JPS61259531A - ボンデイング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 □〔発明の目的〕 「産業上の利用分野Ｊ この発明はボンディング装置、特に基板上に複数個のチ
ップを有する大型基板の加工に好適なボンディング装置
・に関する。　　　　　　　　　　１「従来の技術」 マガジン内に収納されたリードフレーム等のワークを送
り爪を持った搬送手段により、順次ボンディング位置ま
で送り出すようにしたボンディング装置の従来例として
は第７図に示すようなものがある。同図で／は図示され
ていないＸ−Ｙテーブル上に設置されたボンデイングヘ
ラド、／ａはボンディングヘッド／に取り付けられたキ
ャピラリである。キャピラリ／ａの下方にはヒートステ
ージコがベッドλａに固定されている。ヒートステージ
λの両側に一端が近接して図の紙面に平行する水平なレ
ール３，３ａが連設され、レール３の他端とレール３ａ
の他端側にはそれぞれ、上下動可能なマガジン載置台ダ
とｐａとが配してあり、上下送り用ねじ５゜ｔａの回転
により上下動できるようになっている。

マガジン載置台ｐ、４ｔａ上にはそれぞれ、多数の未加
工ワークＷを満載したワーク供給用マガジン６と、多数
の加工済みのワークを収納可能な空のワーク収納用マガ
ジン６ａとが載置される。りはワーク位置決め板、ざは
送り爪である。

送り爪ｔは図示省略した搬送装置のアームｔａに取り付
けられ、第を図に平面図で示すようにワークＷに予め設
けた孔デに保合可能である。

作用を説明すると、送り爪ｔは図示位置から下降してワ
ークの孔デに嵌入し、右行してワークＷが次のステージ
に送られるとワークＷの孔デから抜けるように上昇し、
左行して停止するものである。各部の送り爪ざは同時に
同じ動作をする。従って、ワーク供給用マガジン乙の最
上段ｌこ収納されていたワークＷは送り爪ざによってレ
ール３上へ、レール３上のワークＷはヒートステージλ
上へ、ヒートステージλ上のワークＷはレール３ａ上へ
、レール、？ａ上のワークＷはワーク収納用マガジン６
ａへと同時に送られる。ヒートステージλではボンディ
ングヘッド／のＸＹ方向への移動及びキャピラリ／ａの
下降動作等によりボンディング作業が行なわれる。ボン
ディング終了後の加工済みワークは前記動作により送り
爪Ｓによりレール３ａ上を経てワーク収納用マガジン４
ａの最上段に収納される。ワーク供給用マガジン６から
未加工ワークＷが取り出されるたびに、また、ワーク収
納用マガジン６ａに加工済みワークＷが収納されるたび
に、それぞれ、上下送り用ねじＳ及び５ａが回転してマ
ガジン載置台ダあるいは４＜ａが７段分だけ上昇して次
の加工あるいは次の収納に備える。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、このような従来の装置にあっては、マガ
ジン内に収納されている未加工ワークをボンディング位
置まで送るために、送り爪等を含む搬送装置を使用しな
ければならないため構造が複雑となり、また通常カム・
リンク機構等により１回の送り量が一定となっていたた
め、異なるサイズのワークに対処するためには、カムを
交換して送り量の調整をするとか、爪の位置を変更する
といった手間を要し、また、ワーク側には必ず送り爪に
保合可能な孔を設けなければならないという問題点があ
った。またヒートステージを挟んで両側にレールを介し
てワーク供給用マガジンとワーク収納用マガジンとを配
さなければならないため装置全体の横方向（第７図の左
右方向）の長さが長くなり、そのため操作性が悪く、床
面積も広く必要になるという問題点があった。

この発明はボンディング装置におけるこのような従来の
問題点に着目してなされたもので構成簡単で床面積の小
さいボンディング装置を提供することを目的とするもの
である。

〔発明の構成〕

「問題点を解決するための手段」 加熱手段を内蔵しかつワーク載置面を有するヒートステ
ージと、該ヒートステージを一端のワーク着脱位置と他
端のボンディング位置間を往復動しボンディング位置に
おいて順次送りを行うべく、モータを備えるとともに該
モータの回転軸に連結された送りねじ軸をヒートステー
ジに固定したナツトにねじ込んでなるねじ送り装置と、
前記ねじ送り装置の送りねじ軸の軸線と平行に延びるヒ
ートステージ案内手段とからなるヒートステージ装置を
設け、ワーク供給用マガジンを載置する上下動可能なマ
ガジン載置台とワーク収納用マガジンを載置する上下動
可能なマガジン載置台とを前記ヒートステージ装置の一
端のワーク着脱位置の送り方向に向って両側に配設する
とともにヒートステージ上に載置されている加工済みの
ワークをワーク収納用マガジンに収納し、ワーク供給用
マガジンに収容されているワークをヒートステージ上に
押し出すワーク移送装置を設け、ヒートステージ装置の
他端にボンダーを設置したことを特徴とするボンディン
グ装置である。

「作　　用」 ワーク着脱位置にヒートステージがあるときにワーク移
送装置が動作してヒートステージのワーク載置面上の加
工済みのワークをワーク収納用マガジンに送ると共にワ
ーク供給用マガジンからヒートステージのワーク載置面
上に未加工のワークを送り、次にヒートステージはボン
ディング位置まで案内手段に案内されてねじ送り装置に
より送られそこで順次送りにより、各ボンディング個所
においてボンディングされ、ねじ送り装置によりヒート
ステージをワーク着脱位置に戻してヒートステージ上の
加工済みワークの送り出しと未加工ワークの載置を行な
うことをくり返す。

「実　施　例」 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図（ただしワー
ク移送装置！Ｏについては簡略的に図示した）、第一図
は同じく平面図である。まず構成を説明する。先ずヒー
トステージ装置Ａをのべれば次のとおりである。平板状
のベッドＩＯの上に短冊状のベッドノコが固定され、ベ
ッドノコの上にはヒートステージ／６の案内手段となる
案内レール／ダが固定されている。案内レール／４ｔに
摺動可能ζこヒートステージ１６が設けられる。ヒート
ステージｌ乙の底面にはボールねじのナツト／Ｉが固定
され、ベッドｌ−上に固定された軸受コ０にはボールね
じの送りねじ軸４２が案内レール／４１と平行となるよ
うにその両端部が軸支され、その雄ねじ部はボールを介
して前記ナツト／ｌに螺合し、ベッドノコにパルスモー
ターダが固定され、そのモータ回転軸コロはカップリン
グａｔを介して送りねじ軸コ２に連結されねじ送り装置
となっている。

なあヒートステージ１６は、加熱手段としてのニクロム
線を内蔵するとともに上面にワーク載置面を有する。

ベッドｉｏ上にはＸ−Ｙテーブル３ｏが設けられ、Ｘ−
Ｙテーブル３ｏ上に上下方向に駆動されるようｉこボン
ディングアームｊｔが取付けられたボンディングヘッド
Ｊ６が固定されており、ボンディングアーム３ざの先端
にキャピラリダ０が取付けられ、キャピラＩ）ｌｌｏが
所望位置にてボンディングできるようにボンダーＢが構
成されている。４（Ａはワーク供給用マガジン、４４ｇ
はワーク収納用マガジンであり、いずれも多段の棚を有
し、それらの棚の中にワークＷを収容できるようになっ
ている。

３Ｑはワーク移送装置であって、その詳細は第３．ダ図
に示され、第３図はその平面図、第ダ図は第３図の側面
図である。

ベッドＩＯ上に柱／３を介して前記案内レール１４Ｉと
は直角方向に一本のレールよコ、３コ１が高い位置で水
平に敷設され、この一本のレール＆、２．ｊコ１に跨が
って該レールの長手方向に摺動可能な第７の滑動体３グ
が設けられ、同じく一本のレール＆Ｊ、ｊコ１に跨゛が
って、かつ、前記第１の滑動体ｊｌＩに連結棒ｓｔ、ｓ
ｔ’を介して一体的に・結合された第コの滑動体！ｔが
設けられている。第７の滑動体１＋にはレール３２の長
手方向とは直角方向に水平に延びる案内棒ｔｏ（本実舊
例ではスプライン軸）が取付けられるとともにレールＳ
２の長手方向と平行に延びる２本のワーク送りアーム４
４，４．２’が取付けられている。

レールよ−、Ｊ−Ｊ’間のベッド１０上に固定されたス
タンド７りにはモータフｊが固定され、そのモータ回転
軸１０はカップリングｔコを介して軸ｔｅに連結されて
いる。スタンド７り上に軸承されている軸ｔｙには回転
アームｊ６の一端が固定されている。第７の滑動体５４
１に固定された案内棒６ｏにはスライダ１ｇが摺動可能
に嵌合している。前記回転アームｔ６の他端は軸受ｑｏ
を介してスライダ１１の下端に突出したピン９コに連結
されている。軸ｇｑには電気カム１〜り６が取付けられ
、ベッド側のスタンド７７にはそれらに対応するように
光センサ９１；、１００が取付けられている。

１０コは［７−り供給用マガジング６を載置するマガジ
ン載置台で、ベッド／θに固定されたブラケットｌＯ７
に固定されたモータ／θｙの軸端とベルト伝導装置１０
３を介して連結されたねじ送り装置１０Ｓにより上下動
し、不図示の案内手段により案内されるリフト／θり上
に固定されてあり、モータｉｏｑの正逆回転により所望
位置まで昇降でき、また／θ６はワーク□　　　収納用
マガジンｌＩｔを載置するマガジン載置台で、ワーク供
給用マガジンの昇降装置と同構成であってモータ１０ｇ
の正逆回転により所望位置まで昇降できるようｆζなっ
ている。

第一の滑動体５ｇには、第！図（イ）（ｃ４に示すよう
にソレノイド／ｌθが設けてありそのアクチュエータ／
／／の先端に取付けたビン／／−が支点／／４１．／／
４４’を中心として揺動する揺動レバー／／Ｊ／／ｌ’
　の一端の二又都−と保合しており、該レバー／／ｌ、
／／ｌ’の他端の二又部は送りビシ／−θ、／２θ１に
取付けたピン／／Ｉｆ、／／ｇ’に係合している。なお
／ココはアクチュエータ／／／を上方に向って附勢して
いる戻しばねである。

上記構成になる本実施例装置の作用を説明する。

自助、回転アームｔ６はレールココと平行な第３図図示
位置にあり、マガジン載置台／θ−及び１０６はいづれ
も最下位にあるものとする。

先づ、ワークＷを満載したワーク供給用マガジン１６を
マガジン載置台／θコ上に置き、空のワーク収納用マガ
ジンａｔをマガジン載置台１０６上に置く。すると、ワ
ーク供給用マガジンａｔの最上位の段の高さと、ワーク
収納用マガジンｏｒの最上位の段の高さきは、いづれも
ヒートステージ／ｌの上面の高さと等しくなる。

次にモータフＩＩこ信号を与えて回転アームｇ６を回転
させる。回転アームｔ６の同転によりスライダｉｔは案
内棒ＡＯに沿って移動し、第１の滑動体ｊｌｌ及び第一
の滑動体ｓｇは一体となってレール＆、２．＆、２’に
案内されながら移動する。

第１の滑動体ｊｌに取付けられたワーク送りアームＡＪ
の先端に片側で取付けられ突出する曲線状の板ばねＡ’
ｌ、Ａ’ｌ’がワークＷの端面に当り、ワークＷをワー
ク供給用マガジンダ６から押し出す。そして回転アーム
ｔ６が／　ｔ　００回った時、ワークＷをヒートステー
ジ／６上に押し出す。

最初はヒートステージ１６上にワークは無いけれども第
１回目以降はヒートステージ／６上に加工済みのワーク
Ｗ、があるので、第一回目以降は未加工ワークＷの押し
出しと同時に第一の滑動体５ｇに設けられている送りピ
ン／コＯ１／コθ１が加工済みのワークＷ！を押してこ
れをワーク収納用マガジンダざの最上位の空の段に押し
入れる。さらに回転アームｊ６が回転すると、第１及び
第２の滑動体５１Ｉ及び！ｔはレールＪ−，２，３１’
に沿って後退し元の位置（第３．ｙ図図示位置）に戻る
。元の位置に戻った時、光センサ１００が電気カム９乙
のホームポジションを検知してモータフｔの回転を止め
る。この戻りの工程では、送りピン／λ０．／、２０’
によって折角ヒートステージ／６上に送り込まれた加工
前のワークＷを再びワーク供給用マガジン４ＩＡ側に戻
すことがないように後退時に光センサブｊが電気カム？
４’を検知しソレノイド／１０を駆動して送りピン／Ｊ
θ、／１０’を持上げる。

即ち、ソレノイド／ｌθを作動すると、そのアクチュエ
ータ／／／が戻しばね／ココの力に抗して前進するので
、揺動レバー／　／　Ａ　、　／　／　４’は支点／／
ＩＩ、／／’ｌ’を中心として揺動し、ビン／／ｌ、／
／ｌ’を介して送りビン／１０．／：１０’を持上げる
。

光センサ１００により、第１及び第一の滑動体！ダ及び
！ｒｊが元の位置（第３図図示位置）に戻ったことが確
認されると、モータ１０ダ。

１０１１に信号が与えられ、その回転によりマガジン載
置台ｉｏ２．　ｉｏｔが７段分上昇し、次の未加工ワー
クの送り出し及び加工済みワークの収納に備える。談た
、光センサ／θθによる確認暑こよって、パルスモータ
、２１Ｉ（第１図、第一図）に信号が与えられ送りねじ
軸コλが所定量回転することによりヒートステージ／６
は案内レール／グに沿って所望量だけ移動して停止し、
ボンディングを行ない、さらに必要に応じて何回かの微
動停止を繰り返しながらボンディングが行なわれる。そ
の時、必要に応じて、図示省略したパターン認識装置に
よるキャピラリ位置の補正信号をＸテーブル用モータ３
コ及びＹテーブル用モータＪ４１に与えてｘ−ｙテーブ
ル３０を適宜移動させることによりキャピラリｌＩｏの
位置を各所望位置に設定することができる。

ボンディングすべき箇所の加工が全部終了すルト、パル
スモータコダが駆動さし、ハルスモータコＶは逆転し、
加工済みワークＷ１を載せたヒートステージ１６は元の
位置（第１２．２図位置）に戻る。その戻りが図示省略
したセンサ７Ｓが駆動され、回転アームｔ６が回転する
ことにより前述と同様に、第一段目の未加工ワークＷが
ヒートステージ１６上に押し出され、加工済みワークＷ
１がワーク収納用マガジ、ン４Ｉｔの第１段目に収納さ
れる。

以下同様な動作が繰返され、全部の加工済みワークがワ
ーク収納用マガジンに収納されると機械は停止する。

以上の実施例ではワイヤボンディング装置について説明
したが、ボンディングヘッド３６、ボンディングアーム
３ｔ１キヤピラリｌＩｏ等をダイボンディング用の装置
に置換えればダイボンディング装置として使用できるこ
とは明らかである。“ 尚、ワーク供給用マガジンＱＡからワークＷを取出すの
は実施例の順序のように上から贋に限られる訳ではなく
、ワーク収納用マガジンｌＩｒにワークＷ！を収容する
のに最上部の棚から順に収納することに限られる訳では
なく、各マガジンｌＩｔ、Ｑｔの最下段の棚からワーク
Ｗ。

Ｗｌを夫々出し入れしてもよく、或は選択的に各マガジ
ンＩＩｔ、４ｔｔにワークＷ、Ｗ＋を出し入れして混流
生産に対応するようにしてもよいのでマガジン載置台１
０２，１０１．の動作は実施例に限られるものではない
。又、ワーク移送装置はワーク供給収納側夫々各個に動
作する形式のものを備えてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明は加熱手段を内蔵しか
つワーク載置面を有するヒートステージと、該ヒートス
テージを一端のワーク着脱位置と他端のボンディング位
置間を往復動させるとともにボンディング位置において
順次送りを行うべく、モータを備えるとともに該モータ
の回転軸に連結された送りねじ軸をヒートステージに固
定したナツトにねじ込んでなるねじ送り装置と、前記ね
じ送り装置の送りねじ軸の軸線と平行に延びるヒートス
テージ案内手段とからなるヒートステージ装置を設け、
ワーク供給用マガジンを載置する上下動可能なマガジン
載置台とワーク収納用マガジンを載置する上下動可能な
マガジン載置台とを前記ヒートステージ装置の一端のワ
ーク着脱位置の送り方向に向って両側に配設するととも
にヒートステージ上に載置されている加工済みのワーク
をワーク収納用マガジンに収納し、ワーク供給用マガジ
ンζこ収容されているワークをヒートステージ上に押し
出すワーク移送装置を設け、ヒートステージ装置の他端
にボンダーを設置したことを特徴とするボンディング装
置としたため、従来必要とされた送り爪等から成る搬送
手段を要せず、そのためワークのサイズ等の変更に際し
て送り量の調整や爪の位置の変更等の手間を省くことが
できるほか、ワークに送り爪係合孔を設ける必要もなく
、モータの回転数の制御だけでワークを所望位置に移動
停止せしめることができ、また、送り方向の長さが従来
のものＩこ較べて短かくなるとともに、ワーク供給用マ
ガジン及びワーク収納用マガジンをそれぞれのマガジン
載置台ｔこ載置したり、それぞれのマガジン載置台から
取外したりするときに、両装置台間の距離が従来のもの
に較べて短かいので、それらの作業が容易になるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す斜視図、第一図は第
１図の平面図、第３図はワーク移送装置の平面図、第り
図は第３図の側面図、第５図（（イ）は送りピン昇降機
構を示す平面図、（噂は第３図（６）の正面図、第３図
はワークであるリードフレームの平面図、第７図は従来
のボンディング装置の一例を示す正面図である。 ／・・ボンディングヘッド　／ａ・・キャピラリ　コ・
・ヒートステージ　Ｊａ・・ベッド３．３ａ・・ｌ／−
ル　＋、ｌＩａ・・マガジン載置台ｊ、ｊｌＬ・・上下
送り用ねじ　６・・ワーク供給用マガジン　６ａ・・ワ
ーク収納用マガジン７・・ワーク位置決め板　ｇ・・送
り爪　？・・孔　１０．／１・・ベッド　／４’・・案
内レール　／Ａ・・ヒートステージ　／１・・ナツト、
２０・・軸受　、２コ・・送りねじ軸　２ｑ・・パルス
モータ　λ６・・モータ回転ａ　　、２ｇ・・カップリ
ング　３０・・Ｘ−Ｙテーブル３コ・・Ｘテーブル用モ
ータ　Ｊ４’・・Ｙテーブル用モータ　３６・・ボンデ
ィングヘッド３ｇ・・ボンディングアーム　ダＯ・・キ
ャピラリ　ダ６・・ワーク供給用マガジン　４１ｇ・・
ワーク収納用マガジン　Ｓθ・・ワーク移送装置　よ−
、＆、２’・・レール　ｊｌＩ・・第１の滑動体　、［
、ｊＡ’・・連結棒　５ｇ・・第コの滑動体　６θ・・
案内棒　６λ、　ＡＪ’・・ワーク送りアーム　Ａ４ｔ
、／、＆’・・板ばね　７７・・スタンド　７Ｋ・・モ
ータ　ｇｏ・・モータ回転軸ｆｆ！・・カップリング　
ｇグ・・軸　ざｔ・・回転アーム　ざｔ・・スライダ　
？Ｏ・・軸受？コ・・ピン　デダ・・電気カム　９ｔ・
・電気カム　デｇ・・光センサ　／θＯ・光センサ１０
／・・ブラケット　／θ−・・マガジン載置台　１０３
・・ベルト伝導装置　ＩＯ’ｌ・・モータ　１０３・・
ねじ送り装置　／θ６・・マガジン載置台　／θ７・・
リフト　１０１・・モータ　／１０・・ンレノイド　／
／／・・アクチュエータ　／／コ・・ピン　／／４ｔ。 ／／ダ１　・・支点　／／ｌ、／／ｌ’　・・揺動レバ
ーｌｌｔ　／／ｌＩ　トピン　／、２θ、／２θ１　Ｉ
・送りピン　／ココ・・戻しばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加熱手段を内蔵しかつワーク載置面を有するヒート
   ステージと、該ヒートステージを一端のワーク着脱位置
   と他端のボンディング位置間を往復動させるとともにボ
   ンディング位置において順次送りを行なわせるべく、モ
   ータを備えるとともに該モータの回転軸に連結された送
   りねじ軸を前記ヒートステージに固定したナットに螺合
   せしめてなるねじ送り装置と、前記ねじ送り装置の送り
   ねじ軸の軸線と平行に延びるヒートステージ案内手段と
   からなるヒートステージ装置を設け、ワーク供給用マガ
   ジンを載置する上下動可能なマガジン載置台とワーク収
   納用マガジンを載置する上下動可能なマガジン載置台と
   を前記ヒートステージ装置の一端のワーク着脱位置の送
   り方向に向つて両側に配設するとともに前記ヒートステ
   ージ上に載置されている加工済みのワークをワーク収納
   用マガジンに収納し、ワーク供給用マガジンに収容され
   ている未加工のワークをヒートステージ上に押し出すワ
   ーク移送装置を設け、ヒートステージ装置の他端にボン
   ダーを設置したことを特徴とするボンディング装置。