ボンディング装置及び方法
【課題】 一つのボンディング装置内において、雰囲気の適切な清浄度を確保可能なボンディング装置を提供する。
【解決手段】 回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０の構成部分におけるそれぞれの塵埃量を測定し、測定結果に応じて上記構成部分毎に清浄動作を行うことから、各構成部分の雰囲気を常に清浄な状態に維持することができる。よって、電子部品のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。
【解決手段】 回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０の構成部分におけるそれぞれの塵埃量を測定し、測定結果に応じて上記構成部分毎に清浄動作を行うことから、各構成部分の雰囲気を常に清浄な状態に維持することができる。よって、電子部品のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路を形成した部材へ電子部品を載置するボンディング装置であって、特に上記電子部品の載置工程において雰囲気の高い清浄度が要求されるボンディング装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体部品の製造において、該部品への塵埃の混入は、部品の歩留まりや、部品の信頼性等を劣化させる原因となることから、塵埃の排除が重要となる。よって、従来から、半導体製造工場内全体の雰囲気を高清浄度化したり、さらには、このようなクリーンルーム内に設置されている半導体製造装置内へ清浄空気を供給するような構成が採られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２６０２２６号公報
【特許文献２】特開平９−４５６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、回路を形成した基板部にＣＣＤ（電荷結合素子）を実装してなる撮像素子の製造において、従来、撮像素子における画素数が少なく、塵埃を厳しく管理する必要は余り無かった。しかしながら、近年、画素数が非常に多くなり、撮像素子の製造装置においても塵埃の影響を無視することはできない状況になっている。
該撮像素子製造装置は、大きく区分して、基板部が搬入され保持される基板部領域と、ＣＣＤが搬入され保持されるＣＣＤ領域と、基板部にＣＣＤを載置する動作を行う載置動作領域と、基板部にＣＣＤを載置した撮像素子の搬出を行う素子搬出領域とに区分される。勿論、これらの領域の全てにおいて高清浄度の雰囲気であれば申し分ないが、必ずしもその必要はない。特に、高清浄度雰囲気が要求される領域は、塵埃が撮像素子に封入される可能性が最も高い、上記載置動作領域である。
しかしながら、従来、一つの装置内において、要求される雰囲気の清浄度の高低に応じて清浄度を別々に管理することは行われていない。上記特許文献２では、処理動作に応じて、基板回転処理部及び基板搬送部と区分けされた状態が開示されているが、上記特許文献２は、各領域には同じ清浄度のエアーが供給される構成を開示するものである。
【０００４】
本発明は、一つのボンディング装置内において、要求される清浄度の高低に応じて雰囲気を適切に管理可能なボンディング装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様のボンディング装置によれば、回路を形成した回路部材及び上記回路部材にボンディングされる電子部品を供給する供給部と、上記供給部により供給された上記回路部材に、上記供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部とを有するボンディング装置において、
上記供給部を含む供給部領域、上記ボンディング部を含むボンディング部領域、及び上記搬出部を含む搬出部領域をそれぞれ区画する仕切り部材と、
上記供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれに気体を供給する清浄装置と、
上記供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれにおける塵埃量を測定する塵埃測定装置と、
それぞれの上記領域における上記塵埃測定装置による各測定結果に応じて、上記領域毎に上記清浄装置へ清浄動作を指示する制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
又、本発明の第２態様のボンディング装置によれば、回路を形成した回路部材を供給する回路部材供給部と、上記回路部材にボンディングされる電子部品を供給する部品供給部と、上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部とを有するボンディング装置において、
上記回路部材供給部を含む回路部材供給部領域、上記部品供給部を含む部品供給部領域、上記ボンディング部を含むボンディング部領域、及び上記搬出部を含む搬出部領域をそれぞれ区画する仕切り部材と、
上記回路部材供給部領域、上記部品供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれに気体を供給する清浄装置と、
上記回路部材供給部領域、上記部品供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれにおける塵埃量を測定する塵埃測定装置と、
それぞれの上記領域における上記塵埃測定装置による各測定結果に応じて、上記領域毎に上記清浄装置へ清浄動作を指示する制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
又、上記制御装置は、上記構成部分の領域毎に設定された清浄動作指示基準を記憶した記憶部と、上記測定結果が上記清浄動作指示基準を超えた構成部分の領域に対して清浄動作を指示する指示部とを有するように構成してもよい。
【０００８】
又、上記指示部は、上記構成部分の領域毎に、上記清浄動作指示基準を超えた上記測定結果と上記清浄動作指示基準との差分を求め、最も大きい差分を有する構成部分の領域に対して優先的に清浄動作を指示するように構成してもよい。
【０００９】
又、上記記憶部は、さらに、上記構成部分の領域毎に、過去の上記測定結果の時間的変化情報を記憶する変化情報記憶部を有し、上記指示部は、さらに、上記測定結果が上記清浄動作指示基準に達していないときでも、上記時間的変化情報を参照して塵埃量の推移を予測して清浄動作を指示するように構成してもよい。
【００１０】
又、当該ボンディング装置のメンテナンスを行ったときには、上記制御装置は、強制的に全ての上記構成部分に対して清浄動作を指示するように構成してもよい。
【００１１】
又、当該ボンディング装置のメンテナンスの際に設けられ、上記塵埃量を監視するモニター装置をさらに備えるように構成してもよい。
【００１２】
又、本発明の第３態様のボンディング方法によれば、回路部材供給部と、部品供給部と、ボンディング部と、搬出部とを一つの筐体内に配置したボンディング装置にて実行され、上記ボンディング部にて上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成し上記搬出部から外部へ搬出するボンディング方法において、
上記回路部材供給部、上記部品供給部、上記ボンディング部、及び上記搬出部の各構成部分を含むそれぞれの領域における塵埃量を測定し、
それぞれの測定結果に応じて上記構成部分の領域毎に清浄動作を行い上記ボンディング動作を行う、
ことを特徴とする。
【００１３】
又、本発明の他の態様のボンディング装置によれば、下記の構成を採ることもできる。即ち、回路を形成した回路部材を供給する回路部材供給部と、上記回路部材にボンディングされる電子部品を供給する部品供給部と、上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部とを一つの筐体内に配置したボンディング装置において、
上記回路部材供給部、上記部品供給部、及び上記搬出部における雰囲気に比べて上記ボンディング部における雰囲気を高清浄度に維持する高清浄度維持部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
ある程度の気密性を有する一つの筐体内に、回路部材供給部と、部品供給部と、ボンディング部と、搬出部とを備えたボンディング装置では、回路部材に電子部品をボンディングするとき、その接合部分に塵埃が混入したときには作製される電子素子に影響を及ぼすことから、ボンディング部を取り囲む雰囲気は、その他の部分に比べて高い清浄度が要求される。そこで、ボンディング部を取り囲む雰囲気を高清浄度に維持する高清浄度維持部を設けた。該高清浄度維持部により、ボンディング部を取り囲む雰囲気は高清浄度に維持される。よって、電子部品のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。
【００１５】
上記塵埃とは、通常一般のクリーンルーム内に存在する、人体等から排出される埃等に加えて、ボンディング装置ゆえ発生する塵、埃を含む概念である。ボンディング装置ゆえ発生する塵、埃としては、例えば、電子部品及び回路部材の欠片、電子部品と回路部材とを接合する接合剤が乾燥した場合の粉体、電子部品及び回路部材の搬送を行う搬送機構から発生する塵埃、等がある。
【００１６】
又、上記高清浄度維持部は、上記回路部材供給部、上記部品供給部、及び上記搬出部から上記ボンディング部を含むボンディング部領域を区画する仕切り部材と、上記ボンディング部領域に高清浄度の空気を供給する空気供給機構とを有し、
上記仕切り部材は、上記ボンディング部領域を形成する天井に立設され下方へ延在する第１枠材と、上記第１枠材の第１先端部に対して水平方向に隙間を空けて重なり合う第２先端部を有しかつ上記回路部材供給部、上記部品供給部、上記ボンディング部、及び上記搬出部を設置し上記天井に対向する床部材に立設され上方へ延在する第２枠材とを有し、上記第１枠材及び上記第２枠材は、上記第１先端部及び上記第２先端部による上記隙間にて排気用通路を形成し、
上記空気供給機構は、上記天井に設けた送気用フィルタと、該送気用フィルタを通して下方へ吹き下ろされ上記排気用通路を通して排気される気流を生成する第１送風機とを有するように構成してもよい。
【００１７】
上記仕切り部材は、基本的に、上、下よりそれぞれ延在する第１枠材及び第２枠材から構成され、第１枠材及び第２枠材は、水平方向に若干ずれて配置される。又、第１枠材は、筐体の天井から床部材に向かって延在するが、第１枠材の先端部は、床部材まで達していない。又、第２枠材は、床部材から天井に向かって延在するが、第２枠材の先端部は、天井まで達していない。よって、第１枠材及び第２枠材は、第１枠材の先端部及び第２枠材の先端部において、排気用通路となる隙間を空けて互いに一部分重なり合う。このように一部、重なり合う部分を設けることで、上記空気供給機構により、ボンディング部領域へ吹き下ろされた空気は、上記排気用通路部分において気流変化後、ボンディング部領域外へ放出される。このような気流の変化を生じさせることで、ボンディング装置内の各領域にて要求される清浄度を効率的に作成するという効果を得ることができる。
【００１８】
尚、仕切り部材は、必ずしも第１枠材及び第２枠材から構成される必要はなく、いずれか一方のみから構成することもできる。このとき、ボンディング部領域内における気流の向きを考慮すると、第２枠材よりも、床部材の近傍にて仕切りの無い第１枠材を設けるのが好ましい。又、ボンディング部と、回路部材供給部及び部品供給部との境界部分、並びに、ボンディング部と搬出部との境界部分において、仕切り部材の構成を変えてもよい。
【００１９】
又、仕切り部材は、ボンディング部を取り囲むように配置されるだけでなく、さらに、搬出部近辺の雰囲気と、回路部材供給部及び部品供給部近辺の雰囲気とを仕切るために配置するのが好ましい。これは、ボンディング装置の筐体内において、回路部材供給部及び部品供給部近辺の雰囲気には、中程度の清浄度が要求され、搬出部近辺の雰囲気は比較的低い清浄度でよいことから、要求されるそれぞれの清浄度を適切に維持するためである。
【００２０】
尚、ボンディング部領域の内外方向における第１枠材と第２枠材との位置関係は、問わないが、ボンディング部領域内では、気流変化を生じさせない方が塵埃をよりスムーズに外部へ排出可能なことから、ボンディング部領域の内側に第１枠材を、外側に第２枠材を配置するのが好ましい。
【００２１】
又、ボンディング部と、回路部材供給部及び部品供給部との境界部分では、空気の流れを上から下へと単純化してもよい。よって、ボンディング部と、回路部材供給部及び部品供給部との境界部分では、第１枠材又は第２枠材のいずれか一方のみを設けた構成としてもよい。この場合、第１枠材を設けたときには、第１枠材の先端部と床部材との隙間にフィルタを設け、第２枠材を設けたときには、第２枠材の先端部と天井との隙間にフィルタを設けるのが好ましい。さらに又、上記排気用通路にも排気用フィルタを設けるのが好ましい。
【００２２】
又、ボンディング部領域内には、ボンディング部の他に、電子部品のバンプ部分に接着ペーストを塗布するためのペースト展延部材が設けられる場合がある。該ペースト展延部材には、接着ペーストが展延されており、該接着ペーストに塵埃が混入すると回路部材と電子部品との電気的接続や接着性に不具合が生じる可能性がある。よって、ペースト展延部材上には、該ペースト展延部材を覆い接着ペーストに塵埃が混入するのを防止する塵埃防止用カバーを設けるのが好ましい。該塵埃防止用カバーにより、接着ペーストへの塵埃の混入を防止できることから、上記電気的接続や接着性における不具合発生を防止することができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。さらに又、上述したように、ボンディング部領域では、上記空気供給機構による気流が存在することから、接着ペーストに直接上記気流が当たることで接着ペーストが乾燥してしまい電子部品への塗布に支障が生じたり、乾燥した接着ペーストが飛散したりする場合がある。上記塵埃防止用カバーを設けることで、接着ペーストに直接上記気流が当たることも防止でき、接着ペーストの乾燥を防止することもできる。
尚、電子部品へ接着ペーストを塗布するときには、塵埃防止用カバーを電子部品が通過する必要があることから、塵埃防止用カバーには、シャッター付きの開口が設けられる。
【００２３】
又、当該ボンディング装置では、上述の、回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部の下方には、これらの動作制御用機器を納めた制御機器室が配置される。上記動作制御用機器の中には、発熱するものもあり、該発熱により上昇気流が発生し、塵埃を再び巻き上げる場合も考えられる。そこで、上記床部材と、制御機器室との間に、塵埃を排出するためのダクトを形成しているが、床部材には開口を設け、ボンディング部領域等から排除された塵埃がダクト内へ吸引されるように構成している。一方、上記制御機器室の天井となり上記ダクトを形成する通路形成用板には、開口を設けていない。よって、制御機器室から塵埃が再び回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部へ進入するのを防止することができる。よって、上記通路形成用板は、回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部における雰囲気を適切な清浄度に維持するように寄与する。
【００２４】
さらに、上記ダクトを通して吸引された空気を、制御機器室内へ導くように連結用ダクトを設けても良い。このように構成することで、ダクトを通して吸引された空気を、動作制御用機器の冷却用として利用することも可能となる。
又、回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部の内、ボンディング部領域が最も高い清浄度を要求されることから、制御機器室内においてボンディング部領域の下方に相当する領域には、発熱量の大きな動作制御用機器を配置しないように構成するのが好ましい。該構成によれば、動作制御用機器の熱により上記通路形成用板が加熱され、上昇気流を発生し、塵埃の巻き上げを誘発するというメカニズムを遮断することができ、特にボンディング部領域における雰囲気を適切な清浄度に維持することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の上記第１態様及び第２態様におけるボンディング装置、並びに第３態様のボンディング方法によれば、塵埃測定装置、清浄装置、及び制御装置を備え、回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部の構成部分におけるそれぞれの塵埃量を測定し、測定結果に応じて上記構成部分毎に清浄動作を行うことから、各構成部分の雰囲気を常に清浄な状態に維持することができる。よって、電子部品のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。又、作製される電子素子では、接合部分における塵埃混入が低減され、回路部材と電子部品との電気的及び物理的な接続が確実かつ高精度な電子素子とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の一実施形態であるボンディング装置、及び該ボンディング装置にて実行されるボンディング方法、並びに上記ボンディング装置にて作製される電子素子について、図を参照しながら以下に詳しく説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。
図１に示すように、本実施形態のボンディング装置１０１は、一つの筐体１１０内に、上層から下層に向けて、清浄空気供給装置１９０、作業室１７０、排気装置１９５、制御機器室１８０の順に層状の構成を有する。
作業室１７０には、回路部材供給部１２０と、部品供給部１３０と、ボンディング部１４０と、搬出部１５０とが収納されかつ配置され、さらに、ボンディング部１４０における雰囲気を、他の回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０における雰囲気に比べて高清浄度に維持する高清浄度維持部１４０１を備えている。尚、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０は、一つの供給部として構成することもできる。又、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０についても、これらの構成部分内の雰囲気の清浄度を維持するため清浄空気の供給を行う清浄装置１４７−１〜１４７−３（以下、総称して、「清浄装置１４７」と記す場合もある。）を設けている。尚、高清浄度維持部１４０１に含まれる後述の空気供給機構１４５も清浄装置１４７と同じ機能を有することから、清浄装置１４７に含まれる。これらの清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５は、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、搬出部１５０、及びボンディング部１４０の雰囲気の清浄度をそれぞれ個別に制御するための装置である。一方、上記清浄空気供給装置１９０は、構成部分１２０、１３０，１４０，１５０を区別することなく作業室１７０全体に清浄空気を供給するための装置である。上記清浄空気は、例えば窒素ガス等の気体も含む概念である。
作業室１７０の下方には、これら回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０の動作制御を行う動作制御用機器（制御装置）１６０を収納する制御機器室１８０が設けられている。又、作業室１７０の上方に位置する、当該ボンディング装置１０１の最上部分には、作業室１７０内へ清浄な空気を供給する清浄空気供給通路１９１を有する清浄空気供給装置１９０が設けられ、一方、作業室１７０と制御機器室１８０との間には、排気通路１９６を有する排気装置１９５が配置されている。
【００２７】
大略このように構成されるボンディング装置１０１では、筐体１１０内は、制御機器室１８０を除き、外部とほぼ遮断され、清浄空気供給装置１９０にて作業室１７０の上部から送風された清浄空気は、作業室１７０内を通り、排気通路１９６へ流入し、排気装置１９５にて外部へ排出される。よって、筐体１１０内は、外部に比して清浄な雰囲気に維持される。
【００２８】
このような構成を有するボンディング装置１０１は、ボンディング部１４０において、図５に示すように、回路部材１２１に形成された回路１２１１部分に電子部品１２２をボンディングして、図６に示す電子素子１２３を作製する装置である。
上記回路部材供給部１２０は、当該ボンディング装置１０１に搬入されてくる回路部材１２１を上記ボンディング部１４０へ搬送する装置を備える。尚、実際には、回路部材１２１の搬送は、複数の回路部材１２１を載置したパレットを搬送することで行われる。
上記部品供給部１３０は、当該ボンディング装置１０１に搬入されてくる電子部品１２２を上記ボンディング部１４０へ搬送する装置を備える。
【００２９】
上記ボンディング部１４０は、回路部材供給部１２０にて供給された、複数の回路部材１２１を載置した上記パレットを載置し各回路部材１２１を支持する、図５に示す支持部材１４１と、部品供給部１３０にて供給された電子部品１２２を保持しかつボンディング動作を行う、図５に示すボンディング用ヘッド１４２とを備える。尚、当該ボンディング装置１０１における上記ボンディング動作は、電子部品１２２の電極部分に形成されているバンプ１２２１には接着ペースト２１１が塗布されており、該電子部品１２２を、支持部材１４１に支持されている回路部材１２１の規定位置に載置する動作であり、よって、電子部品１２２と回路部材１２１とを固定する動作ではない。
よって、当該ボンディング装置１０１では、詳細後述するように、上記接着ペースト２１１をバンプ１２２１に塗布するためのペースト塗布装置２０１がボンディング部１４０に隣接して設置されている。尚、接着ペースト２１１は、導電性物質、例えば銀粒子等を含んだ導電性樹脂材にてなる。
上記搬出部１５０は、ボンディング部１４０にて回路部材１２１に電子部品１２２が載置された電子素子１２３を当該ボンディング装置１０１から次工程へ搬出する搬出装置を有する。
【００３０】
尚、回路部材１２１及び電子部品１２２は、特に限定されないが、本実施形態では、電子素子１２３は、例えば携帯電話等に使用される撮像素子に相当し、電子部品１２２は、ＣＣＤ（電荷結合素子）に相当する。又、回路部材１２１の大きさの一例としては、一辺が約１０ｍｍのほぼ正方形状であり、約１〜２ｍｍ程度の厚みを有する。よって、電子部品１２２としてのＣＣＤは、回路部材１２１よりも遙かに小さいサイズにてなる。よって、非常に微細な大きさの塵埃も、電子部品１２２と回路部材１２１とのボンディングに悪影響を与えることになる。
【００３１】
上記作業室１７０内では、上述のようにボンディング部１４０等がそれぞれの作業を実行するが、各作業内容に応じて、雰囲気の清浄度が要求される。即ち、回路部材１２１に電子部品１２２をボンディングするとき、塵埃が接合部分に混入すると製品不良につながることから、当然に、ボンディング部１４０近辺における雰囲気は、最も高い清浄度が要求される。又、ボンディングされる前の回路部材１２１及び電子部品１２２に塵埃が付着することは、製品不良を引き起こす原因となることから、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０近辺における雰囲気も中程度の清浄度が要求される。一方、ボンディング後においては、塵埃の影響を余り考慮する必要はない。よって、搬出部１５０近辺における雰囲気の清浄度は、比較的低くても構わない。このように、作業室１７０内において要求される空気清浄度は、各場所によって異なる。
【００３２】
そこで、当該ボンディング装置１０１では、最も高い清浄度が要求されるボンディング部１４０近辺における雰囲気を高清浄度に維持するため、上記高清浄度維持部１４０１を設けている。本実施形態では、高清浄度維持部１４０１は、図１及び図２に示すように、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０からボンディング部１４０を含むボンディング部領域１４３を区画する仕切り部材１４４と、該仕切り部材１４４にて仕切られたボンディング部領域１４３に高清浄度の空気を供給する空気供給機構１４５とを備える。
又、仕切り部材１４４は、ボンディング部１４０を囲むように形成するだけでなく、図２に示すように、中程度の清浄度が要求される回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域と、比較的低い清浄度でよい搬出部１５０の領域とを仕切り部材１４４ａによって区切っている。さらに、回路部材供給部１２０の領域と、部品供給部１３０の領域とを仕切り部材１４４ｂによって区切っている。よって、当該ボンディング装置１０１では、一つの筐体１１０内の作業室１７０を、高清浄度空間、中清浄度空間、低清浄度空間に区分けしている。尚、当該明細書において、仕切り部材１４４には、仕切り部材１４４ａ及び仕切り部材１４４ｂを含む概念である。又、本実施形態では、回路部材供給部１２０の領域、及び部品供給部１３０の領域は、中程度と同じ清浄度に設定しているが、異ならせても良い。
【００３３】
さらに当該ボンディング装置１０１では、回路部材供給部１２０を含む回路部材供給部領域１２４、部品供給部１３０を含む部品供給部領域１３１、及び搬出部１５０を含む搬出部領域１５１の各領域についてもそれぞれ個別に雰囲気の清浄度を制御可能なように、上述したように清浄装置１４７−１〜１４７−３を設けている。
【００３４】
空気供給機構１４５は、作業室１７０の天井１１１部分に設けられた送気用フィルタ１４５１と、該送気用フィルタ１４５１を通して高清浄度の空気をボンディング部領域１４３内へ吹き下ろし、矢印１１７にて示す気流を形成する第１送風機１４５２とを有する。
清浄装置１４７−１〜１４７−３も、空気供給機構１４５と同様の構成を有し、図示を省略するが、天井１１１部分に設けられた送気用フィルタと、該送気用フィルタを通して清浄な空気を回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、及び搬出部領域１５１内へそれぞれ吹き下ろし、矢印１１７にて示す気流を形成する第１送風機とを有する。
【００３５】
又、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の清浄度をそれぞれ個別に制御するため、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１には、塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４（以下、総称して「塵埃測定装置１４８」と記す場合もある。）がそれぞれ設置されている。尚、塵埃測定装置１４８の設置場所は、図１に示す位置に限定するものではない。各構成部分１２０、１３０，１４０、１５０において、塵埃が最も発生すると予想される箇所の近傍や、重力に従い塵埃が床部材１１２側に集まり、又、床部材１１２に設けた開口１１２１を通して排出されることから、開口１１２１の近傍、等に配置するのが好ましい。
塵埃測定装置１４８としては、例えば特開昭６３−２９０９４４号公報等に開示されるような、レーザー光を用いた微粒子カウンタ、等のような、規定寸法以上の微粒子の数を計数可能な測定器を使用することができる。又、各塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４、並びに、上述の清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５は、図９に示すように、動作制御用機器１６０と電気的に接続される。
【００３６】
本実施形態では、仕切り部材１４４は、第１枠材１４４１と、第２枠材１４４２とを有する。又、図２では、第１枠材１４４１及び第２枠材１４４２を一体的に一部材として簡略化し図示している。第１枠材１４４１は、ボンディング部領域１４３を形成する天井１１１に立設され下方へ延在する板材であり、第２枠材１４４２は、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０を設置し天井１１１に対向する床部材１１２に立設され上方へ延在する板材である。図示するように、第１枠材１４４１の第１先端部１４４１ａは、床部材１１２との間に隙間１４４３を形成するように床部材１１２まで延在せず、第２枠材１４４２の第２先端部１４４２ａは、天井１１１との間に隙間を形成するように天井１１１まで延在していない。さらに、第１枠材１４４１及び第２枠材１４４２は、水平方向１１８に互いにずれて設置され、さらに、ずれた状態において、第１枠材１４４１の第１先端部１４４１ａと、第２枠材１４４２の第２先端部１４４２ａとが互いに重なり合うような長さにて構成される。このような形状及び配置により、隙間を空けて互いに重なり合う第１先端部１４４１ａと第２先端部１４４２ａとによって、排気用通路１４４４が形成される。
【００３７】
本実施形態では、図１に示すように、第１枠材１４４１をボンディング部領域１４３の内側に、第２枠材１４４２を外側にして配置している。ボンディング部領域１４３内では、空気供給機構１４５により、天井１１１側から床部材１１２側へ空気が吹き下ろされることから、上述の構成によれば、吹き下ろされた空気は、矢印１１７に示すように、上記内側に配置され第１先端部１４４１ａが床部材１１２との間で形成する隙間１４４３を通り、排気用通路１４４４を通り、ボンディング部領域１４３外へ排出される。よって、ボンディング部領域１４３内において空気をスムーズに流すことができ、ボンディング部領域１４３内での、例えば塵埃の巻き上げ等を防止することができる。
【００３８】
尚、第１枠材１４４１又は第２枠材１４４２のいずれか一方のみにて仕切り部材１４４を構成することもできる。又、図７に示すように、第１枠材１４４１をボンディング部領域１４３の外側に、第２枠材１４４２を内側にして配置することもできる。
又、ボンディング部領域１４３に対して、中程度の清浄度が要求される回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域側と、比較的低い清浄度でよい搬出部１５０の領域側とで、仕切り部材１４４の構成を異ならせても良い。例えば図８に示すように、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域側には、第１枠材１４４１又は第２枠材１４４２のいずれか一方のみを設ける構成を採ることもできる。尚、図８では、第１枠材１４４１を設けた場合を図示している。詳細後述するように床部材１１２を通して作業室１７０内の空気は吸引されることから、図８に示す構成を採ることで、ボンディング部領域１４３内にて吹き下ろされた空気は、第１枠材１４４１と床部材１１２との間の隙間１４４３部分から床部材１１２を通して吸引される。よって、ボンディング部領域１４３と、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０近辺の空間との境界部分では、気流は下向きのままであり、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０近辺の空間からボンディング部領域１４３へ塵埃が進入しようとしても、床部材１１２を通して外部へ排出され、ボンディング部領域１４３内への進入を防止することができる。
【００３９】
又、図８に示すように、第１先端部１４４１ａと第２先端部１４４２ａとで形成される排気用通路１４４４部分に、排気用フィルタ１４６を設けることもできる。尚、排気用フィルタ１４６は、第１枠材１４４１と床部材１１２との間の隙間１４４３部分に取り付けることもできる。これらのフィルタを取り付けることで、他の領域へ塵埃が飛散することを防止できる。
【００４０】
尚、上述のように、ボンディング部１４０と、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０との間では、それぞれ回路部材１２１、電子部品１２２、及び電子素子１２３の搬送が行われることから、該搬送が可能となるような機構が第１枠材１４４１に設けられている。該機構として、例えば、第１枠材１４４１は開閉可能なシャッタを有しても良いし、第１枠材１４４１そのものを上下方向１１９に昇降させる構成を設けても良い。
【００４１】
上述したように、ボンディング部領域１４３内には、ボンディング部１４０に隣接してペースト塗布装置２０１が設置されている。ペースト塗布装置２０１は、図３に示すように、ペースト展延部材２１０と、塵埃防止用カバー２２０とを有する。ペースト展延部材２１０は、円板状で駆動モータによる回転可能な板材であり、該部材上に滴下された接着ペースト２１１を、上記駆動モータによる回転により均一又はほぼ均一の膜厚に展延する部材である。尚、ボンディング部１４０の上記ボンディング用ヘッド１４２にて電子部品１２２が保持された状態で、電子部品１２２のバンプ１２２１が、ペースト展延部材２１０に展延されている接着ペースト２１１に接触し、バンプ１２２１に接着ペースト２１１が塗布される。
【００４２】
塵埃防止用カバー２２０は、ペースト展延部材２１０を覆い、塵埃が接着ペースト２１１へ混入するのを防止する部材である。又、当該塵埃防止用カバー２２０にてペースト展延部材２１０が覆われた状態において、電子部品１２２への接着ペースト２１１の塗布が可能なように、塵埃防止用カバー２２０は、電子部品１２２が通過可能で、かつ開閉可能なシャッタ２２１を有する。勿論、該シャッタ２２１は、通常閉じられており、電子部品１２２への接着ペースト２１１の塗布のときのみ開かれる。
塵埃防止用カバー２２０を設けることで、接着ペースト２１１へ塵埃が混入するのを防止することができ、製品の不良化率の低減に寄与することができる。又、ボンディング部領域１４３内には、空気供給機構１４５による気流が形成されていることから、該気流が直接に接着ペースト２１１に当たることで、接着ペースト２１１を乾燥させるおそれがある。よって、塵埃防止用カバー２２０を設けることで、気流が直接に接着ペースト２１１に当たることが防止でき、接着ペースト２１１の乾燥を防止することもできる。
【００４３】
排気装置１９５は、排気通路１９６と、該排気通路１９６内の空気を吸引し外部へ排出する第２送風機１９８とを有する。ここで、第２送風機１９８による空気吸引量は、ボンディング部領域１４３における空気供給機構１４５の上記第１送風機１４５２による送風量に比べて小さくなるように設定している。即ち、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０における雰囲気に比べてボンディング部領域１４３内を高圧とする空気吸引量である。
【００４４】
床部材１１２は、複数の開口１１２１を形成した通風可能な板材であり、排気通路１９６の天井部材を形成する。尚、開口１１２１は、作業室１７０内のボンディング部領域１４３、及びその他の空間に対応して形成してもよいが、ボンディング部領域１４３に対応する床部材１１２には、開口１１２１を設けないようにしてもよい。該構成によれば、ボンディング部領域１４３内は、その周りの雰囲気に比べて高圧となりやすく、ボンディング部領域１４３内への塵埃の進入を防止できるからである。
又、作業室１７０に面する床部材１１２の表面１１２ａには、落下してきた塵埃の再飛散を防止するため、表面１１２ａに粘着部材を取り付けることもできる。
【００４５】
一方、上記制御機器室１８０の天井部材として制御機器室１８０を形成する板材で、排気通路１９６の底板となる通路形成用板１９７は、開口を有しない。よって、通路形成用板１９７は、制御機器室１８０から排気通路１９６への空気の流入を禁止する通風遮断板である。通路形成用板１９７を通風遮断板にて構成することで、制御機器室１８０から発生する塵埃が排気通路１９６、さらには排気通路１９６及び床部材１１２を通して作業室１７０に進入するのを禁止することができる。
【００４６】
又、制御機器室１８０内においてボンディング部領域１４３の下方に相当する領域１８１には、発熱量の大きな動作制御用機器１６０を配置しないように構成するのが好ましい。該構成を採ることで、発熱量の大きな動作制御用機器１６０の熱により通路形成用板１９７が加熱され、上昇気流を発生し、塵埃の巻き上げを誘発するというメカニズムを遮断することができ、特にボンディング部領域１４３における雰囲気を適切な清浄度に維持することができる。
【００４７】
又、本実施形態では、図１に示すように、排気通路１９６から排出される空気は、当該ボンディング装置１０１の外部へ放出されるが、図４に示すように、排気通路１９６と制御機器室１８０との間を連結用ダクト２３０にて接続してもよい。該構成を採ることで、排気通路１９６から排出される空気を、制御機器室１８０内の動作制御用機器１６０の冷却用空気として再利用することができる。排気通路１９６から排出される空気には、作業室１７０から生じた塵埃を含む可能性があるが、該塵埃の動作制御用機器１６０に対する影響は全く無い。
【００４８】
制御装置に相当する動作制御用機器１６０について説明する。動作制御用機器１６０は、上述したボンディング装置１０１における動作を制御する装置であるが、さらに、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の雰囲気をそれぞれ個別に管理し制御する装置でもある。このような動作制御用機器１６０は、図９に示すように、機能上、指示部１６１と、記憶部１６２とを備える。上述したように、動作制御用機器１６０には、各塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４、並びに、清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５が接続されている。したがって、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の雰囲気の清浄度に関する情報が塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４から動作制御用機器１６０にそれぞれ供給される。よって、動作制御用機器１６０は、塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４から供給された、清浄度に関する各測定結果に応じて清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５を個別に作動させる制御を行う。該制御により、清浄空気供給装置１９０にて作業室１７０の天井１１１を通して供給される清浄空気に比べてさらに清浄度の良い空気が、清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５によって、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１に供給されることから、各空間１２４，１３１，１４３，１５１の雰囲気をそれぞれ個別に清浄することができる。
尚、動作制御用機器１６０は、塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４に常時アクセスするのではなく、定期的にアクセスして測定結果を得る。ここで、「定期的」とは、製造工程とは無関係に単に設定時間毎にアクセスする場合のみならず、製造工程と絡み例えば１ロット分の製造毎にアクセスする場合、等を含む概念である。又、塵埃測定装置１４８の特性や測定結果の安定性等の観点から、常時測定を行うよりも定期的に測定を行う方が好ましい。
【００４９】
清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５から各空間１２４，１３１，１４３，１５１への清浄空気の送気方法としては、図１に示すように、天井１１１から下方へ単に吹き下ろす方法や、図１０に示すように、管１４７１を用いて局所的に清浄空気を送気する方法等、当業者が容易想到な方法を採ることができる。管１４７１を用いた送気方法では、フレキシブルな材料の管１４７１を使用することで、送気口を自由に配向することができ、特に塵埃発生場所に集中して清浄空気を送気することができ、短時間で、塵埃除去及び雰囲気の清浄度の向上を図ることが可能となる。又、管１４７１の送気口を垂直方向に対して斜めに傾斜させたり、ほぼ水平方向に配向させたりすることができ、塵埃発生場所への送気及び塵埃発生場所の清浄度向上を効率的に行うことができる。
以下には、清浄用の制御方法の具体例について説明する。
【００５０】
上記記憶部１６２には、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０の構成部分毎に設定された清浄動作指示基準が記憶されている。即ち、上述したように上記各構成部分では、それぞれ要求される雰囲気の清浄度が異なることから、図１１に示すように、それに応じて上記構成部分毎に清浄動作指示基準が設定されている。図１１において、清浄動作指示基準「Ｉ」が最も厳しいレベルであり、清浄動作指示基準「ＩＩＩ」が最も甘いレベルを示す。塵埃測定装置１４８から供給される雰囲気の清浄度が例えば単位体積中に含まれる、規定以上の粒径を有する微粒子の数で規定されるならば、上記４つの構成部分１２０、１３０、１４０、１５０において相対的に清浄動作指示基準「Ｉ」が最小の粒子数にて示され、清浄動作指示基準「ＩＩＩ」が最大の粒子数にて示される。尚、本実施形態では、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０は、同じ清浄動作指示基準としている。例えば、清浄動作指示基準「Ｉ」はクラス５０、清浄動作指示基準「ＩＩ」はクラス２５０、清浄動作指示基準「ＩＩＩ」はクラス５００に設定可能である。ここでクラスとは、ＦＥＤ−ＳＴＤ−２０９Ｄ（米国連邦規格、１９８８年）に規定されている、０．５μｍ以上粒子を基準とし、立法フィート中の粒子数を表示するものである。
【００５１】
又、上記構成部分におけるそれぞれの清浄度について、図１２に示すように、一つの清浄度をさらに複数のランクに分けても良い。例えば、雰囲気の清浄度が良い安全領域１６６−１、該安全領域１６６−１よりも清浄度が劣化した注意領域１６６−２、該注意領域１６６−２よりも清浄度がさらに劣化した警告領域１６６−３、及び雰囲気の清浄度が最も悪い危険領域１６６−４に分けることができる。又、各領域の幅、つまり清浄度の幅１６６１を適宜変更してもよい。このとき、上記清浄動作指示基準は、上記各領域を区分する境界１６６２のいずれかに設定することができる。又は、上記清浄動作指示基準は、上記各領域を区分する境界１６６２の全てとし、各領域のランクに応じた清浄動作を実行するようにしても良い。
このようにして決定された清浄動作指示基準が、上述のように記憶部１６２に、上記構成部分１２０、１３０、１４０、１５０毎に記憶されている。
【００５２】
上記指示部１６１は、塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４から供給された、清浄度に関する各測定結果と、記憶部１６２に記憶している各清浄動作指示基準とを比較する。そして、測定結果が清浄動作指示基準を超えている構成部分に対して、指示部１６１は、清浄装置１４７又は空気供給機構１４５を作動させ、上記構成部分における雰囲気の清浄動作を指示する。このとき、清浄動作中の構成部分における製造動作の続行又は停止は、設定した清浄動作指示基準のレベルとの関係で決定され、停止しても、製造を続行してもよい。例えば、測定結果によれば、ボンディング部１４０のボンディング部領域１４３の清浄度が、当該ボンディング部１４０の清浄動作指示基準を超えている場合には、指示部１６１は、ボンディング部１４０におけるボンディング動作を停止させ、かつボンディング部１４０の空気供給機構１４５を作動させ、ボンディング部領域１４３の清浄度を向上させる。尚、清浄動作は、清浄動作中における測定結果が清浄動作指示基準を下回った後、終了可能と判断された時点で終了する。
【００５３】
又、上記清浄動作指示基準が上記各領域１６６−１〜１６６−４を区分する境界１６６２の全てであり、各領域１６６−１〜１６６−４のランクに応じた清浄動作を実行する場合には、指示部１６１は、一例として以下の制御を行う。清浄度に関する各測定結果と、上記清浄動作指示基準との比較により、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１の内、一つでも清浄度が上記危険領域１６６−４にあると判断されたときには、指示部１６１は、当該ボンディング装置１０１の全工程を停止し、清浄空気供給装置１９０及び排気装置１９５は勿論動作させた上で、清浄装置１４７及び空気供給機構１４５を作動させ、作業室１７０内の雰囲気の清浄動作を指示する。そして、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１における清浄度の測定結果がそれぞれの清浄動作指示基準を下回り、清浄動作終了可能と判断するまで、清浄動作を続行する。又、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１の内のいずれかにおける清浄度が上記警告領域１６６−３にあると判断されたときには、指示部１６１は、測定結果が清浄動作指示基準を超えている構成部分に対して、その構成部分の動作を停止し、又は、その構成部分の動作を低速化する。そして、清浄装置１４７又は空気供給機構１４５を作動させ、上記構成部分における雰囲気の清浄動作を指示する。具体的には、清浄装置１４７又は空気供給機構１４５からの送気量を増加させたり、管１４７１を使用する構成を採ったりして上記構成部分における雰囲気の清浄動作を指示する。そして、測定結果が清浄動作指示基準を下回り、終了可能と判断されるまで、清浄動作を続行する。又、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１の内のいずれかにおける清浄度が上記注意領域１６６−２にあると判断されたときには、指示部１６１は、測定結果が清浄動作指示基準を超えている構成部分に対して、その構成部分の動作を続行した状態で、清浄装置１４７又は空気供給機構１４５を作動させ、上記構成部分における雰囲気の清浄動作を指示する。このとき、清浄動作指示基準を超えている構成部分の動作について、上記構成部分がボンディング部１４０であるときには、ボンディング動作を低速化させたり、又、上記構成部分が回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０であるときには、回路部材１２１及び電子部品１２２の洗浄を行ったり、又、上記構成部分が搬出部１５０であるときには、電子素子１２３の搬出回数を低減させる等の措置を採る。そして、測定結果が清浄動作指示基準を下回り、終了可能と判断されるまで、清浄動作を続行する。又、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１における清浄度が上記安全領域１６６−１にある場合、清浄度は良好な状態であることから、原則的にはこの時点で清浄動作を行う必要はない。しかしながら、清浄度が上記安全領域１６６−１にある場合でも、指示部１６１は、測定結果の時間的変化をチェックし、清浄度が悪化傾向にあると判断したときには、上記注意領域１６６−２の場合に準じた措置を採るようにしてもよい。
【００５４】
清浄用の制御方法については、上述した方法に限定されることはなく、例えば以下に説明する方法等を採用することができる。
例えば、指示部１６１は、上記構成部分１２０，１３０，１４０，１５０毎に、上記清浄動作指示基準を超えた上記測定結果と上記清浄動作指示基準との差分を求め、最も大きい差分を有する構成部分に対して優先的に清浄動作を指示するようにしてもよい。具体的には、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の測定結果について、例えば、回路部材供給部領域１２４及びボンディング部領域１４３における測定結果がそれぞれの清浄動作指示基準を超えている場合、回路部材供給部領域１２４における測定結果と清浄動作指示基準との差が「i」で、ボンディング部領域１４３における測定結果と清浄動作指示基準との差が「ii」であり、差分「ii」が差分「i」より大きいときには、指示部１６１は、まず、ボンディング部領域１４３に対して清浄動作を実行する。そして、清浄動作終了後、あるいは、ボンディング部領域１４３への清浄動作開始から時間的に遅れて、回路部材供給部領域１２４に対して清浄動作を実行する。
このような清浄制御方法を実行することで、上述した、単一の清浄動作指示基準との比較による場合に比べてより細かい清浄動作が可能であり、又、清浄度が比較的良い状態のときから早めに清浄動作を実行することから、製造工程の時間経過に関係なく比較的均一な清浄度を得ることができる。したがって、製造される電子素子における品質を均一化することができる。
【００５５】
さらに又、記憶部１６２は、さらに、構成部分１２０，１３０，１４０，１５０毎に、過去の上記測定結果の時間的変化情報を記憶する変化情報記憶部１６２１を有するよう構成することもできる。そして、指示部１６１は、構成部分１２０，１３０，１４０，１５０毎に、上記測定結果がそれぞれの上記構成部分における清浄動作指示基準に達していないときでも、上記時間的変化情報を参照して塵埃量の推移を予測して清浄動作を指示するように構成することもできる。具体的には、変化情報記憶部１６２１は、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の各測定結果を時間経過とともに記憶する。そして指示部１６１は、図１３に示すように、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の測定結果が清浄動作指示基準１６６３を下回っている場合であっても、変化情報記憶部１６２１に記憶された各空間における測定結果の時間的変化情報１６６４を参酌し、該時間的変化情報１６６４が清浄度の悪化傾向にあると判断したときには、上記悪化傾向にある上記空間に対して清浄動作を指示する。
このような清浄制御方法を実行することで、清浄度が良好な状態において清浄動作を実行することから、製造される電子素子の品質を向上させることができ、又、各製造工程を続行した状態で清浄動作が実行可能であり生産性の向上を図ることができる。
又、上述したそれぞれの清浄用制御方法を適宜組み合わせて実行することもできる。
【００５６】
以上説明したようなボンディング装置１０１の構成において、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０は、塵埃が舞い上がったときの影響を極力避けるため、上下方向１１９において床部材１１２から若干隙間を空けて設置されるのか好ましい。
【００５７】
以上説明したようなボンディング装置１０１における動作を以下に簡単に説明する。
当該ボンディング装置１０１には、前工程より、回路部材１２１及び電子部品１２２が作業室１７０内へ供給される。回路部材１２１及び電子部品１２２は、それぞれ回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０により、ボンディング部領域１４３内のボンディング部１４０へ供給される。ボンディング部１４０は、ペースト塗布装置２０１にて電子部品１２２に接着ペースト２１１を塗布した後、当該電子部品１２２を回路部材１２１にボンディングする。ボンディングされてなる電子素子１２３は、搬出部１５０により、ボンディング部１４０から搬出され、さらに次工程へ搬送される。
【００５８】
一方、作業室１７０内には、上述の作業工程中、連続して、清浄空気供給装置１９０にて作業室１７０の天井１１１を通して清浄空気が吹き下ろされる。吹き下ろされる上記清浄空気は、当然ながら、搬入された回路部材１２１及び電子部品１２２を吹き飛ばすような過剰な流量及び風速ではない。風速の一例としては、約０．２ｍ／秒程度である。又、ボンディング部領域１４３内には、さらに空気供給機構１４５にて、送気用フィルタ１４５１を通して高清浄度の空気が吹き下ろされ、該高清浄度の空気は、矢印１１７に示すように、排気用通路１４４３を通り作業室１７０内へ排気される。作業室１７０内の空気は、第２送風機１９８により、作業室１７０の床部材１１２の開口１１２１を通して排気通路１９６へ吸引され、外部又は制御機器室１８０内へ放出される。
【００５９】
このようにボンディング装置１０１によれば、ボンディング部１４０を取り囲む雰囲気を高清浄度に維持可能なように、仕切り部材１４４及び空気供給機構１４５を設けたことにより、ボンディング部１４０を取り囲む雰囲気は高清浄度に維持される。よって、電子部品１２２のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる電子素子１２３の不良率を低減させることができる。
【００６０】
又、仕切り部材１４４ａにて、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域の雰囲気と、搬出部１５０の領域の雰囲気とを仕切っていることから、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域に要求される中程度の清浄度を維持することができる。
このように本実施形態のボンディング装置１０１によれば、一つの筐体１１０内において、要求される清浄度の高低に応じて適切に清浄度の管理を行うことができる。
【００６１】
さらに又、ボンディング部１４０以外の回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０についても、それらの空間１２４，１３１，１５１の清浄度が悪化したときには、動作制御用機器１６０により清浄動作が実行される。該清浄動作に関する清浄用制御方法については、上述した通りである。
このように本実施形態によれば、各構成部分１２０，１３０，１４０，１５０の各空間の清浄度をそれぞれ個別に制御することができることから、各構成部分の雰囲気を常に清浄な状態に維持することができる。よって、電子部品のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。又、作製される電子素子では、接合部分における塵埃混入が低減され、回路部材と電子部品との電気的及び物理的な接続が確実かつ高精度な電子素子とすることができる。
【００６２】
又、以上の説明は、電子素子の製造工程中の場合を例に説明した。しかしながら、当該ボンディング装置１０１の構成によれば、電子素子の製造工程に限定されず当該ボンディング装置１０１のメンテナンス後、製造運転開始前における作業室１７０の清浄度向上にも貢献することができ、メンテナンスによる運転停止から製造運転開始までの時間を従来に比べて短縮することが可能である。尚、以下の説明は、メンテナンスの際のみならず、上述した清浄度が危険領域１６６−４と判断され装置１０１を全停止させ復帰させるときにも適用することができる。
【００６３】
即ち、当該ボンディング装置１０１のメンテナンスを行うときには、運転終了後、装置１０１内に残存する回路部材１２１、電子部品１２２、及び電子素子１２３は、装置外部へ搬出される。該搬出終了後、ボンディング装置１０１のメンテナンスが実行される。
メンテナンス終了後、動作制御用機器１６０の制御により、清浄空気供給装置１９０及び排気装置１９５は勿論のこと、清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５が作動される。このとき、製造工程中の場合と同様に、各回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の雰囲気の清浄度が塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４にて測定され、測定結果が動作制御用機器１６０にそれぞれ供給される。そして、各空間１２４，１３１，１４３，１５１における清浄度の測定結果が各清浄動作指示基準を下回るまで、清浄動作が続行される。尚、このとき、上記測定結果の経時変化を確認できることから、上記測定結果のモニター装置１６３を使用するのが好ましい。又、上記管１４７１を利用して局所的な清浄動作を実行してもよい。又、上述した、測定結果と清浄動作指示基準との差分を利用して、該差分が大きい空間１２４，１３１，１４３，１５１について、例えば、清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５の送気量を増加させる等の清浄動作増強の処置を採っても良い。
このような清浄動作をメンテナンスの際に実行することで、メンテナンスによる運転停止から製造運転開始までの時間を従来に比べて短縮することが可能である。
【００６４】
上述したボンディング装置１０１では、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、搬出部１５０、及びボンディング部１４０のそれぞれに対応して清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５を設けたが、一つの清浄装置を設け、切換装置にて送気先を選択するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、一つの装置内において、回路を形成した部材へ素子を載置するボンディング装置であって、特に上記素子の載置工程において高い清浄度が要求されるボンディング装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態におけるボンディング装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すボンディング装置の平面図である。
【図３】図１に示すボンディング装置に備わるペースト塗布装置の斜視図である。
【図４】図１に示すボンディング装置の変形例を示す図である。
【図５】図１に示すボンディング装置にて扱われる電子部品及び回路部材を示す図である。
【図６】図５に示す電子部品及び回路部材がボンディングされてなる電子素子を示す図である。
【図７】図１に示すボンディング装置に備わる仕切り部材の変形例を示す図である。
【図８】図１に示すボンディング装置に備わる仕切り部材のさらに別の変形例を示す図である。
【図９】図１に示すボンディング装置における清浄動作制御に関する構成部分を示すブロック図である。
【図１０】図１に示すボンディング装置に備わる清浄装置及び空気供給機構における変形例を示す図である。
【図１１】図１に示すボンディング装置に備わる回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部における清浄動作指示基準を示す図である。
【図１２】図１に示すボンディング装置に備わる回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部におけるそれぞれの清浄度について、一つの清浄度をさらに複数のランクに分けた状態を示す図である。
【図１３】図１に示すボンディング装置に備わる回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部におけるそれぞれの清浄度の測定結果の経時変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１１０…筐体、１２０…回路部材供給部、１２１…回路部材、１２２…電子部品、
１２３…電子素子、１２４…回路部材供給部領域、１３０…部品供給部、
１３１…部品供給部領域、１４０…ボンディング部、１４３…ボンディング部領域、
１４４…仕切り部材、１４５…空気供給機構、１４７…清浄装置、
１４８…塵埃測定装置、１５０…搬出部、１５１…搬出部領域、
１６０…動作制御用機器、１６１…指示部、１６２…記憶部、１６３…モニター装置、
１４０１…高清浄度維持部、１６２１…変化情報記憶部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路を形成した部材へ電子部品を載置するボンディング装置であって、特に上記電子部品の載置工程において雰囲気の高い清浄度が要求されるボンディング装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体部品の製造において、該部品への塵埃の混入は、部品の歩留まりや、部品の信頼性等を劣化させる原因となることから、塵埃の排除が重要となる。よって、従来から、半導体製造工場内全体の雰囲気を高清浄度化したり、さらには、このようなクリーンルーム内に設置されている半導体製造装置内へ清浄空気を供給するような構成が採られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２６０２２６号公報
【特許文献２】特開平９−４５６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、回路を形成した基板部にＣＣＤ（電荷結合素子）を実装してなる撮像素子の製造において、従来、撮像素子における画素数が少なく、塵埃を厳しく管理する必要は余り無かった。しかしながら、近年、画素数が非常に多くなり、撮像素子の製造装置においても塵埃の影響を無視することはできない状況になっている。
該撮像素子製造装置は、大きく区分して、基板部が搬入され保持される基板部領域と、ＣＣＤが搬入され保持されるＣＣＤ領域と、基板部にＣＣＤを載置する動作を行う載置動作領域と、基板部にＣＣＤを載置した撮像素子の搬出を行う素子搬出領域とに区分される。勿論、これらの領域の全てにおいて高清浄度の雰囲気であれば申し分ないが、必ずしもその必要はない。特に、高清浄度雰囲気が要求される領域は、塵埃が撮像素子に封入される可能性が最も高い、上記載置動作領域である。
しかしながら、従来、一つの装置内において、要求される雰囲気の清浄度の高低に応じて清浄度を別々に管理することは行われていない。上記特許文献２では、処理動作に応じて、基板回転処理部及び基板搬送部と区分けされた状態が開示されているが、上記特許文献２は、各領域には同じ清浄度のエアーが供給される構成を開示するものである。
【０００４】
本発明は、一つのボンディング装置内において、要求される清浄度の高低に応じて雰囲気を適切に管理可能なボンディング装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様のボンディング装置によれば、回路を形成した回路部材及び上記回路部材にボンディングされる電子部品を供給する供給部と、上記供給部により供給された上記回路部材に、上記供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部とを有するボンディング装置において、
上記供給部を含む供給部領域、上記ボンディング部を含むボンディング部領域、及び上記搬出部を含む搬出部領域をそれぞれ区画する仕切り部材と、
上記供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれに気体を供給する清浄装置と、
上記供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれにおける塵埃量を測定する塵埃測定装置と、
それぞれの上記領域における上記塵埃測定装置による各測定結果に応じて、上記領域毎に上記清浄装置へ清浄動作を指示する制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
又、本発明の第２態様のボンディング装置によれば、回路を形成した回路部材を供給する回路部材供給部と、上記回路部材にボンディングされる電子部品を供給する部品供給部と、上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部とを有するボンディング装置において、
上記回路部材供給部を含む回路部材供給部領域、上記部品供給部を含む部品供給部領域、上記ボンディング部を含むボンディング部領域、及び上記搬出部を含む搬出部領域をそれぞれ区画する仕切り部材と、
上記回路部材供給部領域、上記部品供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれに気体を供給する清浄装置と、
上記回路部材供給部領域、上記部品供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれにおける塵埃量を測定する塵埃測定装置と、
それぞれの上記領域における上記塵埃測定装置による各測定結果に応じて、上記領域毎に上記清浄装置へ清浄動作を指示する制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
又、上記制御装置は、上記構成部分の領域毎に設定された清浄動作指示基準を記憶した記憶部と、上記測定結果が上記清浄動作指示基準を超えた構成部分の領域に対して清浄動作を指示する指示部とを有するように構成してもよい。
【０００８】
又、上記指示部は、上記構成部分の領域毎に、上記清浄動作指示基準を超えた上記測定結果と上記清浄動作指示基準との差分を求め、最も大きい差分を有する構成部分の領域に対して優先的に清浄動作を指示するように構成してもよい。
【０００９】
又、上記記憶部は、さらに、上記構成部分の領域毎に、過去の上記測定結果の時間的変化情報を記憶する変化情報記憶部を有し、上記指示部は、さらに、上記測定結果が上記清浄動作指示基準に達していないときでも、上記時間的変化情報を参照して塵埃量の推移を予測して清浄動作を指示するように構成してもよい。
【００１０】
又、当該ボンディング装置のメンテナンスを行ったときには、上記制御装置は、強制的に全ての上記構成部分に対して清浄動作を指示するように構成してもよい。
【００１１】
又、当該ボンディング装置のメンテナンスの際に設けられ、上記塵埃量を監視するモニター装置をさらに備えるように構成してもよい。
【００１２】
又、本発明の第３態様のボンディング方法によれば、回路部材供給部と、部品供給部と、ボンディング部と、搬出部とを一つの筐体内に配置したボンディング装置にて実行され、上記ボンディング部にて上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成し上記搬出部から外部へ搬出するボンディング方法において、
上記回路部材供給部、上記部品供給部、上記ボンディング部、及び上記搬出部の各構成部分を含むそれぞれの領域における塵埃量を測定し、
それぞれの測定結果に応じて上記構成部分の領域毎に清浄動作を行い上記ボンディング動作を行う、
ことを特徴とする。
【００１３】
又、本発明の他の態様のボンディング装置によれば、下記の構成を採ることもできる。即ち、回路を形成した回路部材を供給する回路部材供給部と、上記回路部材にボンディングされる電子部品を供給する部品供給部と、上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部とを一つの筐体内に配置したボンディング装置において、
上記回路部材供給部、上記部品供給部、及び上記搬出部における雰囲気に比べて上記ボンディング部における雰囲気を高清浄度に維持する高清浄度維持部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
ある程度の気密性を有する一つの筐体内に、回路部材供給部と、部品供給部と、ボンディング部と、搬出部とを備えたボンディング装置では、回路部材に電子部品をボンディングするとき、その接合部分に塵埃が混入したときには作製される電子素子に影響を及ぼすことから、ボンディング部を取り囲む雰囲気は、その他の部分に比べて高い清浄度が要求される。そこで、ボンディング部を取り囲む雰囲気を高清浄度に維持する高清浄度維持部を設けた。該高清浄度維持部により、ボンディング部を取り囲む雰囲気は高清浄度に維持される。よって、電子部品のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。
【００１５】
上記塵埃とは、通常一般のクリーンルーム内に存在する、人体等から排出される埃等に加えて、ボンディング装置ゆえ発生する塵、埃を含む概念である。ボンディング装置ゆえ発生する塵、埃としては、例えば、電子部品及び回路部材の欠片、電子部品と回路部材とを接合する接合剤が乾燥した場合の粉体、電子部品及び回路部材の搬送を行う搬送機構から発生する塵埃、等がある。
【００１６】
又、上記高清浄度維持部は、上記回路部材供給部、上記部品供給部、及び上記搬出部から上記ボンディング部を含むボンディング部領域を区画する仕切り部材と、上記ボンディング部領域に高清浄度の空気を供給する空気供給機構とを有し、
上記仕切り部材は、上記ボンディング部領域を形成する天井に立設され下方へ延在する第１枠材と、上記第１枠材の第１先端部に対して水平方向に隙間を空けて重なり合う第２先端部を有しかつ上記回路部材供給部、上記部品供給部、上記ボンディング部、及び上記搬出部を設置し上記天井に対向する床部材に立設され上方へ延在する第２枠材とを有し、上記第１枠材及び上記第２枠材は、上記第１先端部及び上記第２先端部による上記隙間にて排気用通路を形成し、
上記空気供給機構は、上記天井に設けた送気用フィルタと、該送気用フィルタを通して下方へ吹き下ろされ上記排気用通路を通して排気される気流を生成する第１送風機とを有するように構成してもよい。
【００１７】
上記仕切り部材は、基本的に、上、下よりそれぞれ延在する第１枠材及び第２枠材から構成され、第１枠材及び第２枠材は、水平方向に若干ずれて配置される。又、第１枠材は、筐体の天井から床部材に向かって延在するが、第１枠材の先端部は、床部材まで達していない。又、第２枠材は、床部材から天井に向かって延在するが、第２枠材の先端部は、天井まで達していない。よって、第１枠材及び第２枠材は、第１枠材の先端部及び第２枠材の先端部において、排気用通路となる隙間を空けて互いに一部分重なり合う。このように一部、重なり合う部分を設けることで、上記空気供給機構により、ボンディング部領域へ吹き下ろされた空気は、上記排気用通路部分において気流変化後、ボンディング部領域外へ放出される。このような気流の変化を生じさせることで、ボンディング装置内の各領域にて要求される清浄度を効率的に作成するという効果を得ることができる。
【００１８】
尚、仕切り部材は、必ずしも第１枠材及び第２枠材から構成される必要はなく、いずれか一方のみから構成することもできる。このとき、ボンディング部領域内における気流の向きを考慮すると、第２枠材よりも、床部材の近傍にて仕切りの無い第１枠材を設けるのが好ましい。又、ボンディング部と、回路部材供給部及び部品供給部との境界部分、並びに、ボンディング部と搬出部との境界部分において、仕切り部材の構成を変えてもよい。
【００１９】
又、仕切り部材は、ボンディング部を取り囲むように配置されるだけでなく、さらに、搬出部近辺の雰囲気と、回路部材供給部及び部品供給部近辺の雰囲気とを仕切るために配置するのが好ましい。これは、ボンディング装置の筐体内において、回路部材供給部及び部品供給部近辺の雰囲気には、中程度の清浄度が要求され、搬出部近辺の雰囲気は比較的低い清浄度でよいことから、要求されるそれぞれの清浄度を適切に維持するためである。
【００２０】
尚、ボンディング部領域の内外方向における第１枠材と第２枠材との位置関係は、問わないが、ボンディング部領域内では、気流変化を生じさせない方が塵埃をよりスムーズに外部へ排出可能なことから、ボンディング部領域の内側に第１枠材を、外側に第２枠材を配置するのが好ましい。
【００２１】
又、ボンディング部と、回路部材供給部及び部品供給部との境界部分では、空気の流れを上から下へと単純化してもよい。よって、ボンディング部と、回路部材供給部及び部品供給部との境界部分では、第１枠材又は第２枠材のいずれか一方のみを設けた構成としてもよい。この場合、第１枠材を設けたときには、第１枠材の先端部と床部材との隙間にフィルタを設け、第２枠材を設けたときには、第２枠材の先端部と天井との隙間にフィルタを設けるのが好ましい。さらに又、上記排気用通路にも排気用フィルタを設けるのが好ましい。
【００２２】
又、ボンディング部領域内には、ボンディング部の他に、電子部品のバンプ部分に接着ペーストを塗布するためのペースト展延部材が設けられる場合がある。該ペースト展延部材には、接着ペーストが展延されており、該接着ペーストに塵埃が混入すると回路部材と電子部品との電気的接続や接着性に不具合が生じる可能性がある。よって、ペースト展延部材上には、該ペースト展延部材を覆い接着ペーストに塵埃が混入するのを防止する塵埃防止用カバーを設けるのが好ましい。該塵埃防止用カバーにより、接着ペーストへの塵埃の混入を防止できることから、上記電気的接続や接着性における不具合発生を防止することができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。さらに又、上述したように、ボンディング部領域では、上記空気供給機構による気流が存在することから、接着ペーストに直接上記気流が当たることで接着ペーストが乾燥してしまい電子部品への塗布に支障が生じたり、乾燥した接着ペーストが飛散したりする場合がある。上記塵埃防止用カバーを設けることで、接着ペーストに直接上記気流が当たることも防止でき、接着ペーストの乾燥を防止することもできる。
尚、電子部品へ接着ペーストを塗布するときには、塵埃防止用カバーを電子部品が通過する必要があることから、塵埃防止用カバーには、シャッター付きの開口が設けられる。
【００２３】
又、当該ボンディング装置では、上述の、回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部の下方には、これらの動作制御用機器を納めた制御機器室が配置される。上記動作制御用機器の中には、発熱するものもあり、該発熱により上昇気流が発生し、塵埃を再び巻き上げる場合も考えられる。そこで、上記床部材と、制御機器室との間に、塵埃を排出するためのダクトを形成しているが、床部材には開口を設け、ボンディング部領域等から排除された塵埃がダクト内へ吸引されるように構成している。一方、上記制御機器室の天井となり上記ダクトを形成する通路形成用板には、開口を設けていない。よって、制御機器室から塵埃が再び回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部へ進入するのを防止することができる。よって、上記通路形成用板は、回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部における雰囲気を適切な清浄度に維持するように寄与する。
【００２４】
さらに、上記ダクトを通して吸引された空気を、制御機器室内へ導くように連結用ダクトを設けても良い。このように構成することで、ダクトを通して吸引された空気を、動作制御用機器の冷却用として利用することも可能となる。
又、回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部の内、ボンディング部領域が最も高い清浄度を要求されることから、制御機器室内においてボンディング部領域の下方に相当する領域には、発熱量の大きな動作制御用機器を配置しないように構成するのが好ましい。該構成によれば、動作制御用機器の熱により上記通路形成用板が加熱され、上昇気流を発生し、塵埃の巻き上げを誘発するというメカニズムを遮断することができ、特にボンディング部領域における雰囲気を適切な清浄度に維持することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の上記第１態様及び第２態様におけるボンディング装置、並びに第３態様のボンディング方法によれば、塵埃測定装置、清浄装置、及び制御装置を備え、回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部の構成部分におけるそれぞれの塵埃量を測定し、測定結果に応じて上記構成部分毎に清浄動作を行うことから、各構成部分の雰囲気を常に清浄な状態に維持することができる。よって、電子部品のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。又、作製される電子素子では、接合部分における塵埃混入が低減され、回路部材と電子部品との電気的及び物理的な接続が確実かつ高精度な電子素子とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の一実施形態であるボンディング装置、及び該ボンディング装置にて実行されるボンディング方法、並びに上記ボンディング装置にて作製される電子素子について、図を参照しながら以下に詳しく説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。
図１に示すように、本実施形態のボンディング装置１０１は、一つの筐体１１０内に、上層から下層に向けて、清浄空気供給装置１９０、作業室１７０、排気装置１９５、制御機器室１８０の順に層状の構成を有する。
作業室１７０には、回路部材供給部１２０と、部品供給部１３０と、ボンディング部１４０と、搬出部１５０とが収納されかつ配置され、さらに、ボンディング部１４０における雰囲気を、他の回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０における雰囲気に比べて高清浄度に維持する高清浄度維持部１４０１を備えている。尚、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０は、一つの供給部として構成することもできる。又、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０についても、これらの構成部分内の雰囲気の清浄度を維持するため清浄空気の供給を行う清浄装置１４７−１〜１４７−３（以下、総称して、「清浄装置１４７」と記す場合もある。）を設けている。尚、高清浄度維持部１４０１に含まれる後述の空気供給機構１４５も清浄装置１４７と同じ機能を有することから、清浄装置１４７に含まれる。これらの清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５は、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、搬出部１５０、及びボンディング部１４０の雰囲気の清浄度をそれぞれ個別に制御するための装置である。一方、上記清浄空気供給装置１９０は、構成部分１２０、１３０，１４０，１５０を区別することなく作業室１７０全体に清浄空気を供給するための装置である。上記清浄空気は、例えば窒素ガス等の気体も含む概念である。
作業室１７０の下方には、これら回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０の動作制御を行う動作制御用機器（制御装置）１６０を収納する制御機器室１８０が設けられている。又、作業室１７０の上方に位置する、当該ボンディング装置１０１の最上部分には、作業室１７０内へ清浄な空気を供給する清浄空気供給通路１９１を有する清浄空気供給装置１９０が設けられ、一方、作業室１７０と制御機器室１８０との間には、排気通路１９６を有する排気装置１９５が配置されている。
【００２７】
大略このように構成されるボンディング装置１０１では、筐体１１０内は、制御機器室１８０を除き、外部とほぼ遮断され、清浄空気供給装置１９０にて作業室１７０の上部から送風された清浄空気は、作業室１７０内を通り、排気通路１９６へ流入し、排気装置１９５にて外部へ排出される。よって、筐体１１０内は、外部に比して清浄な雰囲気に維持される。
【００２８】
このような構成を有するボンディング装置１０１は、ボンディング部１４０において、図５に示すように、回路部材１２１に形成された回路１２１１部分に電子部品１２２をボンディングして、図６に示す電子素子１２３を作製する装置である。
上記回路部材供給部１２０は、当該ボンディング装置１０１に搬入されてくる回路部材１２１を上記ボンディング部１４０へ搬送する装置を備える。尚、実際には、回路部材１２１の搬送は、複数の回路部材１２１を載置したパレットを搬送することで行われる。
上記部品供給部１３０は、当該ボンディング装置１０１に搬入されてくる電子部品１２２を上記ボンディング部１４０へ搬送する装置を備える。
【００２９】
上記ボンディング部１４０は、回路部材供給部１２０にて供給された、複数の回路部材１２１を載置した上記パレットを載置し各回路部材１２１を支持する、図５に示す支持部材１４１と、部品供給部１３０にて供給された電子部品１２２を保持しかつボンディング動作を行う、図５に示すボンディング用ヘッド１４２とを備える。尚、当該ボンディング装置１０１における上記ボンディング動作は、電子部品１２２の電極部分に形成されているバンプ１２２１には接着ペースト２１１が塗布されており、該電子部品１２２を、支持部材１４１に支持されている回路部材１２１の規定位置に載置する動作であり、よって、電子部品１２２と回路部材１２１とを固定する動作ではない。
よって、当該ボンディング装置１０１では、詳細後述するように、上記接着ペースト２１１をバンプ１２２１に塗布するためのペースト塗布装置２０１がボンディング部１４０に隣接して設置されている。尚、接着ペースト２１１は、導電性物質、例えば銀粒子等を含んだ導電性樹脂材にてなる。
上記搬出部１５０は、ボンディング部１４０にて回路部材１２１に電子部品１２２が載置された電子素子１２３を当該ボンディング装置１０１から次工程へ搬出する搬出装置を有する。
【００３０】
尚、回路部材１２１及び電子部品１２２は、特に限定されないが、本実施形態では、電子素子１２３は、例えば携帯電話等に使用される撮像素子に相当し、電子部品１２２は、ＣＣＤ（電荷結合素子）に相当する。又、回路部材１２１の大きさの一例としては、一辺が約１０ｍｍのほぼ正方形状であり、約１〜２ｍｍ程度の厚みを有する。よって、電子部品１２２としてのＣＣＤは、回路部材１２１よりも遙かに小さいサイズにてなる。よって、非常に微細な大きさの塵埃も、電子部品１２２と回路部材１２１とのボンディングに悪影響を与えることになる。
【００３１】
上記作業室１７０内では、上述のようにボンディング部１４０等がそれぞれの作業を実行するが、各作業内容に応じて、雰囲気の清浄度が要求される。即ち、回路部材１２１に電子部品１２２をボンディングするとき、塵埃が接合部分に混入すると製品不良につながることから、当然に、ボンディング部１４０近辺における雰囲気は、最も高い清浄度が要求される。又、ボンディングされる前の回路部材１２１及び電子部品１２２に塵埃が付着することは、製品不良を引き起こす原因となることから、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０近辺における雰囲気も中程度の清浄度が要求される。一方、ボンディング後においては、塵埃の影響を余り考慮する必要はない。よって、搬出部１５０近辺における雰囲気の清浄度は、比較的低くても構わない。このように、作業室１７０内において要求される空気清浄度は、各場所によって異なる。
【００３２】
そこで、当該ボンディング装置１０１では、最も高い清浄度が要求されるボンディング部１４０近辺における雰囲気を高清浄度に維持するため、上記高清浄度維持部１４０１を設けている。本実施形態では、高清浄度維持部１４０１は、図１及び図２に示すように、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０からボンディング部１４０を含むボンディング部領域１４３を区画する仕切り部材１４４と、該仕切り部材１４４にて仕切られたボンディング部領域１４３に高清浄度の空気を供給する空気供給機構１４５とを備える。
又、仕切り部材１４４は、ボンディング部１４０を囲むように形成するだけでなく、図２に示すように、中程度の清浄度が要求される回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域と、比較的低い清浄度でよい搬出部１５０の領域とを仕切り部材１４４ａによって区切っている。さらに、回路部材供給部１２０の領域と、部品供給部１３０の領域とを仕切り部材１４４ｂによって区切っている。よって、当該ボンディング装置１０１では、一つの筐体１１０内の作業室１７０を、高清浄度空間、中清浄度空間、低清浄度空間に区分けしている。尚、当該明細書において、仕切り部材１４４には、仕切り部材１４４ａ及び仕切り部材１４４ｂを含む概念である。又、本実施形態では、回路部材供給部１２０の領域、及び部品供給部１３０の領域は、中程度と同じ清浄度に設定しているが、異ならせても良い。
【００３３】
さらに当該ボンディング装置１０１では、回路部材供給部１２０を含む回路部材供給部領域１２４、部品供給部１３０を含む部品供給部領域１３１、及び搬出部１５０を含む搬出部領域１５１の各領域についてもそれぞれ個別に雰囲気の清浄度を制御可能なように、上述したように清浄装置１４７−１〜１４７−３を設けている。
【００３４】
空気供給機構１４５は、作業室１７０の天井１１１部分に設けられた送気用フィルタ１４５１と、該送気用フィルタ１４５１を通して高清浄度の空気をボンディング部領域１４３内へ吹き下ろし、矢印１１７にて示す気流を形成する第１送風機１４５２とを有する。
清浄装置１４７−１〜１４７−３も、空気供給機構１４５と同様の構成を有し、図示を省略するが、天井１１１部分に設けられた送気用フィルタと、該送気用フィルタを通して清浄な空気を回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、及び搬出部領域１５１内へそれぞれ吹き下ろし、矢印１１７にて示す気流を形成する第１送風機とを有する。
【００３５】
又、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の清浄度をそれぞれ個別に制御するため、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１には、塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４（以下、総称して「塵埃測定装置１４８」と記す場合もある。）がそれぞれ設置されている。尚、塵埃測定装置１４８の設置場所は、図１に示す位置に限定するものではない。各構成部分１２０、１３０，１４０、１５０において、塵埃が最も発生すると予想される箇所の近傍や、重力に従い塵埃が床部材１１２側に集まり、又、床部材１１２に設けた開口１１２１を通して排出されることから、開口１１２１の近傍、等に配置するのが好ましい。
塵埃測定装置１４８としては、例えば特開昭６３−２９０９４４号公報等に開示されるような、レーザー光を用いた微粒子カウンタ、等のような、規定寸法以上の微粒子の数を計数可能な測定器を使用することができる。又、各塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４、並びに、上述の清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５は、図９に示すように、動作制御用機器１６０と電気的に接続される。
【００３６】
本実施形態では、仕切り部材１４４は、第１枠材１４４１と、第２枠材１４４２とを有する。又、図２では、第１枠材１４４１及び第２枠材１４４２を一体的に一部材として簡略化し図示している。第１枠材１４４１は、ボンディング部領域１４３を形成する天井１１１に立設され下方へ延在する板材であり、第２枠材１４４２は、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０を設置し天井１１１に対向する床部材１１２に立設され上方へ延在する板材である。図示するように、第１枠材１４４１の第１先端部１４４１ａは、床部材１１２との間に隙間１４４３を形成するように床部材１１２まで延在せず、第２枠材１４４２の第２先端部１４４２ａは、天井１１１との間に隙間を形成するように天井１１１まで延在していない。さらに、第１枠材１４４１及び第２枠材１４４２は、水平方向１１８に互いにずれて設置され、さらに、ずれた状態において、第１枠材１４４１の第１先端部１４４１ａと、第２枠材１４４２の第２先端部１４４２ａとが互いに重なり合うような長さにて構成される。このような形状及び配置により、隙間を空けて互いに重なり合う第１先端部１４４１ａと第２先端部１４４２ａとによって、排気用通路１４４４が形成される。
【００３７】
本実施形態では、図１に示すように、第１枠材１４４１をボンディング部領域１４３の内側に、第２枠材１４４２を外側にして配置している。ボンディング部領域１４３内では、空気供給機構１４５により、天井１１１側から床部材１１２側へ空気が吹き下ろされることから、上述の構成によれば、吹き下ろされた空気は、矢印１１７に示すように、上記内側に配置され第１先端部１４４１ａが床部材１１２との間で形成する隙間１４４３を通り、排気用通路１４４４を通り、ボンディング部領域１４３外へ排出される。よって、ボンディング部領域１４３内において空気をスムーズに流すことができ、ボンディング部領域１４３内での、例えば塵埃の巻き上げ等を防止することができる。
【００３８】
尚、第１枠材１４４１又は第２枠材１４４２のいずれか一方のみにて仕切り部材１４４を構成することもできる。又、図７に示すように、第１枠材１４４１をボンディング部領域１４３の外側に、第２枠材１４４２を内側にして配置することもできる。
又、ボンディング部領域１４３に対して、中程度の清浄度が要求される回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域側と、比較的低い清浄度でよい搬出部１５０の領域側とで、仕切り部材１４４の構成を異ならせても良い。例えば図８に示すように、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域側には、第１枠材１４４１又は第２枠材１４４２のいずれか一方のみを設ける構成を採ることもできる。尚、図８では、第１枠材１４４１を設けた場合を図示している。詳細後述するように床部材１１２を通して作業室１７０内の空気は吸引されることから、図８に示す構成を採ることで、ボンディング部領域１４３内にて吹き下ろされた空気は、第１枠材１４４１と床部材１１２との間の隙間１４４３部分から床部材１１２を通して吸引される。よって、ボンディング部領域１４３と、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０近辺の空間との境界部分では、気流は下向きのままであり、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０近辺の空間からボンディング部領域１４３へ塵埃が進入しようとしても、床部材１１２を通して外部へ排出され、ボンディング部領域１４３内への進入を防止することができる。
【００３９】
又、図８に示すように、第１先端部１４４１ａと第２先端部１４４２ａとで形成される排気用通路１４４４部分に、排気用フィルタ１４６を設けることもできる。尚、排気用フィルタ１４６は、第１枠材１４４１と床部材１１２との間の隙間１４４３部分に取り付けることもできる。これらのフィルタを取り付けることで、他の領域へ塵埃が飛散することを防止できる。
【００４０】
尚、上述のように、ボンディング部１４０と、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０との間では、それぞれ回路部材１２１、電子部品１２２、及び電子素子１２３の搬送が行われることから、該搬送が可能となるような機構が第１枠材１４４１に設けられている。該機構として、例えば、第１枠材１４４１は開閉可能なシャッタを有しても良いし、第１枠材１４４１そのものを上下方向１１９に昇降させる構成を設けても良い。
【００４１】
上述したように、ボンディング部領域１４３内には、ボンディング部１４０に隣接してペースト塗布装置２０１が設置されている。ペースト塗布装置２０１は、図３に示すように、ペースト展延部材２１０と、塵埃防止用カバー２２０とを有する。ペースト展延部材２１０は、円板状で駆動モータによる回転可能な板材であり、該部材上に滴下された接着ペースト２１１を、上記駆動モータによる回転により均一又はほぼ均一の膜厚に展延する部材である。尚、ボンディング部１４０の上記ボンディング用ヘッド１４２にて電子部品１２２が保持された状態で、電子部品１２２のバンプ１２２１が、ペースト展延部材２１０に展延されている接着ペースト２１１に接触し、バンプ１２２１に接着ペースト２１１が塗布される。
【００４２】
塵埃防止用カバー２２０は、ペースト展延部材２１０を覆い、塵埃が接着ペースト２１１へ混入するのを防止する部材である。又、当該塵埃防止用カバー２２０にてペースト展延部材２１０が覆われた状態において、電子部品１２２への接着ペースト２１１の塗布が可能なように、塵埃防止用カバー２２０は、電子部品１２２が通過可能で、かつ開閉可能なシャッタ２２１を有する。勿論、該シャッタ２２１は、通常閉じられており、電子部品１２２への接着ペースト２１１の塗布のときのみ開かれる。
塵埃防止用カバー２２０を設けることで、接着ペースト２１１へ塵埃が混入するのを防止することができ、製品の不良化率の低減に寄与することができる。又、ボンディング部領域１４３内には、空気供給機構１４５による気流が形成されていることから、該気流が直接に接着ペースト２１１に当たることで、接着ペースト２１１を乾燥させるおそれがある。よって、塵埃防止用カバー２２０を設けることで、気流が直接に接着ペースト２１１に当たることが防止でき、接着ペースト２１１の乾燥を防止することもできる。
【００４３】
排気装置１９５は、排気通路１９６と、該排気通路１９６内の空気を吸引し外部へ排出する第２送風機１９８とを有する。ここで、第２送風機１９８による空気吸引量は、ボンディング部領域１４３における空気供給機構１４５の上記第１送風機１４５２による送風量に比べて小さくなるように設定している。即ち、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０における雰囲気に比べてボンディング部領域１４３内を高圧とする空気吸引量である。
【００４４】
床部材１１２は、複数の開口１１２１を形成した通風可能な板材であり、排気通路１９６の天井部材を形成する。尚、開口１１２１は、作業室１７０内のボンディング部領域１４３、及びその他の空間に対応して形成してもよいが、ボンディング部領域１４３に対応する床部材１１２には、開口１１２１を設けないようにしてもよい。該構成によれば、ボンディング部領域１４３内は、その周りの雰囲気に比べて高圧となりやすく、ボンディング部領域１４３内への塵埃の進入を防止できるからである。
又、作業室１７０に面する床部材１１２の表面１１２ａには、落下してきた塵埃の再飛散を防止するため、表面１１２ａに粘着部材を取り付けることもできる。
【００４５】
一方、上記制御機器室１８０の天井部材として制御機器室１８０を形成する板材で、排気通路１９６の底板となる通路形成用板１９７は、開口を有しない。よって、通路形成用板１９７は、制御機器室１８０から排気通路１９６への空気の流入を禁止する通風遮断板である。通路形成用板１９７を通風遮断板にて構成することで、制御機器室１８０から発生する塵埃が排気通路１９６、さらには排気通路１９６及び床部材１１２を通して作業室１７０に進入するのを禁止することができる。
【００４６】
又、制御機器室１８０内においてボンディング部領域１４３の下方に相当する領域１８１には、発熱量の大きな動作制御用機器１６０を配置しないように構成するのが好ましい。該構成を採ることで、発熱量の大きな動作制御用機器１６０の熱により通路形成用板１９７が加熱され、上昇気流を発生し、塵埃の巻き上げを誘発するというメカニズムを遮断することができ、特にボンディング部領域１４３における雰囲気を適切な清浄度に維持することができる。
【００４７】
又、本実施形態では、図１に示すように、排気通路１９６から排出される空気は、当該ボンディング装置１０１の外部へ放出されるが、図４に示すように、排気通路１９６と制御機器室１８０との間を連結用ダクト２３０にて接続してもよい。該構成を採ることで、排気通路１９６から排出される空気を、制御機器室１８０内の動作制御用機器１６０の冷却用空気として再利用することができる。排気通路１９６から排出される空気には、作業室１７０から生じた塵埃を含む可能性があるが、該塵埃の動作制御用機器１６０に対する影響は全く無い。
【００４８】
制御装置に相当する動作制御用機器１６０について説明する。動作制御用機器１６０は、上述したボンディング装置１０１における動作を制御する装置であるが、さらに、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の雰囲気をそれぞれ個別に管理し制御する装置でもある。このような動作制御用機器１６０は、図９に示すように、機能上、指示部１６１と、記憶部１６２とを備える。上述したように、動作制御用機器１６０には、各塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４、並びに、清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５が接続されている。したがって、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の雰囲気の清浄度に関する情報が塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４から動作制御用機器１６０にそれぞれ供給される。よって、動作制御用機器１６０は、塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４から供給された、清浄度に関する各測定結果に応じて清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５を個別に作動させる制御を行う。該制御により、清浄空気供給装置１９０にて作業室１７０の天井１１１を通して供給される清浄空気に比べてさらに清浄度の良い空気が、清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５によって、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１に供給されることから、各空間１２４，１３１，１４３，１５１の雰囲気をそれぞれ個別に清浄することができる。
尚、動作制御用機器１６０は、塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４に常時アクセスするのではなく、定期的にアクセスして測定結果を得る。ここで、「定期的」とは、製造工程とは無関係に単に設定時間毎にアクセスする場合のみならず、製造工程と絡み例えば１ロット分の製造毎にアクセスする場合、等を含む概念である。又、塵埃測定装置１４８の特性や測定結果の安定性等の観点から、常時測定を行うよりも定期的に測定を行う方が好ましい。
【００４９】
清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５から各空間１２４，１３１，１４３，１５１への清浄空気の送気方法としては、図１に示すように、天井１１１から下方へ単に吹き下ろす方法や、図１０に示すように、管１４７１を用いて局所的に清浄空気を送気する方法等、当業者が容易想到な方法を採ることができる。管１４７１を用いた送気方法では、フレキシブルな材料の管１４７１を使用することで、送気口を自由に配向することができ、特に塵埃発生場所に集中して清浄空気を送気することができ、短時間で、塵埃除去及び雰囲気の清浄度の向上を図ることが可能となる。又、管１４７１の送気口を垂直方向に対して斜めに傾斜させたり、ほぼ水平方向に配向させたりすることができ、塵埃発生場所への送気及び塵埃発生場所の清浄度向上を効率的に行うことができる。
以下には、清浄用の制御方法の具体例について説明する。
【００５０】
上記記憶部１６２には、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０の構成部分毎に設定された清浄動作指示基準が記憶されている。即ち、上述したように上記各構成部分では、それぞれ要求される雰囲気の清浄度が異なることから、図１１に示すように、それに応じて上記構成部分毎に清浄動作指示基準が設定されている。図１１において、清浄動作指示基準「Ｉ」が最も厳しいレベルであり、清浄動作指示基準「ＩＩＩ」が最も甘いレベルを示す。塵埃測定装置１４８から供給される雰囲気の清浄度が例えば単位体積中に含まれる、規定以上の粒径を有する微粒子の数で規定されるならば、上記４つの構成部分１２０、１３０、１４０、１５０において相対的に清浄動作指示基準「Ｉ」が最小の粒子数にて示され、清浄動作指示基準「ＩＩＩ」が最大の粒子数にて示される。尚、本実施形態では、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０は、同じ清浄動作指示基準としている。例えば、清浄動作指示基準「Ｉ」はクラス５０、清浄動作指示基準「ＩＩ」はクラス２５０、清浄動作指示基準「ＩＩＩ」はクラス５００に設定可能である。ここでクラスとは、ＦＥＤ−ＳＴＤ−２０９Ｄ（米国連邦規格、１９８８年）に規定されている、０．５μｍ以上粒子を基準とし、立法フィート中の粒子数を表示するものである。
【００５１】
又、上記構成部分におけるそれぞれの清浄度について、図１２に示すように、一つの清浄度をさらに複数のランクに分けても良い。例えば、雰囲気の清浄度が良い安全領域１６６−１、該安全領域１６６−１よりも清浄度が劣化した注意領域１６６−２、該注意領域１６６−２よりも清浄度がさらに劣化した警告領域１６６−３、及び雰囲気の清浄度が最も悪い危険領域１６６−４に分けることができる。又、各領域の幅、つまり清浄度の幅１６６１を適宜変更してもよい。このとき、上記清浄動作指示基準は、上記各領域を区分する境界１６６２のいずれかに設定することができる。又は、上記清浄動作指示基準は、上記各領域を区分する境界１６６２の全てとし、各領域のランクに応じた清浄動作を実行するようにしても良い。
このようにして決定された清浄動作指示基準が、上述のように記憶部１６２に、上記構成部分１２０、１３０、１４０、１５０毎に記憶されている。
【００５２】
上記指示部１６１は、塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４から供給された、清浄度に関する各測定結果と、記憶部１６２に記憶している各清浄動作指示基準とを比較する。そして、測定結果が清浄動作指示基準を超えている構成部分に対して、指示部１６１は、清浄装置１４７又は空気供給機構１４５を作動させ、上記構成部分における雰囲気の清浄動作を指示する。このとき、清浄動作中の構成部分における製造動作の続行又は停止は、設定した清浄動作指示基準のレベルとの関係で決定され、停止しても、製造を続行してもよい。例えば、測定結果によれば、ボンディング部１４０のボンディング部領域１４３の清浄度が、当該ボンディング部１４０の清浄動作指示基準を超えている場合には、指示部１６１は、ボンディング部１４０におけるボンディング動作を停止させ、かつボンディング部１４０の空気供給機構１４５を作動させ、ボンディング部領域１４３の清浄度を向上させる。尚、清浄動作は、清浄動作中における測定結果が清浄動作指示基準を下回った後、終了可能と判断された時点で終了する。
【００５３】
又、上記清浄動作指示基準が上記各領域１６６−１〜１６６−４を区分する境界１６６２の全てであり、各領域１６６−１〜１６６−４のランクに応じた清浄動作を実行する場合には、指示部１６１は、一例として以下の制御を行う。清浄度に関する各測定結果と、上記清浄動作指示基準との比較により、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１の内、一つでも清浄度が上記危険領域１６６−４にあると判断されたときには、指示部１６１は、当該ボンディング装置１０１の全工程を停止し、清浄空気供給装置１９０及び排気装置１９５は勿論動作させた上で、清浄装置１４７及び空気供給機構１４５を作動させ、作業室１７０内の雰囲気の清浄動作を指示する。そして、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１における清浄度の測定結果がそれぞれの清浄動作指示基準を下回り、清浄動作終了可能と判断するまで、清浄動作を続行する。又、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１の内のいずれかにおける清浄度が上記警告領域１６６−３にあると判断されたときには、指示部１６１は、測定結果が清浄動作指示基準を超えている構成部分に対して、その構成部分の動作を停止し、又は、その構成部分の動作を低速化する。そして、清浄装置１４７又は空気供給機構１４５を作動させ、上記構成部分における雰囲気の清浄動作を指示する。具体的には、清浄装置１４７又は空気供給機構１４５からの送気量を増加させたり、管１４７１を使用する構成を採ったりして上記構成部分における雰囲気の清浄動作を指示する。そして、測定結果が清浄動作指示基準を下回り、終了可能と判断されるまで、清浄動作を続行する。又、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１の内のいずれかにおける清浄度が上記注意領域１６６−２にあると判断されたときには、指示部１６１は、測定結果が清浄動作指示基準を超えている構成部分に対して、その構成部分の動作を続行した状態で、清浄装置１４７又は空気供給機構１４５を作動させ、上記構成部分における雰囲気の清浄動作を指示する。このとき、清浄動作指示基準を超えている構成部分の動作について、上記構成部分がボンディング部１４０であるときには、ボンディング動作を低速化させたり、又、上記構成部分が回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０であるときには、回路部材１２１及び電子部品１２２の洗浄を行ったり、又、上記構成部分が搬出部１５０であるときには、電子素子１２３の搬出回数を低減させる等の措置を採る。そして、測定結果が清浄動作指示基準を下回り、終了可能と判断されるまで、清浄動作を続行する。又、全ての空間１２４，１３１，１４３，１５１における清浄度が上記安全領域１６６−１にある場合、清浄度は良好な状態であることから、原則的にはこの時点で清浄動作を行う必要はない。しかしながら、清浄度が上記安全領域１６６−１にある場合でも、指示部１６１は、測定結果の時間的変化をチェックし、清浄度が悪化傾向にあると判断したときには、上記注意領域１６６−２の場合に準じた措置を採るようにしてもよい。
【００５４】
清浄用の制御方法については、上述した方法に限定されることはなく、例えば以下に説明する方法等を採用することができる。
例えば、指示部１６１は、上記構成部分１２０，１３０，１４０，１５０毎に、上記清浄動作指示基準を超えた上記測定結果と上記清浄動作指示基準との差分を求め、最も大きい差分を有する構成部分に対して優先的に清浄動作を指示するようにしてもよい。具体的には、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の測定結果について、例えば、回路部材供給部領域１２４及びボンディング部領域１４３における測定結果がそれぞれの清浄動作指示基準を超えている場合、回路部材供給部領域１２４における測定結果と清浄動作指示基準との差が「i」で、ボンディング部領域１４３における測定結果と清浄動作指示基準との差が「ii」であり、差分「ii」が差分「i」より大きいときには、指示部１６１は、まず、ボンディング部領域１４３に対して清浄動作を実行する。そして、清浄動作終了後、あるいは、ボンディング部領域１４３への清浄動作開始から時間的に遅れて、回路部材供給部領域１２４に対して清浄動作を実行する。
このような清浄制御方法を実行することで、上述した、単一の清浄動作指示基準との比較による場合に比べてより細かい清浄動作が可能であり、又、清浄度が比較的良い状態のときから早めに清浄動作を実行することから、製造工程の時間経過に関係なく比較的均一な清浄度を得ることができる。したがって、製造される電子素子における品質を均一化することができる。
【００５５】
さらに又、記憶部１６２は、さらに、構成部分１２０，１３０，１４０，１５０毎に、過去の上記測定結果の時間的変化情報を記憶する変化情報記憶部１６２１を有するよう構成することもできる。そして、指示部１６１は、構成部分１２０，１３０，１４０，１５０毎に、上記測定結果がそれぞれの上記構成部分における清浄動作指示基準に達していないときでも、上記時間的変化情報を参照して塵埃量の推移を予測して清浄動作を指示するように構成することもできる。具体的には、変化情報記憶部１６２１は、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の各測定結果を時間経過とともに記憶する。そして指示部１６１は、図１３に示すように、回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の測定結果が清浄動作指示基準１６６３を下回っている場合であっても、変化情報記憶部１６２１に記憶された各空間における測定結果の時間的変化情報１６６４を参酌し、該時間的変化情報１６６４が清浄度の悪化傾向にあると判断したときには、上記悪化傾向にある上記空間に対して清浄動作を指示する。
このような清浄制御方法を実行することで、清浄度が良好な状態において清浄動作を実行することから、製造される電子素子の品質を向上させることができ、又、各製造工程を続行した状態で清浄動作が実行可能であり生産性の向上を図ることができる。
又、上述したそれぞれの清浄用制御方法を適宜組み合わせて実行することもできる。
【００５６】
以上説明したようなボンディング装置１０１の構成において、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、ボンディング部１４０、及び搬出部１５０は、塵埃が舞い上がったときの影響を極力避けるため、上下方向１１９において床部材１１２から若干隙間を空けて設置されるのか好ましい。
【００５７】
以上説明したようなボンディング装置１０１における動作を以下に簡単に説明する。
当該ボンディング装置１０１には、前工程より、回路部材１２１及び電子部品１２２が作業室１７０内へ供給される。回路部材１２１及び電子部品１２２は、それぞれ回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０により、ボンディング部領域１４３内のボンディング部１４０へ供給される。ボンディング部１４０は、ペースト塗布装置２０１にて電子部品１２２に接着ペースト２１１を塗布した後、当該電子部品１２２を回路部材１２１にボンディングする。ボンディングされてなる電子素子１２３は、搬出部１５０により、ボンディング部１４０から搬出され、さらに次工程へ搬送される。
【００５８】
一方、作業室１７０内には、上述の作業工程中、連続して、清浄空気供給装置１９０にて作業室１７０の天井１１１を通して清浄空気が吹き下ろされる。吹き下ろされる上記清浄空気は、当然ながら、搬入された回路部材１２１及び電子部品１２２を吹き飛ばすような過剰な流量及び風速ではない。風速の一例としては、約０．２ｍ／秒程度である。又、ボンディング部領域１４３内には、さらに空気供給機構１４５にて、送気用フィルタ１４５１を通して高清浄度の空気が吹き下ろされ、該高清浄度の空気は、矢印１１７に示すように、排気用通路１４４３を通り作業室１７０内へ排気される。作業室１７０内の空気は、第２送風機１９８により、作業室１７０の床部材１１２の開口１１２１を通して排気通路１９６へ吸引され、外部又は制御機器室１８０内へ放出される。
【００５９】
このようにボンディング装置１０１によれば、ボンディング部１４０を取り囲む雰囲気を高清浄度に維持可能なように、仕切り部材１４４及び空気供給機構１４５を設けたことにより、ボンディング部１４０を取り囲む雰囲気は高清浄度に維持される。よって、電子部品１２２のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる電子素子１２３の不良率を低減させることができる。
【００６０】
又、仕切り部材１４４ａにて、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域の雰囲気と、搬出部１５０の領域の雰囲気とを仕切っていることから、回路部材供給部１２０及び部品供給部１３０の領域に要求される中程度の清浄度を維持することができる。
このように本実施形態のボンディング装置１０１によれば、一つの筐体１１０内において、要求される清浄度の高低に応じて適切に清浄度の管理を行うことができる。
【００６１】
さらに又、ボンディング部１４０以外の回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、及び搬出部１５０についても、それらの空間１２４，１３１，１５１の清浄度が悪化したときには、動作制御用機器１６０により清浄動作が実行される。該清浄動作に関する清浄用制御方法については、上述した通りである。
このように本実施形態によれば、各構成部分１２０，１３０，１４０，１５０の各空間の清浄度をそれぞれ個別に制御することができることから、各構成部分の雰囲気を常に清浄な状態に維持することができる。よって、電子部品のボンディングの際に接合部分に塵埃が混入するのを低減させることができ、製品となる素子の不良率を低減させることができる。又、作製される電子素子では、接合部分における塵埃混入が低減され、回路部材と電子部品との電気的及び物理的な接続が確実かつ高精度な電子素子とすることができる。
【００６２】
又、以上の説明は、電子素子の製造工程中の場合を例に説明した。しかしながら、当該ボンディング装置１０１の構成によれば、電子素子の製造工程に限定されず当該ボンディング装置１０１のメンテナンス後、製造運転開始前における作業室１７０の清浄度向上にも貢献することができ、メンテナンスによる運転停止から製造運転開始までの時間を従来に比べて短縮することが可能である。尚、以下の説明は、メンテナンスの際のみならず、上述した清浄度が危険領域１６６−４と判断され装置１０１を全停止させ復帰させるときにも適用することができる。
【００６３】
即ち、当該ボンディング装置１０１のメンテナンスを行うときには、運転終了後、装置１０１内に残存する回路部材１２１、電子部品１２２、及び電子素子１２３は、装置外部へ搬出される。該搬出終了後、ボンディング装置１０１のメンテナンスが実行される。
メンテナンス終了後、動作制御用機器１６０の制御により、清浄空気供給装置１９０及び排気装置１９５は勿論のこと、清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５が作動される。このとき、製造工程中の場合と同様に、各回路部材供給部領域１２４、部品供給部領域１３１、ボンディング部領域１４３、及び搬出部領域１５１の雰囲気の清浄度が塵埃測定装置１４８−１〜１４８−４にて測定され、測定結果が動作制御用機器１６０にそれぞれ供給される。そして、各空間１２４，１３１，１４３，１５１における清浄度の測定結果が各清浄動作指示基準を下回るまで、清浄動作が続行される。尚、このとき、上記測定結果の経時変化を確認できることから、上記測定結果のモニター装置１６３を使用するのが好ましい。又、上記管１４７１を利用して局所的な清浄動作を実行してもよい。又、上述した、測定結果と清浄動作指示基準との差分を利用して、該差分が大きい空間１２４，１３１，１４３，１５１について、例えば、清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５の送気量を増加させる等の清浄動作増強の処置を採っても良い。
このような清浄動作をメンテナンスの際に実行することで、メンテナンスによる運転停止から製造運転開始までの時間を従来に比べて短縮することが可能である。
【００６４】
上述したボンディング装置１０１では、回路部材供給部１２０、部品供給部１３０、搬出部１５０、及びボンディング部１４０のそれぞれに対応して清浄装置１４７−１〜１４７−３及び空気供給機構１４５を設けたが、一つの清浄装置を設け、切換装置にて送気先を選択するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、一つの装置内において、回路を形成した部材へ素子を載置するボンディング装置であって、特に上記素子の載置工程において高い清浄度が要求されるボンディング装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態におけるボンディング装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すボンディング装置の平面図である。
【図３】図１に示すボンディング装置に備わるペースト塗布装置の斜視図である。
【図４】図１に示すボンディング装置の変形例を示す図である。
【図５】図１に示すボンディング装置にて扱われる電子部品及び回路部材を示す図である。
【図６】図５に示す電子部品及び回路部材がボンディングされてなる電子素子を示す図である。
【図７】図１に示すボンディング装置に備わる仕切り部材の変形例を示す図である。
【図８】図１に示すボンディング装置に備わる仕切り部材のさらに別の変形例を示す図である。
【図９】図１に示すボンディング装置における清浄動作制御に関する構成部分を示すブロック図である。
【図１０】図１に示すボンディング装置に備わる清浄装置及び空気供給機構における変形例を示す図である。
【図１１】図１に示すボンディング装置に備わる回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部における清浄動作指示基準を示す図である。
【図１２】図１に示すボンディング装置に備わる回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部におけるそれぞれの清浄度について、一つの清浄度をさらに複数のランクに分けた状態を示す図である。
【図１３】図１に示すボンディング装置に備わる回路部材供給部、部品供給部、ボンディング部、及び搬出部におけるそれぞれの清浄度の測定結果の経時変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１１０…筐体、１２０…回路部材供給部、１２１…回路部材、１２２…電子部品、
１２３…電子素子、１２４…回路部材供給部領域、１３０…部品供給部、
１３１…部品供給部領域、１４０…ボンディング部、１４３…ボンディング部領域、
１４４…仕切り部材、１４５…空気供給機構、１４７…清浄装置、
１４８…塵埃測定装置、１５０…搬出部、１５１…搬出部領域、
１６０…動作制御用機器、１６１…指示部、１６２…記憶部、１６３…モニター装置、
１４０１…高清浄度維持部、１６２１…変化情報記憶部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路を形成した回路部材（１２１）及び上記回路部材にボンディングされる電子部品（１２２）を供給する供給部（１２０，１３０）と、上記供給部により供給された上記回路部材に、上記供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部（１４０）と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部（１５０）とを有するボンディング装置（１０１）において、
上記供給部を含む供給部領域（１２４、１３１）、上記ボンディング部を含むボンディング部領域（１４３）、及び上記搬出部を含む搬出部領域（１５１）をそれぞれ区画する仕切り部材（１４４）と、
上記供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれに気体を供給する清浄装置（１４７、１４０１）と、
上記供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれにおける塵埃量を測定する塵埃測定装置（１４８）と、
それぞれの上記領域における上記塵埃測定装置による各測定結果に応じて、上記領域毎に上記清浄装置へ清浄動作を指示する制御装置（１６０）と、
を備えたことを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】
回路を形成した回路部材（１２１）を供給する回路部材供給部（１２０）と、上記回路部材にボンディングされる電子部品（１２２）を供給する部品供給部（１３０）と、上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部（１４０）と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部（１５０）とを有するボンディング装置（１０１）において、
上記回路部材供給部を含む回路部材供給部領域（１２４）、上記部品供給部を含む部品供給部領域（１３１）、上記ボンディング部を含むボンディング部領域（１４３）、及び上記搬出部を含む搬出部領域（１５１）をそれぞれ区画する仕切り部材（１４４）と、
上記回路部材供給部領域、上記部品供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれに気体を供給する清浄装置（１４７、１４０１）と、
上記回路部材供給部領域、上記部品供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれにおける塵埃量を測定する塵埃測定装置（１４８）と、
それぞれの上記領域における上記塵埃測定装置による各測定結果に応じて、上記領域毎に上記清浄装置へ清浄動作を指示する制御装置（１６０）と、
を備えたことを特徴とするボンディング装置。
【請求項３】
上記制御装置は、上記構成部分の領域毎に設定された清浄動作指示基準を記憶した記憶部（１６２）と、上記測定結果が上記清浄動作指示基準を超えた構成部分の領域に対して清浄動作を指示する指示部（１６１）とを有する、請求項２記載のボンディング装置。
【請求項４】
上記指示部は、上記構成部分の領域毎に、上記清浄動作指示基準を超えた上記測定結果と上記清浄動作指示基準との差分を求め、最も大きい差分を有する構成部分の領域に対して優先的に清浄動作を指示する、請求項３記載のボンディング装置。
【請求項５】
上記記憶部は、さらに、上記構成部分の領域毎に、過去の上記測定結果の時間的変化情報を記憶する変化情報記憶部（１６２１）を有し、上記指示部は、さらに、上記測定結果が上記清浄動作指示基準に達していないときでも、上記時間的変化情報を参照して塵埃量の推移を予測して清浄動作を指示する、請求項３記載のボンディング装置。
【請求項６】
当該ボンディング装置のメンテナンスを行ったときには、上記制御装置は、強制的に全ての上記構成部分に対して清浄動作を指示する、請求項２記載のボンディング装置。
【請求項７】
当該ボンディング装置のメンテナンスの際に設けられ、上記塵埃量を監視するモニター装置（１６３）をさらに備えた、請求項２記載のボンディング装置。
【請求項８】
回路部材供給部（１２０）と、部品供給部（１３０）と、ボンディング部（１４０）と、搬出部（１５０）とを一つの筐体内に配置したボンディング装置（１０１）にて実行され、上記ボンディング部にて上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成し上記搬出部から外部へ搬出するボンディング方法において、
上記回路部材供給部、上記部品供給部、上記ボンディング部、及び上記搬出部の各構成部分を含むそれぞれの領域（１２４，１３１，１４３，１５１）における塵埃量を測定し、
それぞれの測定結果に応じて上記構成部分の領域毎に清浄動作を行い上記ボンディング動作を行う、
ことを特徴とするボンディング方法。
【請求項９】
上記構成部分の領域毎に設定された基準であり清浄動作を開始する基準となる清浄動作指示基準を有し、上記清浄動作は、上記構成部分の領域毎に、上記清浄動作指示基準を超えた上記測定結果と上記清浄動作指示基準との差分を求め、最も大きい差分を有する構成部分の領域に対して優先的に清浄動作を実行する、請求項８記載のボンディング方法。
【請求項１０】
上記構成部分の領域毎に、過去の上記測定結果の時間的変化情報を有し、上記清浄動作は、上記測定結果が清浄動作指示基準に達していないときでも、上記時間的変化情報を参照して塵埃量の推移を予測して清浄動作を実行する、請求項８記載のボンディング方法。
【請求項１】
回路を形成した回路部材（１２１）及び上記回路部材にボンディングされる電子部品（１２２）を供給する供給部（１２０，１３０）と、上記供給部により供給された上記回路部材に、上記供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部（１４０）と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部（１５０）とを有するボンディング装置（１０１）において、
上記供給部を含む供給部領域（１２４、１３１）、上記ボンディング部を含むボンディング部領域（１４３）、及び上記搬出部を含む搬出部領域（１５１）をそれぞれ区画する仕切り部材（１４４）と、
上記供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれに気体を供給する清浄装置（１４７、１４０１）と、
上記供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれにおける塵埃量を測定する塵埃測定装置（１４８）と、
それぞれの上記領域における上記塵埃測定装置による各測定結果に応じて、上記領域毎に上記清浄装置へ清浄動作を指示する制御装置（１６０）と、
を備えたことを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】
回路を形成した回路部材（１２１）を供給する回路部材供給部（１２０）と、上記回路部材にボンディングされる電子部品（１２２）を供給する部品供給部（１３０）と、上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成するボンディング部（１４０）と、上記電子素子を上記ボンディング部から搬出する搬出部（１５０）とを有するボンディング装置（１０１）において、
上記回路部材供給部を含む回路部材供給部領域（１２４）、上記部品供給部を含む部品供給部領域（１３１）、上記ボンディング部を含むボンディング部領域（１４３）、及び上記搬出部を含む搬出部領域（１５１）をそれぞれ区画する仕切り部材（１４４）と、
上記回路部材供給部領域、上記部品供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれに気体を供給する清浄装置（１４７、１４０１）と、
上記回路部材供給部領域、上記部品供給部領域、上記搬出部領域、及び上記ボンディング部領域のそれぞれにおける塵埃量を測定する塵埃測定装置（１４８）と、
それぞれの上記領域における上記塵埃測定装置による各測定結果に応じて、上記領域毎に上記清浄装置へ清浄動作を指示する制御装置（１６０）と、
を備えたことを特徴とするボンディング装置。
【請求項３】
上記制御装置は、上記構成部分の領域毎に設定された清浄動作指示基準を記憶した記憶部（１６２）と、上記測定結果が上記清浄動作指示基準を超えた構成部分の領域に対して清浄動作を指示する指示部（１６１）とを有する、請求項２記載のボンディング装置。
【請求項４】
上記指示部は、上記構成部分の領域毎に、上記清浄動作指示基準を超えた上記測定結果と上記清浄動作指示基準との差分を求め、最も大きい差分を有する構成部分の領域に対して優先的に清浄動作を指示する、請求項３記載のボンディング装置。
【請求項５】
上記記憶部は、さらに、上記構成部分の領域毎に、過去の上記測定結果の時間的変化情報を記憶する変化情報記憶部（１６２１）を有し、上記指示部は、さらに、上記測定結果が上記清浄動作指示基準に達していないときでも、上記時間的変化情報を参照して塵埃量の推移を予測して清浄動作を指示する、請求項３記載のボンディング装置。
【請求項６】
当該ボンディング装置のメンテナンスを行ったときには、上記制御装置は、強制的に全ての上記構成部分に対して清浄動作を指示する、請求項２記載のボンディング装置。
【請求項７】
当該ボンディング装置のメンテナンスの際に設けられ、上記塵埃量を監視するモニター装置（１６３）をさらに備えた、請求項２記載のボンディング装置。
【請求項８】
回路部材供給部（１２０）と、部品供給部（１３０）と、ボンディング部（１４０）と、搬出部（１５０）とを一つの筐体内に配置したボンディング装置（１０１）にて実行され、上記ボンディング部にて上記回路部材供給部により供給された上記回路部材に、上記部品供給部により供給された上記電子部品をボンディングして電子素子を形成し上記搬出部から外部へ搬出するボンディング方法において、
上記回路部材供給部、上記部品供給部、上記ボンディング部、及び上記搬出部の各構成部分を含むそれぞれの領域（１２４，１３１，１４３，１５１）における塵埃量を測定し、
それぞれの測定結果に応じて上記構成部分の領域毎に清浄動作を行い上記ボンディング動作を行う、
ことを特徴とするボンディング方法。
【請求項９】
上記構成部分の領域毎に設定された基準であり清浄動作を開始する基準となる清浄動作指示基準を有し、上記清浄動作は、上記構成部分の領域毎に、上記清浄動作指示基準を超えた上記測定結果と上記清浄動作指示基準との差分を求め、最も大きい差分を有する構成部分の領域に対して優先的に清浄動作を実行する、請求項８記載のボンディング方法。
【請求項１０】
上記構成部分の領域毎に、過去の上記測定結果の時間的変化情報を有し、上記清浄動作は、上記測定結果が清浄動作指示基準に達していないときでも、上記時間的変化情報を参照して塵埃量の推移を予測して清浄動作を実行する、請求項８記載のボンディング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−３１０４４２（Ｐ２００６−３１０４４２Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２９３１０（Ｐ２００５−１２９３１０）
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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