(57)【要約】【課題】プランジアップピンの交換を容易にする。【解決手段】ダイボンディング装置１に適用するダイエジェクタ９は、交換可能なプランジアップピン２２を有すると共に、第１の部分３０と第２の部分３２と可動本体部２７とを備え、第１の部分３０と第２の部分３２との協働によって、プランジアップピン２２における突出量の調整の容易化を図っている。すなわち、第１の部分３０の先端３０ａから底面３０ｂにかけてピン差し込み孔２９を貫通形成しているので、プランジアップピン２２の交換にあたって、第１の部分３０の底面３０ｂからプランジアップピン２２の基端部分を突き出させておくことができる。よって、第２の部分３２の突き当て面３１に、第１の部分３０の底面から突出したプランジアップピン２２の基端を当てながら、第１の部分３０を、プランジアップピン２２に沿って押し続けると、第１の部分３０の底面３０ｂが第２の部分３２の突き当て面３１に接触し、その瞬間にプランジアップピン２２の位置決めと第１の部分３０の位置決めとが同時に達成される。【選択図】　図５
2004022755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチップを配列したウェハシートをウェハホルダ上に載置した状態で、前記ウェハシート内の前記チップを下から突き上げる交換可能なプランジアップピンを有するダイエジェクタを備えたダイボンディング装置において、
前記ダイエジェクタは、
管軸方向に上下動する可動部と、
前記可動部を包囲する外筒とを備え、
前記可動部は、
前記プランジアップピンが差し込まれるピン差し込み孔を先端から底面にかけて前記管軸方向に貫通形成した第１の部分と、
前記第１の部分の前記底面を当接させる突き当て面を先端に形成した第２の部分と、
前記第２の部分を支持する可動本体部とを有することを特徴とするダイボンディング装置。
【請求項２】
前記第１の部分は、前記ピン差し込み孔に沿って前記管軸方向に延在する割スリーブを有すると共に、先端部分で周面に沿って前記管軸方向に延在する第１のテーパ面を有し、
前記第１の部分と前記第２の部分とを連結する第１の締め込みナットは、前記第１の部分の前記第１のテーパ面に係合する開口部を先端に有すると共に、前記第２の部分の先端に形成した雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有することを特徴とする請求項１記載のダイボンディング装置。
【請求項３】
前記可動本体部は、
前記第２の部分の基端側に前記管軸方向に延在して設けられた差し込み部を挿入する装填穴と、
前記装填穴に沿って前記管軸方向に延在する割スリーブと、
先端部分で周面に沿って前記管軸方向に延在する第２のテーパ面と、
前記第２のテーパ面に係合する開口部を先端にもった第２の締め込みナットの雌ねじ部に螺合する雄ねじ部とを有することを特徴とする請求項１又は２記載のダイボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェハシートから抜き取られたチップをリードフレーム等の基板に実装するためのダイボンディング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開２００１−２９１７２７号公報がある。この公報に記載されたダイボンディング装置はチップ供給部を有し、このチップ供給部は、ＸＹテーブルによって水平方向に移動するウェハホルダを有し、このウェハホルダの真上には、チップを基板まで搬送するピックアップノズルが配置され、ウェハホルダの真下には、プランジアップピンをもったダイエジェクタが配置されている。よって、このウェハホルダ上にウェハシートを載置させた状態を維持し、ダイエジェクタのプランジアップピンでウェハシートを下から突き上げると、所望のチップのみが他のチップから分離する。そして、プランジアップピンで持ち上げられた所望のチップは、ピックアップノズルによって基板まで搬送されて、基板上に半田付けされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のダイボンディング装置に適用したダイエジェクタは、外筒内において昇降自在な可動部を有し、この可動部の先端には、プランジアップピンの交換を可能にする着脱部分が設けられている。この着脱部分には、プランジアップピンの基端が差し込まれ、着脱部分の基端はネジによって可動部分に取り付けられている。そして、プランジアップピンが損傷し、その交換が必要な場合には、ネジを緩めることで、着脱部分を可動部から取り外し、着脱部分から不良のプランジアップピンを抜き取り、新しいプランジアップピンを着脱部分に差し込むようにして、プランジアップピンの交換を行っている。しかしながら、プランジアップピンの交換に際し、ネジを緩めた状態で、着脱部分を可動部分に対し上下にスライドさせながら、プランジアップピンの突き出し量の調整を行っているため、プランジアップピンの突出量を決定するための特殊な治具を必要とし、プランジアップピンの交換作業を繁雑なものにしていた。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、プランジアップピンの交換を容易にしたダイボンディング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るダイボンディング装置は、複数のチップを配列したウェハシートをウェハホルダ上に載置した状態で、ウェハシート内のチップを下から突き上げる交換可能なプランジアップピンを有するダイエジェクタを備えたダイボンディング装置において、ダイエジェクタは、管軸方向に上下動する可動部と、可動部を包囲する外筒とを備え、可動部は、プランジアップピンが差し込まれるピン差し込み孔を先端から底面にかけて管軸方向に貫通形成した第１の部分と、第１の部分の底面を当接させる突き当て面を先端に形成した第２の部分と、第２の部分を支持する可動本体部とを有することを特徴とする。
【０００６】
このダイボンディング装置に適用するダイエジェクタは、交換可能なプランジアップピンを有すると共に、第１の部分と第２の部分と可動本体部とを備え、第１の部分と第２の部分との協働によって、プランジアップピンにおける突出量の調整の容易化を図っている。すなわち、第１の部分の先端から底面にかけてピン差し込み孔を貫通形成しているので、プランジアップピンの交換にあたって、第１の部分の底面からプランジアップピンの基端部分を突き出させておくことができる。よって、第２の部分の突き当て面に、第１の部分の底面から突出したプランジアップピンの基端を当てながら、第１の部分を、プランジアップピンに沿って押し続けると、第１の部分の底面が第２の部分の突き当て面に接触し、その瞬間にプランジアップピンの位置決めと第１の部分の位置決めとが同時に達成される。従って、第２の部分の突き当て面を基準面としたプランジアップピンの突出量の調整が容易になり、このことをもって、プランジアップピンの交換の容易化を図っている。
【０００７】
また、第１の部分は、ピン差し込み孔に沿って管軸方向に延在する割スリーブを有すると共に、先端部分で周面に沿って管軸方向に延在する第１のテーパ面を有し、第１の部分と第２の部分とを連結する第１の締め込みナットは、第１の部分の第１のテーパ面に係合する開口部を先端に有すると共に、第２の部分の先端に形成した雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有すると好適である。第１の締め込みナットで第１の部分と第２の部分とを連結するにあたって、締め込みナットを回しながら、この雌ねじ部を、第２の部分の雄ねじ部に螺合させ続けると、締め込みナットの開口部の壁面で第１の部分のテーパ面を押し続ける。その結果、テーパ面のクサビ作用により、第１の部分がセンタリングされながら、ピン差し込み孔の径が狭められ、最終的に、ピン差し込み孔の壁面がプランジアップピンの周面にしっかりと押し付けられる。よって、第１の部分と第２の部分との連結と、プランジアップピンの抜け止めとが同時に達成される。このような構成は、プランジアップピンのセンタリングを達成しつつ、プランジアップピン交換の容易化を図っている。
【０００８】
また、可動本体部は、第２の部分の基端側に管軸方向に延在して設けられた差し込み部を挿入する装填穴と、装填穴に沿って管軸方向に延在する割スリーブと、先端部分で周面に沿って管軸方向に延在する第２のテーパ面と、第２のテーパ面に係合する開口部を先端にもった第２の締め込みナットの雌ねじ部に螺合する雄ねじ部とを有すると好適である。第２の締め込みナットで第２の部分と可動本体部とを連結するにあたって、締め込みナットを回しながら、この雌ねじ部を、第２の部分の雄ねじ部に螺合させ続けると、締め込みナットの開口部の壁面で可動本体部のテーパ面を押し続ける。その結果、テーパ面のクサビ作用により、装填穴を狭めるように、可動本体部の先端部分を内方に向けて締め続け、装填穴の壁面が第２の部分の差し込み部の壁面にしっかりと押し付けられる。このような構成の採用によって、プランジアップピン交換の容易化を図っている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るダイボンディング装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１〜図３に示すように、ダイボンディング装置１は、基板の一例であるリードフレーム２（図７参照）にチップＳを半田を介して実装するための装置である。この装置１は、リードフレーム２を連続的に搬送する直線的な搬送部３を有し、この搬送部３内に配置したレールには、ヒータが内蔵されており、このヒータでリードフレーム２を加熱することにより、リードフレーム２上にポッティングしたペースト状の半田を、チップＳの実装まで液状化させておく。更に、搬送部３内には、不活性ガスが常に流動し、この不活性ガスによってリードフレーム２の酸化を防止している。
【００１１】
さらに、このような搬送部３に隣接して、基台４上にはチップ供給部６が配置されている。このチップ供給部６は、マトリックス状にチップＳが作り込まれたウェハシート７を載置させるためのリング状のウェハホルダ８を有し、このウェハホルダ８は、昇降機構、水平回転機構及びＸ−Ｙスライダによって、基台４上で自由な移動が可能である。このようなウェハホルダ８の下方には、ウェハシート７内の所望のチップＳのみを下から持ち上げるためのダイエジェクタ９が配置されている。そして、ダイエジェクタ９で持ち上げられたチップＳは、ピックアップノズル１０によって搬送部３内のリードフレーム２のチップ実装面２ａ（図７参照）まで搬送される。
【００１２】
また、ダイエジェクタ９の真上には、所定のチップＳの撮像を可能にしたＣＣＤカメラ（撮像部）１１が配置されている。よって、所望のチップＳが所定の位置に在ることを、このＣＣＤカメラ１１で認識できるまで、ウェハホルダ８を所定の方向に移動し続ける。そして、所望のチップＳの撮像認識完了後、ウェハホルダ８を停止させ、ダイエジェクタ９でウェハシート７を下から突き上げると、ウェハシート７を拡張させながら所望のチップＳのみが他のチップから分離する。そして、下から持ち上げられた状態の所望のチップＳは、ピックアップノズル１０の昇降及び水平移動によって、リードフレーム２のチップ実装面２ａ（図７参照）まで搬送されて、リードフレーム２上に半田付けされる。
【００１３】
図３に示すように、前述したダイボンディング装置１に取り付けられたダイエジェクタ９は、据え付け台１３に取り付けられた微調整可能なＸ−Ｙステージ１４上に固定され、この据え付け台１３は基台４に固定されている。さらに、このダイエジェクタ９は、Ｘ−Ｙステージ１４上に固定したベース部１６を有している。このベース部１６には、上方に延在した円筒状の支持部１８が設けられ、この支持部１８には着脱可能なヘッドカバー１７が取り付けられている。
【００１４】
図４及び図５に示すように、ヘッドカバー１７は、円筒状の支持部１８の上端から上方に延びる差し込み部１８ａに対して抜き差し自在な金属製の外筒１９を有している。この外筒１９は、直径１６ミリ程度で１００ｍｍの長さを有し、外筒１９の下端には、径方向に延在する切除部１９ａが設けられ、この切除部１９ａは、差し込み部１８ａに対する外筒１９の嵌め合いを調整可能にしている。また、ヘッドカバー１７は、外筒１９の上端から上方に延びる差し込み部２０に対して抜き差し自在な金属製キャップ２１を有している。差し込み部２０には、径方向に延在する切除部２０ａが設けられ、この切除部２０ａは、差し込み部２０に対するキャップ２１の嵌め合いを調整可能にしている。
【００１５】
更に、キャップ２１の頂部２１ａには、プランジアップピン２２の出入りを可能にするピン孔２３が設けられている。ピン孔２３は、頂部２１ａの中心に１個、その周囲に４個配列させ、５本までのプランジアップピン２２の対応を可能にしている（図６参照）。なお、各プランジアップピン２２は、図４に示すように管軸Ｌの方向に突出し、プランジアップピン２２の突出量は、例えば２ｍｍ程度が適切である。
【００１６】
更に、キャップ２１の頂部２１ａには、環状に配列した３本の吸引溝２５に沿って、１２個の吸引孔２４（図６参照）が形成され、外筒１９内を真空引きして、各吸引孔２４からエアーを吸引し続けることで、キャップ２１の頂部２１ａをウェハシート７の裏面に吸着することができる。これによって、ウェハシート７とダイエジェクタ９との密着性を高めることができるので、プランジアップピン２２でウェハシート７を下から突き上げる際に、ウェハシート７に対するプランジアップピン２２の位置ずれを防止し、所望のチップＳのみを他のチップから確実に分離させることができる。
【００１７】
更に、このような円筒状の支持部１８及び外筒１９内には、管軸Ｌ方向に沿って上下動する可動部２６が配置されている。この可動部２６は、図示しないカム機構に下端を連結して所定量だけの上下動を可能にした可動本体部２７を有し、この可動本体部２７の上部には、着脱自在なヘッド部２８が取り付けられている。このヘッド部２８は、交換可能なプランジアップピン２２の基端側が差し込まれるピン差し込み孔２９を、先端３０ａから底面３０ｂにかけて管軸Ｌ方向に貫通形成した第１の部分３０と、可動本体部２７で支持されると共に第１の部分３０の底面３０ｂを当接させる突き当て面３１を先端部分に形成した第２の部分３２と、第１の部分３０と第２の部分３２とを連結する第１の締め込みナット３４とからなる。
【００１８】
この第１の部分３０は、径方向に並べられた３個のピン差し込み孔２９を通るようにして管軸Ｌ方向に延在させた２本の割スリーブ３７を有し、割スリーブ３７は互いにクロスするように形成されている。更に、第１の部分３０の先端部分には、周面に沿って管軸Ｌ方向に延在する第１のテーパ面３８が形成されている。第１の部分３０の基端部分には、左右一対をなす回り止め用の切欠き部３９が設けられている。
【００１９】
これに対し、第２の部分３２の先端部分には、第１の部分３０の切欠き部３９に嵌め込まれる左右一対の突片４０が設けられ、突き当て面３１は突片４０間に設けられる。さらに、第１の部分３０の先端部分には、第１の締め込みナット３４の基端側に設けられた雌ねじ部３４ａに螺合する雄ねじ部３２ａが形成されている。この第１の締め込みナット３４の先端には、第１の部分３０の第１のテーパ面３８に係合する開口部４１が設けられている。
【００２０】
そこで、第１の締め込みナット３４で第１の部分３０と第２の部分３２とを連結するにあたって、締め込みナット３４を回しながら、この雌ねじ部３４ａを、第２の部分３２の雄ねじ部３２ａに螺合させ続けると、締め込みナット３４の開口部４１の壁面は第１の部分３０のテーパ面３８を押し続ける。その結果、テーパ面３８のクサビ作用により、第１の部分３０をセンタリングしながら、ピン差し込み孔２９の径が狭められ、最終的に、ピン差し込み孔２９の壁面がプランジアップピン２２の周面にしっかりと押し付けられる。よって、第１の部分３０と第２の部分３２との連結と、プランジアップピン２２の抜け止めとが同時に達成される。このような構成は、プランジアップピン２２のセンタリングを達成しつつ、プランジアップピン交換の容易化を図っている。
【００２１】
更に、第２の部分３２と可動本体部２７との連結を考慮して説明する。第２の部分３２の基端側には、管軸Ｌ方向に延在する差し込み部４２が設けられ、この差し込み部４２は、可動本体部２７に設けられた装填穴４３内に差し込まれる。更に、差し込み部４２には、管軸Ｌ方向に延在するスリット４２ａが形成され、これに対し、可動本体部２７の装填穴４３の途中には、回り止めピン４４が配置されている。従って、装填穴４３内に差し込み部４２を差し入れて、スリット４２ａ内に回り止めピン４４を嵌め込むことで、可動本体部２７に対する第２の部分３２の回り止めが達成される。
【００２２】
また、可動本体部２７の先端部分は、周面に沿って管軸Ｌ方向に延在する第２のテーパ面４６を有すると共に、装填穴４３に沿って管軸Ｌ方向に延在する４本の割スリーブ４７を有している。さらに、可動本体部２７の先端部分には、第２のテーパ面４６の下側で隣接するようにして雄ねじ部２７ａが設けられている。また、第２の部分３２と可動本体部２７とを連結する第２の締め込みナット３６には、雄ねじ部２７ａに螺合する雌ねじ部３６ａが形成されている。更に、第２の締め込みナット３６の先端には、可動本体部２７の第２のテーパ面４６に係合する開口部４９が設けられている。
【００２３】
そこで、第２の部分３２と可動本体部２７とを第２の締め込みナット３６で連結するにあたり、締め込みナット３６を回しながら、この雌ねじ部３６ａを、第２の部分３２の雄ねじ部２７ａに螺合させ続けると、第２の締め込みナット３６の開口部４９の壁面は、可動本体部２７のテーパ面４６を押し続ける。その結果、テーパ面４６のクサビ作用により、装填穴４３を狭めるように、可動本体部２７の先端部分を内方に向けて締め続け、装填穴４３の壁面は、第２の部分３２の差し込み部４２の外壁面にしっかりと押し付けられる。このような構成の採用によって、プランジアップピン交換の容易化を図っている。
【００２４】
次に、破損又は損傷したプランジアップピン２２の交換手順について説明する。先ず、装置１を停止させた状態で、外筒１９を引き上げて、支持部１８からヘッドカバー１７を取り外す。この作業によって、第１の締め込みナット３４と第２の締め込みナット３６とが外部に露出する。その状態で、第２の締め込みナット３６を緩め、第１の締め込みナット３４を指で摘みあげる。すると、第１及び第２部分３０，３２と第１の締め込みナット３４とが一緒に外れ、ダイエジェクタ９から取り外される。この状態で、第１の締め込みナット３４を緩め、第２の部分３２と第１の締め込みナット３４とを分離させる。その後、破損したプランジアップピン２２の抜き取りを考慮して、第２の部分３２から第１の部分３０を外し、この状態で、破損したプランジアップピン２２のみを、第１の部分３０から抜き取る。
【００２５】
そして、新たなプランジアップピン２２の交換にあたり、ピン差し込み孔２９内にプランジアップピン２２を差し込み、第１の部分３０の底面３０ｂからプランジアップピン２２の基端部分を所定量だけ積極的に突き出させておく。その状態で、第１の部分３０の底面３０ａから突き出してプランジアップピン２２の基端面を第２の部分３２の突き当て面３１に突き当てながら、第１の部分３０を、プランジアップピン２２に沿って上から押し続ける。
【００２６】
すると、プランジアップピン２２の先端側を第１の部分３０から突き出させながら、プランジアップピン２２の基端側はピン差し込み孔２９内に押し戻され続ける。そして、第１の部分３０の底面３０ｂが第２の部分３２の突き当て面３１に接触した瞬間に、第１の部分３０の底面３０ｂとプランジアップピン２２の基端面とが面一になり、プランジアップピン２２の位置決めと第１の部分３０の位置決めとが同時に達成される。このような作業によって、第２の部分３２の突き当て面３１を基準面としたプランジアップピン２２の突出量の調整が容易になり、このことをもって、プランジアップピン２２の交換の容易化が図られる。
【００２７】
そして、第１の部分３０と第２の部分３２との突き当て状態を維持しながら、第１の締め込みナット３４を第２の部分３２に螺合させ、第１の締め込みナット３４を締め込みながら、第１の部分３０を第２の部分３２にしっかりと固定させて、ヘッド部２８を組み立てる。その後、第２の部分３２の差し込む部４２を可動本体部２７の装填穴４３内に挿入し、第２の部分３２の位置合わせが行われた状態で、第２の締め込みナット３６を可動本体部２７に螺合させながら、第２の部分３２を可動本体部２７にしっかりと固定させる。そして、外筒１９を支持部１８に嵌め込んで、プランジアップピン２２の交換作業が完了する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によるダイボンディング装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、複数のチップを配列したウェハシートをウェハホルダ上に載置した状態で、ウェハシート内のチップを下から突き上げる交換可能なプランジアップピンを有するダイエジェクタを備えたダイボンディング装置において、ダイエジェクタは、管軸方向に上下動する可動部と、可動部を包囲する外筒とを備え、可動部は、プランジアップピンが差し込まれるピン差し込み孔を先端から底面にかけて管軸方向に貫通形成した第１の部分と、第１の部分の底面を当接させる突き当て面を先端に形成した第２の部分と、第２の部分を支持する可動本体部とを有することにより、プランジアップピンの交換を容易にしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダイボンディング装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１に示したダイボンディング装置の要部を示す概略図である。
【図４】本発明に係るダイボンディング装置に適用するダイエジェクタを示す要部拡大断面図である。
【図５】図４に示したダイエジェクタの分解斜視図である。
【図６】プランジアップピンが出入りするピン孔をもったキャップ部分を示す平面図である。
【図７】一般的なリードフレームを示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ダイボンディング装置、２…リードフレーム（基板）、７…ウェハシート、８…ウェハホルダ、９…ダイエジェクタ、１９…外筒、２２…プランジアップピン、２３…ピン孔、２６…可動部、２７…可動本体部、２７ａ，３２ａ…雄ねじ部、２９…ピン差し込み孔、３０…第１の部分、３０ａ…第１の部分の先端、３０ｂ…第１の部分の底面、３１…突き当て面、３２…第２の部分、３４…第１の締め込みナット、３４ａ，３６ａ…雌ねじ部、３６…第２の締め込みナット、３７，４７…割スリーブ、３８…第１のテーパ面、４１…第１の締め込みナットの開口部、４３…装填穴、４６…第２のテーパ面、４９…第２の締め込みナットの開口部、Ｓ…チップ、Ｌ…管軸。
【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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