸着ステージ２５の詳細平面を示し、図４はダイボンダの制御系統を示している。図３、図４におけるＸＹＺの方向は図１、図２で説明したＸＹＺの方向と同一方向である。また、説明において、図１、図２で説明したのと同様の部位には同様の符号を付して説明は省略する。なお、真空とは、大気圧以下の圧力をいう。
【００３２】
図３を参照しながら、ボンディングへッド１４の位置の２本のガイドレール１７ａ，１７ｅの間に設けられたボンディング側の真空吸着ステージ２５について詳細に説明する。図３に示すように、真空吸着ステージ２５は、回路基板であるリードフレーム２２を真空吸着する真空吸着面に複数の真空吸着孔２６ａ〜２６ｅと各真空吸着孔に連通する溝２７ａ〜２７ｅが設けられている平板である。各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅは図示しない真空装置に接続され、真空装置を動作させることによって各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅを真空としてリードフレーム２２を真空吸着面上に真空吸着する。リードフレーム２２が真空吸着面に真空吸着されると、真空吸着孔２６ａ〜２６ｅに連接している各溝２７ａ〜２７ｅも真空となりリードフレーム２２を確実に真空吸着面上に真空固定することができる。この各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅはボンディングへッド１４のボンディングアーム１５とボンディングコレット１６の中心線であるボンディング中心線５３に沿ってＹ方向に一列に配置されている。また、真空吸着孔２６ａ〜２６ｅに連通するよう設けられている溝２７ａ〜２７ｅは各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅに対して、例えば、十字型の形状を有している。真空吸着ステージ２５の下部には、真空吸着ステージを加熱するヒータ２５ａが配設されている。
【００３３】
ボンディングへッド１４側のガイドレール１７ａに沿ったボンディング中心線５３の位置には、リードフレーム２２を上下から挟み込むクランプ３０が設けられている。クランプ３０は、本実施形態では、ボンディングへッド１４側に配置されていることで説明するが、ボンディングへッド１４と反対側に配置されていてもよい。
【００３４】
図４に示すように、真空吸着ステージ２５に設けられた複数の真空吸着孔２６ａ〜２６ｅには、それぞれ真空配管３４ａ〜３４ｅが接続されている。各真空配管３４ａ〜３４ｅには電磁式開閉弁３６ａ〜３６ｅが設けられている。また、各電磁式開閉弁と真空吸着ステージとの間の各真空配管３４ａ〜３４ｅには圧力センサ３５ａ〜３５ｅが設けられている。各電磁式開閉弁３６ａ〜３６ｅの出口側の配管は集合配管となって真空装置３７に接続されている。各圧力センサ３５ａ〜３５ｅは、圧力状態を電気信号に変換することができれば、ピエゾ式の圧力センサでもよいし、ダイヤフラム式のセンサでもよい。また、弁の開閉動作を行うことができれば、各弁の開閉は電磁式でなくとも、空気式でもよいし、電気式でもよい。
【００３５】
真空吸着孔２６ａ〜２６ｅは、それぞれ、第１真空吸着孔２６ａ〜第５真空吸着孔２６ｅとなる。そして、第１真空吸着孔２６ａに接続されている真空配管３４ａに設けられた電磁式開閉弁は、第１真空吸着孔２６ａに対応する開閉弁である第１電磁式開閉弁３６ａとなる。以下同様に、第２真空吸着孔２６ｂに対応する開閉弁は第２電磁式開閉弁３６ｂ、第３真空吸着孔２６ｃに対応する開閉弁は第３電磁式開閉弁３６ｃ、第４真空吸着孔２６ｄに対応する開閉弁は第４電磁式開閉弁３６ｄ、第５真空吸着孔２６ｅに対応する開閉弁は第５電磁式開閉弁３６ｅとなる。第１電磁式開閉弁３６ａから第５電磁式開閉弁３６ｅは、それぞれ第１電磁式開閉弁インターフェース８１から第５電磁式開閉弁インターフェース８６を介してデータバス７２に接続されている。また、各圧力センサ３５ａ〜３５ｅは共通の圧力センサインターフェース７９によってデータバス７２と接続されている。各圧力センサ３５ａ〜３５ｅの圧力信号の変化が早く、共通の圧力センサインターフェース７９で処理ができない場合には、各圧力センサ３５ａ〜３５ｅに対応した各圧力センサインターフェースを設けるように構成しても良い。真空装置３７は、真空装置インターフェース８７を介してデータバス７２に接続されている。
【００３６】
図４に示すように、第１真空吸着孔２６ａの側にはクランプ３０が設けられている。クランプ３０はリードフレーム２２を両面から挟み込むことができるよう、リードフレーム２２の半導体ダイ２４の取付側である上側と、真空吸着ステージ２５の真空吸着面に吸着される下側とに、それぞれ上爪３１と下爪３２とを備え、各爪３１，３２を駆動するクランプ駆動機構３３とを備えている。各爪３１，３２はボンディングへッド１４側のガイドレール１７ａと真空吸着ステージ２５との間の隙間にその先端が入り込み、ガイドレール１７ａと真空吸着ステージ２５との間の隙間においてリードフレーム２２を両面から挟み込めるように構成されている。また、各爪３１，３２の他端はそれぞれガイドレール１７ａのボンディングへッド１４側に設けられたクランプ駆動機構３３に接続され、各先端が上下方向に動作してリードフレーム２２の挟み込みと開放とを行うことができるように構成されている。
【００３７】
クランプ駆動機構３３は各爪３１，３２の他端を回転自在に支持して、各爪３１，３２を回転動作させることによって各爪の先端を上下に動作させるように構成してもよいし、各爪の他端をそれぞれ上下方向に駆動することによって、各爪３１，３２の先端を上下方向に駆動するように構成してもよい。クランプ駆動機構３３は電動回転モータによって構成してもよいし、リニアモータや駆動シリンダなどの直線動作機構によって構成してもよい。また、各爪３１，３２は、協働してリードフレーム２２を上下両側から挟み込めるように構成されていればよく、各爪３１，３２が同時に動作しても、一定の時間遅れを持って動作してもよい。さらに、どちらか一方の爪を固定し、他方の爪を上下動作させてリードフレーム２２を挟み込むように構成してもよい。クランプ駆動機構３３はクランプ駆動機構インターフェース７５を介してデータバス７２に接続されている。
【００３８】
制御部７０は、ＣＰＵ７１、クランプ駆動機構インターフェース７５、圧力センサインターフェース７９、第１〜第５電磁式開閉弁インターフェース８１〜８６、真空装置インターフェース８７、記憶部７３、入力部９１、出力部９３、を備え、これらはデータバス７２によって結ばれている。ＣＰＵ７１は入力された各機器からの状態信号の処理と制御プログラムに基づいて各機器への動作指令の出力とを行う。各機器への動作指令の出力はＣＰＵ７１によって行っても良いし、他の電気回路によって構成されていてもよい。ＣＰＵ７１はデータバス７２に接続され、データバス７２と各インターフェース７５，７９，８１〜８７を介して各機器と接続されている。また、データバス７２に接続された記憶部７３には制御プログラムや制御用のデータなどが格納されている。入力部９１はキーボード等のデータ入力機器であり、出力部９３はディスプレイなどデータの表示等を行う出力機器である。
【００３９】
以上説明したダイボンダ１０において、湾曲回路基板の真空吸着を行う方法について、図５及び図６から図１１を参照しながら説明する。図５は本実施形態の真空吸着方法のフローチャートであり、図６から図１１は代表的な各状態における動作示す動作説明図である。
【００４０】
図５に示す開始の時点では、図６に示すように、前工程で熱圧着テープ２３又は半導体ダイ２４がすでに取り付けられて、湾曲している湾曲回路基板であるリードフレーム２２が、図示しない搬送装置によって、真空吸着ステージ２５の上であって、図３で示した各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅが配置されているボンディング中心線５３とリードフレーム２２の半導体ダイ２４の取付中心線とが一致する位置まで搬送されてきている。この状態では、リードフレーム２２は、上に半導体ダイ２４あるいは熱圧着テープ片２３が取りつけられている上面側に凸に湾曲しており、その両側端はガイドレール１７ａ，１７ｅによって支持されている。上に凸に湾曲したリードフレーム２２の各部分は、真空吸着ステージ２５の第１から第５真空吸着孔２６ａ〜２６ｅのある真空吸着面から上側に大きく離れた状態となっている。この状態では、各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅと湾曲したリードフレーム２２との距離が大きく、真空装置３７によって各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅから空気を吸い込んでも湾曲したリードフレーム２２を吸着することができない。
【００４１】
クランプ３０の上爪３１と下爪３２とは共に上下に開いた状態で、湾曲したリードフレーム２２の搬送を妨げない位置となっている。そして、図６に示した状態では、真空装置３７は停止状態であり、第１から第５電磁式開閉弁は全て閉状態で、各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅの圧力は大気圧となっており、各圧力センサ３５ａ〜３５ｅは大気圧力、すなわち、真空度ゼロを検出している。
【００４２】
図５のステップＳ１０１に示すように、制御部７０のＣＰＵ７１は、クランプ３０によって湾曲したリードフレーム２２を挟み込む指令を出力する。これによって挟み込み工程が開始される。この指令はクランプ駆動機構インターフェース７５を介してクランプ駆動機構３３に伝達される。図７に示すように、クランプ駆動機構３３はこの指令によって、上爪３１を下動させると共に下爪３２を上動させて、湾曲したリードフレーム２２の一端側を上下両面から挟み込み、湾曲したリードフレーム２２の下面を真空吸着ステージ２５の真空吸着面と略同一面となるような位置に保持する。
【００４３】
図７に示すように、湾曲したリードフレーム２２の下面が真空吸着ステージ２５の真空吸着面と略同一面となるような位置に保持されると、上に凸に湾曲していたリードフレーム２２のクランピングされている一端側が図６に示した当初位置よりも真空吸着ステージ２５の真空吸着面に近づいてくる。このため、リードフレーム２２の一端側に最も近い位置にある第１真空吸着孔２６ａと湾曲したリードフレーム２２との距離は、真空吸着孔２６ａを真空吸着することができる高さとなる。湾曲したリードフレーム２２の下面が真空吸着ステージ２５の真空吸着面と略同一面となるような位置に保持されると、挟み込み工程は終了する。
【００４４】
挟み込み工程において、クランプ駆動機構３３は上爪３１と下爪３２とを同時に動作させて上記の位置に挟みこむと共に保持するようにしても良いし、湾曲したリードフレーム２２の下面を真空吸着ステージ２５の真空吸着面とずれた高さで挟みこんだ後に、上爪３１と下爪３２とを上下方向に移動させて、保持位置が湾曲したリードフレーム２２の下面を真空吸着ステージ２５の真空吸着面と略同一面となるような位置となるように動作させるようにしても良い。
【００４５】
挟み込み工程が終了すると、真空吸着工程が開始される。図５のステップＳ１０２に示すように、制御部７０のＣＰＵ７１は、真空装置３７の動作を開始する指令を出力する。この指令は真空装置インターフェース８７を介して真空装置３７に伝達され、真空装置３７が起動する。次に、図５のステップＳ１０３に示すように、制御部７０のＣＰＵ７１は、第１電磁式開閉弁３６ａを開とする指令を出力する。この指令は、第１電磁弁開閉弁インターフェース８１を介して第１電磁式開閉弁３６ａの駆動部に伝達される。そして駆動部のソレノイドが駆動されて弁が開となる。すると、第１真空吸着孔２６ａと真空装置３７とが連通し、図８の矢印で示すように、真空装置３７は第１真空吸着孔２６ａから空気を吸い込み始め、第１真空吸着孔２６ａの圧力は大気圧以下の真空となり始める。
【００４６】
この時、他の第２から第５電磁式開閉弁は閉状態となっていることから、真空装置３７は第１真空吸着孔２６ａのみから空気を吸い込む。このため、第１真空吸着孔２６ａからは、真空装置３７が吸い込む全量の空気が吸い込まれることとなり、真空吸着ステージ２５の真空吸着面の第１真空吸着孔２６ａの周囲の気圧は図１１の曲線ａに示すように、大きく低下し始める。一方、第１真空吸着孔２６ａとリードフレーム２２との距離は、先の挟み込み工程及び真空吸着によって吸着可能な程度に近づいてきていることから、第１真空吸着孔２６ａの圧力の低下によってリードフレーム２２の一端側は第１真空吸着孔２６ａに向かって押し下げられる。そして、リードフレーム２２の一端側が押し下げられるに従って、リードフレーム２２の一端側と真空吸着ステージ２５の真空吸着面との隙間から吸い込まれる空気流量が低下し、更に第１真空吸着孔２６ａの圧力が低下して、真空度が上昇し、リードフレーム２２の一端側は第１真空吸着孔２６ａに真空吸着固定される。
【００４７】
開弁した第１電磁式開閉弁に対応する第１真空吸着孔２６ａの圧力は圧力センサ３５ａによって検出され、その信号は圧力センサインターフェース７９を介して制御部７０のＣＰＵ７１に入力されている。そして、図５のステップＳ１０４に示すように、この圧力センサ３５ａからの圧力信号が、図１１に示す真空装置３７の吸引圧力に対する真空度であるＰ１となると、制御部７０のＣＰＵ７１は、第１真空吸着孔２６ａの圧力は所定の真空度に達したと判断する。第１真空吸着孔２６ａの圧力が所定の真空度であるＰ１に達すると、図８に示すように、第１真空吸着孔２６ａにリードフレーム２２が真空吸着固定され、湾曲したリードフレーム２２の下面の各部と真空吸着ステージ２５の真空吸着面との距離は小さくなってくる。そして、隣接する第２真空吸引孔２６ｂ周辺のリードフレーム２２は第２真空吸着孔２６ｂを真空にすることによって吸着可能な距離となってくる。
【００４８】
図５のステップＳ１０５に示すように、制御部７０のＣＰＵ７１は、第１電磁式開閉弁に隣接する電磁式開閉弁である第２電磁式開閉弁３６ｂを開とする指令を出力する。この指令によって、第２電磁式開閉弁が開となり、第２真空吸着孔２６ｂから空気が真空装置３７に吸い込まれ始める。第１真空吸着孔２６ａはすでにリードフレーム２２を真空吸着してふさがれてしまっていることから、真空装置３７への空気は全て第２真空吸着孔２６ｂを通って流れていくこととなるので、図１１の曲線ｂに示すように第２真空吸着孔２６ｂの気圧は大きく低下してくる。一方、リードフレーム２２はすでに第１真空吸着孔２６ａに吸着され、隣接する第２真空吸引孔２６ｂ周辺も第２真空吸着孔２６ｂを真空にすることによって吸着可能な距離となっているので、第２真空吸着孔２６ｂに対応するリードフレーム２２の部分は第２真空吸着孔２６ａに向かって押し下げられる。そして、リードフレーム２２が押し下げられるに従って、リードフレーム２２と真空吸着ステージ２５の真空吸着面との隙間から吸い込まれる空気流量が低下し、更に第２真空吸着孔２６ｂの圧力が低下、真空度が上昇し、第２真空吸着孔２６ｂに対応するリードフレーム２２の部分は第２真空吸着孔２６ｂに真空吸着固定される。
【００４９】
開弁した第２電磁式開閉弁に対応する第２真空吸着孔２６ｂの圧力は圧力センサ３５ｂによって検出され、その信号は圧力センサインターフェース７９を介して制御部７０のＣＰＵ７１に入力されている。そして、図５のステップＳ１０４に示すように、この圧力センサ３５ｂからの圧力信号が所定真空度である上記のＰ１となると、制御部７０のＣＰＵ７１は、第２真空吸着孔２６ｂの圧力は真空に達したと判断する。第１、第２真空吸着孔２６ａ，２６ｂがともに湾曲したリードフレーム２２を真空吸着すると、図９に示すように、リードフレーム２２は湾曲度が低くなり、各部の真空吸着ステージ２５の真空吸着面との距離が小さくなってくる。そして、隣接する第３真空吸引孔２６ｃ周辺のリードフレーム２２は第３真空吸着孔２６ｃを真空にすることによって吸着可能な距離となってくる。そして、図５のステップＳ１０５に示すように、制御部７０のＣＰＵ７１は、次に隣接する電磁式開閉弁を開とする指令を出力する。この指令によって次に隣接する電磁式開閉弁が開となる。
【００５０】
制御部７０は、上記のように、開弁した電磁式開閉弁に対応する真空吸着孔の真空度が所定の真空度となるにしたがって、隣り合う電磁式開閉弁を第１電磁式開閉弁３６ａから第５電磁式開閉弁３６ｅ間で順次開とし、図１１に示すように、第１真空吸着孔２６ａから第５真空吸着孔２６ｅを順次真空としていく。そして、湾曲したリードフレーム２２を一端側から他端側に向けて順次真空吸着ステージ２５に吸着していく。そして、図５のステップＳ１０５に示すように、全ての電磁式開閉弁を開とする。
【００５１】
全ての電磁式開閉弁を開とすると、図１１に示すように、各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅの圧力は全て真空度Ｐ１となり、図１０に示すように、湾曲したリードフレーム２２は真空吸着ステージ２５に吸着され、真空吸着工程が終了する。真空吸着ステージ２５の下部にはヒータ２５ａが取り付けられているので、真空吸着されたリードフレーム２２は吸着と同時に加熱される。
【００５２】
以上説明した、本実施形態では、湾曲したリードフレーム２２の一端側を真空吸着ステージ２５の真空吸着面と略同一の高さとなるようにし、リードフレーム２２と真空吸着ステージの距離を小さくし、距離が小さくなった側から順次真空吸着孔を真空としていくという簡便な構成によって、効果的に湾曲の大きな回路基板を吸着ステージに吸着させることができるという効果を奏する。また、第１から第５真空吸着孔２６ａ〜２６ｅを順次真空として湾曲したリードフレーム２２を吸着していくことから、各真空吸着孔は、常に真空装置３７の吸引容量と同容量の空気が吸い込まれていくこととなるため、各真空吸着孔の周囲の圧力の低下または真空度の上昇を大きくすることができ、真空吸着孔と湾曲したリードフレーム２２下面との距離が大きい場合でも真空吸着することができ、湾曲の大きなリードフレーム２２でも効果的に吸着することができるという効果を奏する。更に、真空装置３７の容量が少ない場合でも効果的に湾曲したリードフレーム２２を真空吸着することができるという効果を奏する。
【００５３】
第１から第５真空吸着孔２６ａ〜２６ｅを同時に真空とした場合には、湾曲したリードフレーム２２との間の距離が短い両側の第１真空吸着孔２６ａと第５真空吸着孔２６ｅが最初にリードフレーム２２を真空吸着し、その後中央部に向かって第２、第４真空吸着孔２６ｂ，２６ｄがリードフレーム２２を真空吸着し、最後に中央の真空吸着孔２６ｃがリードフレーム２２を真空吸着することになる。このように湾曲したリードフレーム２２の各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅを同時に真空にすると、リードフレーム２２の両側が最初に吸着固定されてしまうため、中央部にしわが出来てしまう。このしわの発生はリードフレーム２２の厚みが、例えば２５μｍ程度に薄くなった場合に顕著となる。本実施形態では、第１から第５真空吸着孔２６ａ〜２６ｅを順次真空として湾曲したリードフレーム２２を一端側から他端側に向けて順次吸着していくことから、上記のような薄いリードフレーム２２でもしわを発生させずに平らに吸着することができるという効果を奏する。
【００５４】
真空吸着ステージ２５にはヒータ２５ａが備えられているので、真空吸着と加熱とを同時に行うことができ、ボンディングを効率的に行うことができるという効果を奏する。
【実施例２】
【００５５】
図１２及び図１３を参照して第２の実施形態について説明する。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。
【００５６】
先に説明した実施形態では第１から第５まで全ての電磁式開閉弁を、真空吸着孔の圧力又は真空度を監視して順次開としていくこととして説明したが、本実施形態では、各電磁式開閉弁をタイマによって順次開としいくものである。
【００５７】
図１２のステップＳ２０１からステップＳ２０３までは、先に説明した実施形態と同様である。本実施形態では、図１２のステップＳ２０４に示すように、第１から第５の各電磁式開閉弁を図１３に示すようなタイムチャートに従って、順次開として、全電磁式開閉弁を順次開としていくものである。図１３に示す各電磁式開閉弁の開タイミングのずれ時間Δｔは、各弁間で同一の時としても良いし、初期に開弁となる弁の間は時間が長く、最後に開弁される弁に向かってズレ時間Δｔを小さくしていくようにしても好適である。
【００５８】
また、先に述べた実施形態の様に初期に開弁される電磁式開閉弁については、真空吸引孔の圧力、あるいは真空度によって開弁し、残りの弁は時間ズレを持たせて開弁するというように組み合わせても好適である。
【００５９】
本実施形態も先に説明した実施形態と同様に効果を奏する。
【実施例３】
【００６０】
図１４を参照しながら、第３の実施形態について説明する。先に説明した実施形態と同様の部分については、同様の符号を付して説明は省略する。
【００６１】
図１４に示すように、本実施形態では、先に図４を参照し説明した実施形態と同様の構成に加えて、真空吸着ステージ２５を湾曲回路基板であるリードフレーム２２に向かって進退させる真空吸着ステージ進退機構３８と、真空吸着ステージ進退機構３８と真空吸着ステージ２５とを接続するシャフト３９とを備えている。真空吸着ステージ進退機構３８は、電動モータとギヤの組み合わせあるいは、リニアモータ又は直動シリンダのような直線駆動機構等によってシャフト３９をリードフレーム２２に向かって進退させて、これに接続された真空吸着ステージ２５をリードフレーム２２に向かって進退させるように構成されている。進退駆動の際の真空吸着ステージ２５の真空吸着面の高さは真空吸着ステージ進退機構３８をサーボモータ等によって構成してその回転角度から求めるように構成してもよいし、別途位置検出器を設けてその信号をフィードバックして位置制御を行うように構成してもよい。
【００６２】
真空吸着ステージ進退機構３８は、真空吸着ステージ進退機構インターフェース７７を介してデータバス７２に接続され、データバス７２から制御部７０のＣＰＵ７１に接続されている。そして、制御部７０のＣＰＵ７１の指令によって進退動作することができるように構成されている。
【００６３】
図１５と図１６から図２１とを参照しながら、本実施形態の動作について説明する。図１５のステップＳ３０１及び図１６に示すように、制御部７０のＣＰＵ７１は、真空吸着ステージ２５を所定の位置まで降下させる指令を出力する。この指令は真空吸着ステージ進退駆動機構インターフェース７７から真空吸着ステージ進退機構３８に伝達され、真空吸着ステージ進退機構３８が動作してシャフト３９を降下させる。そして、真空吸着ステージ２５を降下させる。真空吸着ステージ２５の真空吸着面高さは真空吸着ステージ進退機構３８のサーボモータの回転角度から検出し、所定の高さとなったら降下を停止する。これによって真空吸着ステージ２５が湾曲したリードフレーム２２と干渉することを防止する。
【００６４】
制御部７０は、図１５のステップＳ３０２、Ｓ３０３に示すように、図示しないリードフレーム搬送装置によって湾曲したリードフレーム２２をボンディング位置まで搬送する。リードフレーム２２の半導体ダイ２４の取付中心線がボンディング中心線５３と一致する位置である。
【００６５】
リードフレームの搬送が終了すると、挟み込み工程が開始される。図１５のステップＳ３０４に示すように、制御部７０のＣＰＵ７１は、クランプ３０によって湾曲したリードフレーム２２を上下両面から挟み込む指令を出力する。この指令によって、クランプ駆動機構３３が上爪３１と下爪３２とを動作させて湾曲したリードフレーム２２を挟み込む。これによって、図１８に示すように、湾曲したリードフレーム２２の下面が所定の挟み込み高さに保持される。この挟み込み高さは上に凸に湾曲していたリードフレーム２２のクランピングされている一端側が図１７に示した当初位置よりも真空吸着ステージ２５の真空吸着面に近づいてくるような位置であれば良く、例えば、ガイドレール１７ａのリードフレーム２２の支持高さであっても良い。湾曲したリードフレーム２２が、このような挟み込み高さに保持されると、挟み込み工程は終了する。
【００６６】
挟み込み工程が終了すると、真空吸着ステージ進出工程が開始される。図１５のステップＳ３０５，Ｓ３０６及び図１９に示すように、制御部７０のＣＰＵ７１は、真空吸着ステージ２５を所定の高さまで上昇させて、真空吸着ステージ２５を湾曲したリードフレーム２２に向かって進出させる指令を出力する。この指令によって真空吸着ステージ進退機構３８が動作して、真空吸着ステージ２５を湾曲したリードフレーム２２に向かって進出させる。真空吸着ステージ２５の高さは真空吸着ステージ進退機構３８のサーボモータによって検出される。そして、図１５のステップＳ３０７に示すように、制御部７０のＣＰＵ７１は、真空吸着ステージ２５が所定の高さまで上昇したらその上昇を停止させる指令を出力する。この指令によって、真空吸着ステージ進退機構３８の動作が停止し、真空吸着ステージ２５は所定の高さに保持される。
【００６７】
ここで、真空吸着ステージ２５の所定の高さは、先の挟み込み工程において挟み込み、保持した湾曲したリードフレーム２２の一端側と同一高さである挟み込み高さで、湾曲したリードフレーム２２の下面が真空吸着ステージ２５の真空吸着面と略同一面となるような高さである。この状態においては、リードフレーム２２の一端側に最も近い位置にある第１真空吸着孔２６ａと湾曲したリードフレーム２２との距離は、真空吸着孔２６ａを真空吸着することができる。この高さは、挟み込み高さと同様に、例えば、ガイドレール１７ａのリードフレーム２２の支持高さであっても良い。真空吸着ステージ２５が上記の所定の高さまで上昇すると、真空吸着ステージ進出工程は終了する。
【００６８】
真空吸着ステージ進出工程が終了すると、真空吸着工程が開始される。図１５のステップＳ３０８からステップＳ３１２及び図２０〜２２に示すように、制御部７０は、先に説明した実施形態と同様に、湾曲したリードフレーム２２の一端側にある第１電磁式開閉弁から他端側の第５電磁式開閉弁を順次開として、各真空吸着孔２６ａ〜２６ｅを順次真空として、湾曲したリードフレーム２２を真空吸着ステージに順次吸着していく。そして全弁が開となってリードフレーム２２が真空吸着ステージ２５に吸着されると真空吸着工程は終了する。
【００６９】
本実施形態は、先に説明した実施形態と同様の効果を奏すると共に、真空吸着ステージ２５の高さを挟み込み高さにあわせることができるので、より湾曲の大きなリードフレーム２２であっても効果的に吸着することができるという効果を奏する。
【実施例４】
【００７０】
図２３参照しながら第４の実施形態について説明する。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。
【００７１】
先に説明した第３の実施形態では第１から第５まで全ての電磁式開閉弁を、真空吸着孔の圧力又は真空度を監視して順次開としていくこととして説明したが、本実施形態では、図２３のステップＳ４１０に示すように、先に説明した第２の実施形態と同様、各電磁式開閉弁をタイマによって順次開としいくものである。その他の点は先に述べた第３の実施形態と同様で、本実施形態の効果も第３の実施形態と同様である。
【実施例５】
【００７２】
図２４，２５参照しながら第５実施形態について説明する。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図２４のステップＳ５０１からステップＳ５０４までは、先の第４の実施形態と同様である。
【００７３】
図２４のステップＳ５０５，Ｓ５０６及び図２５に示すように、本実施形態では、真空装置３７を起動し、真空吸着ステージ２５の一端側に最も近い第１電磁式開閉弁３６ａを開とした状態で、真空吸着ステージ２５を上昇させる真空吸着ステージ上昇工程を行う。このようにすることによって、第１真空吸着孔２６ａから空気を吸い込んで、その圧力を大気圧以下の真空とした状態で真空吸着ステージ２５を上昇させて、図２４のステップＳ５０７に示すように、湾曲したリードフレーム２２に進出させていく。そして、図２４のステップＳ５０８，Ｓ５０９に示すように、第１真空吸着孔２６ａの圧力が所定の圧力あるいは図１１で示した所定の真空度Ｐ１となった場合に、制御部７０のＣＰＵ７１は、第１真空吸着孔２６ａが湾曲したリードフレーム２２を真空吸着したものと判断して、真空吸着ステージ２５の上昇動作を停止する指令を出力する。この指令によって真空吸着ステージ進退機構３８の動作が停止され、真空吸着ステージ２５の上昇が停止する。以後、図２４のステップＳ５１０からステップＳ５１３に示すように、第２電磁式開閉弁から第５電磁式開閉弁までを先の実施形態と同様に順次開としてリードフレーム２２を真空吸着していく。
【００７４】
本実施形態は、先に述べた各実施形態の効果に加えて、真空吸着ステージ２５の高さの制御をせずに、その高さが、リードフレーム２２の一端側に最も近い位置にある第１真空吸着孔２６ａと湾曲したリードフレーム２２との距離が、真空吸着孔２６ａを真空吸着することができる高さになった場合に、真空吸着ステージ２５の上昇動作を停止させることができ、動作機構を簡便化することができる。
【００７５】
以上述べた、本発明の各実施形態では、クランプ３０はリードフレーム搬送装置とは別の機構として説明したが、図３に示すクランプ３０をガイドレール１７ａに沿って移動させることができるように構成し、クランプ３０によってリードフレーム２２の搬送行うことができるように構成しても好適である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上の各実施形態はダイボンダ１０に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はダイボンダ１０のみでなく、ワイヤボンダや他の湾曲回路基板に電子素子を取り付ける装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】ダイボンダの構造を示す立面図である。
【図２】ダイボンダの構造を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかるボンディング装置の構造を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態にかかるボンディング装置の構造と制御系統を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、初期状態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、クランプの挟み込み動作を示す図である。
【図８】本発明の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、第１電磁式開閉弁の開動作を示す図である。
【図９】本発明の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、第２電磁式開閉弁の開動作を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、第１から第５電磁式開閉弁が開となった状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、各真空吸着孔の真空度の変化を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作における、各電磁式開閉弁の開タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態にかかるボンディング装置の構造と制御系統を示す説明図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、真空吸着ステージの降下動作を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、リードフレームの搬送された状態を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、クランプの挟み込み動作を示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、真空吸着ステージの上昇動作を示す図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、第１電磁式開閉弁の開動作を示す図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、第２電磁式開閉弁の開動作を示す図である。
【図２２】本発明の第３の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、第１から第５電磁式開閉弁が開となった状態を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の第５の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第５の実施形態にかかるボンディング装置における湾曲回路基板の吸着動作を示す動作説明図であって、真空吸着ステージの上昇動作と第１電磁式開閉弁の開動作を示す図である。
【図２６】従来技術による湾曲回路基板の吸着動作を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  ダイボンダ、１１  テープ貼り付けへッド、１２  テープ貼り付けアーム、１３  テープ吸着コレット、１４  ボンディングへッド、１５  ボンディングアーム、１６  ボンディングコレット、１７  フレームフィーダ、１７ａ，１７ｅ  ガイドレール、１８  ウエハホルダ、１９  ダイ突き上げユニット、２０  フレームローダ、２１  フレームアンローダ、２２  リードフレーム、２３  熱圧着テープ片、２４  半導体ダイ、２５  真空吸着ステージ、２５ａ  ヒータ、２６ａ〜２６ｅ  真空吸着孔、２７ａ〜-２７ｅ  溝、３０  クランプ、３１  上爪、３２  下爪、３３  クランプ駆動機構、３４ａ〜３４ｅ  真空配管、３５ａ〜３５ｅ  圧力センサ、３６ａ〜３６ｅ  電磁式開閉弁、３７  真空装置、３８  真空吸着ステージ進退機構、３９  シャフト、４１  熱圧着テープ、４３  ガイド、４４  ローラ、４５  カッタへッド、５３  ボンディング中心線、６０  カッタ、６７  リール、７０  制御部、７１  ＣＰＵ、７２  データバス、７３  記憶部、７５  クランプ駆動機構インターフェース、７７  真空吸着ステージ進退機構インターフェース、７９  圧力センサインターフェース、８１〜８６  電磁式開閉弁インターフェース、８７  真空装置インターフェース、９１  入力部、９３出力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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