JPS5824017B2 - チツプボンダ−における反転装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置を製造するために基板の回路面に直
接チップをボンディングするチップボンダーにおける反
転装置に関するものである。

最近、電子製品の発展と共によりコストダウンするため
に、時計、電卓、厚膜ＩＣ等においては基板の回路面に
直接チップをボンディングすることが行なわれつつある
。

この場合、第１図に示すようにチップ１はその回路面１
ａに傷、汚れ等を付けないように、回路面１ａを上向き
にして収納トレー２に収納されている。

そして、第２図に示すように、基板３の回路面３ａ上の
パッド３ｂにチップ１のバンプ１ｂをボンディングする
場合は、基板３の回路面３ａは上向きで、チップ１の回
路面１ａは下向きで行なわれる。

このように、チップ１は回路面１ａが上向きで収納トレ
ー２に収納され、基板３にボンディングする時は回路面
１ａが下向きであるので、収納トレー２よりボンディン
グ位置に搬送する途中でチップ１を吸着する吸着アーム
軸（図示せず）を反転させることを必要とする。

従来、チップを吸着する吸着アーム軸を反転させるには
モータを一定角度往復回転させることにより行なわれて
いる。

しかしながら、モータを正逆往復回転させるにはレバー
シグナルモータ、直流モータ等の特定のモータを使用し
なければならず、また一定角度回転の検出及びモータの
停止精度を確保するために制御回路が複雑になり、高価
になる欠点があった。

また他の方法として、ラックとピニオンを組合せ、ピニ
オン軸に吸着アーム軸を連結し、ラックをエアーシリン
ダ、ソレノイド等で直線的に往復動させ、これにより吸
着アーム軸を正逆往復回転させることも行なわれている
が、これも機構的に複雑になる欠点を有する。

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、簡
潔な構造でコストダウンが図れるチップボンダーにおけ
る反転装置を提供することを目的とする。

以下、本発明を図示の実施例により説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す概略斜視図である。

１０は吸着アーム軸１１の反転機構（後記する）を内蔵
する枠体、１２は吸着アーム軸１１の先端に設けられた
吸着ノズルで、真空回路のチューブ１３によりチップ１
を吸着する。

１４は吸着アーム軸１１を駆動する一方向回転のモータ
で、枠体１０に固定されている。

１５は吸着ノズル１２よりチップ１を受は取りボンディ
ング位置又はチップ位置修正ステーションに搬送する作
業具で、吸着アーム軸１１が鎖線で示すように反転した
場合に吸着ノズル１２の上方に位置するようになつてい
る。

なお、チップ１を収納する収納トレー２は吸着ノズル１
２によりチップ３が持ち去られると、次のチップ３が吸
着ノズル１２の真下に来るように図示しない移動台に保
持されている。

第４図、第５図は吸着アーム軸１１の反転機構を示し、
第４図は第３図のＡ−Ａ線断面図、第５図は第３図のＢ
−Ｂ線断面図である。

２０はモータ１４の出力軸２１にねじ２２で固定され一
方向回転するカム、２３は枠体１０に両端を保持された
支点軸２４に回転自在に軸支された揺動レバーで、この
揺動レバー２３に設けられたカムフォロアー２５がカム
２０に圧接するようにばね２６で付勢されている。

２７は枠体１０に両端を回転自在に保持された軸２８に
ねじ２９で固定された扇型状の歯車、３０は揺動レバー
２３と歯車２７を連結する連結棒で、この両端にはそれ
ぞれユニボール３１，３２が螺合され、一方のユニボー
ル３１は揺動レバー２３の上部端にボルト３３で回動自
在に連結され、他方のユニボール３２は歯車２Ｔの平面
中央に同様にボルト３４で回動自在に連結されている。

３５は歯車２７の片側端面に当接するように枠体１０に
螺合されたストッパー、３６は吸着アーム軸１１にねじ
３７で固定されたピニオンで、歯車２７に噛合している
。

次にかから構成される装置の作動について説明する。

吸着ノズル１２が第３図に示すチップ１上のＣ位置で図
示しない制御で真空回路が開きチップ１を吸着する時、
第４図に示すカム２０の最小径の停止部分２０ａでその
吸着が行なわれる。

カム２０がＤ方向に回転して上昇曲線２０ｂにさしかか
ると、揺動レバー２３は時計方向に回動し、歯車２７は
連結棒３０を介して同方向に回動する。

これによりピニオン３６は反時計Ｅ方向に回動し、この
ピニオン３６に固定された吸着アーム１１も第３図に２
点鎖線で示すようにＥ方向に回動し、カム２０の最大径
の停止曲線２０Ｃに達すると、吸着ノズル１２はＦ位置
に位置する。

カム２０の停止曲線２０ｃの所で図示しない駆動機構に
より作業具１５が吸着ノズル１２上に下降してくると、
図示しないタイミング制御で吸着ノズル１２の真空が遮
断され、逆に作業具１５に真空が通じてチップ１を吸着
ノズル１２より作業具１５が吸着し、作業具１５は上動
する。

続いてカム２０が下降曲線２０ｄに達すると、揺動アー
ム２３はばね２６の付勢力で反時計方向に回動を開始し
、カム２０が停止曲線２０ａに達すると吸着ノズル１２
は前記と逆方向に回動して元のＣ位置に戻る。

以後、前記動作を繰返して順次チップ１を反転給送する
。

前記吸着ノズル１２のＣ位置における回転最終位置の調
整は、ストッパー３５を進退させ、歯車２７に当接する
位置を調整することにより行なうことができる。

またＦ位置における回転最終位置の調整は、連結棒３０
の両端をそれぞれユニボール３１．３２に、一端は右ね
じ、他端は左ねじて螺合させることにより、このねじ込
み量を変えることにより行なうことができる。

また吸着アーム１１は１８０°反転に限らず、任意の角
度θ回転させるようにすることもできる。

第４図において、ピニオン３６のピッチ半径をＲ１、歯
車２７のピッチ半径をＲ２、軸２８からボルト３４まで
の長さをＲ３、歯車２Ｔの回動角をα、ボルト３３，３
４の移動量Ｓ、揺動レバー２３において支点軸２４から
カムフォロアー２５までをｌ、ボルト３４までをＬ、カ
ム２０の最小半径をｒｌ、最大半径をｒ２とすると、次
式が成立する。

従って、このような関係で各寸法を定めることにより吸
着アーム軸１１を任意の角度θに容易に設計を行なうこ
とができる。

なお、上式においてα及びθはラジアンで表わした。

なお、上記実施例においては、モータ１４を連続回転さ
せ、カム２０の停止部分２０ａ 、２０ｃでチップ１の
受は渡し作業を行なったが、第６図に示す如くカム軸２
１に検出板４０を取付け、この検出板−４０の検出位置
を検出器４１で検出してモータ１４を１回転毎に停止さ
せ、他のスタート信号で再スタートさせるようにしても
よく、また検出板と検出器を複数個設け、作業位置毎に
モータを停止させるようにしてもよい。

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、モータ
の一方向回転でカムを駆動させ、このカムにより揺動レ
バーを揺動させ、この揺動レバーに連結された連結棒を
介して歯車機構を往復回動させ、これによりチップを反
転させるように構成した簡潔な構造よりなるので、安価
なチップボンダーにおける反転装置が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は収納トレーに収納された状態のチップの斜視図
、第２図は基板にチップをボンディングする前の状態を
説明するための斜視図、第３図は本発明になる装置の一
実施例を示す概略斜視図、第４図は第３図のＡ−Ａ線断
面図、第５図は第３図のＢ−Ｂ線断面図、第６図はカム
部分の他の実施例を示す断面図である。 １・・・・・・チップ、１１・・・・・・吸着アーム軸
、１２・・・・・・吸着ノズル、１４・・・・・・モー
タ、２０・・・・・・カム、２３・・・・・・揺動レバ
ー、２７・・・・・・歯車、３０・・・・・・連結棒、
３６・・・・・・ピニオン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一方向回転するモータで駆動されるカムと、このカ
   ムにより往復揺動させられる揺動レバーと、この揺動レ
   バーに連結棒で連結された歯車と、この歯車に噛合する
   ピニオンと、このピニオンの中心軸に固定され一端にチ
   ップを吸着する吸着ノズルが設けられた吸着アーム軸と
   よりなり、モータが一方向に回転することによって吸着
   アーム軸を反転させることを特徴とするチップボンダー
   における反転装置。