JPH10163214A - バンプボンダー及びバンプ形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハの位置規制を簡単な構成で能率的に行
うなど、ウエハに対してバンプを形成する際の問題を解
消する。 【解決手段】 ウエハを互いに適当間隔をあけて積層状
態で収容したキャリアを設置するリフタを設け、キャリ
ア内から取出手段にて順次取り出されたウエハを順次移
載ステーションに位置決めし、移載ステーションからボ
ンディングステージ上に移載したウエハに対してボンデ
ィングヘッドにてバンプを形成するようにしたバンプボ
ンダーにおいて、リフタにキャリア内のウエハ位置を規
制する位置決めバー５０と可動のシャッタ５１を設ける
とともに、オリフラ１ａの位置がずれたときのシャッタ
５１の位置ずれを検出するオリフラ位置検出手段を設
け、取出手段にウエハ１の位置規制手段６７、７３を設
けるなどの手段を講じた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＩＣチップの電極部
に電気接続用のバンプをワイヤボンディング技術によっ
て形成するバンプボンダーに関し、特に各ＩＣチップに
分割する前のウエハの状態でバンプを形成するバンプボ
ンダーに関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤボンディング技術によりＩＣチッ
プの電極とパッケージ導体部との電気的接続を行うボン
ダーは、「半導体ハンドブック（第２版）」株式会社オ
ーム社発行に種々紹介されている。従来のワイヤボンデ
ィング装置の一例を図１８に示す。この図示したボンダ
ーは、リードフレームタイプのＩＣ、ＬＳＩのチップを
対象としたものであり、リードフレームはローダ側マガ
ジンａからユニバーサルフィーダを通ってボンディング
ステーションｂへ供給され、ここでボンディングヘッド
ｃによりワイヤボンディングされる。ワイヤボンディン
グ後のリードフレームは自動外観検査を受けた後、アン
ローダ側マガジンｄに収納される。

【０００３】これら、従来のワイヤボンディングを行う
ボンダーでも、その用い方によってＩＣチップの電極部
に電気接続用のバンプを形成することはでき、例えば特
願平８−２４９７２４号等において既に提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の携帯
式電子機器のさらなる小型軽量化の要請に伴い、ＩＣチ
ップに関してもその小型化が著しく、ＩＣチップを１個
づつボンディングステージに移載し、位置決めしてボン
ディングを行うという方式のバンプボンダーでは生産能
率が悪く、ＩＣチップの移載・トレーによる搬送等にお
ける取扱いも困難となり、また精度のよい位置決めも困
難になる等、種々の技術的な困難が一挙に現れてくる。

【０００５】そこで、ＩＣチップをダイシングにより個
別の分離する前のウエハの状態で、各ＩＣチップに対し
てバンプを形成することが考えられる。しかし、ウエハ
の状態でバンプを形成するには、ＩＣチップの場合とは
異質の種々の技術的問題が発生し、実用化に当たっては
これの問題を解決することが必要となる。

【０００６】例えば、ウエハはキャリアに形成された多
段の棚に積層状態で収容されてバンプボンダーに供給さ
れるが、ウエハはキャリア内にがたつきのある状態で収
容されているので、ウエハをキャリアから引き出して位
置決めテーブル上に引き出して位置規制した後、ボンデ
ィングステージに移載することになるが、ウエハは円板
状でかつ外周部を直線的に切断して形成した異径部（以
下、オリフラと称する）が形成されており、位置決めテ
ーブルではウエハの中心位置を規制するとともにオリフ
ラの周方向位置を正確に規制する必要があり、回転テー
ブル及び４方からの位置規制手段を必要とする等、構成
が複雑になるとともに、位置決めに時間がかかり、また
キャリア内に収容されているウエハが動作中に振動によ
って飛び出す恐れもある等の問題がある。

【０００７】また、大面積のウエハを固定してその全面
にバンプを形成するようにすると、ボンディングヘッド
とボンディングステージの相対移動距離が長くなり、ボ
ンディング作業機構の腕の長さを長くする必要があるた
め、十分な精度を出すのが機構上困難になるという問題
があり、そのためウエハを周方向に複数区画に分割し、
ある区画のバンプ形成が終了すると、ウエハをその中心
回りに回転させて次の区画をバンプ形成域に位置決めし
てその区画のバンプ形成を行うことが考えられる。

【０００８】その際、ウエハを固定したステージを回転
させるようにすると、ステージはバンプ形成のためにヒ
ートアップされているので、回転機構の熱伸縮のために
精度の高い、安定した位置決めが困難であるという問題
があり、またウエハの下面に旋回するエアを吹き出し、
ウエハを浮き上がらせて旋回させ、作業者の目視又はタ
イマーによって旋回止めタイミングを図ることが考えら
れるが、旋回エアの微妙な乱れによってウエハに変則的
な動きが発生し、回転位置むらが生じ易く、安定的に適
正に位置決めするのが困難である等の問題がある。

【０００９】また、ボンディングステージをヒートアッ
プしてウエハの全面を加熱すると、初期に形成されたバ
ンプは長時間高温に保持されることになり、バンプと電
極素材とが冶金的反応を起こしてバンプ強度が低下する
という問題がある。

【００１０】また、起動時やボール未形成トラブル時に
ワイヤ先端にボールを形成するために捨てボンディング
が必要になリ、ＩＣチップの場合は捨てチップを供給し
てこれに対してボンディングを行えば良いが、ウエハの
場合は捨てウエハを作るのは実際的でない一方、ウエハ
の周囲にはＩＣチップを形成していない領域があるの
で、その場所に捨てボンディングを行うことが考えられ
る。しかし、製品上で捨てボンディングを行うために製
品表面を汚す危険性が大きく、またボール未形成トラブ
ル時に作業者が捨てボンディング位置をさがすことにな
り、作業効率が低下するという問題がある。

【００１１】また、ボンディング時には各ＩＣチップの
位置とステージの基準線に対するウエハの基準線の傾き
とを検出してボンディング位置データを補正する必要が
あるが、その傾きの検出方法としては、図１７に示すよ
うに、ウエハ１の直径方向両端近傍にありかつウエハ１
の基準線に沿って対向しているＩＣチップ１３１ａ、１
３１ｂの中心位置１３２ａ、１３２ｂを結ぶ直線１３３
を検出し、その直線１３３とステージ基準線１３４との
傾き１３５を検出する方法が通常考えられる。

【００１２】しかし、ボンティングヘッドに搭載されて
いる認識カメラは高精度に位置認識するために視野が狭
く、ウエハ１の傾きは僅かでもその両端近傍では認識す
べきＩＣチップの認識箇所が認識カメラの視野から外れ
てしまうという問題があり、そのため傾き検出専用の視
野の広い認識カメラを必要とし、機構的にはコスト的に
は問題がある。

【００１３】本発明の目的は、以上のような問題の少な
くとも１つを解消してウエハに対するバンプ形成を首尾
よく達成することができるバンプボンダーを提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、請求項１の発明は、ウエハを互いに適当間
隔をあけて積層状態で収容したキャリアを設置するリフ
タを設けた搬入ステーションと、キャリア内から取出手
段にて順次取り出されたウエハが順次位置決めされる移
載ステーションと、移載ステーションから移載手段にて
ボンディングステージ上に移載されたウエハに対してボ
ンディングヘッドにてバンプを形成するボンディングス
テーションとを有するバンプボンダーにおいて、リフタ
にキャリア内のウエハ位置を規制するとともにウエハの
オリフラ位置を検出するオリフラ位置検出手段を設け、
取出手段にウエハの位置規制手段を設けたものである。

【００１５】このような構成により、キャリアをリフタ
に設置した状態でキャリア内のウエハ全体の位置を規制
できるとともに、オリフラの位置を検出できるため、オ
リフラの位置が適正でない場合は作業者が修正すること
によりオリフラの位置が全て正しい状態でウエハを取出
手段に受け渡すことができる。また、リフタを順次下降
させることにより位置決めされたウエハが取出手段上に
適正に受け渡されるとともに、位置規制手段にてウエハ
の位置を規制することができ、取出手段を次の移載ステ
ーションに移動させて位置決めすることによりウエハを
高精度に位置決めすることができる。従って、簡単な構
成であるとともに特に位置決めに時間を要することな
く、キャリアから順次ウエハを取り出して位置決めする
ことができる。また、キャリア内に収容されているウエ
ハが動作中の振動によって飛び出す恐れもない。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１の発明におけ
るオリフラ位置検出手段が、キャリア内のウエハのオリ
フラとは反対側縁部に係合する一対の位置決めバーと、
キャリア内のウエハのオリフラに対して略係合する位置
に向けて弾性的に移動付勢されたシャッタと、シャッタ
がオリフラに対して略係合する位置から外れているとき
に検出するセンサとを備えてなるものである。

【００１７】このような構成により、位置決めバーと可
動構成のシャッタとシャッタの位置を検出するセンサを
リフタに設けるだけの簡単な構成で、キャリア内のウエ
ハの位置規制を行うと同時にオリフラの位置が正否かを
検出することができる。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１の発明におけ
る取出手段の位置規制手段が、キャリアからウエハを受
けて支持するウエハ受け部の先端に適当間隔あけて配設
された一対の位置決めローラと、ウエハ受け部の基端に
対して遠近方向に移動可能でかつウエハのオリフラに係
合する一対の位置規制ローラを配設された規制部とを備
えてなるものである。

【００１９】このような構成により、ウエハ受け部上に
ウエハを受けて規制部をウエハ受け部の基部に向けて接
近動作させるだけの機構と動作によって、ウエハ受け部
先端の一対の位置決めローラと規制部の一対の位置規制
ローラにてオリフラの位置を含めてウエハの位置を高精
度に位置決めすることができる。

【００２０】請求項４の発明は、ボンディングステージ
上に供給されたウエハに対してボンディングヘッドにて
バンプを形成するバンプボンダーにおいて、ボンディン
グステージ上面の左右両側に、各一対の規制ローラを配
設するとともに、ウエハのオリフラに係合して反対側の
規制ローラに向けてウエハを押し付けてウエハの位置規
制を行う規制部を設け、かつウエハを反転させる反転手
段を設けたものである。

【００２１】このような構成により、ウエハの半分の領
域にバンプを形成した後ウエハを反転させて残りの半分
の領域にバンプを形成することができ、その結果ウエハ
の全面に連続的にバンプを形成する場合に比してボンデ
ィングヘッドの移動範囲を小さくでき、それだけボンデ
ィングヘッドの剛性及び精度の確保が容易になり、安価
に高精度のバンプ形成を実現することができる。また、
ウエハのオリフラが何れの向きになっている場合にも、
規制部をオリフラに係合させてウエハを規制ローラに押
し付け、規制部と規制ローラにてウエハを位置決めでき
るので、簡単な構成で精度良くウエハを位置決めでき
る。

【００２２】なお、反転手段は次の請求項５の記載のよ
うに構成できるが、移載手段に反転機構を設けてそれを
反転手段とすることもできる。

【００２３】請求項５の発明は、請求項４の発明におけ
る反転手段が、ウエハを浮上させる浮上用エア噴出手段
と、ウエハを旋回させる旋回用エア噴出手段と、旋回状
態のウエハを一側の規制ローラ対に当て付ける片寄せ用
エア噴出口と、ウエハが当て付けられる規制ローラ側に
配設されたオリフラ検出センサとを備えたものである。

【００２４】このような構成により、エアにてウエハを
浮上させた状態で旋回エアにて旋回させて反転させるこ
とができて、機械的な回転機構が不要であり、高温のボ
ンディングステージにおいても簡単な構成でウエハを旋
回させることができ、かつその旋回時に片寄せ用エア噴
出口から噴出するエアにてウエハを一側の規制ローラ対
に当て付けるので、旋回エアの微妙な乱れによってウエ
ハに変則的な動きが発生して回転位置むらが生じる恐れ
がなく、オリフラ検出センサでオリフラを検出した時点
で旋回を停止して規制部と規制ローラにてウエハを位置
決めすることによりウエハを安定的に適正に位置決めす
ることができる。

【００２５】請求項６の発明は、ボンディングステージ
上に供給されたウエハに対してボンディングヘッドにて
バンプを形成するバンプボンダーにおいて、ウエハを反
転させる反転手段と、ボンディングステージのボンディ
ングヘッドに近い半分をボンディング作業領域としてこ
のボンディング作業領域の温度を所定温度に設定し、残
りの非作業領域を所定温度よりも低い温度に設定する手
段を設けたものである。

【００２６】このような構成により、反転手段にてウエ
ハを反転することによりウエハの半分の領域にバンプを
形成した後ウエハを反転させて残りの半分の領域にバン
プを形成することができて請求項４の発明と同様の効果
を発揮するとともに、ボンディング作業領域で先に形成
されたバンプが非作業領域に移動すると、低温状態にさ
れるため、バンプが形成された後長時間高温の晒された
場合に生じるバンプの強度低下を効果的に防止すること
ができる。

【００２７】請求項７の発明は、請求項６の発明におけ
るボンディングステージをステージプレートの下部にヒ
ートブロックを配設して構成し、ステージプレートのボ
ンディング作業領域の下部にのみヒートブロックを配設
したものである。

【００２８】このような構成により、簡単にボンディン
グ作業領域をヒートブロックにて所定温度に制御できる
とともに非作業領域を低温に設定することができる。

【００２９】請求項８の発明は、請求項７の発明に加え
て、非作業領域におけるボンディング作業領域と隣接す
る部分の少なくとも一部において、ステージプレートに
切欠を形成したものである。

【００３０】このような構成により、切欠を設けるとい
う簡単な手段にてより効果的にかつ非作業領域の全体を
均等に低温に設定することができる。

【００３１】請求項９の発明は、請求項６の発明におけ
るボンディングステージをステージプレートの下部にヒ
ートブロックを配設して構成し、ヒートブロックの制御
温度を、ステージプレートのボンディング作業領域の下
部では所定のボンディング作業に適した温度に、非作業
領域の下部では所定の予熱温度に設定したものである。

【００３２】このような構成により、非作業領域でウエ
ハを予熱温度に加熱するので、ウエハに急激な温度変化
を与えることなく、かつ形成したバンプの強度低下も確
実に防止することができる。

【００３３】請求項１０の発明は、ボンディングステー
ジ上に供給されたウエハに対してボンディングヘッドに
てバンプを形成するバンプボンダーにおいて、ボンディ
ングステージ上の周縁部に捨てボンディング用のチップ
を吸着する吸着穴を有する捨てボンディング部を配設し
たものである。

【００３４】このような構成により、ボール未形成トラ
ブル時などに作業者が捨てボンディング位置をさがすこ
となく、自動的に捨てボンディング部に移動させて捨て
ボンディング作業を行うことができて作業効率が良く、
また製品のウエハ上で捨てボンディングを行わないため
にその表面を汚す危険性もない。

【００３５】請求項１１の発明は、ボンディングステー
ジのボンディングヘッドに近い半分をボンディング作業
領域としてウエハの略半分にバンプを形成した後、ウエ
ハを反転させて残りの略半分にバンプを形成するととも
に、ボンディング作業領域でのバンプ形成時にボンディ
ング作業領域と非作業領域の境界から離れた側から境界
に近い側に向けて順次バンプを形成するものである。

【００３６】このような構成によれば、上記請求項４の
発明と同様の効果を発揮するとともに、バンプ形成をボ
ンディング作業領域と非作業領域の境界から離れた側か
ら先に行うことで、非作業領域のボンディング作業領域
との境界に近い部分はボンディング作業領域の熱影響を
受けて高温に晒されても、ボンディング作業領域と非作
業領域の境界に近い部分に形成されたバンプが高温に晒
される時間が長くなることがなく、ウエハ全面のバンプ
の強度低下を防止することができる。

【００３７】請求項１２の発明は、ウエハを複数のＩＣ
チップ毎にグルーピングしたブロックに分割してブロッ
ク毎にバンプを形成し、かつその際のボンディング位置
データの補正に必要なウエハの傾き検出を隣接するブロ
ックにおけるウエハ基準線方向に互いに対応するＩＣチ
ップの中心を結ぶ直線とボンディングステージの基準線
との傾きにて検出するとともに、検出結果により次の傾
き検出時の認識ウインドウ位置を補正するものである。

【００３８】このような構成によれば、ブロック毎にＩ
Ｃチップの位置とウエハの傾きを認識してボンディング
することにより、ウエハの熱膨張を吸収しながら認識回
数を削減して精度良く、生産性の高いボンディングがで
き、かつその傾き検出に際して隣接するブロック間で検
出するとともに検出結果により次の認識時の認識ウイン
ドウ位置を補正するので、傾き検出専用の視野の広い認
識カメラを必要とせずにかつ短い認識動作で高能率で傾
きを検出できる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の代表的な一実施の
形態について図１〜図１６を参照しながら説明する。

【００４０】まず、本実施形態のバンプボンダーの全体
配置構成を図１を参照して説明すると、ウエハ１を収容
したキャリアが搬入される搬入ステーション２と、キャ
リアから引き出したウエハが位置決めされる搬入側の移
載ステーション３と、バンプを形成するボンディングス
テーション４と、バンプを形成されたウエハ１が位置決
めされる搬出側の移載ステーション５と、バンプを形成
されたウエハ１を順次キャリアに収容して搬出する搬出
ステーション６とがライン上に等間隔に配設されてい
る。このウエハ１の移動ラインの前部には、ウエハ１を
搬入ステーション２から搬入側移載ステーション３に取
り出す取出手段７と、ウエハ１を搬出側移載ステーショ
ン５から搬出ステーション６に挿入する挿入手段８が配
設されている。さらに、その前部に搬入側移載ステーシ
ョン３のウエハ１をボンディングステーション４に移載
し、ボンディングステーション４のウエハ１を搬出側移
載ステーション５に移載する移載手段９が配設されてい
る。

【００４１】ボンディングステーション４には、超音波
熱圧着によるボンディングのためにヒートステージから
なるボンディングステージ１０が配設されるとともにそ
の後部にボンディングヘッド１１が配設されている。ボ
ンディングヘッド１１は、ＸＹ２方向に移動できるよう
に支持されるとともにＸ軸モータ１２ａ、Ｙ軸モータ１
２ｂにてＸ方向とＹ方向の任意の位置に移動・位置決め
可能なＸＹテーブル１２上に搭載されている。

【００４２】ボンディングヘッド１１は、図２に示すよ
うに、ワイヤリール１３と、このワイヤリール１３から
のワイヤ１４を上方から通されて、ボンディングステー
ジ１０上のボンディング対象物であるウエハ１にボンデ
ィングを行うボンディング作業機構１５との間に、ワイ
ヤリール１３からボンディング作業機構１５側に至るワ
イヤ１４の途中を上向きの湾曲状態にエアー１６で吹き
上げてワイヤ１４にテンションを与えるワイヤテンショ
ナー１７と、ボンディング作業機構１５におけるクラン
パ１８のワイヤガイド１８ａの真上でワイヤ１４を上方
への吹き上げエアー２０にさらしてワイヤ１４に上向き
のテンションを掛けるワイヤテンショナー２１とが配設
され、ワイヤリール１３からのワイヤ１４をエアー１
７、２０にて所定の供給経路およびテンションを保つよ
うにフローティング支持しながらボンディング作業機構
１５に無理なく供給できるように構成されている。

【００４３】ボンディング作業機構１５は、図２、図３
に示すように、ワイヤ１４を把持するクランパ１８と、
先端にワイヤ１４が挿通されるキャピラリ２２ａを有す
るとともに形成されたボール１４ａに超音波振動を印加
するホーン２２と、放電用のトーチ２３とを備えてい
る。また、ボンディング作業の状態を視覚認識する認識
カメラ２４が上部に配設され、認識画像を認識用モニタ
（図示せず）に表示するとともにデータ処理装置（図示
せず）に認識信号を入力してデータ処理するように構成
されている。また、ボンディング作業機構１５を図示し
ない支点軸を中心に往復回動させて先端部を上下動させ
る上下動電磁駆動部２５と、クランパ８を開閉する開閉
電磁駆動部２６とが設けられている。

【００４４】ボンディング作業を、図４を参照して説明
すると、ワイヤ１４はキャピラリ２２ａを通じて送り出
され、これがウエハ１の所定の電極２７と対向する位置
にボンディングヘッド１１が移動する都度、トーチ２３
からのスパーク電流によって先端部が溶かされ、図４の
（ａ）に示すようなボール１４ａが形成される。ワイヤ
１４の各電極２７との対向位置は認識カメラ２４の視覚
認識のもとに高精度に制御される。形成されたボール１
４ａはウエハ１の電極２７上に熱圧着と超音波振動とに
よって図４の（ｂ）に示すように接合される。この際の
圧着力は３０ｇ〜５０ｇ程度が好適であり、超音波振動
は水平方向にかけられ、振幅０．５μｍ、振動数６０〜
７０ＫＨ_Z （具体例としては６３．５ＫＨ_Z ）程度とす
るのが好適である。次いで、ワイヤ１４を挟持したクラ
ンパ１８およびキャピラリ２２ａの上動によって、図４
の（ｃ）に示すようにワイヤ１４を切断して、電極２７
の上にボール１４ａと、ボール１４ａから３０μｍ〜４
０μｍ程度の高さに突出したワイヤ部分１４ｂとからな
る突出長約６０μｍ程度のバンプ２８が形成される。ワ
イヤ１４は、上記切断が所定位置で確実に行われるよう
に高ヤング率・低熱伝導率のものが用いられる。

【００４５】次に、ウエハ１の各ステーション２〜６間
における移動・移載・位置決めについて順次説明して行
くことにし、まず、ウエハ１の搬入及び搬出用のキャリ
ア３０について、図５を参照して説明する。キャリア３
０は、ウエハ１を上下に多数段互いに適当間隔あけて積
層状態で収容するもので、前面と後面が開放されるとと
もに後部がウエハ１が後方に抜け出さないように後端に
向けて先細状に絞られた略矩形枠状の枠体から成り、そ
の両側壁３１に各ウエハ１の両側部を嵌入させて支持す
る多段（図示例では２４段）の受棚列３２が形成されて
いる。またＨ字状の底壁３３の下面には左右方向に横断
するリブ３４が突設され、その両端の前後の角部が位置
決め部３５とされている。

【００４６】搬入ステーション２には、図６〜図８に示
すようなリフタ４０が配設され、その昇降台４１上にキ
ャリア３０が上方から搭載される。昇降台４１は固定フ
レーム４２にて上下端が保持された左右２本の垂直なガ
イドシャフト４３にてスライドベアリング４４を介して
上下動自在に支持され、固定フレーム４２の背面に取付
けられたサーボモータ４５とこれによって正逆転駆動さ
れるタイミングベルト４６とによって昇降動作させるよ
うに構成されている。昇降台４１の上面にはキャリア３
０の位置決め部３５に係合して位置決めする４本の位置
決めピン４７が突設されている。また、昇降台４１上の
キャリア３０を上方から弾性的に押圧するようにばね４
９にて上方に退避回動可能に水平姿勢に向けて付勢され
た押えレバー４８が配設されている。この昇降台４１の
昇降動作によって、キャリア３０内に収容された各ウエ
ハ１が最下段のものから順次所定の取り出し高さ位置に
位置決めされる。

【００４７】さらに、ウエハ１のキャリア３０からの取
り出し方向を前方として、昇降台４１の後部（図の右端
部）にはキャリア３０内のウエハ１の後端縁両側部に係
合する一対の位置決めバー５０が立設されている。ま
た、キャリア３０の前面部に入り込んで内部に収容され
ているウエハ１のオリフラ１ａにほぼ係合するシャッタ
５１が固定フレーム４２側から延設されている。このシ
ャッタ５１の下端はウエハ１の取り出し高さ位置より若
干上方に位置し、ウエハ１の取り出し動作と干渉しない
ように配設されている。シャッタ５１は、図７及び図８
に示すように、固定フレーム４２の背面側にスライドガ
イド５２にて取り出し方向に移動自在に支持された摺動
部材５３に取付けられており、この摺動部材５３を取り
出し方向後方側に付勢するばね５４と、ウエハ１が位置
決めバー５０に当接した状態でシャッタ５１がオリフラ
１ａとの間に微小隙間（０．５ｍｍ程度）をあけた位置
で停止するように摺動部材５３が当接するストッパ５５
と、摺動部材５３がストッパ５５に当接する位置まで移
動しないときにそれを検出するセンサ５６とが配設され
ている。これら位置決めバー５０とシャッタ５１にてウ
エハ１が位置決めされるとともに、オリフラ１ａの位置
が正しく前方に位置していないときには、摺動部材５３
がストッパ５５に当接せず、センサ５６にて検出され
る。以上の機構により、昇降台４１上でウエハ１の概略
位置決めするとともにウエハ１のキャリア３０からの飛
び出しを防止し、さらにウエハ１のオリフラ１ａの位置
を検出するオリフラ位置検出手段５７が構成されてい
る。５８は昇降台４１の上昇限位置や下降限位置と、そ
れらをオーバーしたときの安全停止位置と、原点位置を
それぞれ検出するためのリミットスイッチである。

【００４８】また、図９に搬出ステーション６のリフタ
４０Ａを示す。このリフタ４０Ａも搬入ステーション２
におけるリフタ４０とほぼ同一の構成であり、対応する
構成要素に同一番号を付して相違点のみを説明する。リ
フタ４０Ａでは、位置決めバー５０や摺動部材５３のセ
ンサ５６は不要であるために設けられていず、キャリア
３０の有無を検出するキャリア有無検出センサ５８が設
けられている。なお、このリフタ４０Ａではシャッタ５
１を固定的に設けてもよい。

【００４９】次に、取出手段７及び挿入手段８につい
て、図１０、図１１を参照して説明する。なお、両者は
ほぼ同一構成であるので、取出手段７を主として説明
し、挿入手段８は相違点のみを説明する。

【００５０】図１０において、前部固定フレーム６０の
背面側に配設されたスライドガイド６１にて可動支持部
材６３の下部が左右方向（ウエハ１の取り出し方向）に
往復移動自在に支持され、かつ同じく前部固定フレーム
６０の背面側に配設されたロッドレスシリンダ６２の可
動部６２ａに連結されて駆動及び位置決め可能に構成さ
れている。可動支持部材６３の上部にはスライドガイド
６４を介して支持腕６５の基部６５ａが可動支持部材６
３の移動方向に移動可能に取付けられ、この支持腕６５
の昇降台４１側に延出された先端部にウエハ１を下方か
ら受けて支持するウエハ受け部６６が設けられ、その先
端両側に一対の位置決めローラ６７が設けられている。
支持腕６５の基部６５ａは、ばね６８にてストッパ６９
に当接する位置まで昇降台４１側に向けて移動付勢さ
れ、さらに移動時にウエハ受け部６６が障害物に衝突し
てばね６８に抗して移動したときにこれを検出するセン
サ７０が設けられ、直ちに動作を停止して破損防止を図
るように構成されている。

【００５１】また、支持腕６５の基部６５ａに、ガイド
付きシリンダ７１を介して規制腕７２の基部７２ａが可
動支持部材６３の移動方向に移動可能に取付けられ、こ
の規制腕７２の先端部にはウエハ受け部６６の基端側に
適当間隔あけて対向する規制部７３が設けられ、その先
端部にウエハ１のオリフラ１ａに係合する一対の位置規
制ローラ７４が設けられている。そして、ばね７１ａに
て規制腕７２の基部７２ａが先端の規制部７３がウエハ
受け部６６側に近付くように常時移動付勢され、かつ上
記ガイド付きシリンダ７１にてばね７１ａの付勢力に抗
して離間駆動するようにするように構成されている。ま
た、規制部７３の一側部にオリフラ１ａを検出するオリ
フラ検出センサ７５が配設されている。

【００５２】かくして、図１１に示すように、支持腕６
５先端のウエハ受け部６６をキャリア３０における現在
最下段のウエハ１の下方に挿入して位置決めローラ６７
をウエハ１の外周縁の外側に位置させ、その状態で昇降
台４１を下降させてウエハ１をウエハ受け部６６上に支
持し、その後規制腕７２を支持腕６５に対して移動させ
て位置決めローラ６７と位置規制ローラ７４にてばね７
１ａの付勢力による適正な荷重でウエハ１を挟持するこ
とによりウエハ１が位置規制される。さらに、オリフラ
検出センサ７５にてオリフラ１ａの位置が正しいことが
確認される。また、この規制腕７２が位置決めローラ６
７と位置規制ローラ７４の間が開いてることを検出する
センサ７６とウエハ１が無いために規制腕７２がそれよ
りも移動したことを検出するセンサ７７と、ウエハ１を
オリフラ１ａ位置で正しく挟持した位置まで移動したこ
とを検出するセンサ７８とが配設されている。そして、
上記位置決めローラ６７と位置規制ローラ７４にてウエ
ハ１の位置規制手段７９が構成されている。

【００５３】挿入手段８においては、ウエハ受け部６６
上のウエハ１を搬出ステーション６のキャリア３０内に
挿入するだけでで良いので、規制腕７２及びそれに関連
する構成要素が設けられていず、その代わりウエハ受け
部６６に吸着チャック８０が設けられている。

【００５４】次に、移載手段９について、図１２を参照
して説明する。ウエハ１の移動ラインと平行な移動手段
８１にて駆動されて搬入側移載ステーション３とボンデ
ィングステーション４と搬出側移載ステーション５との
間で移動及び位置決め可能なる移動台８２が設けられて
いる。移動手段８１はその移動範囲に配設されたボール
ねじ８３をサーボモータ８４にて回転駆動するように構
成され、このボールねじ８３に螺合させたナット体が移
動体８２に固定されている。移動体８２には昇降体８５
が上下移動自在に取付けられ、ばね８５ａにて常時上限
位置に向けて付勢されるとともに内蔵されたシリンダに
て下限位置に移動駆動される。この昇降体８５の上端部
からウエハ１の移動ラインの直上に位置するようにチャ
ック手段８６が延設されている。チャック手段８６はシ
リンダ８６ａにて互いに接近離間可能な一対のチャック
杆８７を備え、各チャック杆８７にそれぞれ一対のチャ
ッキングピン８８がフローティング機構８９を介して垂
設されている。チャッキングピン８８の下端にはウエハ
１の落下防止用の鍔８８ａが突設されている。

【００５５】かくして、搬入側移載ステーション３又は
ボンディングステーション４においてチャック手段８６
を開いた状態で昇降体８５を下降させ、チャック手段８
６を閉じることによって４つのチャッキングピン８８に
てウエハ１を把持し、次に昇降体８５を上限位置まで上
昇させ、移動手段８１にて移動体８２をボンディングロ
ッドレスシリンダ６２の可動部６２ａに連結されて駆動
及び位置決め可能に構成されている。可動支持部材６３
の上部にはスライドガイド６４を介して支持腕６５の基
部６５ａが可動支持部材６３の移動方向に移動可能に取
付けられ、このステーション４又は搬出側移載ステーシ
ョン５位置まで移動させ、昇降体８５を下降させ、チャ
ック手段８６を開くことによってウエハ１を移載するこ
とができる。その際、チャッキングピン８８がフローテ
ィング機構８９を介して垂設されているので、チャック
キング時にウエハ１に欠けを生じる恐れがない。

【００５６】次に、ボンディングステージ１０につい
て、図１３〜図１５を参照して説明する。ステージプレ
ート９１とその下部のヒートブロック９２とを備え、ス
テージプレート９１の上面には、ウエハ１が余裕を持っ
て嵌まり込むように両側にそれぞれ各一対合計４つの規
制ローラ９３が配設され、さらにステージプレート９１
の両側にはオリフラ１ａに係合する一対の当接ローラ９
４を有する規制部９５がそれぞれ反対側に位置する各対
の規制ローラ９３に対向するように配設され、規制部９
５にてウエハ１を規制ローラ９３に向けて押し付けてウ
エハ１の位置規制を行うように構成されている。この規
制部９５はばね９６にて規制方向に向けて常時付勢され
るとともに、規制解除方向に移動駆動させるシリンダ
（図示せず）がステージプレート９１の裏面側に配設さ
れている。また、一方（図の右側）の規制部９４の近傍
にオリフラ１ａを検出するオリフラ検出センサ９７が配
設されている。

【００５７】また、ステージプレート９１には、ウエハ
１の吸着及び浮上用の吸着・浮上兼用エア口１０１と、
ウエハ１を旋回させるように周方向に同一方向に斜めに
傾斜させて開口させた旋回用エア噴出口１０２と、ウエ
ハ１の旋回時にウエハ１が振れ回りしてふらつくことが
ないようにウエハ１を一方（図の右側）の一対の規制ロ
ーラ９３に向けて付勢する片寄せ用エア噴出口１０３と
が設けられている。片寄せ用エア噴出口１０３は、旋回
用エア噴出口１０２から噴出される旋回気流と干渉し合
わないように、その旋回気流の半径の内側に配置され、
吸着・浮上兼用エア口１０１は旋回気流の半径の外側と
内側とに配置されている。また、ステージプレート９１
の周縁部の適当箇所に捨てボンディング部１０４が配設
され、捨てボンディング用のチップを吸着する吸着穴１
０４ａが設けられている。

【００５８】ヒートブロック９２には、カートリッジヒ
ータ１０５が数本挿入されるとともに、熱電対１０６が
埋設され、２７０℃程度の温度の制御するように構成さ
れている。ヒートブロック９２は左右一対の放熱性の高
い脚部材１０７によって支持されている。

【００５９】かくして、ウエハ１が移載手段９にてボン
ディングステージ１０上の４つの規制ローラ９３の内側
にオリフラ１ａを図１３、図１４の左側に向けて移載さ
れると、左側の規制部９５を規制動作させ、その当接ロ
ーラ９４をオリフラ１ａに係合させてウエハ１を右側の
一対の規制ローラ９３に向けて押し付け、これら当接ロ
ーラ９４と規制ローラ９３にてウエハ１を位置規制す
る。その状態で吸着・浮上兼用エア口１０１にてウエハ
１を吸着固定し、ボンディングヘッド１１にてウエハ１
のボンディングヘッド１１に近い側の半分の領域のＩＣ
チップに対してバンプ２８を形成する。

【００６０】次いで、ウエハ１の吸着及び左側の規制部
９５による規制を解除し、吸着・浮上兼用エア口１０１
からエアを吹き出してウエハ１を浮上させるとともに、
片寄せ用エア噴出口１０３からエアを吹き出してウエハ
１を図の右側の一対の規制ローラ９３に係合させ、その
状態で旋回用エア噴出口１０２からエアを吹き出してウ
エハ１を旋回させる。このようにウエハ１の旋回時にウ
エハ１を一対の規制ローラ９３に係合させることにより
ウエハ１が振れ回りしてふらつくことがなく、一定位置
で旋回させることができる。そして、ウエハ１のオリフ
ラ１ａが右側の規制部９５に対向する位置までウエハ１
が反転旋回すると、オリフラ検出センサ９７にて検出さ
れるので直ちに浮上と旋回を停止させ、右側の規制部９
５を規制動作させ、その当接ローラ９４をオリフラ１ａ
に係合させてウエハ１を左側の一対の規制ローラ９３に
向けて押し付け、これら当接ローラ９４と規制ローラ９
３にてウエハ１を位置規制する。その状態で吸着・浮上
兼用エア口１０１にてウエハ１を吸着固定し、ボンディ
ングヘッド１１にてウエハ１のボンディングヘッド１１
に近い側となった残りの半分の領域のＩＣチップに対し
てバンプ２８を形成し、ウエハ１の全面に対するバンプ
２８の形成が完了する。

【００６１】このように、ウエハ１を半分の領域づつバ
ンプを形成することにより、ボンディングヘッド１１の
移動範囲を小さくでき、それによってボンディングヘッ
ド１１の剛性や寸法精度を確保して高精度のバンプ形成
が実現できる。

【００６２】また、バンプ形成動作中にボール未形成ト
ラブル等が発生して捨てボンディングが必要になった場
合には、ボンディングヘッド１１をステージプレート９
１上に設定されている専用の捨てボンディング部１０４
に自動的に移動させて捨てチップに対してボンディング
を行うことによってボールを形成し、速やかに効率良く
正常なバンプ形成動作に復帰することができる。このよ
うな専用の捨てボンディング部１０４を設けていること
により、ウエハ１の周辺部に捨てボンディング可能な領
域を探して捨てボンディングを行う場合のように作業効
率が低下したり、製品であるウエハ１の表面を汚す恐れ
を無くすことができる。

【００６３】ところで、バンプ２８を形成した後に長時
間高温に晒すと、バンプ２８と電極２７の素材との間で
の冶金的な反応によってバンプ２８の強度が低下する恐
れがある。しかるに、ウエハ１の全面にバンプ２８を形
成するのには長時間を要するとともに、図１３、図１４
の図示例ではステージプレート９１の全面をその下面配
置したヒートブロック９２にて均一に所定温度に加熱し
ているため、先に形成したバンプ２８の強度が低下する
恐れがある。

【００６４】このような課題を解決するには、図１５
（ａ）、（ｂ）に示すように、ステージプレート９１の
ボンディングヘッド１１に近い側の半分に当たるボンデ
ィング作業領域１１０（斜線で表示）の下部にのみヒー
トブロック９２を配設することにより、残りのボンディ
ングしない非作業領域１１１ではステージプレート９１
及びウエハ１の温度を下げるようにすればよい。その
際、非作業領域１１１でもボンディング作業領域１１０
との境界に近い部分ではヒートブロック９２の熱影響を
受けて高温に晒されるため、バンプ形成をボンディング
作業領域１１０と非作業領域１１１の境界に近い側では
なく、ボンディングヘッド１１に近い側の部分から先に
行うようにすることで、ボンディング作業領域１１０と
非作業領域１１１の境界に近い部分に形成されたバンプ
２８が高温に晒される時間が長くなることがなく、ウエ
ハ１全面のバンプ２８の強度低下を防止できる。

【００６５】また、図１５（ｃ）に示すように、ステー
ジプレート９１の下面全面にヒートブロック９２を配置
するとともに、ボンディング作業領域１１０に対応する
カートリッジヒータ１０５ａと非作業領域１１１に対応
するカートリッジヒータ１０５ｂとで制御温度を異なら
せ、例えばカートリッジヒータ１０５ａは２７０℃に温
度制御し、カートリッジヒータ１０５ｂはウエハ１の予
熱のために１００℃程度に温度制御するようにしてもよ
い。さらに、図１５（ｄ）に示すように、図１５
（ａ）、（ｂ）の構成に加えて非作業領域１１１におい
てヒートブロック９２の熱影響を受けて高温になり易い
中央部分でステージプレート９１に切欠１１２を形成
し、ステージプレート９１による熱伝達を防止し、高温
になるのを防止するようにすることもできる。

【００６６】また、上記ボンディング作業時には、図１
６に示すように、ウエハ１に形成されている多数のＩＣ
チップ１２１を複数づつグルーピングしてウエハ１を複
数のブロック１２２に分割し、ブロック１２２毎に順次
ボンディング作業を行う。そのボンディング作業にあた
っては、各ＩＣチップの位置とボンディングステージ１
０の基準線に対するウエハ１の基準線の傾きを検出して
ボンディング位置データを補正しながらボンディングを
行うが、ウエハ１の基準線を検出するのに、隣接するブ
ロック１２２、１２２間でウエハ１の基準線と平行する
方向に互いに対応するＩＣチップ１２１、１２１の中心
位置１２１ａを求め、その中心１２１ａ、１２１ａを結
ぶ直線１２３によって求める。そして、その直線１２３
とボンディングステージ１０の基準線１２４との傾き１
２５を求め、そのブロック１２２内のＩＣチップ１２１
の検出位置と上記検出した傾き１２５にてボンディング
位置データを補正して各ＩＣチップ１２１のボンディン
グ作業を順次行う。

【００６７】１つのブロック１２２のボンディング作業
が完了すると、次のブロック１２２に移行して同様の動
作を繰り返すが、その際に上記傾き１２５を検出するた
めに設定されるＩＣチップ１２１認識用のウインドウ１
２６は、先に検出した傾き１２５に基づいて補正した位
置に設定することによって、ボンティングヘッド１１に
搭載されている認識カメラ２４の視野が狭くても隣接す
るブロック１２２の対応するＩＣチップ１２１を確実に
視野に収めて傾き１２５を検出できる。

【００６８】このように、ブロック１２２毎にＩＣチッ
プ１２１の位置とウエハ１の傾きを認識してボンディン
グすることにより、ウエハ１の熱膨張を吸収しながら認
識回数を削減して精度良く、生産性の高いボンディング
ができる。また、傾き検出専用の視野の広い認識カメラ
を必要とせずに、また短い認識動作で高能率で傾きを検
出できる。

【００６９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、リフタにキャ
リア内のウエハ位置を規制するとともにウエハのオリフ
ラ位置を検出するオリフラ位置検出手段を設け、取出手
段にウエハの位置規制手段を設けているので、キャリア
をリフタに設置した状態でキャリア内のウエハ全体の位
置を規制できるとともにオリフラの位置を検出できるた
め、オリフラの位置が適正でない場合に作業者が修正す
ることによりオリフラの位置が全て正しい状態でウエハ
を取出手段に受け渡すことができ、また位置決めされた
ウエハを取出手段上に適正に受け取って位置規制手段に
てウエハの位置を規制し、この取出手段を次の移載ステ
ーションに移動させて位置決めすることによりウエハを
高精度に位置決めすることができる。従って、簡単な構
成にて特に位置決めに時間を要することなく、キャリア
から順次ウエハを取り出して高精度に位置決めすること
ができ、またキャリア内に収容されているウエハが動作
中の振動によって飛び出す恐れもない等の効果を発揮す
る。

【００７０】請求項２の発明によれば、上記オリフラ位
置検出手段を、キャリア内のウエハのオリフラとは反対
側縁部に係合する一対の位置決めバーと、キャリア内の
ウエハのオリフラに対して略係合する位置に向けて弾性
的に移動付勢されたシャッタと、シャッタがオリフラに
対して略係合する位置から外れているときに検出するセ
ンサにて構成しているので、リフタに位置決めバーと可
動構成のシャッタとシャッタの位置を検出するセンサを
設けるだけの簡単な構成で、キャリア内のウエハの位置
規制を行うと同時にオリフラの位置を検出することがで
きる。

【００７１】請求項３の発明によれば、上記取出手段の
位置規制手段を、キャリアからウエハを受けて支持する
ウエハ受け部の先端に適当間隔あけて配設された一対の
位置決めローラと、ウエハ受け部の基端に対して遠近方
向に移動可能でかつウエハのオリフラに係合する一対の
位置規制ローラを配設された規制部にて構成しているの
で、ウエハ受け部上にウエハを受けて規制部をウエハ受
け部の基部に向けて接近動作させるだけの機構と動作に
よって、ウエハ受け部先端の一対の位置決めローラと規
制部の一対の位置規制ローラにてオリフラの位置を含め
てウエハの位置を高精度に位置決めすることができる。

【００７２】請求項４の発明によれば、ボンディングス
テージ上面の左右両側に、各一対の規制ローラを配設す
るとともにウエハのオリフラに係合して反対側の規制ロ
ーラに向けてウエハを押し付けてウエハの位置規制を行
う規制部を設け、かつウエハを反転させる反転手段を設
けているので、ウエハを反転させて半分づつバンプを形
成することができ、その分ボンディングヘッドの移動範
囲を小さくできることによりボンディングヘッドの剛性
及び精度を容易に確保でき、安価に高精度のバンプ形成
を実現することができ、またウエハのオリフラが何れの
向きになっている場合にも規制部と規制ローラにてウエ
ハを位置決めできるので、簡単な構成で精度良くウエハ
を位置決めできる。

【００７３】請求項５の発明によれば、上記反転手段
を、ウエハを浮上させる浮上用エア噴出手段と、ウエハ
を旋回させる旋回用エア噴出手段と、旋回状態のウエハ
を一側の規制ローラ対に当て付ける片寄せ用エア噴出口
と、ウエハが当て付けられる規制ローラ側に配設された
オリフラ検出センサにて構成したので、エアにてウエハ
を浮上させた状態で旋回させて反転させることができて
高温のボンディングステージにおいても簡単な構成でウ
エハを旋回させることができ、かつウエハを一側の規制
ローラ対に当て付けて旋回させるので、旋回エアの微妙
な乱れによってウエハに変則的な動きが発生する恐れが
なく、オリフラを検出した時点で旋回を停止して規制部
と規制ローラにてウエハを位置決めすることによりウエ
ハを安定的に適正に位置決めすることができる。

【００７４】請求項６の発明によれば、ボンディングス
テージ上でウエハに対してボンディングヘッドにてバン
プを形成するバンプボンダーにおいて、ウエハを反転さ
せる反転手段と、ボンディングステージのボンディング
ヘッドに近い半分をボンディング作業領域としてこのボ
ンディング作業領域の温度を所定温度に設定し、残りの
非作業領域を所定温度よりも低い温度に設定する手段を
設けたので、反転手段にてウエハを反転してウエハの半
分の領域にバンプを形成した後ウエハを反転させて残り
の半分の領域にバンプを形成することができて請求項４
の発明と同様の効果が得られるとともに、ボンディング
作業領域で先に形成されたバンプが非作業領域に移動す
ると低温状態にされるため、バンプが形成された後長時
間高温の晒された場合に生じるバンプの強度低下を効果
的に防止することができる。

【００７５】請求項７の発明によれば、ボンディングス
テージをステージプレートの下部にヒートブロックを配
設して構成し、ステージプレートのボンディング作業領
域の下部にのみヒートブロックを配設しているので、簡
単にボンディング作業領域をヒートブロックにて所定温
度に制御できるとともに非作業領域を低温に設定するこ
とができる。

【００７６】請求項８の発明の発明によれば、非作業領
域におけるボンディング作業領域と隣接する部分の少な
くとも一部において、ステージプレートに切欠を形成し
ているので、切欠を設けるという簡単な手段にてより効
果的にかつ非作業領域の全体を均等に低温に設定するこ
とができる。

【００７７】請求項９の発明によれば、ヒートブロック
にてステージプレートのボンディング作業領域の下部で
は所定のボンディング作業に適した温度に、非作業領域
の下部では所定の予熱温度に設定するようにしているの
で、ウエハに急激な温度変化を与えることなく、かつ形
成したバンプの強度低下も確実に防止することができ
る。

【００７８】請求項１０の発明によれば、ボンディング
ステージ上に供給されたウエハに対してボンディングヘ
ッドにてバンプを形成するバンプボンダーにおいて、ボ
ンディングステージ上の周縁部に捨てボンディング用の
チップを吸着する吸着穴を有する捨てボンディング部を
配設したので、ボール未形成トラブル時などに自動的に
捨てボンディング部でボールを形成して正常作業に復帰
できて作業効率を向上でき、また製品のウエハ上で捨て
ボンディングを行わないためにその表面を汚す危険性も
ないという効果を発揮する。

【００７９】請求項１１の発明によれば、ボンディング
ステージのボンディングヘッドに近い半分をボンディン
グ作業領域としてウエハの略半分にバンプを形成した
後、ウエハを反転させて残りの略半分にバンプを形成す
るとともに、ボンディング作業領域でのバンプ形成時に
ボンディング作業領域と非作業領域の境界から離れた側
から境界に近い側に向けて順次バンプを形成するので、
上記請求項４の発明と同様の効果を発揮するとともに、
バンプ形成をボンディング作業領域と非作業領域の境界
から離れた側から先に行うことで、非作業領域のボンデ
ィング作業領域との境界に近い部分はボンディング作業
領域の熱影響を受けて高温に晒されても、ボンディング
作業領域と非作業領域の境界に近い部分に形成されたバ
ンプが高温に晒される時間が長くなることがなく、ウエ
ハ全面のバンプの強度低下を防止することができる。

【００８０】請求項１２の発明によれば、ウエハを複数
のＩＣチップ毎にグルーピングしたブロックに分割して
ブロック毎にバンプ形成し、かつその際のボンディング
位置データの補正に必要なウエハの傾き検出を、隣接す
るブロックにおけるウエハ基準線方向に互いに対応する
ＩＣチップの中心を結ぶ直線とボンディングステージの
基準線との傾きにて検出するとともに、検出結果により
次の傾き検出時の認識ウインド位置を補正するので、ブ
ロック毎にＩＣチップの位置とウエハの傾きを認識して
ボンディングすることにより、ウエハの熱膨張を吸収し
ながら認識回数を削減して精度良く、生産性の高いボン
ディングができ、また傾き検出専用の視野の広い認識カ
メラを必要とせずにかつ短い認識動作で高能率で傾きを
検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のバンプボンダーの全体配
置構成を示す平面図である。

【図２】同実施形態のボンディングヘッドにおけるワイ
ヤ供給機構の斜視図である。

【図３】同実施形態のボンディングヘッドをワイヤ供給
機構を省略して示した斜視図である。

【図４】同実施形態のボンディング作業工程を示し、
（ａ）はボール形成工程の断面図、（ｂ）はボールを電
極に接合する工程の断面図、（ｃ）はワイヤを切断して
バンプを形成する工程の断面図である。

【図５】同実施形態におけるウエハ搬送用のキャリアを
示し、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面平面図、（ｂ）
は正面図、（ｃ）は底面図である。

【図６】同実施形態の搬入ステーションに配設されるリ
フタの要部構成を示す斜視図である。

【図７】図６のリフタを背面側から見た要部の斜視図で
ある。

【図８】図６のリフタにおけるオリフラ位置検出手段を
示す平面図である。

【図９】同実施形態の搬出ステーションに配設されるリ
フタの要部構成を示す斜視図である。

【図１０】同実施形態の取出手段及び挿入手段の概略構
成を示す斜視図である。

【図１１】同実施形態の取出手段の動作状態を示し、
（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。

【図１２】同実施形態の移載手段の斜視図である。

【図１３】同実施形態のボンディングステージの斜視図
である。

【図１４】同ボンディングステージの平面図である。

【図１５】同実施形態のボンディングステージの変形構
成例を示し、（ａ）は第１の変形例の平面図、（ｂ）は
同斜視図、（ｃ）は第２の変形例の平面図、（ｄ）は第
３の変形例の平面図である。

【図１６】同実施形態のボンディング作業方法の説明図
であり、（ａ）はウエハに対するブロック設定状態の説
明図、（ｂ）はブロックの詳細とウエハの基準線の傾き
検出方法の説明図である。

【図１７】従来例のウエハの基準線の傾き検出方法の説
明図である。

【図１８】従来例のワイヤボンディングを行うボンダー
の正面図である。

【符号の説明】

１ ウエハ １ａ オリフラ ２ 搬入ステーション ３ 搬入側移載ステーション ４ ボンディングステーション ７ 取出手段 ９ 移載手段 １０ ボンディングステージ １１ ボンディングヘッド ３０ キャリア ４０ リフタ ５０ 位置決めバー ５１ シャッタ ５３ 摺動部材 ５４ ばね ５５ ストッパ ５６ センサ ５７ オリフラ位置検出手段 ６６ ウエハ受け部 ６７ 位置決めローラ ７３ 規制部 ７４ 位置規制ローラ ７９ 位置規制手段 ９１ ステージプレート ９２ ヒートブロック ９３ 規制ローラ ９５ 規制部 ９７ オリフラ検出センサ １０１ 吸着・浮上兼用エア口 １０２ 旋回用エア噴出口 １０３ 片寄せ用エア噴出口 １０４ 捨てボンディング部 １０４ａ 吸着穴 １１０ ボンディング作業領域 １１１ 非作業領域 １１２ 切欠 １２１ ＩＣチップ １２２ ブロック １２３ 直線 １２４ ステージ基準線 １２５ 傾き １２６ ウインドウ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 雅也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 前 貴晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 馬屋原 潔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハを互いに適当間隔をあけて積層状
   態で収容したキャリアを設置するリフタを設けた搬入ス
   テーションと、キャリア内から取出手段にて順次取り出
   されたウエハが順次位置決めされる移載ステーション
   と、移載ステーションから移載手段にてボンディングス
   テージ上に移載されたウエハに対してボンディングヘッ
   ドにてバンプを形成するボンディングステーションとを
   有するバンプボンダーにおいて、リフタにキャリア内の
   ウエハ位置を規制するとともにウエハのオリフラ位置を
   検出するオリフラ位置検出手段を設け、取出手段にウエ
   ハの位置規制手段を設けたことを特徴とするバンプボン
   ダー。
2. 【請求項２】 オリフラ位置検出手段は、キャリア内の
   ウエハのオリフラとは反対側縁部に係合する一対の位置
   決めバーと、キャリア内のウエハのオリフラに対して略
   係合する位置に向けて弾性的に移動付勢されたシャッタ
   と、シャッタがオリフラに対して略係合する位置から外
   れているときに検出するセンサとを備えたことを特徴と
   する請求項１記載のバンプボンダー。
3. 【請求項３】 取出手段の位置規制手段は、キャリアか
   らウエハを受けて支持するウエハ受け部の先端に適当間
   隔あけて配設された一対の位置決めローラと、ウエハ受
   け部の基端に対して遠近方向に移動可能でかつウエハの
   オリフラに係合する一対の位置規制ローラを配設された
   規制部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のバン
   プボンダー。
4. 【請求項４】 ボンディングステージ上に供給されたウ
   エハに対してボンディングヘッドにてバンプを形成する
   バンプボンダーにおいて、ボンディングステージ上面の
   左右両側に、各一対の規制ローラを配設するとともにウ
   エハのオリフラに係合して反対側の規制ローラに向けて
   ウエハを押し付けてウエハの位置規制を行う規制部を設
   け、かつウエハを反転させる反転手段を設けたことを特
   徴とするバンプボンダー。
5. 【請求項５】 反転手段は、ウエハを浮上させる浮上用
   エア噴出手段と、ウエハを旋回させる旋回用エア噴出手
   段と、旋回状態のウエハを一側の規制ローラ対に当て付
   ける片寄せ用エア噴出口と、ウエハが当て付けられる規
   制ローラ側に配設されたオリフラ検出センサとを備えた
   ことを特徴とする請求項４記載のバンプボンダー。
6. 【請求項６】 ボンディングステージ上に供給されたウ
   エハに対してボンディングヘッドにてバンプを形成する
   バンプボンダーにおいて、ウエハを反転させる反転手段
   と、ボンディングステージのボンディングヘッドに近い
   半分をボンディング作業領域としてこのボンディング作
   業領域の温度を所定温度に設定し、残りの非作業領域を
   所定温度よりも低い温度に設定する手段を設けたことを
   特徴とするバンプボンダー。
7. 【請求項７】 ボンディングステージを、ステージプレ
   ートの下部にヒートブロックを配設して構成し、ステー
   ジプレートのボンディング作業領域の下部にのみヒート
   ブロックを配設したことを特徴とする請求項６に記載の
   バンプボンダー。
8. 【請求項８】 非作業領域におけるボンディング作業領
   域と隣接する部分の少なくとも一部において、ステージ
   プレートに切欠を形成したことを特徴とする請求項７に
   記載のバンプボンダー。
9. 【請求項９】 ボンディングステージをステージプレー
   トの下部にヒートブロックを配設して構成し、ヒートブ
   ロックの制御温度を、ステージプレートのボンディング
   作業領域の下部では所定のボンディング作業に適した温
   度に、非作業領域の下部では所定の予熱温度に設定した
   ことを特徴とする請求項６に記載のバンプボンダー。
10. 【請求項１０】 ボンディングステージ上に供給された
    ウエハに対してボンディングヘッドにてバンプを形成す
    るバンプボンダーにおいて、ボンディングステージ上の
    周縁部に捨てボンディング用のチップを吸着する吸着穴
    を有する捨てボンディング部を配設したことを特徴とす
    るバンプボンダー。
11. 【請求項１１】 ボンディングステージ上に供給された
    ウエハに対してボンディングヘッドにてバンプを形成す
    るバンプ形成方法において、ボンディングステージのボ
    ンディングヘッドに近い半分をボンディング作業領域と
    してウエハの略半分にバンプを形成した後、ウエハを反
    転させて残りの略半分にバンプを形成するとともに、ボ
    ンディング作業領域でのバンプ形成時にボンディング作
    業領域と非作業領域の境界から離れた側から境界に近い
    側に向けて順次バンプを形成することを特徴とするバン
    プ形成方法。
12. 【請求項１２】 ボンディングステージ上に供給された
    ウエハに対してボンディングヘッドにてバンプを形成す
    るバンプ形成方法において、ウエハを複数のＩＣチップ
    毎にグルーピングしたブロックに分割してブロック毎に
    バンプを形成し、かつその際のボンディング位置データ
    の補正に必要なウエハの傾き検出を隣接するブロックに
    おけるウエハ基準線方向に互いに対応するＩＣチップの
    中心を結ぶ直線とボンディングステージの基準線との傾
    きにて検出するとともに、検出結果により次の傾き検出
    時の認識ウインドウ位置を補正することを特徴とするバ
    ンプ形成方法。