JPH0750717B2 - Die bonder - Google Patents
Die bonderInfo
- Publication number
- JPH0750717B2 JPH0750717B2 JP63248343A JP24834388A JPH0750717B2 JP H0750717 B2 JPH0750717 B2 JP H0750717B2 JP 63248343 A JP63248343 A JP 63248343A JP 24834388 A JP24834388 A JP 24834388A JP H0750717 B2 JPH0750717 B2 JP H0750717B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- lead frame
- shaft
- suction head
- support shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、リードフレームに半導体チップ等の電子部品
をダイボンドするためのダイボンド装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a die bonding apparatus for die bonding an electronic component such as a semiconductor chip to a lead frame.
(従来の技術) 一般に、半導体装置は一般に次の各工程を経て組み立て
られる。この各工程は、リードフレームの所定部位であ
る通常はダイパッドと称される半導体チップを載置する
部位に錫入りの半田等のろう材を置き、所定温度まで加
熱溶融させた上に半導体チップをろう付け固定するダイ
ボンド工程と、その半導体チップの上面電極とリードフ
レームとの間を金線等の金属細線で接続するワイヤボン
ド工程と、その半導体チップを含む周囲を封止する樹脂
封止工程などから構成されている。(Prior Art) Generally, a semiconductor device is generally assembled through the following steps. In each of these steps, a brazing material such as tin-containing solder is placed on a predetermined portion of the lead frame, which is usually called a die pad, on which a semiconductor chip is to be placed, and the semiconductor chip is heated and melted to a predetermined temperature. Die-bonding step of brazing and fixing, wire-bonding step of connecting the upper surface electrode of the semiconductor chip and the lead frame with a thin metal wire such as gold wire, resin sealing step of sealing the periphery including the semiconductor chip, etc. It consists of
ところで、最近の半導体装置の製造工程、特にダイボン
ド工程においても生産性向上のために、自動機による生
産に置き換えられるようになってきているが、さらにリ
ードフレームそれ自体も長尺化されてきてさらに1枚の
リードフレームから多数の半導体装置が製造されるよう
になってきているが、これらをさらに1枚のリードフレ
ーム内に従来では1列にダイパッドが配列されていたも
のを2列の配列にすることで、従来のリードフレーム構
造から得られる個数の倍の半導体装置が可能とされたも
のがある。By the way, in the recent semiconductor device manufacturing process, especially in the die-bonding process, the production is being replaced by an automatic machine in order to improve productivity, but the lead frame itself is further elongated and further A large number of semiconductor devices have been manufactured from one lead frame, but these are further arranged in one row in which two die pads are arranged in two rows. By doing so, it is possible to provide semiconductor devices twice as many as those obtained from the conventional lead frame structure.
第11図は、このようなリードフレームの要部の斜視図で
ある。第11図に示すように1枚のリードフレーム1内
に、当該リードフレーム1の幅方向に対して2列のダイ
パッド部1aが同じくそのリードフレーム1の長手方向に
複数配設されている。1bは各ダイパッド部1aに対して複
数宛配設されたワイヤボンド部、1cは複数本宛の外部リ
ード部、1dは両側に帯状をなす連結部である。FIG. 11 is a perspective view of a main part of such a lead frame. As shown in FIG. 11, in one lead frame 1, two rows of die pad portions 1a are arranged in the longitudinal direction of the lead frame 1 in the width direction of the lead frame 1. Reference numeral 1b is a wire bond portion provided for a plurality of die pad portions 1a, 1c is an external lead portion for a plurality of wires, and 1d is a belt-shaped connecting portion on both sides.
第11図に示されるようなダイパッド部1aが2列状態に設
けられているリードフレーム1に対する従来例のダイボ
ンド装置としては、特公昭63−25703号公報に記載され
たものがある。As a conventional die bonding apparatus for the lead frame 1 in which the die pad portions 1a as shown in FIG. 11 are provided in two rows, there is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-25703.
上記公報に記載に係る従来例のダイボンド装置を第12図
(ただし、上記公報では第5図)に示す。なお、説明の
便宜上、第12図中に付された部品、部分の各符号は同特
公昭63−25703号公報における部品、部品の各符号と対
応させている。A conventional die bonder according to the above publication is shown in FIG. 12 (however, FIG. 5 in the above publication). For convenience of explanation, the reference numerals of the parts and portions shown in FIG. 12 correspond to the reference numerals of the parts and the components in Japanese Patent Publication No. 63-25703.
この従来例のダイボンド装置において、2は半導体チッ
プ、6は一対の直線運動用軸受、7は鎖線で示されてい
る枠体30に固着されて、各軸受6を保持する一対の支持
部材、8は摺動軸案内軸31に固定された駆動金具であ
る。この駆動金具8の下部には支持軸9が固定され、そ
の支持軸9に転動体10が支持されている。11は枠体30に
支持されたカム軸12に回転可能に固着された板カムであ
る。カム軸12は電動機などの図示省略された駆動装置に
より間欠回転されるようになっている。13は枠体30に固
定された支持ピン14を中心として回転自在に支持された
揺動アームである。揺動アーム13の先端部は二股にされ
てその二股先端部で転動体10をはさみ係合している。15
は支持ピン16により揺動アーム13の中間部に回転自在に
支持されたカムフォロワで、板カム11の外周辺に接して
いて揺動アーム13に回転運動を伝える。17は枠体30と揺
動アーム13との間に装着され、揺動アーム13を板カム11
側に引き付けている引張バネである。18は吸着ヘッド
で、細い貫通孔を有する吸着針19を上下動可能に支持し
ている。吸着針19は吸引管20に接続されており、図示省
略の真空ポンプにより真空吸引されることで半導体チッ
プ2を吸引保持可能になっている。21は吸着ヘッド18に
固定された空気圧シリンダで、ピストン棒22に取り付け
た連結部材23により吸着針19を連結していて上下移動さ
せる。In this conventional die-bonding apparatus, 2 is a semiconductor chip, 6 is a pair of linear motion bearings, 7 is a pair of support members fixed to the frame body 30 shown by chain lines and holding each bearing 6, and 8 Is a drive fitting fixed to the sliding shaft guide shaft 31. A support shaft 9 is fixed to the lower portion of the drive fitting 8, and the rolling element 10 is supported on the support shaft 9. A plate cam 11 is rotatably fixed to a cam shaft 12 supported by the frame body 30. The cam shaft 12 is adapted to be intermittently rotated by a drive device (not shown) such as an electric motor. Reference numeral 13 denotes a swing arm that is rotatably supported around a support pin 14 fixed to the frame body 30. The tip of the swing arm 13 is bifurcated, and the rolling element 10 is sandwiched and engaged with the forked tip. 15
Is a cam follower rotatably supported on the intermediate portion of the swing arm 13 by a support pin 16, which is in contact with the outer periphery of the plate cam 11 and transmits the rotary motion to the swing arm 13. 17 is mounted between the frame body 30 and the swing arm 13, and the swing arm 13 is attached to the plate cam 11
It is a tension spring that pulls to the side. A suction head 18 supports a suction needle 19 having a thin through hole so as to be vertically movable. The suction needle 19 is connected to a suction pipe 20, and the semiconductor chip 2 can be suction-held by being vacuum-sucked by a vacuum pump (not shown). Reference numeral 21 is a pneumatic cylinder fixed to a suction head 18, and a suction member 19 is connected by a connecting member 23 attached to a piston rod 22 and moved up and down.
30はダイボンド装置の前記枠体、31は軸受6に支持され
て揺動アーム13により所定距離前進後退する中空の摺動
案内軸、32は摺動案内軸31に前後方向に移動可能に支持
され、かつその前端に吸着ヘッド18が固着された支持軸
で、引張バネ33により摺動案内軸13に対し後退方向に常
時引っ張られている。Reference numeral 30 is the frame of the die bonding apparatus, 31 is a hollow slide guide shaft supported by the bearing 6 and moved forward and backward by a swing arm 13 for a predetermined distance, and 32 is supported by the slide guide shaft 31 so as to be movable in the front-rear direction. Further, the suction shaft 18 is fixed to the front end of the support shaft and is constantly pulled by the tension spring 33 in the backward direction with respect to the sliding guide shaft 13.
34は摺動案内軸31の後端に取り付けられた支持枠、35は
支持軸32の後端に固着された取り付け金具、36は取り付
け金具35に垂直に固着された受棒で、上端にカムフォロ
ワ37が取り付けられている。38,39は枠体30の上部後部
側の両方に取り付けられた一対のラック、40はラック38
上を転動し回転される一方のピニオンで、一方向クラッ
チ41の外周にはめ込まれている。42は支持枠34に軸受
(図示省略)を介して支持され、一端に一方向クラッチ
41が固着され、他端に平歯車43が固着された伝達軸、44
はラック39上を転動し回転される他方のピニオンで、一
方向クラッチ45の外周にはめ込まれている。46は支持枠
34に軸受(図示省略)を介して支持され、一端に一方向
クラッチ45が固着された伝達軸で、平歯車43にかみ合う
同一歯数の平歯車47が他端に固着され、中間にウオーム
48が固着されている。49は支持枠34に軸受(図示省略)
を介して垂直に支持され、ウオーム48にかみ合い回転さ
れるウオーム歯車50が固着されたカム軸、51はこのカム
軸49の上端に固着された板カムで、外周辺がカムフォロ
ワ37に接触させられており、支持軸32を摺動案内軸31に
対して軸方向の所定距離の相対的移動させる。34 is a support frame attached to the rear end of the sliding guide shaft 31, 35 is a mounting bracket fixed to the rear end of the support shaft 32, 36 is a receiving rod fixed vertically to the mounting bracket 35, and a cam follower is attached to the upper end. 37 is installed. 38 and 39 are a pair of racks attached to both upper and rear sides of the frame body 30, and 40 is a rack 38
One pinion that rolls up and is rotated is fitted on the outer circumference of the one-way clutch 41. 42 is supported by a support frame 34 via a bearing (not shown), and has a one-way clutch at one end.
41 is fixed and the spur gear 43 is fixed to the other end of the transmission shaft, 44
Is the other pinion that rolls and rotates on the rack 39, and is fitted on the outer periphery of the one-way clutch 45. 46 is a support frame
The transmission shaft is supported by a bearing 34 (not shown) on one side, and has a one-way clutch 45 fixed on one end. A spur gear 47 with the same number of teeth that meshes with the spur gear 43 is fixed on the other end.
48 is stuck. 49 is a bearing on the support frame 34 (not shown)
The cam shaft 50 is fixed vertically via the worm gear 50 and is fixed to the worm 48, and the worm gear 50 is fixed to the worm 48.The plate cam 51 is fixed to the upper end of the cam shaft 49, and its outer periphery is brought into contact with the cam follower 37. The support shaft 32 is moved relative to the slide guide shaft 31 by a predetermined distance in the axial direction.
このような構成を有する従来例のダイボンド装置の動作
については前記公報を参照することにして本明細書では
その説明を省略する。Regarding the operation of the conventional die bonding apparatus having such a configuration, the above publication is referred to, and the description thereof is omitted in this specification.
(発明が解決しようとする課題) ところで、このような従来例のダイボンド装置にあって
は次のような問題が指摘される。まず、第1に、摺動案
内軸31の後部に支持枠34が設けられ、この支持枠34の内
部に各種のピニオンギア、ウオームギア等が組み込まれ
ているために、支持枠34に一定以上の強度が要求される
ことから、組み込み部品のすべてを含めた支持枠34が例
えば800〜1,000グラムといった重量化された構造のもの
となり、装置全体のダイボンド処理のサイクルタイムの
短縮化の大きな支障となる。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the following problems are pointed out in such a conventional die bonder. First, a support frame 34 is provided in the rear portion of the slide guide shaft 31, and various pinion gears, worm gears, etc. are incorporated in the support frame 34, so that the support frame 34 has a certain amount or more. Since the strength is required, the support frame 34 including all the built-in parts has a weighted structure of, for example, 800 to 1,000 g, which is a great obstacle to shortening the cycle time of the die bonding process of the entire device. .
より詳しく言えば、板カム11を高速で回転させる場合、
重量化した吸着ヘッド18、摺動案内軸31および支持枠34
全体を、揺動アムー13により動かすことになるわけであ
るが、そのために板カム11と揺動アムー13に取り付けた
カムフォロワ15の係合が外れないように引張バネ17の引
っ張り力を強くしておく必要があるが、その引っ張り力
を一定以上に強くすると、板カム11の駆動トルクが引張
バネ17の力に負けてしまって、その板カム11が安定して
回転することができなくなるという難点がある。そのた
め、ダイボンド処理のサイクルタイムの短縮化を図るこ
とがむつかしい。More specifically, when rotating the plate cam 11 at high speed,
Weighted suction head 18, sliding guide shaft 31, and support frame 34
The whole is to be moved by the swing amou 13, but for that reason the tension force of the tension spring 17 is strengthened so that the plate cam 11 and the cam follower 15 attached to the swing amou 13 do not come out of engagement. However, if the pulling force is increased above a certain level, the driving torque of the plate cam 11 will be lost by the force of the tension spring 17 and the plate cam 11 will not be able to rotate stably. There is. Therefore, it is difficult to reduce the cycle time of the die bonding process.
第2に、ラック38,39、ピニオン40,44のかみ合わせのた
め、支持枠34の移動速度が速まるにつれて、ラック38,3
9の山歯形状からピニオンに上向きの推力が、より強く
なる結果、支持枠34にそれを上方に持ち上げる力が作用
して、次のラックの山歯にピニオンが移動する際には、
その上向きの推力が低下する。そして、このような繰り
返しが短時間の内に発生した場合では支持枠34が上下動
することとなって振動が発生する。このような振動はダ
イボンドの精度の劣化になってしまう。Secondly, due to the engagement of the racks 38, 39 and the pinions 40, 44, as the moving speed of the support frame 34 increases, the racks 38, 3
As a result of the upward thrust on the pinion from the tooth flank shape of 9 becoming stronger, the force that lifts it upwards acts on the support frame 34, and when the pinion moves to the tooth flank of the next rack,
Its upward thrust decreases. Then, if such repetition occurs within a short time, the support frame 34 moves up and down, and vibration occurs. Such vibrations deteriorate the accuracy of die bonding.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ダ
イボンド処理のサイクルタイムの短縮化とその精度の向
上とを図ることを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to shorten the cycle time of the die bonding process and improve its accuracy.
(課題を解決するための手段) このような目的を達成するために、本発明におけるダイ
ボンド装置は、吸着針を上下動可能に支持する吸着ヘッ
ドを一端に、また当たり板を他端にそれぞれ備えた支持
軸を軸方向に移動可能に支持し、第1の駆動手段により
駆動されて所定量移動し、支持軸の吸着ヘッド側を電子
部品を載置させる複数のダイパット部を有するリードフ
レーム上まで案内させる摺動案内軸と、この摺動案内軸
に固定されたブロックと、第2の駆動手段により駆動さ
れて上下動する上下動レールと、ブロックに回転可能に
固定されるとともに、当たり板に係合する第1の転動体
と上下動レールに係合する第2の転動体とがその回動中
心に対して所定のリンク比で配設され、上下動レールと
ともに第2の転動体が上下動することによって回動する
プレートとを具備し、さらにこのプレートは、その回動
により当たり板とともに支持軸を、摺動案内軸に対して
その軸方向に相対変位させ、支持軸の吸着ヘッド側がリ
ードフレーム上に案内された際に、その相対変位量に応
じて吸着ヘッドをリードフレームで支持軸の軸方向に並
列した第1のダイパッド部または第2のダイパット部ま
で案内させるようにしたものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve such an object, a die bonding apparatus according to the present invention includes a suction head that supports a suction needle so as to be vertically movable, and a contact plate at the other end. A support shaft movably in the axial direction and driven by a first drive means to move a predetermined amount, and a suction head side of the support shaft is placed on a lead frame having a plurality of die pads for mounting electronic components. A sliding guide shaft for guiding, a block fixed to the sliding guide shaft, a vertical movement rail that is moved up and down by being driven by a second drive means, and is rotatably fixed to the block and also to a contact plate. The first rolling element that engages and the second rolling element that engages with the vertical movement rail are arranged at a predetermined link ratio with respect to the center of rotation, and the second rolling element moves up and down together with the vertical movement rail. By moving And a plate that rotates in accordance with the rotation of the support plate. The plate causes the support shaft together with the contact plate to be displaced in the axial direction relative to the slide guide shaft, and the suction head side of the support shaft is the lead frame. When guided upward, the suction head is guided by the lead frame to the first die pad portion or the second die pad portion which are arranged in parallel in the axial direction of the support shaft according to the relative displacement amount.
(作用) 上記の構成によれば、第1の駆動手段に駆動されて摺動
案内軸が移動すると、この移動に伴って支持軸の一端に
ある吸着ヘッドはその摺動案内軸の移動方向に応じて電
子部品上またはリードフレーム上に位置させられる。(Operation) According to the above configuration, when the slide guide shaft is moved by being driven by the first drive means, the suction head at one end of the support shaft moves in the moving direction of the slide guide shaft when the slide guide shaft moves. It is located on the electronic component or the lead frame accordingly.
そして、吸着ヘッドが電子部品上にあるときはその位置
から吸着針を下降させるとともに、その吸着針で電子部
品を吸着してのちその吸着針を上昇させる。また、吸着
針がリードフレーム上にあるときはその位置から吸着針
を下降させるとともに、その吸着針に吸着されている電
子部品をリードフレームにおけるダイパッド部上に載置
させる。When the suction head is on the electronic component, the suction needle is lowered from that position, and the suction needle suctions the electronic component and then raises the suction needle. When the suction needle is on the lead frame, the suction needle is lowered from that position and the electronic component sucked by the suction needle is placed on the die pad portion of the lead frame.
この場合、第2の駆動手段で上下動レールを駆動するこ
とでプレートの各転動体、支持軸の他端の当たり板を介
して吸着ヘッドをリードフレームの一方のダイパッド部
上に位置させ、次いで、同じく第2の駆動手段で上下動
レールを駆動することで前記と同様にしてその吸着ヘッ
ドをリードフレームの他方のダイパッド部上に位置させ
る。In this case, by driving the vertical moving rail by the second driving means, the suction head is positioned on one die pad portion of the lead frame via each rolling element of the plate and the contact plate at the other end of the support shaft, and then, Similarly, the vertical driving rail is driven by the second driving means to position the suction head on the other die pad portion of the lead frame in the same manner as described above.
つまり、第1の駆動手段により吸着ヘッドを半導体チッ
プの受台上とリードフレーム上とに移動させ、第2の駆
動手段により、上下動レールを各ダイパッド部に対応し
た変位量分だけ上下動させるとともに、その上下動の変
位量を第2の転動体に伝達するとともに、第1の転動体
により当たり板をその変位量に応じた量だけ移動させ、
この当たり板の変位量を支持軸の他方の吸着ヘッドの変
位量として伝達させることで、その吸着ヘッドをリード
フレームにおける支持軸の軸方向に対し並列に位置する
第1のダイパット部と第2のダイパット部とのそれぞれ
に対向可能にさせて、当該電子部品に対する各ダイパッ
ド部へのダイボンドを可能にしている。That is, the first driving means moves the suction head onto the pedestal of the semiconductor chip and the lead frame, and the second driving means moves the vertical movement rail up and down by a displacement amount corresponding to each die pad portion. At the same time, the vertical displacement is transmitted to the second rolling element, and the contact plate is moved by the first rolling element by an amount corresponding to the displacement.
By transmitting the displacement amount of the contact plate as the displacement amount of the other suction head of the support shaft, the suction head is arranged in parallel with the axial direction of the support shaft in the lead frame, and the first die pad portion and the second die pad portion are provided. The electronic components can be made to face each other so that the electronic components can be die-bonded to the respective die pad portions.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は組み立て状態で示された本発明の実施例に係る
ダイボンド装置の斜視図であり、第2図は同装置の主要
構造部分をさらに詳細に説明するために一部組み立て後
の斜視図を含む各構成部品の配置を示す斜視図であり、
第3図は第1図装置の主要部分の左側面図である。これ
らの図において、従来例に係る第11図および第12図に示
した符号と同一の符号は、その符号が示す部品、部分等
と同様のものを示し、特にことわらない限り、同一の符
号に係る部品、部分については本実施例と従来例とは同
様の構成を有しているとともに、その同一の符号に係る
部品、部分の説明は省略する。FIG. 1 is a perspective view of a die-bonding apparatus according to an embodiment of the present invention shown in an assembled state, and FIG. 2 is a perspective view after partially assembling in order to explain the main structural portion of the apparatus in more detail. It is a perspective view showing the arrangement of each component including the,
FIG. 3 is a left side view of the main part of the apparatus shown in FIG. In these figures, the same reference numerals as those shown in FIG. 11 and FIG. 12 according to the conventional example indicate the same parts, parts and the like indicated by the reference numerals, unless otherwise specified. The parts and parts according to the present embodiment have the same configurations as the present embodiment and the conventional example, and the description of the parts and parts with the same reference numerals is omitted.
本実施例において、従来例と異なる構成は次の通りであ
る。すなわち、本実施例のダイボンド装置にあっては、
摺動案内軸31の後端にL形ブロック81が固定されてい
る。このL形ブロック81の中を支持軸32が通されている
とともに、その支持軸32の後端に当たり板80が固着され
ている。L形ブロック81の先端には、L形プレート82の
回転中心部がカラー83、ボルト84を介して回動可能に取
り付けられている。L形プレート82はその回転中心部か
らL形に延びた形状のアーム部を備え、その上部のアー
ム部には、当たり板80に係合する第1の転動体としての
ラジアルベアリング86がカラー85、ボルト87により取り
付けられ、L形プレート82の下部のアーム部には、上下
動レール69の上面に係合するように第2の転動体として
のラジアルベアリング89がカラー88、ボルト90を介して
取り付けられている。In this embodiment, the configuration different from the conventional example is as follows. That is, in the die bonding apparatus of this embodiment,
An L-shaped block 81 is fixed to the rear end of the sliding guide shaft 31. A support shaft 32 is passed through the L-shaped block 81, and a contact plate 80 is fixed to the rear end of the support shaft 32. The center of rotation of the L-shaped plate 82 is rotatably attached to the tip of the L-shaped block 81 via a collar 83 and a bolt 84. The L-shaped plate 82 is provided with an arm portion extending in an L-shape from the center of rotation thereof, and a radial bearing 86 as a first rolling element that engages with the contact plate 80 is provided on the upper arm portion of the collar 85. A radial bearing 89 as a second rolling element is attached to the lower arm portion of the L-shaped plate 82 via the collar 88 and the bolt 90 so as to engage with the upper surface of the vertically moving rail 69. It is installed.
一方、摺動案内軸31をその軸方向に前後移動させる第1
のカム装置を構成する板カム11を回動させるカム軸12に
タイミングプーリ61が固定される。そして、このカム軸
12の回転力はタイミングプーリ61と、タイミングベルト
62、タイミングプーリ64を介してカム軸63に伝達される
ようになっている。タイミングプーリ61およびタイミン
グプーリ64の歯数比は1:2とされ、カム軸12が1回転す
ると、カム軸63が半回転するように設定されている。カ
ム軸63は軸受ユニット(図示省略)を介してダイボンド
装置の側面の枠体30に取り付けられている。カム軸63に
は、第2のカム装置としてのインデックスカム65が固定
されており、このインデックスカム65のカム面(外周
部)に係合するようにラジアルベアリング66がボルト68
を介して取付板67に取り付けられている。取付板67は2
本のボルト70により上下動レール69に取り付けられてい
る。上下動レール69は一対のボール列71と、同じく一対
のV形ブロック72とにより枠体30に対して相対的に上下
動可能に設けられている。On the other hand, first sliding guide shaft 31 is moved back and forth in the axial direction.
A timing pulley 61 is fixed to a cam shaft 12 that rotates a plate cam 11 that constitutes the cam device. And this camshaft
The rotational force of 12 is the timing pulley 61 and the timing belt.
It is adapted to be transmitted to the cam shaft 63 via the timing pulley 64 and the timing pulley 64. The tooth number ratio of the timing pulley 61 and the timing pulley 64 is 1: 2, and the cam shaft 63 is set to make a half rotation when the cam shaft 12 makes one rotation. The cam shaft 63 is attached to the frame body 30 on the side surface of the die bonding apparatus via a bearing unit (not shown). An index cam 65 as a second cam device is fixed to the cam shaft 63, and a radial bearing 66 is attached to a bolt 68 so as to engage with the cam surface (outer peripheral portion) of the index cam 65.
It is attached to the mounting plate 67 via. Mounting plate 67 is 2
It is attached to the vertical movement rail 69 by a bolt 70. The vertical movement rail 69 is provided so as to be vertically movable relative to the frame body 30 by a pair of ball rows 71 and a pair of V-shaped blocks 72.
次に、動作を第4図ないし第10図を参照して説明する。Next, the operation will be described with reference to FIGS. 4 to 10.
図示しない電動機によりカム軸12が回転させられると、
カム軸に固定された板カム11が第1図の矢印A方向に回
動させられる。そうすると、この板カム11の外周部のカ
ム変位量に沿って第1図の矢印B方向に揺動アーム13が
支持ピン14を中心に揺動させられることになり、その揺
動アーム13の先端に係合されている転動体10が動かされ
る。その結果、摺動案内軸31が第4図中の矢印C方向の
半導体チップ1側に移動させられて第5図の位置にな
る。When the cam shaft 12 is rotated by an electric motor (not shown),
The plate cam 11 fixed to the cam shaft is rotated in the direction of arrow A in FIG. Then, the swing arm 13 is swung about the support pin 14 in the direction of the arrow B in FIG. 1 along the cam displacement amount of the outer peripheral portion of the plate cam 11, and the tip of the swing arm 13 is moved. The rolling element 10 that is engaged with is moved. As a result, the slide guide shaft 31 is moved to the semiconductor chip 1 side in the direction of arrow C in FIG. 4 to reach the position shown in FIG.
この場合、摺動案内軸31の先端には引張バネ33により吸
着ヘッド18が連結されているから、摺動案内軸13の上記
の移動量と同寸法分、吸着ヘッド18も移動させられるこ
ととなる。In this case, since the suction head 18 is connected to the tip of the slide guide shaft 31 by the tension spring 33, the suction head 18 can also be moved by the same size as the above-mentioned movement amount of the slide guide shaft 13. Become.
一方、上記のようにカム軸12が回転させられると、この
カム軸12に固定されたタイミングプーリ61が回動させら
れ、これによりタイミングベルト62を介してタイミング
プーリ64も回動させられる。このタイミングプーリ64は
カム軸63を回動させるから、そのカム軸63と同軸上に固
定されているインデックスカム65が回動させられる。そ
の結果、インデックスカム65の外周部分のカム変位量分
に沿ってラジアルベアリング66、さらに上下動レール69
が結果的に上下動させられて第5図の状態となる。On the other hand, when the cam shaft 12 is rotated as described above, the timing pulley 61 fixed to the cam shaft 12 is rotated, and thereby the timing pulley 64 is also rotated via the timing belt 62. Since the timing pulley 64 rotates the cam shaft 63, the index cam 65 fixed coaxially with the cam shaft 63 is rotated. As a result, the radial bearing 66 and the vertical movement rail 69 are moved along the cam displacement amount of the outer peripheral portion of the index cam 65.
As a result, it is vertically moved to the state shown in FIG.
この時、上下動レール69上の平坦部に係合させられてい
るラジアルベアリング89は、L形プレート82、ラジアル
ベアリング86にてリンク機構を構成しており、ラジアル
ベアリング89を上下動レール69により上方へ回動させる
と、リンク比、すなわち、L形プレート82の支軸(ボル
ト84が通る穴)からラジアルベアリング86までの長さl
と同支軸からラジアルベアリング89までの長さl′とが
本実施例では互いに同長として設けられているために、
この場合のリンク比は1:1となり、上下動レール69の変
位量寸法と同変位量分だけ、当たり板80が第4図中の右
方向に押しやられることになる。その結果、一端が当た
り板80に連結されている支持軸32の他端に連結されてい
る吸着ヘッド18の全体が第4図の状態から第5図のよう
に移動させられることになる。また、第5図の位置から
第4図の位置へ吸着ヘッド18を移動させる場合は上述と
は逆の動作となる。At this time, the radial bearing 89 engaged with the flat portion on the vertical movement rail 69 constitutes a link mechanism by the L-shaped plate 82 and the radial bearing 86, and the radial bearing 89 is moved by the vertical movement rail 69. When rotated upward, the link ratio, that is, the length l from the support shaft (hole through which the bolt 84 passes) of the L-shaped plate 82 to the radial bearing 86.
And the length l ′ from the same support shaft to the radial bearing 89 are provided as the same length in this embodiment,
In this case, the link ratio is 1: 1 and the contact plate 80 is pushed rightward in FIG. 4 by the same displacement amount as the displacement amount of the vertical movement rail 69. As a result, the entire suction head 18 whose one end is connected to the other end of the support shaft 32 which is connected to the contact plate 80 is moved from the state of FIG. 4 to the state of FIG. When the suction head 18 is moved from the position shown in FIG. 5 to the position shown in FIG. 4, the operation is the reverse of the above.
以上の動作は吸着ヘッド18を受台24上に置かれた半導体
チップ1上とリードフレーム2上とに移動させる基本動
作である。The above operation is a basic operation for moving the suction head 18 onto the semiconductor chip 1 placed on the pedestal 24 and the lead frame 2.
次に、上記の基本動作を元にして実際のダイボンド動作
について説明すると、まず、最初、吸着ヘッド18が第4
図に示すように受台24に置かれた半導体チップ2の真上
に位置させられている状態で空気圧シリンダ21に空圧を
加えて吸着針19を下降させる。次いで、吸引管20内を排
気(真空)することにより、半導体チップ2を吸着針19
に真空吸引させて固定させる。その固定ののち、空気圧
シリンダ21に加えられた空圧を解放することにより、空
気圧シリンダ21の内部に設けられた圧縮バネ(図示省
略)により吸着針19は上昇させられて上死点で停止す
る。この状態により、次に電動機に電圧を印加しカム軸
12を1/2回転(180゜)駆動させ、板カム11、揺動アーム
13等により摺動案内軸31を第5図に示すようにリードフ
レーム1上へ移動させる。Next, the actual die bonding operation will be described based on the above basic operation. First, the suction head 18
As shown in the figure, air pressure is applied to the pneumatic cylinder 21 to lower the suction needle 19 in a state in which the suction needle 19 is positioned directly above the semiconductor chip 2 placed on the pedestal 24. Then, the inside of the suction tube 20 is evacuated (vacuum), so that the semiconductor chip 2 is sucked by the suction needle 19.
To vacuum and fix. After the fixing, by releasing the air pressure applied to the pneumatic cylinder 21, the suction needle 19 is raised by a compression spring (not shown) provided inside the pneumatic cylinder 21 and stops at the top dead center. . Under this condition, voltage is next applied to the motor and the cam shaft
Drives 12 1/2 turn (180 °), plate cam 11, swing arm
The sliding guide shaft 31 is moved by 13 or the like onto the lead frame 1 as shown in FIG.
このときのインデックスカム65の挙動について第10図を
参照して説明する。まず、インデックスカム65の周囲を
図中のようにAA〜DDの4等分に区分けすると、第4図の
状態ではラジアルベアリング66はインデックスカム65の
AA区分に位置している。次いで、この状態からインデッ
クスカム65が1/4回転すると、ラジアルベアリング66は
インデックスカム65のBB区分に位置する。このとき、第
10図に示すインデックスカム65は、AA区分とCC区分とが
それぞれ回転中心からの寸法Z1で半径同一の同円部であ
り、BB区分が図中の半径Y1を持ち、DD区分が図中の半径
X1を持ち、かつX1<Z1<Y1の関係からY1−Z1の差を変位
量αとして持つので、第5図に示すラジアルベアリング
89がそのインデックスカム65の1/4回転により寸法α分
持ち上げられる。そうすると、上下動レール69もその寸
法α分上昇させられるので、その上下動レール69に係合
しているラジアルベアリング86もその寸法α分回動させ
られる。これにより、そのラジアルベアリング86に係合
している当たり板80が図で右方向に移動させられる。こ
の場合、L形プレート82におけるその中心からそれぞれ
のラジアルベアリング89,86までのアーム長は同一であ
るから、当たり板80の移動量は上下動レール69の上昇分
と同寸法分だけ吸着ヘッド18は、板カム11による移動分
に対し、さらにα寸法分加算され全体でYZ寸法分移動さ
せられることになる。The behavior of the index cam 65 at this time will be described with reference to FIG. First, when the circumference of the index cam 65 is divided into four equal parts, AA to DD, as shown in the figure, in the state shown in FIG.
It is located in the AA category. Next, when the index cam 65 makes a quarter turn from this state, the radial bearing 66 is positioned in the BB section of the index cam 65. At this time,
In the index cam 65 shown in FIG. 10, the AA section and the CC section are the same circle portion with the same radius Z1 from the center of rotation, the BB section has the radius Y1 in the figure, and the DD section shows radius
The radial bearing shown in Fig. 5 has X1 and has the difference Y1-Z1 as the displacement amount α from the relationship of X1 <Z1 <Y1.
89 is lifted by the dimension α by the quarter turn of the index cam 65. Then, since the vertical movement rail 69 is also raised by the dimension α, the radial bearing 86 engaged with the vertical movement rail 69 is also rotated by the dimension α. As a result, the contact plate 80 engaged with the radial bearing 86 is moved to the right in the figure. In this case, since the arm lengths from the center of the L-shaped plate 82 to the radial bearings 89 and 86 are the same, the moving amount of the contact plate 80 is the same as the moving amount of the vertical moving rail 69 and the suction head 18 is moved. Is added to the amount moved by the plate cam 11 by the α dimension, and is moved by the YZ dimension as a whole.
この状態でリードフレーム1の一方のダイパッド部の真
上に半導体チップ2が位置させられることになる。そし
て、この位置からその半導体チップ2は空気圧シリンダ
21に圧空を印加されることにより下降させられるととも
に、リードフレーム1のダイパッド部上に載置させられ
る。その載置ののち、吸引管20内の真空が解除されるこ
とにより、半導体チップ2と吸着針19との結合が解かれ
る。そして、この状態で半導体チップ2はリードフレー
ム1のダイパッド部にダイボンドされる。In this state, the semiconductor chip 2 is positioned directly above one die pad portion of the lead frame 1. From this position, the semiconductor chip 2 is moved to the pneumatic cylinder.
It is moved down by applying compressed air to 21 and placed on the die pad portion of the lead frame 1. After the placement, the vacuum in the suction tube 20 is released, so that the connection between the semiconductor chip 2 and the suction needle 19 is released. Then, in this state, the semiconductor chip 2 is die-bonded to the die pad portion of the lead frame 1.
次に、空気圧シリンダ21の圧空を開放させ吸着針19を上
昇させる。なお、本動作の間に半導体チップ2が収納さ
れている受台24は、図示省略のXYテーブルにより、図中
の矢印Eの方向に移動させられ、次の半導体チップ2を
吸着点へ移動させる。第5図の状態から、また、カム軸
12が1/2回転させられることにより吸着ヘッド18は第6
図に示す位置まで後退させられる。Next, the compressed air of the pneumatic cylinder 21 is released to raise the suction needle 19. The pedestal 24 accommodating the semiconductor chip 2 during this operation is moved in the direction of arrow E in the figure by an XY table (not shown), and the next semiconductor chip 2 is moved to the suction point. . From the state shown in FIG.
The suction head 18 moves to the 6th position when 12 is rotated 1/2 turn.
It is retracted to the position shown in the figure.
この間に、インデックスカム65も同様に1/4回転させら
れて、第10図に示すようにCC区分の範囲にラジアルベア
リング66が位置させられる。このことを言い換えると、
上下動レール69が寸法α分下降させられることとなる。
第6図において、新たな半導体チップ2が吸着針19によ
り吸着固定されると、再びカム軸12が1/2回転させられ
て、吸着ヘッド18が第2のダイパッド部の真上まで前進
させられる。なお、このときもインデックスカム65も1/
4回転させられるために、第10図中、DD区分へ移動させ
られることとなる。すなわち、Z1−X1の差をβとする
と、この寸法β分を上下動レール69はX1<Z1<Y1の関係
から今度は下降させられることとなる。したがって、板
カム11による移動量からβ寸法分が減算され全体でX2寸
法分吸着ヘッド18が移動させられたことになる。この状
態を第7図に示す。次いで、空気圧シリンダ21が下降さ
せられて(吸着針19も下降)半導体チップ20が残ったダ
イパッド部にダイボンドされる。そして、そののち、空
気圧シリンダ21が上昇させられて(吸着針19も上昇)、
一連のダイボンド動作が終了させられたこととなる。In the meantime, the index cam 65 is also rotated 1/4 turn to position the radial bearing 66 in the CC section range as shown in FIG. In other words,
The vertical movement rail 69 is lowered by the amount α.
In FIG. 6, when a new semiconductor chip 2 is sucked and fixed by the suction needle 19, the cam shaft 12 is rotated again by 1/2, and the suction head 18 is advanced right above the second die pad portion. . At this time, the index cam 65 is also 1 /
As it is rotated 4 times, it will be moved to DD section in FIG. That is, assuming that the difference between Z1 and X1 is β, the vertical movement rail 69 can be lowered this time by the amount β due to the relationship of X1 <Z1 <Y1. Therefore, the β dimension is subtracted from the movement amount by the plate cam 11, and the suction head 18 is moved by the X2 dimension as a whole. This state is shown in FIG. Next, the pneumatic cylinder 21 is lowered (the suction needle 19 is also lowered), and the semiconductor chip 20 is die-bonded to the remaining die pad portion. Then, after that, the pneumatic cylinder 21 is raised (the suction needle 19 is also raised),
This means that a series of die bond operations has been completed.
ここで、もう一度吸着ヘッド18の移動量について整理す
ると、板カム11の変位量は常に一定であるからして第11
図に示すような2列のダイパッド部を持つリードフレー
ムに対しては、吸着ヘッド18の移動は板カム11の変位量
に対し相対的に移動させる必要がある。このため、第6
図に示すダイパッド間の寸法Y2−X2は、これに見合うイ
ンデックスカムの変位量(第10図)Y1−X1の寸法を前記
Y2−X2と同一にしておけばよいこととなる。Here, if the movement amount of the suction head 18 is arranged once again, the displacement amount of the plate cam 11 is always constant.
For a lead frame having two rows of die pad portions as shown in the figure, the suction head 18 must be moved relative to the displacement of the plate cam 11. Therefore, the sixth
The dimension Y2-X2 between the die pads shown in the figure is the amount of displacement of the index cam that corresponds to this (Fig. 10).
It should be the same as Y2-X2.
なお、使用に際してはリードフレームは多種多様である
ために、インデックスカムの交換を容易にするために第
8図、第9図に示すように割りカムにしてもよい。図中
のインデックスカム65は2本のボルトによりカム65aお
よびカム65bを結合した形態にしておけば、インデック
スカム65の交換作業が短時間(約1分程度)で済むとい
う利点がある。Since there are various lead frames in use, a split cam may be used as shown in FIGS. 8 and 9 to facilitate replacement of the index cam. If the index cam 65 in the figure has a structure in which the cam 65a and the cam 65b are connected by two bolts, there is an advantage that the replacement work of the index cam 65 can be completed in a short time (about 1 minute).
(発明の効果) 以上説明したことから明らかなように本発明によれば、
吸着ヘッドを移動させる機構を簡素な構成としたから、
その全体の重量が従来例よりも大幅に軽量化されること
になって、その吸着ヘッドの前後動作の時間を大幅に短
縮することが可能となり、その結果、生産量を大幅に増
加させることが可能となる。(Effects of the Invention) As is apparent from the above description, according to the present invention,
Since the mechanism for moving the suction head has a simple structure,
The overall weight is significantly lighter than the conventional example, and it is possible to significantly shorten the time required for the suction head to move back and forth, resulting in a significant increase in production volume. It will be possible.
また、本発明によれば、従来例のように支持枠体が振動
してダイボンドの精度に悪影響のあるラック、ピニオン
といった歯車列の構成を用いてないのでその精度の向上
を図ることができるようになった。Further, according to the present invention, since the structure of the gear train such as the rack and the pinion, which has a bad influence on the accuracy of the die bond due to the vibration of the supporting frame as in the conventional example, is not used, the accuracy can be improved. Became.
第1図ないし第10図は本発明の実施例のダイボンド装置
に係り、第1図は本発明の同実施例装置の斜視図、第2
図はその分解斜視図、第3図は同実施例装置の左側面
図、第4図ないし第7図はダイボンド工程における動作
説明に供する主要部の側面図、第8図および第9図はイ
ンデックスカムの変形例を示す斜視図および平面図、第
10図はインデックスカムの平面図である。 第11図はリードフレームの斜視図、第12図は従来例のダ
イボンド装置の斜視図である。 1……リードフレーム、1a……ダイパッド部、2……半
導体チップ、11……板カム、13……揺動アーム、15……
カムフォロワ、18……吸着ヘッド、19……吸着針、21…
…空気圧シリンダ、31……摺動案内軸、32……支持軸、
33……引張バネ、61……タイミングプーリ、62……タイ
ミングベルト、63……カム軸、64……タイミングプー
リ、65……インデックスカム、66……ラジアルベアリン
グ、69……上下動レール、80……当たり板、81……L形
ブロック、82……L形プレート、86……ラジアルベアリ
ング、89……ラジアルベアリング。 図中、同一の符号は同一ないし相当部分を示す。1 to 10 relate to a die bonding apparatus of an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view of the apparatus of the same embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view thereof, FIG. 3 is a left side view of the apparatus of the same embodiment, FIGS. 4 to 7 are side views of main parts used for explaining the operation in the die bonding process, and FIGS. 8 and 9 are indexes. A perspective view and a plan view showing a modified example of the cam,
Figure 10 is a plan view of the index cam. FIG. 11 is a perspective view of a lead frame, and FIG. 12 is a perspective view of a conventional die bonder. 1 ... Lead frame, 1a ... Die pad, 2 ... Semiconductor chip, 11 ... Plate cam, 13 ... Swing arm, 15 ...
Cam follower, 18 ... Suction head, 19 ... Suction needle, 21 ...
… Pneumatic cylinder, 31 …… Sliding guide shaft, 32 …… Support shaft,
33 …… tension spring, 61 …… timing pulley, 62 …… timing belt, 63 …… cam shaft, 64 …… timing pulley, 65 …… index cam, 66 …… radial bearing, 69 …… vertical movement rail, 80 …… Contact plate, 81 …… L-shaped block, 82 …… L-shaped plate, 86 …… Radial bearing, 89 …… Radial bearing. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
を一端に、また当たり板を他端にそれぞれ備えた支持軸
を軸方向に移動可能に支持し、第1の駆動手段により駆
動されて所定量移動し、前記支持軸の吸着ヘッド側を、
電子部品を載置させる複数のダイパット部を有するリー
ドフレーム上まで案内させる摺動案内軸と、 前記摺動案内軸に固定されたブロックと、 第2の駆動手段により駆動されて上下動する上下動レー
ルと、 前記ブロックに回動可能に固定されるとともに、前記当
たり板に係合する第1の転動体と前記上下動レールに係
合する第2の転動体とがその回動中心に対して所定のリ
ンク比で配設され、前記上下動レールとともに前記第2
の転動体が上下動することによって回動するプレート とを具備し、 前記プレートは、その回動により前記第1の転動体に係
合する前記当たり板とともに前記支持軸を、前記摺動案
内軸に対してその軸方向に相対変位させ、前記支持軸の
吸着ヘッド側がリードフレーム上に案内された際に、前
記支持軸の相対変位量に応じて前記吸着ヘッドを前記リ
ードフレームで前記支持軸の軸方向に並列した第1のダ
イパット部または第2のダイパット部まで案内させるよ
うにしたことを特徴とするダイボンド装置。1. A support shaft movably in the axial direction, which has a suction head that supports a suction needle so that it can move up and down, and a support shaft that has a contact plate at the other end, and is driven by a first drive means. And move a predetermined amount, and the suction head side of the support shaft,
A slide guide shaft for guiding onto a lead frame having a plurality of die pads for mounting electronic parts, a block fixed to the slide guide shaft, and a vertical movement driven by a second drive means to move up and down. A rail, a first rolling element that is rotatably fixed to the block, and that engages with the contact plate, and a second rolling element that engages with the vertical movement rail with respect to the center of rotation thereof. It is arranged with a predetermined link ratio, and the second rail and the second moving rail are arranged together.
A plate that rotates when the rolling element moves up and down, the plate, together with the contact plate that engages with the first rolling element by the rotation, the supporting shaft, the sliding guide shaft, Relative to the axial direction, and when the suction head side of the support shaft is guided onto the lead frame, the suction head is supported on the lead frame by the lead frame according to the relative displacement amount of the support shaft. A die bonder characterized in that it is guided to a first die pad portion or a second die pad portion which are arranged in parallel in the axial direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248343A JPH0750717B2 (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Die bonder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248343A JPH0750717B2 (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Die bonder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0296339A JPH0296339A (en) | 1990-04-09 |
| JPH0750717B2 true JPH0750717B2 (en) | 1995-05-31 |
Family
ID=17176676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63248343A Expired - Lifetime JPH0750717B2 (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Die bonder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750717B2 (en) |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63248343A patent/JPH0750717B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0296339A (en) | 1990-04-09 |
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