JP2916333B2 - 半導体部品供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームに対し
てＩＣチップすなわち半導体部品を装着すると共に、該
ＩＣチップのパッド（電極）と該リードフレームに設け
られたリードとをボンディングするボンディング装置の
一部として組み込まれる半導体部品供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる半導体部品供給装置を備え
たボンディング装置として、ダイボンディング装置、キ
ュア装置及びワイヤボンディング装置を一列にラインと
して装備したもの（図示せず）がある。なお、これら各
装置についてはよく知られている故、下記の説明に留め
る。

【０００３】まず、該ダイボンディング装置は、円板状
のウェハーをカッティングすることにより得られた多数
のＩＣチップ２０１を蓄え、例えば熱硬化型の接着剤２
０７（図１７に図示）等を用いて図１５に示す如くリー
ドフレームＬ＼Ｆ上の所定位置に該ＩＣチップ２０１を
順次装着し、後段のキュア装置に向けて送り出すもので
ある。なお、図１６及び図１７から明らかなように、リ
ードフレームＬ＼Ｆの上記所定位置にはアイランド２０
２が設けられており、ＩＣチップ２０１はこのアイラン
ド２０２上に装着される。

【０００４】一方、上記キュア装置は、該ダイボンディ
ング装置より送り出されたリードフレームＬ＼Ｆを受け
入れて、上記接着剤を固化せしめるべく加熱した後、後
段に配置されたワイヤボンディング装置に向けて送り出
す、そして、ワイヤボンディング装置は、このリードフ
レームＬ＼Ｆを受け入れて、図１６及び図１７に示すよ
うに、ボンディングステージ２０３上において、該リー
ドフレームＬ＼Ｆに形成されているリード２０４と該リ
ードフレーム上に装着されたＩＣチップ２０１のパッド
２０１ａとを、金、アルミニウムなどから成るワイヤ２
０５を用いてボンディングする。

【０００５】前述した半導体部品供給装置は、上記のダ
イボンディング装置に設けられており、その構成の概略
を図１８に示す。

【０００６】図１８に示すように、当該半導体部品供給
装置は環状のターンテーブル２１１を有しており、該タ
ーンテーブル２１１上にはフラットリング２１２によっ
てシート２１４が張設されている。なお、このターンテ
ーブル２１１は、前後方向（矢印Ｙ方向及びその反対方
向）及び左右方向（矢印Ｘ方向及びその反対方向）にお
いて移動自在であると共に、該各方向を含む平面内にお
いて回転自在であり、図示しないテーブル駆動手段によ
って該各方向への移動と回転駆動がなされる。

【０００７】上記シート２１４は例えば樹脂を素材とし
て成り、その表面には多数のＩＣチップ２０１が配列状
態にて貼着して蓄えられている。これらのＩＣチップ２
０１は、別工程において円形のウェハー（図示せず）を
カッティングすることによって得られたものである。

【０００８】シート２１４の下面側には昇降アーム２１
８が上下に揺動自在に設けられており、該昇降アーム２
１８の自由端部には該昇降アーム２１８と共に突上機構
を構成する突上部材としての複数本の突上針２１９が上
方に向かって伸長するように取り付けられている。

【０００９】一方、シート２１４の上面側には吸着機構
２２１が配設されている。この吸着機構２２１は、基体
部としてのチップ移送アーム２２３と、該チップ移送ア
ーム２２３の先端部に所定範囲内にて上下動（矢印Ｓに
て示す）自在に設けられてＩＣチップ２０１を吸着する
ための吸着部２２４とを有している。なお、該吸着部２
２４は詳しくは、チップ移送アーム２２３に対して上下
動自在な取付台２２４ａと、該取付台２２４ａの下端部
に取り付けられて吸着作用をなす吸着コレット２２４ｂ
とから成る。なお、この取付台２２４ａがチップ移送ア
ーム２２３に対して上下に可動である点は後述する吸着
動作には直接関係はなく、吸着保持したＩＣチップ２０
１をリードフレームに装着させる際に作用するものであ
る。また吸着コレット２２４ｂには図示しないチューブ
を通じて負圧が付与され、これによってＩＣチップ２０
１を吸着する。

【００１０】図示してはいないが、上記チップ移送アー
ム２２３を担持してこれを搬送する搬送手段が設けられ
ており、該搬送手段の作動によって、上記吸着部２２４
がシート２１４上の吸着すべきＩＣチップ２０１の近傍
と該ＩＣチップが装着されるべく別位置に設けられたリ
ードフレーム（図示せず）上の所定位置との間で移動せ
られる。

【００１１】上記した構成の半導体部品供給装置におい
ては、シート２１４上のＩＣチップ２０１の吸着動作が
下記のように行われる。

【００１２】まず、上記の搬送手段が作動して、吸着す
べきＩＣチップ２０１の直上に吸着コレット２２４ｂが
位置するようにチップ移送アーム２２３がシート２１４
の上方に持ち来される。そして、該吸着コレット２２４
ｂをこのＩＣチップ２０１に接近させるべく、チップ移
送アーム２２３が下降せられる。この状態で吸着コレッ
ト２２４ｂに負圧が与えられ、吸引力が発生する。

【００１３】次いで、図１９に示すように、このＩＣチ
ップ２０１を吸着してシート２１４から剥離させるべ
く、チップ移送アーム２２３の上昇動作が行われる。そ
して、これに同期して昇降アーム２１８の上昇動作が行
われ、突上針２１９により該ＩＣチップ２０１が突き上
げられる。なお、この突上針２１９によるＩＣチップ２
０１の突き上げは、吸着コレット２２４ｂによる吸着力
のみにてはＩＣチップ２０１をシート２１４から剥すに
は不充分なために行われるものである。また、このよう
に、ＩＣチップ２０１は突上針２１９と吸着コレット２
２４ｂによって挾まれた状態にてシート２１４から剥離
されるため、剥離動作中にＩＣチップ２０１が横にずれ
るなどして脱落することがない。

【００１４】かくしてＩＣチップ２０１がシート２１４
から剥離され、吸着コレット２２４ｂにより吸着保持さ
れる。

【００１５】この後、上記搬送手段が作動することによ
って、吸着コレット２２４ｂはその保持したＩＣチップ
２０１と共に別位置に設けられたリードフレームＬ／Ｆ
（図１５及び図１７に図示）上に搬送され、該ＩＣチッ
プは該リードフレームＬ／Ｆに装着される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記した半導体部品供
給装置においては、その吸着保持したＩＣチップ２０１
をリードフレームＬ／Ｆ上に装着する際、接着剤の塗布
厚が不均等であることなどによって、図１７において二
点鎖線にて示すようにＩＣチップ２０１がその厚さ方向
において傾いた状態となる場合がある（マウント異常の
一種である）。一方、前述したワイヤボンディング装置
は、ボンディングを確実に行うべく、リードフレームＬ
／Ｆ上におけるＩＣチップ２０１の姿勢を確認するため
のカメラを含む撮像装置を具備しているが、この撮像装
置によって確認し得るのはＩＣチップ２０１の平面内に
おけるずれであり、上記した厚さ方向における傾きに関
しては検出することは出来ない。よって、上述のような
マウント異常が発生しようともワイヤボンディング装置
によるボンディング作業は行われ、図１７に示したワイ
ヤ２０５のループ形状及びループ高さ等が規定外の不良
品が発生し、生産性向上の障害となるという欠点があ
る。

【００１７】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてな
されたものであって、ＩＣチップをリードフレームに対
して添えた時点でマウント異常を直ちに検出することが
出来、以て生産性向上に寄与する半導体部品供給装置を
提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体部品を
吸着保持する吸着機構と、前記吸着機構により吸着保持
した前記半導体部品を前記吸着機構とともに所定位置に
向けて搬送する搬送手段とを備えた半導体部品供給装置
であって、前記吸着機構は、前記搬送手段により搬送さ
れる基体部と、前記基体部に可動に取り付けられて前記
半導体部品を吸着する吸着部と、前記基体部に対する前
記吸着部の移動を検知して検知信号を出力する移動検知
手段とを備え、前記搬送手段は、前記基体部を所定平面
に対して垂直な方向に移動させる駆動手段と、前記所定
平面に対する垂直な方向における前記所定平面からの前
記基体部の距離を検出する距離検出手段とを含み、前記
移動検知手段から発せられる前記吸着部の移動を検知し
た検知信号に応じて前記距離検出手段により得られる距
離と前記所定平面までの予定距離とを比較した結果に基
づいて前記搬送手段の作動を制御する構成としたもので
ある。また、本発明による半導体部品供給装置の前記移
動検知手段は、磁気近接センサ及び高透磁率を有する金
属片からなるものである。また、本発明による半導体部
品供給装置の前記距離検出手段は、エンコーダからなる
ものである。

【００１９】

【実施例】次に、本発明に係る半導体部品供給装置を具
備したボンディング装置を添付図面を参照しつつ説明す
る。なお、当該ボンディング装置はワイヤ（後述）を用
いてボンディングを行うものであるが、本発明はテープ
ボンディング等にも適用可能である。

【００２０】図１は当該ボンディング装置１の平面図で
あるが、該図から明らかなように、該ボンディング装置
１はその架台２上にボンディングステージ５、フレーム
供給手段７、半導体部品供給装置９、半導体部品位置補
正装置１１及びボンディング手段１３を備えている。以
下、これら各手段及び装置の個々について順に詳述す
る。但し、該ボンディング手段１３に関しては、本願出
願人により出願された特願平２−１１５１０２号（特開
平４−１２５４４号）などにおいて詳しく示されている
ので、ここではその説明を省略する。また、半導体部品
位置補正装置１１の説明も省略する。

【００２１】まず、最初のボンディングステージ５の説
明に先立ち、当該ボンディング装置によるボンディング
作業に供されるべきリードフレームと、半導体部品とし
てのＩＣチップについて説明する。

【００２２】図２に示すように、このリードフレームＬ
＼Ｆには、例えば矩形状の複数の開口部１６（仮想線に
より図示）が長手方向において等ピッチにて並設されて
いる。図３及び図４から明らかなように、これら開口部
１６は、該リードフレームＬ＼Ｆに形成された多数のリ
ード１７によって囲まれることにより画定されている。
すなわち、ここにいうリードフレームＬ＼Ｆは図１５及
び図１６で示すいわゆるアイランド付のリードフレーム
Ｌ＼Ｆとは異なるリードフレームが用いられる。従っ
て、ここでいう開口部１６は、図４に図示の如くＩＣチ
ップ１９がリードフレーム１７によって画定される範囲
内に遊挿されるものであれば足りる。なお、図４におい
て、リード１７は開口部１６の略全周を画定するように
設けられているが、その一部のみを示し、他のリードに
ついては図示を省略している。

【００２３】一方、ＩＣチップ１９に関しては、図３及
び図４に示すように、上記リードフレームＬ＼Ｆの開口
部１６に対応すべく矩形板状に形成されており、上記し
たリード１７の数に対応する数のパッド（電極）１９ａ
（図４に図示）を有している。そして、ボンディングに
際しては、図３及び図４に示すようにＩＣチップ１９を
上記開口部１６内に遊挿状態にて位置させ、各リード１
７とパッド１９ａとを金あるいはアルミニウム等から成
るワイヤ２１を用いて接続する。

【００２４】前述したボンディングステージ５は、これ
をステージとして上記のボンディング作業を行うための
もので、図５から明らかなように平坦な担持面５ａを有
し、上記リードフレームＬ＼Ｆの全長のうち、ボンディ
ングを行おうとするＩＣチップ及びその前後の複数のＩ
Ｃチップが装着される部分をこの担持面５ａにて担持す
る。また図３に示すように、ＩＣチップ１９についても
ボンディング時に、上記リードフレームＬ＼Ｆの開口部
１６に遊挿された状態にてこのボンディングステージ５
上に直接載置される。なお、図３に示すように、ボンデ
ィングステージ５には真空吸着用の孔５ｂが形成されて
おり、これによってＩＣチップ１９が吸着固定される。
また、リードフレームＬ＼Ｆをヒータカートリッジ等に
より所定温度に加熱する加熱手段（図示せず）が設けら
れている。また、上記のボンディング作業は、図５に示
すボンディング位置２３において行われる。

【００２５】図３に示すように、ボンディングステージ
５の近傍には、上記のボンディング作業時にリードフレ
ームＬ＼Ｆを該ボンディングステージ５に向けて押圧し
て固定するための押圧手段２５が設けられている。図示
のように、この押圧手段は矢印Ｂにて示す方向において
揺動自在に設けられてその自由端部にてリードフレーム
Ｌ＼Ｆを押圧する押えプレート２５ａと、該押えプレー
ト２５ａに一端にて連結された中間部材２５ｂと、該中
間部材２５ｂの他端部に取り付けられたカムフォロワ２
５ｃと、該カムフォロワに係合したカム２５ｄと、該カ
ム２５ｄを回転駆動するモータ２５ｅとを有している。

【００２６】次いで、図１に示したフレーム供給手段７
について説明する。このフレーム供給手段７は、前述し
たリードフレームＬ＼Ｆを多数収容して、これらを上記
ボンディングステージ５上に順次供給するものである。

【００２７】図１に示すように、フレーム供給手段７
は、リードフレームＬ＼Ｆを配列収容してこれらを順次
供給すると共にボンディングを終了したリードフレーム
Ｌ＼Ｆを受け入れて収容するローダ・アンローダ３１
と、リードフレームＬ＼Ｆを該ローダ・アンローダ３１
及びボンディングステージ５の間で案内する案内機構３
２と、ローダ・アンローダ３１とボンディングステージ
５の間でリードフレームＬ＼Ｆを搬送する搬送手段（図
示せず）とを有している。図５から明らかなように、上
記案内機構３２は２本の案内レール３２ａ，３２ｂから
成り、これらの案内レールがリードフレームＬ＼Ｆの左
右両側端部を摺接保持して案内する。

【００２８】ローダ・アンローダ３１の構成について
は、本願出願人により出願された実願平１−１０８３８
２号（実開平３−４８２２５号）などにおいて詳しく示
されているので、ここではその説明を省略する。

【００２９】次に、図１に示す半導体部品供給装置９に
ついて詳述する。この半導体部品供給装置９は、ＩＣチ
ップ１９（図１，図３，図４に図示）を多数蓄え、その
１つずつを吸着保持して図３に示すようにボンディング
ステージ５上のリードフレームＬ＼Ｆの開口部１６内に
位置するように搬送して該ボンディングステージ５上に
載置する。

【００３０】図１に示すように、この半導体部品供給装
置９は、ＩＣチップ１９を蓄えてこれらを水平面内にお
いて移動させるストッカ７６と、該ストッカ７６上に蓄
えられているＩＣチップ１９を１つずつ上方に突き上げ
る突上手段７７と、ストッカ７６の上方に位置してこの
突き上げられたＩＣチップ１９を吸着保持する吸着機構
８０と、該吸着機構８０を担持して上記リードフレーム
Ｌ＼Ｆの近傍まで搬送する搬送手段７８とを有してい
る。

【００３１】図６に示すように、上記のストッカ７６
は、架台２（図１に図示）上に固定されたベース８１
と、このベース８１上に前後方向（矢印Ｙ方向及びその
反対方向）において往復動自在に設けられた第１テーブ
ル８２と、該第１テーブル８２上に左右方向（矢印Ｘ方
向及びその反対方向）において往復動自在に設けられた
第２テーブル８３とを有している。ベース８１上には、
第１テーブル８２が移動すべき方向において延在すべく
雄ねじ８５が設けられており、第１テーブル８２に固設
されたナット（図示せず）に該雄ねじ８５が螺合してい
る。そして、この雄ねじ８５にトルクを付与するモータ
８６が設けられている。すなわち、モータ８６が正及び
逆回転することによって第１テーブル８２が往復動す
る。

【００３２】上記の第１テーブル８２上には、第２テー
ブル８３が移動すべき方向において延在するように雄ね
じ８８が設けられており、且つ、第２テーブル８３に固
設されたナット（図示せず）に螺合している。該雄ネジ
８８を回転駆動するモータ８９が設けられており、該モ
ータ８９の正及び逆回転によって第２テーブル８３が往
復動作を行う。

【００３３】第２テーブル８３上には、円形の回転テー
ブル９０が設けられている。第２テーブル８３上であっ
てこの回転テーブル９０の近傍にはベルト車９１が設け
られており、該ベルト車９１と回転テーブル９０にベル
ト９２が掛け回されている。また、ベルト９２に係合し
て２つのローラ９３が設けられており、これにより該ベ
ルト９２に所要の張力が付与されている。そしてベルト
車９１に対してトルクを付与するモータ９４が設けられ
ており、このモータ９４が正及び逆転を行うことによっ
て回転テーブル９０が回転駆動される。

【００３４】回転テーブル９０上には、例えば樹脂製の
シート９５が張設されており、押えリング９６によって
その外周部にて回転テーブル９０に固定されている。図
７から特に明らかなように、このシート９５上には、多
数のＩＣチップ１９が貼着されている。これらのＩＣチ
ップ１９は、別工程において円形のウエハー（図示せ
ず）をカッティングすることによって得られたものであ
る。

【００３５】なお、回転テーブル９０には、３本の雄ね
じ９８が等ピッチにて且つ互いに平行に設けられてお
り、これら雄ねじ９８が上記の押えリング９６に螺合し
ている。これらの雄ねじ９８は、図示しないトルク伝達
手段を介してモータ９９により同期して回転駆動され、
これにより回転テーブル９０に対する押えリング９６の
脱着が行われる。押えリング９６を回転テーブル９０か
ら離脱させた状態にて、予めＩＣチップ１９が貼着され
ているシート９５を回転テーブル９０に対して装着し、
あるいは交換するのである。

【００３６】一方、突上手段７７に関しては、図６に示
すように架台２（図１に図示）上にその出力軸が上方向
に突出するように取り付けられたエアシリンダ１０１
と、該エアシリンダ１０１の出力軸に取り付けられた支
持プレート１０２とを有している。図１０に図示するよ
うにこの支持プレート１０２の上端部には略円筒状の針
ガイド１０４が固設されており、該針ガイド１０４の上
端部には出没自在に複数本の突上針１０５が設けられて
いる。

【００３７】図６に示すように、上記の支持プレート１
０２の側部にはカム１０７が回転自在に設けられ、更
に、該カム１０７を回転駆動するモータ１０８が取り付
けられている。そして、このカム１０７に係合するカム
フォロワ１０９が設けられており、上記の突上針１０５
はこのカムフォロワ１０９と連動するようになされてい
る。すなわち、モータ１０８が正及び逆回転することに
よって突上針１０５が出没動作を行う。

【００３８】次いで、上述のストッカ７６上のＩＣチッ
プ１９を吸着保持する吸着機構８０を搬送する搬送手段
７８について説明する。

【００３９】図８に示すように、この搬送手段７８は、
架台２（図１に図示）上に固設されたベース１１１と、
該ベース１１１上に前後方向（矢印Ｙ方向及びその反対
方向）において往復動自在に設けられた第１テーブル１
１２と、該第１テーブル１１２上に左右方向（矢印Ｘ方
向及びその反対方向）において往復動自在に取り付けら
れた第２テーブル１１３とを有している。ベース１１１
上には、第１テーブル１１２が移動すべき方向において
延在するように雄ねじ１１５が設けられており、第１テ
ーブル１１２に固設されたナット（図示せず）に該雄ね
じ１１５が螺合している。そして、この雄ねじ１１５に
トルクを付与するモータ１１６が設けられている。すな
わち、モータ１１６が正及び逆回転を行うことにより、
第１テーブル１１２が往復動する。

【００４０】第１テーブル１１２上には、第２テーブル
１１３が移動すべき方向において延在すべく、雄ねじ１
１８が設けられており、且つ、第２テーブル１１７に固
設されたナット（図示せず）に螺合している。該雄ねじ
１１８を回転駆動するモータ１１９が設けられており、
該モータ１１９の正及び逆回転によって第２テーブル１
１３が往復動作を行う。

【００４１】上述した第２テーブル１１３上には、Ｌ字
状に形成された基体部としてのチップ移送アーム１２１
が上下方向（矢印Ｚ方向及びその反対方向）において往
復動自在に設けられている。なお、このチップ移送アー
ム１２１は、当該搬送手段７８により搬送される吸着機
構８０の構成部材である。また、第２テーブル１１３上
には、このチップ移送アーム１２１が移動すべき方向に
おいて延在するように雄ねじ１２２が設けられており、
且つ、該チップ移送アーム１２１に固設されたナット
（図示せず）に螺合している。そして、該雄ねじ１２２
にトルクを付与するモータ１２３が設けられている。

【００４２】上記の各モータ１１６、１１９及び１２３
のうち少なくとも駆動手段としてのモータ１２３につい
ては、エンコーダ付きの直流サーボモータから成る。

【００４３】このモータ１２３に設けられたエンコーダ
（図示せず）は、所定平面としてのボンディングステー
ジ５に対して垂直な上下方向（矢印Ｚ方向及びその反対
方向）における該ボンディングステージ５からの上記チ
ップ移送アーム１２１の距離を検出する距離検出手段と
して作用するものである。すなわち、前記直流サーボモ
ータは駆動信号によって駆動され、この駆動力による送
り量は、エンコーダによってモータの回転量に相当する
信号が得られるから、前記雄ねじ１２２によるナットの
送り量並びに距離を演算して算出することができる。

【００４４】次いで、上記した搬送手段７８により搬送
される吸着機構８０について説明する。

【００４５】図１並びに図７乃至図１３に示すように、
この吸着機構８０は、図１に示す搬送手段７８により担
持されて搬送される基体部としてのチップ移送アーム１
２１と、該チップ移送アーム１２１の先端部に上下方向
において所定範囲内で移動（図１１及び図１２において
矢印Ｓにて示している）自在に設けられてＩＣチップ１
９を吸着するための吸着部１７７とを有している。な
お、吸着部１７７は詳しくは、チップ移送アーム１２１
に対して上下動自在に取り付けられた取付台１７７ａ
と、該取付台１７７ａの下端部に嵌着されて吸着作用を
行う吸着コレット１７７ｂとから成る。

【００４６】図１２から特に明らかなように、上記取付
台１７７ａは吸着コレット１７７ｂが嵌着された下端部
以外は円筒状に形成されており、その上端部に支持ブロ
ック１７９が嵌着されている。この支持ブロック１７９
がチップ移送アーム１２１の先端部上面に当接すること
によって取付台１７７ａが釣支状態にて支えられてい
る。そして、図７及び図９並びに図１１及び図１３に示
すように、上記取付台１７７ａは、チップ移送アーム１
２１の先端部にねじピン１８１により取り付けられた複
数のボールベアリング１８２によって上下に円滑に案内
される。なお、図１２にはこれらボールベアリング１８
２は示していない。

【００４７】また、図７乃至図１０並びに図１２及び図
１３に示すように、上記支持ブロック１７９の一端部に
は下方に向けて伸長するようにスライドピン１８３が埴
設されており、チップ移送アーム１２１に形成された案
内孔１２１ａ（図１２に図示）に該スライドピン１８３
が摺動自在に嵌合している。更に、チップ移送アーム１
２１には、ねじピン１８５により複数のボールベアリン
グ１８６が取り付けられており、該各ボールベアリング
１８６がスライドピン１８３に当接している。

【００４８】なお、図１０及び図１１に示すように、チ
ップ移送アーム１２１の先端部と上記支持ブロック１７
９との間には、該支持ブロック１７９及び吸着部１７７
からなる可動部分に対して下方へ向けてのバイアス力を
付与するコイルスプリング１８８が架設されている。

【００４９】図１２から明らかなように、上記支持ブロ
ック１７９にはニップル１９０（図７にも示す）が取り
付けられており、支持ブロック１７９にはこのニップル
１９０と上記取付台１７７ａの内部空間とを連通する孔
１７９ａが形成されている。ニップル１９０にはチュー
ブ１９１が接続されており、図示しない負圧付与手段に
よってこのチューブ１９１を通じて空気の吸引がなされ
る。この負圧は上記孔１７９ａ及び取付台１７７ａ内を
経て吸着コレット１７７ｂに及び、以て、吸着コレット
１７７ｂの下面すなわち吸着面に負圧が発生する。

【００５０】図１２から特に明らかなように、取付台１
７７ａ及び吸着コレット１７７ｂから成る吸着部１７７
を可動に保持したチップ移送アーム１２１の先端部近傍
には、磁気近接センサ１９２がその検知ヘッド先端を上
に向けた状態にて取り付けられている。そして、可動側
である支持ブロック１７９には、この検知ヘッド先端に
対応して、被検知体として高透磁率を有する金属片１９
３が設けられている。この磁気近接センサ１９２が検出
し得る距離は例えば０〜１．０ｍｍの範囲である。これ
ら磁気近接センサ１９２及び金属片１９３によって、基
体部たるチップ移送アーム１２１に対する吸着部１７７
の移動を検知する移動検知手段が構成されている。

【００５１】次に、上記した構成の半導体部品供給装置
の動作について図１４をも参照しつつ説明する。なお、
以下の動作は、マイクロコンピュータ等より成る制御部
が司る。

【００５２】まず、図１及び図６に示すストッカ７６に
ついて、その具備する各モータ８６，８９及び９４が適
宜回転せられることにより、シート９５上に貼着された
多数のＩＣチップ１９のうち所望のものが所定の向きと
なるようにして突上手段７７が具備する突上針１０５の
直上に位置決めされる。これに続いて、あるいは同時
に、図１及び図８に示す搬送手段７８の各モータ１１
６，１１９及び１２３が適宜回転せられ、これによって
吸着部１７７が３次元方向に移動せられて上記の選択さ
れたＩＣチップ１９の直上に位置決めされ、且つ、該Ｉ
Ｃチップ１９に当接せられる。なお、これに続いて、吸
着部１７７によりＩＣチップ１９に加わる荷重をゼロと
するため、搬送手段７８を更に作動させ、吸着部１７７
がＩＣチップ１９に対して極く僅かの距離を隔てる非接
触の状態となるまで上昇させる。このようにＩＣチップ
１９への荷重をゼロとしておけば、後述のように突上針
１０５によりＩＣチップ１９が突き上げられる際に大き
な反力が生ずることがなく、突き上げによるＩＣチップ
１９の損傷が防止される。この後、突上手段７７のエア
シリンダ１０１が突出動作せられ、図７に示すように該
突出手段７７が具備する針ガイド１０４がシート９５に
ほぼ当接する状態にまで近接する。但し、この時点で
は、突上針１０５はこの針ガイド１０４内に埋没した状
態にある。この状態で突上手段７７のモータ１０８が作
動せられ、突上針１０５が図７に示すように突出し、シ
ート９５を抜けて上記のＩＣチップ１９を突き上げ、該
シート９５から剥離させ、吸着部１７７に向けて押し上
げる。なお、このとき、シート９５については針ガイド
１０４に設けられた真空吸着手段により吸着されてお
り、突上針１０５の突き上げと共に浮き上がることはな
い。

【００５３】一方、吸着部１７７には負圧が付与され、
突き上げられるＩＣチップ１９を吸着する。但し、吸着
部１７７はこの突上動作の開始前にはチップ移送アーム
１２１に対して下降した位置にあり、突上針１０５によ
る突上力によってその吸着保持したＩＣチップ１９と共
に押し上げられる形となる。すなわち、ＩＣチップ１９
は突上針１０５と吸着部１７７によって挟まれつつシー
ト９５から剥離するのであり、突き上げ中に横にずれる
などして脱落することはない。かくしてＩＣチップ１９
が吸着部１７７により吸着保持される。

【００５４】この突き上げ及び吸着動作について更に詳
述する。まず、モータ１０８の回転に基づき突上針１０
５が僅かに突き上げられる。これによって、吸着コレッ
ト１７７ｂを含む吸着部１７７がＩＣチップ１９と共に
極めて微細な距離だけ押し上げられる。すると、これが
図１２等に示す磁気近接センサ１９２により検知され、
検知信号が発せられる。上記制御部はこの検知信号に応
じて上記搬送手段７８を作動させ、チップ移送アーム１
２１をシート９５上のＩＣチップ１９群から離間させる
ように上記突上針１０５による僅かな突上量だけ上昇さ
せる。以下、この突上針１０５の微細な突き上げとこれ
に応じたチップ移送アーム１２１の上昇の一連の動作
が、選択されたＩＣチップ１９がシート９５から完全に
離間して吸着が完了するまで繰り返して続けられる。

【００５５】上記の構成の故、突上針１０５と吸着部１
７７は機構の歪みや振動等の存在とは関係なく完全に同
期して作動し、ＩＣチップ１９は突上針１０５と吸着コ
レット１７７ｂによって安定して挟まれつつシート９５
から剥離せられる。

【００５６】かくしてＩＣチップ２が吸着部１７７によ
り吸着保持される。

【００５７】次に、図８に示す搬送手段７８の各モータ
１１６，１１９及び１２３が適宜作動せられ、吸着部１
７７に吸着されたＩＣチップ１９は図１に示す半導体部
品位置補正装置１１に搬送される。そして、この半導体
部品位置補正装置１１にて吸着部１７７に対するＩＣチ
ップ１９の位置補正が行われる。この後、搬送手段７８
の上記各モータ１１６，１１９及び１２３が再び作動せ
られ、このＩＣチップ１９は、図３及び図４に示すよう
にボンディングステージ５上に位置決めされているリー
ドフレームＬ＼Ｆの開口部１６内に遊挿されるようにし
て位置決めされ、負圧を解除されて該ボンディングステ
ージ５上に載置される。その後、図１に示すボンディン
グ手段１３によりボンディングが行われる。

【００５８】ところで、上記のようにＩＣチップ１９を
リードフレームＬ／Ｆの開口部１６内に遊挿するように
して所定平面としてのボンディングステージ５上に載置
させる際、下記の事態が起こり得るため、その場合の動
作について説明する。

【００５９】すなわち、ＩＣチップ１９を吸着部１７７
により吸着保持して上記開口部１６の直上に持ち来す間
に、何等かの原因によって、該ＩＣチップ１９が吸着部
１７７による正規の吸着位置に対して平面ずれを生じて
しまった場合、該ＩＣチップ１９を下降させてボンディ
ングステージ５上に載置させる際に、図３において一点
鎖線にて示すように該ＩＣチップ１９の一部が上記開口
部１６を画定するリード１７に当接してしまう。

【００６０】このようにＩＣチップ１９がリード１７に
当接することにより、その反動にて吸着部１７７がチッ
プ移送アーム１２１に対して僅かに上昇する。この僅か
な上昇動作が図１２等に示す磁気近接センサ１９２によ
り検知され、該磁気近接センサにより検知信号が発せら
れる。上記制御部はこの検知信号に応じて、図８に示す
モータ１２３に設けられたエンコーダにより得られてい
る、ボンディングステージ５に対するチップ移送アーム
１２１の離間距離すなわち検出距離と、予定距離すなわ
ち、支障が何等ない場合にＩＣチップ１９がボンディン
グステージ５上に至っているべきチップ移送アーム１２
１及びボンディングステージ５の距離とを比較する。

【００６１】上記のようにＩＣチップ１９がリード１７
に当接すれば、この検出距離が予定距離を上回るから、
制御部はこれを確認し、上記搬送手段７８の作動を停止
させてボンディングステージ５上のＩＣチップ１９の装
着動作を中止する。そして、この位置ずれを起こしてい
るＩＣチップ１９の位置を再補正すべく、図１に示す半
導体部品位置補正装置１１に戻すか、若しくは、図示し
ない警告ブザーあるいは警告ランプを作動させて作業者
に警告を発する。

【００６２】なお、本実施例においては、チップ移送ア
ーム１２１に対する吸着部１７７の移動を検知する移動
検知手段として磁気近接センサが用いられているが、他
に透過型あるいは反射型の光センサ等を使用するなど種
々のセンサの利用が可能である。

【００６３】また、本実施例においては、リードフレー
ムＬ／Ｆに開口部１６を形成してこの開口部１６にＩＣ
チップ１９を遊挿させるように所定平面としてのボンデ
ィングステージ５上に載置させる構成となっているが、
この他、従来例のようにリードフレームＬ／Ｆが具備す
るアイランド（２０２）の表面を所定平面として該表面
にＩＣチップを接着剤によって接着する構成のものにつ
いても本発明が適用可能であることは言及するまでもな
い。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体部品供給装置においては、搬送手段により搬送される
基体部に対する吸着部の移動を検知する移動検知手段
と、半導体部品が装着されるべき所定平面に対して垂直
な方向における該所定平面からの上記基体部の距離を検
出する距離検出手段とが設けられ、該移動検知手段から
発せられる検知信号に応じて、該距離検出手段により得
られた検出距離と予定距離とを比較してその結果に基づ
いて上記搬送手段の作動を制御、例えば停止するように
なされている。すなわち、吸着部により吸着保持した半
導体部品を上記所定平面に装着する際、規定よりも厚く
塗布された接着剤やリードフレームのリードに該半導体
部品が当接することによる反動にて、該半導体部品が該
所定平面に至るべき予定距離の位置に上記基体部が未だ
達していないにも拘らず上記移動検知手段より検知信号
が発せられたならば、直ちに装着動作が停止されるので
ある。かかる構成の故、マウント異常が発生するとこれ
を迅速に検出することが出来、マウント異常の半導体部
品に関してまで無駄にボンディング作業を行う事態が回
避され、生産性の向上に寄与するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る半導体部品供給装置を含
むボンディング装置の平面図である。

【図２】図２は、図１に示したボンディング装置により
取り扱われるべきリードフレームの平面図である。

【図３】図３は、図２に示したリードフレームとＩＣチ
ップをボンディングステージ上に載置した状態を示す縦
断面図である。

【図４】図４は、図２における部分Ａの拡大図である。

【図５】図５は、図１に示したボンディング装置が具備
する案内機構と押圧手段の斜視図である。

【図６】図６は、本発明に係る半導体部品供給装置が具
備するストッカと突上手段の斜視図である。

【図７】図７は、図６に示したストッカ及び突上手段並
びに吸着機構の一部の拡大図である。

【図８】図８は、本発明に係る半導体部品供給装置が具
備する搬送手段及び吸着機構の、一部断面を含む斜視図
である。

【図９】図９は、本発明に係る半導体部品供給装置が具
備する吸着機構の正面図である。

【図１０】図１０は、図９に関する、一部断面を含むＣ
−Ｃ矢視図である。

【図１１】図１１は、図９に関する、一部断面を含むＤ
ーＤ矢視図である。

【図１２】図１２は、図１０に関するＥーＥ断面図であ
る。

【図１３】図１３は、図９に関するＦーＦ断面図であ
る。

【図１４】図１４は、本発明に係る半導体部品供給装置
の動作説明図である。

【図１５】図１５は、従来のボンディング装置において
取り扱われているリードフレームの平面図である。

【図１６】図１６は、図１５における部分Ｑの拡大図で
ある。

【図１７】図１７は、図１６に関するＲ−Ｒ断面図であ
る。

【図１８】図１８は、従来の半導体部品供給装置の要部
の、一部断面を含む正面図である。

【図１９】図１９は、図１８に示した構成の動作説明図
である。

【符号の説明】

１ ボンディング装置 ２ 架台 ５ ボンディングステージ
（所定平面） ７ フレーム供給手段 ９ 半導体部品供給装置 １１ 半動体部品位置補正
装置 １３ ボンディング装置 １９ ＩＣチップ（半導体
部品） ２１ ワイヤ ３１ ローダ・アンローダ ３２ 案内機構 ７６ ストッカ ７７ 突上手段 ７８ 搬送手段 ８０ 吸着機構 ８６、８９、９４、９９、１０８、１１６、１１９、１
２３ モータ ９０ 回転テーブル ９５ シート １０５ 突上針 １２１ チップ移送アーム
（基体部） １９２ 磁気近傍センサ １９３ 金属片 １７７ 吸着部 １７７ａ 取付台 １７７ｂ 吸着コレット

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体部品を吸着保持する吸着機構と、
   前記吸着機構により吸着保持した前記半導体部品を前記
   吸着機構とともに所定位置に向けて搬送する搬送手段と
   を備えた半導体部品供給装置であって、 前記吸着機構は、 前記搬送手段により搬送される基体部と、 前記基体部に可動に取り付けられて前記半導体部品を吸
   着する吸着部と、 前記基体部に対する前記吸着部の移動を検知して検知信
   号を出力する移動検知手段とを備え、 前記搬送手段は、 前記基体部を所定平面に対して垂直な方向に移動させる
   駆動手段と、 前記所定平面に対する垂直な方向における前記所定平面
   からの前記基体部の距離を検出する距離検出手段とを含
   み、 前記移動検知手段から発せられる前記吸着部の移動を検
   知した検知信号に応じて前記距離検出手段により得られ
   る距離と前記所定平面までの予定距離とを比較した結果
   に基づいて前記搬送手段の作動を制御すること を特徴と
   する半導体部品供給装置。
2. 【請求項２】 前記移動検知手段は、磁気近接センサ及
   び高透磁率を有する金属片からなることを特徴とする請
   求項１記載の半導体部品供給装置。
3. 【請求項３】 前記距離検出手段は、エンコーダからな
   ることを特徴とする請求項１記載の半導体部品供給装
   置。