JPS6246807A

JPS6246807A - 循環式リニアフイ−ダ

Info

Publication number: JPS6246807A
Application number: JP60184149A
Authority: JP
Inventors: Fujikatsu Kaneko; 金子　藤勝; Norihiro Yazaki; 矢崎　憲弘
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-08-23
Filing date: 1985-08-23
Publication date: 1987-02-28

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】〔技術分野〕本発明は循環式リニアフィーダに関し、たとえば、発光
ダイオード組立におけるドーム状チップの基板への重ね
合わせ供給技術に適用して有効な技術に関する。

〔背景技術〕

半導体装置の製造における半導体素子（チップと称する
。）の搭載技術の一つとして、フェイスダウンボンディ
ング技術が知られている。このフェイスダウンボンディ
ングを行う装置の一つとして、たとえば、株式会社プレ
スジャーナル発行「月刊セミコンダクターワールド（Ｓ
ｅｍｉｃｏｎ−ｄｕｃｔｏｒ　　Ｗｏｒｌｄ）別冊′８
４バイヤーズガイドアンドダイレクトリー（Ｂｕｙｅｒ
ｓ−Ｇｕｉｄｅ＆Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ）Ｊ昭和５８年１
０月２０日発行、Ｐ２Ｏ３に紹介されているように、２
台のモニターテレビ（ＩＴＶ）を利用して、基板パター
ンとチップパターンの位置決めを行った後、基板にチッ
プを固定するフリップチップボンダが知られている。

ところで、このようなフェイスダウンボンディングにお
いては、チップの供給は高精度に行われる必要がある。

従来、被処理物（パーツ部品）を自動供給する装置の一
つとして、たとえば、工業調査会発行「自動化技術Ｊ　
１９８１年２月号、昭和５６年２月１日発行、Ｐ６３〜
Ｐ６９に記載されているように、被処理物を直線的に供
送するリニアフィーダが知られている。また、被処理物
を循環させながら連続して供給するために、進み側トラ
フと戻り側トラフを並設したツインタイプの循環式リニ
アフィーダも開発されている。

しかし、従来のこのような循環式リニアフィーダを用い
て前述のようなドーム状の発光ダイオードチップの供給
を行った場合、チップサイズが０゜４ｍｍ中あるいは０
．６ｍｍ中と、その寸法が極めて小さいことから、一方
のトラフから他方のトラフに移る余剰チップが、両トラ
フ間の隙間に落下して目詰りを生じたり、あるいはチッ
プが割れ欠けを起こし、稼働率の低下や歩留り低下を引
き起こすことが本発明者によってあきらかとされた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は被供給物を損傷させることなくリニアフ
ィーディングできる循環式リニアフィーダを提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は稼働率向上が達成できる循環式リニ
アフィーダを提供することにある。

本発明の他の目的は被供給物の高速供給が達成できる循
環式リニアフィーダを提供することにある。

本発明の他の目的はフェイスダウンボンディングの組立
に供してスループット向上が達成できる循環式リニアフ
ィーダを提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本例において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の進み側トラフおよび戻り側トラフを
有する循環式リニアフィーダは、進み側トラフから戻り
側トラフあるいは戻り側トラフから進み側トラフに移る
余剰チップが両トラフ間の隙間に入り込まないようにす
るために、トラフの送り側部分では受け側のトラフ上に
張り出す送り台が設けられるとともに、受け側のトラフ
には前記送り台の先端から落下したチップが両トラフ間
界面側に転勤しないように窪んだ受け部（あるいは突出
した転勤阻止部）が設けられているため、両トラフ間移
動時にチップが両トラフ間界面の隙間に入って目詰まり
が生じるようなことがないことから、稼働率が向上する
。また、本発明の循環式リニアフィーダにあっては、前
述のようにチップはトラフ間に入るようなこともないこ
とから、大きな外力は加わらず、チップの割れ欠けが防
止でき、供給歩留り向上が達成できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例による循環式リニアフィーダ
要部を示す平面図、第２図は同じく正面図、第３図は同
じく第１図のｍ−ｍ線に沿う断面図、第４図は同じ＜　
ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は同じ＜Ｖ−Ｖ線に
沿う断面図、第６図は同じく進み側トラフから戻り側ト
ラフに余剰物品が戻る状態を示す一部拡大断面図、第７
図は同じく発光ダイオードにおける基板とチップの重ね
合わせ状態を示す斜視図、第８図は同じく基板にチップ
が重ねられた状態を示す斜視図である。

この実施例の整列供給装置は、第７図および第８図で示
されるように、ＴＯ形のステム１の主面に固定された基
板２の上面に近赤外発光ダイオード素子（チップ）３を
フェイスダウンボンディングによって接続する技術に適
用される。前記チップ３は、上部が半球（ドーム）状と
なり、かつ、第７図の破線で示されるように、下面に円
形および馬蹄形の電極４，５を有した構造となっている
。

また、前記基板２の主面には、前記電極４，５に対応す
る部分を有する配線層６，７が設けられている。そして
、前記チップ３はコレット等のボンディングツールで保
持された後、第８図に示されるように、チップ３の電極
４，５が前記基板２の配線層６，７に重なるようにして
接続される。なお、図中の８はリードである。

この実施例の循環式リニアフィーダは、第１図に示され
るように、リニアフィーダ９．１０を２本並設したツイ
ンタイプとなっている。すなわち、リニアフィーダは、
第２図に示されるように、被供給物をガイドするトラフ
をその主面（上面）に設けた本体１１を、一対の傾斜し
て配設される板ばね１２，１３でベース１４に支持する
構造となっている。そして、前記本体１１を図示しない
電磁石等からなる振動機構で振動させることによって振
動させ、本体１１のトラフ内に入っている被供給物を移
動させるようになっている。なお、第２図中の１５は板
ばね１２，１３とペース１４または本体１１とを接続す
るねじである。

そこで、この実施例の循環式リニアフィーダでは、第１
図に示されるように、手前側のリニアフィーダ９のトラ
フを進み側トラフ１６として、被供給物である第７図で
示されるようなチップ３を、左から右に移送させるとと
もに、背面側のリニアフィーダＩＯのトラフを戻り側ト
ラフ１７として、前記チップ３を右から左に移動させる
構造としている。また、進み側トラフ１６の前進端は突
出した被供給物供給台１８が設けられている。この被供
給物供給台１８は前記進み側トラフ１６と連結状態にあ
るガイド溝１９を有するとともに、その先端にはストッ
パ２０　（溝端の壁面）が設けられている。したがって
、進み側トラフ１６を進んで来たチップ３はガイド溝１
９内に入って進み、ストッパ２０に当接して停止する。

また、前記被供給物供給台１８は透明体で形成されてい
る。このため、この被供給物供給台１８の下方にテレビ
カメラを設置すれば、被供給物供給台１８上に載ったチ
ップ３の平坦面の電極４゜５を検出でき、停止状態にあ
るチップ３の位置。

方向性を高精度に検出することができる。したがって、
このテレビカメラによる検出情報に基いて、前記被供給
物供給台１８上のチップ３をコレットで吸着するととも
に、前記テレビカメラの検出情報に基いて位置、方向性
が修正されたステムの基板２上にチップ３を運びかつ重
ねることによって、基板２とチップ３との高精度なボン
ディングができることになる。

前記進み側トラフ１６は、左端部に戻り側トラフ１７か
らチップ３を受け取るようになっているとともに、第２
図に示されるように、右に進むにしたがって上り坂とな
り、かつ徐々に狭くなっている。そして、進み側トラフ
１６の戻り側トラフ１７の右端に対応するトラフ箇所は
、第６図に示されるように、チップ３が一個通過できる
だけの狭い分離路２１となっている。この分離路２１は
その片側にチップ３を案内するガイド壁２２を有するが
、他側はガイド壁がなくかつチップ３が転勤落下する下
りの分離環２３を有する構造となっている。したがって
、チップ３はδからなる幅の分離路２１を通過する際、
第６図に示されるように、左側に寄っていないチップ３
、換言するならば余剰のチップ３は、同図に示されるよ
うに、分離路２１から外れて分離環２３を転勤落下して
、隣の戻り側トラフ１７内に入る。

前記進み側トラフ１６および戻り側トラフ１７は、いず
れも断面が矩形となる溝内に沿ってチップ３を移動させ
るようになっている。また、チップ３は、第２図および
第３図に示されるように、それぞれ上り坂に沿って移動
するようになっている。したがって、チップ３が上り坂
を上り詰めた位置、すなわち、リニアフィーダ１０の左
端およびリニアフィーダ９あ右端ではそれぞれチップ３
は隣のトラフ内に入るようになっている。この際、高い
位置にある送り側のトラフには、第４図および第５図に
示されるように、隣のトラフ上に迄張り出た下り坂から
なる送り台２４が設けられている。また、低い位置にあ
る受け側のトラフ部分は、前記送り台２４の下部を別り
貫いて形成した送り側の空間領域２５にまで延在した転
勤阻止部２６が設けられている。この転動■止部２６は
前記送り台２４とオーバラップした構造となっていると
ともに、前記空間領域２５に向かうにつれて徐々に高く
なり、前記送り台２４の先端から落下したチップ３を、
窪んだ受け部２７に受けるようになっている。したがっ
て、一方のトラフから他方のトラフにチップ３が移る際
、第４図および第５図に示されるように、チップ３は送
り台２４の先端から受け側のトラフの中央部分の受け部
２７に送り込まれるとともに、この受け部２７部分は隣
のトラフとの間に高い転勤阻止部２Ｇを有しているため
、トラフ間の隙間に入り込むようなことはなく、戻り側
トラフ１７あるいは進み側トラフ１６内を円滑に移動す
る。なお、前述の分離板２３は前記送り台２４をも兼て
いる。

このような循環式リニアフィーダは、リニアフィーダ１
０内に多数のチップ３を入れてやれば、順次移送されて
被供給物供給台１８に運ばれる。

また、チップ３は半球状（ドーム状）となっていて、−
面は平坦面となっていることから、移動時に加わる振動
によって転動して安定した姿勢、すなわち、平坦面が下
を向く姿勢となる。また、この循環式リニアフィーダは
チップ３のトラフ間の移り変わり部分には、送り台２４
．受け部２７゜転動阻止部２６が設けられているため、
トラフ間にチップ３が入り込むことがなくなり、チップ
３の割れ欠けが防止できる。また、この循環式リニアフ
ィーダはトラフ間にチップ３が入り込んで目詰まりを生
じさせないため装置の停止もない。

〔効果〕

（１）本発明の循環式リニアフィーダは、被供給物を一
対のリニアフィーダ間で循環する構造であるため、高速
かつ連続した供給作業が可能となり、スループント向上
が達成できるという効果が得られる。

（２）本発明の循環式リニアフィーダは、一対のリニア
フィーダにおけるトラフ間での被供給物の移行時、両ト
ラフ間の界面の隙間に被供給物が入り込まない構造とな
っているため、被供給物に大きな力が加わらず、被供給
物の損傷が防止できるため、歩留り向上が達成できると
いう効果が得られる。

（３）上記（２）から、本発明の循環式リニアフィーダ
は、被供給物のトラフ間移行時にトラフ間に被供給物が
入り込まないため、目詰りが起きることがなく、装置の
稼働率が向上するという効果が得られる。

（４）上記（２）および（３）から、本発明の循環式リ
ニアフィーダによれば、順次被供給物を所定位置に供給
できることから、高精度な供給が行えるという効果が得
られる。

（５）上記（１１により、本発明の循環式リニアフィー
ダにあっては、各作業は自動化されているため、作業人
員の低減が図れるという効果が得られる。

（６）上記（１）および（２）により、本発明の循環式
リニアフィーダは、供給精度の向上、供給速度の向上か
ら生産性向上が達成できるという効果が得られる。

（７）上記（１）〜（６）により、本発明の循環式リニ
アフィーダは、発光ダイオードのドーム状チップの搭載
作業に用いることによって、多くの人手を要することな
く高品質の組立を高速度で行うことができるため、発光
ダイオード装置の製造コストの低減が図れるという相乗
効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、被供給物供給
台は透明体でな（とも前記実施例同様に被供給物を高速
でかつ高精度に自動供給できる。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるフェイスダウンボン
ディング技術におけるチップの供給技術に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではない。

本発明は少なくとも微細物品の自動供給技術に適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による循環式リニアフィーダ
要部を示す平面図、第２図は同じく正面図、第３図は同じく第１図の四−ｍ線に沿う断面図、第４図
は同じ＜　ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は同じ＜
ｖ−ｖｗｃに沿う断面図、第６図は同じく進み側トラフ
から戻り側トラフに余剰物品が戻る状態を示す一部拡大
断面図、第７図は同じく発光ダイオードにおける基板と
チップの重ね合わせ状態を示す斜視図、第８図は同じく
基板にチップが重ねられた状態を示す斜視図である。１・・・ステム、２・・・基板、３・・・発光ダイオー
ド（チップ）、４．５・・・電極、６．７・・・配線層
、８・・・リード、９．１０・・・リニアフィーダ、１
１・・・本体、１２．１３・・・板ばね、１４・・・ベ
ース、１５・・・ねじ、１６・・・進み側トラフ、１７
・・・戻り側トラフ、１Ｂ・・・被供給物供給台、１９
・・・ガイド溝、２０・・・ストッパ、２１・・・分離
路、２２・・・ガイド壁、２３・・・分離環、２４・・
・送り台、２５・・・空間領域、２６・・第　　３　　
図

Claims

【特許請求の範囲】１、進み側トラフと戻り側トラフを並設してなる循環式
リニアフィーダであって、被供給物の乗り換え箇所にお
ける受け側のトラフには窪んだ受け部が設けられている
とともに、送り側のトラフには前記受け部近傍にまで張
り出した送り台が設けられていることを特徴とする循環
式リニアフィーダ。２、前記進み側トラフの被供給物の進行端に設けられて
いる被供給物供給台は透明体で構成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の循環式リニアフィ
ーダ。