ボンディング装置及びボンディング装置における回路基板の吸着方法
【課題】ボンディング装置において、湾曲した回路基板の吸着固定と加熱とを同時に行う。
【解決手段】搬送ガイド１３の間に、搬送された回路基板１２を上面の基板吸着面１５に吸着保持し、吸着した回路基板１２を加熱するヒートブロック１０を設ける。ヒートブロック１０の基板吸着面１５には孔１９が設けられており、真空吸引ベローズ１８を含む真空吸引パッド１６が取りつけられ、真空吸引パッド１６は真空装置に接続されている。真空吸引パッド１６内の空気を真空装置に吸引しながらヒートブロック１０を回路基板１２に向かって上昇させて、真空吸着ベローズ１８によって回路基板１２を吸引して回路基板１２を基板吸着面１５に吸着固定すると同時に加熱する。
【解決手段】搬送ガイド１３の間に、搬送された回路基板１２を上面の基板吸着面１５に吸着保持し、吸着した回路基板１２を加熱するヒートブロック１０を設ける。ヒートブロック１０の基板吸着面１５には孔１９が設けられており、真空吸引ベローズ１８を含む真空吸引パッド１６が取りつけられ、真空吸引パッド１６は真空装置に接続されている。真空吸引パッド１６内の空気を真空装置に吸引しながらヒートブロック１０を回路基板１２に向かって上昇させて、真空吸着ベローズ１８によって回路基板１２を吸引して回路基板１２を基板吸着面１５に吸着固定すると同時に加熱する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイボンダ、ワイヤボンダに用いられるヒートブロックの構造及びヒートブロックでの回路基板の吸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路のプリントされた回路基板に半導体ダイを装着するダイボンダや、回路基板上に装着された半導体ダイと回路基板の間をワイヤにて接続するワイヤボンダは、搬送されてくるリートフレームを吸着ステージの上面に真空吸着固定した状態でボンディング工程、あるいはディスペンシング工程を行う。一方、近年の薄型化の要求、高機能要求及び製造効率化の要求から、回路基板の薄板化、大型化が進むと共に、ダイの多層装着、いわゆるスタッキングが多用されるようになってきている。このように薄い回路基板の場合には回路基板に湾曲あるいは反りが生じてしまい、吸着ステージで回路基板を吸着して真空固定することができず、半導体ダイの装着、ディスペンシングあるいはワイヤボンディングができなくなる場合があった。
【０００３】
半導体ダイが装着されて湾曲した回路基板を吸着ステージに確実に吸着固定する方法として、図６に示すように、吸着ステージ１００の貫通孔６４に、上下方向シリンダ７０によって上下する支持部材６８に取り付けられたベロー型の真空グリッパ６２を貫通させて、この真空グリッパ６２を上下させる装置がある。特許文献１に記載の従来技術と同様に回路基板１２が搬送されてくるまでは、真空グリッパ６２を吸着ステージ１００の下部に格納し、回路基板１２が吸着ステージ１００に搬送されてきたら真空グリッパ６２を湾曲した回路基板１２に当たるまで上下方向シリンダ７０で上昇させる。弁６６を開けて真空グリッパ６２の内部を真空にして大気圧との差圧によって真空グリッパ６２のベローを圧縮させて回路基板１２を基板吸着面１５に引き込むと同時に、弁７８を開けて真空になっている基板吸着面１５にあけられた複数の真空吸引孔７６で回路基板１２を真空吸引固定するという方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、図７に示すように、回路基板を吸着する吸着ステージ１４０と吸着ステージ１４０を上下動させる上下動手段１４１とを備え、吸着ステージ１４０に形成された開口部１４３に弾性材から成る吸着パッド１４４をその上面を吸着ステージの上面よりも上方へ突出させて配設し、吸着パッド１４４を真空吸引する真空吸引手段１４７設けた回路基板１０１の吸着ステージ１４０が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような吸着ステージ１４０において、搬送されてきた回路基板１０１を吸着する場合には、吸着パッド１４４の上面を回路基板１０１の下面に当接させるまで、シリンダ１４１のロッド１４２を突出させて吸着ステージ１４０を上昇させる。そこで真空吸引手段１４７を駆動して回路基板１０１を真空吸着すると、吸着パッド１４４は自身の弾性により偏平に変形しながら回路基板１０１を吸着ステージ１４０の上面に当接させ、回路基板１０１のそりを矯正し回路基板１０１を吸着する。そして、回路基板１０１に対するボンド塗布やチップの搭載が行われる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０３２２２号公報
【特許文献２】特開平１１-１７３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回路基板にダイボンダによって半導体ダイを装着する場合には、接着剤を固着させるために回路基板を加熱することが必要であるが、従来はこの加熱工程はボンディング工程と別工程とされ、上記の特許文献１、２に記載された従来技術は、このようにボンディング工程と加熱工程とを別工程とする半導体製造装置に対応するものである。しかし、近年の半導体装置の製造効率化の要求から、ボンディングと加熱を同時に行うことが要求されてきている。ところが、特許文献１、２に示す従来技術の回路基板の吸着機構は、ボンディングと加熱を同時に行うことができず半導体装置の製造を効率的に行うことに対応できないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、湾曲した回路基板の吸着固定と加熱とを同時に行うことを目的とすする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のボンディング装置は、搬送された回路基板を基板吸着面上に真空吸着する真空吸着孔と、真空吸着した前記回路基板を加熱するヒートブロックを備えるボンディング装置において、前記ヒートブロックの基板吸着面から伸縮部の吸引口が突出するよう前記ヒートブロックに取り付けられ、前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板の中央部領域を真空吸着すると共に大気圧との圧力差によって前記伸縮部が圧縮されて前記回路基板を前記基板吸着面上に真空吸引する伸縮自在の真空吸引パッドを含む吸引機構と、前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板に向かって前記ヒートブロックを進退させるヒートブロック駆動機構と、を有することを特徴とする。また、本発明のボンディング装置において、前記真空吸引パッドの伸縮部は、耐熱性ゴム材料で構成されていること、としても好適であるし、前記耐熱性ゴム材料は、テフロンゴム又はシリコンゴム又はフッ素ゴムであること、としても好適である。
【０００９】
本発明の湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法は、吸引口のある伸縮部を有する真空吸引パッドと真空吸引孔とを備えるボンディング装置のヒートブロック上に搬送された湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法であって、前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板に向かって前記ヒートブロックを進出させるヒートブロック進出工程と、前記真空吸引パッドの伸縮部内部及び前記真空吸引孔を真空として前記回路基板の中央部領域を真空吸引すると共に前記真空吸引パッドの伸縮部を大気圧との圧力差で圧縮させて前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空吸着する真空吸着工程と、前記真空吸引パッド及び前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定する真空固定工程と、前記ヒートブロックによって前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定された前記回路基板を加熱する加熱工程と、を備えることを特徴とする。また、本発明の湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法において、前記真空固定工程は、前記真空吸引パッド及び前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定した後、前記真空吸引パッドの真空を開放し、前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定保持すること、としても好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、湾曲した回路基板の吸着固定と加熱とを同時に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について図１〜５を参照しながら説明する。図１は、ダイボンダのヒートブロックの断面図であり、図２はダイボンダのヒートブロックを示す平面図であり、図３は真空吸引パッドの断面図であり、図４は図１、２に示したダイボンダの真空系統図であり、図５は湾曲した回路基板の吸着工程を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、ダイボンダは回路基板１２の両側を搬送方向にガイドする平行な２本の搬送ガイド１３を備えている。搬送ガイド１３の間には湾曲した回路基板１２が搬送されてくる。回路基板１２は前工程において、回路基板１２の上面に半導体ダイ１４が装着されているため上向きに湾曲している。搬送ガイド１３の間には搬送された回路基板１２を上面の基板吸着面１５に吸着保持し、吸着した回路基板１２を加熱するヒートブロック１０が設けられている。ヒートブロック１０の中には加熱装置４２が設けられており、これによってヒートブロック１０全体を加熱し、吸着した回路基板１２を加熱する。
【００１３】
ヒートブロック１０の基板吸着面１５には孔１９が設けられており、その中に真空吸引パッド１６の伸縮部である真空吸引ベローズ１８が配設され、真空吸引ベローズ１８の下部の固定部１７はヒートブロック１０に固定されている。真空吸引パッド１６の固定部１７には真空配管２０が接続され、真空配管２０はヒートブロック１０に固定されたヘッダ２１に接続され、ヘッダ２１には真空配管２２が接続されている。
【００１４】
図３に示すように、真空吸引ベローズ１８は上端に回路基板１２を真空吸引するための吸引口１８ａを有するジャバラ管構造で下部の固定部１７に接続されている。真空吸引ベローズ１８はヒートブロック１０の加熱に耐えるようにテフロンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴムなどの薄い耐熱性ゴムで３〜５段のベローズが形成されているものとなっているが、真空と大気圧との差圧によって圧縮することができるものであれば可撓性の金属材料で構成してもよい。また、回路基板１２の湾曲の大きさによって、ベローズの段数を多くしたり少なくしたりすることも好適である。更に、真空吸着ベローズ１８は軸方向に圧縮変形することができる形状であればジャバラ管でなく、例えば円錐形状のようなものでも良い。この真空吸引パッド１６は調整ネジなどによって高さの微調整を可能として、回路基板１２の湾曲の度合いによって真空吸引ベローズ１８の基板吸着面１５からの突出高さを調整することができるようにしても好適である。このように、真空吸引パッド１６は下部の固定部１７がヒートブロック１０に固定され、上部の伸縮部の真空吸引ベローズ１８が伸縮自在となるようになっている。
【００１５】
ヒートブロック１０の下側には、ヒートブロック１０の基板吸着面１５を回路基板１２に向かって進退させるヒートブロック駆動機構３０が設けられている。ヒートブロック駆動機構３０はサーボモータによって上下方向の移動とその位置制御を行うように構成してもよいし、通常のモータと位置センサによって上下方向の駆動及び位置制御を行うようにしてもよいし、カムなどによって上下方向に駆動するように構成してもよい。ヒートブロック駆動機構３０はシャフト３２によってヒートブロック１０に接続されてヒートブロック１０を駆動できるように構成されている。
【００１６】
図２はヒートブロックの平面図であり、湾曲した回路基板１２、半導体ダイ１４は二点鎖線で示してある。図２に示すように、ヒートブロック１０は、回路基板１２をその線上に吸着固定して半導体ダイ１４のボンディング動作を行うボンディング中心線３４の上に、回路基板１２との間でキャビティを形成するＸ型の溝１１ａを備え、この溝１１ａの中心には真空吸引孔１１が空けられている。真空吸引孔１１によって溝１１ａが真空となると溝１１ａと回路基板１２の間のキャビティが真空となって回路基板１２が基板吸着面１５に真空固定される。図２において、真空吸引パッド１６は搬送中心線３６の両側で、ボンディング中心線３４から搬送方向に半導体ダイ１４の装着ピッチの１／２だけ上流側に配設されている。この位置は回路基板１２を真空吸着固定、保持する溝１１ａ、真空吸引孔１１と近く、しかも干渉しない位置で、真空吸引パッド１６によって吸引した回路基板１２をスムースに溝１１ａと真空吸引孔１１によって形成される真空キャビティで吸引することができるような位置である。また、この位置は、回路基板１２に配線用の貫通孔があまり配設されていない位置で、真空吸引パッド１６によって回路基板１２を効果的に吸引することができる位置である。もちろん、上記のように真空吸引パッド１６によって効果的に吸引することができる位置であれば、真空吸引パッド１６の位置は上記で説明した実施形態の位置に限られない。
【００１７】
図４に本実施形態の真空配管系統を示す。図４に示すように真空吸引パッド１６の真空吸引ベローズ１８、固定部１７は真空配管２０、２２を経由して電磁弁２６に接続されている。電磁弁２６は真空配管２８によって真空装置２９に接続されている。一方、ヒートブロック１０の真空吸引孔１１は真空管路２３を介して真空配管２５に接続され、別の電磁弁２７に接続されている。別の電磁弁２７は電磁弁２６と同様に真空配管２８を介して真空装置２９に接続されている。真空装置２９は真空ポンプに直接接続されていてもよいし、真空ポンプに接続された真空タンクのようなものでもよい。電磁弁２６、２７が開となると空気は真空吸引ベローズ１８、真空吸引孔１１から空気が吸込まれ、これによって回路基板１２を吸着する。本実施形態では、真空吸引ベローズ１８と真空吸引孔１１からの吸引を別々の電磁弁２６，２７によって開閉することとしたが、同一の電磁弁によって開閉することとしても好適である。
【００１８】
図５を参照して、本実施形態の動作について説明する。図５（ａ）に示すように、搬送ガイド１３によって前工程で半導体ダイ１４が装着されて湾曲した回路基板１２がヒートブロック１０の上に搬送されて、半導体ダイ１４の中心位置がボンディング中心線３４の位置に来て停止している。回路基板の幅はＷであり、中央領域の湾曲高さはＤとなっている。図５（ａ）に示すように、吸引口１８ａは基板吸着面１５より高さＨ1だけ突出した状態で、ヒートブロック１０は、基板吸着面１５の上に突き出した真空吸着ベローズ１８上端の吸引口１８ａの位置が搬送ガイド１３のガイド面の高さよりもＨ2だけ低くなるようになっている。ここで、基板吸着面１５と搬送ガイド１３のガイド面との距離ＡはＨ1よりも大きく、Ｈ2＝Ａ−Ｈ1となっている。このように吸引口１８ａの位置を搬送ガイド１３のガイド面よりも下に位置させるようにすることによって搬送ガイド１３によって搬送される回路基板１２の湾曲高さにかかわらず、真空吸着ベローズ１８と搬送中の回路基板１２とが干渉することを防止することができる。
【００１９】
次に、図５（ｂ）に示すように、電磁弁２６，２７を開として真空吸引ベローズ１８と真空吸引孔１１の空気を真空装置２９に吸引を開始する。当初のヒートブロック１０の位置では、吸引口１８ａと回路基板１２との間の距離Ｌは、Ｌ＝Ｄ＋Ａ−Ｈ1であり、真空吸着ベローズ１８と真空吸引孔１１の空気を真空装置２９で吸引しても、吸引口１８ａと回路基板１２の間の隙間から吸引口１８ａに空気が吸引されてしまい、真空吸着ベローズ１８は回路基板１２を吸着できない距離となっている。真空吸着ベローズ１８及び真空吸引孔１１から空気を吸引しつつ、ヒートブロック駆動機構３０を動作させとヒートブロック１０を回路基板１２の下面に向かって上昇させていく。ヒートブロック１０が回路基板１２に向かって上昇していくと共に、ヒートブロック１０に取り付けられた真空吸着ベローズ１８の吸引口１８ａは回路基板１２の下面に接近してくる。
【００２０】
吸引口１８ａと回路基板１２の下面との隙間が少なくなり、吸引口１８ａに吸い込まれる空気流速が早くなってくると、吸引口１８ａと回路基板１２下面との間の空気圧力が低下してくる。そして、回路基板１２の上面にかかっている大気圧力と吸引口１８ａに対向している回路基板１２下面の圧力の差が大きくなると、回路基板１２の上面は大気圧によって回路基板１２の下面側にあるヒートブロック１０の基板吸着面１５に向かって押され始める。この圧力差による押し下げ力が湾曲した回路基板１２の湾曲の弾性力よりも大きくなると、回路基板１２は吸引口１８ａに向かって下方に移動し始める。回路基板１２が吸引口１８ａに向かって移動を始めると、回路基板１２と吸引口１８ａとの距離は、ヒートブロック１０の上昇動作と回路基板１２のヒートブロック１０に向かう下降による各移動距離の合計分だけ短くなる。これによって、吸引口１８ａと回路基板１２の下面とは急速に接近しだす。そして、この吸引口１８ａと回路基板１２の急接近によって、吸引口１８ａと回路基板１２下面との間の空気流速が急速に上昇、圧力の急低下が発生する。この圧力の急低下によって、回路基板１２をヒートブロック１０の基板吸着面１５に向かって押し下げる押し下げ力が急上昇し、回路基板１２は真空吸着ベローズ１８の吸引口１８ａに吸着される。回路基板１２が真空吸着ベローズ１８に吸着されると、ヒートブロック１０の上昇動作は停止される。
【００２１】
図５（ｃ）に示すように、ヒートブロック１０の上昇と真空吸引ベローズ１８の空気の吸い込みによって、回路基板１２の下面が真空吸引ベローズ１８の吸引口１８ａに吸着されると、真空吸引ベローズ１８内部の圧力は更に低下し、真空装置の吸引真空圧力となる。真空吸引ベローズ１８は真空の内部圧力と大気圧との圧力差によって外部から圧縮力を受ける。図３に示したように、真空吸着ベローズ１８は直径方向の形状を保ったまま軸方向に圧縮を受けやすい構造となっていることから、この外部の圧縮力によって真空吸引ベローズ１８は、軸方向に圧縮されるように変形する。真空吸引ベローズ１８の下部は固定部１７に接続、固定されていることから、回路基板１２を吸着した吸引口１８ａは圧縮によってヒートブロック１０の基板吸着面１５に向かって降下してくる。回路基板１２が基板吸着面１５の近くまで降下して、回路基板１２下面と基板吸着面１８に設けられた真空吸引孔１１及び溝１１ａとの間の距離が小さくなってくると、真空吸引孔１１及び溝１１ａの回りの圧力が低下してくる。すると、回路基板１２は上面に加わる大気圧と真空吸引孔１１及び溝１１ａの周りの圧力差によって基板吸着面１５に押し付けられ、真空吸引ベローズ１８及び溝１１ａによって基板吸着面１５に吸着固定される。
【００２２】
このように、ヒートブロック１０の上昇動作と真空吸引ベローズ１８及び真空吸引孔１１からの空気の吸引によって、湾曲した回路基板１２がヒートブロック１０の基板吸着面１５に吸着固定される。回路基板１２の湾曲高さＤが大きい場合には、ヒートブロック１０をより上昇させて、吸引口１８ａを回路基板１２の下面に近づけることが必要となるので、回路基板１２が吸着される際のヒートブロック１０の基板吸着面１５の高さは搬送ガイド１３のガイド面よりも上側となっている。
【００２３】
このヒートブロック１０の基板吸着面１５のガイド面からの上昇量は、吸着によって真空吸着ベローズ１８の内面が真空となった状態を検出してヒートブロック１０の上昇動作を停止させることによって決まる量としてよいし、予めヒートブロック１０の上に搬送された湾曲した回路基板１２の湾曲高さＤを測定し、その湾曲高さに対応した所定量だけ上昇させるようにしてもよい。例えば、湾曲高さＤの１／２だけガイド面から基板吸着面１５が上側となるようにヒートブロック１０を上昇させるようにしても好適である。ヒートブロック１０の基板吸着面１５をガイド面から上側に上昇させて回路基板１２を吸着させた場合には、回路基板１２を吸着固定した状態で、回路基板１２は両側面にある搬送ガイド１３のガイド面から上側に浮き上がった状態となっている。
【００２４】
また、回路基板１２の湾曲高さＤが吸引口１８ａの基板吸着面１５からの突出長さＨ1よりも小さい場合には、ヒートブロック１０の基板吸着面１５が搬送ガイド１３のガイド面よりも低い位置において吸引口１８ａが回路基板１２を吸着することができるので、ヒートブロック１０の基板吸着面１５の高さは搬送ガイド１３のガイド面よりも下側となっている。
【００２５】
このようにヒートブロック１０の基板吸着面１５の高さと搬送ガイド１３のガイド面の高さとの間に差異が生じても、ボンディングはヒートブロック１０上で行われることから特に問題が生じることは無い。従って、ヒートブロック１０の上昇による基板吸着面１５の高さは、搬送ガイド１３のガイド面から少し上に突出した位置でも良いし、搬送ガイド１３のガイド面と略同一面となっていても良いし、ガイド面よりも下がった位置となっていても良い。
【００２６】
一旦、基板吸着面１５に回路基板１２が吸着固定されると、真空吸引ベローズ１８の中の圧力を大気圧に開放しても回路基板１２は真空吸引孔１１及び溝１１ａによってヒートブロック１０に吸着固定されるので、電磁弁２６を閉として真空吸着ベローズ１８の真空を開放するようにしても良い。
【００２７】
回路基板１２がヒートブロック１０に吸着固定されると回路基板１２はヒートブロック１０によって加熱される。ヒートブロック１０は、ボンディング装置の動作の開始と共に加熱が開始されているので、基板吸着面１５に回路基板１２が吸着されると同時に温度の上昇しているヒートブロック１０の基板吸着面１５によって回路基板１２の加熱が開始される。回路基板１２は通常数１０ミクロンと非常に薄いので、ヒートブロック１０の熱容量によって極短時間に所定の温度までの加熱ができ、すぐにボンディング工程が開始される。
【００２８】
ボンディング中心線３４にある回路基板１２の各半導体ダイ１４装着位置への半導体ダイ１４の装着が終了すると、真空吸着ベローズ１８、真空吸引孔１１、溝１１ａの圧力を大気圧に開放し、ヒートブロック１０を当初の位置まで降下させる。すると、回路基板１２は図５（ａ）に示す湾曲状態に戻り、真空吸引ベローズ１８の吸引口１８ａも基板吸着面１５から上に突出した状態となる。回路基板１２は真空吸引ベローズ上端の吸引口１８ａとクリアランスを持っているので、回路基板１２を真空吸引ベローズ１８と干渉させずに搬送することができる。そして、次の列の半導体ダイ１４の中心がボンディング中心線３４に来るまで回路基板１２を図示しない搬送機構によって搬送する。これでダイボンダによる湾曲した回路基板１２への半導体ダイ１４の装着の１サイクルが終了する。
【００２９】
このように、本実施形態のダイボンダにおいては、真空吸引ベローズ１８が取り付けられたヒートブロック１０を回路基板１８に向かって上昇させるので、様々な湾曲高さを持つ回路基板１２を吸引、吸着固定することができる。そして、回路基板１２をヒートブロック１０に吸着固定することから、回路基板１２を吸着固定と同時に加熱することができ、ダイボンダのボンディング工程と加熱工程とを同時に行うことができ、半導体装置の効率化を図ることができるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上、本発明の実施形態は、半導体ダイ１４が装着されて湾曲している回路基板１２を吸着固定する場合について説明したが、薄く、大型で当初から湾曲のある回路基板１２を吸着固定することにも用いることができる。また、上記の実施形態はダイボンダの半導体ダイ１４を装着するボンディング工程においての回路基板１２の真空吸着について説明したが、本発明は、ダイボンダのディスペンサ工程において回路基板１２を吸着固定する場合にも適用できるし、ワイヤボンダのワイヤボンディング工程において回路基板１２を真空吸着する場合にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態であるダイボンダのヒートブロックの断面図である。
【図２】本発明の実施形態であるダイボンダのヒートブロックを示す平面図である。
【図３】真空吸引パッドの断面図である。
【図４】本発明の実施形態であるダイボンダの真空系統図である。
【図５】湾曲した回路基板の吸着工程を示す説明図である。
【図６】従来技術によるベロー型真空グリッパを上下させる吸着固定装置を示す断面図である。
【図７】従来技術による吸着ステージを上下させる吸着固定装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ ヒートブロック、１１ 真空吸引孔、１１ａ 溝、１２，１０１ 回路基板、１３ 搬送ガイド、１４ 半導体ダイ、１５ 基板吸着面、１６ 真空吸引パッド、１７ 固定部、１８ 真空吸引ベローズ、１８ａ 吸引口、１９ 孔、２０，２２，２４，２５，２８ 真空配管、２１ フレーム、２３ 真空管路、２６，２７ 電磁弁、２９ 真空装置、３０ ヒートブロック駆動機構、３２ シャフト、３４ ボンディング中心線、３６ 搬送中心線、４２ 加熱装置、５０ 吸着筒、５２ 真空吸引孔、６２ 真空グリッパ、６４ 貫通孔、６６ 弁、６８ 支持部材、７０ 上下方向シリンダ、７６ 真空吸引孔、７８ 弁、１００，１４０ 吸着ステージ、１４１ シリンダ、１４１ 上下動手段、１４２ ロッド、１４３、開口部、１４４ 吸着パッド、１４７ 真空吸引手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイボンダ、ワイヤボンダに用いられるヒートブロックの構造及びヒートブロックでの回路基板の吸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路のプリントされた回路基板に半導体ダイを装着するダイボンダや、回路基板上に装着された半導体ダイと回路基板の間をワイヤにて接続するワイヤボンダは、搬送されてくるリートフレームを吸着ステージの上面に真空吸着固定した状態でボンディング工程、あるいはディスペンシング工程を行う。一方、近年の薄型化の要求、高機能要求及び製造効率化の要求から、回路基板の薄板化、大型化が進むと共に、ダイの多層装着、いわゆるスタッキングが多用されるようになってきている。このように薄い回路基板の場合には回路基板に湾曲あるいは反りが生じてしまい、吸着ステージで回路基板を吸着して真空固定することができず、半導体ダイの装着、ディスペンシングあるいはワイヤボンディングができなくなる場合があった。
【０００３】
半導体ダイが装着されて湾曲した回路基板を吸着ステージに確実に吸着固定する方法として、図６に示すように、吸着ステージ１００の貫通孔６４に、上下方向シリンダ７０によって上下する支持部材６８に取り付けられたベロー型の真空グリッパ６２を貫通させて、この真空グリッパ６２を上下させる装置がある。特許文献１に記載の従来技術と同様に回路基板１２が搬送されてくるまでは、真空グリッパ６２を吸着ステージ１００の下部に格納し、回路基板１２が吸着ステージ１００に搬送されてきたら真空グリッパ６２を湾曲した回路基板１２に当たるまで上下方向シリンダ７０で上昇させる。弁６６を開けて真空グリッパ６２の内部を真空にして大気圧との差圧によって真空グリッパ６２のベローを圧縮させて回路基板１２を基板吸着面１５に引き込むと同時に、弁７８を開けて真空になっている基板吸着面１５にあけられた複数の真空吸引孔７６で回路基板１２を真空吸引固定するという方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、図７に示すように、回路基板を吸着する吸着ステージ１４０と吸着ステージ１４０を上下動させる上下動手段１４１とを備え、吸着ステージ１４０に形成された開口部１４３に弾性材から成る吸着パッド１４４をその上面を吸着ステージの上面よりも上方へ突出させて配設し、吸着パッド１４４を真空吸引する真空吸引手段１４７設けた回路基板１０１の吸着ステージ１４０が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような吸着ステージ１４０において、搬送されてきた回路基板１０１を吸着する場合には、吸着パッド１４４の上面を回路基板１０１の下面に当接させるまで、シリンダ１４１のロッド１４２を突出させて吸着ステージ１４０を上昇させる。そこで真空吸引手段１４７を駆動して回路基板１０１を真空吸着すると、吸着パッド１４４は自身の弾性により偏平に変形しながら回路基板１０１を吸着ステージ１４０の上面に当接させ、回路基板１０１のそりを矯正し回路基板１０１を吸着する。そして、回路基板１０１に対するボンド塗布やチップの搭載が行われる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０３２２２号公報
【特許文献２】特開平１１-１７３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回路基板にダイボンダによって半導体ダイを装着する場合には、接着剤を固着させるために回路基板を加熱することが必要であるが、従来はこの加熱工程はボンディング工程と別工程とされ、上記の特許文献１、２に記載された従来技術は、このようにボンディング工程と加熱工程とを別工程とする半導体製造装置に対応するものである。しかし、近年の半導体装置の製造効率化の要求から、ボンディングと加熱を同時に行うことが要求されてきている。ところが、特許文献１、２に示す従来技術の回路基板の吸着機構は、ボンディングと加熱を同時に行うことができず半導体装置の製造を効率的に行うことに対応できないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、湾曲した回路基板の吸着固定と加熱とを同時に行うことを目的とすする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のボンディング装置は、搬送された回路基板を基板吸着面上に真空吸着する真空吸着孔と、真空吸着した前記回路基板を加熱するヒートブロックを備えるボンディング装置において、前記ヒートブロックの基板吸着面から伸縮部の吸引口が突出するよう前記ヒートブロックに取り付けられ、前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板の中央部領域を真空吸着すると共に大気圧との圧力差によって前記伸縮部が圧縮されて前記回路基板を前記基板吸着面上に真空吸引する伸縮自在の真空吸引パッドを含む吸引機構と、前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板に向かって前記ヒートブロックを進退させるヒートブロック駆動機構と、を有することを特徴とする。また、本発明のボンディング装置において、前記真空吸引パッドの伸縮部は、耐熱性ゴム材料で構成されていること、としても好適であるし、前記耐熱性ゴム材料は、テフロンゴム又はシリコンゴム又はフッ素ゴムであること、としても好適である。
【０００９】
本発明の湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法は、吸引口のある伸縮部を有する真空吸引パッドと真空吸引孔とを備えるボンディング装置のヒートブロック上に搬送された湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法であって、前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板に向かって前記ヒートブロックを進出させるヒートブロック進出工程と、前記真空吸引パッドの伸縮部内部及び前記真空吸引孔を真空として前記回路基板の中央部領域を真空吸引すると共に前記真空吸引パッドの伸縮部を大気圧との圧力差で圧縮させて前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空吸着する真空吸着工程と、前記真空吸引パッド及び前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定する真空固定工程と、前記ヒートブロックによって前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定された前記回路基板を加熱する加熱工程と、を備えることを特徴とする。また、本発明の湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法において、前記真空固定工程は、前記真空吸引パッド及び前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定した後、前記真空吸引パッドの真空を開放し、前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定保持すること、としても好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、湾曲した回路基板の吸着固定と加熱とを同時に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について図１〜５を参照しながら説明する。図１は、ダイボンダのヒートブロックの断面図であり、図２はダイボンダのヒートブロックを示す平面図であり、図３は真空吸引パッドの断面図であり、図４は図１、２に示したダイボンダの真空系統図であり、図５は湾曲した回路基板の吸着工程を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、ダイボンダは回路基板１２の両側を搬送方向にガイドする平行な２本の搬送ガイド１３を備えている。搬送ガイド１３の間には湾曲した回路基板１２が搬送されてくる。回路基板１２は前工程において、回路基板１２の上面に半導体ダイ１４が装着されているため上向きに湾曲している。搬送ガイド１３の間には搬送された回路基板１２を上面の基板吸着面１５に吸着保持し、吸着した回路基板１２を加熱するヒートブロック１０が設けられている。ヒートブロック１０の中には加熱装置４２が設けられており、これによってヒートブロック１０全体を加熱し、吸着した回路基板１２を加熱する。
【００１３】
ヒートブロック１０の基板吸着面１５には孔１９が設けられており、その中に真空吸引パッド１６の伸縮部である真空吸引ベローズ１８が配設され、真空吸引ベローズ１８の下部の固定部１７はヒートブロック１０に固定されている。真空吸引パッド１６の固定部１７には真空配管２０が接続され、真空配管２０はヒートブロック１０に固定されたヘッダ２１に接続され、ヘッダ２１には真空配管２２が接続されている。
【００１４】
図３に示すように、真空吸引ベローズ１８は上端に回路基板１２を真空吸引するための吸引口１８ａを有するジャバラ管構造で下部の固定部１７に接続されている。真空吸引ベローズ１８はヒートブロック１０の加熱に耐えるようにテフロンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴムなどの薄い耐熱性ゴムで３〜５段のベローズが形成されているものとなっているが、真空と大気圧との差圧によって圧縮することができるものであれば可撓性の金属材料で構成してもよい。また、回路基板１２の湾曲の大きさによって、ベローズの段数を多くしたり少なくしたりすることも好適である。更に、真空吸着ベローズ１８は軸方向に圧縮変形することができる形状であればジャバラ管でなく、例えば円錐形状のようなものでも良い。この真空吸引パッド１６は調整ネジなどによって高さの微調整を可能として、回路基板１２の湾曲の度合いによって真空吸引ベローズ１８の基板吸着面１５からの突出高さを調整することができるようにしても好適である。このように、真空吸引パッド１６は下部の固定部１７がヒートブロック１０に固定され、上部の伸縮部の真空吸引ベローズ１８が伸縮自在となるようになっている。
【００１５】
ヒートブロック１０の下側には、ヒートブロック１０の基板吸着面１５を回路基板１２に向かって進退させるヒートブロック駆動機構３０が設けられている。ヒートブロック駆動機構３０はサーボモータによって上下方向の移動とその位置制御を行うように構成してもよいし、通常のモータと位置センサによって上下方向の駆動及び位置制御を行うようにしてもよいし、カムなどによって上下方向に駆動するように構成してもよい。ヒートブロック駆動機構３０はシャフト３２によってヒートブロック１０に接続されてヒートブロック１０を駆動できるように構成されている。
【００１６】
図２はヒートブロックの平面図であり、湾曲した回路基板１２、半導体ダイ１４は二点鎖線で示してある。図２に示すように、ヒートブロック１０は、回路基板１２をその線上に吸着固定して半導体ダイ１４のボンディング動作を行うボンディング中心線３４の上に、回路基板１２との間でキャビティを形成するＸ型の溝１１ａを備え、この溝１１ａの中心には真空吸引孔１１が空けられている。真空吸引孔１１によって溝１１ａが真空となると溝１１ａと回路基板１２の間のキャビティが真空となって回路基板１２が基板吸着面１５に真空固定される。図２において、真空吸引パッド１６は搬送中心線３６の両側で、ボンディング中心線３４から搬送方向に半導体ダイ１４の装着ピッチの１／２だけ上流側に配設されている。この位置は回路基板１２を真空吸着固定、保持する溝１１ａ、真空吸引孔１１と近く、しかも干渉しない位置で、真空吸引パッド１６によって吸引した回路基板１２をスムースに溝１１ａと真空吸引孔１１によって形成される真空キャビティで吸引することができるような位置である。また、この位置は、回路基板１２に配線用の貫通孔があまり配設されていない位置で、真空吸引パッド１６によって回路基板１２を効果的に吸引することができる位置である。もちろん、上記のように真空吸引パッド１６によって効果的に吸引することができる位置であれば、真空吸引パッド１６の位置は上記で説明した実施形態の位置に限られない。
【００１７】
図４に本実施形態の真空配管系統を示す。図４に示すように真空吸引パッド１６の真空吸引ベローズ１８、固定部１７は真空配管２０、２２を経由して電磁弁２６に接続されている。電磁弁２６は真空配管２８によって真空装置２９に接続されている。一方、ヒートブロック１０の真空吸引孔１１は真空管路２３を介して真空配管２５に接続され、別の電磁弁２７に接続されている。別の電磁弁２７は電磁弁２６と同様に真空配管２８を介して真空装置２９に接続されている。真空装置２９は真空ポンプに直接接続されていてもよいし、真空ポンプに接続された真空タンクのようなものでもよい。電磁弁２６、２７が開となると空気は真空吸引ベローズ１８、真空吸引孔１１から空気が吸込まれ、これによって回路基板１２を吸着する。本実施形態では、真空吸引ベローズ１８と真空吸引孔１１からの吸引を別々の電磁弁２６，２７によって開閉することとしたが、同一の電磁弁によって開閉することとしても好適である。
【００１８】
図５を参照して、本実施形態の動作について説明する。図５（ａ）に示すように、搬送ガイド１３によって前工程で半導体ダイ１４が装着されて湾曲した回路基板１２がヒートブロック１０の上に搬送されて、半導体ダイ１４の中心位置がボンディング中心線３４の位置に来て停止している。回路基板の幅はＷであり、中央領域の湾曲高さはＤとなっている。図５（ａ）に示すように、吸引口１８ａは基板吸着面１５より高さＨ1だけ突出した状態で、ヒートブロック１０は、基板吸着面１５の上に突き出した真空吸着ベローズ１８上端の吸引口１８ａの位置が搬送ガイド１３のガイド面の高さよりもＨ2だけ低くなるようになっている。ここで、基板吸着面１５と搬送ガイド１３のガイド面との距離ＡはＨ1よりも大きく、Ｈ2＝Ａ−Ｈ1となっている。このように吸引口１８ａの位置を搬送ガイド１３のガイド面よりも下に位置させるようにすることによって搬送ガイド１３によって搬送される回路基板１２の湾曲高さにかかわらず、真空吸着ベローズ１８と搬送中の回路基板１２とが干渉することを防止することができる。
【００１９】
次に、図５（ｂ）に示すように、電磁弁２６，２７を開として真空吸引ベローズ１８と真空吸引孔１１の空気を真空装置２９に吸引を開始する。当初のヒートブロック１０の位置では、吸引口１８ａと回路基板１２との間の距離Ｌは、Ｌ＝Ｄ＋Ａ−Ｈ1であり、真空吸着ベローズ１８と真空吸引孔１１の空気を真空装置２９で吸引しても、吸引口１８ａと回路基板１２の間の隙間から吸引口１８ａに空気が吸引されてしまい、真空吸着ベローズ１８は回路基板１２を吸着できない距離となっている。真空吸着ベローズ１８及び真空吸引孔１１から空気を吸引しつつ、ヒートブロック駆動機構３０を動作させとヒートブロック１０を回路基板１２の下面に向かって上昇させていく。ヒートブロック１０が回路基板１２に向かって上昇していくと共に、ヒートブロック１０に取り付けられた真空吸着ベローズ１８の吸引口１８ａは回路基板１２の下面に接近してくる。
【００２０】
吸引口１８ａと回路基板１２の下面との隙間が少なくなり、吸引口１８ａに吸い込まれる空気流速が早くなってくると、吸引口１８ａと回路基板１２下面との間の空気圧力が低下してくる。そして、回路基板１２の上面にかかっている大気圧力と吸引口１８ａに対向している回路基板１２下面の圧力の差が大きくなると、回路基板１２の上面は大気圧によって回路基板１２の下面側にあるヒートブロック１０の基板吸着面１５に向かって押され始める。この圧力差による押し下げ力が湾曲した回路基板１２の湾曲の弾性力よりも大きくなると、回路基板１２は吸引口１８ａに向かって下方に移動し始める。回路基板１２が吸引口１８ａに向かって移動を始めると、回路基板１２と吸引口１８ａとの距離は、ヒートブロック１０の上昇動作と回路基板１２のヒートブロック１０に向かう下降による各移動距離の合計分だけ短くなる。これによって、吸引口１８ａと回路基板１２の下面とは急速に接近しだす。そして、この吸引口１８ａと回路基板１２の急接近によって、吸引口１８ａと回路基板１２下面との間の空気流速が急速に上昇、圧力の急低下が発生する。この圧力の急低下によって、回路基板１２をヒートブロック１０の基板吸着面１５に向かって押し下げる押し下げ力が急上昇し、回路基板１２は真空吸着ベローズ１８の吸引口１８ａに吸着される。回路基板１２が真空吸着ベローズ１８に吸着されると、ヒートブロック１０の上昇動作は停止される。
【００２１】
図５（ｃ）に示すように、ヒートブロック１０の上昇と真空吸引ベローズ１８の空気の吸い込みによって、回路基板１２の下面が真空吸引ベローズ１８の吸引口１８ａに吸着されると、真空吸引ベローズ１８内部の圧力は更に低下し、真空装置の吸引真空圧力となる。真空吸引ベローズ１８は真空の内部圧力と大気圧との圧力差によって外部から圧縮力を受ける。図３に示したように、真空吸着ベローズ１８は直径方向の形状を保ったまま軸方向に圧縮を受けやすい構造となっていることから、この外部の圧縮力によって真空吸引ベローズ１８は、軸方向に圧縮されるように変形する。真空吸引ベローズ１８の下部は固定部１７に接続、固定されていることから、回路基板１２を吸着した吸引口１８ａは圧縮によってヒートブロック１０の基板吸着面１５に向かって降下してくる。回路基板１２が基板吸着面１５の近くまで降下して、回路基板１２下面と基板吸着面１８に設けられた真空吸引孔１１及び溝１１ａとの間の距離が小さくなってくると、真空吸引孔１１及び溝１１ａの回りの圧力が低下してくる。すると、回路基板１２は上面に加わる大気圧と真空吸引孔１１及び溝１１ａの周りの圧力差によって基板吸着面１５に押し付けられ、真空吸引ベローズ１８及び溝１１ａによって基板吸着面１５に吸着固定される。
【００２２】
このように、ヒートブロック１０の上昇動作と真空吸引ベローズ１８及び真空吸引孔１１からの空気の吸引によって、湾曲した回路基板１２がヒートブロック１０の基板吸着面１５に吸着固定される。回路基板１２の湾曲高さＤが大きい場合には、ヒートブロック１０をより上昇させて、吸引口１８ａを回路基板１２の下面に近づけることが必要となるので、回路基板１２が吸着される際のヒートブロック１０の基板吸着面１５の高さは搬送ガイド１３のガイド面よりも上側となっている。
【００２３】
このヒートブロック１０の基板吸着面１５のガイド面からの上昇量は、吸着によって真空吸着ベローズ１８の内面が真空となった状態を検出してヒートブロック１０の上昇動作を停止させることによって決まる量としてよいし、予めヒートブロック１０の上に搬送された湾曲した回路基板１２の湾曲高さＤを測定し、その湾曲高さに対応した所定量だけ上昇させるようにしてもよい。例えば、湾曲高さＤの１／２だけガイド面から基板吸着面１５が上側となるようにヒートブロック１０を上昇させるようにしても好適である。ヒートブロック１０の基板吸着面１５をガイド面から上側に上昇させて回路基板１２を吸着させた場合には、回路基板１２を吸着固定した状態で、回路基板１２は両側面にある搬送ガイド１３のガイド面から上側に浮き上がった状態となっている。
【００２４】
また、回路基板１２の湾曲高さＤが吸引口１８ａの基板吸着面１５からの突出長さＨ1よりも小さい場合には、ヒートブロック１０の基板吸着面１５が搬送ガイド１３のガイド面よりも低い位置において吸引口１８ａが回路基板１２を吸着することができるので、ヒートブロック１０の基板吸着面１５の高さは搬送ガイド１３のガイド面よりも下側となっている。
【００２５】
このようにヒートブロック１０の基板吸着面１５の高さと搬送ガイド１３のガイド面の高さとの間に差異が生じても、ボンディングはヒートブロック１０上で行われることから特に問題が生じることは無い。従って、ヒートブロック１０の上昇による基板吸着面１５の高さは、搬送ガイド１３のガイド面から少し上に突出した位置でも良いし、搬送ガイド１３のガイド面と略同一面となっていても良いし、ガイド面よりも下がった位置となっていても良い。
【００２６】
一旦、基板吸着面１５に回路基板１２が吸着固定されると、真空吸引ベローズ１８の中の圧力を大気圧に開放しても回路基板１２は真空吸引孔１１及び溝１１ａによってヒートブロック１０に吸着固定されるので、電磁弁２６を閉として真空吸着ベローズ１８の真空を開放するようにしても良い。
【００２７】
回路基板１２がヒートブロック１０に吸着固定されると回路基板１２はヒートブロック１０によって加熱される。ヒートブロック１０は、ボンディング装置の動作の開始と共に加熱が開始されているので、基板吸着面１５に回路基板１２が吸着されると同時に温度の上昇しているヒートブロック１０の基板吸着面１５によって回路基板１２の加熱が開始される。回路基板１２は通常数１０ミクロンと非常に薄いので、ヒートブロック１０の熱容量によって極短時間に所定の温度までの加熱ができ、すぐにボンディング工程が開始される。
【００２８】
ボンディング中心線３４にある回路基板１２の各半導体ダイ１４装着位置への半導体ダイ１４の装着が終了すると、真空吸着ベローズ１８、真空吸引孔１１、溝１１ａの圧力を大気圧に開放し、ヒートブロック１０を当初の位置まで降下させる。すると、回路基板１２は図５（ａ）に示す湾曲状態に戻り、真空吸引ベローズ１８の吸引口１８ａも基板吸着面１５から上に突出した状態となる。回路基板１２は真空吸引ベローズ上端の吸引口１８ａとクリアランスを持っているので、回路基板１２を真空吸引ベローズ１８と干渉させずに搬送することができる。そして、次の列の半導体ダイ１４の中心がボンディング中心線３４に来るまで回路基板１２を図示しない搬送機構によって搬送する。これでダイボンダによる湾曲した回路基板１２への半導体ダイ１４の装着の１サイクルが終了する。
【００２９】
このように、本実施形態のダイボンダにおいては、真空吸引ベローズ１８が取り付けられたヒートブロック１０を回路基板１８に向かって上昇させるので、様々な湾曲高さを持つ回路基板１２を吸引、吸着固定することができる。そして、回路基板１２をヒートブロック１０に吸着固定することから、回路基板１２を吸着固定と同時に加熱することができ、ダイボンダのボンディング工程と加熱工程とを同時に行うことができ、半導体装置の効率化を図ることができるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上、本発明の実施形態は、半導体ダイ１４が装着されて湾曲している回路基板１２を吸着固定する場合について説明したが、薄く、大型で当初から湾曲のある回路基板１２を吸着固定することにも用いることができる。また、上記の実施形態はダイボンダの半導体ダイ１４を装着するボンディング工程においての回路基板１２の真空吸着について説明したが、本発明は、ダイボンダのディスペンサ工程において回路基板１２を吸着固定する場合にも適用できるし、ワイヤボンダのワイヤボンディング工程において回路基板１２を真空吸着する場合にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態であるダイボンダのヒートブロックの断面図である。
【図２】本発明の実施形態であるダイボンダのヒートブロックを示す平面図である。
【図３】真空吸引パッドの断面図である。
【図４】本発明の実施形態であるダイボンダの真空系統図である。
【図５】湾曲した回路基板の吸着工程を示す説明図である。
【図６】従来技術によるベロー型真空グリッパを上下させる吸着固定装置を示す断面図である。
【図７】従来技術による吸着ステージを上下させる吸着固定装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ ヒートブロック、１１ 真空吸引孔、１１ａ 溝、１２，１０１ 回路基板、１３ 搬送ガイド、１４ 半導体ダイ、１５ 基板吸着面、１６ 真空吸引パッド、１７ 固定部、１８ 真空吸引ベローズ、１８ａ 吸引口、１９ 孔、２０，２２，２４，２５，２８ 真空配管、２１ フレーム、２３ 真空管路、２６，２７ 電磁弁、２９ 真空装置、３０ ヒートブロック駆動機構、３２ シャフト、３４ ボンディング中心線、３６ 搬送中心線、４２ 加熱装置、５０ 吸着筒、５２ 真空吸引孔、６２ 真空グリッパ、６４ 貫通孔、６６ 弁、６８ 支持部材、７０ 上下方向シリンダ、７６ 真空吸引孔、７８ 弁、１００，１４０ 吸着ステージ、１４１ シリンダ、１４１ 上下動手段、１４２ ロッド、１４３、開口部、１４４ 吸着パッド、１４７ 真空吸引手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送された回路基板を基板吸着面上に真空吸着する真空吸着孔と、真空吸着した前記回路基板を加熱するヒートブロックを備えるボンディング装置において、
前記ヒートブロックの基板吸着面から伸縮部の吸引口が突出するよう前記ヒートブロックに取り付けられ、前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板の中央部領域を真空吸着すると共に大気圧との圧力差によって前記伸縮部が圧縮されて前記回路基板を前記基板吸着面上に真空吸引する伸縮自在の真空吸引パッドを含む吸引機構と、
前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板に向かって前記ヒートブロックを進退させるヒートブロック駆動機構と、
を有することを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボンディング装置において、
前記真空吸引パッドの伸縮部は、耐熱性ゴム材料で構成されていること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のボンディング装置において、
前記耐熱性ゴム材料は、テフロンゴム又はシリコンゴム又はフッ素ゴムであること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項４】
吸引口のある伸縮部を有する真空吸引パッドと真空吸引孔とを備えるボンディング装置のヒートブロック上に搬送された湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法であって、
前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板に向かって前記ヒートブロックを進出させるヒートブロック進出工程と、
前記真空吸引パッドの伸縮部内部及び前記真空吸引孔を真空として前記回路基板の中央部領域を真空吸引すると共に前記真空吸引パッドの伸縮部を大気圧との圧力差で圧縮させて前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空吸着する真空吸着工程と、
前記真空吸引パッド及び前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定する真空固定工程と、
前記ヒートブロックによって前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定された前記回路基板を加熱する加熱工程と、
を備えることを特徴とする湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法。
【請求項５】
請求項４に記載の湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法であって、
前記真空固定工程は、前記真空吸引パッド及び前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定した後、前記真空吸引パッドの真空を開放し、前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定保持すること、
を特徴とする湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法。
【請求項１】
搬送された回路基板を基板吸着面上に真空吸着する真空吸着孔と、真空吸着した前記回路基板を加熱するヒートブロックを備えるボンディング装置において、
前記ヒートブロックの基板吸着面から伸縮部の吸引口が突出するよう前記ヒートブロックに取り付けられ、前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板の中央部領域を真空吸着すると共に大気圧との圧力差によって前記伸縮部が圧縮されて前記回路基板を前記基板吸着面上に真空吸引する伸縮自在の真空吸引パッドを含む吸引機構と、
前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板に向かって前記ヒートブロックを進退させるヒートブロック駆動機構と、
を有することを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボンディング装置において、
前記真空吸引パッドの伸縮部は、耐熱性ゴム材料で構成されていること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のボンディング装置において、
前記耐熱性ゴム材料は、テフロンゴム又はシリコンゴム又はフッ素ゴムであること、
を特徴とするボンディング装置。
【請求項４】
吸引口のある伸縮部を有する真空吸引パッドと真空吸引孔とを備えるボンディング装置のヒートブロック上に搬送された湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法であって、
前記ヒートブロック上に搬送された湾曲した前記回路基板に向かって前記ヒートブロックを進出させるヒートブロック進出工程と、
前記真空吸引パッドの伸縮部内部及び前記真空吸引孔を真空として前記回路基板の中央部領域を真空吸引すると共に前記真空吸引パッドの伸縮部を大気圧との圧力差で圧縮させて前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空吸着する真空吸着工程と、
前記真空吸引パッド及び前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定する真空固定工程と、
前記ヒートブロックによって前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定された前記回路基板を加熱する加熱工程と、
を備えることを特徴とする湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法。
【請求項５】
請求項４に記載の湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法であって、
前記真空固定工程は、前記真空吸引パッド及び前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定した後、前記真空吸引パッドの真空を開放し、前記真空吸引孔によって前記回路基板を前記ヒートブロックの基板吸着面上に真空固定保持すること、
を特徴とする湾曲した回路基板を真空吸着固定する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１５９６４４（Ｐ２００８−１５９６４４Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４３６９６（Ｐ２００６−３４３６９６）
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００１４６７２２）株式会社新川 (128)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００１４６７２２）株式会社新川 (128)
【Ｆターム（参考）】
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