JPH02250345A - インナーリードボンダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はボンディングステージとボンディングヘッドに
よりテープキャリア内に形成されたリードフレームのイ
ンナーリードとチップの端子を加熱、圧着するボンディ
ング装置に関するものである。

（従来技術） 近年、半導体は、合成樹脂フィルム等のテープに銅箔を
張り付け、該銅箔をエツチング処理してテープ上にリー
ドフレームを形成すると共に、ＩＣチップ等のチップの
接続端子部に金のバンブを付着したものを準備し、例え
ば、特開昭５８−１６５３３５号公報に記載されている
ような装置を使用してボンディング加工されている。す
なわち、チップをボンディングステージ上に載置すると
共に、テープを所定の位置に搬送し、ボンディングヘッ
ドを垂直方向に下降させてテープに形成されたインナー
リードとチップの端子であるバンブを加熱、圧着して接
続している。

上述の操作においてインナーリードとチップの端子の位
置合せは、ボンディング操作位置において位置検出用カ
メラによりテープのインナーリードの２点以上のパター
ンを、ボンディングステージ上にあるチップの端子、あ
るいは回路パターンの２点以上を認識し、テープ位置を
基準にしてチップ位置の誤差分の補正をボンディングス
テージを移動させることにより行なっている。

（問題点） 上述のようなボンディング操作位置において一つのカメ
ラによってテープのインナーリードの２点以上のパター
ンと、ボンディングステージ上にあるチップの端子、あ
るいは回路パターンの２点以上を認識する方法では、認
識する位置が限定され、正確な位置補正が困難であると
共に、インナーリード、あるいはチップの回路、端子等
に傷等の不良箇所があってもそのままボンディング加工
されると言う問題があった。

（目自勺） 本発明の第１の目的は、テープのインナーリード位置と
チップの端子位置を正確に検出して確実にボンディング
加工できるようにすることである。

本発明の第２の目的は、テープのインナーリード、ある
いは、チップの回路パターン、端子等の良、不良の判別
動作を位置検出動作時に行なうことができるようにする
ことである。

（問題点を解決するための手段） 第１の目的を達成するために本発明のボンディング装置
は、ボンディングステージにチップを載置すると共に、
テープをボンディング操作位置に搬送し、ボンディング
ヘッドを垂直方向に下降させてテープに形成されたイン
ナーリードとチップの端子を加熱、圧着してボンディン
グ加工を行なう装置において、ボンディグ操作位置の上
方にテープ位置検出用のカメラを、ボンディングステー
ジのチップ供給位置の上方にチップ位置検出用カメラを
夫々設置すると共に、前記ボンディングステージを、チ
ップ供給位置からボンディング操作位置に移動すると共
に、テープ位置を基準にして垂直方向、および、水平方
向の前後、左右へ移動してチップの位置合せを行なうよ
うに構成しである。また、テープ位置、および／または
、チップ位置パターンの認識を、少なくとも２箇所の直
交する二辺で形成される位置合せ用パターンにより行な
うことにより確実に実施することができる。

また、第２の目的を達成するために本発明のボンディン
グ装置は、テープ位置パターンの認識を、一つのインナ
ーリード全体の構成として検出すると共に、チップ位置
パターンの認識を、チップの回路パターンおよび端子全
体の構成として検出するようにしである。

（実施例） 本発明のボンディング装置の１実施例の構成を図面に基
づいて説明することにする。

ボンディング装置は、テープを搬送するテープ供給機構
１と、テープを把持し間歇的に搬送するテープ搬送機構
２と、ボンディング操作位置にテープを固定するテープ
把持機構３と、ボンディング加工されたテープを巻取る
テープ巻取′ａ構４と、チップをボンディング操作位置
に載置するボンディングステージ５と、テープに形成さ
れたインナーリードとチップの端子を接続する加熱、圧
接用のボンディングヘッド６と、チップをボンディング
ステージ５上に供給するチップ供給機構７と、ボンディ
ング操作位置の上方に設置されたテープのインナーリー
ド位置を検出するテープ検出用カメラ８と、ボンディン
グステージ５のチップ供給位置の上方に設置されたチッ
プの端子等を検出するチップ位置検出用のカメラ９と、
該カメラ８、９よって検出した状態を画像として写し出
すモニター１０とにより構成されている。

そして、上述テープ供給機構１は、テープ供給用リール
を装着し、パルスモータ等の電動機によって間歇的に回
転するテープ供給手段と、テープを案内するローラと、
テープの貯留量を検出する検知器等により構成し、テー
プをＵ字状に貯留し、殆ど無張力の状態でテープを送出
するように構成しである。

また、テープ搬送機２は、チー１把持機構３のめ両側に
移動自在に設置された一対のテープ把持移動手段と、該
テープ把持移動手段に近接して設置された一対のテープ
把持固定手段により構成し、テープ把持移動手段によっ
てテープの２箇所を把持してインナーリード部をボンデ
ィング操作位置に間歇的に搬送し、該テープ把持移動手
段が元の位置に戻る時、テープ把持固定手段によってテ
ープを把持して固定するように構成してあり、テープ把
持機構３は、シリンダーによって上下に移動する上枠と
下枠により構成し、テープを上下から把持してインナー
リード部をボンディング操作位置に固定するようになっ
ている。

次に、ボンデインダステージ５の詳細は第３図の示す通
りであり、図中、１２は機台１１上に取付けられたＸ−
Ｙテーブルであり、水平方向の前後、左右に移動する。

１３はＸ−Ｙテーブル１２上に一体的に取付けられた支
持台であり、レール１３ａが形成しである。１４は支持
台１３のレー往復動する。１６は回転テーブル１４に取
付けられた支持体であり、レール１６ａが形成しである
。

１７は支持体１６上に取付けられたブラケットであり、
ステージ１８が垂直方向に昇降するように取付けである
。１９は支持体１６に取付けられたシリンダーであり、
ピストンロッドの端部にカム体２０が取付けである。２
２は支持体１６に突設されたビンとステージに突設され
たピンに掛は渡されたスプリングであり、ステージ１８
の下部に回転自在に取付けられたローラ２１をカム体２
０のカム面に所定の面圧でもって当接させる。そして、
シリンダー１９のピストンロッドが出没するとステージ
１８が垂直方法に昇降する。上述のステージ１８は、イ
ンナーリードを所定の温度に加熱するためのシーズヒー
タ等の加熱体、および、ステージのチップ載置部以外が
加熱されないようにするための断熱材、冷却体等が取付
けである。

そして、シリンダー１５のピストンロッドが出没すると
回転テーブル１４と共にステージ１８がチップ供給位置
（イ）とボンディング操作位置（ロ）を往復動する。ま
た、Ｘ−Ｙテーブル１２によって回転テーブル１４と共
にステージ１８を水平方向の前後、左右に移動すると共
に、回転テーブル１４によって水平方向に移動してチッ
プの位置修正が行なわれる。

また、ボンディングヘッド６は、テープに形成されたイ
ンナーリードをチップの端子に所定の温度で押圧するた
めのシーズヒータ等の加熱体、および、ヘッド部以外が
加熱されないようにするための断１材、冷却体等が取付
けてあり、カム機構等により垂直方向に昇降するように
構成してあり、チップ供給ｍ楕７は、複数個のチップを
載置しておくトレー、あるいはコンベアと、トレー上に
載置されたチップを吸着し、ボンデンイングステージ５
のステージ１８上に供給する可動アームにより構成され
ている。

さらに、テープ位置検出用カメラ８は機台１１図に示す
ようにインナーリード全体を検出して認識するようにな
っている。また、チップ位置出用カメラ９も支持体２３
に取付けてあり、第６図に示すように位置合せ用パター
ン部となる０部と、Ｄ部の２箇所を検出して認識すると
共に、第７図に示すようにチップの回路パターンと端子
の全体を検出して認識するようになっている。上述のイ
ンナーリードの基準位置となるパターンＡ、Ｂ部、およ
び、チップの位置合せ用のパターンＣ，Ｄ部、は、直交
する２辺を有し、かつ対称の位置になるように設定する
。

上述の各カメラ８．９によって検出し認識された画像は
モニター１０の画面に順次写し出される。

上述の各テープ供給機構１、テープ搬送機２、テープ把
持機構３等によるテープの供給動作、テープ位置を基準
にしたチップ位置の合せ動作等は、記憶回路、比較演算
回路、動作指令回路等からなる制御装置（図示せず）、
あるいはマイクロコン等に準備する。

次いで、制御装置（図示せず）に動作順序、動作間隔、
インナーリードの基準位置となる部分の画像（第４図）
とインナーリード全体の画像（第５図）、および、チッ
プの位置合せ用部分の画像（第６図）とチップの回路パ
ターンと端子全体の画ｇＡ（第７図）、ボンデインダス
テージ５、ボン合は、テープ供給機構１のテープ供給用
リールからテープを引き出してテープ搬送機構２、テー
プ把持機構３の把持部の間を通してテープ巻取機構４の
リールに巻付けると共に、テープ供給機構１、および、
テープ巻取機構４におけるローラ間にテープを垂らして
Ｕ字状の下端が所定位置になるようにする。この時、テ
ープに形成された１番目のインナーリード部がテープ把
持機構３のボンディング操作位置にくるように合せる。

また、チップをチップ供給機構７のトレー、あるいはコ
ンベアさせると、テープ把持機構３が作動してテープを
上下から把持固定する０次いで、テープ位置検出用カメ
ラ８が作動してインナーリード全体の画像を検出し、制
御装置（図示せず）において予め設定された画像と比較
してその良、不良を判別する。

該インナーリードの画像が設定された画像と一致した場
合は、基準位置となる部分の画像位置を検出して制御装
置（図示せず）に記憶させる。もし、インナーリードの
画像が設定された画像と一致しない場合は、不良品と判
断してテープ把持機構３が作動してテープの把持を解除
する。すると、テープ搬送機ｌｓ２が作動して２番目の
インナーリード部がボンディング操作位置に搬送され、
上述と同じようにインナーリードの良、不良の判別操作
が行なわれる。

一方、上述のテープ位置検出用カメラ８によるインナー
リードの良、不良の判別、および基準位からボンディン
グ操作位置（ロ）に移動する。そして、算出された補正
値に基づいて、Ｘ−Ｙテーブル１２が作動してステージ
１８と共にチップを水平方向の前後、左右に移動させる
と共に、回転テーブル１４が作動して水平方向に回動さ
せて位置合せが行なわれる０次いで、シリンダー１９が
作動してピストンロッドが引っ込みカム体２０によって
ローラ２１と共にステージ１８を上昇甘さ、カメラ９が
作動してチップの回路パターンと端子全体の画像を検出
し、制御装置（図示せず）において予め設定された画像
と比較してその良、不良を判別する。該チップの画像が
設定された画像と一致した場合は、位置合せ用部分の画
像を検出しし、上述の操作により制御装置に記憶されて
いるテープの基準位置となる画像と比較され補正値を算
出する。該操作が済むと、ボンデインダステージ５のシ
リンダー１５が作動して回転テーブル１４と共にステー
ジ１８をチップ供給位置（イ）た画像と一致しない場合
は、不良品と判断してチップ供給機構７が作動し、ステ
ージ１８上のチップを吸着して回収箱（図示せず）等に
放出すると共に、トレー上の新しいチップを吸着してス
テージ１８上に供給し、上述と同じようにチップの良、
不良の判別操作が行なわれる。

上述の操作によりチップがボンディング操作位置にセッ
トされると、ボンディングヘッド６が作動してボンディ
ング操作位置に下降してテープのインナーリードをチッ
プの端子に加熱、圧接する。

そして、予め設定され々ボンディング操作時間が経過す
ると、ボンディングヘッドが作動して待機位置に戻ると
共に、ボンディングステージ５のシリンダー１９が作動
してピストンロッドが突出してステージ１８が所定の位
置に下降する６次いで、シリンダー１５が作動して回転
テーブル１４と共にステージ１８をボンディング操作位
置（ロ）かンナーリード部をボンディング操作位置に搬
送する。該テープ搬送８ＩＩＩ２によってテープの搬送
が行なわれると、テープ供給機構１とテープ巻取機構４
が同時に作動してテープの送り出し、および巻取が行な
われ、１番目のインナーリードに対するチップの端子の
ボンディング加工が終了する。

上述の操作を繰り返すことにより連続してボンディング
加工を行なことができる。

（発明の効果） 本発明のボンディング装置は、ボンディングステージに
チップを載置すると共に、テープをボンディング操作位
置に搬送し、ボンディングヘッドを垂直方向に下降させ
てテープに形成されたインナーリードとチップの端子を
加熱、圧着してボンディング加工を行なう装置において
、ボンディグ操作位置の上方にテープ位置検出用のカメ
ラを、ボンディングステージのチップ供給位置の上方に
チップ位置検出用カメラを夫々設置すると共に、前記ボ
ンディングステージを、チップ供給位置からボンディン
グ操作位置に移動すると共に、テープ位置を基準にして
垂直方向、および、水平方向の前後、左右へ移動してチ
ップの位置合せを行なうように構成しであるため、テー
プのインナーリード位置とチップの端子位置を正確に検
出して確実にボンディング加工を行なうことができ、テ
ープ位置、および／または、チップ位置パターンの認識
を、少なくとも２箇所の直交する二辺で形成される位置
合せ用パターンにより行なうことにより確実に実施する
ことができる。

また、本発明のボンディング装置は、テープ位置パター
ンの認識を、一つのインナーリード全体の構成として検
出すると共に、チップ位置パターンの認識を、チップの
回路パターンおよび端子全体の構成として検出するよう
になっているため、インナーリード、あるいはチップの
良、不良の判別動作を位置検出動作時に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のボンディング装置の１実施例を示す概
略正面図であり、第２図は側面図である。 第３図はボンディングステージの１実施例を示す概略拡
大図である。 第４図はテープ位置検出用カメラによって検出された基
準位置となるパターン部を示す概略図である。 第５図はテープ位置検出用カメラによって検出されたイ
ンナーリード全体を示す概略図である。 第６図はチップ位置出用カメラによって検出された位置
合せ用パターン部を示す概略図である。 第７図はチップの回路パターンと端子の全体を示す概略
図である。 １：テープ供給機構、　２：テープ搬送機構、３：テー
プ把持機構、　４：テープ巻取機構、５：ボンディング
ステージ、 ６：ボンディングヘッド、 ７：チップ供給機構、 ８：テープ位置検出用カメラ、 ９：チップ位置検出用カメラ、 １０：モニター　　　　１１＝機台、 １２　：　Ｘ−￥テーブル、１３：支持台、１４：回転
テーブル、 １５．１９ニジリンダ− １６，２３：支持体、　１７：プラケット、１８：ステ
ージ、　　　２０：カム体、２１：ローラ、　　　　　
２２ニスプリング、出願人　東レエンジニアリング株式
会社第３図 （イ） （ロ） 〕１ 船 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボンディングステージにチップを載置すると共に
   、テープをボンディング操作位置に搬送し、ボンディン
   グヘッドを垂直方向に下降させてテープに形成されたイ
   ンナーリードとチップの端子を加熱、圧着してボンディ
   ング加工を行なう装置において、ボンディグ操作位置の
   上方にテープ位置検出用のカメラを、ボンディングステ
   ージのチップ供給位置の上方にチップ位置検出用カメラ
   を夫々設置すると共に、前記ボンディングステージを、
   チップ供給位置からボンディング操作位置に移動すると
   共に、テープ位置を基準にして垂直方向、および、水平
   方向の前後、左右へ移動してチップの位置合せを行なう
   ように構成せしめたことを特徴とするボンディング装置
   。
2. （２）テープ位置、および／または、チップ位置パター
   ンの認識を、少なくとも２箇所の直交する二辺で形成さ
   れる位置合せ用パターンにより行なうようにしたことを
   たことを特徴とする請求項１のボンディング装置。
3. （３）テープ位置パターンの認識を、一つのインナーリ
   ード全体の構成として検出するようにしたことを特徴と
   する請求項１のボンディング装置。
4. （４）チップ位置パターンの認識を、チップの回路パタ
   ーンおよび端子全体の構成として検出するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１のボンディング装置。