(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部で供給される部品を第１、第２の作業位置に交互に移載して所定の作業に供し、第１、第２の作業位置で所定の作業を終えた部品を、直接または補助作業位置に一旦移載して事後の補助作業に供してから部品収納部に移載して収納する部品の搬送方法であって、
部品供給部の部品を第１、第２の作業位置に交互に移載して供給することを、部品を部品取り扱いツールによって保持して必要な取り扱いを行う第１の部品取り扱い機構により順次に行い、第１、第２の作業位置での所定の作業を終えた部品を直接または補助作業位置での補助作業に供した後部品収納部に移載して収納することを、部品を部品取り扱いツールによって保持して必要な取り扱いを行う第２の部品取り扱い機構により行い、第１の部品取り扱い機構と第２の部品取り扱い機構とを互いに干渉し合わない位相を持って複合して働かせ、第２の部品取り扱い機構はそれに備える第１、第２の部品取り扱いツールのうちの、第１の部品取り扱いツールにより第１、第２の作業位置で所定の作業に供された後の部品を保持して補助作業位置に移載し、第２の部品取り扱いツールによって前記移載に先立ち補助作業位置で先に補助作業に供された後の部品を保持して部品収納部に収納することを特徴とする部品の搬送方法。
【請求項２】
部品を所定の作業に供する第１、第２の作業ステージと、これら第１、第２の作業ステージでの作業に供する部品を供給する部品供給部と、所定の作業を終えた部品を直接または第１、第２の作業ステージに必要に応じて併設した補助作業ステージでの補助作業を経てから収納する部品収納部と、部品供給部の部品を部品取り扱いツールによって保持して第１、第２の作業位置に交互に移載し供給する第１の部品取り扱い機構と、第１、第２の作業位置での所定の作業を終えた部品を部品取り扱いツールによって保持して直接または補助作業位置での補助作業に供した後部品収納部に移載して収納する第２の部品取り扱い機構と、第１の部品取り扱い機構と第２の部品取り扱い機構とを互いに干渉し合わない位相を持って複合して働かせる制御手段とを備え、少なくとも第２の部品取り扱い機構は、第１、第２の部品取り扱いツールを備え、制御手段は第１の部品取り扱いツールにより第１、第２の作業位置で所定の作業に供された後の部品を保持して補助作業位置に移載し、第２の部品取り扱いツールによって前記移載に先立ち補助作業位置で先に補助作業に供された後の部品を保持して部品収納部に収納するように第２の部品取り扱い機構を制御することを特徴とする部品の搬送装置。
【請求項３】
第１、第２の部品取り扱いツールは第２の部品取り扱い機構の第１、第２の作業位置から補助作業位置への移動の進行方向に並び、第１の部品取り扱いツールは第２の部品取り扱いツールに対し前記進行方向の下流側に位置している請求項２に記載の部品の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は部品の搬送方法およびその装置に関し、例えば、部品供給部の電子部品をバンプ形成などの各種の作業に供した後、直接あるいはレベラーによりレベル調整を行う補助作業を経て部品収納部に収納するような場合に用いられる部品の搬送方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、回路基板にＩＣチップを装着して電子回路基板を製造する際に、ＩＣチップと回路基板上の回路パターンとの電気的な接続を図るため、ＩＣチップに予め金や銀などの金属のバンプをワイヤボンディングによって形成し、あるいはそれに加え形成したバンプのレベルをレベラーにより調整する補助作業を行うワイヤボンダで前記のような部品の搬送が行われる。
【０００３】
本出願人は、このようなＩＣチップへのバンプ形成作業を能率よく行うのに図１０に示すような搬送方法を先に提案している。この搬送には図２０に示すような１つの部品取り扱い機構４８を用いている。部品取り扱い機構４８はＩＣチップ１５を吸引により保持して取り扱う吸着ノズル２１を有している。吸着ノズル２１を持った吸着ヘッド１０１は直交するＸＹ２方向に移動されるＸＹロボット１０７に保持され、吸着ノズル２１をＸＹ２方向に移動させるとともに、シリンダ１０９によって昇降させられるようにしている。
【０００４】
これにより、図２０の（ａ）に示すように、部品収納マガジン４２のＩＣチップ１５を部品取り扱い機構４８が吸着ノズル２１によって吸着して保持し、それをボンディングステージ１４にある第１、第２の各作業位置ＬＢ、ＲＢに交互に供給して、そこでの作業に順次に供していき、各作業位置ＬＢ、ＲＢで作業が終了したＩＣチップ１５を部品取り扱い機構４８が吸着ノズル２１によって吸着して保持し、それをレベラー４４の位置にまで持ち運んで移載しそこでバンプ２２のレベルを調整する補助作業に供し、補助作業が終了すると部品取り扱い機構４８が吸着ノズル２１によってそのＩＣチップ１５を吸着して保持し、再度部品収納マガジン４２に収納することを繰り返す。ここに、部品収納マガジン４２はＩＣチップ１５を所定の作業に供するための部品供給部と、所定の作業を終えた部品を収納する部品収納部とに共用されている。
【０００５】
図２０の（ｂ）はレベラー４４を用いない場合のＩＣチップ１５の搬送経路、図２０の（ｃ）は部品供給用の部品収納マガジン４２とは別に、バンプ２２形成後のＩＣチップ１５を収納する収納マガジン４２ａを設けた場合のＩＣチップ１５の搬送経路をそれぞれ示している。なお、図２０の（ａ）に示すＴＢは試し作業ステージを示し、所定の作業を開始するときや、所定の回数作業し、あるいは作業が所定の累計時間行われたようなとき、あるいは、ワイヤの交換時や作業が中断した後に再開されるときなどに行う。
【０００６】
以上のように、ＩＣチップ１５にバンプを形成するのに、第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢを交互に使用すると、一方の作業位置で所定の作業を行っている間に、他方の作業位置では先に作業を終えたＩＣチップ１５を取り出して収納などし、また、次の新たなＩＣチップ１５を次の作業のために予め供給すると云ったことが行える。これによって、１つの作業位置で所定の作業を繰り返し行う場合よりは作業能率が向上する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の搬送方法では１つのＩＣチップ１５に設けられるバンプ数がある程度以上のものでないと能率は上がらない。例えば、図２１の部品取り扱い機構４８を、図１に示す本実施の形態のワイヤボンダに採用した場合の実験例を示すと、レベリングを行わないときでは、バンプ数が５０以下のときにＩＣチップ１つの生産時間が５ｓｅｃ程度が下限であるのに対し、レベリングを行うときでは、バンプ数が１３１以下では、ＩＣチップ１つの生産時間は１４ｓｅｃ程度が下限になる。このため、ＩＣチップ１５が微小化しバンプ数が減少している近時の傾向に対応しにくく、レベリングを行い、また、バンプ数が少なくなるほど作業に遊び時間ができ作業能率の向上の妨げになっている。
【０００８】
本発明の目的は、小パンプ数でレベリングを行う場合でも作業能率が向上する部品の搬送方法およびその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の部品の搬送方法は、部品供給部で供給される部品を第１、第２の作業位置に交互に移載して所定の作業に供し、第１、第２の作業位置で所定の作業を終えた部品を、直接または補助作業位置に一旦移載して事後の補助作業に供してから部品収納部に移載して収納するのに、部品供給部の部品を第１、第２の作業位置に交互に移載して供給することを、部品を部品取り扱いツールによって保持して必要な取り扱いを行う第１の部品取り扱い機構により順次に行い、第１、第２の作業位置での所定の作業を終えた部品を直接または補助作業位置での補助作業に供した後部品収納部に移載して収納することを、部品を部品取り扱いツールによって保持して必要な取り扱いを行う第２の部品取り扱い機構により行い、第１の部品取り扱い機構と第２の部品取り扱い機構とを互いに干渉し合わない位相を持って複合して働かせ、第２の部品取り扱い機構はそれに備える第１、第２の部品取り扱いツールのうちの、第１の部品取り扱いツールにより第１、第２の作業位置で所定の作業に供された後の部品を保持して補助作業位置に移載し、第２の部品取り扱いツールによって前記移載に先立ち補助作業位置で先に補助作業に供された後の部品を保持して部品収納部に収納することを特徴としている。
【００１０】
このように、第１、第２の２つの作業位置に部品を交互に供給して、一方の作業位置での作業時に他方の作業位置では所定の作業後の部品を持ち去り、次の作業のための部品を供給することにより作業の能率化が図れるが、特に、第１、第２の２つの部品取り扱い機構を併用し、その一方により、部品供給部の部品を部品取り扱いツールにて保持して取り扱い第１、第２の作業位置に交互に移載して供給することと、第１、第２の２つの部品取り扱い機構の他方により、第１、第２の作業位置での所定の作業を終えた部品を部品取り扱いツールにて保持して取り扱い直接または補助作業位置での補助作業に供した後部品収納部に移載して収納することとを、第１の部品取り扱い機構と第２の部品取り扱い機構とが互いに干渉し合わない位相を持って複合して行わせることにより、部品の第１、第２の２つの作業位置での効率のよい所定の作業に影響することなく、第１、第２の２つの作業位置で順次に所定の作業を終えた部品を直接または補助作業位置での補助作業に供して後に部品収納部に収納することが前記部品の供給作業と最大限重なったタイミングで行えるので、部品の作業位置への供給から作業後の部品を収納するまでの作業を１つの部品取り扱い機構によって行う従来の場合に比して、部品の供給のための作業と作業後の部品を収納するまでの作業とが重なって行える分だけ作業能率がさらに向上し、生産性の向上、製品コストの低減が図れる。特に、第１、第２の作業位置で作業を終えた部品を補助作業位置に移載して補助作業に供することと、補助作業位置で補助作業を終えた部品を部品収納部に移載して収納することとを、第１、第２の部品取り扱いツールによって分担し、補助作業位置での補助作業後の部品を一方の部品取り扱いツールによって保持して持ち上げた後、他方の部品取り扱いツールが第１、第２の作業位置から持ち運んできた作業後の部品を移載して補助作業に供することとが、第２の部品取り扱い機構１つの上で一連に瞬時に達成することができ、部品取り扱い機構が１つの部品取り扱いツールによって補助作業位置での補助作業後の部品を保持して部品収納部に収納した後、第１、第２の作業位置での作業後の部品を保持して補助作業位置に持ち運んで移載し補助作業に供するような場合に比し、作業手順および作業経路が半減して部品供給部の部品を第１、第２の作業位置に供給する作業手順および作業経路とほぼ同程度になるので、部品供給作業と補助作業を含む所定の作業後の部品の収納作業とを複合して行うのに作業分担の時間バランスがよく、一方の作業が極端に長くなって他方の作業に待ち時間が生じるような不都合を解消することができ、作業時間が最大限短縮される。
【００１１】
このような方法は、部品を所定の作業に供する第１、第２の作業ステージと、これら第１、第２の作業ステージでの作業に供する部品を供給する部品供給部と、所定の作業を終えた部品を直接または第１、第２の作業ステージに必要に応じ併設した補助作業ステージでの補助作業を経てから収納する部品収納部と、部品供給部の部品を部品取り扱いツールによって保持して第１、第２の作業位置に交互に移載し供給する第１の部品取り扱い機構と、第１、第２の作業位置での所定の作業を終えた部品を部品取り扱いツールによって保持して直接または補助作業位置での補助作業に供した後部品収納部に移載して収納する第２の部品取り扱い機構と、第１の部品取り扱い機構と第２の部品取り扱い機構とを互いに干渉し合わない位相を持って複合して働かせる制御手段とを備え、少なくとも第２の部品取り扱い機構は、第１、第２の部品取り扱いツールを備え、制御手段は第１の部品取り扱いツールにより第１、第２の作業位置で所定の作業に供された後の部品を保持して補助作業位置に移載し、第２の部品取り扱いツールによって前記移載に先立ち補助作業位置で先に補助作業に供された後の部品を保持して部品収納部に収納するように第２の部品取り扱い機構を制御することを特徴とする部品の搬送装置によって、予め設定されたプログラムに従って自動的に安定して的確に達成される。
【００１６】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、可能な限りそれ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の代表的な一実施の形態についてその実施例とともに図１〜図１９を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００１８】
本実施の形態は図５、図１０、図１４に示すようなＩＣチップ１５を部品供給部と部品収納部との間で搬送して取り扱い所定の作業に供する対象部品とし、所定の作業としてこのＩＣチップ１５に図１３に示すような金属のバンプ２２を形成するバンプボンダに本発明を適用した場合の一例である。しかし、これに限られることはなく、各種の部品を部品供給部と部品収納部との間で搬送して取り扱い、各種の作業を施すあらゆる場合に本発明は適用できる。
【００１９】
本実施の形態のＩＣチップ１５にバンプ２２を形成するためのＩＣチップ１５の搬送方法につき説明すると、図１に示すように、部品供給部であるローディング専用のマガジン４２から供給されるＩＣチップ１５を、作業ステージであるボンディングステージ１４に例えば左右、つまりＸ方向に並ぶように設定された第１、第２の左右２つの作業位置ＬＢ、ＲＢに交互に移載して所定の作業であるバンプ２２の形成に供し、第１、第２の作業位置ＬＢ、ＴＢで所定の作業を終えたＩＣチップ１５を、直接または補助作業装置であるレベラー４４によるレベリングをレベリング台４７上で行う補助作業位置としてのレベリング位置ＬＶに一旦移載して事後の補助作業であるレベリングに供してから部品収納部であるアンローディング専用のマガジン４２ａに移載して収納することを繰り返し行うように、例えば図１、図２に示すように前記Ｘ方向に併設されて前記第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢを境にその両側に位置した第１、第２の左右２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８ＢによってＩＣチップ１５を保持し取り扱う。つまりＩＣチップ１５を持ち運んで搬送し、移載する。
【００２０】
特に、マガジン４２で供給されるＩＣチップ１５を第１、第２の左右作業位置ＬＢ、ＲＢに交互に移載して供給するのに必要な搬送の作業を、第１の右側部品取り扱い機構４８Ａにより、これに備える部品取り扱いツールとしての吸着ノズル２１ＡにてＩＣチップ１５を保持して順次に行い、第１、第２の作業位置ＬＢ、ＴＢでの所定の作業を終えたＩＣチップ１５を直接またはレベリング位置ＬＶでのレベリングに供した後マガジン４２ａに移載して収納するのに必要な作業を、第２の左側部品取り扱い機構４８Ｂにより、これに備える部品取り扱いツールとしての吸着ノズル２１ＢにてＩＣチップ１５を保持して行う。この際、第１の部品取り扱い機構４８Ａと、第２の部品取り扱い機構４８Ｂとは、互いに干渉し合わない位相を持って複合して働かせる。
【００２１】
図１７の（ｂ）に示す○印内の番号を参照し、その番号にアンダーラインを付して用いながら具体的に説明すると、右側部品取り扱い機構４８Ａは、図１７において、マガジン４２で供給されるＩＣチップ１５を吸着ノズル２１Ａにて吸着保持し原点位置で待機した状態から、動作線１０で示すように前記保持したＩＣチップ１５を第１、第２の左右作業位置ＬＢ、ＲＢの一方例えば、第２の左側作業位置ＬＢに持ち運び、この左側作業位置ＬＢにＩＣチップ１５を移載する動作１１を行う。次いで、右側部品取り扱い機構４８Ａは動作線１２で示すようにマガジン４２に戻って、供給されるＩＣチップ１５を保持してピックアップする動作１３を行い、保持したＩＣチップ１５を動作線１４で示すように原点位置に戻って次のＩＣチップ１５の供給タイミングまで待機することを繰り返し、次のＩＣチップ１５の供給は右側作業位置ＲＢに持ち運んで供給すると云うように、ＩＣチップ１５の各回の供給対象は第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢに対し交互に行う。これによって、第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢでバンプ２２の形成が交互に行われる。
【００２２】
これに複合して左側部品取り扱い機構４８Ｂは、図１７において、マガジン４２ａでの部品収納済みの位置から動作線１で示すように第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢのうちのＩＣチップ１５へのバンプ２２の形成が終了している側である例えば右側作業位置ＲＢに移動して、バンプ２２の形成が終了しているＩＣチップ１５を保持してピックアップする動作２を行う。次いで、ピックアップした所定の作業後のＩＣチップ１５を動作線３で示すようにレベリング位置ＬＶまで持ち運び、このレベリング位置ＬＶにＩＣチップ１５を移載する動作４を行って補助作業に供し、補助作業後のＩＣチップ１５を動作線５で示すようにマガジン４２ａまで持ち運んでここに収納する動作６を行い次の部品取り扱い動作まで待機することを繰り返す。次の動作は左側作業位置ＬＢで所定の作業を終了しているＩＣチップ１５を取り扱ってレベリング位置ＬＶでの補助作業に供してマガジン４２ａに収納すると云うように、所定の作業後のＩＣチップ１５の補助作業および収納のための取り扱いが第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢにて交互に所定の作業が行われるのに対応して、その所定の作業が終了する都度、所定の作業が終了している第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢに対して交互に行われる。
【００２３】
これによって、マガジン４２で供給されるＩＣチップ１５についての第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢでの所定の作業、レベリング位置ＬＶでのレベラー４４による補助作業、および補助作業後のマガジン４２ａへの収納が連続的に達成される。
【００２４】
以上から、第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢにＩＣチップ１５を交互に供給して、一方の作業位置での作業時に他方の作業位置では、バンプ２２を形成した後のＩＣチップ１５を持ち去って次の作業のためのＩＣチップ１５を供給することにより作業の能率化が図れるが、特に、第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂを併用し、その一方の右側部品取り扱い機構４８Ａにより、マガジン４２のＩＣチップ１５を吸着ノズル２１Ａにて保持して取り扱い第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢに交互に移載して供給することと、第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂの他方右側部品取り扱い機構４８Ａにより、第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢでの所定の作業を終えたＩＣチップ１５を吸着ノズル２１Ｂにて保持して取り扱い直接またはレベリング位置ＬＶでの補助作業に供した後部マガジン４２ａに移載して収納することとを、第１の右側部品取り扱い機構４８Ａと第２の左側部品取り扱い機構４８Ｂとが互いに干渉し合わない位相を持って複合して行わせることにより、ＩＣチップ１５の第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢでの効率のよい所定の作業に影響することなく、第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢで順次に所定の作業を終えたＩＣチップ１５を直接またはレベリング位置ＬＶでの補助作業に供して後にマガジン４２ａに収納することが前記ＩＣチップ１５の供給作業と最大限重なったタイミングで行える。
【００２５】
従って、ＩＣチップ１５の作業位置への供給から作業後のＩＣチップ１５を収納するまでの作業を１つの部品取り扱い機構によって行う従来の場合に比して、ＩＣチップ１５の供給のための作業と作業後のＩＣチップ１５を収納するための作業とが重なって行える分だけ作業能率がさらに向上し、生産性の向上、製品コストの低減が図れる。
【００２６】
図１に全体構成を示した本実施の形態のワイヤボンダでは、本体台４１の上のほぼ中央位置にボンディング作業を行うボンディングステージ１４とボンディングヘッド１とが位置し、１つの実施例としてボンディングステージ１４には超音波熱圧着によるボンディングのためにヒートステージを採用し、例えば、ボンディング作業中はヒータ温度で最大３５０℃程度に保つ。この温度はワイヤ４の材料や太さ、バンプ２２の大きさ等種々な条件に応じて設定される。
【００２７】
ボンディングステージ１４の右側にはローディング、アンローディング専用のマガジン４２を昇降させるリフタ４３が設けられ、左側には複数のバンプ２２を形成したＩＣチップ１５を上下から挟圧して各バンプ２２の高さを所定の高さに揃えるレベリングを行うレベラー４４が設けられている。リフタ４３に保持されたマガジン４２のボンディングステージ１４と対向する側にトレイ搬送部４５が設けられ、マガジン４２内のＩＣチップ１５を保持したトレイ４６を授受する。
【００２８】
ボンディングステージ１４とレベラー４４との間には、レベリングを行うＩＣチップ１５を受載する図１、図１６に示すようなレベリング台４７が設けられ、ＩＣチップ１５を受載する都度レベラー４４がＩＣチップ１５の上に移動してきて、所定位置まで下動し、図６に示すようにＩＣチップ１５をレベラー４４とレベリング台４７との間で挟持し、各バンプ２２を所定の高さに揃える。
【００２９】
ボンディングステージ１４の手前にはＩＣチップ１５を既述した吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂにより吸着保持して種々に搬送し取り扱う第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂ、およびこの第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂによってボンディングステージ１４のボンディング作業位置に移載されたＩＣチップ１５を所定のボンディング作業位置に規正する図１、図３、図６、図１４に示すような位置規正板３２を持った位置規正手段８１が設けられている。
【００３０】
レベラー４４は必要に応じて用いればよい。用いない場合、レベラー４４の位置にマガジン４２ａを設置して必要スペースを縮小することができる。もっとも、レベラー４４は常設しておいて必要に応じて用いたり、用いなかったりすることができる。また、ローディング用のマガジンとアンローディング用のマガジンとを１つのもので共用することもできるが、これらを本実施の形態のようにそれぞれに専用のマガジン４２、マガジン４２ａとしておくことにより、供給されるＩＣチップ１５をピックアップして所定の作業に供するように取り扱う動作と、所定の作業や補助作業を終えたＩＣチップ１５を収納するように取り扱う作業とを、第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂで分担して複合して行うのに、互いの干渉を避けやすい利点がある。
【００３１】
なお、レベリング位置ＬＶからマガジン４２ａの直近までにアンローディング用のトレイ搬送部を設け、バンプ２２形成後のＩＣチップ１５をアンローディング用のトレイ搬送部に位置するトレイに収容し、これが満杯になる都度トレイをマガジン４２ａに収納するようにしてもよい。この場合、マガジン４２に対すると同様にマガジン４２ａを昇降させるリフタも設ける。
【００３２】
ボンディングステージ１４の後方には、既述した図１３に示すようなボンディングヘッド１が設けられ、これに装備したワイヤリール３からワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１を介し供給されるワイヤ４をボンディング作業機構５によって取扱い、ボンディングステージ１４の第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢに移載され図１４に示すように吸着保持されたＩＣチップ１５の各電極１５ａの上に順次にボンディングを行いバンプ２２を形成する。
【００３３】
本体台４１の上部最前部には主操作盤５１が設けられ、この主操作盤５１によって各種データや動作モードの設定、ボンディングのフルオート動作開始および終了、セミオート動作の開始、進行、停止、あるいはマニュアル動作の開始、進行、停止、緊急停止と云ったボンディングのための各種の操作を行うようにしてある。このような操作のために、本体台４１の最後部の補助ボックス５２の上に操作モニタ５３が設けられ、その横にはボンディング作業状態を認識カメラ１３１で認識した画像を表示する認識用モニタ５４が設けられている。
【００３４】
本体台１内には、ボンディングのための予備的な操作を行う副操作盤５５、ボンディング動作を制御する制御プログラム等を記録したフレキシブルディスクを装着して読み書きするフレキシブルディスクデッキ５６、ワイヤ４の先端にワイヤボンディングのための図１５に示すようなボール４ａを作るためにトーチ１３からワイヤ４の先端にスパークを飛ばすための制御を行うスパークユニット５７、ボンディング作業機構５のホーン１２に超音波を与える超音波ユニット５８、フレキシブルディスクに記録されたプログラム内容や、別に設定されているプログラムに従って全体の動作の制御を行う制御手段としての１つの実施例であるマイクロコンピュータ５９、真空源ドライバ６１、真空圧力計６２、およびメインブレーカー６３が設けられ、本体台４１の後部下側にはメイン空圧バルブ６４が設けられている。また、上記の補助ボックス５２内にはワイヤ４の供給動作を制御するワイヤ供給コントローラ６５が設けられている。
【００３５】
ボンディングステージ１４は、図７、図１４に示すように、カートリッジヒータ７１を数本挿入した金属製のヒートブロック７２の上に、ストッパ７３および位置規正ピン７４によって位置決めした状態で金属製のステージプレート７５をねじ７６によって取付けて構成してあり、左右一対の金属製で放熱孔７７ａを持った脚部材７７によって本体台４１の上に設置されている。ステージプレート７５にはボンディングステージ１４の左右２か所のボンディング位置ＬＢ、ＲＢ、およびこれらの間に設定される試しボンディング位置ＴＢには、それぞれの位置に移載されるＩＣチップ１５を吸着保持する吸着手段３１の吸引孔１４ａが複数設けられている。
【００３６】
リフタ４３は図４に示すように、リフタフレーム９１に保持された左右２本の縦向きのガイドシャフト９２によってスライドベアリング９３を介し案内される昇降台９４を有し、この昇降台９４をリフタフレーム９１の背面に取付けたステッピングモータ９５とこれによって正逆転駆動されるタイミングベルト９６とによって昇降動作され、ローディング、アンローディング兼用のマガジン４２の出し入れ対象となるトレイ４６がトレイ搬送部４５と同じレベルになるように調節されて、トレイ４６がトレイ搬送部４５との間で図３に矢印で示すように出し入れできるようにする。このリフタ４３はアンローディング用のマガジン４２ａを用いる場合のリフタにも同様に用いられる。
【００３７】
ＩＣチップ１５を所定の配列ピッチにて所定数収容するトレイ４６は、図５に示すようにトレイプレイト９７に受載し、Ｙ方向ストッパ９７ａおよびこれにトレイ４６を押当てる板ばね９７ｂと、Ｘ方向ストッパ９７ｃとによって位置決め保持された状態で、マガジン４２の各段に出し入れされ、またトレイ搬送部４５によって搬送されマガジン４２との間で授受される。これによってＩＣチップ搬送手段４８の吸着ノズル２１がトレイ４６内の所定のＩＣチップ１５を確実に吸着保持してピックアップでき、また、バンプ２２を形成した後のＩＣチップ１５をトレイ４６の所定の位置に確実に収容できる。
【００３８】
位置規正手段８１は、図６、図８に示すように位置規正板３２を平面より見て直交するＸ、Ｙ２方向に移動させるＸ方向移動機構８２、およびＹ移動機構８３を順次に介して本体台４１の上に設置されている。Ｘ方向移動機構８２はＸ方向駆動サーボモータ８４によってボールネジ８５を正逆転駆動することにより位置規正板３２をＸ方向に往復移動させ、Ｙ方向移動機構８３はＹ方向駆動サーボモータ８６によってボールネジ８７を正逆転駆動することにより位置規正板３２をＹ方向に往復移動させる。また、位置規正板３２はこれと前記ＸＹ２方向の移動機構８２、８３との間に設けた脚部９８によって所定の高さになるように調節される。
【００３９】
位置規正板３２は先端の左右両側にＩＣチップ１５の四角形な形状に合わせた鉤型の切欠き３２ａを有し、左側の切欠き３２ａによってはボンディングステージ１４の左側のボンディング作業位置ＬＢに移載されたＩＣチップ１５の位置を、図１４の（ｂ）に示すように規正し、右側の切欠き３２ａによってはボンディングステージ１４の右側のボンディング作業位置ＲＢに移載されたＩＣチップ１５の位置を左側と同様であるが全く左右逆の動きによって規正する。
【００４０】
ボンディングステージ１４の中央に設定した試しボンディング位置ＴＢに移載されたＩＣチップ１５は特に位置規正せず、ワイヤ４の種類が変わったときなどの最初に試しボンディングを行い、ボンディング状態の確認や調整を行うようにする。もっとも、試しボンディングでも高精度が要求される場合はＩＣチップ１５の位置を規正する。この規正には左右どちらかの切欠き３２ａを用いればよいが、試しボンディング専用の位置規正用切欠き等を設けることもできる。
【００４１】
第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂは、図２、図３、図９、図１０に示すように吸着ノズル２１をＸ方向に並列にして吸着ヘッド１０１に保持することにより、ＩＣチップ１５の各種搬送を合理的に行うようにしてある。
【００４２】
それぞれの具体的構成は共通しているので、以下同じものとして説明する。吸着ヘッド１０１はＸ方向移動台１０５と、このＸ方向移動台１０５に保持されたＹ方向スライダ１０６とを順次に介して保持されている。Ｘ方向移動台１０５はＸ方向ガイド１０２に案内される。第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂはそれぞれに専用のボールネジ１０３Ａ、１０３Ｂのサーボモータ１０４Ａ、１０４Ｂによる正逆転駆動でＸ方向に個別に往復移動されて、吸着ヘッド１０１をＸ方向に往復移動させる。Ｙ方向スライダ１０６はＸ方向移動台１０５上のＹ方向ガイド１０７に案内され、サーボモータ１０８の正逆転駆動によって図９に示すタイミングベルト１１０を介しＹ方向に往復移動されて、吸着ヘッド１０１をＹ方向に往復移動させる。これによって吸着ヘッド１０１は各吸着ノズル２１をＸ方向移動範囲およびＹ方向移動範囲のうちのどの位置へも移動されることができる。
【００４３】
また、吸着ヘッド１０１は、図９、図１０に示すように、第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂそれぞれにつき２本ずつの吸着ノズル２１Ａと吸着ノズル２１Ｂと、これらを上下動させるエアーシリンダ１０９と、高さ調節を行う調節ネジ１１１とを有し、図１０に示すようにボンディングステージ１４等の上のＩＣチップ１５に対しては０．１〜０．２ｍｍ程度の高さ位置まで下降して移載のための吸着解除、持ち運びのための吸着を行う。しかし、これに限られることはない。
【００４４】
ボンディングヘッド１は、図１１に示すようなクロスガイドローラ１２１によってＸＹ２方向に移動できるように支持されたＸＹ２方向に移動するＸＹテーブル１２２に支持され、Ｘ方向のボールネジ１２３がサーボモータ１２４によって正逆転駆動されることによってＸ方向に往復移動され、Ｙ方向のボールネジ１２５がサーボモータ１２６によって正逆転駆動されることによってＹ方向に往復移動される。これによって、ボンディングヘッド１はＸ方向移動範囲とＹ方向移動範囲のうちのどの位置へも移動されることができる。
【００４５】
ところで、第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂがそれぞれ吸着ノズル２１Ａおよび吸着ノズル２１Ｂを２本ずつ持っていることに関連して、図１７の（ｂ）を参照して説明した既述のＩＣチップ１５を搬送する取り扱い動作は、１つの実施例として、右側部品取り扱い機構４８Ａは２つの吸着ノズル２１Ａの一方、例えば右側の吸着ノズル２１Ａを用いているが、左側部品取り扱い機構４８Ｂの左右吸着ノズル２１Ｂはこれを巧みに使い分ける。
【００４６】
具体的には、左側部品取り扱い機構４８Ｂによる作業で、それに備える２つの吸着ノズル２１Ｂのうちの、右側吸着ノズル２１Ｂにより第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢでバンプ２２の形成に供された後のＩＣチップ１５を保持してレベリング位置ＬＶに移載し、左側吸着ノズル２１Ｂによって前記移載に先立ちレベリング位置ＬＶで先にバンプ２２の形成に供された後のＩＣチップ１５を保持してマガジン４２ａに収納するようにする。このときの動作タイニングは図１７の（ａ）に示すタイムチャートの通りであり、図１７の（ｂ）に対応した動作部分に図１７の（ｂ）と同じ○印付きの符号を付して示してある。
【００４７】
これによると、第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢを終えたＩＣチップ１５をレベリング位置ＬＶに移載して補助作業としてのレベリングに供することと、レベリング位置ＬＶでレベリングを終えたＩＣチップ１５をマガジン４２ａに移載して収納することとを、２つの吸着ノズル２１Ｂによって分担し、レベリング位置ＬＶでのレベリング後のＩＣチップ１５を左側吸着ノズル２１Ｂによって保持して持ち上げた後、右側吸着ノズル２１Ｂが第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢから持ち運んできたバンプ形成後のＩＣチップ１５を移載してレベリングに供することとが、１つの左側部品取り扱い機構４８Ｂの上で一連に瞬時に達成することができ、左側部品取り扱い機構４８Ｂが１つの吸着ノズル２１Ｂによってレベリング位置ＬＶでのレベリング後のＩＣチップ１５を保持してマガジン４２ａに収納した後、第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢでのバンプ形成後のＩＣチップ１５を保持してレベリング位置ＬＶに持ち運んで移載しレベリングに供するような場合に比し、作業手順および作業経路が半減する。
【００４８】
従って、マガジン４２のＩＣチップ１５を第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢに供給する作業手順および作業経路とほぼ同程度になるので、部品供給作業と補助作業を含む所定の作業後の収納作業とを複合して行うのに作業分担の時間バランスがよく、一方の作業が極端に長くなって他方の作業に待ち時間が生じるような不都合を解消することができ、作業時間が最大限短縮される。
【００４９】
特に、２つの吸着ノズル２１Ｂは左側部品取り扱い機構４８Ｂの第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢからレベリング位置ＬＶへの移動の進行方向となるＸ方向に並び、右側の吸着ノズル２１Ｂは左側の吸着ノズル２１Ｂに対し前記進行方向下流側に位置していて、右側吸着ノズル２１Ｂにて第１、第２の作業位置ＬＢ、ＲＢでバンプ形成後のＩＣチップ１５を保持してレベリング位置ＬＶへの移載のために左側部品取り扱い機構４８ＢがＸ方向に移動していくとき、この移動の進行方向において左側の吸着ノズル２１Ｂが右側の吸着ノズル２１Ｂの上流側位置にあって、右側の吸着ノズル２１Ｂに先行してレベリング位置ＬＶに到達する。
【００５０】
これにより、この到達時に左側の吸着ノズル２１Ｂでレベリング位置ＬＶでのレベリング後のＩＣチップ１５を保持して持ち上げた後、左側部品取り扱い機構４８ＢがＸ方向に少し進行するだけで、左側の吸着ノズル２１Ｂが保持したレベリング後のＩＣチップ１５がレベリング位置ＬＶから持ち去られるのと同時に、右側の吸着ノズル２１Ｂがレベリング位置ＬＶに到達して、保持しているバンプ形成後のＩＣチップ１５をレベリング位置ＬＶに移載してレベリングに供せるようになる。
【００５１】
従って、１つの左側部品取り扱い機構４８Ｂの単純な一方向の動作によってレベリング位置ＬＶでのレベリング後のＩＣチップ１５のレベリング位置ＬＶからの持ち運びと、バンプ形成後のＩＣチップ１５のレベリング位置ＬＶへの供給とを一連にごく短い時間で達成することができ、作業能率がさらに向上する。
【００５２】
本発明者等の実験によれば、図１８に従来の場合と比較して示してあるように、レベリング有りの場合で、バンプ数が３８以下でＩＣチップ１つの生産時間は６．５ｓｅｃ程度が下限になり、レベリング無しでは、バンプ数が２５以下でＩＣチップ１つの生産時間は５ｓｅｃ程度が下限になる。従って、従来の場合に比しより小バンプ数に対応して生産時間を大きく低減することができる。従って生産能率が向上するとともに製品コストを低減することができる。
【００５３】
もっとも、第１、第２の２つの部品取り扱い機構４８Ａ、４８Ｂはどのような機構のものでもよく、種々な動作形式の作業ロボットを採用して好適である。また、部品を供給する機構や器具および部品を収納する機構や器具も上記した実施の形態および実施例のものに限定されることはなく、種々な機構や器具を用いることができる。
【００５４】
ボンディングヘッド１は既述した構成を有しているほか、図１３に示すようにボンディング作業の状態を視覚認識する認識カメラ１３１がボンディング作業機構５の上に設けられ、認識画像が既述した認識用モニタ５４に表示される。必要に応じてマイクロコンピュータ５９等のデータ処理装置に認識信号を入力してデータ処理することもできる。また、ボンディングヘッド１には、ボンディング作業機構５を図示しない支点軸を中心に往復回動させて先端部を上下動させる上下動電磁駆動部１３２と、クランパ８を開閉する開閉電磁駆動部１３３とが設けられ、ホーン１２に与える超音波振動とでボンディング作業を行う。
【００５５】
ボンディング作業の具体例を示すと、ワイヤ４はキャピラリ１２ａを通じて送り出され、これがＩＣチップ１５の上の所定の電極１５ａと対向する位置にボンディングヘッド１が移動する都度、トーチ１３からのスパーク電流によって先端部が溶かされ、図１５の（ａ）に示すようなボール４ａが形成される。ワイヤ４の各電極１５ａとの対向位置は認識カメラ１３１の視覚認識のもとに高精度に制御される。前記のように形成されたボール４ａはＩＣチップ１５の電極１５ａ上に熱圧着と超音波とによって図１５の（ｂ）に示すように接合される。この際の圧着力は３０ｇ〜５０ｇ程度が好適である。
【００５６】
次いで、ワイヤ４を挟持したクランパ８およびキャピラリ１２ａの上動によって、図１５の（ｃ）に示すようにワイヤ４を切断して、電極１５ａの上にボール４ａと、ボール４ａから３０μｍ〜４０μｍ程度の高さに突出したワイヤ部分４ｂとからなる突出長約６０μｍ程度のバンプ２２が形成される。
【００５７】
ワイヤ４の切断が所定位置で確実に行われるように、ワイヤ４は高ヤング率・低熱伝導率のものを用いている。具体的には、ワイヤ４の材質はＡｕまたはＡｕとＰｄの合金成分のものを使用し、ＡｕとＰｄの合金の場合には少なくともＰｄが約３０％以下のものを用いるのが好適である。
【００５８】
バンプ２２が形成されたＩＣチップ１５は図１６に示すようにレベラー４４によってレベリング台４７との間で所定の高さに矯正した後、マガジン４２ａに収納する。
【００５９】
ボンディングヘッド１には、上記のようなボンディングが首尾良く達成されるように以下のような構成を付加している。これについて述べると、図１３に示すようにワイヤリール装着部２に装着されたワイヤリール３と、このワイヤリール３からのワイヤ４を上方から通されて、ボンディングステージ１４上のＩＣチップ１５にボンディングを行うボンディング作業機構５との間で、ワイヤリール３からボンディング作業機構５側に至るワイヤ４の途中を２枚のガイド板４０１、４０２の間で上向きの湾曲状態にエアー６により吹き上げてワイヤ４にテンションを与えるワイヤテンショナー７と、ボンディング作業機構５のワイヤ通し部であるクランパ８のワイヤガイド８ａの真上でワイヤ４をワイヤガイド４０３内での上方への吹き上げエアー１０にさらして上向きのエアーテンションを掛けるエアーテンショナー１１とが設けられている。
【００６０】
本実施の形態のボンダーはまた、上記のようなボンディングを首尾良く達成するために、図１９の（ａ）に示すようなエアー制御回路を採用している。このエアー制御回路では、真空ポンプ１６１がＩＣチップ搬送手段４８の各吸着ノズル２１、ボンディングステージ１４の吸着手段３１に接続され、コンプレッサ１６２がメインレギュレータ１６３を介してワイヤテンショナー７、エアーテンショナー１１、各吸着ノズル２１の上下動用の各エアーシリンダ１０９、およびＩＣチップ搬送手段４８におけるローディング、アンローディング兼用のマガジン４２からのトレイ４６の引出し、収納を行うエアーシンダ１６４の他、ボンディングヘッド１側のホーン冷却部１６５、ワイヤ４の揺らぎ防止部１６６、およびボンディングステージ１４側の左右ボンディング作業位置ＬＢ、ＲＢにおけるＩＣチップクリーナ部１６７等に接続され、ワイヤテンショナー７、エアーテンショナー１１に関しては上述した機能を発揮できる構成とされている。
【００６１】
吸着ノズル２１への真空経路には、ＩＣチップ１５の吸着の有無を検出する吸着センサ１７１、１７２が設けられ、吸着手段３１の各位置ＬＢ、ＲＢ、ＴＢへの真空経路には、それぞれの位置でのＩＣチップ１５の吸着の有無を検出する吸着センサ１７３〜１７５が設けられている。また、ワイヤテンショナー７へのエアー経路には空気の供給、供給停止を行う電磁開閉弁１８１、１８２が設けられ、各吸着ノズル２１への真空経路には吸着、吸着解除の切換えを行う開閉弁１８３、１８４が設けられ、これらを電磁弁１８５、１８６によるパイロット圧の供給、停止によって開閉するようにしてある。同様に、吸着手段３１の各位置ＬＢ、ＲＢ、ＴＢの吸着部への真空経路にも吸着、吸着解除の切換えを行う開閉弁１９１〜１９３が設けられ、これらを電磁弁１９４〜１９６によるパイロット圧の供給、停止によって開閉するようにしてある。また、各吸着ノズル２１、２１の上下動用のエアーシリンダ１０９、１０９、およびトレイ４６の出し入れ用のエアーシリンダ１６４のエアー経路には、これらを必要に応じて伸長、収縮、停止を行う電磁切換え弁２２１〜２２３が設けられている。
【００６２】
さらに、各吸着ノズル２１Ａ、２１Ａおよび吸着手段３１の各位置ＬＢ、ＲＢ、ＴＢの吸着部への真空経路には真空破壊用の電磁開閉弁２０１〜２０５が設けられ、真空破壊時にメインレギュレータ１６３によって所定の前記パイロット圧、例えば５Ｋｇｆ／ｃｍ2 程度に調圧された後のエアーをさらに補助レギュレータ１６０によって２Ｋｇｆ／ｃｍ2 程度に落として供給するようにしてある。
【００６３】
また、各吸着ノズル２１Ａ、２１Ａのエアー経路には吸着初期とＩＣチップ１５の吸着が検出された後とで低真空状態と高真空状態とに切換える真空高低切換え用の電磁弁２０６、２０７が設けられ、吸着手段３１の各位置ＬＢ、ＲＢの吸着部への真空経路には、ＩＣチップ１５が移載されてこれを吸着し始め、位置規正が終了するまでの時点と、位置規正が終了した以降とで低真空状態と高真空状態とに切換える真空高低切換え用の電磁弁２１１、２１２が設けられている。
【００６４】
そして、ワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１に供給するエアーは補助レギュレータ３０３によって前記パイロット圧よりも２Ｋｇｆ／cm2 程度に低圧にしたエアーを供給するが、最終に供給する流量を調節する流量調節手段１４３、１４４と、それぞれのエアーの流量を検出する流量センサ１４５、１４６と、前記エアーの流量をボンディング作業機構５に供給されるワイヤ４の種類、特に太さに応じて自動的に設定する図１に示すマイクロコンピュータ５９の内部機能を利用した流量設定手段１４７と、前記流量センサ１４５、１４６で検出される各エアーの流量が、流量設定手段１４７によって設定されたエアー流量になるように前記エアー流量調節手段１４３、１４４を制御する図８のマイクロコンピュータ５９の内部機能を利用した流量制御手段１４８とを設けてある。  この流量制御のために、各流量調節手段１４３、１４４はモータ１５１、１５２を持ったものとしてあり、流量制御手段１４８はこれらモータ１５１、１５２を必要に応じて正逆転駆動して流量調節を行う。
【００６５】
ワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１が、ワイヤリール３からボンディング作業機構５に供給されるワイヤ４を所定のテンション状態にフローティング支持するのに、ワイヤ４の太さ等の種類によってフローティング支持のテンション状態が異なり、ワイヤテンショナー７およびエアーテンショナー１１に供給するエアーの流量Ｑ、ｑを微妙に調整しなければならない。
【００６６】
また、本実施の形態の前記エアー制御回路とマイクロコンピュータ５９の動作制御では、吸着ノズル２１Ａ、２１ＢがＩＣチップ１５の吸着を開始する時点から、ＩＣチップ１５が吸着ノズルに吸着するまでの間、吸着ノズルを電磁切換え弁２０６、２０７の切換えにより補助レギュレータ３０１、３０２を通った２０〜１００ｍｍＨｇ程度の低真空状態で働かせ、それ以降ＩＣチップ１５の吸着を解除する時点まではにて、吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂを電磁切換え弁２０６、２０７の切換えにより補助レギュレータ３０１、３０２を通らない８０〜６５０ｍｍＨｇ程度の高真空状態で働かせる。このための制御手段２３５を図１に示すようにマイクロコンピュータ５９の内部機能として得ている。
【００６７】
このように、吸着ノズル２１Ａ、２１ＢがＩＣチップ１５の吸着を開始する時点から、ＩＣチップ１５が吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂに吸着するまでの間、吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂを低真空状態で働かせることにより、ＩＣチップ１５が吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂに弱く無理なく予備吸着されるようにするので、吸着時のＩＣチップ１５の損傷や破損を防止しながら、それ以降移載や持ち運びの終了等によって吸着を解除する時点までは吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂを高真空状態で働かせることにより、ＩＣチップ１５を確実に本吸着するようになるので、吸着したＩＣチップ１５を吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂが取り扱っている間、ＩＣチップ１５が脱落するようなことも防止することができ、連続したボンディングを首尾良く達成することができ、歩留りが向上する。
【００６８】
しかも、吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂの高真空状態を開閉弁１８３、１８４によって停止する時点で、真空破壊手段としての電磁切換え弁２０１、２０２の切換えにより前記補助レギュレータ１６０を通った２Ｋｇｆ／ｃｍ2 程度の低圧の真空破壊エアーを吸着ノズル２１に所定時間与える。このために、電磁切換え弁２０１、２０２を適宜に働かせる制御手段２３７を図１に示すマイクロコンピュータ５９の内部機能として得ている。
【００６９】
吸着ノズル２１Ａ、２１ＢはＩＣチップ１５を高真空状態で吸着保持してボンディングステージ１４への移載や、ボンディングステージ１４からの持ち運び等を行うが、これら移載や持ち運びが終了するなどにより高真空状態が停止されるとき、上記のように真空破壊手段である電磁切換え弁２０１、２０２が吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂに低圧の真空破壊エアーを所定時間与えるので、吸着ノズル２１Ａ、２１Ｂの高真空状態の停止とともに低圧の真空破壊エアーによって、高真空状態を瞬時に破壊してＩＣチップ１５のノズル離れを良くしながら、真空破壊エアーの供給経路の長さや長さの違いの影響なく真空破壊エアーによるＩＣチップ１５の吹き落としを確実に防止することができる。
【００７０】
また、ＩＣチップ１５がボンディングステージ１４に移載されて位置規正手段８１による位置の規正が終了するまでの間、吸着手段３１を電磁切換え弁２１１、２１２の切替えにより補助レギュレータ３０４を通った５０〜１５０ｍｍＨｇ程度の低真空状態で働かせ、それ以降ボンディングの作業が終了する時点まで吸着手段３１を電磁切換え弁２１１、２１２の切換えにより補助レギュレータ３０４を通らない８０〜６５０ｍｍＨｇ程度の高真空状態で働かせる。このための制御手段２３８を図１のマイクロコンピュータ５９の内部機能として得ている。
【００７１】
ボンディングステージ１４に移載されたＩＣチップ１５は吸着手段３１によって吸着保持して、位置規正手段８１による位置の規正やボンディング作業に供するが、上記のように吸着手段３１は、ＩＣチップ１５がボンディングステージ１４に移載されて位置規正手段８１による位置の規正が終了するまでの間、制御手段２３８によって低真空状態で働かされ、ＩＣチップ１５をボンディングステージ１４にやや弱く吸着保持しておき、不用意な移動を防止して位置規正手段８１による位置規正にずれなく応動させながら、位置規正による移動のときの吸着による抵抗を軽減するので、高精度な位置決めを確保しながら、移載および位置規正して順次ボンディングに供するＩＣチップ１５の損傷や破損を防止することができ、かつ、ボンディング作業開始時点から吸着手段３１は制御手段２３８によって高真空状態で働かされることにより、ＩＣチップ１５がボンディング作業時の押圧や超音波振動を受けても、これの影響なく高精度な規正位置にずれが生じないので、ボンディング位置が狂わず、連続したボンディングを首尾よく達成することができ、歩留りが向上する。
【００７２】
しかも、吸着手段３１の高真空状態を停止する時点で、真空破壊手段としての電磁切換え弁２０３、２０４の切換えにより前記した２Ｋｇｆ／ｃｍ2 程度の低圧の真空破壊エアーを吸着手段３１に所定時間与える。このように電磁切換え弁２０３、２０４を制御するのに図１に示すマイクロコンピュータ５９の内部機能を利用した制御手段２３９が設けられている。
【００７３】
吸着手段３１はボンディングステージ１４上のＩＣチップ１５を高真空状態で吸着保持してボンディング作業に供するが、ボンディング作業が終了するなどにより高真空状態が停止されるとき、上記のように真空破壊手段である電磁切換え弁２０３、２０４の切換えにより吸着手段３１に低圧の真空破壊エアーを所定時間与えるので、吸着手段３１の高真空状態の停止とともに低圧の真空破壊エアーによって、高真空状態が瞬時に破壊しＩＣチップ１５のステージ離れを良くしながら、真空破壊エアーの供給経路の長さや長さの違いの影響なく真空破壊エアーによるＩＣチップ１５の吹き飛ばしを確実に防止することができる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の部品の搬送方法によれば、２つの作業位置に部品を交互に供給して、一方の作業位置での作業時に他方の作業位置では次の作業のための部品を供給する作業を行うことにより作業の能率化を図るのに、２つの部品取り扱い機構により、部品供給部の部品を２つの作業位置に交互に移載して供給することと、２つの作業位置での所定の作業を終えた部品を部取り扱い直接または補助作業位置での補助作業に供した後部品収納部に移載して収納することとを分担して、互いに干渉し合わない位相を持って複合して行うので、２つの作業位置での効率のよい所定の作業に影響することなく、２つの作業位置で順次に所定の作業を終えた部品を直接または補助作業位置での補助作業に供して後に部品収納部に収納することが前記部品の供給作業と最大限重なったタイミングで行って、部品の作業位置への供給から作業後の部品を収納するまでの作業を１つの部品取り扱い機構によってう従来の場合に比して、部品の供給のための作業と作業後の部品を収納するための作業とが重なって行える分だけ作業能率がさらに向上し、生産性の向上、製品コストの低減が図れる。特に、第１、第２の作業位置で作業を終えた部品を補助作業位置に移載して補助作業に供することと、補助作業位置で補助作業を終えた部品を部品収納部に移載して収納することとを、第１、第２の部品取り扱いツールによって分担し、補助作業位置での補助作業後の部品を一方の部品取り扱いツールによって保持して持ち上げた後、他方の部品取り扱いツールが第１、第２の作業位置から持ち運んできた作業後の部品を移載して補助作業に供することとが、第２の部品取り扱い機構１つの上で一連に瞬時に達成することができ、部品取り扱い機構が１つの部品取り扱いツールによって補助作業位置での補助作業後の部品を保持して部品収納部に収納した後、第１、第２の作業位置での作業後の部品を保持して補助作業位置に持ち運んで移載し補助作業に供するような場合に比し、作業手順および作業経路が半減して部品供給部の部品を第１、第２の作業位置に供給する作業手順および作業経路とほぼ同程度になるので、部品供給作業と補助作業を含む所定の作業後の部品の収納作業とを複合して行うのに作業分担の時間バランスがよく、一方の作業が極端に長くなって他方の作業に待ち時間が生じるような不都合を解消することができ、作業時間が最大限短縮される。
【００７５】
本発明の部品の搬送装置によれば、前記のような方法を、予め設定されたプログラムに従って自動的に安定して的確に達成することができる。
【００７７】
しかも、２つの部品取り扱いツールが部品取り扱い機構の第１、第２の作業位置から補助作業位置への移動の進行方向に並ぶことにより、部品取り扱い機構が同じ方向に少し進行するだけで、一方の部品取り扱いツールにより補助作業後の部品を補助作業位置から持ち去るのと同時に、他方の部品取り扱いツールによりそれが保持している作業後の部品を補助作業位置に移載して補助作業に供せるので、第２の部品取り扱い機構の単純な一方向の動作によって補助作業位置での補助作業後の部品の持ち運びと、所定の作業後の部品の供給とが一連にごく短い時間で達成することができ、作業能率がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な一実施の形態を示すバンプボンダの全体構成図である。
【図２】図１のバンプボンダの一部を除いて示す斜視図である。
【図３】図１のバンプボンダの主要部を示す斜視図である。
【図４】図８のバンプボンダのリフタを示す斜視図である。
【図５】図１１のリフタによって昇降されるマガジンとこれに収容されるトレイを示す斜視図である。
【図６】図１のバンプボンダのボンディングステージのステージ部および位置規正手段の位置規正板部分の分解斜視図である。
【図７】図１のバンプボンダーのボンディングステージの全体の斜視図である。
【図８】図１のバンプボンダの位置規正手段の全体の斜視図である。
【図９】図１のバンプボンダの部品取り扱い機構に備える吸着ヘッドの斜視図である。
【図１０】図９の吸着ヘッドとボンディングステージ上のＩＣチップとの関係を示す斜視図である。
【図１１】図１のバンプボンダのボンディングヘッドの移動機構を示す斜視図である。
【図１２】図１のバンプボンダに備えるボンディングヘンドの斜視図である。
【図１３】図１２のボンディングヘッドのボンディング作業機構にワイヤを通す状態を示す斜視図である。
【図１４】図１のバンプボンダのボンディングステージへのＩＣチップの移載状態を示し、その（ａ）はボンディングステージのＩＣチップの吸着状態および位置規正状態を示し、その（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図１５】ボンディング作業の工程の具体例を示し、その（ａ）はワイヤの先端にボールを形成する工程を示す断面図、その（ｂ）はボールをＩＣチップの電極に接合する工程を示す断面図、その（ｃ）はワイヤを切断してバンプを形成する工程を示す断面図である。
【図１６】ＩＣチップに形成したバンプの高さをレベラーせ調整するレベリング状態を示す断面図である。
【図１７】第１、第２の２つの部品取り扱い機構でＩＣチップを搬送し取り扱う作業の操作状態を示し、その（ａ）は動作のタイムチャート、その（ｂ）は動作線図である。
【図１８】図１のバンプボンダでのＩＣチップのバンプ数と生産時間の関係を、従来の場合と比較して示すグラフである。
【図１９】図１のバンプボンダのエアー制御回路図である。
【図２０】従来のバンプボンダでのＩＣチップの取り扱いバリエーションを示し、その（ａ）はローディング、アンローディング兼用のマガジンを利用してレベリングを行う場合の平面図、その（ｂ）はレベリングを行わない場合の平面図、その（ｃ）はローディング専用のマガジンと、アンローディング専用のマガジンを利用して、レベリングを行わない場合の平面図である。
【図２１】図２０に示すようなＩＣチップの取り扱いを行う従来の部品取り扱い機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ボンディングヘッド
１４  ボンディングステージ
１５  ＩＣチップ
２１Ａ、２１Ｂ  吸着ノズル
２２  バンプ
４２、４２ａ  マガジン
４４  レベラー
４７  レベリング台
４８Ａ、４８Ｂ  部品取り扱い機構
５９  マイクロコンピュータ
ＬＢ、ＲＢ  作業位置
ＬＶ  レベリング位置
【図１】
0004165926.tif 000002
【図２】
0004165926.tif 000003
【図３】
0004165926.tif 000004
【図４】
0004165926.tif 000005
【図５】
0004165926.tif 000006
【図６】
0004165926.tif 000007
【図７】
0004165926.tif 000008
【図８】
0004165926.tif 000009
【図９】
0004165926.tif 000010
【図１０】
0004165926.tif 000011
【図１１】
0004165926.tif 000012
【図１２】
0004165926.tif 000013
【図１３】
0004165926.tif 000014
【図１４】
0004165926.tif 000015
【図１５】
0004165926.tif 000016
【図１６】
0004165926.tif 000017
【図１７】
0004165926.tif 000018
【図１８】
0004165926.tif 000019
【図１９】
0004165926.tif 000020
【図２０】
0004165926.tif 000021
【図２１】
0004165926.tif 000022