(57)【要約】【課題】生産能力の向上を図ることができるボンディング装置を提供する。【解決手段】回転機構３１の旋回軸３２に設けられた回動部３３を旋回アーム３４で構成し、旋回アーム３４の両端にボンディングヘッド４１，４２を設けるとともに、両ボンディングヘッド４１，４２を旋回軸３２を中心とした仮想円４３上に配置する。一方のボンディングヘッド４１，４２をピックアップポイント２４に配置した状態で、他のボンディングヘッド４１，４２をボンディングポイント１８に配置できるようにしてボンディングポイント１８に配置されたボンディングヘッド４１，４２によるボンディングとピックアップポイント２４に配置されたボンディングヘッド４１，４２によるピックアップとを並行して行えるようにする。回転機構３１を制御する制御部５１は、旋回アーム３４を１８０度回してピックアップ及びボンディングを行う毎に旋回アーム３４を反転する。【選択図】図２
2007335542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピックアップポイントに配置されたチップをボンディングヘッドでピックアップしてボンディングポイントへ移送するとともに、前記ボンディングヘッドで前記ボンディングポイントに移送された前記チップをワークに設定されたボンディング箇所にボンディングするボンディング装置において、
旋回軸を回転中心として回動される回動部に複数の前記ボンディングヘッドを設け、各ボンディングヘッドを前記旋回軸を中心とした仮想円上に配置するとともに、前記回動部に設けられたいずれかのボンディングヘッドが前記ピックアップポイントに配置された状態で他のボンディングヘッドが前記ボンディングポイントに配置されるように前記各ボンディングヘッドを配置して、前記ボンディングポイントに配置されたボンディングヘッドによるチップのボンディングと前記ピックアップポイントに配置されたボンディングヘッドによるチップのピックアップとを並行実施可能に構成する一方、
ピックアップ対象となるチップを前記ピックアップポイントに合わせて移動するチップ移動手段と、
前記ワークに設定された前記ボンディング箇所が前記ボンディングポイントに位置するように前記ワークを移動するワーク移動手段と、
前記回動部の一方向への回転角が３６０度に達する前に当該回動部を反転する制御部と、
を備えたことを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】
前記回動部を、中心部が前記旋回軸で支持された旋回アームで構成し、該旋回アームの両端部に前記ボンディングヘッドを設ける一方、
前記制御部は、前記旋回アームを１８０度回転する毎に当該旋回アームの回転方向を反転することを特徴とした請求項１記載のボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップをワークにボンディングするボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークとしてのリードフレームにチップをボンディングする際には、図４の（ａ）に示すように、ボンディング装置８０１が用いられている。
【０００３】
このボンディング装置８０１には、搬送レール８１１が設けられており、該搬送レール８１１上には、前記リードフレーム８１２が配置されている。前記搬送レール８１１の下部には、ウェーハリング８１３が配置されており、該ウェーハリング８１３には、チップが支持されている。
【０００４】
また、前記ボンディング装置８０１には、駆動機構で駆動されるボンディングアーム８２１が設けられており、該ボンディングアーム８２１には、ボンディングヘッド８２２が設けられている。
【０００５】
これにより、このボンディングヘッド８２２を、ピックアップポジション８３１へ移動して前記ウェーハリング８１３上のチップをピックアップするとともに、当該ボンディングヘッド８２２を、ボンディングポジションへ移動してピックアップした前記チップを前記リードフレーム８１２に設定されたボンディングポイントにボンディングできるように構成されている。
【０００６】
このようなボンディング装置８０１では、図４の（ｂ）に示すように、ボンディングヘッド８２２をピックアップポイント８３１とボンディングポイント間で前進及び後退移動する移動時間と、ピックアップポイント８２２においてチップをピックアップする為のプロセスタイムと、ボンディングポイントにおいてチップをボンディングする為のプロセスタイムとを必要とした。
【０００７】
これにより、サイクルタイムが長くなり、生産能力向上の阻害要因となっていた。
【０００８】
これを解決する為に、旋回軸に支持された支持腕に移送ボンディングヘッドが設けられたダイボンディング装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
このダイボンディング装置においては、旋回軸を回転して支持腕を同方向に回動することによって、各支持腕に設けられた移送ボンディングヘッドにより、半導体ペレットのピックアップとボンディングとを連続的に行えるように構成されている。
【特許文献１】特開昭５６−１５３７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このようなダイボンディング装置にあっては、移送ボンディングヘッドでピックアップした半導体ペレットの保持位置を調整する機構が無く、ボンディング時での位置精度が出しにくいという問題があった。
【００１１】
これを解決する為に、ピックアップした半導体ペレットの保持位置を調整する為のアクチュエータを移送ボンディングヘッドに設けることが考えられ、この場合、回転駆動される移送ボンディングヘッドと装置本体との間に配線を配索することなる。
【００１２】
しかし、ボンディングスピード向上の為に前記各支持腕が同方向に回動される当該ダイボンディング装置では、配線の配索処理に苦労を要することとなる。
【００１３】
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、位置精度を保ちつつ、生産能力の向上を図ることができるボンディング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】
【００１４】
前記課題を解決するために本発明の請求項１のボンディング装置にあっては、ピックアップポイントに配置されたチップをボンディングヘッドでピックアップしてボンディングポイントへ移送するとともに、前記ボンディングヘッドで前記ボンディングポイントに移送された前記チップをワークに設定されたボンディング箇所にボンディングするボンディング装置において、旋回軸を回転中心として回動される回動部に複数の前記ボンディングヘッドを設け、各ボンディングヘッドを前記旋回軸を中心とした仮想円上に配置するとともに、前記回動部に設けられたいずれかのボンディングヘッドが前記ピックアップポイントに配置された状態で他のボンディングヘッドが前記ボンディングポイントに配置されるように前記各ボンディングヘッドを配置して、前記ボンディングポイントに配置されたボンディングヘッドによるチップのボンディングと前記ピックアップポイントに配置されたボンディングヘッドによるチップのピックアップとを並行実施可能に構成する一方、ピックアップ対象となるチップを前記ピックアップポイントに合わせて移動するチップ移動手段と、前記ワークに設定された前記ボンディング箇所が前記ボンディングポイントに位置するように前記ワークを移動するワーク移動手段と、前記回動部の一方向への回転角が３６０度に達する前に当該回動部を反転する制御部と、を備えている。
【００１５】
すなわち、このボンディング装置では、回動部に設けられたいずれかのボンディングヘッドがピックアップポイントに配置された状態で、他のボンディングヘッドが前記ボンディングポイントに配置されるように構成されており、前記ボンディングポイントに配置されたボンディングヘッドでチップのボンディングを行う際には、これと同時に前記ピックアップポイントに配置されたボンディングヘッドによってチップがピックアップされる。
【００１６】
このとき、ピックアップ対象となるチップは、前記ピックアップポイントに合わせて移動されており、ワークに設定されたボンディング箇所は、前記ボンディングポイントに位置するように移動されている。これにより、前記ボンディングヘッドによるボンディング位置精度が高められる。
【００１７】
そして、制御部で前記回動部を回転することにより、チップをピックアップして保持したボンディングヘッドがボンディングポイントへ移動されるとともに、チップを保持しないボンディングヘッドがピックアップポイントへ移動され、チップのボンディングとピックアップとが同時に行われる。
【００１８】
このとき、前記制御部は、前記回動部の一方向への回転角が３６０度に達する前に、当該回動部を反転するように構成されている。このため、前記各ボンディングヘッドに接続された配線や配管の捩れや絡みが防止される。
【００１９】
また、請求項２のボンディング装置においては、前記回動部を、中心部が前記旋回軸で支持された旋回アームで構成し、該旋回アームの両端部に前記ボンディングヘッドを設ける一方、前記制御部は、前記旋回アームを１８０度回転する毎に当該旋回アームの回転方向を反転する。
【００２０】
すなわち、前記回動部は、前記旋回軸で支持された旋回アームで構成されており、該旋回アームは、制御部によって１８０度回転する毎に、その回転方向が反転される。
【００２１】
これにより、前記各ボンディングヘッドに接続された配線や配管の負荷が少なくなる。また、構造の簡素化が図られる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明の請求項１のボンディング装置にあっては、前記回動部に設けられたいずれかのボンディングヘッドがピックアップポイントに配置された状態で、他のボンディングヘッドが前記ボンディングポイントに配置されるため、前記ボンディングポイントに配置されたボンディングヘッドでチップのボンディングを行うのと同時に、前記ピックアップポイントに配置されたボンディングヘッドによってチップをピックアップすることができる。
【００２３】
このため、ボンディングアームに設けられたボンディングヘッドをピックアップポイントとボンディングポイント間で往復移動してボンディングを行う構造上、ピックアップ時のプロセスタイムとボンディング時でのプロセスタイムとを、それぞれ要した従来と比較して、サイクルタイムを短くすることができる。これにより、生産能力の向上を図ることができる。
【００２４】
このとき、ピックアップ対象となるチップは、前記ピックアップポイントに合わせて移動されており、ワークに設定されたボンディング箇所は、前記ボンディングポイントに位置するように移動されている。このため、前記ボンディングヘッドに大かがりなアクチュエータを設けること無く、前記ボンディングヘッドによるボンディング位置精度を高めることができる。
【００２５】
そして、前記回動部を回転して前記ボンディングヘッドを移動する際には、前記回動部の一方向への回転角が３６０度に達する前に、当該回動部を反転することができる。
【００２６】
このため、前記各ボンディングヘッドにアクチュエータを設けた場合であっても、接続された配線や配管の捩れや絡みを防止することができる。これにより、移送ボンディングヘッドが設けられた支持腕を同方向に回動してボンディングを行う従来と比較して、配線の配索処理が容易となる。
【００２７】
したがって、ボンディング時での位置精度を保ちつつ、生産能力の向上を図ることができる。
【００２８】
また、請求項２のボンディング装置においては、前記回動部を前記旋回軸で支持された旋回アームで構成し、該旋回アームを１８０度回転する毎に、その回転方向を反転するため、前記回動部を３６０度近くまで回動してから反転する場合と比較して、前記各ボンディングヘッドに接続された配線や配管への負荷を軽減することができる。
【００２９】
また、前記回動部を、直線状に延在する前記旋回アームで構成することができるため、構造の簡素化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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装置１を示す図であり、該ボンディング装置１は、ピックアップポイントに配置されたチップをボンディングヘッドでピックアップしてボンディングポイントへ移送するとともに、前記ボンディングヘッドで前記ボンディングポイントに移送された前記チップをワークに設定されたボンディング箇所にボンディングする装置である。
【００３１】
すなわち、前記ボンディング装置１の装置本体１１のボンディングゾーン１２には、メインステージ１３が設けられており、該メインステージ１３上には、ＸＹテーブルを介してサブステージ１５が支持されている。該サブステージ１５を支持する前記ＸＹテーブルは、ワーク移動手段を構成する図外のワーク駆動機構によってＸ−Ｙ方向へ駆動されるように構成されている。
【００３２】
このサブステージ１５には、ワーク供給装置１６から供給された短冊状のワークとしてのリードフレーム１７が載置されるように構成されており、前記サブステージ１５上のリードフレーム１７をワーク駆動機構でＸ−Ｙ方向へ移動してチップがボンディングされるリードフレーム１７のボンディング箇所をボンディングポイント１８に合わせて移動できるように構成されている。
【００３３】
前記ボンディングゾーン１２の手前には、ウェーハシートゾーン２１が設定されており、該ウェーハシートゾーン２１には、ＸＹテーブルを介してウエーハリング２２が支持されている。該ウエーハリング２２を支持する前記ＸＹテーブルは、チップ移動手段を構成する図外のウェーハ駆動機構によってＸ−Ｙ方向へ駆動されるように構成されている。
【００３４】
前記ウェーハリング２２のシート２３上には、ウェーハがダイシングされてなるチップが載置されており（図示省略）、前記ウェーハ駆動機構で前記ウェーハリングをＸ−Ｙ方向へ移動することによって、ピックアップ対象となるチップをピックアップポイント２４に移動できるように構成されている。
【００３５】
前記ボンディングゾーン１２及び前記ウェーハシートゾーン２１の中間部の上部には、図２にも示すように、回転機構３１が設けられており、該回転機構３１は、図外の支持部を介して装置本体１１に固定されている。この回転機構３１は、モータを備えて構成されており、当該回転機構３１からは、旋回軸３２が下方へ向けて延出している。この旋回軸３２には、前記回転機構３１によって水平面上で回動される回動部３３が設けられており、該回動部３３は、水平方向へ直線状に延在する旋回アーム３４で構成されている。
【００３６】
該旋回アーム３４は、その中心部が前記旋回軸３２に固定されており、当該旋回アーム３４の一端には、図外のアクチュエータとしての第１ヘッド駆動部を介して第１ボンディングヘッド４１が設けられている。また、前記旋回アーム３４の他端には、図外のアクチュエータとしての第２ヘッド駆動部を介して第２ボンディングヘッド４２が設けられており、前記各ボンディングヘッド４１，４２は、図３にも示すように、前記旋回軸３２を中心とした仮想円４３上に配置されるとともに、各ボンディングヘッド４１，４２でチップをピックアップする前記ピックアップポイント２４及び前記各ボンディングヘッド４１，４２でチップをボンディングする前記ボンディングポイント１８も同一の仮想円４３上に配置されている。
【００３７】
また、前記ピックアップポイント２４及び前記ボンディングポイント１８は、前記旋回軸３２を中心とした対称位置に設定されており、前記旋回アーム３４に設けられたいずれかのボンディングヘッド４１，４２を前記ピックアップポイント２４に配置した状態で、他のボンディングヘッド４１，４２を前記ボンディングポイント１８に配置できるように構成されている。
【００３８】
そして、前記各ヘッド駆動部は、対応するボンディングヘッド４１，４２を上下方向及び回転方向へ駆動できるように構成されており、各ボンディングヘッド４１，４２に保持されたチップをボンディングする際及び前記各ボンディングヘッド４１，４２でチップをピックアップする際に、各ボンディングヘッド４１，４２をＺ方向に上下動するとともにθ方向に回動できるように構成されている。
【００３９】
なお、前記装置本体１１と前記各ボンディングヘッド４１，４２との間には、各ボンディングヘッド４１，４２に負圧を供給する為のバキュームホースが配索されており、前記装置本体１１と前記各ヘッド駆動部との間には、ハーネスが配索されている。
【００４０】
これにより、前記ボンディングポイント１８に配置されたボンディングヘッド４１，４２によるチップのボンディングと、前記ピックアップポイント２４に配置されたボンディングヘッド４１，４２によるチップのピックアップとを並行して行えるように構成されている。
【００４１】
一方、前記回転機構３１を構成するモータは、図２に示したように、制御部５１に接続されており、該制御部５１から出力される制御信号に応じて作動するように構成されている。
【００４２】
この制御部５１は、マイコンを中心に構成されており、前記旋回アーム３４を所定角αである１８０度回転して各ボンディングヘッド４１，４２にてチップのピックアップ及びボンディングを行う毎に、当該旋回アーム３４の回転方向を１８０度反転するように構成されている。
【００４３】
以上の構成にかかる本実施の形態において、前記回動部３３に設けられたいずれかのボンディングヘッド４１，４２がピックアップポイント２４上に配置された状態で、他のボンディングヘッド４１，４２が前記ボンディングポイント１８上に配置されるため、前記ボンディングポイント１８上に配置されたボンディングヘッド４１，４２でチップのボンディングを行うのと同時に、前記ピックアップポイント２４上に配置されたボンディングヘッド４１，４２によってチップをピックアップすることができる。
【００４４】
このため、ボンディングアームに設けられたボンディングヘッドをピックアップポイントとボンディングポイント間で往復移動してボンディングを行う構造上、ピックアップ時のプロセスタイムとボンディング時でのプロセスタイムとを、それぞれ要した従来と比較して、サイクルタイムを短くすることができる。これにより、生産能力の向上を図ることができる。
【００４５】
このとき、ピックアップ対象となるチップは、前記ウェーハ駆動機構によって前記ピックアップポイント２４に合わせて移動されており、リードフレーム１７に設定されたボンディング箇所は、前記ワーク駆動機構によって前記ボンディングポイント１８に位置するように移動されている。
【００４６】
このため、前記各ボンディングヘッド４１，４２に大かがりなアクチュエータを設けること無く、前記各ボンディングヘッド４１，４２によるボンディング位置精度を高めることができる。
【００４７】
そして、前記制御部５１で前記回動部３３を回転することにより、チップをピックアップして保持したボンディングヘッド４１，４２がボンディングポイント１８へ移動されるとともに、チップを保持しないボンディングヘッド４１，４２がピックアップポイント２４へ移動され、チップのボンディングとピックアップとの並行実施が連続的に行われる。
【００４８】
このとき、前記制御部５１は、前記回動部３３の一方向への回転角が３６０度に達する前に、具体的には１８０度回転した際に当該回動部３３を反転するように構成されている。このため、前記各ボンディングヘッド４１，４２や各ヘッド駆動部に接続されたバキュームホースやハーネスの捩れや絡みを防止することができる。
【００４９】
また、前記回動部３３は、前記旋回軸３２で支持された旋回アーム３４で構成されており、該旋回アーム３４を１８０度回転する毎に、その回転方向が反転されるため、前記回動部３３を３６０度近くまで回動してから反転する場合と比較して、前記各ボンディングヘッド４１，４２に接続されたバキュームホースやハーネスへの負荷を軽減することができる。
【００５０】
また、前記回動部３３を、直線状に延在する前記旋回アーム３４で構成することができるため、構造の簡素化を図ることができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、前記回動部３３を旋回アーム３４で構成するとともに、該旋回アーム３４に二つのボンディングヘッド４１，４２を設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものでは無く、前記回動部３３を構成する旋回アーム及び該旋回アームに設けられたボンディングヘッドを増設しても良い。
【００５２】
また、本実施の形態では、前記回動部３３に前記各ボンディングヘッド４１，４２を上下動するヘッド駆動部を設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、旋回軸３２を上下動することによって前記回動部３３全体を上下動しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】同実施の形態の側面図である。
【図３】同実施の形態の動作を示す説明図である。
【図４】（ａ）は従来のボンディング装置を示す平面図であり、（ｂ）はその動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    ボンディング装置
１７    リードフレーム
１８    ボンディングポイント
２４    ピックアップポイント
３２    旋回方向
３３    回動部
３４    旋回アーム
４１    第１ボンディングヘッド
４２    第２ボンディングヘッド
４３    仮想円
５１    制御部
α    所定角
【図１】
2007335542.tif 000003
【図２】
2007335542.tif 000004
【図３】
2007335542.tif 000005
【図４】
2007335542.tif 000006