JP3798854B2 - インライン型処理装置およびその処理対象物の搬送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同等の能力を有する複数の処理装置を複数台１列に配置し、処理対象物をいずれかの処理装置で処理するインライン型処理装置およびその処理対象物の搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来からのインライン型ワイヤボンド装置のシステム構成を示す。複数台、たとえば５台のワイヤボンド装置１，２，３，４，５は、キュア装置６とスタッカ装置７との間で１列のインライン型に配置され、コンベアコントローラ８によって制御され、インライン型ワイヤボンド装置１０を構成している。このように、複数台のワイヤボンド装置が直列に配置されるインライン型ワイヤボンド装置１０は、各ワイヤボンド装置が独立して、いわば並列に配置される構成に比較して、処理対象物の搬送経路を単純化することができる。並列配置では、各処理装置毎に別個の搬送経路を設けたり、ある程度の数の処理対象物をまとめてバッチ方式で処理したりする必要がある。
【０００３】
各ワイヤボンド装置１，２，３，４，５には、ワイヤボンド（以下、「Ｗ／Ｂ」と略称することがある）を行うＷ／Ｂボンドヘッド１１および搬入／排出ユニット１２が備えられる。コンベアコントローラ８には、Ｗ／Ｂボンドヘッド１１とのインターフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」と略称することもある）のためのＷ／Ｂインターフェース１５、搬入／排出ユニット１２とのインターフェースのための搬入／排出インターフェース１６、キュア装置６およびスタッカ装置７とのインターフェースのためのキュアＩ／Ｆ１７およびスタッカＩ／Ｆ１８、さらには搬送Ｉ／Ｆ１９などが含まれる。搬送Ｉ／Ｆ１９は、各ワイヤボンド装置１，２，３，４，５に設けられる搬入／排出兼用搬送ユニット６０との間のインターフェースを行う。
【０００４】
図１１は、図１０のインライン型ワイヤボンド装置１０で処理の対象となるリードフレーム（以下、単に「フレーム」ということもある）７０の一例を示す。（ａ）は全体の形状、（ｂ）は１単位部分の形状をそれぞれ示す。リードフレーム７０には、複数の半導体チップをダイボンド工程で装着しておく。リードフレーム７０は、ダイパッド７１、ボンディングパッド７２，７３、リード７４およびタイバー７５，７６からなる。ダイボンド工程では、半導体チップ７７をペースト状の接着剤で、仮想線で示すように、ダイパッド７１に装着する。キュア装置６では、接着剤を硬化させる。ワイヤボンド装置１，２，３，４，５では、半導体チップ７７とボンディングパッド７２，７３との間で、ボンディングワイヤ７８，７９の接続を行う。一般に、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５の処理能力に比較して、ダイボンド工程の処理能力が数倍大きい。ワイヤボンドの本数が多くなれば、処理能力の差は一層大きくなる。このため、リードフレーム７０が滞りなく流れるように、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５は、複数台が１列に配置される。
【０００５】
図１２および図１３は、各ワイヤボンド装置１，２，３，４，５の正面図および平面図を示す。各ワイヤボンド装置１，２，３，４，５は、前述の搬入／排出ユニット１２としての搬入ユニット２０および排出ユニット４０、さらに搬入／排出兼用ユニット６０およびワイヤボンダ本体８０を備える。搬入ユニット２０は、搬入プッシャ２１、搬入爪２２、搬入ステージ２３、搬入ローラ２４、搬入ベルト２５、搬送ローラ２６、搬送ベルト２７、搬入ステージ移動シリンダ２８、フレーム検出センサ２９，３０、フレームストッパ３１、モータ３２、搬入ブロック３３、搬送ブロック３４、駆動ベルト３５および連結ベルト３６を有する。フレーム検出センサ２９は、搬入ブロック３３上に供給されたリードフレーム７０の有無を検出する。フレーム検出センサ３０は、搬入ブロック３３からワイヤボンダ本体８０に供給可能なリードフレーム７０が無くなることを検出する。排出ユニット４０は、排出ステージ４１、排出ブロック４２、搬送ブロック４３、排出ローラ４４、排出ベルト４５、搬送ローラ４６、搬送ベルト４７、排出ステージ移動シリンダ４８、フレーム検出センサ４９、モータ５０、駆動ベルト５１および連結ベルト５２を有する。搬入／排出兼用ユニット６０は、搬送ローラ６１、搬送ベルト６２、駆動ベルト６３、連結ベルト６４およびモータ６５を有する。
【０００６】
個々のワイヤボンド装置１，２，３，４，５は、通常、搬入ユニット２０の搬送ブロック３４と、搬入／排出兼用ユニット６０と、排出ユニット４０の搬送ブロック４３とを、一直線状に配置し、このままで素通り搬送ラインを形成している。キュア装置６に続くワイヤボンド装置１が上流側で、スタッカ装置７に続くワイヤボンド装置５が下流側となる。
【０００７】
図１４および図１５は、図１０のインライン型ワイヤボンド装置１０の動作を示す。ステップａ１から動作を開始し、ステップａ２では、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５からリードフレーム７０の排出要求が有るか無いかが判断される。排出要求が有るときには、ステップａ３で、スタッカ装置７がリードフレーム７０の搬入可能な状態であるか不能な状態であるかが判断される。搬入不能であれば、ステップａ４で、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５からリードフレーム７０の供給要求が有るか無いかが判断される。供給要求が無いときには、ステップａ２に戻る。供給要求が有るときには、ステップａ５で、キュア装置６から、リードフレーム７０が供給可能か不能かについて判断される。不能のときはステップａ２に戻る。
【０００８】
ステップａ３で、スタッカ装置７へリードフレーム７０の搬入が可能なとき、ステップａ１１〜ａ１５で、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５からリードフレーム７０の排出要求が有るか無いかが上流側から順に判断される。排出要求が有れば、ステップａ１５〜ａ２０で、そのワイヤボンド装置と下流側のワイヤボンド装置とで、搬入／排出ユニット１２が動作中であるか停止中であるかを判断する。動作中であれば停止するまで待ち、停止中であればステップａ２１〜ａ２５で、排出ユニット４０からリードフレーム７０を排出させる。ステップａ１１〜ａ１５で排出要求が無いとき、またはステップａ２１〜ａ２５の排出動作が終了したとき、ステップａ２に戻る。
【０００９】
ステップａ５で、キュア装置６からリードフレーム７０が供給可能のときは、ステップａ３１〜ａ３５で、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５からリードフレーム７０の搬入要求が有るか無いかが上流側から順に判断される。搬入要求が有れば、ステップａ３５〜ａ４０で、そのワイヤボンド装置と上流側のワイヤボンド装置とで、搬入／排出ユニット１２が動作中であるか停止中であるかを判断する。動作中であれば停止するまで待ち、停止中であればステップａ４１〜ａ４５で、搬入ユニット２０にリードフレーム７０を供給する。ステップａ３１〜ａ３５で搬入要求が無いとき、またはステップａ４１〜ａ４５の搬入動作が終了したとき、ステップａ２に戻る。
【００１０】
以下、図１０の２番目のワイヤボンド装置２にリードフレーム７０を供給する場合について説明する。リードフレーム７０は、１番目のワイヤボンド装置１を素通りする。ワイヤボンド装置１は、搬入ユニット２０の搬送ブロック３４と、搬入／排出兼用搬送ユニット６０と、排出ユニット４０の搬送ブロック４３とによって、ワイヤボンド装置２への供給ラインとして動作する。ワイヤボンド装置２では、搬入ステージ移動シリンダ２８によって、仮想線で示すように、搬送ブロック３４のあった位置に搬入ブロック３３を移動する。ワイヤボンド装置１から送り出されるリードフレーム７０は、搬入ブロック３３で受け取る。搬入ステージ移動シリンダ２８が再び作動すると、搬入ブロック３３は、リードフレーム７０を載せたまま元の位置に戻る。ここで、リードフレーム７０は、搬入プッシャ２１の搬入爪２２によって、ワイヤボンダ本体８０側に送り込まれる。
【００１１】
ワイヤボンダ本体８０によるワイヤボンディングが完了したリードフレーム７０は、排出ユニット４０の排出ブロック４２に載せられる。排出ブロック４２は、排出ステージ移動シリンダ４８によって、排出ブロック４３のあった位置に移動する。ここで、リードフレーム７０は、次のワイヤボンド装置３の搬入ユニット２０に移され、ワイヤボンド装置３，４，５の搬入／排出兼用搬送ユニット６０を素通りしてスタッカ装置７へと搬送される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したインライン型ワイヤボンド装置１０では、１本の搬送ラインをリードフレーム７０の供給と排出との両方に使用している。ワイヤボンド装置１，２，３，４，５を５台直列に並べる場合、リードフレーム７０の供給および排出は、上流側のワイヤボンド装置が優先される。下流側のワイヤボンド装置では、リードフレーム７０の供給または排出の要求を出しているにもかかわらず、リードフレーム７０が供給または排出されずに、それを待っている時間が多くなってしまう。このため、下流側のワイヤボンド装置では、その能力を有効に使い切ることができない。上流側のワイヤボンド装置では、処理が集中し、下流側の遊んでいるワイヤボンド装置に比較して、故障が生じる頻度も高まってくる。このようなインライン型ワイヤボンド装置１０でリードフレーム７０が停滞すると、前工程のダイボンド装置からの供給を減らす必要が生じ、能力を有効に使い切ることができなくなる。
【００１３】
すなわち、次のような問題がある。
（Ａ）ダイボンド装置の単位時間の処理数は、搬送ラインの能力によって制限を受け、
５台の処理数 ＜＜ １台の処理数×５
となってしまう。
（Ｂ）５台のワイヤボンド装置のうち、何台かは遊んでいるものがでてきて、効率が低下する。
（Ｃ）効率を上げるため、搬送ラインに供給するリードフレーム７０と排出するリードフレーム７０とを混在させて搬送させようとすると、制御プログラムが複雑になり、誤動作のおそれが大きくなる。
【００１４】
本発明の目的は、処理の集中や遊びが生じないように複数の処理装置を平均に稼働させることができ、効率向上と寿命平均化とを図ることができるインライン型処理装置およびその処理対象物の搬送方法装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、処理対象物の供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを有し、処理対象物に対して予め設定される処理を施す処理装置を、複数台、供給専用コンベア同士および排出専用コンベア同士をそれぞれ連結して形成するインライン型処理装置であって、
各処理装置毎に設けられ、処理対象物の受入れが可能なとき、供給要求信号を導出し、供給専用コンベアによって搬送される処理対象物を搬入する搬入手段と、
各処理装置毎に設けられ、処理が施された処理対象物が存在するとき、排出要求信号を導出し、処理対象物を排出専用コンベアに排出する排出手段と、
各処理装置の搬入手段または排出手段からの供給要求信号または排出要求信号に応答し、信号を導出した搬入手段または排出手段を有する処理装置の他の処理装置の連結された供給専用コンベアまたは排出専用コンベアによって処理対象物の搬送を行い、信号を導出した搬入手段または排出手段によって処理対象物が搬入または排出されるように制御する制御手段とを含み、
供給専用コンベアと排出専用コンベアとが平行で一方向に搬送することを特徴とするインライン型処理装置である。
本発明に従えば、複数の処理装置が有する供給専用コンベアおよび排出専用コンベアはそれぞれ連結され、連結される供給専用コンベアと連結される排出専用コンベアとは、平行であり、処理対象物を一方向に、別々に搬送することが可能である。各処理装置には、供給専用コンベアから処理対象物を搬入する搬入手段と、排出専用コンベアに処理対象物を排出する排出手段とが設けられ、いずれかの処理装置で処理対象物の搬入を行いながら、他の処理装置で処理対象物の排出を行うことができる。処理対象物の供給と排出とを同一の搬送コンベアで行う場合のような、供給中は排出することができず、排出中は供給することができないという問題は解消し、処理装置の稼働率を向上させ、処理が優先度の高い処理装置に集中して故障しやすくなるのを防ぐことができる。
【００１６】
また本発明で前記供給専用コンベアおよび排出専用コンベアは、上下に重なるように配置されることを特徴とする。
本発明に従えば、処理対象物の搬送用に供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを用いるけれども、２つのコンベアは上下に重なるように配置されるので、搬送コンベアが１つの場合と同等の設置面積に収めることができる。
【００１７】
また本発明で前記処理対象物は、半導体チップをダイボンドによって装着したリードフレームであり、
前記処理装置は、リードフレームと半導体チップとの間のワイヤボンドを行うことを特徴とする。
本発明に従えば、ワイヤボンディング処理に、その前工程のダイボンド装置の処理能力に合わせて複数台の処理装置を用い、各処理装置の能力を充分に使い切ることができる。
【００１８】
さらに本発明は、処理対象物の供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを有し、処理対象物に対して予め設定される処理を施す処理装置を、複数台、供給専用コンベア同士および排出専用コンベア同士をそれぞれ連結して形成され、
各処理装置毎に設けられ、処理対象物の受入れが可能なとき、供給要求信号を導出し、供給専用コンベアによって搬送される処理対象物を搬入する搬入手段と、
各処理装置毎に設けられ、処理が施された処理対象物が存在するとき、排出要求信号を導出し、処理対象物を排出専用コンベアに排出する排出手段と、
各処理装置の搬入手段または排出手段からの供給要求信号または排出要求信号に応答し、信号を導出した搬入手段または排出手段を有する処理装置の他の処理装置の連結された供給専用コンベアまたは排出専用コンベアによって処理対象物の搬送を行い、信号を導出した搬入手段または排出手段によって処理対象物が搬入または排出されるように制御する制御手段とを含むインライン型処理装置で、複数の搬入手段から供給要求信号が導出されるとき、待ち時間の長い順に、処理装置に対して処理対象物を供給することを特徴とするインライン型処理装置の処理対象物の搬送方法である。
本発明に従えば、処理対象物の供給は、供給要求信号を導出してからの待ち時間が長い順に行われるので、処理装置の稼働状態が平均化され、特定の処理装置が集中的に稼働し、他の処理装置が遊ぶような稼働状態を避け、インライン型処理装置全体としての稼働率の向上を図ることができる。また特定の処理装置が集中的に稼働するために故障しやすくなる事態も避けることができる。
【００１９】
さらにまた本発明は、処理対象物の供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを有し、処理対象物に対して予め設定される処理を施す処理装置を、複数台、供給専用コンベア同士および排出専用コンベア同士をそれぞれ連結して形成され、
各処理装置毎に設けられ、処理対象物の受入れが可能なとき、供給要求信号を導出し、供給専用コンベアによって搬送される処理対象物を搬入する搬入手段と、
各処理装置毎に設けられ、処理が施された処理対象物が存在するとき、排出要求信号を導出し、処理対象物を排出専用コンベアに排出する排出手段と、
各処理装置の搬入手段または排出手段からの供給要求信号または排出要求信号に応答し、信号を導出した搬入手段または排出手段を有する処理装置の他の処理装置の連結された供給専用コンベアまたは排出専用コンベアによって処理対象物の搬送を行い、信号を導出した搬入手段または排出手段によって処理対象物が搬入または排出されるように制御する制御手段とを含むインライン型処理装置で、複数の排出手段から排出要求信号が導出されるとき、待ち時間の長い順に、処理装置から処理対象物を排出させることを特徴とするインライン型処理装置の処理対象物の搬送方法である。
本発明に従えば、処理対象物の排出は、排出要求信号を導出してからの待ち時間が長い順に行われるので、処理が終了した処理対象物の排出ができないために、新たな処理対象物を長時間にわたって受け入れることができなくなる事態を避けることができる。これによって、複数の処理装置の稼働状態が平均化され、特定の処理装置が集中的に稼働し、故障しやすくなる事態も避けることができ、他の処理装置が遊ぶような稼働状態を避け、インライン型処理装置全体としての稼働率の向上を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の第１形態によるインライン型ワイヤボンド装置のシステム構成を示す。複数台の処理装置、たとえば５台のワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、１列のインライン型に配置される。各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、図１１に示すリードフレーム７０を処理対象物として、ワイヤボンディング処理を施しながら、キュア装置１０６とスタッカ装置１０７との間で搬送を行う。制御手段であるコンベアコントローラ１０８がシステム全体の制御を行い、インライン型ワイヤボンド装置１１０構成される。
【００２１】
各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５には、ボンディング処理を行うＷ／Ｂボンドヘッド１１１、搬入ユニット１２０および排出ユニット１４０などが備えられる。コンベアコントローラ１０８には、搬入ユニット１２０および排出ユニット１４０を制御するための搬入ユニットインターフェース１１３および排出ユニットインターフェース１１４、、キュア装置１０６およびスタッカ装置１０７とのインターフェースのためのキュアＩ／Ｆ１１７およびスタッカＩ／Ｆ１１８、さらには搬送Ｉ／Ｆ１１９などが含まれる。搬送Ｉ／Ｆ１１９は、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５に設けられる搬入専用搬送ベルト１６０および排出専用搬送ベルト１７０との間のインターフェースを行う。
【００２２】
図２および図３は、個別のワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の正面図および平面図をそれぞれ示す。図４および図５は、排出ユニット１４０および搬入ユニット１２０の右側面図をそれぞれ示す。各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５には、前述の搬入ユニット１２０、排出ユニット１４０、搬入専用搬送ベルト１６０、排出専用搬送ベルト１７０、およびワイヤボンダ本体１８０が備えられる。供給専用コンベアおよび排出専用コンベアである搬入専用搬送ベルト１６０および排出専用搬送ベルト１７０は、上下に重なるように、２階式に配設される。
【００２３】
搬入手段である搬入ユニット１２０は、搬入プッシャ１２１、搬入爪１２２、搬入ステージ１２３、搬入ローラ１２４、搬入ベルト１２５、モータ１２６、連結ベルト１２７、搬入ステージ上昇シリンダ１２８、フレーム検出センサ１２９，１３０および搬入レール１３１を有する。モータ１２６は、連結ベルト１２７を介して搬入ローラ１２４を回転駆動する。搬入ローラ１２４には搬入ベルト１２５が巻掛けられる。搬入ステージ上昇シリンダ１２８は、モータ１２６、連結ベルト１２７、搬入ローラ１２４および搬入ベルト１２５の全体を、昇降変位させることができる。フレーム検出センサ１２９は、搬入されるリードフレームの有無を検出する。フレーム検出センサ１３０は、ワイヤボンダ本体１８０に供給するリードフレームが無くなっていることを検出する。ワイヤボンダ本体１８０は、レール１８１上のリードフレームに対して、ワイヤボンディング処理を行う。
【００２４】
排出手段である排出ユニット１４０は、排出ステージ１４１、排出レール１４２、排出レール上下シリンダ１４３、排出ローラ１４４、排出ベルト１４５、排出レール上下ガイド１４６、排出ステージ上昇シリンダ１４８、フレーム検出センサ１４９、モータ１５０および連結ベルト１５２を有する。モータ１５０は、連結ベルト１５２を介して排出ローラ１４４を回転駆動する。搬出ローラ１４４には排出ベルト１４５が巻掛けられる。排出ステージ上昇シリンダ１４８は、モータ１５０、連結ベルト１５２、排出ローラ１４４および排出ベルト１４５の全体を、昇降変位させることができる。排出レール上下シリンダ１４３は、排出レール上下ガイド１４６に沿って、排出レール１４２を実線で示す上昇位置と破線で示す下降位置との間で、昇降変位させることができる。フレーム検出センサ１４９は、排出されるリードフレームの有無を検出する。
【００２５】
搬入専用搬送ベルト１６０は、搬送ローラ１６１、搬送ベルト１６２、駆動ベルト１６３、連結ベルト１６４、モータ１６５、フレーム検出センサ１６６、フレーム位置決めセンサ１６７およびフレームストッパ１６８を有する。モータ１６５は、連結ベルト１６４を介し、一つの搬送ローラ１６１を駆動する。複数の搬送ローラ１６１間は、駆動ベルト１６３によって駆動力を伝達する。搬送ベルト１６２は、搬送ローラ１６１間に巻掛けられている。フレーム検出センサ１６６は、搬入されるリードフレームの有無を検出する。フレーム位置決めセンサ１６７は、フレームストッパ１６８によって位置決めされたリードフレームを検出するために設けられる。
【００２６】
排出専用搬送ベルト１７０は、搬送ローラ１７１、搬送ベルト１７２、モータ１７３、連結ベルト１７４、駆動ベルト１７５およびフレーム検出センサ１７６を有する。モータ１７３は、連結ベルト１７４を介し、搬送ベルト１７２が巻掛けられ、駆動ベルト１７５によって相互に連結される搬送ローラ１７１を駆動する。フレーム検出センサ１７６は、排出するリードフレームの有無を検出する。
【００２７】
図６は、図１のインライン型ワイヤボンド装置１１０におけるフレーム供給動作の制御ルーチンを示す。ステップｂ１から動作を開始し、ステップｂ２では、ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５のうちのいずれかからリードフレームの供給要求が有るか無いかが判断される。供給要求が有るときには、ステップｂ３で、キュア装置１０６がリードフレームの供給可能な状態であるか否かが判断される。供給可能であれば、ステップｂ４で、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５からリードフレームの供給要求があってからの待ち時間を比較する。
【００２８】
比較の結果、ステップｂ５〜ｂ９でワイヤボンド装置１０５〜１０１の待ち時間が最大であるか否かがそれぞれ判断される。ワイヤボンド装置１０５〜１０２の待ち時間が最大であると判断されるとき、ステップｂ１０〜ｂ１３で上流側の搬入ユニット１２０が動作中であるか停止中であるかを判断する。ステップｂ９で最上流側のワイヤボンド装置１０１の待ち時間が最大であると判断されるときには、ステップｂ１４で、ワイヤボンド装置１０１の搬入ユニット１２０にリードフレームを供給する。ステップｂ１０〜ｂ１３で上流側の搬入ユニット１２０が停止中と判断されると、ステップｂ１５〜ｂ１８で、そのワイヤボンド装置の搬入ユニット１２０にリードフレームを供給する。ステップｂ９で最上流側のワイヤボンド装置１０１の待ち時間が最大ではないと判断されるとき、またステップｂ１４〜ｂ１８の供給が終了したときはステップｂ２に戻る。
【００２９】
図７は、図１のインライン型ワイヤボンド装置１１０におけるフレーム排出動作の制御ルーチンを示す。ステップｃ１から動作を開始し、ステップｃ２では、ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５のうちのいずれかからリードフレームの排出要求が有るか無いかが判断される。排出要求が有るときには、ステップｃ３で、スタッカ装置１０７がリードフレームの搬入可能な状態であるか否かが判断される。搬入可能であれば、ステップｃ４で、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５からリードフレームの排出要求があってからの待ち時間を比較する。
【００３０】
比較の結果、ステップｃ５〜ｃ９でワイヤボンド装置１０１〜１０５の待ち時間が最大であるか否かがそれぞれ判断される。ワイヤボンド装置１０１〜１０４の待ち時間が最大であると判断されるとき、ステップｃ１０〜ｃ１３で下流側の排出ユニット１４０が動作中であるか停止中であるかを判断する。ステップｃ９で最下流側のワイヤボンド装置１０５の待ち時間が最大であると判断されるときには、ステップｃ１４で、ワイヤボンド装置１０５の排出ユニット１４０からリードフレームを排出する。ステップｃ１０〜ｃ１３で下流側の排出ユニット１４０が停止中と判断されると、ステップｃ１５〜ｃ１８で、そのワイヤボンド装置の排出ユニット１４０からリードフレームを排出する。ステップｃ９で最下流側のワイヤボンド装置１０５の待ち時間が最大ではないと判断されるとき、またステップｃ１４〜ｃ１８の供給が終了したときはステップｃ２に戻る。
【００３１】
図８および図９は、図６のステップｂ４および図７のステップｃ４に示す、リードフレームの供給または排出の要求への待ち時間を比較するルーチンを示す。ステップｄ１から開始し、ステップｄ２〜ｄ６でワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５からの要求の有無をそれぞれ判断する。要求があれば、ステップｄ７〜ｄ１１でそのワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５について、要求開始時刻の記憶をそれぞれ行う。ステップｄ１２では、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５について、次の第１式によって要求時間計算を行う。
【００３２】
要求時間＝現在時刻−要求開始時刻 …（１）
ステップｄ１３〜ｄ２２では、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５間で要求時間を比較し、ステップｄ２３〜ｄ２７でワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の待ち時間がそれぞれ最大であると判定され、ステップｄ２８でルーチンを終了する。待ち時間が最大と判定されるワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が複数あるときには、ステップ１３〜ｄ２２では下流側が優先される。比較の順序を変えれば、他の優先順位に変えることは容易である。
【００３３】
以下、図１に示す５台のワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５のうち、上流側から２番目のワイヤボンド装置１０２にリードフレームを供給する場合について説明する。まずワイヤボンド装置１０２のフレームストッパ１６８が下降し、リードフレームは、１番目のワイヤボンド装置１０１を素通りする。リードフレームがワイヤボンド装置１０２の搬送ベルト１６２上を搬送され、フレームストッパ１６８によって位置決めされると、フレームセンサ１６６によってその到着が検出される。搬送ベルト１６２は停止して静止状態となり、その上に載っているリードフレームは、搬入ステージ上昇シリンダ１２８によって下から搬入ステージ１２３を上昇させて、搬入ベルト１２５上にすくい上げられる。リードフレームは、搬入ベルト１２５を駆動して、ワイヤボンダ本体１８０側に移送される。
【００３４】
ワイヤボンダ本体１８０側で、リードフレームは、搬入ステージ１２３が下降することによって、搬入レール１３１上に降ろされる。搬入レール１３１上では、搬入プッシャ１２１および搬入爪１２２によって、ワイヤボンダ本体１８０側のレール１８１に移される。レール１８１上のリードフレームは、後続のリードフレームが搬入プッシャ１２１によって押される度に順次移動し、Ｗ／Ｂボンドヘッド１１１の位置でワイヤボンディング処理を受ける。
【００３５】
ワイヤボンディング処理が終了したリードフレームは、レール１８１から排出レール１４２に移動する。リードフレームが載った排出レール１４２は、排出レール上下シリンダ１４３によって下降する。下降してくるリードフレームは、排出ベルト１４５によって、下からすくい上げられ、排出ベルト１４５上に移行する。フレームセンサ１４９がリードフレームを検出すると、リーとフレームは搬送ベルト１７２上に降ろされ、ワイヤボンド装置１０３〜１０５を経由し、排出専用排出ベルト１７０によってスタッカ装置１０７まで搬送される。
【００３６】
以上説明した実施形態では、ワイヤボンド装置を５台用いているけれども、異なる台数であってもよいことは勿論である。また、処理はワイヤボンディングばかりではなく、電気製品や機械製品などの各種生産工程に広く適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の処理装置が有する供給専用コンベアおよび排出専用コンベアはそれぞれ連結され、処理対象物を一方向に、供給専用コンベアと排出専用コンベアとでは別々に搬送することが可能である。各処理装置には、供給専用コンベアから処理対象物を搬入する搬入手段と、排出専用コンベアに処理対象物を排出する排出手段とが設けられ、いずれかの処理装置で処理対象物の搬入を行いながら、他の処理装置で処理対象物の排出を行うことができる。処理対象物の供給と排出とを同一の搬送コンベアで行う場合のような、供給中は排出することができず、排出中は供給することができないという問題は解消し、処理装置の稼働率を向上させ、処理が優先度の高い処理装置に集中して故障しやすくなるのを防ぐことができる。
【００３８】
また本発明によれば、処理対象物の搬送用に供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを用いるけれども、２つのコンベアは上下に重なるように配置されるので、搬送コンベアが１つの場合と同等の設置面積に収めることができる。
【００３９】
また本発明によれば、ワイヤボンディング処理に、その前工程のダイボンド装置の処理能力に合わせて複数台の処理装置を用い、各処理装置の能力を充分に使い切ることができる。
【００４０】
さらに本発明によれば、処理対象物の供給は、供給要求信号を導出してからの待ち時間が長い順に行われるので、処理装置の稼働状態が平均化され、特定の処理装置が集中的に稼働し、他の処理装置が遊ぶような稼働状態を避け、インライン型処理装置全体としての稼働率の向上を図ることができる。また特定の処理装置が集中的に稼働するために故障しやすくなる事態も避けることができる。
【００４１】
さらにまた本発明によれば、処理対象物の排出は、排出要求信号を導出してからの待ち時間が長い順に行われるので、処理が終了した処理対象物の排出ができないために、新たな処理対象物を長時間にわたって受け入れることができなくなる事態を避けることができる。これによって、複数の処理装置の稼働状態が平均化され、特定の処理装置が集中的に稼働し、故障しやすくなる事態も避けることができ、他の処理装置が遊ぶような稼働状態を避け、インライン型処理装置全体としての稼働率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態によるインライン型ワイヤボンド装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図１のインライン型ワイヤボンド装置１１０に用いる個々のワイヤボンド装置１０１〜１０５の正面図である。
【図３】図１のインライン型ワイヤボンド装置１１０に用いる個々のワイヤボンド装置１０１〜１０５の平面図である。
【図４】図２のワイヤボンド装置１０１〜１０５の排出ユニット１４０の右側面図である。
【図５】図２のワイヤボンド装置１０１〜１０５の搬入ユニット１２０の右側面図である。
【図６】図１の実施形態で供給動作の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図１の実施形態で排出動作の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図１の実施形態で待ち時間比較のルーチンを示すフローチャートである。
【図９】図１の実施形態で待ち時間比較のルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】従来からのインライン型ワイヤボンド装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図１１】ワイヤボンド処理の対象となるリードフレームの正面図および一部の拡大図である。
【図１２】図１０のインライン型ワイヤボンド装置に用いる個々のワイヤボンド装置１〜５の正面図である。
【図１３】図１０のインライン型ワイヤボンド装置に用いる個々のワイヤボンド装置１〜５の平面図である。
【図１４】図１０のインライン型ワイヤボンド装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１０のインライン型ワイヤボンド装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５ ワイヤボンド装置
１０８ コンベアコントローラ
１１０ インライン型ワイヤボンド装置
１２０ 搬入ユニット
１２５ 搬入ベルト
１２７，１６２，１７２ 搬送ベルト
１２８ 搬入ステージ上昇シリンダ
１４０ 排出ユニット
１４３ 排出レール上下シリンダ
１４５ 排出ベルト
１４８ 排出ステージ上昇シリンダ
１６０ 搬入専用搬送ベルト
１７０ 排出専用搬送ベルト
１８０ ワイヤボンダ本体
【発明の属する技術分野】
本発明は、同等の能力を有する複数の処理装置を複数台１列に配置し、処理対象物をいずれかの処理装置で処理するインライン型処理装置およびその処理対象物の搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来からのインライン型ワイヤボンド装置のシステム構成を示す。複数台、たとえば５台のワイヤボンド装置１，２，３，４，５は、キュア装置６とスタッカ装置７との間で１列のインライン型に配置され、コンベアコントローラ８によって制御され、インライン型ワイヤボンド装置１０を構成している。このように、複数台のワイヤボンド装置が直列に配置されるインライン型ワイヤボンド装置１０は、各ワイヤボンド装置が独立して、いわば並列に配置される構成に比較して、処理対象物の搬送経路を単純化することができる。並列配置では、各処理装置毎に別個の搬送経路を設けたり、ある程度の数の処理対象物をまとめてバッチ方式で処理したりする必要がある。
【０００３】
各ワイヤボンド装置１，２，３，４，５には、ワイヤボンド（以下、「Ｗ／Ｂ」と略称することがある）を行うＷ／Ｂボンドヘッド１１および搬入／排出ユニット１２が備えられる。コンベアコントローラ８には、Ｗ／Ｂボンドヘッド１１とのインターフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」と略称することもある）のためのＷ／Ｂインターフェース１５、搬入／排出ユニット１２とのインターフェースのための搬入／排出インターフェース１６、キュア装置６およびスタッカ装置７とのインターフェースのためのキュアＩ／Ｆ１７およびスタッカＩ／Ｆ１８、さらには搬送Ｉ／Ｆ１９などが含まれる。搬送Ｉ／Ｆ１９は、各ワイヤボンド装置１，２，３，４，５に設けられる搬入／排出兼用搬送ユニット６０との間のインターフェースを行う。
【０００４】
図１１は、図１０のインライン型ワイヤボンド装置１０で処理の対象となるリードフレーム（以下、単に「フレーム」ということもある）７０の一例を示す。（ａ）は全体の形状、（ｂ）は１単位部分の形状をそれぞれ示す。リードフレーム７０には、複数の半導体チップをダイボンド工程で装着しておく。リードフレーム７０は、ダイパッド７１、ボンディングパッド７２，７３、リード７４およびタイバー７５，７６からなる。ダイボンド工程では、半導体チップ７７をペースト状の接着剤で、仮想線で示すように、ダイパッド７１に装着する。キュア装置６では、接着剤を硬化させる。ワイヤボンド装置１，２，３，４，５では、半導体チップ７７とボンディングパッド７２，７３との間で、ボンディングワイヤ７８，７９の接続を行う。一般に、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５の処理能力に比較して、ダイボンド工程の処理能力が数倍大きい。ワイヤボンドの本数が多くなれば、処理能力の差は一層大きくなる。このため、リードフレーム７０が滞りなく流れるように、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５は、複数台が１列に配置される。
【０００５】
図１２および図１３は、各ワイヤボンド装置１，２，３，４，５の正面図および平面図を示す。各ワイヤボンド装置１，２，３，４，５は、前述の搬入／排出ユニット１２としての搬入ユニット２０および排出ユニット４０、さらに搬入／排出兼用ユニット６０およびワイヤボンダ本体８０を備える。搬入ユニット２０は、搬入プッシャ２１、搬入爪２２、搬入ステージ２３、搬入ローラ２４、搬入ベルト２５、搬送ローラ２６、搬送ベルト２７、搬入ステージ移動シリンダ２８、フレーム検出センサ２９，３０、フレームストッパ３１、モータ３２、搬入ブロック３３、搬送ブロック３４、駆動ベルト３５および連結ベルト３６を有する。フレーム検出センサ２９は、搬入ブロック３３上に供給されたリードフレーム７０の有無を検出する。フレーム検出センサ３０は、搬入ブロック３３からワイヤボンダ本体８０に供給可能なリードフレーム７０が無くなることを検出する。排出ユニット４０は、排出ステージ４１、排出ブロック４２、搬送ブロック４３、排出ローラ４４、排出ベルト４５、搬送ローラ４６、搬送ベルト４７、排出ステージ移動シリンダ４８、フレーム検出センサ４９、モータ５０、駆動ベルト５１および連結ベルト５２を有する。搬入／排出兼用ユニット６０は、搬送ローラ６１、搬送ベルト６２、駆動ベルト６３、連結ベルト６４およびモータ６５を有する。
【０００６】
個々のワイヤボンド装置１，２，３，４，５は、通常、搬入ユニット２０の搬送ブロック３４と、搬入／排出兼用ユニット６０と、排出ユニット４０の搬送ブロック４３とを、一直線状に配置し、このままで素通り搬送ラインを形成している。キュア装置６に続くワイヤボンド装置１が上流側で、スタッカ装置７に続くワイヤボンド装置５が下流側となる。
【０００７】
図１４および図１５は、図１０のインライン型ワイヤボンド装置１０の動作を示す。ステップａ１から動作を開始し、ステップａ２では、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５からリードフレーム７０の排出要求が有るか無いかが判断される。排出要求が有るときには、ステップａ３で、スタッカ装置７がリードフレーム７０の搬入可能な状態であるか不能な状態であるかが判断される。搬入不能であれば、ステップａ４で、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５からリードフレーム７０の供給要求が有るか無いかが判断される。供給要求が無いときには、ステップａ２に戻る。供給要求が有るときには、ステップａ５で、キュア装置６から、リードフレーム７０が供給可能か不能かについて判断される。不能のときはステップａ２に戻る。
【０００８】
ステップａ３で、スタッカ装置７へリードフレーム７０の搬入が可能なとき、ステップａ１１〜ａ１５で、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５からリードフレーム７０の排出要求が有るか無いかが上流側から順に判断される。排出要求が有れば、ステップａ１５〜ａ２０で、そのワイヤボンド装置と下流側のワイヤボンド装置とで、搬入／排出ユニット１２が動作中であるか停止中であるかを判断する。動作中であれば停止するまで待ち、停止中であればステップａ２１〜ａ２５で、排出ユニット４０からリードフレーム７０を排出させる。ステップａ１１〜ａ１５で排出要求が無いとき、またはステップａ２１〜ａ２５の排出動作が終了したとき、ステップａ２に戻る。
【０００９】
ステップａ５で、キュア装置６からリードフレーム７０が供給可能のときは、ステップａ３１〜ａ３５で、ワイヤボンド装置１，２，３，４，５からリードフレーム７０の搬入要求が有るか無いかが上流側から順に判断される。搬入要求が有れば、ステップａ３５〜ａ４０で、そのワイヤボンド装置と上流側のワイヤボンド装置とで、搬入／排出ユニット１２が動作中であるか停止中であるかを判断する。動作中であれば停止するまで待ち、停止中であればステップａ４１〜ａ４５で、搬入ユニット２０にリードフレーム７０を供給する。ステップａ３１〜ａ３５で搬入要求が無いとき、またはステップａ４１〜ａ４５の搬入動作が終了したとき、ステップａ２に戻る。
【００１０】
以下、図１０の２番目のワイヤボンド装置２にリードフレーム７０を供給する場合について説明する。リードフレーム７０は、１番目のワイヤボンド装置１を素通りする。ワイヤボンド装置１は、搬入ユニット２０の搬送ブロック３４と、搬入／排出兼用搬送ユニット６０と、排出ユニット４０の搬送ブロック４３とによって、ワイヤボンド装置２への供給ラインとして動作する。ワイヤボンド装置２では、搬入ステージ移動シリンダ２８によって、仮想線で示すように、搬送ブロック３４のあった位置に搬入ブロック３３を移動する。ワイヤボンド装置１から送り出されるリードフレーム７０は、搬入ブロック３３で受け取る。搬入ステージ移動シリンダ２８が再び作動すると、搬入ブロック３３は、リードフレーム７０を載せたまま元の位置に戻る。ここで、リードフレーム７０は、搬入プッシャ２１の搬入爪２２によって、ワイヤボンダ本体８０側に送り込まれる。
【００１１】
ワイヤボンダ本体８０によるワイヤボンディングが完了したリードフレーム７０は、排出ユニット４０の排出ブロック４２に載せられる。排出ブロック４２は、排出ステージ移動シリンダ４８によって、排出ブロック４３のあった位置に移動する。ここで、リードフレーム７０は、次のワイヤボンド装置３の搬入ユニット２０に移され、ワイヤボンド装置３，４，５の搬入／排出兼用搬送ユニット６０を素通りしてスタッカ装置７へと搬送される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したインライン型ワイヤボンド装置１０では、１本の搬送ラインをリードフレーム７０の供給と排出との両方に使用している。ワイヤボンド装置１，２，３，４，５を５台直列に並べる場合、リードフレーム７０の供給および排出は、上流側のワイヤボンド装置が優先される。下流側のワイヤボンド装置では、リードフレーム７０の供給または排出の要求を出しているにもかかわらず、リードフレーム７０が供給または排出されずに、それを待っている時間が多くなってしまう。このため、下流側のワイヤボンド装置では、その能力を有効に使い切ることができない。上流側のワイヤボンド装置では、処理が集中し、下流側の遊んでいるワイヤボンド装置に比較して、故障が生じる頻度も高まってくる。このようなインライン型ワイヤボンド装置１０でリードフレーム７０が停滞すると、前工程のダイボンド装置からの供給を減らす必要が生じ、能力を有効に使い切ることができなくなる。
【００１３】
すなわち、次のような問題がある。
（Ａ）ダイボンド装置の単位時間の処理数は、搬送ラインの能力によって制限を受け、
５台の処理数 ＜＜ １台の処理数×５
となってしまう。
（Ｂ）５台のワイヤボンド装置のうち、何台かは遊んでいるものがでてきて、効率が低下する。
（Ｃ）効率を上げるため、搬送ラインに供給するリードフレーム７０と排出するリードフレーム７０とを混在させて搬送させようとすると、制御プログラムが複雑になり、誤動作のおそれが大きくなる。
【００１４】
本発明の目的は、処理の集中や遊びが生じないように複数の処理装置を平均に稼働させることができ、効率向上と寿命平均化とを図ることができるインライン型処理装置およびその処理対象物の搬送方法装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、処理対象物の供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを有し、処理対象物に対して予め設定される処理を施す処理装置を、複数台、供給専用コンベア同士および排出専用コンベア同士をそれぞれ連結して形成するインライン型処理装置であって、
各処理装置毎に設けられ、処理対象物の受入れが可能なとき、供給要求信号を導出し、供給専用コンベアによって搬送される処理対象物を搬入する搬入手段と、
各処理装置毎に設けられ、処理が施された処理対象物が存在するとき、排出要求信号を導出し、処理対象物を排出専用コンベアに排出する排出手段と、
各処理装置の搬入手段または排出手段からの供給要求信号または排出要求信号に応答し、信号を導出した搬入手段または排出手段を有する処理装置の他の処理装置の連結された供給専用コンベアまたは排出専用コンベアによって処理対象物の搬送を行い、信号を導出した搬入手段または排出手段によって処理対象物が搬入または排出されるように制御する制御手段とを含み、
供給専用コンベアと排出専用コンベアとが平行で一方向に搬送することを特徴とするインライン型処理装置である。
本発明に従えば、複数の処理装置が有する供給専用コンベアおよび排出専用コンベアはそれぞれ連結され、連結される供給専用コンベアと連結される排出専用コンベアとは、平行であり、処理対象物を一方向に、別々に搬送することが可能である。各処理装置には、供給専用コンベアから処理対象物を搬入する搬入手段と、排出専用コンベアに処理対象物を排出する排出手段とが設けられ、いずれかの処理装置で処理対象物の搬入を行いながら、他の処理装置で処理対象物の排出を行うことができる。処理対象物の供給と排出とを同一の搬送コンベアで行う場合のような、供給中は排出することができず、排出中は供給することができないという問題は解消し、処理装置の稼働率を向上させ、処理が優先度の高い処理装置に集中して故障しやすくなるのを防ぐことができる。
【００１６】
また本発明で前記供給専用コンベアおよび排出専用コンベアは、上下に重なるように配置されることを特徴とする。
本発明に従えば、処理対象物の搬送用に供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを用いるけれども、２つのコンベアは上下に重なるように配置されるので、搬送コンベアが１つの場合と同等の設置面積に収めることができる。
【００１７】
また本発明で前記処理対象物は、半導体チップをダイボンドによって装着したリードフレームであり、
前記処理装置は、リードフレームと半導体チップとの間のワイヤボンドを行うことを特徴とする。
本発明に従えば、ワイヤボンディング処理に、その前工程のダイボンド装置の処理能力に合わせて複数台の処理装置を用い、各処理装置の能力を充分に使い切ることができる。
【００１８】
さらに本発明は、処理対象物の供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを有し、処理対象物に対して予め設定される処理を施す処理装置を、複数台、供給専用コンベア同士および排出専用コンベア同士をそれぞれ連結して形成され、
各処理装置毎に設けられ、処理対象物の受入れが可能なとき、供給要求信号を導出し、供給専用コンベアによって搬送される処理対象物を搬入する搬入手段と、
各処理装置毎に設けられ、処理が施された処理対象物が存在するとき、排出要求信号を導出し、処理対象物を排出専用コンベアに排出する排出手段と、
各処理装置の搬入手段または排出手段からの供給要求信号または排出要求信号に応答し、信号を導出した搬入手段または排出手段を有する処理装置の他の処理装置の連結された供給専用コンベアまたは排出専用コンベアによって処理対象物の搬送を行い、信号を導出した搬入手段または排出手段によって処理対象物が搬入または排出されるように制御する制御手段とを含むインライン型処理装置で、複数の搬入手段から供給要求信号が導出されるとき、待ち時間の長い順に、処理装置に対して処理対象物を供給することを特徴とするインライン型処理装置の処理対象物の搬送方法である。
本発明に従えば、処理対象物の供給は、供給要求信号を導出してからの待ち時間が長い順に行われるので、処理装置の稼働状態が平均化され、特定の処理装置が集中的に稼働し、他の処理装置が遊ぶような稼働状態を避け、インライン型処理装置全体としての稼働率の向上を図ることができる。また特定の処理装置が集中的に稼働するために故障しやすくなる事態も避けることができる。
【００１９】
さらにまた本発明は、処理対象物の供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを有し、処理対象物に対して予め設定される処理を施す処理装置を、複数台、供給専用コンベア同士および排出専用コンベア同士をそれぞれ連結して形成され、
各処理装置毎に設けられ、処理対象物の受入れが可能なとき、供給要求信号を導出し、供給専用コンベアによって搬送される処理対象物を搬入する搬入手段と、
各処理装置毎に設けられ、処理が施された処理対象物が存在するとき、排出要求信号を導出し、処理対象物を排出専用コンベアに排出する排出手段と、
各処理装置の搬入手段または排出手段からの供給要求信号または排出要求信号に応答し、信号を導出した搬入手段または排出手段を有する処理装置の他の処理装置の連結された供給専用コンベアまたは排出専用コンベアによって処理対象物の搬送を行い、信号を導出した搬入手段または排出手段によって処理対象物が搬入または排出されるように制御する制御手段とを含むインライン型処理装置で、複数の排出手段から排出要求信号が導出されるとき、待ち時間の長い順に、処理装置から処理対象物を排出させることを特徴とするインライン型処理装置の処理対象物の搬送方法である。
本発明に従えば、処理対象物の排出は、排出要求信号を導出してからの待ち時間が長い順に行われるので、処理が終了した処理対象物の排出ができないために、新たな処理対象物を長時間にわたって受け入れることができなくなる事態を避けることができる。これによって、複数の処理装置の稼働状態が平均化され、特定の処理装置が集中的に稼働し、故障しやすくなる事態も避けることができ、他の処理装置が遊ぶような稼働状態を避け、インライン型処理装置全体としての稼働率の向上を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の第１形態によるインライン型ワイヤボンド装置のシステム構成を示す。複数台の処理装置、たとえば５台のワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、１列のインライン型に配置される。各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、図１１に示すリードフレーム７０を処理対象物として、ワイヤボンディング処理を施しながら、キュア装置１０６とスタッカ装置１０７との間で搬送を行う。制御手段であるコンベアコントローラ１０８がシステム全体の制御を行い、インライン型ワイヤボンド装置１１０構成される。
【００２１】
各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５には、ボンディング処理を行うＷ／Ｂボンドヘッド１１１、搬入ユニット１２０および排出ユニット１４０などが備えられる。コンベアコントローラ１０８には、搬入ユニット１２０および排出ユニット１４０を制御するための搬入ユニットインターフェース１１３および排出ユニットインターフェース１１４、、キュア装置１０６およびスタッカ装置１０７とのインターフェースのためのキュアＩ／Ｆ１１７およびスタッカＩ／Ｆ１１８、さらには搬送Ｉ／Ｆ１１９などが含まれる。搬送Ｉ／Ｆ１１９は、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５に設けられる搬入専用搬送ベルト１６０および排出専用搬送ベルト１７０との間のインターフェースを行う。
【００２２】
図２および図３は、個別のワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の正面図および平面図をそれぞれ示す。図４および図５は、排出ユニット１４０および搬入ユニット１２０の右側面図をそれぞれ示す。各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５には、前述の搬入ユニット１２０、排出ユニット１４０、搬入専用搬送ベルト１６０、排出専用搬送ベルト１７０、およびワイヤボンダ本体１８０が備えられる。供給専用コンベアおよび排出専用コンベアである搬入専用搬送ベルト１６０および排出専用搬送ベルト１７０は、上下に重なるように、２階式に配設される。
【００２３】
搬入手段である搬入ユニット１２０は、搬入プッシャ１２１、搬入爪１２２、搬入ステージ１２３、搬入ローラ１２４、搬入ベルト１２５、モータ１２６、連結ベルト１２７、搬入ステージ上昇シリンダ１２８、フレーム検出センサ１２９，１３０および搬入レール１３１を有する。モータ１２６は、連結ベルト１２７を介して搬入ローラ１２４を回転駆動する。搬入ローラ１２４には搬入ベルト１２５が巻掛けられる。搬入ステージ上昇シリンダ１２８は、モータ１２６、連結ベルト１２７、搬入ローラ１２４および搬入ベルト１２５の全体を、昇降変位させることができる。フレーム検出センサ１２９は、搬入されるリードフレームの有無を検出する。フレーム検出センサ１３０は、ワイヤボンダ本体１８０に供給するリードフレームが無くなっていることを検出する。ワイヤボンダ本体１８０は、レール１８１上のリードフレームに対して、ワイヤボンディング処理を行う。
【００２４】
排出手段である排出ユニット１４０は、排出ステージ１４１、排出レール１４２、排出レール上下シリンダ１４３、排出ローラ１４４、排出ベルト１４５、排出レール上下ガイド１４６、排出ステージ上昇シリンダ１４８、フレーム検出センサ１４９、モータ１５０および連結ベルト１５２を有する。モータ１５０は、連結ベルト１５２を介して排出ローラ１４４を回転駆動する。搬出ローラ１４４には排出ベルト１４５が巻掛けられる。排出ステージ上昇シリンダ１４８は、モータ１５０、連結ベルト１５２、排出ローラ１４４および排出ベルト１４５の全体を、昇降変位させることができる。排出レール上下シリンダ１４３は、排出レール上下ガイド１４６に沿って、排出レール１４２を実線で示す上昇位置と破線で示す下降位置との間で、昇降変位させることができる。フレーム検出センサ１４９は、排出されるリードフレームの有無を検出する。
【００２５】
搬入専用搬送ベルト１６０は、搬送ローラ１６１、搬送ベルト１６２、駆動ベルト１６３、連結ベルト１６４、モータ１６５、フレーム検出センサ１６６、フレーム位置決めセンサ１６７およびフレームストッパ１６８を有する。モータ１６５は、連結ベルト１６４を介し、一つの搬送ローラ１６１を駆動する。複数の搬送ローラ１６１間は、駆動ベルト１６３によって駆動力を伝達する。搬送ベルト１６２は、搬送ローラ１６１間に巻掛けられている。フレーム検出センサ１６６は、搬入されるリードフレームの有無を検出する。フレーム位置決めセンサ１６７は、フレームストッパ１６８によって位置決めされたリードフレームを検出するために設けられる。
【００２６】
排出専用搬送ベルト１７０は、搬送ローラ１７１、搬送ベルト１７２、モータ１７３、連結ベルト１７４、駆動ベルト１７５およびフレーム検出センサ１７６を有する。モータ１７３は、連結ベルト１７４を介し、搬送ベルト１７２が巻掛けられ、駆動ベルト１７５によって相互に連結される搬送ローラ１７１を駆動する。フレーム検出センサ１７６は、排出するリードフレームの有無を検出する。
【００２７】
図６は、図１のインライン型ワイヤボンド装置１１０におけるフレーム供給動作の制御ルーチンを示す。ステップｂ１から動作を開始し、ステップｂ２では、ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５のうちのいずれかからリードフレームの供給要求が有るか無いかが判断される。供給要求が有るときには、ステップｂ３で、キュア装置１０６がリードフレームの供給可能な状態であるか否かが判断される。供給可能であれば、ステップｂ４で、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５からリードフレームの供給要求があってからの待ち時間を比較する。
【００２８】
比較の結果、ステップｂ５〜ｂ９でワイヤボンド装置１０５〜１０１の待ち時間が最大であるか否かがそれぞれ判断される。ワイヤボンド装置１０５〜１０２の待ち時間が最大であると判断されるとき、ステップｂ１０〜ｂ１３で上流側の搬入ユニット１２０が動作中であるか停止中であるかを判断する。ステップｂ９で最上流側のワイヤボンド装置１０１の待ち時間が最大であると判断されるときには、ステップｂ１４で、ワイヤボンド装置１０１の搬入ユニット１２０にリードフレームを供給する。ステップｂ１０〜ｂ１３で上流側の搬入ユニット１２０が停止中と判断されると、ステップｂ１５〜ｂ１８で、そのワイヤボンド装置の搬入ユニット１２０にリードフレームを供給する。ステップｂ９で最上流側のワイヤボンド装置１０１の待ち時間が最大ではないと判断されるとき、またステップｂ１４〜ｂ１８の供給が終了したときはステップｂ２に戻る。
【００２９】
図７は、図１のインライン型ワイヤボンド装置１１０におけるフレーム排出動作の制御ルーチンを示す。ステップｃ１から動作を開始し、ステップｃ２では、ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５のうちのいずれかからリードフレームの排出要求が有るか無いかが判断される。排出要求が有るときには、ステップｃ３で、スタッカ装置１０７がリードフレームの搬入可能な状態であるか否かが判断される。搬入可能であれば、ステップｃ４で、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５からリードフレームの排出要求があってからの待ち時間を比較する。
【００３０】
比較の結果、ステップｃ５〜ｃ９でワイヤボンド装置１０１〜１０５の待ち時間が最大であるか否かがそれぞれ判断される。ワイヤボンド装置１０１〜１０４の待ち時間が最大であると判断されるとき、ステップｃ１０〜ｃ１３で下流側の排出ユニット１４０が動作中であるか停止中であるかを判断する。ステップｃ９で最下流側のワイヤボンド装置１０５の待ち時間が最大であると判断されるときには、ステップｃ１４で、ワイヤボンド装置１０５の排出ユニット１４０からリードフレームを排出する。ステップｃ１０〜ｃ１３で下流側の排出ユニット１４０が停止中と判断されると、ステップｃ１５〜ｃ１８で、そのワイヤボンド装置の排出ユニット１４０からリードフレームを排出する。ステップｃ９で最下流側のワイヤボンド装置１０５の待ち時間が最大ではないと判断されるとき、またステップｃ１４〜ｃ１８の供給が終了したときはステップｃ２に戻る。
【００３１】
図８および図９は、図６のステップｂ４および図７のステップｃ４に示す、リードフレームの供給または排出の要求への待ち時間を比較するルーチンを示す。ステップｄ１から開始し、ステップｄ２〜ｄ６でワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５からの要求の有無をそれぞれ判断する。要求があれば、ステップｄ７〜ｄ１１でそのワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５について、要求開始時刻の記憶をそれぞれ行う。ステップｄ１２では、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５について、次の第１式によって要求時間計算を行う。
【００３２】
要求時間＝現在時刻−要求開始時刻 …（１）
ステップｄ１３〜ｄ２２では、各ワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５間で要求時間を比較し、ステップｄ２３〜ｄ２７でワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の待ち時間がそれぞれ最大であると判定され、ステップｄ２８でルーチンを終了する。待ち時間が最大と判定されるワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が複数あるときには、ステップ１３〜ｄ２２では下流側が優先される。比較の順序を変えれば、他の優先順位に変えることは容易である。
【００３３】
以下、図１に示す５台のワイヤボンド装置１０１，１０２，１０３，１０４，１０５のうち、上流側から２番目のワイヤボンド装置１０２にリードフレームを供給する場合について説明する。まずワイヤボンド装置１０２のフレームストッパ１６８が下降し、リードフレームは、１番目のワイヤボンド装置１０１を素通りする。リードフレームがワイヤボンド装置１０２の搬送ベルト１６２上を搬送され、フレームストッパ１６８によって位置決めされると、フレームセンサ１６６によってその到着が検出される。搬送ベルト１６２は停止して静止状態となり、その上に載っているリードフレームは、搬入ステージ上昇シリンダ１２８によって下から搬入ステージ１２３を上昇させて、搬入ベルト１２５上にすくい上げられる。リードフレームは、搬入ベルト１２５を駆動して、ワイヤボンダ本体１８０側に移送される。
【００３４】
ワイヤボンダ本体１８０側で、リードフレームは、搬入ステージ１２３が下降することによって、搬入レール１３１上に降ろされる。搬入レール１３１上では、搬入プッシャ１２１および搬入爪１２２によって、ワイヤボンダ本体１８０側のレール１８１に移される。レール１８１上のリードフレームは、後続のリードフレームが搬入プッシャ１２１によって押される度に順次移動し、Ｗ／Ｂボンドヘッド１１１の位置でワイヤボンディング処理を受ける。
【００３５】
ワイヤボンディング処理が終了したリードフレームは、レール１８１から排出レール１４２に移動する。リードフレームが載った排出レール１４２は、排出レール上下シリンダ１４３によって下降する。下降してくるリードフレームは、排出ベルト１４５によって、下からすくい上げられ、排出ベルト１４５上に移行する。フレームセンサ１４９がリードフレームを検出すると、リーとフレームは搬送ベルト１７２上に降ろされ、ワイヤボンド装置１０３〜１０５を経由し、排出専用排出ベルト１７０によってスタッカ装置１０７まで搬送される。
【００３６】
以上説明した実施形態では、ワイヤボンド装置を５台用いているけれども、異なる台数であってもよいことは勿論である。また、処理はワイヤボンディングばかりではなく、電気製品や機械製品などの各種生産工程に広く適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の処理装置が有する供給専用コンベアおよび排出専用コンベアはそれぞれ連結され、処理対象物を一方向に、供給専用コンベアと排出専用コンベアとでは別々に搬送することが可能である。各処理装置には、供給専用コンベアから処理対象物を搬入する搬入手段と、排出専用コンベアに処理対象物を排出する排出手段とが設けられ、いずれかの処理装置で処理対象物の搬入を行いながら、他の処理装置で処理対象物の排出を行うことができる。処理対象物の供給と排出とを同一の搬送コンベアで行う場合のような、供給中は排出することができず、排出中は供給することができないという問題は解消し、処理装置の稼働率を向上させ、処理が優先度の高い処理装置に集中して故障しやすくなるのを防ぐことができる。
【００３８】
また本発明によれば、処理対象物の搬送用に供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを用いるけれども、２つのコンベアは上下に重なるように配置されるので、搬送コンベアが１つの場合と同等の設置面積に収めることができる。
【００３９】
また本発明によれば、ワイヤボンディング処理に、その前工程のダイボンド装置の処理能力に合わせて複数台の処理装置を用い、各処理装置の能力を充分に使い切ることができる。
【００４０】
さらに本発明によれば、処理対象物の供給は、供給要求信号を導出してからの待ち時間が長い順に行われるので、処理装置の稼働状態が平均化され、特定の処理装置が集中的に稼働し、他の処理装置が遊ぶような稼働状態を避け、インライン型処理装置全体としての稼働率の向上を図ることができる。また特定の処理装置が集中的に稼働するために故障しやすくなる事態も避けることができる。
【００４１】
さらにまた本発明によれば、処理対象物の排出は、排出要求信号を導出してからの待ち時間が長い順に行われるので、処理が終了した処理対象物の排出ができないために、新たな処理対象物を長時間にわたって受け入れることができなくなる事態を避けることができる。これによって、複数の処理装置の稼働状態が平均化され、特定の処理装置が集中的に稼働し、故障しやすくなる事態も避けることができ、他の処理装置が遊ぶような稼働状態を避け、インライン型処理装置全体としての稼働率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態によるインライン型ワイヤボンド装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図１のインライン型ワイヤボンド装置１１０に用いる個々のワイヤボンド装置１０１〜１０５の正面図である。
【図３】図１のインライン型ワイヤボンド装置１１０に用いる個々のワイヤボンド装置１０１〜１０５の平面図である。
【図４】図２のワイヤボンド装置１０１〜１０５の排出ユニット１４０の右側面図である。
【図５】図２のワイヤボンド装置１０１〜１０５の搬入ユニット１２０の右側面図である。
【図６】図１の実施形態で供給動作の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図１の実施形態で排出動作の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図１の実施形態で待ち時間比較のルーチンを示すフローチャートである。
【図９】図１の実施形態で待ち時間比較のルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】従来からのインライン型ワイヤボンド装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図１１】ワイヤボンド処理の対象となるリードフレームの正面図および一部の拡大図である。
【図１２】図１０のインライン型ワイヤボンド装置に用いる個々のワイヤボンド装置１〜５の正面図である。
【図１３】図１０のインライン型ワイヤボンド装置に用いる個々のワイヤボンド装置１〜５の平面図である。
【図１４】図１０のインライン型ワイヤボンド装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１０のインライン型ワイヤボンド装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５ ワイヤボンド装置
１０８ コンベアコントローラ
１１０ インライン型ワイヤボンド装置
１２０ 搬入ユニット
１２５ 搬入ベルト
１２７，１６２，１７２ 搬送ベルト
１２８ 搬入ステージ上昇シリンダ
１４０ 排出ユニット
１４３ 排出レール上下シリンダ
１４５ 排出ベルト
１４８ 排出ステージ上昇シリンダ
１６０ 搬入専用搬送ベルト
１７０ 排出専用搬送ベルト
１８０ ワイヤボンダ本体
Claims (5)
- 処理対象物の供給専用コンベアおよび排出専用コンベアを有し、処理対象物に対して予め設定される処理を施す処理装置を、複数台、供給専用コンベア同士および排出専用コンベア同士をそれぞれ連結して形成するインライン型処理装置であって、
各処理装置毎に設けられ、処理対象物の受入れが可能なとき、供給要求信号を導出し、供給専用コンベアによって搬送される処理対象物を搬入する搬入手段と、
各処理装置毎に設けられ、処理が施された処理対象物が存在するとき、排出要求信号を導出し、処理対象物を排出専用コンベアに排出する排出手段と、
各処理装置の搬入手段または排出手段からの供給要求信号または排出要求信号に応答し、信号を導出した搬入手段または排出手段を有する処理装置の他の処理装置の連結された供給専用コンベアまたは排出専用コンベアによって処理対象物の搬送を行い、信号を導出した搬入手段または排出手段によって処理対象物が搬入または排出されるように制御する制御手段とを含み、
供給専用コンベアと排出専用コンベアとが平行で一方向に搬送することを特徴とするインライン型処理装置。 - 前記供給専用コンベアおよび排出専用コンベアは、上下に重なるように配置されることを特徴とする請求項１記載のインライン型処理装置。
- 前記処理対象物は、半導体チップをダイボンドによって装着したリードフレームであり、
前記処理装置は、リードフレームと半導体チップとの間のワイヤボンドを行うことを特徴とする請求項１または２記載のインライン型処理装置。 - 請求項１〜３のいずれかに記載のインライン型処理装置で、複数の搬入手段から供給要求信号が導出されるとき、待ち時間の長い順に、処理装置に対して処理対象物を供給することを特徴とするインライン型処理装置の処理対象物の搬送方法。
- 請求項１〜３のいずれかに記載のインライン型処理装置で、複数の排出手段から排出要求信号が導出されるとき、待ち時間の長い順に、処理装置から処理対象物を排出させることを特徴とするインライン型処理装置の処理対象物の搬送方法。
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