(57)【要約】【課題】  生産性を高めることができるダイボンダを提供する。【解決手段】  ボンディングテーブルの認識カメラ５１でワークトレイの任意の一点の画像を取得し第１認識位置として記憶し（Ｓ２）、ボンディングテーブルとトレイテーブルを移動量Ｘ分Ｘ方向へ移動する（Ｓ３）。認識カメラで前述と同一点の画像を取得して第２認識位置としてメモリに記憶し（Ｓ４）、第１認識位置及び第２認識位置と移動量Ｘとからボンディングテーブルの移動軌跡に対するトレイテーブルの移動軌跡の傾きθを求める（Ｓ５）。ボンディング時にボンディングテーブルを基準位置からＸ方向へ移動量Ｘａ分移動する際にワークトレイも移動する。このとき、ボンディングテーブルの移動量Ｘａを基準として前記傾きθを用いた演算を行うことで、トレイテーブルを駆動すべきＸ方向への移動量及びＹ方向への移動量を算出して駆動する。【選択図】        図３
2005209751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンディングテーブルに設けられたボンディングヘッドでチップをピックアップしてトレイに支持されたリードフレームにボンディングする際に、前記ボンディングテーブルのＸ方向への移動に応じて前記トレイを支持するトレイテーブルを前記Ｘ方向へ平行移動するダイボンダにおいて、
前記ボンディングテーブル及び前記トレイテーブルを前記Ｘ方向へ所定量平行移動した際の前記ボンディングテーブルに対する前記トレイテーブルの変位量から前記ボンディングテーブルの移動軌跡に対する前記トレイテーブルの移動軌跡の傾きを演算する傾き演算手段と、
ボンディング時に前記ボンディングテーブルを前記Ｘ方向へ移動する際に、前記ボンディングテーブルの移動量を基準とする前記傾きを用いた演算で前記トレイテーブルの移動量を算出し、この算出された移動量前記トレイテーブルを移動するトレイテーブル移動手段と、
を備えたことを特徴とするダイボンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体などのチップをリードフレームにボンディングするダイボンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体のチップをリードフレームにボンディングする際には、ダイボンダが用いられていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このダイボンダは、手前から奥側のＹ方向に延在する一対のスライドレールを備えており、両スライドレール間には、第１Ｙテーブルと第２ＹテーブルとがＹ方向へ移動自在に支持されている。
【０００４】
奥側に配置された第１Ｙテーブルには、ボンディングユニット駆動機構が設けられており、該ボンディングユニット駆動機構には、ヘッド駆動機構を介してボンディングヘッドがＸ方向へ移動自在に設けられている。これにより、ウエハリングに支持されたチップを前記ボンディングヘッドでピックアップし、リードフレームへ移送してボンディングできるように構成されている。
【０００５】
また、奥側に配置された第２Ｙテーブルには、ワーク支持ユニット駆動機構が設けられており、該ワーク支持ユニット駆動機構からは、レール支持アームが延出している。該レール支持アームには、Ｘ方向に延在するワーク支持レールが支持されており、該ワーク支持レールは、短冊状のリードフレームをスライド自在に支持するように構成されている。
【０００６】
前記ワーク支持ユニット駆動機構には、トレイ駆動機構が設けられており、該トレイ駆動機構からは、トレイ支持アームが延出している。該トレイ支持アームには、前記ワーク支持レール上のリードフレームを吸着保持するワークトレイが設けられており、前記トレイ駆動機構で前記ワークトレイをＸ方向へ移動することによって、該ワークトレイに保持されたリードフレームを前記ワーク支持レールに沿って移動できるように構成されている。
【０００７】
これにより、前記ボンディングヘッドの移動位置に合わせて前記ワークトレイを移動することで、前記ボンディングヘッドの移動軌跡を一定に保てるように構成されている。
【特許文献１】特願２００３−０３３２０８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このようなダイボンダにあっては、チップをボンディングするボンディングヘッドと、リードフレームを保持するワークトレイとが別テーブルで支持されているため、前記ボンディングヘッドのＸ方向への移動軌跡と前記ワークトレイのＸ方向への移動軌跡とにおいて平面方向における傾きが生じることがある。このため、前記ボンディングヘッドの移動量分、前記ワークトレイを移動制御しても、実際には、両者の位置を一致させることは困難であった。
【０００９】
具体的に数値を挙げて説明すると、前記ボンディングヘッドのＸ方向への移動軌跡と前記ワークトレイのＸ方向への移動軌跡とには、「＋」又は「−」側に０．０５゜の前後の傾きが生じる。このとき、リードフレームに設定されたボンディングポイントと前記ボンディングヘッドがチップを移送する移送位置とでは、最大で１００μｍの位置ずれが生じる。
【００１０】
このため、この位置ずれを抑えるために、組み付け時に細かな位置調整が必要となり、多大な苦労を要した。
【００１１】
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、生産性を高め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】
【００１２】
前記課題を解決するために本発明のダイボンダにあっては、ボンディングテーブルに設けられたボンディングヘッドでチップをピックアップしてトレイに支持されたリードフレームにボンディングする際に、前記ボンディングテーブルのＸ方向への移動に応じて前記トレイを支持するトレイテーブルを前記Ｘ方向へ平行移動するダイボンダにおいて、前記ボンディングテーブル及び前記トレイテーブルを前記Ｘ方向へ所定量平行移動した際の前記ボンディングテーブルに対する前記トレイテーブルの変位量から前記ボンディングテーブルの移動軌跡に対する前記トレイテーブルの移動軌跡の傾きを演算する傾き演算手段と、ボンディング時に前記ボンディングテーブルを前記Ｘ方向へ移動する際に、前記ボンディングテーブルの移動量を基準とする前記傾きを用いた演算で前記トレイテーブルの移動量を算出し、この算出された移動量前記トレイテーブルを移動するトレイテーブル移動手段と、を備えている。
【００１３】
すなわち、このダイボンダでボンディングを行う際には、ボンディングテーブルの移動軌跡に対するトレイテーブルの移動軌跡の傾きが、ボンディングテーブル及びトレイテーブルをＸ方向へ所定量平行移動した際の前記ボンディングテーブルに対する前記トレイテーブルの変位量から算出される。
【００１４】
次に、ボンディング時には、前記ボンディングテーブルのＸ方向への移動に応じて前記トレイテーブルを前記Ｘ方向へ平行移動し、前記トレイテーブルに設けられたトレイを前記ボンディングテーブルに設けられたボンディングヘッドに追従して移動する。
【００１５】
このとき、前記ボンディングテーブルの移動軌跡に対する前記トレイテーブルの移動軌跡の傾きが算出されており、前記ボンディングテーブルの移動量を基準として前記傾きを用いた演算を行うことで、前記トレイテーブルを駆動すべき移動量を算出することができる。
【００１６】
そして、この算出された移動量、前記トレイテーブルを移動することで、前記ボンディングテーブルの移動量と前記トレイテーブルの実移動量とを一致させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明のダイボンダにあっては、ボンディングテーブルの移動に応じてトレイテーブルを移動する際に、前記ボンディングテーブルの移動軌跡に対する前記トレイテーブルの移動軌跡の傾きを用いて算出された移動量、前記トレイテーブルを移動することで、前記ボンディングテーブルの移動量と前記トレイテーブルの実移動量とを一致させることができる。
【００１８】
これにより、組み付け時に細かな位置調整を行うこと無く、前記トレイテーブルに設けられたトレイを前記ボンディングテーブルに設けられたボンディングヘッドの移動に応じて追従させることができる。したがって、当該ダイボンダの組立時間を短縮することができ、生産性を向上することができる。
【００１９】
また、前記ボンディングヘッドによるボンディング位置と、前記トレイに支持されたリードフレームのボンディングポイントとを、より正確に合致させることができる。よって、ボンディング精度をさらに向上することができる。
【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ダイボンダ１を示す図であり、該ダイボンダ１は、半導体などのチップ２をリードフレーム３にボンディングする装置である。
【００２１】
このダイボンダ１には、図２にも示すように、Ｙ方向１１に延在する一対のスライドレール１２，１２が離間して設けられており、両スライドレール１２，１２は、手前から奥側まで延設されている。両スライドレール１２，１２の内側には、図外のウエハ支持レールが一対設けられており、その手前側には、ウエハチェンジャー１４が設けられている（図１参照）。
【００２２】
前記両ウエハ支持レールは、前記ウエハチェンジャー１４から供給されたウエハリング２１をスライド自在に支持できるように構成されている。両ウエハ支持レール間には、支持されたウエハリング２１を保持する保持位置が設定されており、この保持位置の真下には、図１に示したように、前記ウエハリング２１に張設されたシート２２を下面より吸着して保持するステージ２３が設けられている。
【００２３】
前記両スライドレール１２，１２には、奥側に第１Ｙテーブル３１がスライド自在に支持されており、手前側には、第２Ｙテーブル３２がスライド自在に支持されている。
【００２４】
前記第１Ｙテーブル３１には、ボンディングユニット駆動機構４１が設けられており、該ボンディングユニット駆動機構４１には、前記第１Ｙテーブル３１を前記スライドレール１２，１２に沿って移動する図外のＹ方向駆動機構が設けられている。また、前記ボンディングユニット駆動機構４１には、Ｘ方向駆動機構４２を介して昇降ユニット４３が設けられており、当該昇降ユニット４３をＸ方向スライドレール４４，４４に沿って、前記Ｙ方向１１に直交するＸ方向４５へ移動できるように構成されている。前記昇降ユニット４３には、ボンディングテーブル４６が設けられており、該ボンディングテーブル４６には、前記チップ２を着脱自在に吸着するボンディングヘッド４７が設けられている。
【００２５】
これにより、前記ウエハリング２１のチップ２をピックアップしてボンディングする際には、前記第１Ｙテーブル３１を前記Ｙ方向１１へ移動するとともに、前記昇降ユニット４２を前記Ｘ方向４５へ移動することで、前記ボンディングヘッド４７をピックアップ位置及びボンディング位置へ移動できるように構成されている。
【００２６】
前記昇降ユニット４３には、認識カメラ５１が設けられており、当該昇降ユニット４３下部の画像を取得して、図外の制御装置で画像解析できるように構成されている。また、前記昇降ユニット４３には、図２に示したように、エポキシ剤をリードフレーム３に塗布するディスペンサ５２が設けられている。
【００２７】
前記第２Ｙテーブル３２の上部には、図１にも示したように、ワーク支持ユニット駆動機構６１が設けられており、該ワーク支持ユニット駆動機構６１には、前記第２Ｙテーブル３２を前記スライドレール１２，１２に沿って移動する図外のＹ方向駆動機構が設けられている。前記ワーク支持ユニット駆動機構６１には、図２に示したように、前記ボンディングユニット駆動機構４１側へ向けて延出するレール支持アーム６２，６２が前記ウエハ支持レールより高位置に設けられており、このレール支持アーム６２，６２には、ワークローダ６３から供給された短冊状のリードフレーム３を支持するワーク支持レール６４，６４が設けられ、該ワーク支持レール６４，６４は、前記Ｘ方向４５に延在している。
【００２８】
また、前記ワーク支持ユニット駆動機構６１には、図１にも示したように、トレイ駆動機構７１が設けられており、該トレイ駆動機構７１は、Ｘ方向スライドレール７２に支持されたトレイテーブル７３を前記Ｘ方向４５へ移動できるように構成されている。前記トレイテーブル７３からは、トレイ支持アーム７４，７４が延出しており、該トレイ支持アーム７４，７４には、前記ワーク支持レール６４，６４上のリードフレーム３を吸着保持するワークトレイ７５が設けられている。
【００２９】
これにより、前記トレイ駆動機構７１で前記ワークトレイ７５をＸ方向４５へ移動することによって、該ワークトレイ７５に保持されたリードフレーム３を前記ワーク支持レール６４，６４に沿って移動できるように構成されている。また、前記ボンディングヘッド４７の移動に合わせて前記ワークトレイ７５を移動することで、ボンディング時の前記ボンディングヘッド４７の移動軌跡を一定に保てるように構成されている。
【００３０】
前記第２Ｙテーブル３２の下部には、図１に示したように、前記第１Ｙテーブル３１側に延出する下部アーム８１が設けられている。該下部アーム８１の先端には、突き上げ部移動機構８２を介して、突き上げ機構８３が設けられており、該突き上げ機構８３は、前記突き上げ部移動機構８２よってＸ方向４５へ駆動されるとともに、当該第２Ｙテーブル３２を前記スライドレール１２，１２に沿って移動することでＹ方向１１へ移動できるように構成されている。これにより、前記突き上げ機構８３を、ピックアップ対象となるチップ２の下部へ移動するとともに、内蔵の突き上げピンで前記チップ２を突き上げられるように構成されている。
【００３１】
以上の構成にかかる本実施の形態を、図３に示すフローチャートに従って説明する。
【００３２】
すなわち、図外の制御装置がボンディングを開始する前処理としてサブルーチンである傾き演算処理を呼び出して実行すると、ボンディングユニット駆動機構４１を作動してボンディングテーブル４６をワークトレイ７５上に移動して、ボンディングテーブル４６に設けられた認識カメラ５１をワークトレイ７５上に配置する（Ｓ１）。そして、図４に示すように、前記認識カメラ５１で任意の一点の画像、例えば前記ワークトレイ７５の一角部の画像を取得して、この角部のＸＹ座標を第１認識位置（ｘ０，ｙ０）としてメモリに記憶した後（Ｓ２）、前記ボンディングテーブル４６と前記ワークトレイ７５を支持するトレイテーブル７３を一定量である移動量Ｘ分、Ｘ方向４５へ移動する（Ｓ３）。
【００３３】
この位置において、前記認識カメラ５１にて前述と同一である前記ワークトレイ７５の一角部の画像を取得して、この角部のＸＹ座標を第２認識位置（ｘ１，ｙ１）としてメモリに記憶し（Ｓ４）、前記第１認識位置（ｘ０，ｙ０）及び前記第２認識位置（ｘ１，ｙ１）と前記移動量Ｘとからボンディングテーブル４６の移動軌跡に対する前記トレイテーブル７３の移動軌跡の傾きθを次式で求め（Ｓ５）、メインルーチンへ戻る。
【００３４】
傾きθ＝ｔａｎ−１（（ｙ１−ｙ０）／（Ｘ＋（ｘ１−ｘ０）））
【００３５】
次に、ボンディング時には、図５に示すように、メインルーチンより平行補正処理を呼び出して実行する。すると、前記トレイテーブル７３の位置座標と前記ワークテーブル７３の位置座標とを基準位置（ｘ０，ｙ０）に設定し、ボンディングヘッド４７によるピックアップ位置とリードフレーム３に設定されたボンディングポイントとのＸ方向４５の位置を一致するように前記トレイテーブル７３と前記ワークテーブル７３を配置する（ＳＢ１）。
【００３６】
そして、前記ボンディングテーブル４６を前記基準位置（ｘ０，ｙ０）からＸ方向４５へ移動量Ｘａ分移動して、ボンディングヘッド４７によるピックアップ位置を隣のチップ２の位置へ移動するとともに（ＳＢ２）、前記ボンディングヘッド４７によるピックアップ位置の移動に応じて前記ワークトレイ７５に保持されたリードフレーム３を移動する。
【００３７】
このとき、図６に示すように、前記ボンディングテーブル４６のボンディングテーブル移動軌跡９１に対する前記トレイテーブル７３のトレイテーブル移動軌跡９２の傾きθは前述したように算出されており、前記ボンディングテーブル４７の移動量Ｘａを基準として前記傾きθを用いた演算を行うことで、前記トレイテーブル７３を駆動すべきＸ方向４５への移動量Ｘｂ及びＹ方向１１への移動量Ｙｂを算出することができる。
【００３８】
つまり、前記トレイテーブル７３のＸ方向４５への移動量Ｘｂを次式で演算し、前記トレイテーブル７３を前記基準位置（ｘ０，ｙ０）からＸ方向４５へ前記移動量Ｘｂ移動する（ＳＢ３）。
【００３９】
移動量Ｘｂ＝Ｘａ＊（１−ｃｏｓθ）＊ｓｅｃθ
【００４０】
また、前記トレイテーブル７３のＹ方向１１への移動量Ｙｂを次式で演算し、前記トレイテーブル７３を前記基準位置（ｘ０，ｙ０）からＹ方向１１へ前記移動量Ｙｂ移動して（ＳＢ４）、メインルーチンへ戻る。
【００４１】
移動量Ｙｂ＝Ｘａ＊ｔａｎθ
【００４２】
このように、前記ボンディングテーブル４６の移動に応じて前記トレイテーブル７３を移動する際に、前記ボンディングテーブル４６のボンディングテーブル移動軌跡９１に対する前記トレイテーブル４６のトレイテーブル移動軌跡９２の傾きθを用いて算出されたＸ方向４５への移動量Ｘｂ及びＹ方向１１への移動量Ｙｂ分、前記トレイテーブル７３を移動することで、前記ボンディングテーブル４６の移動量と、前記トレイテーブル７３の実移動量とを一致させることができる。
【００４３】
これにより、組み付け時に細かな位置調整を行うこと無く、前記トレイテーブル７３に設けられたワークトレイ７５を前記ボンディングテーブル４６に設けられたボンディングヘッド４７の移動に応じて追従させることができる。したがって、当該ダイボンダ１の組立時間を短縮することができ、生産性を向上することができる。
【００４４】
また、前記ボンディングヘッド４６によるボンディング位置と、前記ワークトレイ７５に支持されたリードフレーム３のボンディングポイントとを、より正確に合致させることができる。よって、ボンディング精度をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態の要部を示す側面図である。
【図２】同実施の形態を示す平面図である。
【図３】同実施の形態の傾き演算処理の動作を示すフローチャートである。
【図４】同実施の形態の傾き演算処理での動作を示す説明図である。
【図５】同実施の形態の平行補正処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】同実施の形態の平行補正処理での動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    ダイボンダ
２    チップ
３    リードフレーム
１１    Ｙ方向
４５    Ｘ方向
４６    ボンディングテーブル
４７    ボンディングヘッド
７３    トレイテーブル
７５    ワークトレイ
θ    傾き
【図１】
2005209751.tif 000003
【図２】
2005209751.tif 000004
【図３】
2005209751.tif 000005
【図４】
2005209751.tif 000006
【図５】
2005209751.tif 000007
【図６】
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