本發(fā)明涉及一種封裝裝置的構(gòu)造。

背景技術(shù)：

在利用導(dǎo)線(wire)將半導(dǎo)體晶粒(semiconductordie)的電極與基板的電極之間連接的封裝裝置中，使用使接合頭(bondinghead，bh)沿xy方向(xy方向為水平面內(nèi)彼此正交的方向)移動的bh移動裝置。而且，部分打線接合(wirebonding)裝置中，使用使吸附晶圓的接合平臺沿xy方向移動的平臺移動裝置等。這些各裝置中，多使用利用滾珠螺桿或音圈馬達(dá)等而使bh或平臺沿xy方向移動者。

另一方面，近年來，提出使用線性馬達(dá)而使平臺沿xy方向移動的方法(例如參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1記載的平臺裝置中，線性馬達(dá)的可動件安裝于在工件載置臺上前后滑動的平臺，在與工件載置臺不同的副臺座固定線性馬達(dá)的固定件，為了由與工件載置臺不同的副臺座接收施加至利用線性馬達(dá)使平臺移動時的固定件的反作用力，且使平臺移動時振動不會傳遞至工件載置臺，提出抑制加工時的工件的振動而提高加工精度的方法。

而且，在對基板的表面涂布用以接合電子零件的膏(paste)的膏涂布裝置中，提出如下構(gòu)成，即，包含：配置于臺座上的2根y軸移動裝置，利用這一y軸移動裝置沿y方向移動的兩個支持構(gòu)件，安裝于各支持構(gòu)件的x軸移動裝置，及安裝于x軸移動裝置的多個涂布頭，在每個支持構(gòu)件的各頭之間描繪不同的涂布圖案(例如參照專利文獻(xiàn)2的圖1)。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]日本專利第4554559號公報

[專利文獻(xiàn)2]日本專利第4400836號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[發(fā)明所要解決的問題]

且說，近年來，尋求包括多個封裝頭，對各封裝頭分別進(jìn)行個別的xy方向移動動作，在一個基板的各位置同時封裝多種電子零件，由此實(shí)現(xiàn)封裝速度、效率的提高。所述情況下，專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)能夠應(yīng)對向x方向、y方向中的任一方向的移動，但存在無法應(yīng)用于向xy方向的移動的問題。而且，若使用如專利文獻(xiàn)2記載的xy驅(qū)動機(jī)構(gòu)，則因多個封裝頭的移動而產(chǎn)生的振動會相互干涉而使得搭載著封裝平臺的臺座振動，從而存在封裝精度降低的情況。

本發(fā)明目的在于在使多個封裝頭沿xy方向移動的封裝裝置中，抑制安裝著封裝平臺的主臺座的振動，本發(fā)明的另一目的在于在使多個封裝頭沿xy方向移動的封裝裝置中，降低一封裝頭的移動對另一封裝頭的位置造成的影響。

[解決問題的技術(shù)手段]

本發(fā)明的封裝裝置的特征在于包括：主臺座，安裝著封裝平臺；門形框架(gantryframe)，以跨越主臺座上的方式沿y方向延伸且其兩端分別沿x方向移動自如地支持于主臺座上；封裝頭，沿y方向移動自如地支持于門形框架；x方向線性馬達(dá)，將門形框架沿x方向驅(qū)動；y方向線性馬達(dá)，將封裝頭沿y方向驅(qū)動；副臺座，與主臺座隔開而配置；y方向負(fù)荷支承部，以沿x方向移動自如且y方向的移動被約束的方式安裝于副臺座；x方向線性馬達(dá)包含：安裝于副臺座的x方向固定件，及安裝于門形框架的端部的x方向可動件，y方向線性馬達(dá)包含：相對于門形框架而沿y方向移動自如地安裝的y方向固定件，及安裝于封裝頭的y方向可動件，所述封裝裝置包括將y方向固定件的一端與y方向負(fù)荷支承部連接的連接構(gòu)件。

本發(fā)明的封裝裝置中，適宜的是：封裝頭、門形框架及y方向線性馬達(dá)為多個，各封裝頭分別支持于各門形框架且利用各y方向線性馬達(dá)沿y方向驅(qū)動，在各門形框架的各端部分別安裝著x方向可動件，在各端部側(cè)分別與共用的x方向固定件組合，且在各端部側(cè)分別構(gòu)成多個x方向線性馬達(dá)。

本發(fā)明的封裝裝置中，適宜的是：y方向負(fù)荷支承部為多個且被安裝于副臺座的共用構(gòu)件，連接構(gòu)件為多個且各連接構(gòu)件將各y方向固定件與各y方向負(fù)荷支承部連接。

本發(fā)明的封裝裝置中，適宜的是包括：各位置檢測傳感器，對各x方向可動件相對于主臺座的各x方向位置進(jìn)行檢測；以及控制部，對由各位置檢測傳感器檢測到的各x方向可動件的各x方向位置數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋而進(jìn)行各x方向可動件的位置控制。

本發(fā)明的封裝裝置中，適宜的是包括：各位置檢測傳感器，對各y方向可動件相對于支持于主臺座的門形框架的各y方向位置進(jìn)行檢測；以及控制部，對由各位置檢測傳感器檢測到的各y方向可動件的各y方向位置數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋而進(jìn)行各y方向可動件的位置控制。

本發(fā)明的封裝裝置中，適宜的是y方向固定件相對于門形框架經(jīng)由在y方向具有自由度的連接構(gòu)造體而被安裝著，也適宜的是連接構(gòu)造體為板彈簧。

[發(fā)明的效果]

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)如下效果，即，在使多個封裝頭沿xy方向移動的封裝裝置中，可抑制安裝著封裝平臺的主臺座的振動。而且，本發(fā)明也實(shí)現(xiàn)如下另一效果，即，在使多個封裝頭沿xy方向移動的封裝裝置中，可降低一封裝頭的移動對另一封裝頭的位置造成的影響。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的封裝裝置的立體圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的封裝裝置的平面圖。

圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的封裝裝置的門形框架的支持部與x方向線性馬達(dá)的剖面的說明圖。

圖4是表示安裝于本發(fā)明的實(shí)施方式的封裝裝置的門形框架的封裝頭與y方向線性馬達(dá)的剖面的說明圖。

圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的封裝裝置的門形框架與y方向固定件的連接的說明圖。

具體實(shí)施方式

以下，一邊參照附圖一邊對本發(fā)明的實(shí)施方式的封裝裝置進(jìn)行說明。如圖1所示，本實(shí)施方式的封裝裝置100包括：主臺座11，支持于主臺座11上的門形框架20，支持于門形框架20的封裝頭70，將門形框架20沿x方向驅(qū)動的x方向線性馬達(dá)35，將封裝頭70沿y方向驅(qū)動的y方向線性馬達(dá)55，與主臺座11隔開而配置的副臺座80，及安裝于副臺座80的y方向負(fù)荷支承部54，y方向線性馬達(dá)55的y方向固定件50的一端與y方向負(fù)荷支承部54由連接構(gòu)件53連接。另外，x方向、y方向為水平面上彼此正交的方向，本實(shí)施方式中，如圖1所示，將門形框架20延伸的方向設(shè)為y方向，將與其正交的方向設(shè)為x方向進(jìn)行說明。而且，z方向為與xy面垂直的上下方向。

如圖1所示，主臺座11為具有四邊形狀的平面的臺座，在所述臺座的上表面安裝著封裝平臺10。封裝平臺10在其上真空吸附封裝半導(dǎo)體晶粒的基板。在主臺座11上表面的相向的兩邊的附近處，相互并行地安裝著線性導(dǎo)件12。如圖1、圖3所示，滑件26沿x方向移動自如地安裝于線性導(dǎo)件12上。而且，在兩個線性導(dǎo)件12的各滑件26上，分別安裝著門形框架20的各腳部23。即，門形框架20以跨越主臺座11上的方式沿y方向延伸，兩端的各腳部23安裝于滑件26而利用安裝于主臺座11的線性導(dǎo)件12沿x方向移動自如地支持。

而且，本實(shí)施方式的封裝裝置100如圖1所示，包括以包圍主臺座11的周圍的方式而與主臺座11隔開的副臺座80。副臺座80為如下框架，即，包括：配置于主臺座11的四角的外側(cè)的柱81，配置于柱81的圖1所示的y方向正側(cè)的柱82，及將各柱81、柱82連接的梁84。如圖1、圖3所示，在沿x方向延伸的梁84上，安裝著x方向線性馬達(dá)35的x方向固定件30。如圖3所示，x方向固定件30在支持板31上隔開空間而相向配置著永久磁鐵32。永久磁鐵為長條型，多個永久磁鐵朝向x方向排列。在x方向固定件30的永久磁鐵32間的空間配置著x方向線性馬達(dá)35的x方向可動件40的線圈42。線圈42以在其表面與兩側(cè)的永久磁鐵32的表面間形成極窄間隙的方式配置。線圈42固定于上側(cè)的基底板41，基底板41利用螺栓等固定于平板25，所述平板25安裝于自門形框架20的腳部23延伸的臂24的前端。因此，x方向線性馬達(dá)35的各x方向可動件40與各門形框架20一并沿x方向移動。

如圖1所示，在一個(共用)x方向固定件30安裝著兩個x方向可動件40。共用的x方向固定件30的組合各x方向可動件40的部分，分別形成x方向線性馬達(dá)35。因此，圖1中搭載著合計四個x方向線性馬達(dá)35。

而且，如圖3所示，在主臺座11的x方向可動件40側(cè)的側(cè)面，安裝著朝向x方向呈直線狀延伸的線性編碼器90的固定部92，在自x方向可動件40朝向主臺座11側(cè)延伸的l字形的墊(rug)91的前端安裝著線性編碼器90的移動部93。

如圖1、圖4所示，封裝頭70支持于門形框架20。如圖4所示，在封裝頭70中儲存z方向移動機(jī)構(gòu)，所述z方向移動機(jī)構(gòu)使前端安裝著封裝工具73的軸72沿z方向上下移動。z方向移動機(jī)構(gòu)使封裝工具73上下移動，將半導(dǎo)體晶粒按壓至吸附固定于封裝平臺10的基板上。在門形框架20的內(nèi)部設(shè)置著空間，在內(nèi)面的兩側(cè)安裝著兩根沿y方向延伸的線性導(dǎo)件27。在各線性導(dǎo)件27分別安裝著滑件75，在兩個滑件75安裝著封裝頭70的懸掛構(gòu)件74。

如圖1、圖2所示，y方向線性馬達(dá)55的y方向固定件50，y方向固定件50經(jīng)由在y方向具有自由度的連接構(gòu)造體58，而以沿y方向移動自如的方式安裝于門形框架20的各腳部23間。連接構(gòu)造體58是為了確保y方向固定件50用以釋放自y方向可動件60所接收的反作用力的y方向的自由度，例如，可為線性導(dǎo)件、并行連桿等。如圖4所示，y方向固定件50是在兩端經(jīng)由連接構(gòu)造體58安裝于各腳部23的槽形框架51的內(nèi)面，隔開空間而將永久磁鐵52相向地配置而成者。與x方向固定件30同樣地，永久磁鐵為長條型，多個永久磁鐵朝向y方向排列。在y方向固定件50的永久磁鐵52間的空間，配置著安裝于自封裝頭70朝向y方向固定件50延伸的框架61中的線圈62。線圈62以其表面與兩側(cè)的永久磁鐵52的表面間形成極窄間隙的方式配置。因此，y方向可動件60與封裝頭70一并沿y方向移動。如圖1、圖2所示，本實(shí)施方式的封裝裝置100在兩個門形框架20分別安裝著封裝頭70與y方向線性馬達(dá)55，因而搭載著合計兩個y方向馬達(dá)。

而且，如圖4所示，在門形框架20的殼體21的外表面，安裝著朝向y方向呈直線狀延伸的線性編碼器94的固定部96，在自y方向可動件60朝向殼體21延伸的墊95的前端安裝著線性編碼器94的移動部97。

如圖1、圖2所示，副臺座80中安裝著梁85，所述梁85將配置于y方向正側(cè)的柱82之間在x方向上加以連接。梁85的高度與安裝于門形框架20的y方向固定件50的高度大致相同。在梁85的y方向負(fù)側(cè)的面安裝著兩個線性導(dǎo)件86。y方向負(fù)荷支承部54能夠沿x方向滑動地分別安裝于各線性導(dǎo)件86。各y方向負(fù)荷支承部54與各y方向固定件50由連接構(gòu)件53連接。各線性導(dǎo)件86因?qū)Ω鱵方向負(fù)荷支承部54的y方向正側(cè)及y方向負(fù)側(cè)的移動進(jìn)行約束，因而各y方向負(fù)荷支承部54接收來自各y方向固定件50的y方向正向的負(fù)荷及y方向負(fù)側(cè)的負(fù)荷并傳遞至共用的梁85。

關(guān)于以上構(gòu)成的封裝裝置100的動作，以將半導(dǎo)體晶粒封裝于吸附固定在封裝平臺10上的基板上的動作為例進(jìn)行說明。封裝裝置100的動作由未圖示的控制部(控制部為內(nèi)部包含中央處理器(centralprocessingunit，cpu)與存儲部的計算機(jī))控制。

控制部在將半導(dǎo)體晶粒吸附于封裝工具73的前端后，對x方向線性馬達(dá)35、y方向線性馬達(dá)55進(jìn)行驅(qū)動而使封裝頭70的封裝工具73的位置朝向基板的封裝位置移動。在使封裝頭70沿x方向移動的情況下，對朝向線圈42的通電進(jìn)行控制，以對由線性編碼器90檢測到的x方向可動件40的位置進(jìn)行反饋而使x方向可動件40的x方向位置移動至控制部的指令位置。通過所述控制，門形框架20也與x方向可動件40一并沿x方向移動。另一方面，對x方向固定件30，朝向與門形框架20的x方向的移動方向相反的方向施加反作用力。x方向固定件30固定于副臺座80，因而所述反作用力未被傳遞至主臺座11。而且，對朝向線圈62的通電進(jìn)行控制，以對由圖4所示的線性編碼器94檢測到的y方向可動件60的y方向位置進(jìn)行反饋而使y方向可動件60的y方向位置移動至控制部的指令位置。通過所述控制，封裝頭70也與y方向可動件60一并沿y方向移動。另一方面，對y方向固定件50，朝向與封裝頭70的y方向的移動方向相反的方向施加反作用力。如之前所說明般，y方向固定件50經(jīng)由連接構(gòu)造體58以相對于門形框架20而沿y方向移動自如的方式而被安裝著，因而施加至y方向固定件50的反作用力自y方向固定件50經(jīng)由連接構(gòu)件53及y方向負(fù)荷支承部54而傳遞至副臺座80的梁85。即，在封裝頭70與y方向可動件60一并沿y方向移動時，施加至y方向固定件50的y方向反作用力全部傳遞至副臺座80，而未傳遞至主臺座11。如此，本實(shí)施方式的封裝裝置100即便根據(jù)控制部的指令使封裝頭70沿xy方向移動，所述xy方向的反作用力也不會施加至主臺座11，而施加至與主臺座11隔開配置的副臺座80，因而可抑制安裝著封裝平臺10的主臺座11發(fā)生振動。

本實(shí)施方式的封裝裝置100中，在x方向固定件30上組合著兩個x方向可動件40。即，對一個共用的x方向固定件30組合兩個x方向可動件40。如之前所述般，即便x方向可動件40移動，其反作用力也不會傳遞至主臺座11。然而，若其中一個x方向可動件40移動，則其反作用力施加至副臺座80的框架而會使副臺座80微小地發(fā)生變形。因所述微小變形，安裝于副臺座80的x方向固定件30也稍微移位，因而也認(rèn)為其中一個x方向可動件40的移動會對另一個x方向可動件40的位置造成影響。

然而，關(guān)于x方向可動件40的定位，利用基于由如下線性編碼器90檢測到的位置信號的反饋來進(jìn)行控制，即，x方向可動件40進(jìn)行對主臺座11的位置控制，因而即便因副臺座80的移位而x方向固定件30的位置發(fā)生移位，也完全不會對位置檢測、及控制造成影響，所述線性編碼器90安裝于在x方向線性馬達(dá)35、y方向線性馬達(dá)55進(jìn)行驅(qū)動時不會受到振動(移位)的影響的主臺座11。而且，通常，驅(qū)動x方向線性馬達(dá)35時產(chǎn)生推力變動(頓轉(zhuǎn)(cogging))，x方向可動件40的位置控制為即便發(fā)生此種推力變動(頓轉(zhuǎn))也可確保規(guī)定的精度的控制。雖因x方向固定件30的微量移位而x方向可動件40的推力會稍微發(fā)生變化，但所述推力的變化量非常地小，為如所述般的通常的推力變動的1/0～1/10，從而并非為對x方向可動件40的位置控制造成影響的推力變動。因此，本實(shí)施方式的封裝裝置100中，即便在共用的x方向固定件30組合兩個x方向可動件40，也可分別高精度地對各x方向可動件40的位置進(jìn)行定位。

而且，本實(shí)施方式的封裝裝置100中，因由共用的副臺座80的梁85接收兩個y方向固定件50的y方向反作用力，故若其中一個y方向可動件60移動則其反作用力會施加至副臺座80的梁85而使梁85向y方向變形。因所述微小變形而安裝于梁85的另一個y方向固定件50的位置也會稍微地移位，因而也認(rèn)為其中一個y方向可動件60的移動會對另一個y方向可動件60的位置精度造成影響。

然而，與之前敘述的x方向可動件40的定位同樣地，y方向位置利用基于由安裝在如下門形框架20的線性編碼器94檢測到的位置信號的反饋來進(jìn)行控制，即，y方向可動件60間接地進(jìn)行對主臺座11的位置控制，因而即便因副臺座80的移位而y方向固定件50的位置發(fā)生移位，也完全不會對位置檢測、及控制造成影響，所述門形框架20支持于在x方向線性馬達(dá)35、y方向線性馬達(dá)55進(jìn)行驅(qū)動時不會受到振動的影響的主臺座11。而且，與之前說明同樣地，推力的變化非常小，相對于通常驅(qū)動時的推力變動為1/5～1/10，從而不會對位置控制造成影響。因此，本實(shí)施方式的封裝裝置100中，即便因其中一個y方向可動件60的移動，而經(jīng)由副臺座80的梁85使另一個y方向固定件50的位置微小地移位，也完全不會對位置檢測、及控制造成影響，即便由共用的梁85接收y方向的反作用力也可分別高精度地對各y方向可動件60的位置進(jìn)行定位。

如以上所述，本實(shí)施方式的封裝裝置100為如下簡單的構(gòu)成，即，在共用的x方向固定件30組合兩個x方向可動件40而形成x方向線性馬達(dá)35，由共用的梁85接收y方向固定件50的反作用力，在使多個封裝頭沿xy方向移動的封裝裝置中，可降低一封裝頭70的移動對另一封裝頭70的位置造成的影響。

以上所述的實(shí)施方式中，對y方向固定件50經(jīng)由連接構(gòu)造體58而沿y方向移動自如地安裝于門形框架20的情況進(jìn)行了說明，也可例如如圖5所示，將板彈簧59以y方向為板厚方向的方式安裝，經(jīng)由所述板彈簧59安裝于門形框架20。在設(shè)為所述構(gòu)成的情況下，板彈簧59的y方向的剛性非常低，因而在封裝頭70沿y方向移動時施加至y方向固定件50的反作用力幾乎不會傳遞至門形框架20。即，y方向固定件50實(shí)質(zhì)沿y方向移動自如地安裝于門形框架20。因此，施加至y方向固定件50的大部分的反作用力自y方向固定件50經(jīng)由連接構(gòu)件53及y方向負(fù)荷支承部54傳遞至副臺座80的梁85，幾乎不會傳遞至主臺座11。因此，本實(shí)施方式也與之前所說明的實(shí)施方式同樣地，即便使封裝頭70沿xy方向移動，其xy方向的反作用力也不會施加至主臺座11，而施加至與主臺座11隔開配置的副臺座80，因而可抑制安裝著封裝平臺10的主臺座11發(fā)生振動。

[符號的說明]

10：封裝平臺

11：主臺座

12、27、86：線性導(dǎo)件

20：門形框架

21：殼體

23：腳部

24：臂

25：平板

26：滑件

30：x方向固定件

31：支持板

32、52：永久磁鐵

35：x方向線性馬達(dá)

40：x方向可動件

41：基底板

42、62：線圈

50：y方向固定件

51、61：框架

53：連接構(gòu)件

54：y方向負(fù)荷支承部

55：y方向線性馬達(dá)

58：連接構(gòu)造體

59：板彈簧

60：y方向可動件

70：封裝頭

72：軸

73：封裝工具

74：懸掛構(gòu)件

75：滑件

80：副臺座

81、82：柱

84、85：梁

90、94：線性編碼器

91、95：墊

92、96：固定部

93、97：移動部

100：封裝裝置