JP3443193B2 - ペレットボンディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造工程にお
いて使用されるペレットボンディング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造工程の１つに、ペレットボ
ンディング装置を用いたペレットボンディング工程があ
る。つまり、ペレット取出機構の吸着ノズルが、ウエハ
ステージに設置されたウエハリングユニットからペレッ
トを取り出し、このペレットをペレット位置修正機構の
回転テーブルに載置させ、次に、この回転テーブルを必
要に応じて回転させてペレットの位置ずれを補正した後
に、ボンディング機構の吸着ノズルが回転テーブル上の
ペレットをピックアップして、リードフレームにボンデ
ィングしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来のペレットボ
ンディング装置では、図６（Ａ）に示すように、ウエハ
１の右半分のＡ領域にあるペレット２を、ペレット取出
機構の吸着ノズルにて取り出し、このペレット２を、ペ
レット位置修正機構の回転テーブル３に載置したときに
は、回転テーブル３を回転させることなく、そのままの
状態で、カメラを用いてペレット２の位置を検出し、そ
して必要に応じて回転テーブル３を回転させてペレット
２の回転補正を行なった後、ボンディング機構の吸着ノ
ズルを用いて、回転テーブル３上のペレット２をリード
フレーム４にボンディングしている。

【０００４】ところが、図６（Ｂ）に示すように、ウエ
ハリングユニットを載置したウエハステージを 180度回
転して、ウエハ１の残り半分のＢ領域にあるペレット２
を吸着ノズルにて取り出し、このペレット２を回転テー
ブル３に載置したときには、回転テーブル３をまず 180
度回転させ、その後カメラを用いてペレット２の位置を
検出し、必要に応じて回転テーブル３を回転させてペレ
ット２の回転補正を行なった後、吸着ノズルを用いてリ
ードフレーム４にペレット２をボンディングしている。

【０００５】このように、ウエハ１のＢ領域のペレット
２を取り出したときには、回転テーブル３を 180度回転
させる必要があるので、図３に１点鎖線で示すように、
回転テーブル３の回転終了時期が遅くなり、従って、ペ
レット２の位置（向き）修正工程及びボンディングヘッ
ドによるペレット２のボンディング工程が順次遅れてし
まう。この結果、Ａ領域とＢ領域のペレット２のペレッ
トボンディング作業が全体として長時間を要してしま
う。

【０００６】この発明は、上述の事情を考慮してなされ
たものであり、ペレットボンディング作業を短時間で実
施できるペレットボンディング装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハより分
離されたペレットを備えるウエハリングユニットを設置
可能とするウエハステージと、ペレット取出位置にて、
前記ウエハリングユニットのペレット群からペレットを
順次取り出して後記回転テーブルに移送するペレット取
出機構と、回転テーブルを有し、前記ペレット取出機構
にてこの回転テーブルに載置されたペレットを位置修正
するペレット位置修正機構と、このペレット位置修正機
構にて位置修正されたペレットを取り出してリードフレ
ームにボンディングするボンディング機構とを有し、前
記ウエハステージは、前記ウエハリングユニットの前記
ペレット群を複数の領域に分割した角度毎に前記ウエハ
リングユニットを回転可能とし、前記ペレット位置修正
機構は、前記ウエハリングユニットの回転の有無に拘ら
ず前記回転テーブルを正逆いずれかの方向に所定角度回
転させて、前記ボンディング機構による前記ペレット取
出時のペレットの向きが常に同一となるように修正可能
とするものである。

【０００８】本発明によれば、ウエハステージが所定角
度回転した場合にもしない場合にも、ペレット位置修正
機構の回転テーブルが所定角度回転して、ボンディング
機構によるペレット取出し時のペレットの向きが常に同
一に設定される。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明に係るペレットボンディング
装置の一実施例の一部を示す斜視図である。図２は、図
１のペレットボンディング装置におけるウエハとペレッ
トとの位置関係を示す平面図である。図３は、ペレット
ボンディング工程の一部を示す工程図である。

【００１０】図１に示すペレットボンディング装置１０
は、ウエハ１２がダイシングされて分離された多数のペ
レット１３を１つずつ取り出して、リードフレーム１６
のアイランド部１７にボンディングするものであり、ウ
エハステージ２１、ペレット取出機構１８、ペレット位
置修正機構１９及びボンディング機構２０を有して構成
される。

【００１１】ここで、ウエハ１２は、粘着シート１４を
介して円環状のウエハリング１５に貼着されており、ウ
エハリングユニット１１としてウエハステージ２１に設
置される。また、ウエハ１２には、ウエハ１２の方向を
確認するためのオリフラ部２２が形成される。

【００１２】上記ウエハステージ２１はＸＹテーブルに
載置されており、ウエハリングユニット１１を設置する
とともに、このウエハリングユニット１１の粘着シート
１４を引き延して、ペレット１３間の隙間を拡大させ、
ペレットトランスファ２３によるペレット１３の取り出
しを容易化している。更に、このウエハステージ２１
は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、ウエハリ
ングユニット１１のペレット群（ウエハ１２）が右半分
のＭ領域と左半分のＮ領域とに２分割される場合には、
どちらかの領域のペレット群の取り出しが終了するとウ
エハリングユニット１１をその中心軸Ｏ回りに180 度回
転させて、他の領域をペレット取出機構１８におけるペ
レットトランスファ２３の取出位置２３Ｂに位置付け
る。

【００１３】図１に示す上記ペレット取出機構１８は、
ウエハリングユニット１１を設置する上記ウエハステー
ジ２１からペレット１３を取り出すペレットトランスフ
ァ２３を備えてなる。ペレットトランスファ２３は吸着
ノズル２３Ａを備え、この吸着ノズル２３Ａにて図１に
示すペレット１３を吸着して、図２（Ａ）及び（Ｂ）に
示すように90度回転し、このペレット１３をペレット位
置修正機構１９の回転テーブル２４に載置させる。

【００１４】上記ペレット位置修正機構１９は、図１に
示すように、ペレットトランスファ２３にて取り出され
たペレット１３を載置する上記回転テーブル２４と、こ
の回転テーブル２４上のペレット１３の位置を検出する
検出カメラ２５と、を備えてなる。回転テーブル２４
は、リードフレーム１６の搬送を案内するガイドレール
２６とウエハステージ２１との間に設置され、この鉛直
上方に検出カメラ２５が配置される。ペレット位置修正
機構１９が、後に詳説するように、ペレット１３の位置
を適正に修正する。

【００１５】上記ボンディング機構２０は、先端に吸着
ノズル２７Ａを備えたボンディングヘッド２７を有し、
このボンディングヘッド２７の吸着ノズル２７Ａが、回
転テーブル２４上に同一向きに位置修正されたペレット
１３をピックアップし、ガイドレール２６に沿って搬送
されるリードフレーム１６のアイランド部１７に接着剤
等を用いてボンディングする。ボンディングヘッド２７
によるペレット１３のボンディング工程は、図３に示す
ように、回転テーブル２４の回転によるペレット位置修
正工程後に実施される。

【００１６】尚、ウエハステージ２１におけるペレット
１３の向き、ペレットトランスファ２３やボンディング
ヘッド２７によるペレット移送方向、リードフレーム１
６におけるペレット１３のボンディング向きのそれぞれ
の関係は、図２（Ａ）に示されるように、Ｍ領域内のペ
レット１３がペレットトランスファ２３の吸着ノズル２
３Ａにて取り出され、回転テーブル２４に載置された
後、この回転テーブル２４が−９０度回転することでペ
レット１３の向きが修正されボンディングヘッド２７に
てピックアップされる状態となるように設定され、実施
例の場合、まずペレット群のペレット１３の向きがリー
ドフレーム１６におけるペレット１３のボンディング向
きと同一となるように設定される。

【００１７】さて、回転テーブル２４は、図１及び図２
に示すように、正逆方向に回転可能に構成される。つま
り、ペレットトランスファ２３がウエハ１２のＭ領域の
ペレット１３を取り出しているときには、回転テーブル
２４は−90度回転する。また、ペレットトランスファ２
３がウエハ１２のＮ領域のペレット１３を取り出してい
るときには、回転テーブル２４は＋90度回転する。この
ように、回転テーブル２４が、回転量の少ない方向に±
90度回転することにより、ペレット１３の向きが同一方
向に揃えられ、その後、検出カメラ２５によりペレット
１３の位置ずれが検出される。そして必要に応じてその
検出値に基づき回転テーブル２４が補正回転し、回転テ
ーブル２４上のペレット１３は、ボンディングヘッド２
７によるペレット１３のリードフレーム１６へのボンデ
ィングが適切になされる位置に修正される。

【００１８】尚、この回転テーブル２４は、図３に示す
ように、ペレットトランスファ２３が回転テーブル２４
上にペレット１３を載置後の時点ａで回転を開始し、ま
た検出カメラ２５によるペレット位置検出は、回転テー
ブル２４の回転が終了した時点ｂで検出を開始する。更
に、ボンディングヘッド２７は、検出カメラ２５の検出
が終了した時点ｃから下降を開始し、そして必要に応じ
て行なわれる検出カメラ２５の検出結果に基づく回転テ
ーブル２４の補正回転が終了した時点ｄ以降にて回転テ
ーブル２４からペレット１３をピックアップしボンディ
ングする。上記ペレット位置の検出は、ペレットトラン
スファ２３が回転テーブル２４にペレット１３を載置し
ても、ペレットトランスファ２３が元位置に復帰する時
点ｅまでは、ペレットトランスファ２３が検出カメラ２
５の視野を遮るため、待機時間Ｔを経過した以降に行な
われる。

【００１９】上記実施例によれば、回転テーブル２４
は、ペレットトランスファ２３がＭ領域のペレット１３
を取り出しているときも、ウエハリングユニット１１が
180度回転してペレットトランスファ２３がＮ領域のペ
レット１３を取り出しているときにも、±90度回転し
て、回転テーブル２４に載置されたペレット１３の位置
（向き）を修正している。

【００２０】一方、図６に示す従来例では、ペレットト
ランスファがウエハ１のＡ領域のペレット２を取り出し
ているときには、回転テーブル３は回転せず、ペレット
トランスファがＢ領域のペレット２を取り出していると
きに、回転テーブル３は 180度回転して、回転テーブル
３上のペレット２の位置を修正している。この従来例で
は、Ｂ領域のペレット２を取り出しているとき、図３の
１点鎖線で示すように、回転テーブル３が 180度回転し
た後でなければカメラによるペレット２の位置検出や、
ボンディングヘッドによるペレット２のボンディングが
できないので、Ｂ領域のペレット２のペレットボンディ
ング作業に長時間を要する。然も先に述べたように、回
転テーブル３が回転しないＡ領域のペレット２の取り出
し時にも、検出カメラは少なくともペレットトランスフ
ァが元位置に戻るまでの待機時間Ｔだけペレットの取り
出し毎に待機しなければならないので、このＡ領域のペ
レット２のボンディング作業においても、作業時間を短
時間で実施できるとはいえない。

【００２１】これに対し、上記実施例では、回転テーブ
ル２４が±90度回転している間にペレットトランスファ
２３が元位置に戻るので、検出カメラ２５は、ペレット
トランスファ２３の復帰による待機時間Ｔを考慮するこ
となく、回転テーブル２４の回転終了後直ちに検出を開
始できる。然も、回転テーブル２４は、±90度回転する
だけであるため回転時間が短い。故に、ペレットトラン
スファ２３がウエハ１２のＭ領域のペレット１３を取り
出している場合にも、Ｎ領域のペレット１３を取り出し
ている場合にも、検出カメラ２５による検出開始時期を
早期化でき、従ってボンディングヘッド２７によるペレ
ット１３のピックアップも早期化できる。この結果、Ｍ
領域及びＮ領域のペレット１３をボンディングするペレ
ットボンディング作業を全体として短時間で実施でき
る。

【００２２】次に、本発明の第２実施例を図４及び図５
を用いて説明する。この第２実施例において、前記第１
実施例と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説
明を省略する。

【００２３】この第２実施例におけるペレットボンディ
ング装置３０では、ウエハステージ３１が90度、180
度、270 度、360 度と順次回転し、ペレット位置修正機
構１９の回転テーブル３２が、上記ウエハステージ３１
の回転角に応じた回転角度に回転するものである。

【００２４】つまり、ウエハステージ３１は、ウエハリ
ングユニット１１のペレット群を同一方向に90度ずつの
Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域及びＤ領域の４つの領域に分割
する場合には、このウエハリングユニット１１を、その
中心軸Ｏ回りに90度ずつ回転させて、各Ａ領域、Ｂ領
域、Ｃ領域、Ｄ領域をペレット取出機構１８におけるペ
レットトランスファ２３の取出位置２３Ｂに位置付け
る。

【００２５】この場合、図４（Ａ）に示されるように、
Ａ領域内のペレット１３がペレットトランスファ２３の
吸着ノズル２３Ａ（図１）にて取り出され、回転テーブ
ル３２に載置された後、この回転テーブル３２が−45度
回転することでペレット１３の向きが修正されボンディ
ングヘッド２７にてピックアップされる状態となるよう
に設定され、実施例の場合、まずペレット群のペレット
１３の向きがリードフレーム１６におけるペレット１３
のボンディング向きに対し−45度方向となるように設定
される。

【００２６】また、回転テーブル３２は、正逆方向に回
転可能に構成され、ペレットトランスファ２３の取出位
置２３Ｂに位置付けられたペレット群の領域に応じ、ペ
レットの位置修正に必要な回転量が少ない方向に回転方
向が設定される。即ち、ペレットトランスファ２３にて
Ａ領域のペレット１３が取り出されるときには、−45度
回転し（図４Ａ）、ペレットトランスファ２３にてＢ領
域のペレット１３が取り出されるときには−135 度回転
し（図４Ｂ）、ペレットトランスファ２３にてＣ領域の
ペレット１３が取り出されるときには、＋135 度回転し
（図５Ａ）、ペレットトランスファ２３にてＤ領域のペ
レット１３が取り出されるときには＋45度回転する（図
５Ｂ）。

【００２７】上述のような回転テーブル３２の±45度、
±135 度の回転により回転テーブル３１上におけるペレ
ット１３の向きが同一に揃えられ、その後、検出カメラ
２５によりペレット１３の位置ずれが検出され、この検
出値に基づいて回転テーブル３２が必要に応じて補正回
転する。そして、この回転テーブル３２上のペレット１
３が、ボンディングヘッド２７によりリードフレーム１
６に適正にボンディングされる。

【００２８】この第２実施例においても、回転テーブル
３２が±45度回転或いは±135 度回転している間にペレ
ットトランスファ２３が元位置に戻るので、検出カメラ
２５は、回転テーブル３２の回転終了後直ちに検出を開
始できる。然も、回転テーブル３２は、最大±135 度回
転するものであるため、180 度回転する従来の場合に比
べ回転時間が短い。これらの結果、ペレットトランスフ
ァ２３がペレット群のＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域或いはＤ
領域のいずれかの領域からペレット１３を取り出してい
る場合にも、検出カメラ２５の検出開始時期及びボンデ
ィングヘッド２７によるペレット１３のピックアップ時
期を早期化でき、ペレットボンディング作業を全体とし
て短時間で実施できる。

【００２９】尚、上記実施例では、最初にペレット１３
の取り出しが行なわれる領域であるＭ領域、Ａ領域から
ペレット１３が取り出されているとき、回転テーブル２
４、３２をそれぞれ−90度、−45度回転させてペレット
１３の回転修正を行なったが、回転テーブル２４、３２
の回転角度は上記実施例に限定されるものではない。要
は、ペレットトランスファ２３がウエハリングユニット
１１におけるペレット群からペレット１３を取り出して
回転テーブル２４、３２に載置後、この回転テーブル２
４、３２が回転してペレット１３の向きが修正される、
といった一連の動作がペレット群から取り出されるすべ
てのペレット１３に対して行なわれるように、ウエハス
テージ２１、３１におけるペレット１３の向き、ペレッ
トトランスファ２３やボンディングヘッド２７によるペ
レット移送方向、リードフレーム１６におけるペレット
１３のボンディング向きのそれぞれの関係が設定されれ
ばよい。そして、この関係が満たされれば、ペレット群
の分割領域数やペレットトランスファ２３の回転角度
は、実施例以外の数や角度でもよく、更にペレットトラ
ンスファ２３によるペレット１３の移送に関しては、こ
のペレットトランスファ２３がウエハステージ２１、３
１とペレット位置修正機構１９間を直線往復動するもの
であってもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この発明に係るペレット
ボンディング装置によれば、ペレットボンディング作業
を短時間で実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明に係るペレットボンディング
装置の第１実施例の一部を示す斜視図である。

【図２】図２（Ａ）は、図１のペレットボンディング装
置において、ペレットトランスファがウエハのＭ領域の
ペレット群からペレットを取り出す際のウエハとペレッ
トとの位置関係を示す平面図であり、図２（Ｂ）は、上
記ペレットトランスファがウエハのＮ領域のペレット群
からペレットを取り出す際のウエハとペレットとの位置
関係を示す平面図である。

【図３】図３は、ペレットボンディング工程の一部を示
す工程図である。

【図４】図４（Ａ）は、ペレットボンディング装置の第
２実施例において、ペレットトランスファがＡ領域のペ
レット群からペレットを取り出す際のウエハとペレット
との位置関係を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、上記
ペレットトランスファがＢ領域のペレット群からペレッ
トを取り出す際のウエハとペレットとの位置関係を示す
平面図である。

【図５】図５は（Ａ）は、ペレットボンディング装置の
第２実施例において、ペレットトランスファがＣ領域の
ペレット群からペレットを取り出す際のウエハとペレッ
トとの位置関係を示す平面図であり、図５（Ｂ）は、上
記ペレットトランスファがＤ領域のペレット群からペレ
ットを取り出す際のウエハとペレットとの位置関係を示
す平面図である。

【図６】図６は、従来のペレットボンディング装置にお
けるウエハとペレットとの位置関係を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１０ ペレットボンディング装置 １１ ウエハリングユニット １２ ウエハ １３ ペレット １６ リードフレーム １８ ペレット取出機構 １９ ペレット位置修正機構 ２０ ボンディング機構 ２１ ウエハステージ ２３ ペレットトランスファ ２３Ｂ ペレット取出位置 ２４ 回転テーブル ２７ ボンディングヘッド

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハより分離されたペレットを備える
   ウエハリングユニットを設置可能とするウエハステージ
   と、 ペレット取出位置にて、前記ウエハリングユニットのペ
   レット群からペレットを順次取り出して後記回転テーブ
   ルに移送するペレット取出機構と、 回転テーブルを有し、前記ペレット取出機構にてこの回
   転テーブルに載置されたペレットを位置修正するペレッ
   ト位置修正機構と、 このペレット位置修正機構にて位置修正されたペレット
   を取り出してリードフレームにボンディングするボンデ
   ィング機構とを有し、 前記ウエハステージは、前記ウエハリングユニットの前
   記ペレット群を複数の領域に分割した角度毎に前記ウエ
   ハリングユニットを回転可能とし、 前記ペレット位置修正機構は、前記ウエハリングユニッ
   トの回転の有無に拘らず前記回転テーブルを正逆いずれ
   かの方向に所定角度回転させて、前記ボンディング機構
   による前記ペレット取出時のペレットの向きが常に同一
   となるように修正可能とするものであるペレットボンデ
   ィング装置。
2. 【請求項２】 ペレット位置修正機構は、ウエハリング
   ユニットの回転によってペレット取出機構のペレット取
   出位置に位置付けられたペレット群の領域に応じて回転
   テーブルの回転方向を選択可能とする請求項１に記載の
   ぺレットボンディング装置。
3. 【請求項３】 ペレット位置修正機構は、回転テーブル
   を所定角度回転させてペレットの向きを修正する際、そ
   の修正に要する回転テーブルの回転量が少ない回転方向
   を選択可能とする請求項１に記載のペレットボンディン
   グ装置。
4. 【請求項４】 ウエハステージは、ウエハリングユニッ
   トのペレット群をＭ、Ｎの領域に２分割する場合には、
   前記ウエハリングユニットを180 度回転させて、前記
   Ｍ、Ｎ領域をペレット取出機構のペレット取出位置に順
   次位置付け、 また、ペレット位置修正機構は、ペレット取出機構にて
   ペレットが前記Ｍ領域から取り出される場合と前記Ｎ領
   域から取り出される場合とでは回転テーブルをそれぞれ
   反対方向に90度回転させるものである請求項１、２又は
   ３のいずれか一に記載のペレットボンディング装置。
5. 【請求項５】 ウエハステージは、ウエハリングユニッ
   トのペレット群を周方向に90度ずつのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
   領域に順次４分割する場合には、前記ウエハリングユニ
   ットを90度ずつ回転させて、上記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つ
   の領域をペレット取出機構のペレット取出位置に順次位
   置付け、 また、ペレット位置修正機構は、ペレット取出機構にて
   ペレットが前記Ａ領域から取り出された場合には回転テ
   ーブルを一方向へ45度回転させ、前記Ｂ領域から取り出
   された場合には前記回転テーブルを前記一方向へ135 度
   回転させ、前記Ｃ領域から取り出された場合には前記回
   転テーブルを他方向へ135 度回転させ、前記Ｄ領域から
   取り出された場合には前記回転テーブルを前記他方向へ
   45度回転させるものである請求項１、２又は３のいずれ
   か一に記載のペレットボンディング装置。