特許 7689871 ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-30

(45)【発行日】2025-06-09

(54)【発明の名称】ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/52 20060101AFI20250602BHJP

   H02P 25/064 20160101ALI20250602BHJP

   H02K 41/03 20060101ALI20250602BHJP

【ＦＩ】

H01L21/52 F

H02P25/064

H02K41/03 A

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2021096125

(22)【出願日】2021-06-08

(65)【公開番号】P2022032960

(43)【公開日】2022-02-25

【審査請求日】2024-05-17

(31)【優先権主張番号】P 2020136096

(32)【優先日】2020-08-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】515085901

【氏名又は名称】ファスフォードテクノロジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】三枝 伶

(72)【発明者】

【氏名】望月 政幸

(72)【発明者】

【氏名】山本 啓太

【審査官】豊島 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２４７７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１１５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１８９３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３５２７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０４３２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６２６２７９４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１３－１７９２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２２１７６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０２２７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７０６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００５３８８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０３－２３０７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２０７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１４５９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４１１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８５５０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ２１／５２

Ｈ０１Ｌ２１／５８

Ｈ０２Ｋ４１／００ －４１／０６

Ｈ０２Ｐ ７／０２ － ７／０２５

Ｈ０２Ｐ２５／０３２－２５／０３４

Ｈ０２Ｐ２５／０６ －２５／０６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被駆動体と、
前記被駆動体を駆動するテーブルと、
を備え、
前記テーブルは、
ベースと、
前記被駆動体を移動させる第一可動子と固定子とを備えるリニアモータと、
前記ベースと前記固定子と間に設けられ、前記固定子を自由に移動させる第一直動ガイドと、
前記ベースと前記第一可動子と間に設けられ、前記第一可動子を自由に移動させる第二直動ガイドと、
前記ベースに固定して設けられる第二可動子と、
前記第一可動子および前記第二可動子を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第一可動子を前記第二直動ガイドに沿って第一方向に移動させると共に、前記第二可動子により前記第一方向と逆方向である第二方向に前記固定子を前記第一直動ガイドに沿って移動させることで、前記被駆動体の動作時の振動を抑制するように構成されるダイボンディング装置。

【請求項2】

請求項１のダイボンディング装置において、
前記第一可動子の位置を検出する第一リニアセンサを備え、
前記制御装置は、前記第一リニアセンサの出力に基づいて、前記第一可動子の位置制御又は速度制御又は目的位置への移動制御を行なうよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項3】

請求項２のダイボンディング装置において、
前記固定子の位置を検出する第二リニアセンサを備え、
前記制御装置は、前記第二リニアセンサの出力に基づいて、前記固定子を位置制御又は速度制御又は目的位置への移動制御を行なうよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項4】

被駆動体と、
前記被駆動体を駆動するテーブルと、
を備え、
前記テーブルは、
ベースと、
前記被駆動体を移動させる第一可動子と固定子とを備えるリニアモータと、
前記ベースと前記固定子と間に設けられ、前記固定子を移動させる第一直動ガイドと、
第二可動子と、
前記ベースと前記第一可動子および前記第二可動子との間に設けられ、前記第一可動子および前記第二可動子を移動させる第二直動ガイドと、
前記固定子の固定および固定解除を行う第一固定部と、
前記第二可動子の固定および固定解除を行う第二固定部と、
前記第一可動子、前記第二可動子、前記第一固定部および前記第二固定部を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第一固定部により前記固定子を移動可能にすると共に、前記第二固定部により前記第二可動子を固定し、
前記第一可動子を前記第二直動ガイドに沿って第一方向に移動させると共に、前記第二可動子により前記第一方向と逆方向である第二方向に前記固定子を前記第一直動ガイドに沿って移動させることで、前記被駆動体の動作時の振動を抑制するよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項5】

被駆動体と、
前記被駆動体を駆動するテーブルと、
を備え、
前記テーブルは、
ベースと、
前記被駆動体を移動させる第一可動子と固定子とを備えるリニアモータと、
前記ベースと前記固定子と間に設けられ、前記固定子を移動させる第一直動ガイドと、
第二可動子と、
前記ベースと前記第一可動子および前記第二可動子との間に設けられ、前記第一可動子および前記第二可動子を移動させる第二直動ガイドと、
前記固定子の固定および固定解除を行う第一固定部と、
前記第二可動子の固定および固定解除を行う第二固定部と、
前記第一可動子、前記第二可動子、前記第一固定部および前記第二固定部を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第一固定部により前記固定子を固定すると共に、前記第二固定部により前記第二可動子を移動可能にし、
前記第一可動子を前記第二直動ガイドに沿って第一方向に移動させると共に、前記第二可動子を前記第一方向と逆方向である第二方向に前記第二直動ガイドに沿って移動させることで、前記被駆動体の動作時の振動を抑制するよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項6】

請求項４のダイボンディング装置において、
前記制御装置は、
前記第一固定部により前記固定子を固定すると共に、前記第二固定部により前記第二可動子を移動可能にし、前記第一方向に前記第二直動ガイドに沿って前記第二可動子を所定距離移動させ、
前記第一固定部により前記固定子を移動可能にすると共に、前記第二固定部により前記第二可動子を固定し、前記第二可動子により前記第一方向と逆方向である第二方向に前記固定子を前記第一直動ガイドに沿って移動させることで、前記第一可動子の前記第一方向の可動範囲を広げるよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項7】

請求項５のダイボンディング装置において、
前記制御装置は、
前記第一固定部により前記固定子を固定すると共に、前記第二固定部により前記第二可動子を移動可能にし、前記第一方向に前記第二直動ガイドに沿って前記第二可動子を所定距離移動させ、
前記第一固定部により前記固定子を移動可能にすると共に、前記第二固定部により前記第二可動子を固定し、前記第二可動子により前記第一方向と逆方向である第二方向に前記固定子を前記第一直動ガイドに沿って移動させることで、前記第一可動子の前記第一方向の可動範囲を広げるよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項8】

請求項１から３の何れかの１項のダイボンディング装置において、
前記制御装置は、前記第二可動子により前記第一方向に前記固定子を前記第一直動ガイドに沿って移動させることで、前記第一可動子の前記第一方向の可動範囲を広げるよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項9】

請求項１から３の何れか１項のダイボンディング装置において、
前記固定子は複数の永久磁石と隣接する前記永久磁石の磁束を結合するヨークとを備え、
前記第一可動子は、前記固定子の上方に配置され、電磁石を形成する第一コイル部と、前記第二直動ガイドの上に配置され、前記第一コイル部を支持する支持体と、備え、
前記第二可動子は、前記固定子の上方に配置され、電磁石を形成する第二コイル部と、前記ベースの上に配置され、前記第二コイル部を支持する支持体と、備えるダイボンディング装置。

【請求項10】

請求項４から７の何れか１項のダイボンディング装置において、
前記固定子は複数の永久磁石と隣接する前記永久磁石の磁束を結合するヨークとを備え、
前記第一可動子および前記第二可動子は、それぞれ、前記固定子の上方に配置され、電磁石を形成するコイル部と、前記第二直動ガイドの上に配置され、前記コイル部を支持する支持体と、備え、
前記第一固定部は、前記固定子に近接して配置されると共に、電磁石で構成され、
前記第二固定部は、前記第二可動子の前記支持体に設けられる電磁石であるダイボンディング装置。

【請求項11】

請求項１、４、５の何れか１項のダイボンディング装置において、
前記制御装置は、前記第一可動子を加減速した際、前記固定子は前記第一可動子における加速度時間波形とは逆位相の波形に基づいて前記第二可動子を制御して前記固定子を移動させるよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項12】

請求項１１のダイボンディング装置において、
前記制御装置は、ネットワークを介して独立に前記第一可動子および前記第二可動子の制御を行い、前記第一可動子の動作と並行して同方向に前記固定子を移動させるよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項13】

請求項１２のダイボンディング装置において、
前記被駆動体は、その先端に加速度センサを備え、
前記制御装置は、前記第一可動子を加減速した際、前記加速度センサにより加速度に伴い発生する揺れ戻しの波形を計測すると共に、前記第二可動子により前記固定子を動作させている標準加速度波形へ反映させるよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項14】

請求項１、４、５の何れか１項のダイボンディング装置において、
前記制御装置は、前記第一可動子と前記固定子とを合わせた重心位置が前記第一可動子の移動に際しても動作開始前の重心と常に同じ位置になるように、前記固定子を前記第二可動子により推力を与えるよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項15】

請求項１４のダイボンディング装置において、
さらに、２個以上の重量センサを備え、
前記重量センサは、前記第一直動ガイドまたは前記第二直動ガイドと平行に前記ベースの下に、または、前記第一直動ガイド及び前記第二直動ガイドの両端部の下であって前記ベースの上に設けられ、
前記制御装置は、前記第一可動子の移動前において前記重量センサが検知した重量を記憶すると共に、前記第一可動子の動作時に、前記記憶した重量に基づく重量バランスを維持するように前記第二可動子により前記固定子を移動させるよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項16】

請求項１、４、５の何れか１項のダイボンディング装置において、
さらに、前記テーブルとは異なる他のテーブルと、前記他のテーブルの振動を検知するセンサと、を備え、
前記制御装置は、前記検知した振動に基づいて前記第二可動子により前記固定子を移動するよう構成されるダイボンディング装置。

【請求項17】

請求項１から７の何れか１項のダイボンディング装置において、
前記固定子は複数の永久磁石と隣接する前記永久磁石の磁束を結合するヨークとを備え、
上面視において前記第二可動子と重複する前記固定子の部分は、前記永久磁石の配置を前記固定子の他の部分よりも密に構成されているダイボンディング装置。

【請求項18】

請求項１、４、５の何れか１項のダイボンディング装置において、
前記第一直動ガイドの両端部の下に上下方向の振動を吸収するバランサまたはダンパを設けるダイボンディング装置。

【請求項19】

請求項１から７の何れか１項のダイボンディング装置において、
前記被駆動体はダイをピックアップし基板にボンディングするボンディングヘッドであるダイボンディング装置。

【請求項20】

請求項１から７の何れか１項のダイボンディング装置において、
前記被駆動体は基板にダイ接着剤を塗布するまたは基板をクリーニングするプリフォームヘッドであるダイボンディング装置。

【請求項21】

ボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドを駆動するテーブルと、ベースと、前記ボンディングヘッドを水平方向に移動させる第一可動子と固定子とを備えるリニアモータと、前記ベースと前記固定子と間に設けられ、前記固定子を自由に移動させる第一直動ガイドと、前記ベースと前記第一可動子と間に設けられ、前記第一可動子を自由に移動させる第二直動ガイドと、前記ベースに固定して設けられる第二可動子と、を備えるダイボンディング装置に基板を搬入する基板搬入工程と、
ダイをピックアップし前記基板にボンディングするボンディング工程と、
を備え、
前記ボンディング工程は、前記第一可動子を前記第二直動ガイドに沿って第一方向に移動させると共に、前記第二可動子により前記第一方向と逆方向である第二方向に前記固定子を前記第一直動ガイドに沿って移動させることで、前記ボンディングヘッドの動作時の振動を抑制する半導体装置の製造方法。

【請求項22】

請求項１のダイボンディング装置において、
前記第一可動子の前記固定子に対する位置を検出する第一リニアセンサと、
前記固定子の前記ベースに対する位置を検出する第二リニアセンサと、
を備え、
前記制御装置は、前記第一リニアセンサおよび前記第二リニアセンサの出力に基づいて、前記第一可動子の位置制御又は速度制御又は目的位置への移動制御を行なうよう構成されるダイボンディング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示はダイボンディング装置に関し、例えば反動吸収機構を備えるダイボンディング装置に適用可能である。

【背景技術】

【0002】

半導体製造装置の一つにダイと呼ばれる半導体チップを配線基板やリードフレームなどの基板にボンディングするダイボンダ等のダイボンディング装置がある。ダイボンダでは、ボンディングヘッドでダイを真空吸着し、高速で上昇し、水平移動し、下降して基板に実装する。

【0003】

ダイボンダの高精度、高速化の要求が高く、特にボンディングの心臓部であるボンディングヘッドの高速化の要求が高い。一般的に装置を高速化すると、高速移動物体による振動が大きくなり、この振動によって装置が目的とする精度を得るのが困難になる。

【0004】

この振動を低減する反動吸収装置として、例えば、特開２０１３－１７９２０６号公報（特許文献１）に記載のものがある。特許文献１は、ダイボンダのボンディングヘッドの駆動軸としてリニアモータを用い、固定磁石部を含む固定一体部をカウンタウェイトとして固定一体部を自由に移動できるようにし、ボンディングヘッドを含む可動一体部と固定一体部とが互いに同期して動くことにより、振動を低減する技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１７９２０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１に開示される技術のように、固定一体部（固定子）を自由に可動一体部（可動子）の反動で動作させる構造では、振動を低減させる細かい動作制御が難しい。

【0007】

本開示の課題は、振動をより低減することが可能なダイボンディング装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、ダイボンディング装置は、被駆動体と、被駆動体を駆動するテーブルと、を備える。テーブルは、ベースと、被駆動体を移動させる第一可動子と固定子とを備えるリニアモータと、ベースと固定子と間に設けられ、固定子を自由に移動させる第一直動ガイドと、ベースと第一可動子と間に設けられ、第一可動子を自由に移動させる第二直動ガイドと、ベースに固定して設けられる第二可動子と、第一可動子および第二可動子を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、第二可動子により固定子を第一直動ガイドに沿って移動させるよう構成される。

【発明の効果】

【0009】

上記ダイボンディング装置によれば、振動をより低減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は実施形態におけるテーブルの上面図である。

【図2】図２は図１のテーブルの正面図である。

【図3】図３は図１のＡ－Ａ線における断面図である。

【図4】図４は図１のＢ－Ｂ線における断面図である。

【図5】図５は実施形態におけるテーブルの斜視図である。

【図6】図６は図５に示されるテーブルの反動吸収動作を説明する斜視図である。

【図7】図７は図６に示されるテーブルにおいて図５とは逆方向に固定子を移動する場合の斜視図である。

【図8】図８は図７に示されるテーブルにおける第一可動子のストロークを説明する斜視図である。

【図9】図９は第一変形例におけるテーブルの斜視図である。

【図10】図１０は第一可動子の速度と加速度、固定子の加速度の波形を示す図である。

【図11】図１１は第二変形例におけるテーブルの斜視図である。

【図12】図１２は第三変形例におけるテーブルの斜視図である。

【図13】図１３（ａ）は第五変形例におけるテーブルの図１のＢ－Ｂ線における断面図に相当する図である。図１３（ｂ）は第五変形例の他の例におけるテーブルの図１のＢ－Ｂ線における断面図に相当する図である。

【図14】図１４は第四変形例におけるテーブルの上面図である。

【図15】図１５は図１４のテーブルの正面図である。

【図16】図１６は図１４のＣ－Ｃ線における断面図である。

【図17】図１７は図１４のＤ－Ｄ線における断面図である。

【図18】図１８は第四変形例におけるテーブルの第一の反動吸収動作を説明する斜視図である。

【図19】図１９は第四変形例におけるテーブルの第二の反動吸収動作を説明する斜視図である。

【図20】図２０は第四変形例におけるテーブルの第二可動子を所定位置に移動した状態を示す斜視図である。

【図21】図２１は第四変形例におけるテーブルの固定子を進行方向に移動した状態を示す斜視図である。

【図22】図２２は第四変形例におけるテーブルの第一可動子を進行方向に移動した状態を示す斜視図である。

【図23】図２３は第一実施例におけるダイボンダの概略を示す上面図である。

【図24】図２４は図２３において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップヘッド及びボンディングヘッドの動作を説明する図である。

【図25】図２５は図２３のダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。

【図26】図２６は図２３のダイボンダを用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図27】図２７は第二実施例におけるダイボンダの概略を示す上面図である。

【図28】図２８は第六変形例におけるテーブルの斜視図である。

【図29】図２９は第一可動子および固定子の速度と時間との関係を示す図である。

【図30】図３０は第七変形例におけるテーブルの上面図である。

【図31】図３１は図３０に示されるテーブルの正面図である。

【図32】図３２は図３０に示されるテーブルの背面図である。

【図33】図３３は図３０に示されるテーブルの左側面図である。

【図34】図３４は第八変形例におけるテーブルの上面図である。

【図35】図３５は図３４に示されるテーブルの背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態、変形例および実施例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。

【0012】

実施形態におけるテーブルの構成について図１から図５を用いて説明する。図１は実施形態におけるテーブルの上面図である。図２は図１のテーブルの正面図である。図３は図１のＡ－Ａ線における断面図である。図４は図１のＢ－Ｂ線における断面図である。図５は図１に示されるテーブルを有するダイボンディング装置において第一可動子が移動前の状態の斜視図である。

【0013】

実施形態におけるテーブル１００は駆動源としてリニアモータが使用される。テーブル１００は、ベース１０１と、ベース１０１上に設置された第一直動ガイド１０２と、第一直動ガイド１０２に平行にベース１０１上に配置された第二直動ガイド１０３と、第一直動ガイド１０２の上に設置された固定子１０４と、を備える。ベース１０１はダイボンディング装置１０の架台（不図示）に固定されている。第一直動ガイド１０２および第二直動ガイド１０３はＹ軸方向に延伸している。第一直動ガイド１０２は第二直動ガイド１０３よりも長く構成されている。

【0014】

固定子１０４は、Ｎ極とＳ極の永久磁石が交互にＹ方向に多数配列されて構成されている磁石部１０４ａと、隣り合う永久磁石の磁束を結合する平板状のヨーク１０４ｂと、第一直動ガイド１０２上を移動する第一直動スライダ１０４ｃと、を備える。磁石部１０４ａはヨーク１０４ｂの上面に設けられ、第一直動スライダ１０４ｃはヨーク１０４ｂの下面に設けられている。

【0015】

テーブル１００は、さらに、固定子１０４の上方に設けられた第一可動子１０５と第二可動子１０６とを備える。第一可動子１０５は、コイル部１０５ａと、コイル部１０５ａを支持する支持体１０５ｂと、第二直動ガイド１０３上を移動する第二直動スライダ１０５ｃと、を備える。コイル部１０５ａは、電流により磁束を生成するコイルとコアと隣り合う磁束を結合するヨークと、を備え、電磁石を構成している。支持体１０５ｂは第二直動スライダ１０５ｃの上に設けられている。第一可動子１０５は第二直動ガイド１０３上を自由移動可能である。

【0016】

第二可動子１０６は、コイル部１０６ａと、コイル部１０６ａを支持する支持体１０６ｂと、を備える。コイル部１０６ａはコイル部１０５ａと同様の構成である。支持体１０６ｂはベース１０１の上に設けられている。第二可動子１０６はベース１０１に固定されて不動とされる。

【0017】

第一可動子１０５（コイル部１０５ａ）および第二可動子１０６（コイル部１０６ａ）のＹ軸方向の長さは、固定子１０４（磁石部１０４ａ）のＹ軸方向の長さよりも短い。第一可動子１０５（コイル部１０５ａ）のＹ軸方向の長さと第二可動子１０６（コイル部１０６ａ）のＹ軸方向の長さとを合わせた長さも、固定子１０４（磁石部１０４ａ）のＹ軸方向の長さよりも短い。

【0018】

図５に示されるように、第一可動子１０５には、被駆動体１０８が接続される。被駆動体１０８は、例えば、ボンディングヘッドを上下方向に駆動するＺ駆動軸等である。被駆動体１０８にはボンディングヘッドも含まれる。

【0019】

また、テーブル１００は、ベース１０１のＹ軸方向における略全域に亘って設けられたスケール１０７を備える。スケール１０７と、被駆動体１０８に設けられる、例えば、光学式の検出センサ（不図示）と、によりリニアセンサを構成する。リニアセンサは被駆動体１０８のＹ軸方向の位置を検出し、このリニアセンサの出力に基づいて、位置制御又は速度制御などの目的位置への移動制御が行なわれる。これにより、例えば、第一可動子１０５は特開２０１５－１７３５５１号公報に記載される制御方法により制御することが可能となる。

【0020】

テーブル１００の動作は制御装置１１０によって制御される。すなわち、制御装置１１０は、例えば、ネットワークに繋がるＩ／Ｏやアクチュエータなどを駆動して第一可動子１０５および第二可動子１０６のコイルに流す電流を制御することにより、テーブル１００の動作を制御する。

【0021】

実施形態におけるテーブルの反動吸収動作について図６を用いて説明する。図６は図５に示されるテーブルの反動吸収動作を説明する斜視図である。

【0022】

制御装置１１０は、第一可動子１０５が移動する方向（Ｙ軸方向）と同方向に、第一可動子１０５の移動と並行して第二可動子１０６を仮想的に移動させる。なお、第二可動子１０６はベース１０１に固定されているので移動できない。第二可動子１０６が固定されていないとした場合に、第二可動子１０６が移動するように電流を流すことを、第二可動子１０６を仮想的に移動させるという。

【0023】

ここで、第一可動子１０５の質量をｍ１、固定子１０４の質量をｍ２、第一可動子１０５の加速度をａ１、第二可動子１０６の加速度をａ２、固定子１０４の加速度をａ３、第一可動子１０５に働く推力をＦ１、第二可動子１０６に働く推力をＦ２、固定子１０４に働く推力をＦ３とする。それぞれの運動方程式は下記の式で表される。

【0024】

Ｆ１＝ｍ１×ａ１ ・・・（１）
Ｆ２＝ｍ２×ａ２ ・・・（２）
Ｆ３＝ｍ２×ａ３ ・・・（３）

【0025】

反動吸収（カウンタ）機構は、第一可動子１０５と固定子１０４の運動方程式が等しいとき効果を発揮する。すなわち、下記の式が成り立つ。

【0026】

Ｆ１＝Ｆ３ ・・・（４）

【0027】

ここで、第一可動子１０５が移動したときの固定子１０４への推力をＦ’、その加速度をａ’とする。カウンタウェイトである固定子１０４の加速度（ａ３）は、第一可動子１０５が移動したときの固定子１０４への推力（Ｆ’）の加速度（ａ’＜ａ１）と、不動である第二可動子１０６の加速度（ａ２）を足したものである。すなわち、下記の式が成り立つ。

【0028】

ａ３＝ａ’＋ａ２ ・・・（５）
Ｆ３＝Ｆ’＋Ｆ２ ・・・（６）

【0029】

この時の第二可動子１０６に求められる加速度を上記の式より計算する。すなわち、式（４）に式（１）（３）（５）を代入してする。

【0030】

ｍ１×ａ１＝ｍ２×ａ３
＝ｍ２（ａ’＋ａ２）
∴ ａ２＝（ｍ１／ｍ２）×ａ１－ａ’ ・・・（７）

【0031】

第二可動子１０６の加速度を上記式（７）に数値を入れて算出したａ２にすることにより、カウンタ機構として効果を発揮する。ただし、上述されたように、第二可動子１０６はベース１０１に固定されているので、第二可動子１０６に代わって、固定子１０４が第一可動子１０５と逆方向に移動する。これにより、テーブル１００の制振を図ることが可能となる。

【0032】

本実施形態では、ベース１０１に固定した第二可動子１０６を設けると共に、固定子１０４を自由移動可能としている。これにより、固定子１０４をカウンタウェイトとして使用することができるためカウンタ機構を小型化することができる。また、不動である第二可動子１０６により固定子１０４の加速度が制御されるため、テーブルごとに適正な制振移動距離を調整することが可能となり、機差に合わせたカウンタ機構が可能となる。

【0033】

実質、第一可動子１０５の加速度に合わせた固定子１０４の加減速度の計算は上述した通りである。これを図２９に示すｖ－ｔ図を用いて説明する。図２９は第一可動子および固定子の速度と時間との関係を示す図である。第一可動子１０５の加速時間、定速時間および減速時間をそれぞれ、ｔａ、ｔｃ、ｔｄとしたとき、第二可動子１０６により動作する固定子１０４も第一可動子１０５と加速時間、定速時間および減速時間を合わせることでカウンタを成立させる。このとき、第二可動子１０６で動かす固定子１０４は可動子と同じストロークで運動する必要がある。しかし、固定子１０４を使用した場合、重量比で加速度を変化させることが可能なため、これにより固定子１０４の動作速度も自由に調整することが可能となる。よって、ストローク範囲を第一可動子１０５よりも狭くすることも可能となる。

【0034】

本実施形態におけるテーブルは、自由にカウンタ動作を制御できるので、本テーブルとは別の他のテーブルが同じ装置に搭載されている場合、本テーブルの第二可動子により固定子を移動させて、他テーブルの動作時、その振動を打ち消す振動を出すことが可能である。これにより、他テーブルに制振機構を加えずとも代用できるため、肥大化を防ぎ装置内スペース、コスト共に抑制することができる。

【0035】

実施形態におけるテーブルのストローク伸長動作について図５から図８を用いて説明する。図７は図５に示されるテーブルにおいて図６とは逆方向に固定子を移動する場合の斜視図である。図８は図７に示されるテーブルにおける第一可動子のストロークを説明する斜視図である。

【0036】

上述したように、テーブル１００において反動吸収動作する場合、図６に示されるように、制御装置１１０が第一可動子１０５の移動する方向と同方向に不動である第二可動子１０６を仮想的に動かすことで、固定子１０４が第一可動子１０５と逆方向に移動し、カウンタ動作が行われる。ここで、第一可動子１０５のストローク（可動範囲）はＬ１である。また、図５に示されるように、第一可動子１０５および固定子１０４が移動する前においては、第二可動子１０６の右端は固定子１０４の右端よりＬ２の距離で固定されている。

【0037】

図７に示されるように、制御装置１１０が第一可動子１０５の移動する方向（Ｙ軸方向）と逆方向に第二可動子１０６を仮想的に動かすと、固定子１０４は第一可動子１０５が移動する方向と同方向に移動する。固定子１０４は最大Ｌ２だけ移動が可能であるため、図８に示されるように、第一可動子１０５のストロークをＬ１から（Ｌ１＋Ｌ２）に伸ばすことが可能となる。このように、ストロークを伸ばす場合は、テーブルの肥大化を最小限に留まらせ、コンパクト設計および組立工数の削減、部品点数減少により、コストを抑制できる。

【0038】

例えば、ダイボンディング装置のボンディングテーブルに本テーブルを設けた場合、ダイボンディングを行うストロークとは別に、延長されたストロークの範囲にダイを取り扱う消耗品、例えばコレットの交換・クリーニングを行うユニットを設けることで、製品の品質、メンテナンス性を向上させることができる。また、ボンディングテーブルの延伸方向（Ｙ軸方向）に基板を搬送するレーンが二つ配置される２レーンの装置等の長ストロークの駆動でも固定子を小型化にして安価で実施することができる。

【0039】

＜変形例＞
以下、実施形態の代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成および機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。また、上述の実施形態の一部、および、複数の変形例の全部または一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

【0040】

（第一変形例）
第一変形例におけるテーブルについて図９および図１０を用いて説明する。図９は第一変形例におけるテーブルの斜視図である。図１０は第一可動子の速度と加速度、固定子の加速度の波形を示す図である。

【0041】

図９に示されるように、第一変形例におけるテーブル１００は、実施形態におけるテーブルの第一可動子１０５に接続される被駆動体１０８の先端に加速度センサ１０９を設けたものであり、他の構成は実施形態におけるテーブルと同様である。

【0042】

第一可動子１０５が図１０に示されるような加減速を行った際、固定子１０４は第一可動子１０５の加速度時間波形（ＭＡＷ）とは逆位相の加速度時間波形（ＦＡＷ）の動作を行うことでカウンタが成立する。上述されたように、実施形態における制御装置１１０は、第一可動子１０５および第二可動子１０６を独立に制御を行って、第一可動子１０５の移動と並行して同方向に第二可動子１０６を非同期に移動させて、カウンタ動作を行う。第一変形例では、実施形態と同様のカウンタ動作中に、加速度に伴い発生する揺れ戻しの波形を加速度センサ１０９により計測し、第二可動子１０６が固定子１０４を動作させている標準加速度波形へ反映させるようにする。

【0043】

具体的には、加速度センサ１０９が計測した波形から制御装置１１０の計測部および演算部により逆位相にした波形を算出することにより、第二可動子１０６の加速度をリアルタイムに求めて、カウンタ動作を成立させる。

【0044】

実施形態のカウンタ動作は、事前に実施するボンディング等の動作において加速度等を計測して評価した最適動作に対して行われる。例えば、予め蓄積した計測データから得られた標準の値、または、事前に計算した加速度を振った振動との相関を取って評価した値を用いる。評価結果により得られた最適動作に対して計算で得られた第一可動子１０５の加速度と第一可動子１０５の重量から推力を算出して運動エネルギを算出する。この運動エネルギと同じエネルギになるように、固定子１０４全体の重量から必要な加速度を算出する。この固定子１０４に必要な加速度を第一可動子１０５の加速時間と同時間で第二可動子１０６に入力して実施する。

【0045】

本変形例のように、加速度を加速度センサ１０９によりリアルタイムで計測した場合、上記計算を行う制御装置１１０で毎回計算を実施して、リアルタイムで補正することで自動的に適正加速度でのカウンタを実現できる。実施形態のボンディングヘッド等の第一可動子１０５の加速度は、設定速度から自動的に設定されるが、直動ガイド等の負荷の経時変化で変化する場合があるため本変形例は有効である。

【0046】

（第二変形例）
第二変形例におけるテーブルについて図１１を用いて説明する。図１１は第二変形例におけるテーブルの斜視図である。

【0047】

第二変形例におけるテーブル１００は、実施形態における第一直動ガイド１０２と第二直動ガイド１０３が搭載される共通のベース１０１の下に第一直動ガイド１０２または第二直動ガイド１０３と平行に２ヶ所以上の重量センサ２０１を設けたものであり、他の構成は実施形態におけるテーブルと同様である。Ｙ軸動作のカウンタ動作のみであればベース１０１のＹ軸方向の両端（２ヶ所）に設置すればよく、Ｘ軸の重心も考慮する場合は、図１１に示すように、ベース１０１の四隅（４ヶ所）に設置する。

【0048】

第二変形例では、実施形態におけるカウンタ動作において、以下の制御を行う。第一可動子１０５の移動前に、例えば二つの重量センサ２０１の重量を記憶して、第一可動子１０５の動作時に、これらの重量センサ２０１の検知した重量バランスを維持するように第二可動子１０６により固定子１０４の移動を制御して動作させる。すなわち、第一可動子１０５と固定子１０４の合わせた重心位置が第一可動子１０５の移動に際しても動作開始前の重心と常に同じ位置になるように、固定子１０４を第二可動子１０６により推力を与えることにより、第一可動子１０５と逆方向に動作制御する。

【0049】

以下を事前に手動動作で実施する。ここで、重量バランスは、例えば、二つの重量センサ２０１が検知した重量の比率であって絶対重量ではない。また、被駆動体１０８がボンディングヘッドである例について説明する。

【0050】

（簡易動作）
（１－１）ボンディングヘッドを駆動する第一可動子１０５をダイのピックアップ位置（スタート位置）に移動させてその位置における重量バランスを測定する。ここで、固定子１０４はスタート位置のままである。
（１－２）第一可動子１０５をダイのボンディング位置（停止位置）に移動させてその重量バランスを測定する。ここで、固定子１０４は移動させないでスタート位置のままである。
（１－３）第一可動子１０５がボンディング位置に移動した状態で、固定子１０４をピックアップ位置（スタート位置）の重量バランスになるまで移動させ、その位置を記憶する。
（１－４）第一可動子１０５のピックアップ位置（スタート位置）～ボンディング位置（停止位置）までの（Ｙ軸）動作と同じ時間で、固定子１０４をそのスタート位置と（１－３）の位置の間を動作させる。

【0051】

（詳細動作）
ボンディングヘッド動作の加速動作時は、第一変形例で説明した動作を行い、低速運動時は、加速時の移動量を含め、重量バランスを考慮した上記動きをさせるように動作する。

【0052】

なお、第一直動ガイド１０２及び第二直動ガイド１０３の両端部の下であってベース１０１の上に重量センサ２０１を設置してもよい。

【0053】

（第三変形例）
第三変形例におけるテーブルについて図１２を用いて説明する。図１２は第三変形例におけるテーブルの斜視図である。

【0054】

第三変形例におけるテーブル１００は、実施形態における第一直動ガイド１０２及び第二直動ガイド１０３の両端部の下であってベース１０１の上にＺ方向の振動を吸収するための制振ダンパあるいはバランサ（振り子カウンタ）等の制振部材２０２を設けたものであり、他の構成は実施形態におけるテーブルと同様である。なお、ベース１０１の四隅の下にであって装置の架台の上に制振部材２０２を設けてもよい。

【0055】

（第四変形例）
第四変形例におけるテーブルの構成について図１４から図１７を用いて説明する。図１４は第四変形例におけるテーブルの上面図である。図１５は図１４のテーブルの正面図である。図１６は図１４のＣ－Ｃ線における断面図である。図１７は図１４のＤ－Ｄ線における断面図である。

【0056】

第四変形例におけるテーブル１００は、実施形態におけるテーブルに対して、さらに、固定子１０４を固定および移動可能とする電磁クラッチ１１１と、第二可動子１０６を固定可能とする固定板１１２と、を備える。また、第二可動子１０６は、第一可動子１０５と同様に、第二直動ガイド１０３上に設けられている。よって、第二直動ガイド１０３は、Ｙ軸方向に、実施形態よりも長く延伸するよう構成されている。第三変形例における第二可動子１０６は、コイル部１０６ａを支持する支持体１０６ｂと、第二直動ガイド１０３上を移動する第二直動スライダ１０６ｃと、を備える。支持体１０６ｂは、支持体１０５ｂと同様に、第二直動スライダ１０５ｃの上に設けられている。第三変形例におけるテーブル１００のその他の構成は、実施形態と同様である。

【0057】

電磁クラッチ１１１はコイルで構成され、コイルに通電することにより発生する電磁力が固定子１０４の強磁性体で形成されるヨーク１０４ｂを引き付けて固定子１０４を固定する。コイルへの通電を遮断することにより電磁力が消滅してヨーク１０４ｂを引き付ける力がなくなり固定子１０４が移動可能になる。電磁クラッチ１１１により、固定子１０４を任意の位置で固定することが可能である。

【0058】

固定板１１２は強磁性体で形成され、第二直動ガイド１０３に沿って延伸して配置されている。支持体１０６ｂは電磁クラッチ１１１と同様にコイルを備え、コイルに通電することにより発生する電磁力が固定板１１２を引き付けて第二可動子１０６を固定する。コイルへの通電を遮断することにより電磁力が消滅して固定板１１２を引き付ける力がなくなり第二可動子１０６が移動可能になる。支持体１０６ｂの電磁クラッチ機能および固定板１１２により、第二可動子１０６を任意の位置で固定することが可能である。

【0059】

第四変形例におけるテーブルの反動吸収動作について図１８および図１９を用いて説明する。図１８は第四変形例におけるテーブルの第一の反動吸収動作を説明する斜視図である。図１９は第四変形例におけるテーブルの第二の反動吸収動作を説明する斜視図である。

【0060】

第一可動子１０５が大きな動作を行う場合は、図１８に示されるように、支持体１０６ｂの電磁クラッチ機能により第二可動子１０６を固定板１１２に固定すると共に、電磁クラッチ１１１により固定子１０４を移動可能にして、実施形態と同様に、固定子１０４によるカウンタ動作を行う。

【0061】

第一可動子１０５が小さな動作を行う場合は、図１９に示されるように、支持体１０６ｂの電磁クラッチ機能により第二可動子１０６を移動可能にすると共に、電磁クラッチ１１１により固定子１０４を固定して、第二可動子１０６によるカウンタ動作を行う。

【0062】

第四変形例におけるテーブルのストローク伸長動作について図２０から図２２を用いて説明する。図２０は第四変形例におけるテーブルの第二可動子を所定位置に移動した状態を示す斜視図である。図２１は第四変形例におけるテーブルの固定子を進行方向に移動した状態を示す斜視図である。図２２は第四変形例におけるテーブルの第一可動子を進行方向に移動した状態を示す斜視図である。

【0063】

電磁クラッチ１１１により固定子１０４を固定すると共に、支持体１０６ｂの電磁クラッチ機能により第二可動子１０６を移動化可能にする。図２０に示されるように、第二可動子１０６を第一可動子１０５の移動する進行方向に所定距離を移動させた後、支持体１０６ｂの電磁クラッチ機能により第二可動子１０６を固定する。図２１に示されるように、第一可動子１０５の移動する方向と逆方向に第二可動子１０６を仮想的に動かすと、固定子１０４は第一可動子１０５が移動する方向と同方向に動作する。これにより、図２２に示されるように、実施形態と同様に、第一可動子１０５のストロークを伸ばすことが可能となる。

【0064】

（第五変形例）
第五変形例におけるテーブルの構成について図１３（ａ）および図１３（ｂ）を用いて説明する。図１３（ａ）は第五変形例におけるテーブルの図１のＢ－Ｂ線における断面図に相当する図である。図１３（ｂ）は第五変形例の他の例におけるテーブルの図１のＢ－Ｂ線における断面図に相当する図である。

【0065】

第五変形例におけるテーブルは、実施形態におけるテーブルに対して固定子１０４の位置を検知するリニアセンサをさらに設けたものである。

【0066】

図１３（ａ）に示すように、固定子１０４の第二可動子１０６側の側面に設置されるスケール１０７ａと、第二可動子１０６の支持体１０６ｂに設けられた光学式の検出センサ１０９aとによりリニアセンサを構成する。これにより、固定子１０４もリニアセンサの出力に基づいて、位置制御又は速度制御などの目的位置への移動制御が行なわれる。例えば、第二可動子１０６は特開２０１５－１７３５５１号公報に記載される制御方法により制御することが可能となる。

【0067】

なお、図１３（ｂ）に示すように、固定子１０４に設けた光学式の検出センサ１０９ｂと、ベース１０１に設けられたスケール１０７とによりリニアセンサを構成してもよい。

【0068】

（第六変形例）
第六変形例におけるテーブルの構成について図２８を用いて説明する。図２８は第六変形例におけるテーブルの斜視図である。

【0069】

実施形態では、固定子１０４の磁石部１０４ａの永久磁石のＮ極とＳ極との配置は均等である例を説明したが、図２８に示すように、固定子１０４の磁石部１０４ａのうち第二可動子１０６と対向して動作する部分の永久磁石のＮ極とＳ極との配置を密にしたり、磁石のサイズを変えたりして推力を増やすようにしてもよい。すなわち、第六変形例では、ヨーク１０４ｂ上に配置される磁石部１０４ａのＮ極およびＳ極を配列は変えずにより細分化させることで、第二可動子１０６のコイル部１０６ａの詳細な動作を可能とするものである。通常、マグネットプレートで構成される固定子の重量が重く移動量は少なくなる。Ｓ極、Ｎ極の間隔が狭い方が小さいストロークを精度よく動かせる。これにより、第一可動子１０５と固定子１０４の重量が大幅に異なったり、これにより移動量が異なったりする（非常に小さくなる）場合でも、同期して同様の精度で動作させることができる。例えば、５対１の重量比では、５倍の密度でＳＮ極を配置すると同期制御が容易となる。

【0070】

（第七変形例）
第七変形例におけるテーブルの構成について図３０から図３３を用いて説明する。図３０は第七変形例におけるテーブルの上面図である。図３１は図３０に示されるテーブルの正面図である。図３２は図３０に示されるテーブルの背面図である。図３３は図３０に示されるテーブルの左側面図である。

【0071】

実施形態では、第一可動子１０５の位置を検出するリニアセンサのスケール１０７をベース１０１に設けているが、第七変形例では、第一可動子１０５の位置を検出するためのスケール２１３を固定子１０４に設けている。また、第七変形例では、固定子１０４の位置を検出するためのスケール２１５も固定子１０４に設ける。さらに、第七変形例では、スケール２１３，２１５を固定子１０４に設けるため、固定子１０４の構造が実施形態とは異なる。第七変形例におけるテーブル１００は、リニアセンサ関連の構成を除いて、実施形態と同様な構成である。以下、第七変形例におけるテーブル１００について、実施形態との相違点を中心に説明する。

【0072】

まず、第七変形例における固定子１０４について説明する。図３３に示すように、ヨーク１０４ｂは側面視においてコの字状である。磁石部１０４ａはヨーク１０４ｂの上部側水平部の下面および下部側水平部の上面に設けられ、第一直動スライダ１０４ｃはヨーク１０４ｂの下部側水平部の下面に設けられている。

【0073】

次に第七変形例における第一可動子１０５について説明する。支持体１０５ｂは第二直動スライダ１０５ｃの上に立設され、ヨーク１０４ｂの上部側水平部の上面よりも上方まで延伸している。コイル部１０５ａはヨーク１０４ｂの上部側水平部と下部側水平部との上下方向における中間に位置するよう支持体１０５ｂに支持されている。

【0074】

次に第七変形例における第二可動子１０６について説明する。第二可動子１０６は実施形態と同様の構造であり、コイル部１０６ａはヨーク１０４ｂの上部側水平部と下部側水平部との上下方向における中間に位置するよう支持体１０６ｂの上部側において支持されている。

【0075】

次に、第七変形例におけるリニアセンサについて説明する。第一可動子１０５の支持体１０５ｂの上面には、第一可動子１０５用の走査ヘッド２１２が接続される。走査ヘッド２１２には、実施形態に示す被駆動体１０８同様の被駆動体が接続される。固定子１０４用の走査ヘッド２１４は、ベース１０１の上に固定されている支持体２１６の上面に支持されている。

【0076】

また、テーブル１００は、ヨーク１０４ｂの上部側水平部の上面にＹ軸方向に延伸して設けられた第一可動子１０５用のスケール２１３と、ヨーク１０４ｂの垂直部の側面にＹ軸方向における略全域に亘って設けられた固定子１０４用のスケール２１５と、を備える。スケール２１３と、走査ヘッド２１２に設けられる光学式の検出センサ（不図示）と、により第一のリニアセンサを構成する。スケール２１５と、走査ヘッド２１４に設けられる光学式の検出センサ（不図示）と、により第二のリニアセンサを構成する。

【0077】

第一のリニアセンサは第一可動子１０５の固定子１０４に対するＹ軸方向の位置を検出し、第二のリニアセンサは固定子１０４のベース１０１に対するＹ軸方向の位置を検出する。第一および第二のリニアセンサの出力に基づいて、位置制御又は速度制御などの目的位置への移動制御が行なわれる。

【0078】

一般的に、モータではホールセンサが使用される。ホールセンサとは、ホール効果と呼ばれる電流磁気効果を応用したセンサである。用途は、一般的に回転検出、位置検出、開閉検出、電流検知、方位検出などである。リニアモータにおける用途としては、磁界の強さ・向きを電圧に変換した位置検出である。

【0079】

リニアモータを用いてカウンタ機構を実行するには、固定子１０４の磁石部１０４ａが移動した際に第一可動子１０５のコイル部１０５ａが移動する方向を正確に検知し指示した距離を移動可能とすることが必要である。仮に第一可動子１０５と固定子１０４の位相が異なる場合、トルク不足や逆動作も考えられる。

【0080】

リニアセンサを用いて第一可動子１０５のベース１０１に対する位置（絶対位置）を検出する場合は、カウンタ動作においては固定子１０４が移動するため、第一可動子１０５と固定子１０４との相対位置を把握することができない。そのため、第一可動子１０５のコイル部１０５ａに設けるホールセンサを用いて、第一可動子１０５の固定子１０４に対する位置を検出し、第一可動子１０５と固定子１０４の位相が異ならない（同じになる）ように制御を行う必要がある。

【0081】

第七変形例では、固定子１０４側に第一可動子１０５用のスケール２１５を取り付けることにより、第一可動子１０５と固定子１０４との相対位置を把握するようにしている。これにより、固定子１０４の動作におけるスケール２１５の位置を磁石部１０４ａの磁極の並びと追従させることができる。よって、制御を施さずとも第一可動子１０５と固定子１０４の相対位置関係を把握でき正しい位相（θ）に電流を流すことが可能となるため、リニアモータで推力を正しく発生させることができる。このとき、第一可動子１０５を目的位置へ移動させるには、カウンタ動作制御における固定子１０４の移動量を考慮する必要がある。カウンタ動作制御における固定子１０４の移動量は、第一可動子１０５と固定子１０４の重量比に基づいた固定子１０４の時間－速度変化によって求められる。

【0082】

（第八変形例）
第八変形例におけるテーブルの構成について図３４および図３５を用いて説明する。図３４は第八変形例におけるテーブルの上面図である。図３５は図３４に示されるテーブルの背面図である。

【0083】

第七変形例では、第一可動子１０５用のスケール２１３と固定子１０４用のスケール２１５は、別々のスケールを用いている。第八変形例では、固定子１０４の全域をカバーするスケール２１３を１つ設け、第一可動子１０５の第一のリニアセンサとベース１０１に固定された第二可動子１０６に設けられた第二のリニアセンサでそれぞれ同じスケール２１３の別の位置を検出する。

【0084】

以下、実施形態または変形例におけるテーブルをダイボンディング装置の一例であるダイボンダに適用した実施例について説明する。

【実施例1】

【0085】

図２３は第一実施例におけるダイボンダの概略を示す上面図である。図２４は図２３において矢印Ａ方向から見たときに、ピックアップヘッド及びボンディングヘッドの動作を説明する図である。

【0086】

ダイボンダ１０は、大別して、基板Ｓに実装するダイＤを供給するダイ供給部１と、ピックアップ部２、中間ステージ部３と、ボンディング部４と、搬送部５、基板供給部６と、基板搬出部７と、各部の動作を監視し制御する制御装置８と、を有する。Ｙ軸方向がダイボンダ１０の前後方向であり、Ｘ軸方向が左右方向である。ダイ供給部１がダイボンダ１０の手前側に配置され、ボンディング部４が奥側に配置される。ここで、基板Ｓには最終１パッケージとなる、一つ又は複数の製品エリア（以下、パッケージエリアＰという。）がプリントされている。

【0087】

まず、ダイ供給部１は基板ＳのパッケージエリアＰに実装するダイＤを供給する。ダイ供給部１は、ウェハ１１を保持するウェハ保持台１２と、ウェハ１１からダイＤを剥離する点線で示す剥離ユニット１３と、を有する。ダイ供給部１は図示しない駆動手段によってＸＹ軸方向に移動し、ピックアップするダイＤを剥離ユニット１３の位置に移動させる。

【0088】

ピックアップ部２は、ダイＤをピックアップするピックアップヘッド２１と、ピックアップヘッド２１をＹ軸方向に移動させるピックアップヘッドのＹ駆動部２３と、コレット２２を昇降、回転及びＸ軸方向移動させる図示しない各駆動部と、を有する。ピックアップヘッド２１は、剥離されたダイＤを先端に吸着保持するコレット２２（図２４も参照）を有し、ダイ供給部１からダイＤをピックアップし、中間ステージ３１に載置する。ピックアップヘッド２１は、コレット２２を昇降、回転及びＸ軸方向移動させる図示しない各駆動部を有する。

【0089】

中間ステージ部３は、ダイＤを一時的に載置する中間ステージ３１と、中間ステージ３１上のダイＤを認識する為のステージ認識カメラ３２を有する。

【0090】

ボンディング部４は、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、搬送されてくる基板ＳのパッケージエリアＰ上にボンディングし、又は既に基板ＳのパッケージエリアＰの上にボンディングされたダイの上に積層する形でボンディングする。ボンディング部４は、ピックアップヘッド２１と同様にダイＤを先端に吸着保持するコレット４２（図２４も参照）を備えるボンディングヘッド４１と、ボンディングヘッド４１をＹ軸方向に移動させるＹ駆動部４３と、基板ＳのパッケージエリアＰの位置認識マーク（図示せず）を撮像し、ボンディング位置を認識する基板認識カメラ４４とを有する。Ｙ軸駆動部４３は実施形態および第一変形例から第四変形例の何れか一つまたはそれらを組み合わせたテーブルで構成されている。ボンディングヘッド４１は実施形態における被駆動体１０８である。このような構成によって、ボンディングヘッド４１は、ステージ認識カメラ３２の撮像データに基づいてピックアップ位置・姿勢を補正し、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、基板認識カメラ４４の撮像データに基づいて基板にダイＤをボンディングする。

【0091】

搬送部５は、基板Ｓを掴み搬送する基板搬送爪５１と、基板Ｓが移動する搬送レーン５２と、を有する。基板Ｓは、搬送レーン５２に設けられた基板搬送爪５１の図示しないナットを搬送レーン５２に沿って設けられた図示しないボールネジで駆動することによって移動する。このような構成によって、基板Ｓは、基板供給部６から搬送レーン５２に沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後、基板搬出部７まで移動して、基板搬出部７に基板Ｓを渡す。

【0092】

制御装置８は実施形態における制御装置１１０に対応し、ダイボンダ１０の各部の動作を監視し制御するプログラム（ソフトウェア）を格納するメモリと、メモリに格納されたプログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、を備える。

【0093】

次に、ダイ供給部１の構成について図２５を用いて説明する。図２５は図２３のダイ供給部の主要部を示す概略断面図である。

【0094】

ダイ供給部１は、水平方向（ＸＹ軸方向）に移動するウェハ保持台１２と、上下方向に移動する剥離ユニット１３と、を備える。ウェハ保持台１２は、ウェハリング１４を保持するエキスパンドリング１５と、ウェハリング１４に保持され複数のダイＤが接着されたダイシングテープ１６を水平に位置決めする支持リング１７と、を有する。剥離ユニット１３は支持リング１７の内側に配置される。

【0095】

ダイ供給部１は、ダイＤの突き上げ時に、ウェハリング１４を保持しているエキスパンドリング１５を下降させる。その結果、ウェハリング１４に保持されているダイシングテープ１６が引き伸ばされダイＤの間隔が広がり、剥離ユニット１３によりダイシングテープ１６からダイＤを剥離し、ダイＤのピックアップ性を向上させている。なお、ダイを基板に接着する接着剤は、液状からフィルム状となり、ウェハ１１とダイシングテープ１６との間にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）１８と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けている。ダイアタッチフィルム１８を有するウェハ１１では、ダイシングは、ウェハ１１とダイアタッチフィルム１８に対して行なわれる。従って、剥離工程では、ウェハ１１とダイアタッチフィルム１８をダイシングテープ１６から剥離する。

【0096】

次に、第一実施例におけるダイボンダを用いた半導体装置の製造方法について図２６を用いて説明する。図２６は図２３のダイボンダを用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。

【0097】

（ウェハ・基板搬入工程：ステップＳ１１）
ウェハ１１から分割されたダイＤが貼付されたダイシングテープ１６を保持したウェハリング１４をウェハカセット（不図示）に格納し、ダイボンダ１０に搬入する。制御装置８はウェハリング１４が充填されたウェハカセットからウェハリング１４をダイ供給部１に供給する。また、基板Ｓを準備し、ダイボンダ１０に搬入する。制御装置８は基板供給部６で基板Ｓを基板搬送爪５１に取り付ける。

【0098】

（ピックアップ工程：ステップＳ１２）
制御装置８は上述したようにダイＤを剥離し、剥離したダイＤをウェハ１１からピックアップする。このようにして、ダイアタッチフィルム１８と共にダイシングテープ１６から剥離されたダイＤは、コレット２２に吸着、保持されて次工程（ステップＳ１３）に搬送される。そして、ダイＤを次工程に搬送したコレット２２がダイ供給部１に戻ってくると、上記した手順に従って、次のダイＤがダイシングテープ１６から剥離され、以後同様の手順に従ってダイシングテープ１６から１個ずつダイＤが剥離される。

【0099】

（ボンディング工程：ステップＳ１３）
制御装置８はピックアップしたダイを基板Ｓ上に搭載又は既にボンディングしたダイの上に積層する。制御装置８はウェハ１１からピックアップしたダイＤを中間ステージ３１に載置し、ボンディングヘッド４１で中間ステージ３１から再度ダイＤをピックアップし、搬送されてきた基板Ｓにボンディングする。

【0100】

（基板搬出工程：ステップＳ１４）
制御装置８は基板搬出部７で基板搬送爪５１からダイＤがボンディングされた基板Ｓを取り出す。ダイボンダ１０から基板Ｓを搬出する。

【0101】

上述したように、ダイＤは、ダイアタッチフィルム１８を介して基板Ｓ上に実装され、ダイボンダから搬出される。その後、ワイヤボンディング工程でＡｕワイヤを介して基板Ｓの電極と電気的に接続される。続いて、ダイＤが実装された基板Ｓがダイボンダに搬入されて基板Ｓ上に実装されたダイＤの上にダイアタッチフィルム１８を介して第２のダイＤが積層され、ダイボンダから搬出された後、ワイヤボンディング工程でＡｕワイヤを介して基板Ｓの電極と電気的に接続される。第２のダイＤは、前述した方法でダイシングテープ１６から剥離された後、ペレット付け工程に搬送されてダイＤの上に積層される。上記工程が所定回数繰り返された後、基板Ｓをモールド工程に搬送し、複数個のダイＤとＡｕワイヤとをモールド樹脂（図示せず）で封止することによって、積層パッケージが完成する。

【実施例2】

【0102】

図２７は第二実施例におけるダイボンダの概略を示す上面図である。

【0103】

第二実施例におけるダイボンダ１０は、大別して、ウェハ供給部３０１と、ワーク供給・搬送部３０５と、プリフォーム部３０２と、ダイボンディング部３０４と、各部の動作を監視し制御する制御装置３０８と、で構成される。

【0104】

ウェハ供給部３０１はウエハカセットリフタ３１１とウエハリングホルダ３１２とを備える。ワーク供給・搬送部３０５はフレームプッシャ３５３とローダリフタ３５４とフレームフィーダ３５５とローダ３５６とアンローダ３５７とを備える。ダイボンディング部３０４はボンディングヘッド３４１とボンディングテーブル３４３とを備える。プリフォーム部３０２はプリフォームヘッド３２１とプリフォームテーブル３２３とを備える。

【0105】

ウエハカセットリフタ３１１に、ウェハリング１４が充填されたウェハカセットをセットし、ウエハリングホルダ３１２にウェハリング１４を供給する。これと並行して、ローダ３５６のフレームプッシャ３５３またはローダリフタ３５４より供給されたワークは、プリフォーム部３０２により、ダイ接着剤の塗布またはクリーニングされ、ボンディングポイントまでフレームフィーダ３５５上を搬送される。

【0106】

ウエハリングホルダ３１２では、第一実施例と同様に、ダイシングテープ（不図示）を下に引き伸ばし(エキスパンド)、ダイ（不図示）の間隔を広げダイピックアップ性を向上させる。その後，突上げ部３１３によりダイの下方よりダイシングテープを介してダイを突き上げ、ボンディングヘッド３４１によってピックアップし，更にリードフレーム等のワーク（不図示）へダイボンディングを行う。ウエハリングホルダ３１２はＸＹ直動テーブル上に配置され、ピックアップ後は次ダイ位置まで直動移動し、ダイボンディング動作を繰り返す。

【0107】

ボンディングヘッド３４１はボンディングテーブル３４３に設置される。ボンディングテーブル３４３は実施形態および第一変形例から第四変形例のうちの何れか一つまたはそれらを組み合わせたものである。プリフォームヘッド３２１を駆動するプリフォームテーブル３２３、ウエハリングホルダ３１２を駆動するＸＹテーブル、突上げ部３１３を駆動するＸＹテーブルは、実施形態および第一変形例から第四変形例のうちの何れか一つまたはそれらを組み合わせたものであってもよい。

【0108】

以上、本開示者らによってなされた開示を実施形態、変形例および実施例に基づき具体的に説明したが、本開示は、上記実施形態、変形例および実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

【0109】

例えば、実施形態では、駆動体を水平方向に移動させるテーブルの例を説明したが、駆動体を上下方向に移動するテーブルに適用してもよい。

【0110】

実施形態では、被駆動体としてボンディングヘッドの例を説明したが、第一実施例における基板認識カメラ等のダイボンディング機構に使用する光学系ユニットであってもよい。

【0111】

第一変形例は、加速度を計測して振動抑制する例を説明したが、振動を感知するセンサにより、別ユニットのテーブル等の振動を拾いフィードバックさせることで装置内の振動抑制を行うようにしてもよい。すなわち、振動を感知するセンサを用いて、別ユニットが動作しているときの振動を拾い、そのまま逆位相に変換し、カウンタである固定子１０４を動かす第二可動子１０６に指令を送ることで、振動を抑制させる。例えば、ＸＹＺの３軸とも同様の構造を設け、３次元加速度センサやリニアセンサから算出した加速度の合成波形を打ち消すように、実際には動作させない軸の固定子を動作させて振動を抑制する。ここで、動作させない軸の第一可動子は元の位置を維持させるように動作させる。

【0112】

また、第一実施例におけるＹ軸駆動部２３は実施形態および第一変形例から第六変形例の何れか一つまたはそれらを組み合わせたテーブルで構成してもよい。

【0113】

また、第一実施例では、ダイ供給部からダイをピックアップヘッドでピックアップして中間ステージに載置し、中間ステージに載置されたダイをボンディングヘッドで基板にボンディングするダイボンダについて説明したが、ダイ供給部からダイをピックアップしダイピックアップヘッドを上に回転してダイをトランスファヘッドまたはボンディングヘッドに受け渡しボンディングヘッドで基板にボンディングするフリップチップボンダに適用可能である。

【符号の説明】

【0114】

１０・・・ダイボンダ（ダイボンディング装置）
１０１・・・ベース
１０２・・・第一直動ガイド
１０３・・・第二直動ガイド
１０４・・・固定子
１０５・・・第一可動子
１０６・・・第二可動子
１０８・・・被駆動体
１１０・・・制御装置

【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14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】