(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートブロックと、ワークをヒートブロックに押し付けるワーク押さえと、このワーク押さえに設けられ、ワークに圧接するようにワーク側に付勢されたワーク付勢手段とを備えたボンディング装置用ワーク固定装置において、前記ワーク付勢手段は、弾性材よりなり、該ワーク付勢手段のワーク押さえ側の端部は、ワークを押さえる前はワーク押さえの押さえ面よりワーク側に突出し、ワークを押さえている時はワーク付勢手段が弾性変形してワーク押さえ側に引っ込み、ワークはワーク押さえの押さえ面でヒートブロックに押さえ付けられ、ワーク搬送時には、ワーク押さえをワークより一定距離離間させることによりワーク付勢手段が弾性復帰し、ワークがワーク押さえに接触しないように構成されていることを特徴とするボンディング装置用ワーク固定装置。
【請求項２】
前記弾性材の先端部は、滑り易い部材又は形状よりなることを特徴とする請求項１記載のボンディング装置用ワーク固定装置。
【請求項３】
前記ワーク付勢手段は、ワーク押さえに設けられた付勢部材と、ワーク搬送方向に回転自在に前記付勢部材のワークの押さえ側に設けられたローラとからなることを特徴とする請求項１記載のボンディング装置用ワーク固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレーム、フィルム、基板等のワークをヒートブロックにワーク押さえで押さえ付けて固定するボンディング装置用ワーク固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ボンディング装置においては、ワークをヒートブロックにワーク押さえで押さえ付けて固定し、ワークへのダイボンディングやワイヤボンディング等のボンディングを行っている。ところが、ワークはヒートブロックの加熱により反り、曲がり等の熱変形を起こす。従来、ワークの熱変形を矯正する手段を備えたボンディング装置として、例えば実開昭６０−１９２４４４号公報（以下、公知例１という）及び実開平２−１２９７２９号公報（以下、公知例２という）が挙げられる。これらは、ワークをヒートブロックに押さえ付けるワーク押さえに、ワークに圧接するようにワーク側に付勢されたワーク付勢手段を備えている。
【０００３】
公知例１は、ワーク押さえのボンディング窓（透孔）の一対の対向辺の周縁部にそれぞれ２個の押さえ部を設けている。押さえ部は、ボンディング窓の内方に突出するように水平に設けられた板ばねと、この板ばね上にテーパ部を持った爪体を重ねてワーク押さえに固定しており、板ばねは弾性的に上方に撓むようになっている。
【０００４】
公知例２は、ワーク押さえ（枠体）にワークの周辺近傍部位に多数の押さえピンがばね材を介して退入可能に突設させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
公知例１及び２は、ワーク搬送時には板ばね（公知例１）や押さえピン（公知例２）が加熱により熱変形したワークに接触しないように十分に上昇させる必要がある。この上昇量をあまり大きく取ると、上下ストロークのロスが多く、生産性が低下する。そこで、上下ストロークをできるだけ小さくするには、品種交換時にワークの熱変形量を調査し、その都度ワーク押さえの上下ストロークを調整する必要があり、この調整に多大の時間を要する。
【０００６】
また公知例１は、ヒートブロックでワークを持ち上げると、板ばねがワークの周縁部に当接し、ワークはヒートブロックと板ばねとで挟持される。このため、ワークは、板ばねが存在する部分のみがヒートブロックに押し付けられ、ワーク押さえのボンディング窓に沿ったワーク周囲全体がヒートブロックに密着しない。公知例２は、ワークが押さえ付けられる部分は押さえピンが存在する部分であるので、ワーク押さえのボンディング窓に沿ったワーク周囲全体をヒートブロックに密着させるには、多数の押さえピン及びばね材を必要とし、部品点数が非常に多くなり、高価な装置となる。
【０００７】
本発明の第１の課題は、ワーク押さえの上下ストロークをワークの品種に合わせて設定でき、高速化が図れ、かつワークの熱変形に柔軟に対応できるボンディング装置用ワーク固定装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の第２の課題は、少ない部品点数でワークの熱変形を矯正することができると共に、ワーク押さえのボンディング窓に沿ったワーク周囲全体をヒートブロックに密着させることができるボンディング装置用ワーク固定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】
上記課題を解決するための本発明の第１の手段は、ヒートブロックと、ワークをヒートブロックに押し付けるワーク押さえと、このワーク押さえに設けられ、ワークに圧接するようにワーク側に付勢されたワーク付勢手段とを備えたボンディング装置用ワーク固定装置において、前記ワーク付勢手段は、弾性材よりなり、該ワーク付勢手段のワーク押さえ側の端部は、ワークを押さえる前はワーク押さえの押さえ面よりワーク側に突出し、ワークを押さえている時はワーク付勢手段が弾性変形してワーク押さえ側に引っ込み、ワークはワーク押さえの押さえ面でヒートブロックに押さえ付けられ、ワーク搬送時には、ワーク押さえをワークより一定距離離間させることによりワーク付勢手段が弾性復帰し、ワークがワーク押さえに接触しないように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の第２の手段は、上記第１の手段において、前記弾性材の先端部は、滑り易い部材又は形状よりなることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するための本発明の第３の手段は、上記第１の手段において、前記ワーク付勢手段は、ワーク押さえに設けられた付勢部材と、ワーク搬送方向に回転自在に前記付勢部材のワークの押さえ側に設けられたローラとからなることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１及び図２により説明する。ワーク１をガイドするワークガイド２、２間には、ヒートブロック３が配設されている。またボンディング位置におけるヒートブロック３の上方には、ワーク押さえ４が配設されている。ワーク押さえ４にはボンディング窓４ａが形成され、ボンディング窓４ａの下面には、ボンディング窓４ａに沿って突出した押さえ面４ｂが形成されている。ヒートブロック３及びワーク押さえ４は、例えば特許第３０９４３７４号公報に示すように、互いに相反する方向に駆動されるようになっている。即ち、ボンディング時には、ヒートブロック３が上昇、ワーク押さえ４が下降してワーク１を固定、ワーク搬送時には、ヒートブロック３が下降、ワーク押さえ４が上昇してワークを開放する。
【００１４】
ワーク押さえ４には、ボンディング窓４ａの四隅の外側で、ワーク１の周縁に対応して該ワーク１の搬送方向５に伸びた貫通穴４ｃが形成されている。貫通穴４ｃにはＬ字形で弾性力を有する板ばね６が挿通され、板ばね６の上端部はねじ７でワーク押さえ４の上面に固定されている。板ばね６のワーク１の押さえ側の端部は、ワーク１の搬送方向５に湾曲面６ａが形成され、湾曲面６ａの下端は、押さえ面４ｂよりワーク１側に突出している。
【００１５】
次に作用について説明する。ワーク１は、ヒートブロック３による熱で反り、曲がり等が発生し、上方側に湾曲した状態にある。前記したように、板ばね６の先端部の湾曲面６ａは、ワーク押さえ４の押さえ面４ｂよりワーク１側に突出しているので、図１に示すように、ワーク１は板ばね６の湾曲面６ａに当接し、ワーク押さえ４の押さえ面４ｂに接触していない。この状態でワーク１は図示しないフィーダでボンディング部がボンディング位置に搬送される。なお、ワーク１の反りが少ない時には、板ばね６の湾曲面６ａがワーク１に接触することなく、ボンディング位置に搬送される。このワーク搬送時には、ワーク１は板ばね６に軽く接触しているが、板ばね６の先端部は湾曲面６ａに形成されているので、ワーク１を傷付けることがない。またワーク押さえ４の押さえ面４ｂは、ワーク１より一定距離離間しているので、ボンディングされたワイヤや半導体チップを破損することがない。
【００１６】
ワーク１のボンディング部がボンディング位置に搬送されて位置決めされると、ワーク押さえ４は図示しない駆動手段で下降し、ヒートブロック３は図示しない駆動手段で上昇する。この場合、ワーク押さえ４のワーク１を押さえる力が板ばね６の付勢力より強い（約４Ｋｇｆ）ので、図２に示すように、板ばね６は弾性変形してワーク押さえ４内に押し込まれる。これにより、ワーク１はワーク押さえ４の押さえ面４ｂによりヒートブロック３に押し付けられる。即ち、ワーク押さえ４のボンディング窓４ａに沿ったワーク１周囲全体が押さえ面４ｂによってヒートブロック３に密着させられる。
【００１７】
図２の状態で、図示しないボンディング装置のボンディングツールでワーク１へのボンディングが行われる。ボンディング終了後、ワーク押さえ４は上昇し、ヒートブロック３は下降してワーク１を開放する。この場合、図２のように弾性変形していた板ばね６は弾性復帰し、図１に示すように、板ばね６の先端部の湾曲面６ａは、ワーク押さえ４の押さえ面４ｂよりワーク１側に突出する。これにより、ワーク１の湾曲部を板ばね６の湾曲面６ａで軽く押さえるようになり、押さえ面４ｂはワーク１より離れているので、押さえ面４ｂとワーク１は接触することがなくピッチ送りされる。以後、前記した動作を繰り返す。
【００１８】
図２の状態より図１の状態にワーク押さえ４を上昇させた場合には、前記したように、板ばね６の先端部の湾曲面６ａがワーク押さえ４の押さえ面４ｂよりワーク１側に突出しているので、ワーク１が板ばね６の湾曲面６ａに接触した状態となり、従って押さえ面４ｂはワーク１より離れた状態にある。即ち、ワーク押さえ４の上下ストロークはワーク１の品種に合わせて設定できる。また上下ストロークの調整及び変更する必要がなくてワーク１の熱変形に柔軟に対応できる。また板ばね６の先端部が湾曲面６ａとなっているので、ワーク１に板ばね６が接触していても、ワーク搬送時に板ばね６によりワーク１に傷を付けることがない。
【００１９】
図３は本発明の第２の実施の形態を示す。図１及び図２に示す実施の形態は、板ばね６のワーク接触面を湾曲面６ａとした。本実施の形態は、湾曲面６ａに代え、板ばね６のワーク１側にローラ８を回転自在に設けた。即ち、ローラ８は、ワーク１の搬送方向５（図１（ａ）参照）に回転自在に板ばね６に設けられている。このように構成しても前記実施の形態と同様の効果が得られる。また図示しないが、ワーク１に接触する板ばね６のワーク１側の先端部に滑り易い材質の部材を取付けてもよい。
【００２０】
図４は本発明の第３の実施の形態を示す。なお、上記各実施の形態と同じ又は相当部材及び部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。前記各実施の形態においては、ボンディング窓４ａの四隅の外側のワーク１の周縁に対応してワーク押さえ４に形成した貫通穴４ｃは、ワーク１の搬送方向５に伸びている。本実施の形態においては、貫通穴４ｃは、ワーク１の搬送方向５に直角に形成されている。そこで、板ばね６のワーク１側の先端部は、ワーク１の搬送方向５に湾曲に折り曲げられて湾曲部６ｂが形成されている。このよに構成しても前記各実施の形態と同様の効果が得られる。。
【００２１】
図５及び図６は本発明の第４の実施の形態を示す。ワーク押さえ４にはボンディング窓４ａが形成され、ボンディング窓４ａの下面には、ボンディング窓４ａに沿って突出した押さえ面４ｂが形成されている。ワーク押さえ４のボンディング窓４ａの左右両側には、ワーク１の搬送方向５に平行に伸びた２個のばね装着溝４ｄが形成されている。ボンディング窓４ａの上下両側には、ばね装着溝４ｄに直角に伸びた２個のローラ軸配設溝４ｅが形成されている。ローラ軸配設溝４ｅには、ワーク１２の周縁に対応して該ワーク１２の搬送方向５に伸びた４個の貫通穴４ｆが形成されている。
【００２２】
ローラ軸配設溝４ｅに配設されるローラ軸１０には、貫通穴４ｆに対応した部分にローラ１１が回転自在に支承されている。ローラ１１を貫通穴４ｆに合わせてローラ軸１０をローラ軸配設溝４ｅに載置すると、ローラ１１のワーク１２側の下端は、押さえ面４ｂよりワーク１２側に突出するようになっている。ばね装着溝４ｄの中央にスペーサ１２を載置し、板ばね１３をばね装着溝４ｄに挿入してローラ軸１０及びスペーサ１２上に載置し、板ばね１３の中央をねじ１４でスペーサ１２を通してワーク押さえ４に固定すると、ローラ軸１０には板ばね１３の付勢力がワーク１２側に作用するようになる。
【００２３】
次に作用について説明する。ローラ１１の下端は、ワーク押さえ４の押さえ面４ｂよりワーク１側に突出しているので、図５（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、ワーク１はローラ１１に当接し、ワーク押さえ４の押さえ面４ｂには接触していない。この状態でワーク１のボンディング部が図示しないフィーダでボンディング位置に搬送される。このワーク搬送時には、ワーク１はローラ１１に接触しているが、ローラ１１が回転するので、ワーク１に傷を付けることがない。またワーク押さえ４の押さえ面４ｂは、ワーク１より一定距離離間しているので、ボンディングされたワイヤや半導体チップを破損することがない。
【００２４】
ワーク１のボンディング部がボンディング位置に搬送されて位置決めされると、ワーク押さえ４が図示しない駆動手段で下降、ヒートブロック３が図示しない駆動手段で上昇する。この場合、板ばね１３の付勢力よりワーク押さえ４でワーク１を押さえる力が強いので、図６（ｂ）に示すように、板ばね１３は弾性変形してローラ１１はワーク押さえ４内に押し込まれる。これにより、ワーク１はワーク押さえ４の押さえ面４ｂによりヒートブロック３に押し付けられる。即ち、ワーク押さえ４のボンディング窓４ａに沿ったワーク１周囲全体が押さえ面４ｂによってヒートブロック３に密着させられる。
【００２５】
図６（ｂ）の状態で、図示しないボンディング装置のボンディングツールでワーク１へのボンディングが行われる。ボンディング終了後、ワーク押さえ４は上昇し、ヒートブロック３は下降してワーク１を開放する。この場合、図６（ｂ）のように弾性変形していた板ばね１３は弾性復帰し、図５（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、ローラ１１の下端は、ワーク押さえ４の押さえ面４ｂよりワーク１側に突出する。これにより、押さえ面４ｂはワーク１より離れ、ローラ１１は押さえ面４ｂをワーク１に接触させない。以後、前記した動作を繰り返す。
【００２６】
本実施の形態も前記各実施の形態と同様に、図６（ｂ）の状態より図５（ｂ）及び図６（ａ）の状態にワーク押さえ４を上昇させた場合には、前記したように、ローラ１１の下端がワーク押さえ４の押さえ面４ｂよりワーク１側に突出し、ワーク１がローラ１１に接触した状態であっても、押さえ面４ｂはワーク１より離れた状態にある。即ち、ワーク押さえ４の上下ストロークを小さく設定できる。また上下ストロークの調整及び変更する必要がなくてワーク１の熱変形に柔軟に対応できる。またワーク１にローラ１１が接触していても、ワーク搬送時にローラ１１が回転するので、ワーク１が傷付くことがない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、ワークに圧接するようにワーク側に付勢されたワーク付勢手段のワーク押さえ側の端部は、ワークを押さえる前はワーク押さえの押さえ面よりワーク側に突出し、ワークを押さえている時はワーク付勢手段が弾性変形してワーク押さえ側に引っ込み、ワークはワーク押さえの押さえ面でヒートブロックに押さえ付けられ、ワーク搬送時には、ワーク押さえをワークより一定距離離間させることによりワーク付勢手段が弾性復帰し、ワークがワーク押さえに接触しないように構成されている。
前記ワーク付勢手段がワーク押さえに接触しないように前記ワーク押さえをワークより一定距離離間させるように構成されている。
【００２８】
上記した構成により、ワーク押さえの上下ストロークをワークの品種に合わせて設定でき、高速化が図れ、かつワークの熱変形に柔軟に対応でき、また少ない部品点数でワークの熱変形を矯正することができると共に、ワーク押さえのボンディング窓に沿ったワーク周囲全体をヒートブロックに密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボンディング装置用ワーク固定装置の第１の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図２】ワークを固定した状態の断面図である。
【図３】本発明のボンディング装置用ワーク固定装置の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明のボンディング装置用ワーク固定装置の第３の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】本発明のボンディング装置用ワーク固定装置の第４の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図で、（ａ）はワーク搬送時の状態図、（ｂ）はワーク固定時の状態図である。
【符号の説明】
１    ワーク
２    上下ストローク
３    ヒートブロック
４    ワーク押さえ
４ａ    ボンディング窓
４ｂ    押さえ面
４ｃ    貫通穴
４ｄ    ばね装着溝
４ｅ    ローラ軸配設溝
４ｆ    貫通穴５    ワーク搬送方向
６    板ばね
６ａ    湾曲面
６ｂ    湾曲部
７    ねじ
８    ローラ
１０    ローラ軸
１１    ローラ
１３    板ばね
１４    ねじ
【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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