JPH0237793A - レーザダイオードチツプの搬送装置 - 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】

この発明は、レーザダイオード（半導体レーザ）の製造
過程においてそのチップを搬送する装置に関し、レーザ
ダイオードの製造効率を向上するべく、チップをより効
率的に搬送できるように構成した点に特徴づけられるも
のである。

【従来の技術】

第４図に示すレーザダイオードａは、−船釣には、ステ
ムｄへのチップのボンディング、モニタ素子ｅのボンデ
ィング、ワイヤボンディング、およびカンシールの各工
程を経て製造される。そして、上記のレーザダイオード
ａにおけるレーザ発振の心臓部であるチップｂは、非常
に小さいものであるため、上記のチップボンディングは
、あらかじめチップｂをシリコン製のサブマウントＣに
担持させた上で、このサブマウントＣをボンディングす
ることにより行われる。 また、製造装置におけるチンプボンディング工程部への
チップｂの搬送は、第５図に示すように、多数個のチッ
プ付きサブマウントＣを保持した長矩形状のチップキャ
リヤｆを移動させることにより行われる。チップキャリ
ヤｆは、銅棒に金メツキを施して成り、その上面の幅方
向−例には、インジウムなどの保持媒体を介して上記の
チップ付きサブマウントＣが等間隔に整列保持させられ
る。 上記チップキャリヤｆをチノプボンディング工程部へ搬
送する従来の搬送機構を第６図に示す。 １は幅方向に並設された複数の保持′ｌｌｌＩ２・・・
にチップ付きサブマウントを満載した上記チップキャリ
ヤｒをスライド保持する供給マガジンであって、第一固
定シュータ３の後方に隣接して位置し、各保持溝２・・
・が順次第一固定シェーク３の案内溝４の後端と一致す
るように幅方向にステップ送りされる。上記第一固定シ
ヱータ３の案内溝４に対して順次保持溝２が一致させら
れると、その保持溝２に保持されるチップキャリヤｆは
、図示しないブツシャによって固定シュータ３上に押し
出される。こうして順次固定シェーク３の案内溝４上に
移載されたチップキャリヤｆは次に、図示しないブツシ
ャにより、固定シュータ３の前方において前後方向に往
復移動するヒータブロック５上に移載される。チップキ
ャリヤｆを受け取ったヒータブロック５は、チップキャ
リヤｒ上の各サブマウントＣのピンチ間隔と同一ピノチ
で前方に向けてステップ送りされ、ワンピッチ送られる
ごとに、搬送コレット６がサブマウントＣを一つずつチ
ップキャリヤｆから真空吸着し、これをボンディング位
置において順次待機する図示しないステムまで運んでこ
れにボンディングするチップボンディング作業を行う。 このときチップキャリヤｒは、ヒータブロック５によっ
て加熱させられているため、保持媒体としてのインジウ
ムは溶融しており、サブマウントＣは問題なくチップキ
ャリヤｆから外れるのである。 上記ヒータブロック５がその前後移勤行程の最前位置ま
で移動したとき、すなわち、チンプキャリャｒ上のすべ
てのチップ付きサブマウントＣのステムへのボンディン
グ作業が終了したとき、このヒータブロック５は、その
前方に位置する第二固定シュータ７の後方にＶＡ接して
位置する。そして、ヒータブロック５上のチップキャリ
ヤｒは、図示しないブツシャにより、第二固定シュータ
フ上に移載される。この第二固定シュータ７の前方には
、上記供給マガジンｌと同様に、複数の保持溝８・・・
が第二固定シェーク７の案内溝９と順次−致するように
ステップ送りされる収納マガジン１０が隣接して設けら
れており、第二固定シュータ７の最前部まで後続するチ
ップキャリヤｒによって押し進められたチップキャリヤ
ｒは、図示しないブツシャによって上記保持７Ｉ８上に
押し出され、順次収納マガジン１０に移載される。

【発明が解決しようとする課題】

第６図に示す従来の搬送機構では、搬送コレット６がチ
ップキャリヤｆ上のサブマウントを一つずつピックアッ
プしてボンディング作業を行うとき、チップキャリヤｆ
を載せるヒータブロックをステップ送りすることにより
チップキャリヤ上のサブマウントＣをピックアップ位置
に位置づけるようにしていることから、次のような問題
がある。 すなわち、その第一は、−のチンプキャリャｒ上のすべ
てのサブマウントＣのボンディング作業の終了後、次の
チップキャリヤｒ上のサブマウントｃのボンディングを
開始するまでに時間がかかり、ボンディング効率が低下
することである。第６図から明らかなように、ヒータブ
ロック５がその前後移勤行程の終端位置まで移動した後
、その上に載るチップキャリヤｆを第二固定シュータ７
に移載し、そして上記ヒータブロック５を移動行程始端
位置まで復帰移動させ、さらに第一固定シュータ３上の
後続するチップキャリヤｒをヒータブロック５上に移載
するまでボンディング作業が停止することとなり、ボン
ディング作業の連続性が著しく低下するのである。 その第二は、ボンディング作業を不具合なく行うには、
ヒータブロック５上のチップキャリヤｒの水平性および
高さの一定性を担保する必要があるが、これは、実際上
、ヒータブロック５のステップ送り機構の各部精度の限
界により、不可能であり、可能であるとしても、上記ス
テップ送り機構の各部精度を一定以上に上げるには非常
なコストがかかるということである。したがって、チッ
プキャリヤの前のほうと後のほうとで高さが異なり、こ
れによって搬送コレット６によるサブマウントのピック
アップにミスが生じることがあり、円滑なボンディング
作業を連続的に継続して行うことができない場合が生じ
るのである。 その第三は、ヒータブロック５の前後方向全長にわたっ
て表面温度を一定とすることが困難であることから、そ
の上に載るチップキャリヤｆを全長にわたって一定の温
度に昇温することができず、そのために搬送コレット６
によるピックアップミスが生じやすいということである
。すなわち、チップキャリヤ上の長手方向の場所によっ
ては、サブマウントＣをチップキャリヤ上に保持するイ
ンジウムなどの保持媒体の溶融が不十分となることがあ
わ、そうすると、サブマウントＣのチップキャリヤに対
する付着力が搬送コレット６のピックアップ力に勝って
、搬送コレット６がサブマウントＣをピンクアンプする
ことができない場合が生じるのである。 この発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであ
って、チップキャリヤ上のチップ付きサブマウントをス
テムにボンディングするボンディング作業の連続性を上
げてその効率を上げることができるとともに、ヒータプ
ロ７りの位置精度、および、チップキャリヤの昇温不均
一に起因するチップ付きサブマウントのピックアップミ
スを著しく減少することができるレーザダイオードチッ
プの搬送装置を提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、この発明では、次の技術的
手段を講じている。 多数個のチップ付きサブマウントをチップキャリヤに担
持させ、このチップキャリヤを移動させることにより、
上記チップ付きサブマウントを１＠次ステムに対するボ
ンディングのためのピックアップ部まで搬送するレーザ
ダイオードチップの搬送装置であって、 上記チップキャリヤを長手方向にスライド可能に支持し
うる搬送路を備えるとともに、この搬送路の適部にヒー
タを設けたとツクアンプ部を形成する一方、供給機構か
ら受け取ったチップキャリヤを搬送路の始端からピック
アップ部までスライド移送する第一移送手段と、ビック
アンプ部において、ビックアンプ部に到達したチップキ
ャリヤを、その前端部に設けた係止部を引っ掛けて前方
に引くことにより、所定のピッチで所定距離ステップ送
りするステップ送り手段と、ピックアップを終えたチッ
プキャリヤを搬送路の終端に移送し、ないしは搬送路の
終端から排出する第二移送手段とを備えることを特徴と
する。

【作用および効果】

搬送路の始端に供給機構からのチップキャリヤが移載さ
れると、第一移送手段がこのチップキャリヤをピックア
ップ部まで移送する。従来は、ピックアップ部では、チ
ップキャリヤを載せるヒータブロックがステップ移動し
、これによりチップキャリヤ上のチップ付きサブマウン
トを順次ピックア・７１位置に位置づけていたが、本願
発明では、従来のようにチップキャリヤが載る搬送路が
移動するのではない。搬送路上を第一移送手段によって
移送されてピックアップ部に到達したチップキャリヤの
先端部を引っ掛けて引くことによりこのチップキャリヤ
のみをステップ移動させている。 そして、ピックアップを終了したチップキャリヤは、第
二移送手段によって搬送路の終端へ移送される。 したがって、搬送路、ないしヒータを設けてこの搬送路
の退部に形成されるビックアンプ部の上面の水平性が担
保されている限り、その上を引き宿られるようにしてス
テップ送りされるチップキャリヤにおいて順次ステップ
送りによってピックアップ位置に位置づけられるチップ
付きサブマウントの上下位置は一定し、したがって従来
におけるチップキャリヤの前後の高さが不統一となるこ
とによるピックアップミスはなくなる。 また、ビックアンプ部において、チップキャリヤは、搬
送路における固定状のヒータにより、これに対して一定
速度で移動しつつ昇温されるので、ステップ送りされる
チップキャリヤ上のビックアンプ位置に相当する部位の
温度はほぼ一定となり、チップ付きサブマウントをチッ
プキャリヤに保持する保持媒体の溶融度もビックアンプ
時にほぼ一定となる。したがって、チップキャリヤの長
平方向の温度が不均一となることによりピックアップミ
スも解消される。 そして、ピックアップ部は搬送路と連続するので従来の
ようにヒータブロックの復帰動、ヒータブロックへのチ
ップキャリヤの移載あるいはヒータブロックからのチッ
プキャリヤの移載は必要なく、また、ステップ送り手段
はチップキャリヤを引っ掛けて引くに足りる強度をもっ
た小型軽量に構成できることからこのステップ送り手段
の復帰動を高速で行うことができるので、−のチップキ
ャリヤのすべてのチップ付きサブマウントのステムへの
ボンディングの終了後、後続するチップキャリヤ上のチ
ップ付きサブマウントのボンディングの開始までの時間
を従来に比して著しく短縮することができ、ボンディン
グ作業の連続性が確保されてボンディング効率が高まる
。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 第１図は、本願発明のレーザダイオードチップの搬送装
置の一例の全体構成を示す概略斜視図である。 本願発明の搬送装置２１も従来と同様のチップキャリヤ
ｆを用いてチップ付きサブマウントＣを搬送する装置で
あるが、本願発明に使用されるチップキャリヤｆはとく
に、第５図に表れているように、その前端部に係止部と
しての係止孔２２が形成されている。 さて、本例の搬送袋ｖ、２１においては、装置全体を前
後方向に貫通するようにして、水平状の搬送路２３が設
けられている。この搬送路２３は、より具体的には、チ
ップキャリヤｆの幅と対応した浅溝状の案内溝２４を有
するレール状の部材で構成することができる。そして、
その前後方向前方部には、案内溝２４の下部に図示しな
いヒータを埋め込んであり、この部がピックアップ部２
５として機能する。 搬送路２３の始端に隣接して、従来例の供給マガジンと
同様に、幅方向に複数の保持溝２６・・・が形成された
供給・収納マガジン２７が配設されており、上記保持溝
２６が順次搬送路２３の案内溝２４と対応するように幅
方向にステップ送りされるようになっている。なお、第
１図に表れているように、この供給・収納マガジン２７
それ自体も、次々と後続するように搬送路の幅方向に送
られるように構成されている。 供給・収納マガジン２７の−の保持溝２６のチップキャ
リヤｆは、その保持溝２６が搬送路２３と対応させられ
たときブツシャ２日によって、順次搬送路上に押し出さ
れる。そして搬送路上に移載されたチップキャリヤｆは
、第一移送手段２９によって上記ビックアンプ部２５ま
で送られる。 本例において上記第一移送手段２９は、第１図に表れて
いるように、チップキャリヤｆの長さよりやや長い間隔
で側方から搬送路上に突出する３本の爪３０ａ、３０ｂ
、３０ｃを有する押し体３０を、図の矢印Ａの軌跡で移
動させるようにすることにより構成している。−のチッ
プキャリヤｆは、第一の爪３０ａ、第二の爪３０ｂおよ
び第三の爪３０ｃによって次々に押されて、第三の爪３
０ｃによる押動により、前端部がピックアップ部２５に
到達する。 押し体３０を上記のように移動させるための機構の一例
を第２図に示す。 搬送路２３の延びる方向と平行に延びるガイドレール３
１には、スライドブロック３２がスライド可能に支持さ
れており、このスライドブロック３２の上部には、上記
押し体３０が上下方向の支持棒３３を介して上下移動可
能に支持されている。 支持棒３３の下部には当て板３４が固着されている、ス
ライドブロック３２の上下方向中間部には、輪状カムフ
ォロア３５が突設されており、これは周囲に螺旋溝３６
が形成されたガイドレールと平行な円柱状回転カム３７
の螺旋溝３６に係合している。さらに、上記当て板３４
の下面には、回転ローラ４０が設けられており、この回
転ローラは、シリンダ３８によって上下動させられる水
平状レール部材３９の上面に当接させられている。上記
円筒状回転カム３７を回転させると、スライドブロック
全体がガイドレール３１に沿って前後方向に移動する。 また、シリンダ３８によって上記水平レール部材３９を
上下動させると、これに当接する回転ローラ４０を介し
て当て仮３４ないし上記押し体３０が上Ｆ動させられる
。したがって、スライドブロック自体の前後方向動と、
押し体３０のスライドブロックに対する上下動とを組み
合せることにより、上記押し体３ｏを第１図の符号Ａの
軌跡で動かせることができるのである。 ピックアップ部２５に到達したチップキャリヤｒは次に
、その前端の係止孔２２を引っ掛けて前方に引くように
構成されたステップ送り手段４１によって、チップキャ
リヤ上に保持されたサブマウントｃのピッチと同一ピン
チで前方に向はステップ送りされる。こうしてピックア
ップ位置に位置づけられたチップ付きサブマウントＣは
、順次、搬送コレット４２によってピックアップされ、
かつ、ボンディング位置において順次待機するステムに
ボンディングされる。チップキャリヤｒは、ステップ送
り手段によって等速で前方にステップ送りされる過程で
搬送路２３のヒータによって前部から順次昇温させられ
るので、ピックアップ位置にあるチップ付きサブマウン
トＣを保持する保持媒体は、常に、ムラなく、十分に溶
融させられている。 上記ステップ送り手段４１は、チップキャリヤｒの係止
孔２２に上から嵌まりこむ突起４３ａを有するアーム４
３を所定軌跡で移動させるように構成される。なお、本
例では、上記ステップ送り手段４１によってステップ送
りされたチップキャリヤｆを、そのまま搬送路外に排出
する第二移送手段４４をも兼ねている。 第１図に示すように、本例では、搬送路２３と平行に帰
還路４５が設けられており、搬送路２３のピックアップ
部２５ですべてのチップ付きサブマウントＣのピックア
ップを終えたチップキャリヤｆを帰還路４５から供給・
収納マガジン２７に戻すように構成されており、搬送路
２３の終端のチ・７プキヤリヤ［を帰還路４５に移載す
る移載機構４６が設けられている。 すなわち、第１図に示すように、チップキャリヤｆを保
持する保持？ｓ４７を有する移載トレイ４８が、搬送路
２３の案内溝２４と対応する位置と、帰還路４５のＬ内
溝４９と対応する位置との間を往復移動できるように構
成されており、上記のようにピックアップ部２５におけ
るステップ送りを終えたチップキャリヤ「は、上記アー
ム４３をそのまま前方にさらに移動させることにより、
搬送路２３の前端に隣接して待つ移載トレイ４８上に移
載されるようにしている。移載トレイ４８へのチップキ
ャリヤｒの移載を終えた上記アーム４３は、上方に退勤
しつつ搬送路上を後方に移動して、後続するチップキャ
リヤｆのステップ送りを開始する。 したがって、上記アーム４３は、第１図において符号Ｂ
で示す軌跡を循環して動く。 アーム４３を上記のように移動させるための機構の一例
を第２図に示す。 搬送路２３と平行に延びるガイドレール５ｏには、スラ
イドブロック５１がスライド移動可能に係合しており、
このスライドブロック５１はまた、サーボ・モータ５３
によって回転させられるボールねじ５２に係合している
。したがってスライドフロック５１は、ボールねし５２
の回転によってガイドレールに沿う方向に移動させられ
る。このようにスライドブロック５１をガイドレール方
向に移動させるためにサーボ・モータによって駆動され
るボールねじ機構を利用する理由は、上記アーム４３の
ステップ送りの精度を上げ、かつ比較的高速でアーム４
３を移動させることができるようにするためである。 スライドブロック５１の上部には、アーム４３の基部に
連結固着された一対のガイド棒５４が上下方向スライド
可能に通挿支持されており、かつ、このガイド捧５４の
下端には、当て板５５が固着されている。そして、この
当て板５５の下面には、回転ローラ５８が固着され、こ
の回転ローラは、シリンダ５６によって上下駆動される
水平レール部材５７の上面に当接させられている。水平
レール部材５７の前後方向長さは、スライドブロックな
いしはアーム４３の搬送路方向の移動行程に対応して定
められる。こうして、上記アーム４３の搬送路方向の移
動は上記ボールねじ機構によって担われ、上下方向の移
動は、シリンダによる上記水平レール部材５７の上下方
向動によって担われる。 さて、突起４３ａを係止孔２２に引っ掛けながらアーム
４３がビックアンプ部２５上を前方にステップ移動した
後、続けてアーム４３がさらに前方に移動してチップキ
ャリヤｆを移載トレイ４８に移載すると、アーム４３は
即座に上動の後、後続のチップキャリヤｆのステップ送
りのために後方に復帰動することは前に説明した通りで
ある。 そして次に、移載トレイ４８は、帰還路４５に対応する
ように移動し、そして、帰還ブツシャ５９が記載トレイ
４８上のチップキャリヤｆを一気に帰還９４５から供給
・収納マガジン２７まで移送する。すなわち、搬送路２
３と帰還路４５の中心間間隔は、供給・収納マガジン２
７の保持溝２６のピンチの整数倍となっており、−の保
持ｆ１２６が搬送路２３と対応しているとき、他のいず
れかの保持溝２６が帰還路４５からのチップキャリヤｒ
を受け入れるべく、帰還路４５と対応して待っているの
である。上記帰還ブツシャ５９は、単純に、往復動する
ように構成すればよい。 以上の構成において、搬送路２３の幅方向にステップ送
りされる供給・収容マガジン２７上の各チップキャリヤ
ｒは、ブツシャ２８によって順次搬送路２３上に移載さ
れ、こうして移載されたチップキャリヤｒは、押し体３
０によって搬送路上を押し進められてビックアンプ部２
５に至る。ビックアンプ２５に到達したチップキャリヤ
ｆは・搬送路２３のヒータによって昇温されつつ、その
前部の係止孔２２を突起４３ａによって引っ掛けるアー
ム４３によって前方にステップ送りされ、このとき順次
ピックアップ位１に位置づけられる各チップ付きサブマ
ウントＣは、搬送コレ・７ト４２によってピックアップ
され、かつステムにボンディングされる。すべてのチン
ツブ付きサブマウント−ｃのピックアップを終えると、
アーム４３はそのままさらに前方に移動して搬送路２３
の前端に隣接して待つ移載トレイ４８上に上記チップキ
ャリヤｒを移載する。アーム４３は、その後、上動する
とともに後方に復帰移動して、後続するチップキャリヤ
ｒのステップ送りを開始する。そして、移載トレイ４８
は帰還路４５に対応するように前進し、帰還ブツシャ５
９は移載トレイ４８上にあるチップキャリヤを帰還路４
５から一気に供給・収容マガジン２７に戻す、帰還ブツ
シャ５９によるチップキャリヤｆの帰還動作が終わると
、移載トレイ４８は搬送路２３に対応するように復帰し
て後続するチップキャリヤｆの移載を待ち、かつ、帰還
ブツシャ５９も退勤して後続するチップキャリヤｆを載
せた移載トレイ４８の帰還路対応位置への到着を待つ。 以後、各部は上述の動作を繰り返し、各チップキャリヤ
ｆは、連続的に搬送路２３、移載トレイ４８ないし帰還
路４５を回って供給・収容マガジンに戻る。 このように、本例のレーザダイオードチップの段送装Ｗ
によれば、効率的かつスピーデイに各チップをボンディ
ングのためのピックアップ位置に搬送することができ、
かつまた、ビックアンプおよびボンディングの連続的な
動作が可能である。 さらにまた、供給マガジンと収納マガジンを兼用するこ
とができるので、仕掛品の滞留をなくすべく工程間の接
続が可能となる。 もちろん、本願発明の範囲は上述の実施例に限定される
ものではない。とくに、実施例では、搬送路の一部にヒ
ータを設けるようにしたが、搬送路とヒータとを別々に
構成し、これらが連続するように固定接続するようにし
ても、もちろん良い。 この場合、ヒータブロックに搬送路と同様の案内溝を設
け、これらの案内溝が連続するように両者を接続するこ
とになる。 また、ステップ送り手段を構成するアーム４３を、第二
移送手段と兼用するように構成しているが、もちろん、
ステップ送り手段と第二移送手段とを分けて構成しても
よい。 さらに、実施例では、帰還路４５を設け、搬送路２３の
終端に至ったチップキャリヤが帰還路４５を通って戻る
ように構成し、供給マガジンと収容マガジンとを兼用で
きるようにしているが、このように構成するかどうかは
選択事項である。すなわち、従来例と同様に、搬送路の
終端にチップのピックアップを終えたチップキャリヤを
収納する収納マガジンを設けるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明のレーザダイオードチップの搬送装置
の一例の全体構成を示す概略斜視図、第２図は押し体３
０を所定の軌跡で移動させるための機構の一例を示す斜
視図、第３図はアーム４３を所定の軌跡で移動させるた
めの機構の一例を示す斜視図、第４図はレーザダイオー
ドの代表的な構成を示す一部切り欠き斜視図、第５図は
チップキャリヤおよびこれに保持されるチップ付きサブ
マウントを示す拡大斜視図、第６図は従来装置の構成を
示す斜視図である。 ２１・・・搬送装置、２２・・・係上部（係止孔）、２
３・・・搬送路、２５・・・ビックアンプ部、２９・・
・第一移送手段、４１・・・ステップ送り手段、４４・
・・第二移送手段、ｂ・・・チップ、Ｃ・・・サブマウ
ント、ｆ・・・チップキャリヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数個のチップ付きサブマウントをチップキャリ
   ヤに担持させ、このチップキャリヤを移動させることに
   より、上記チップ付きサブマウントを順次ステムに対す
   るボンディングのためのピックアップ部まで搬送するレ
   ーザダイオードチップの搬送装置であって、 上記チップキャリヤを長手方向にスライド 可能に支持しうる搬送路を備えるとともに、この搬送路
   の適部にヒータを設けたピックアップ部を形成する一方
   、供給機構から受け取ったチップキャリヤを搬送路の始
   端からピックアップ部までスライド移送する第一移送手
   段と、ピックアップ部において、ピックアップ部に到達
   したチップキャリヤを、その前端部に設けた係止部を引
   っ掛けて前方に引くことにより、所定のピッチで所定距
   離ステップ送りするステップ送り手段と、ピックアップ
   を終えたチップキャリヤを搬送路の終端に移送し、ない
   しは搬送路の終端から排出する第二移送手段とを備える
   ことを特徴とする、レーザダイオードチップの搬送装置
   。