JPH0638424Y2 - フレームガイド装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ボンディング装置に関し、特にリードフレー
ム等のフレームのアイランドの中心をボンディングステ
ージの中心に合せた後、ローダ及びアンローダ側でも容
易にフレームのアイランドの中心を合せることのできる
フレームガイド装置に関する。

［背景技術］ 従来、この種の装置では複数のICチップ（半導体）が長
手方向に配設されたワイヤボンディング用のリードフレ
ームが、長手方向に移送する移送手段によって１ピッチ
づつ間欠送りされる。この送られたリードフレームはヒ
ートブロックによって過熱されたボンディングステージ
上に移送された後、リードフレームに配設されたICチッ
プは周囲のリードとワイヤによるボンディング接続が行
われる。この移送手段により移送されるリードフレーム
の蛇行を防止する従来のガイド装置は、リードフレーム
の一端側に設けられた第１のガイドレールと他端側に設
けられた第２のガイドレールとで構成されている。この
第１及び第２のガイドレールはボンディング装置の基盤
にボルト等で着脱自在に固定されているので、ボルトを
緩めることによってガイドレール間の間隔を調整するこ
とができるが、リードフレームの幅と長さは配設される
半導体の種類によって異なるため、幅の異なるリードフ
レームを移送するごとに、両ガイドレールを固定してい
るボルトを緩め、両ガイドレールの間隔を調整する必要
がある。しかし、この間隔調整は、両ガイドレールとリ
ードフレーム間の間隔を一定に保持する必要があるため
面倒であり、その間隔調整に多くの時間を費やしてい
る。

そこで、上記問題を解決するために出願人は実開昭61-1
56233号公報に開示されている装置を提案している。

この装置は第４図に示すように第１のガイドレール50及
び第２のガイドレール51に夫々幅方向に移動可能な幅方
向移動手段55を設け、また、第１及び第２のガイドレー
ル50,51にリードフレーム52の幅を検出する幅検知セン
サを設けている。この幅方向移動手段55は、ボンディン
グ装置の基盤等に固定されたコ字形状のフレームベース
56と、このフレームベース56の基盤に固定されたパルス
モータ等からなる制御モータ57と、この制御モータ57の
出力軸に連結されたねじ棒58とで構成されている。

上記構成よりなる装置では、まず、コンピユータから制
御モータ57に指令が出され、この指令に基づいて制御モ
ータ57の回転量がねじ棒58と螺合するスライダ（図示せ
ず）の進退量に変換され、スライダはガイド面に沿って
幅が広くなる方向へ最大限位置まで摺動して第１及び第
２のガイドレール50及び51を移動させて停止する。次
に、リードフレーム52に形成されているICチップ（アイ
ランド52a）の中心をXYテーブル上のボンディング原点
と一致させる必要があるので、第５図（ａ）に示すヒー
タプレート62上に設けられている中心を示す複数の突起
（図示せず）にICチップ（アイランド）の中心を合せた
後、リードフレーム押え63で上方から押圧し該リードフ
レーム押え63の開口部63aにより目合せによって位置決
めする。これによって、リードフレーム52のアイランド
52aの中心はボンディングステージ59の中心位置に合せ
込まれるので、変更後のリードフレーム52がセットされ
た後に、コンピユータ指令による制御モータの逆方向の
回転が行われ、第１及び第２のガイドレール50,51は幅
が狭くなる方向に移動して第１及び第２のガイドレール
50,51の規制面とリードフレーム52の端面間の最適間隔
量を確保する。

ところが、このリードフレーム52のアイランド52aの中
心をボンディングステージ59の中心位置に合せた後に第
１及び第２のガイドレール50,51を移動させて自動的に
間隔調整したとしても、実際には第８図に示すようにリ
ードフレーム52のリード60が保持されるフレーム端の幅
は同じでないため、フレーム中心に配設されているICチ
ップ（アイランド）61の中心は△Ａだけずれている。こ
の△Ａのずれ量の成分だけ第１及び第２のガイドレール
50及び51もボンディングステージ59の中心から距離がず
れて位置決めされることになる。

ところが、ボンディング装置では実際には第５図（ａ）
に示すようなローダ64側でまずマガジン66内に載置され
る複数のリードフレーム52のアイランドの中心をボンデ
ィングステージ59の中心と一致させる作業を行う。すな
わち、第１及び第２のガイドレール50,51とマガジン66
の幅とを一致させてスムーズにリードフレーム52がボン
ディングステージ59側へ供給できるようにしなければな
らない。この合せ込みは、第６図に示すボンディング装
置本体に固定されている昇降機構ベース68に垂直に支承
されている昇降機構67により行われる。この昇降機構67
は制御モータ69と、該モータ69の軸と連結されている昇
降軸70と、この昇降軸70と螺合するナット71と、このナ
ット71と結合保持されて一体に移動するマガジン受72及
びこのマガジン受72に載置されるマガジン66を押えるば
ね性を有するチャック73とで構成されている。

上記マガジン66は、複数枚のリードフレーム52を収納す
ることができるが、第５図（ｂ）に示すようにリードフ
レーム52の幅及び長さ等が異なる場合にはマガジン66の
大きさも変るため、マガジン66を規制する規制面71aと
チャック73との間は予め大きな間隔を有するように設定
されている。しがたって、マガジン66をがたつきなく固
定するために規制面71aとマガジン66端面との間にスペ
ーサ74を挿入して固定するようにしている。このスペー
サ74はマガジンの大きさに合せて複数用意されている。

以上はローダ64側で説明しているが、これと同じ方法で
アンローダ65側でも行う。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のフレームガイド装置ではリードフ
レーム52の品種交換毎にスペーサ74を変えてボンディン
グステージ59の中心との合せ操作を行うため、この合せ
作業に手間が掛り正確な調整を行うことができない欠点
がある。

更に、第７図に示すように、従来の装置では品種交換時
に種々の誤差が発生する欠点がある。この誤差の成分に
ついてみると、 ΔA:ボンディングステージ（ヒータプレート中心）とア
イランド（ICチップ）の中心とのずれ ΔB:昇降機構取付け誤差 ΔC:マガジンスペーサ加工誤差 ΔD:マガジン内でのリードフレームずれ ΔE:リードフレームマガジンギャップ ΔF:マガジン精度 Δθ：昇降機構取付け誤差 がある。

以上のように、ずれ量ΔＡについては第１及び第２のガ
イドレール50,51の調整により合せ込むことができる
が、従来のガイド装置ではΔＢ〜Δθのものについては
調整することができない欠点がある。これらの誤差は特
にリードフレームの幅が狭く、長さが長いものについて
は無視することができない。これは幅が狭いものにあっ
てはマガジンスペーサの誤差等が大きく影響し、長さの
長いものにあってはリードフレームのマガジン内でのず
れ、リードフレームマガジンギャップ等が影響するから
である。しかも、従来の装置では、フレーム幅が変る度
にスペーサ74を変更しなければならないので、複数のス
ペーサ74を用意しなければならないという欠点がある。
これら複数のスペーサ74は、上記のような誤差をなくす
ため加工精度を上げる必要があり、これらに要する費用
も高価になる欠点がある。また、このスペーサ74の交換
時の取付けに要する時間も多く必要になるという欠点が
ある。

加えて、従来の装置では第６図に示すようにマガジン66
の負荷Ｐがスペーサ74を用いることにより昇降軸70に対
して距離１の成分がスペーサ74の幅が増す程影響が大き
くなるのでバランスが悪くなるとともに、振動的にも好
ましくないという欠点がある。

本考案は上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、フ
レームの品種交換時においてもスペーサを用いることな
くボンディングステージの中心位置にフレームのアイラ
ンドの中心を常にかつ簡単に合せることのできるフレー
ムガイド装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案のフレームガイド装置は、複数枚のフレームを収
納可能なマガジンと、該マガジンを規制し、マガジン内
に収納されるフレームを供給若しくは収納する方向へ移
動可能に構成されてなるガイド手段と、前記ガイド手段
により規制されたマガジンを載置して昇降可能に構成さ
れてなる昇降手段と、該昇降手段が設けられているベー
スとを備え、前記べースは、マガジン内に収納されるフ
レームを供給若しくは収納する方向と交叉する方向へ移
動できるように構成したものである。

［実施例］ 次に、本考案の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本考案に係るフレームガイド装置の構成の概略
を示す図である。なお、従来の構成と同様の機能及び構
成よりなるものについては詳細な説明を省略する。

第１図において、ボンディングヘッド１はカメラヘッ
ド，レンズ及び照明灯を有するカメラを含み、Ｘ方向及
びＹ方向に移動可能なXYテーブル駆動機構に搭載されて
いる。このボンディングヘッド１によりボンディングス
テージ４上の被ボンディング部品であるICチップ（アイ
ランド）を撮像する。このボンディングヘッド１により
撮像されるICチップが配設されるリードフレームは、第
１のガイドレール２及び第２のガイドレール３により最
適間隔位置に位置決めされる。これら第１及び第２のガ
イドレール２及び３とリードフレーム両端との間隔は本
実施例では約0.1mmに設定されている。この第１及び第
２のガイドレール２及び３は夫々矢印方向A,A′に移動
可能に構成されている。これら第１及び第２のガイドレ
ールは断面Ｌ字形状に構成され図示せぬパルスモータ等
で構成される制御モータにより別々に駆動される。この
制御モータの制御を第１及び第２図のガイドレールを同
期させて駆動するようにすれば、矢印Ｂで示すように第
１及び第２のガイドレール２及び３を相対的に駆動制御
することもできる。また、ボンディング作業がなされる
ボンディングステージ４はヒータプレート５上に設けら
れており、このヒータプレート５の中心はボンディング
ステージ４の中心と一致するようにガイドレール２及び
３の長手方向に沿って配設されている。このヒータプレ
ート５は到来するリードフレームをボンディングの最適
過熱温度まで過熱させるものであり、このヒータプレー
ト５の中心にはボンディングヘッド１が搭載されている
XYテーブル座標原点と一致させる目印となる突起（図示
せず）が複数長手方向に所定の間隔で配設されている。
リードフレーム検出センサ６は、リードフレーム送り側
であるローダ７側近傍に配設されており、ヒータプレー
ト５と第２のガイドレール３間に配設されている。この
リードフレーム検出センサ６は、発光器及び受光器より
なる光学的センサであって、発光器より第１図の垂直方
向に光を放射するように配設されており、このセンサ６
の上方にリードフレームが到来したとき、リードフレー
ム下面によって反射された反射光を受光器により検出す
るように構成されている。

また、第１及び第２のガイドレール２及び３の長手方向
両端にはリードフレームを送出若しくは収納するローダ
７及びアンローダ７′が図示せぬ装置本体上に固定され
ている。

上記ローダ７は、リードフレームをボンディングステー
ジ４上に送り出す装置である。このローダ７は、昇降機
構ベース８と、この昇降機構ベース８を第１図の矢印Ｃ
方向に移動調整する調整手段９及び昇降機構10とで構成
されている。

上記昇降機構ベース８は、調整手段９により矢印Ｃ方向
に移動可能に構成されており、この調整手段９には第２
図（ａ）に示すように昇降機構ベース８の端部に雌ねじ
が形成されたナット11が固定されており、このナット11
と雄ねじが形成されたねじ棒12とが螺合結合されてい
る。このねじ棒12は装置本体14に固定された軸受13と螺
合結合されており、また、端部にはつまみ15が取付けら
れている。このつまみ15を回すことにより昇降機構ベー
ス８を第１図の矢印Ｃ方向に移動させることができる。
このつまみ15に代えてパルスモータよりなる制御モータ
を用いるようにすれば昇降機構ベース８の移動量を自動
的にデジタル制御することもできる。この昇降機構ベー
ス８は、装置本体14に支持されている第１図図示の固定
ガイド16a,16b及びガイドベアリング17,偏心ガイド18に
より両端を規制されて摺動可能に構成されている。この
ガイドベアリング17及び偏心ガイド18により昇降機構ベ
ース８をガイドレール２及び３の長手方向と直交する方
向への合わせ調整を行い、昇降機構ベース８上に固定さ
れている昇降機構10の取付け誤差を補正することができ
る。

次に、この昇降機構10は、第２図（ａ）に示すように雄
ねじが形成された昇降軸19の下端部が昇降機構ベース８
の軸受部8aに軸支され、その上端部はパルスモータより
なる制御モータ20と結合（ギヤ、プーリ等により間接的
に駆動してもよい）されている。この昇降軸19には雌ね
じが形成された昇降部材21が螺合結合されており、前記
制御モータ20を正逆回転させることにより昇降部材21が
上下に昇降可能に構成されている。この昇降部材21の移
動量は図示せぬマイクロコンピユータ等よりなる制御手
段により制御される。この昇降部材21の上方位置及び下
方位置のリミット位置を検出する上方センサ22及び下方
センサ23が昇降機構10の所定位置に取付けられている。
これらのセンサ22及び23には光学的センサが用いられて
いる。昇降部材21には、断面略Ｌ字形状に形成されマガ
ジン24の下端部を受けるマガジン受部25が取付けられて
いる。このマガジン受部25の自由端部にはマガジン24の
端部を押え保持するチャック26が摺動可能に取付けられ
ており、このチャック26の他端は昇降軸19に沿って配設
されているカム19aのカム面に当接可能に構成されてい
る。このカム19aは第２図（ｂ）に示すように昇降軸19
の上方及び下方位置に凸部が形成されており、マガジン
受部25が上昇してマガジン24を受けて保持する時若しく
は下降しでマガジン24を排出する時、カム19aのカム面
に形成された凸部により前方に押出されて突出するよう
に構成されている。

このマガジン受部25の構成の詳細を第２図（ｂ）を用い
て説明すると、固定部材25aの先端にはチャック26が固
定されており、この固定部材25aの下端と保持台25eの下
端とがバネ25bで連結され、固定部材25aは常に保持台25
e側に付勢されている。この保持台25eの下部には起動部
材25cが設けられ、固定部材25aに固定されている摺動部
材25dが起動部材25cに案内されて摺動可能に構成されて
いる。また、固定部材25aの他端にはローラ25fが設けら
れており、このローラ25fはカム19aのカム面に沿って移
動する。

今、第２図（ｂ）に示すように保持台25eに載置された
マガジン24、すなわちマガジン供給時には、ローラ25f
がカム19aの凸部によりバネ25bの付勢力に抗して前方に
チャック26を押出しているのでマガジン24とチャック26
との間には間隔が空いている。昇降部材21が下降してカ
ム19aのカム面の凹部に位置する時、すなわちマガジン
固定時にはバネ25bの作用によりチャック26はマガジン2
4を保持する。更に下降すると、再びカム面の凸部によ
りチャック26は前方に突出してマガジン24を保持してい
る状態を解除して排出できる状態とする。

上記マガジン24はチャック26により保持されており、こ
のマガジン24内には複数のリードフレーム29が収納され
ている。このリードフレーム29は、第１図に示すプッシ
ャー35により昇降機構10の昇降部材21の下降によって順
次ボンディングステージ４方向に押し出される。このプ
ッシャー35は、ボンディングステージ面とほぼ平行に配
設されており、エアーシリンダ（図示せず）により駆動
されるように構成されている。

また、マガジン24の側面は第１図に示すような略Ｌ字形
状に形成されたストッカーガイド27により規制され、こ
のストッカーガイド27には、第１のガイド板31a,31b及
び第２のガイド板32a,32bが移動可能に固定されてい
る。この第１及び第２のガイド板31a,31b及び32a,32bは
ストッカーガイド27の規制面に固定されているので、ス
トッカーガイド27を矢印Ｅ方向に移動させることによっ
て拡張させることができ、また、第２のガイド板32a及
び32bを第１及び第２のガイドレール2,3と垂直な方向の
ストッカーガイド27の規制面に沿って移動させることに
よって矢印Ｄ及びＤ′方向にも移動させることができ
る。これによって、大きさの異なるマガジン24の交換時
にも対応することができる。これら第１及び第２のガイ
ド板31a,31b及び32a,32bとの間に第２図（ａ）図示の如
く上方より挿入された複数のマガジン24は、マガジン受
部25が所定の位置まで上昇して保持するまでマガジンプ
ッシャー30により係止されるので、このマガジンプッシ
ャー30により基準面となるストッカーガイド27（第１の
ガイド板31a,31b）側に押圧されて係止される。したが
って、この構成によりマガジン24が第２図（ａ）図示の
ようにストッカーガイド27に固定されている第１のガイ
ド板31a及び31bの規制面に確実に規制される。このマガ
ジンプッシャー30のオン、オフのタイミングは図示せぬ
制御手段により制御されるが、第２図（ａ）図示のよう
に昇降部材21が上昇してマガジン24を保持するまでオン
状態とし、マガジン受部25により保持された時オフとな
る。そして、昇降部材21が下降してマガジン24が排出さ
れる時には、次のマガジン24（図示破線で示す部分）を
係止するべく再びオンとなり、昇降部材21が上昇するま
で待機するように制御されている。また、このマガジン
プッシャー30は図示せぬエアーシリンダにより駆動され
る。

以上がローダ７の構成であるが、アンローダ７′の昇降
機構10、昇降機構ベース８及び調整手段９はローダ７の
構成と同じであるので説明を省略する。

次に、第３図は、本考案の他の実施例を示すものであ
る。

第１図に示す実施例と異なる点は、第１図実施例の調整
手段９が昇降機構ベース８の下方に配設されているのに
対して、この実施例では平面的に配設されている点が異
なる。すなわち、調整手段40が支持部材41を介して昇降
機構ベース８と連結されて構成されており、つまみ42を
回動させることによって昇降機構ベース８を前後に移動
させることができる。

上記構成よりなる本実施例の作用について説明する。

まず、第１及び第２のガイドレール２及び３が最大限位
置まで摺動して停止している状態でリードフレーム29に
配設されているICチップ（アイランド）の中心をヒータ
プレート５に所定の間隔で設けられている突起を目易と
してボンディングステージ４上でリードフレーム押えに
より目合せを行いボンディングステージ４の中心位置に
リードフレーム29の中心位置を合せた後にコンピユータ
よりなる制御手段により制御モータの制御を行い第１及
び第２のガイドレール２及び３を移動させてリードフレ
ーム両端をガイドさせる。次に、ローダ側で、第１及び
第２のガイド板31a,31b及び32a,32bを第１図の矢印E,
E′及びD,D′方向に移動させてマガジン24を固定する。
その後、調整手段９のつまみ15を回動させてリードフレ
ーム29のICチップ（アイランド）の中心をヒータプレー
ト５の中心に設けられている突起に合せて位置決めす
る。

以上の調整をアンローダ側でも行う。

なお、リードフレーム29の品種が変る場合には上記調整
を再度行えばよい。

なお、本考案ではガイド板31a,31bとストッカーガイド2
7とを別の部材で構成するようにしたが、一体に構成す
るようにしてもよい。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、調整手段の調整に
よりリードフレームのアイランドの中心をボンディング
ステージの中心に常に簡単に調整できる効果がある。ま
た、本考案によれば、リードフレームの品種を交換する
時にガイド板を調整すればよいのでマガジンの交換作業
を効率よく行うことができる。また、本考案によれば、
フレーム幅が変っても容易に対応することができるので
誤差を少なく抑えることができ、しかも従来のように複
数のスペーサを用いる必要がないので費用も安価になる
という効果がある。更に、本考案ではマガジンの負荷が
昇降軸に与える影響が少ないのでバランスが良くなり、
振動的にも好ましいという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であり、本考案の装置の構成
の概略を示す平面図、第２図（ａ）は第１図に示す昇降
機構の構成の概略を示し、一部断面を有する側面図、第
２図（ｂ）は第２図（ａ）のチャック及びマガジン受部
の構成を説明する説明図、第３図は本考案の他の実施例
を示す図、第４図、第５図（ａ）及び第５図（ｂ）は従
来のフレームガイド装置の構成を示す平面図、第６図は
従来の昇降機構の概略断面図、第７図は、従来のフレー
ムガイド装置の一部を示す説明図、第８図はリードフレ
ームの構成を示す説明図である。 １……ボンディングヘッド、２……第１のガイドレー
ル、３……第２のガイドレール、４……ボンディングス
テージ、５……ヒータプレート、６……リードフレーム
検出センサ、７、７′……ローダ、８……昇降機構ベー
ス、９……調整手段、10……昇降機構、16a,16b……固
定ガイド、17……ガイドベアリング、18……偏心ガイ
ド、19……昇降軸、21……昇降部材、24……マガジン、
25……マガジン受部、26……チャック、27……ストッカ
ーガイド、29……リードフレーム、30……マガジンプッ
シャー、31a、31b……第１のガイド板、32a、32b……第
２のガイド板。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚のフレームを収納可能なマガジン
   と、該マガジンを規制し、マガジン内に収納されるフレ
   ームを供給若しくは収納する方向へ移動可能に構成され
   てなるガイド手段と、前記ガイド手段により規制された
   マガジンを載置して昇降可能に構成されてなる昇降手段
   と、該昇降手段が設けられているベースとを備え、前記
   ベースは、マガジン内に収納されるフレームを供給若し
   くは収納する方向と交叉する方向へ移動できように構成
   したことを特徴とするフレームガイド装置。
2. 【請求項２】前記ベースは、前記マガジン内に収納され
   るフレームを供給若しくは収納する方向に対する位置ず
   れを調整する調整手段を設けるようにしたことを特徴と
   する請求項１記載のフレームガイド装置。