JPH0611063B2 - ボンデイング装置 - Google Patents

ボンデイング装置

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JPH0611063B2
JPH0611063B2 JP59142210A JP14221084A JPH0611063B2 JP H0611063 B2 JPH0611063 B2 JP H0611063B2 JP 59142210 A JP59142210 A JP 59142210A JP 14221084 A JP14221084 A JP 14221084A JP H0611063 B2 JPH0611063 B2 JP H0611063B2
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JP
Japan
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stocker
bonding
electronic component
positioning
tray
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JP59142210A
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JPS6122637A (ja
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規安 加島
清建 横井
克彦 兼田
宏一 千葉
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置製造におけるボンディング装置の
改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
半導体装置の製造工程においては、リードフレームや基
板にICなどのような電子部品を固着するボンディング装
置が使用されている。これはICなどの電子部品(以下部
品と称す)を収容する供給部と、この隣りに設けられた
位置ぎめ部と、ボンディング部とを具えていて、供給部
から部品を1個ずつ取出して位置ぎめ部に送り、ここで
位置を検出し、この位置情報に基づいてボンディング部
で所定の位置に部品をボンディングするように構成され
ている。しかるに一般に複数個の部品を1つの基板に固
着する場合が多く、その種類も複数種にわたることが多
い。従って供給部は部品を収容したトレイを多数平面的
に並べて、この中から所望の部品を1個ずつ真空吸着し
て取出すようになっている。従来のボンディング装置
は、上述のように構成されているので、部品の補給とか
品種の切換え時には作業者がこれらトレイの交換を行っ
ているのが現状で、交換時に取落したり、間違って配置
したりする事故がしばしば起る不都合があった。
〔発明の目的〕
本発明は上述の不都合を除去するためになされたもの
で、トレイ交換に際し事故を起すことなく、しかも短時
間に交換できる供給部をもったボンディング装置を提供
することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、電子部品を収容した供給部と、この供給部か
ら取り出された上記電子部品を回路基板またはリードフ
レームにボンディングするボンディング部とを有するボ
ンディング装置において、上記供給部は複数個の電子部
品をマトリックス状に平面的に配列収容可能なトレイ
と、このトレイを複数個マトリックス状に平面的に配列
収容可能なストッカと、このストッカを位置決め保持す
る保持体と、この保持体に保持されたストッカに収容さ
れたトレイに収容された電子部品に対して移動し所定の
電子部品を吸着し移送するピックアップヘッドとを有す
ることを特徴とするボンディング装置を提供するもので
ある。
〔発明の実施例〕
以下本発明の詳細を第1図〜第4図に示す一実施例によ
り説明する。第1図はダイボンディング装置としての実
施例の全体構成を示すものである。本装置は、ICチップ
などの部品(1)…を多数収容して供給する供給部(2)と、
供給された部品(1)を位置ぎめする位置ぎめ部(3)と、回
路基板(4)を載置したキャリア(5)を多数貯蔵したマガジ
ン部(6)と、ダイボンディング作業を行なうボンディン
グ部(7)と、架台部(8)とから構成されている。供給部
(2)につき詳述すると、(11)はトレイで矩形板状部材か
らなっていて、表側には部品(ICチップ)(1),…を1個
ずつ収容する収容凹部(12),…が行,列直角なマトリッ
クス状に設けられている。また裏側には四角形の位置ぎ
め凹部(13)が形成されている。(15)はストッカで、矩形
板状部材の表面に、上述したトレイ(11)の位置ぎめ凹部
(13)に係合する位置ぎめ凸部(16)が行列直角なマトリッ
クス状に配設されていて、これによりトレイ(11),…を
マトリックス状に整列して収容できる。また各位置ぎめ
凸部(16),…毎にその角部に近接して押圧体(17),…が
設けられていて、板ばね(18)によりトレイ(11)を斜に押
圧してすべての位置ぎめ凹部(13)と同凸部(16)とが一定
の方向に押圧されて位置ぎめの誤差が少なくなるように
構成されている。そして一側面(19)は第1図X−X′方
向の、一端面(20)はY−Y′方向の基準面になってい
て、他端面(21)には把手(22)が取付けられている。(24)
は保持体で、上面はストッカ(15)を摺動自在に支持する
平坦面に形成されていて、その両側にはストッカ(15)の
一側面(19),他側面(23)に摺接する案内壁(25),(26)が
突設されており、案内壁(25)はストッカ(15)のX−X′
方向の基準面となり、案内壁(26)には図示しないばね体
が取付けられていて、ストッカ(15)を案内壁(25)の方向
に押圧している。またストッカ(15)の一端面(20)側には
Y−Y′方向の基準端面(27)が設けられていて、当接に
よりストッカ(15)のY−Y′方向の位置ぎめをする。(3
0)は供給機構で、詳細は図示してないがX方向送り機構
(31)と、Y方向送り機構(32)とを具えている。これらの
機構はパルスモータと送りねじ機構との組合わせで、一
般公知のものと同様なので詳細な説明は省略する。X方
向送り機構(31)にはピックアップヘッド(33)が取付けら
れていて、これはX−X′方向に駆動され、X方向送り
機構(31)はY方向送り機構(32)によりY−Y′方向に駆
動される。ピックアップヘッド(33)には真空吸着するピ
ックアップ(34)と、これを上下動させるZ方向送り機構
(図示せず)が取付けられていて、X,Y方向送り機構
(31),(32)によりストッカ(15)上の所望の位置にピック
アップ(34)を移動させ、またこれをZ方向送り機構によ
り上下動させて真空により部品(1)を吸着し、次の位置
ぎめ部(3)に搬送するようになっている。
次に位置ぎめ部(3)につき述べると、これは検出装置(4
1)と位置ぎめ機構(42)とから構成されている。位置ぎめ
機構(42)は、間けつ的に180度往復回転するターンテー
ブル(43)と、このターンテーブル(43)に180度隔てて対
称に設けられた2個の角度修正台(44)と、図示しない
が、ターンテーブル(43)を180度回転させる割出し駆動
体と、角度修正台(44)を指定された角度だけ回転させる
角度駆動体とを具えていて、角度修正台(44)はターンテ
ーブル(43)に回転自在に支持されるとともに、供給され
た部品(1)を吸着保持する真空チャックになっている。
そして供給部(2)に近い方の受入れ側の角度修正台(44)
に部品(1)が供給されると、これを吸着保持し検出装置
(41)に取付けられた、例えば白黒テレビカメラにより撮
像し、X方向,Y方向および角度θの誤差を算出し、角
度駆動体に指令して角度修正台(44)を回転させて角度θ
を修正する。X方向,Y方向の誤差は次工程で位置情報
として使用される。修正された角度修正台(44)は割出し
駆動体により180度回転して供給側に至る。
次にマガジン部(6)について述べる。(51)は供給マガジ
ンで一定ピッチで複数段キャリア(5)を収容していて、
これらキャリア(5),…には回転基板(4),…がそれぞれ
載置されている。そして、この供給マガジン(51)は昇降
機構(52)により1ピッチずつ下降するようになってい
て、供給マガジン(51)の下を走る供給コンベア(図示し
ない)に乗った最下端のキャリア(5)はマガジン(51)か
ら取付されて行く。すなわち外部指令が入る度に1ピッ
チずつ下降し、下から順番にキャリア(5)は取出され
る。(53)は収納マガジンで、供給側と同様な構成をして
いるが、供給側とは反対に、昇降機構(54)によりキャリ
ア(5)を受入れる度に1ピッチずつ上昇し、最上部から
順次下段にキャリア(5)とともにボンディングのすんだ
回路基板(4)は収納されて行く。
次にボンディング部(7)につき述べると、これは、マガ
ジン部(6)と位置ぎめ部(3)との間に設けられていてマガ
ジン部(6)から位置ぎめ部(3)の方に間けつ的に走る往走
コンベア(61)と反対方向に走る復走コンベア(62)と、デ
ィスペンスヘッド(63)と、ボンディングヘッド(64)と、
図示してないが各作業ポジションにおいて回路基板(4)
をコンベア(61)上のキャリア(5)から所定の高さまで持
上げる持上げ部材および上方において持上げられた回路
基板(4)を挾持して弾性的に固定する抑え板とが設けら
れている。デスペンスヘッド(63)は接着剤を吐出するノ
ズルとその上方にテレビカメラが取付けられていて、到
来して固定された回路基板(4)を撮像し、予め記憶した
パターンと照合して位置誤差を算出し、接着剤を塗布す
べき位置を検出する。そして所定の位置に接着剤が塗布
される。ボンディングヘッド(64)も同様にしてボンディ
ングすべき位置を検出し、上記した位置ぎめ部(3)の供
給側の角度修正台(44)上の部品(1)を吸着して回路基板
(4)上の所定位置に運んで押圧し、ボンディングを行な
う。復走コンベア(62)はボンディングの終了した回路基
板(4)をキャリア(5)とともに搬送して収納マガジン(53)
に格納するものである。なお往走コンベア(61)と復走
コンベア(62)との間の搬送コンベアは図示を省略してあ
る。また上述の他にCPUを内蔵した制御装置が設けられ
ていて、各部の作動は、検出ケンサ,CPUにより順次行
なわれる。
次に本装置の作動を略述すると、先ず部品(1),…を収
容したトレイ(11),…をストッカ(15)に押圧体(17)で位
置ぎめしながら載置する。これを保持体(24)に装着し基
準端面(27)および案内壁(25)に当接して位置ぎめする。
なおこのときピックアップヘッド(33)からスポット照射
を行ない、これをストッカ(15)の対角線の両端に設けた
マークに位置合わせして供給機構(30)の制御装置に基準
点を教えるのが望ましい。供給マガジン(51)には回路基
板(4)を載置したキャリア(5)を収納する。そして装置を
始動すると、まず制御装置の指令により昇降機構(52)が
駆動され、供給マガジン(51)は1ピッチ下降して停止す
る。続いて往走コンベア(61)の駆動により、最下位のキ
ャリア(5)は搬送され、ディスペンスヘッド(63)に対向
した位置において図示しないストッパにより停止し、往
走コンベア(61)も停止する。ここにおいて、回路基板
(4)は持上げられて、抑え板により固定される。そして
ディスペンスヘッド(63)のテレビカメラによるパターン
認識技術により位置誤差が算出され接着剤を塗布する位
置が検出され、ノズルにより接着剤を塗布する。
次に再び供給マガジン(51)の1ピッチ下降、往走コンベ
ア(61)の駆動により、キャリア(5)が1個ディスペンス
ヘッド(63)の下に搬送されて来るとともに、接着剤の塗
布された回路基板(4)は、キャリア(5)とともに次のボン
ディングヘッド(64)の下に搬送され、ストッパにより停
止し、往走コンベア(61)も停止する。一方供給部(2)に
おいては、CPUからの指令により、供給機構(30)が駆動
され、ピックアップヘッド(33)は所定のトレイ(11)の部
品(1)の位置に移動し、ピックアップ(34)により部品(1)
を吸着して搬送し、受入れ側の角度修正台(4)の上に載
置する。載置された部品(1)は直ちに吸着保持され、続
いて検出装置(41)により誤差が算出され、X,Y方向の
誤差はボンディングヘッド(64)に送られ、角度誤差θは
回転により修正される。修正が終るとターンテーブル(4
3)は180度回転し、部品(1)は供給側の角度修正台(44)の
位置に運ばれ、直ちにボンディングヘッド(64)により吸
着され、回路基板(4)の接着剤が塗布された所定の位置
に押圧されてボンディングされる。このようにして複数
個の部品(1),…がボンディングされると、キャリア(5)
は図示しない搬送コンベアにより復走コンベア(62)に運
ばれ、搬送されて収納マガジン(53)の中に運ばれる。そ
して収納マガジン(53)は1ピッチ上昇する。以上のこと
を繰返してボンディング作業は行なわれる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明のボンディング装置は部品
を収容した複数個のトレイをストッカにマトリックス状
に配設して構成したので、部品の供給,交換はストッカ
を交換するだけでよいので、トレイの誤配置や取落しな
どの事故を完全に防止でき、生産性向上に益するところ
極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の斜視図、第2図は同じくト
レイの斜視図、第3図は第2図の(III)−(III)線に沿っ
た断面図、第4図は本発明の一実施例のストッカの斜視
図、第5図は同じくストッカの要部を拡大して示す斜視
図である。 (1)……電子部品、(2)……供給部、 (3)……位置ぎめ部、(4)……回路基板、 (7)……ボンディング部、(11)……トレイ、 (15)……ストッカ、(24)……保持体、 (33)……ピックアップヘッド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 宏一 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 昭57−63836(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子部品を収容した供給部と、この供給部
    から取り出された上記電子部品を回路基板またはリード
    フレームにボンディングするボンディング部とを有する
    ボンディング装置において、上記供給部は複数個の電子
    部品をマトリックス状に平面的に配列収容可能なトレイ
    と、このトレイを複数個マトリックス状に平面的に配列
    収容可能なストッカと、このストッカを位置決め保持す
    る保持体と、この保持体に保持されたストッカに収容さ
    れたトレイに収容された電子部品に対して移動し所定の
    電子部品を吸着し移送するピックアップヘッドとを有す
    ることを特徴とするボンディング装置。
  2. 【請求項2】電子部品配列のXY方向と、トレー配列の
    XY方向と、ピックアップヘッド駆動のXY方向とは一
    致していることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のボンディング装置。
JP59142210A 1984-07-11 1984-07-11 ボンデイング装置 Expired - Lifetime JPH0611063B2 (ja)

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JPS6122637A JPS6122637A (ja) 1986-01-31
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JP2581063Y2 (ja) * 1992-11-17 1998-09-17 ジューキ株式会社 電子素子供給装置
AU2003252343A1 (en) * 2003-07-30 2005-02-15 Nec Machinery Corporation Work carrying equipment and die bonder using the equipment
CN109761043B (zh) * 2018-12-30 2020-11-03 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种自动供料装置

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