(57)【要約】【課題】チップ吸着部のチップ吸着面のみならず、外周面に及ぶ外周縁への付着物も取り除くことができ、更にチップ吸着部が微小である場合にも付着物を確実に取り除くことができる付着物除去手段を有するボンディング装置を提供する。【解決手段】チップの吸着部が突出して形成されたボンディングツールの、チップ吸着面をクリーニングする砥石を備えたボンディング装置に下記手段を採用した。第１に、付着物除去手段を設ける。第２に、付着物除去手段に、吸着部を収容する凹部を形成する。第３に、付着物除去手段に、吸着部を凹部に収容した状態で吸着部周囲のボンディングツールの下端面と対向する対向面を形成する。第４に、付着物除去手段の凹部内側に吸引口を形成する。第５に、吸着部を凹部に収容した状態で吸引することで、砥石によるクリーニング後の付着物をボンディングツールの吸着部から吸引除去する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップを吸着する吸着部が突出して形成されたボンディングツールの、チップ吸着面をクリーニングする砥石を備えたボンディング装置において、ボンディングツールの突出された吸着部を収容する凹部と、凹部の内側に開口された吸引口と、吸着部を凹部に収容した状態で吸着部周囲のボンディングツールの下端面と対向する対向面とを備えた付着物除去手段を設け、ボンディングツールの吸着部を凹部に収容した状態で吸引口より吸引することで、砥石によるクリーニング後の付着物をボンディングツールの吸着部から吸引除去することを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】
上記吸着部周囲のボンディングツールの下端面又は上記対向面若しくはその両方に、ボンディングツールの下端面と対向面が当接した状態で外部雰囲気と凹部内とを連通させる連通溝を形成し、吸着部周囲のボンディングツールの下端面と上記対向面が当接した状態で吸引口より吸引し、付着物を吸引除去することを特徴とする請求項１記載のボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップを吸着するボンディングツールのチップ吸着面をクリーニングする砥石を備えたボンディング装置の改良に関するもので、詳しくは砥石によりボンディングツールをクリーニングした後にボンディングツールのチップ吸着面付近に付着する付着物の除去手段を有するボンディング装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボンディング装置において、砥石によりボンディングツールをクリーニングした後に、ボンディングツールのチップ吸着面付近に付着した付着物の除去手段としては、特許文献１に記載されるように備え付けられたブラシにより掃き取る方法が一般的であった。
【０００３】
しかし、ブラシによる付着物除去手段では、ある程度の大きさを有するチップ吸着部を有するボンディングツールには有効であるが、チップ吸着部が微小であるとチップ吸着部がブラシの毛の間に入り込んでしまい、チップ吸着部に付着した付着物を十分に取り除くことができなくなってしまう難点があった。特に吸着されるチップの寸法が０．３乃至０．５ミリメートルと微小の場合には、チップ吸着部もこれとほぼ同寸で微小であり、上記問題は顕著であった。
【０００４】
他方、特許文献２に示されるようにボンディングツールのチップ吸着面にエアーブローから吹き出される圧縮空気を吹き付け、同時に真空吸引構造によりチップ吸着面に付着した付着物を吸引除去する手段も存在した。しかし、この除去手段では、チップ吸着部から立ち上がった外周面に及ぶ外周縁に付着した付着物（図４に示されるような付着物２４で、主に砥石の削りかすである場合が多い。）には、吸引効果も少なくなり、十分に取り除くことができなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３４５８３８号公報
【特許文献２】特許２８３９６７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決しようとするもので、具体的にはチップ吸着部のチップ吸着面のみならず、チップ吸着部の外周面に及ぶ外周縁に付着した付着物をも確実に取り除くことができるとともに、チップ吸着部が微小である場合にもチップ吸着部に付着した付着物を確実に取り除くことができる付着物除去手段を有するボンディング装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、チップを吸着する吸着部が突出して形成されたボンディングツールの、チップ吸着面をクリーニングする砥石を備えたボンディング装置に次の手段を採用した。
第１に、付着物除去手段を設ける。
第２に、付着物除去手段に、ボンディングツールの突出された吸着部を収容する凹部を形成する。
第３に、付着物除去手段に、吸着部を凹部に収容した状態で吸着部周囲のボンディングツールの下端面と対向する対向面を形成する。
第４に、付着物除去手段の凹部の内側に開口された吸引口を形成する。
第５に、ボンディングツールの吸着部を凹部に収容した状態で吸引口より吸引することで、砥石によるクリーニング後の付着物をボンディングツールの吸着部から吸引除去する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の改良に関するもので、次の手段を付加したものである。
第１に、吸着部周囲のボンディングツールの下端面又は上記対向面若しくはその両方に、ボンディングツールの下端面と対向面が当接した状態で外部雰囲気と凹部内とを連通させる連通溝を形成する。
第２に、吸着部周囲のボンディングツールの下端面と上記対向面が当接した状態で吸引口より吸引して、付着物を吸引除去する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図１は、ボンディング装置の一実施例を示す概略斜視図である。実施例にかかるボンディング装置１は、チップ２を基板３に搭載するボンディング装置であり、実施例でのチップ２は、大きさが一辺０．３ｍｍ以下の非常に小さいものを用いている。本発明は、微小のチップ２をボンディングするボンディング装置１を主眼として開発されたものである。
【００１０】
ボンディング装置１は、ボンディングユニット４と基板ステージ部５とを主要部とするものである。
【００１１】
ボンディングユニット４は、横方向移動装置であるＸ軸駆動装置６と昇降装置であるＺ軸駆動装置７により上下左右に移動可能なボンディングヘッド８を有し、ボンディングヘッド８下端にボンディングツール９が装着されている。
【００１２】
ボンディングツール９は、窒化珪素等の素材にて作成されており、図３及び図４に示されるように下端にチップ２を吸着する吸着部１０が突出して形成されている。吸着部１０は、下端面の吸着面１１が一辺０．３ｍｍ方形で、下方への突出量が０．３ｍｍと極めて微小なものである。
【００１３】
基板ステージ部５には、図示されていないＸ軸駆動モータ及びＹ軸駆動モータにより、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への水平移動とが可能なＸ−Ｙテーブル１２が存在する。Ｘ−Ｙテーブル１２上には、基板３が載置され、基板３とチップ２がボンディングされるボンディングステージ１３と、チップ供給部となる多数のチップ２が収納されたチップトレイ１４とクリーニング部１５が設けられている。
【００１４】
クリーニング部１５は、砥石１６と付着物除去具１７とによりなる。図２はクリーニング部１５の平面説明図であり、砥石１６は、固定台１８上に固定された円形のもので、セラミック材にて作成されたものである。付着物除去具１７は、本発明における付着物除去手段にあたるもので、砥石１６によるクリーニング後に付着した付着物２４を除去するための治具である。
【００１５】
付着物除去具１７は、ボンディングツール９の突出された吸着部１０を収容する凹部１９が、付着物除去具１７の中央に形成されている。凹部１９は、実施例では直径１．２ｍｍ形の円形凹部で、深さ０．５ｍｍに形成されている。尚、凹部１９の内側の底面には、吸引口２２が開口されている。吸引口２２の径は、０．５ｍｍである。吸引口２２は、図示されていない真空源と接続されており、クリーニング動作時に吸引され、付着物２４を吸引除去する。
【００１６】
付着物除去具１７の凹部１９を除いた上面側の平面部分は、吸着部１０を凹部１９に収容した状態で吸着部１０の周囲のボンディングツール９の下端面２０と対向する対向面２１とされる。該対向面２１は、図３及び図４に示されるようにボンディングツール９の下端面２０と密着当接可能とされている。
【００１７】
付着物除去具１７の対向面２１には、ボンディングツール９の下端面２０と対向面２１が当接した状態で外部雰囲気と凹部１９内とを連通させる連通溝２３が形成されている。図示の実施例で連通溝２３は、付着物除去具１７に形成された対向面２１に、幅０．４ｍｍ、深さ０．２ｍｍで、中央の凹部１９に向かって上下左右の４方より形成されている。
【００１８】
実施例での連通溝２３は、付着物除去具１７の対向面２１に形成されているものであるが、付着物除去具１７の凹部１９への通気路を形成するためのものであるので、これに限らず、吸着部１０周囲のボンディングツール９の下端面２０に連通溝２３を形成したものであっても良いし、付着物除去具１７の対向面２１及び吸着部１０周囲のボンディングツール９の下端面２０の両方に形成したものであっても良い。
【００１９】
次に、クリーニング部１５でのクリーニング動作について説明すれば、先ず、ボンディングヘッド８が砥石１６上方に移動し位置する。ボンディングヘッド８が下降し、図３左側の図に示されるように、ボンディングツール９下端に突出形成された吸着部１０の吸着面１１が砥石１６と接し、吸着部１０が、砥石１６上で左右に移動し、吸着面１１をクリーニングする。
【００２０】
図示の実施例では、ボンディングヘッド８を左右に移動させて、砥石１６によるクリーニングを行っているが、この左右移動は相対的な移動で良く、Ｘ−Ｙテーブル１２により砥石１６を左右移動させても良い。
【００２１】
ボンディングツール９の吸着面１１の砥石１６によるクリーニング終了後、ボンディングヘッド８は、上昇する。このときチップ吸着部１０付近には付着物が付着するので、ボンディングヘッド８は、付着物除去具１７の上方へ移動し、吸着部１０を、付着物除去具１７の凹部１９上方にて位置させ、下降する。
【００２２】
ボンディングツール９の吸着部１０が凹部１９に収容された状態となった後、吸引口２２より吸引することで、砥石１６によるクリーニング後の付着物２４をボンディングツール９の吸着部１０から吸引除去する。
【００２３】
このとき吸着部１０周囲のボンディングツール９の下端面２０と付着物除去具１７の対向面２１が密着当接した状態であるので、吸引口２２より吸引すると連通溝２３により吸引されるエアーの流通は、連通溝２３にのみ絞られ、流速を上げるとともに、凹部１９内に吹き込まれ、凹部１９に収納されている吸着部１０に当たるので強い除去能力を得ることができる。更に、吸引口２２は凹部１９の底面に開口しているため、エアーは連通溝２３より下方に吹き込まれ、吸着部１０の外周面に沿って下方に流れ、吸着部１０の外周面や外周縁の付着物２４を効果的に掻き落とすことができるのである。
【００２４】
実施例では連通溝２３を有する場合を示したが、連通溝２３を有しない場合には、吸着部１０周囲のボンディングツール９の下端面２０と付着物除去具１７の対向面２１を最も接近させた状態で吸引口２２より吸引することによっても一定の効果を上げることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、ボンディングツールの突出された吸着部を収容する凹部と、凹部内側に開口された吸引口と、吸着部を凹部に収容した状態で吸着部周囲のボンディングツールの下端面と対向する対向面とを形成した付着物除去手段を設け、ボンディングツールの吸着部を凹部に収容した状態で吸引口より吸引することで、砥石によるクリーニング後の付着物をボンディングツールの吸着部から吸引除去するものであるので、チップ吸着部のチップ吸着面のみならず、チップ吸着部の外周面に及ぶ外周縁に付着した付着物も確実に取り除くことができるとともに、チップ吸着部が微小である場合にもチップ吸着部に付着した付着物を確実に取り除くことができるものとなった。
【００２６】
請求項２記載の発明の効果ではあるが、吸着部周囲のボンディングツールの下端面又は上記対向面若しくはその両方に、ボンディングツール下端面と対向面が当接した状態で外部雰囲気と凹部内とを連通させる連通溝を形成し、吸着部周囲のボンディングツールの下端面と上記対向面が当接した状態で吸引口より吸引し、付着物を吸引除去するものであるので、連通溝により吸引されるエアーの流通を絞り、流速を上げることができるので、チップ吸着部の外周面に及ぶ外周縁に付着した付着物もより一層確実に取り除くことができるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボンディング装置の一実施例を示す概略斜視図
【図２】クリーニング部の平面説明図
【図３】クリーニング部の断面説明図
【図４】付着物除去原理の説明断面図
【符号の説明】
１．．．．．ボンディング装置
２．．．．．チップ
３．．．．．基板
４．．．．．ボンディングユニット
５．．．．．基板ステージ部
６．．．．．Ｘ軸駆動装置
７．．．．．Ｚ軸駆動装置
８．．．．．ボンディングヘッド
９．．．．．ボンディングツール
１０．．．．吸着部
１１．．．．吸着面
１２．．．．Ｘ−Ｙテーブル
１３．．．．ボンディングステージ
１４．．．．チップトレイ
１５．．．．クリーニング部
１６．．．．砥石
１７．．．．付着物除去具
１８．．．．固定台
１９．．．．凹部
２０．．．．下端面
２１．．．．対向面
２２．．．．吸引口
２３．．．．連通溝
２４．．．．付着物
【図１】
2004193364.tif 000003
【図２】
2004193364.tif 000004
【図３】
2004193364.tif 000005
【図４】
2004193364.tif 000006