(57)【要約】【課題】  チップへの荷重を可変する。【解決手段】  ヘッド部１１に保持部１３を設け、保持部１３にコレットホルダ１４を上下動自在に保持する。コレットホルダ１４上端部のストッパ２１に座ぐり穴２２を設け、座ぐり穴２２のコイルスプリング２３でコレットホルダ１４をヘッド部１１に固定された保持部１３に対して上方へ付勢する。ヘッド部１１に軸支された荷重用アーム３１の一方の自由端部のローラ３３を、コレットホルダ１４上端に当接する。荷重用アーム３１の他方の自由端部にボイスコイルモータ４１を設ける。ボイスコイルモータ４１に外部入力を加えて可動部４３を駆動し、コレットホルダ１４をヘッド部１１に固定された保持部１３に対して下方へ付勢するとともに、その付勢力を外部入力に応じて可変する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールを保持するコレットホルダがヘッド部に上下動自在に支持されるとともに、前記コレットホルダを付勢して前記ツールに保持されたチップへ荷重を加える荷重機構が設けられたボンディング荷重制御装置において、
前記荷重機構を、
前記コレットホルダを前記ヘッド部に対して上方へ付勢するスプリングと、
外部入力が加えられた際に前記コレットホルダを前記ヘッド部に対して下方へ付勢するとともに、その付勢力を前記外部入力に応じて可変する付勢手段と、
で構成したことを特徴とするボンディング荷重制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンディング時にチップに荷重を加えるボンディング荷重制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示すように、ウエハリングに支持されたチップを移送してリードフレームにボンディングする装置としてダイボンダ１０１が知られている。
【０００３】
このダイボンダ１０１のヘッド部１１１には、保持部１１２が設けられており、該保持部１１２には、コレットホルダ１１３が上下動自在に保持されている。
【０００４】
また、前記ヘッド部１１１には、荷重用アーム１２１が軸支されており、該荷重用アーム１２１の一方の自由端部は、前記コレットホルダ１１３の上端に当接するように構成されている。また、前記荷重用アーム１２１の他方の自由端部には、コイルスプリング１２２が係止されており、該コイルスプリング１２２からの付勢力を、前記コレットホルダ１１３に取り付けられたボンディングツール１２３へ伝達できるように構成されている。
【０００５】
これにより、前記付勢力を前記ボンディングツール１２３でピックアップされたチップに付与できるように構成されており、この付勢力を、前記チップをリードフレームにボンディングする際の荷重として作用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】
【０００６】
しかしながら、このような荷重機構にあっては、チップへの荷重がコイルスプリング１２２によって定められており、例えばチップをピックアップする場合とボンディングする場合とで荷重を切り替えることができなかった。
【０００７】
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、チップへの荷重を可変することができるボンディング荷重制御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】
【０００８】
前記課題を解決するために本発明のボンディング荷重制御装置にあっては、ツールを保持するコレットホルダがヘッド部に上下動自在に支持されるとともに、前記コレットホルダを付勢して前記ツールに保持されたチップへ荷重を加える荷重機構が設けられたボンディング荷重制御装置において、前記荷重機構を、前記コレットホルダを前記ヘッド部に対して上方へ付勢するスプリングと、外部入力が加えられた際に前記コレットホルダを前記ヘッド部に対して下方へ付勢するとともに、その付勢力を前記外部入力に応じて可変する付勢手段と、で構成した。
【０００９】
すなわち、ヘッド部に上下動自在に支持されたコレットホルダは、スプリングの付勢力により、ヘッド部に対して上方へ付勢され、当該コレットホルダの自重は、前記スプリングの付勢力分相殺される。
【００１０】
そして、前記コレットホルダのツールでチップをピックアップする際や、ピックアップしたチップをボンディングする際には、付勢手段から付勢力によって、コレットホルダをヘッド部に対して下方へ付勢し、ツールに保持されたチップに荷重を加える。
【００１１】
このとき、前記付勢手段は、外部入力に応じて付勢力を可変することができるため、例えば、チップピックアップ時には、荷重を小さくする一方、チップボンディング時には、荷重を大きくするといった荷重の変更が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明のボンディング荷重制御装置にあっては、外部からの入力に応じて付勢手段からの付勢力を可変することで、例えばチップピックアップ時とチップボンディング時とにおいて、チップに加える荷重を可変することができる。
【００１３】
したがって、作動状態に応じた適切な荷重を、スプリング等を交換すること無く、設定することができる。
【００１４】
そして、前記コレットホルダは、その自重がスプリングの付勢力分相殺されており、前記付勢手段は、外部入力が加えられた際にコレットホルダを下方へ付勢するように構成されている。このため、前記付勢手段への入力が遮断されたトラブル発生時には、下方へ向けた付勢力を遮断することができる。
【００１５】
このため、スプリングでコレットホルダを下方へ付勢するとともに、付勢手段でコレットホルダを上方へ付勢することで荷重を可変する場合と比較して、前記トラブル発生時においてチップに大きな荷重を加えた状態でボンディングを継続するといった事態を回避することができる。これにより、過重負荷によるチップへのダメージを防止することができ、ボンディング不良を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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荷重制御装置１を備えたダイボンダ２を示す図であり、該ダイボンダ２は、ウエハリングに支持されたチップをピックアップしてリードフレームまで移送し、該リードフレームのボンディングポイントにボンディングする装置である。
【００１７】
このダイボンダ２に設けられた可動アームの先端には、ヘッド部１１が設けられており、該ヘッド部１１には、支持ブロック１２を介して、円筒状の保持部１３が設けられている。該保持部１３には、円筒状のコレットホルダ１４が上下動自在に保持されており、該コレットホルダ１４の下端部には、ツール取付部１５が設けられている。該ツール取付部１５には、チップを保持するツール１６が交換可能に取り付けられており、該ツール１６下端に開口するバキューム穴は、前記ツール取付部１５より側方に延出した接続パイプ１７に連通している。これにより、この接続パイプ１７に負圧を供給することで、前記ツール１６のバキューム穴でチップを吸着できるように構成されている。
【００１８】
前記コレットホルダ１４の上端部は、前記保持部１３より上方へ突出しており、この突出部分には、ストッパ２１が固定されている。このストッパ２１の下面には、座ぐり穴２２が設けられており、該座ぐり穴２２には、コイルスプリング２３が収容されている。このコイルスプリング２３は、前記保持部１３の上面に当接しており、当該コイルスプリング２３は、前記コレットホルダ１４を前記ヘッド部１１に固定された前記保持部１３に対して上方へ付勢するように構成されている。このコイルスプリング２３による付勢力は、前記ツール１６が設けられた前記コレットホルダ１４の重量に基づいて設定されており、ツール１６が設けられたコレットホルダ１４の自重を打ち消して、この自重がチップへの荷重として作用しなように構成されている。
【００１９】
前記ヘッド部１１には、図２にも示すように、荷重用アーム３１が回転軸３２を中心に回動自在に支持されている。この荷重用アーム３１は、Ｌ字状に形成されており、側方に延出した一方の自由端部には、ローラ３３が回転自在に設けられている。このローラ３３は、前記保持部１３より上方に突出した前記コレットホルダ１４の上端に当接されており、当該荷重用アーム３１の回動に応じて、前記コレットホルダ１４に下方へ向けた付勢力を付与できるように構成されている。
【００２０】
また、前記荷重用アーム３１の上方へ延出した他方の自由端部には、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４１が設けられており、該ボイスコイルモータ４１には、図外のハーネスを介して制御装置に接続されている。このボイスコイルモータ４１は、前記ヘッド部１１に固定された本体部４２と、前記荷重用アーム３１に固定された可動部４３とからなり、前記制御装置から前記本体部４２のコイルに電力を供給した際に、前記可動部４３を前記本体部４２から突出させる方向へ駆動するように構成されている。このとき、前記本体部４２に供給された電流に比例する推力を、前記可動部４３に発生するように構成されている。
【００２１】
これにより、前記ボイスコイルモータ４１に電気的な外部入力を加えることによって、前記可動部４３を駆動して前記コレットホルダ１４を前記ヘッド部１１に固定された前記保持部１３に対して下方へ付勢するとともに、その付勢力を前記外部入力に応じて可変する付勢手段が構成されており、このボイスコイルモータ４１と前記コイルスプリング２３とによって、前記コレットホルダ１４を付勢して前記ツール１６に保持されたチップへ荷重を加える荷重機構が構成されている。
【００２２】
以上の構成にかかる本実施の形態において、ヘッド部１１に上下動自在に支持されたコレットホルダ１４は、コイルスプリング２３の付勢力により、ヘッド部１１の保持部１３に対して上方へ付勢され、当該コレットホルダ１４の自重は、前記コイルスプリング２３の付勢力によって相殺されている。
【００２３】
そして、前記コレットホルダ１４のツール１６でウエハーシート上のチップをピックアップする際や、ピックアップしたチップをリードフレーム上にボンディングする際には、ボイスコイルモータ４１からの付勢力によって、コレットホルダ１４をヘッド部１１に対して下方へ付勢し、ツール１６に保持されたチップに荷重を加える。
【００２４】
このとき、前記ボイスコイルモータ４１は、制御装置からの外部入力に応じて付勢力を可変することができるため、例えば、チップピックアップ時には、荷重を小さくする一方、チップボンディング時には、荷重を大きくするといった荷重の変更が可能となる。
【００２５】
したがって、作動状態に応じた適切な荷重を、スプリング交換等を行うこと無く、設定することができる。
【００２６】
そして、前記コレットホルダ１４は、図３の（ａ）に示すように、その自重Ｆｗｅｉｇｈｔがコイルスプリング２３の付勢力Ｆｓｐｒｉｇによって相殺されており、前記ボイスコイルモータ４１は、前記制御装置からの外部入力が加えられた際に、発生した付勢力Ｆｖｃｍによってコレットホルダ１４を下方へ付勢するように構成されている。このため、図３の（ｂ）に示すように、前記ボイスコイルモータ４１に接続されたハーネスが断線する等して前記外部入力が遮断されたトラブル発生時には、前記ボイスコイルモータ４１による下方へ向けた付勢力Ｆｖｃｍが遮断された状態を形成することができる。
【００２７】
このため、スプリングでコレットホルダを下方へ付勢するとともに、ボイスコイルモータでコレットホルダを上方へ付勢することで荷重を可変する場合と比較して、前記トラブル発生時においてチップに大きな荷重を加えた状態でボンディングを継続するといった事態を回避することができる。これにより、過重負荷によるチップへのダメージを防止することができ、ボンディング不良を未然に防止することができる。
【００２８】
そして、ボイスコイルモータ４１による付勢力Ｆｖｃｍを遮断することで、ピックアップ時に荷重不足によるピックアップミスを誘発することができる。このため、ピックアップミス検出センサでピックアップミスを検出させ、エラー検出させることにより、ダイボンダを停止させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態を示す要部拡大図である。
【図２】同実施の形態のヘッド部を示す要部の断面図である。
【図３】（ａ）は同実施の形態の動作を示す説明図であり、（ｂ）はハーネス断線時の動作を示す説明図である。
【図４】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    ボンディング荷重制御装置
１１    ヘッド部
１４    コレットホルダ
２３    コイルスプリング
４１    ボイスコイルモータ
【図１】
2005303226.tif 000003
【図２】
2005303226.tif 000004
【図３】
2005303226.tif 000005
【図４】
2005303226.tif 000006