JP3400299B2 - Tool holding structure for bonding equipment - Google Patents
Tool holding structure for bonding equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボンディング装置用
ツール保持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボンディング装置においては、ツールの
下面全体がワークのボンディング面に均一に当たること
が望ましい。かかる構造を有する従来のボンディング装
置用ツール保持構造として、例えば特開平３−３２０３
８号公報（以下、公知例１という）及び特開平４−１６
７５３５号公報（以下、公知例２という）があげられ
る。
【０００３】公知例１は、ツールが固定されたツールホ
ルダと、このツールホルダが取付けられボンディング装
置のツール保持部に固定される取付体と、ツールホルダ
を取付体に首振り可能に取付ける首振り手段と、取付体
のねじ部に螺合し首振り手段をロックしてツールホルダ
を取付体に固定させる固定ホルダとから構成されてい
る。ここで、前記首振り手段は、凹状の球面部を有し取
付体に固定された受座と、前記凹状の球面部に接触する
凸状の球面部を有しツールホルダに固定された回転支点
座とからなっている。
【０００４】そこで、固定ホルダを緩めて首振り手段を
フリー状態とし、取付体を下降させてツールの下面をボ
ンドステージに接触させる。これにより、ツールの下面
がボンドステージに自動的に倣う。そこで、固定ホルダ
を締め付けると、首振り手段はロックされる。
【０００５】公知例２は、ツールが固定されたシャフト
と、このシャフトに取付けられ球面のボールよりなる首
振り部材と、この首振り部材の球面部が接触する凹状の
球面部を有し首振り部材を首振り可能に支持する首振り
部材固定ブロックと、首振り部材を首振り部材固定ブロ
ックに真空吸着又は電磁石により固定させる真空吸着固
定手段又は電磁石固定手段とからなっている。
【０００６】そこで、真空吸着固定手段又は電磁石固定
手段をオフ状態として首振り部材をフリー状態とし、首
振り部材固定ブロックを下降させてツールの下面をボン
ドステージに接触させる。これにより、ツールの下面が
ボンドステージに自動的に倣う。そこで、真空吸着固定
手段の真空吸着又は電磁石固定手段をオンとすると、首
振り部材は首振り部材固定ブロックにロックされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】公知例１は、非常に多
くの部品によって構成されるので、コスト高になる。ま
たねじ部材である固定ホルダを回して首振り手段を固定
するので、固定ホルダを回す時にツールホルダが僅かに
傾くことがある。またツールをボンドステージに接触さ
せて押し付けた時、受座の球面部と回転支点座の球面部
とが密着し、両者の球面部の摩擦により回転支点座の球
面部が受座の球面部に沿って動かなく、ツールの下面が
ボンドステージに倣わないことがある。
【０００８】公知例２は、部品点数が少ないので、コス
ト低減が図れる。しかし、公知例１と同様に、ツールを
ボンドステージに接触させて押し付けた時、首振り部材
の球面部と首振り部材固定ブロックの球面部とが密着
し、両者の球面部の摩擦により首振り部材の球面部が首
振り部材固定ブロックの球面部に沿って動かなく、ツー
ルの下面がボンドステージに倣わないことがある。
【０００９】本発明の課題は、コスト低減が図れると共
に、確実にツールの下面の平行出しが行えるボンディン
グ装置用ツール保持構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は、ツールホルダの下面にツールが配設
され、前記ツールの上面は、該ツールの下面中央を中心
とする凸状の球面部に形成され、前記ツールホルダの下
面には、前記ツールの球面部と同一の半径よりなる凹状
の球面部と、この球面部に環状溝が形成され、更にツー
ルホルダには、前記環状溝に連通するようにエアー供給
及び吸引するエアー穴が形成され、またツールホルダの
下面中央には、ばねを配設するためのばね穴が形成さ
れ、前記ツールの上面中央に設けられたばね掛けピンと
前記ツールホルダの前記ばね穴の上端部に設けられたば
ね掛けピンとにツールを懸垂するばねが掛けられている
ことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１乃至
図３により説明する。図１に示すように、図示しない上
下駆動手段で上下動させられるツールホルダ１０の下面
には、ツール２０が配設されている。
【００１２】ツール２０の上面は、該ツール２０の下面
２１の中央を中心とした半径Ｒとする凸状の球面部２２
が形成され、球面部２２の中央には、ばね掛けピン２３
が固定されている。
【００１３】ツールホルダ１０の下面には、前記球面部
２２と同一の半径Ｒよりなる凹状の球面部１１が形成さ
れ、下面中央には、ばね３０を配設するための穴よりな
るばね穴１２が形成されている。ツールホルダ１０のば
ね穴１２の上端部にはばね掛けピン１３が固定され、ば
ね掛けピン１３と２３にはばね３０が掛けられている。
即ち、ツール２０は、ばね３０によってツールホルダ１
０に懸垂されている。ここで、ばね３０のばね力は、ツ
ール２０の重量を相殺するばね力か、またはツール２０
の球面部２２をツールホルダ１０の球面部１１に軽く圧
接させるばね力となっている。
【００１４】図１及び図３に示すように、ツールホルダ
１０の球面部１１には、２個の環状溝１４、１５が形成
されている。環状溝１４には３個のエアー穴１６が上方
に形成され、環状溝１５にも前記エアー穴１６の外側に
３個のエアー穴１７が上方に形成されている。そして、
対応するエアー穴１６と１７が連通するように、ツール
ホルダ１０の側面より３個のエアー穴１８が形成されて
いる。３個のエアー穴１８にはそれぞれ配管継手４１、
４１、４２に接続されている。配管継手４１と４２には
パイプ４３が接続され、配管継手４２には更にパイプ４
４を介してマニホールド４５へ接続されている。
【００１５】マニホールド４５にはパイプ４６、４７を
介してエアー供給バルブ４８及び真空供給バルブ４９が
接続されており、エアー供給バルブ４８及び真空供給バ
ルブ４９は、制御部５０によってオン・オフ制御され
る。エアー供給バルブ４８及び真空供給バルブ４９は、
それぞれパイプ５１、５２を介してエアー源５３及び真
空源５４に接続されている。パイプ５１には供給するエ
アー圧力を検知する圧力計５５が設けられ、パイプ５２
には真空吸引する真空圧力を検知する真空圧力センサー
５６が設けられている。
【００１６】次にツール２０の下面の平行出し調整方法
について説明する。エアー供給バルブ４８及び真空供給
バルブ４９がオフ状態において、まず、エアー供給バル
ブ４８をオンにする。これにより、エアー源５３の圧縮
エアー６０は、パイプ５１、エアー供給バルブ４８、パ
イプ４６、マニホールド４５、パイプ４４、４３、配管
継手４２を通ってエアー穴１８に供給される。エアー穴
１８に供給された圧縮エアー６０は、エアー穴１６、１
７を通って図２に示すように環状溝１４、１５に供給さ
れる。この環状溝１４、１５に供給された圧縮エアー６
０によってツール２０は僅かに押し下げられ、ツール２
０の球面部２２はツールホルダ１０の球面部１１より強
制的に離される。即ち、ツール２０はフリー（自由に傾
き得る）状態となる。
【００１７】この状態でツールホルダ１０を下降させ、
ツール２０の下面２１を図示しないボンドステージに接
触させる。これにより、ツール２０の下面がボンドステ
ージに自動的に倣う。そこで、エアー供給バルブ４８を
オフにし、真空供給バルブ４９をオンにする。これによ
り、図１に示すようにエアー穴１８を通してエアー穴１
６、１７及び環状溝１４、１５は真空吸引６１され、ツ
ール２０はツールホルダ１０に真空吸着によって固定さ
れる。即ち、ツール２０は前記のように平行出しされた
状態でツールホルダ１０に固定される。
【００１８】このように、ツールホルダ１０、ツール２
０及びばね３０の少ない部品により構成されるので、コ
スト低減が図れる。また圧縮エアー６０によって強制的
にツール２０をツールホルダ１０より離した状態でツー
ル２０の平行出しを行うので、ツール２０は確実にボン
ドステージに倣う。
【００１９】図４は本発明の他の実施の形態を示す。前
記実施の形態においては、環状溝１４、１５にそれぞれ
３個のエアー穴１６、１７を設けた。本実施の形態は、
環状溝１４、１５にそれぞれ１個のエアー穴１６、１７
を設けた。このように形成しても前記実施の形態と同様
の効果が得られる。
【００２０】上記各実施の形態においては、２個の環状
溝１４、１５を設けた場合について説明したが、１個又
は３個以上設けてもよい。またエアー穴１６及び１７
は、それぞれ１個又は３個設けた場合について説明した
が、２個又は４個以上設けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ツールホルダの下面に
ツールが配設され、前記ツールの上面は、該ツールの下
面中央を中心とする凸状の球面部に形成され、前記ツー
ルホルダの下面には、前記ツールの球面部と同一の半径
よりなる凹状の球面部と、この球面部に環状溝が形成さ
れ、更にツールホルダには、前記環状溝に連通するよう
にエアー供給及び吸引するエアー穴が形成され、またツ
ールホルダの下面中央には、ばねを配設するためのばね
穴が形成され、前記ツールの上面中央に設けられたばね
掛けピンと前記ツールホルダの前記ばね穴の上端部に設
けられたばね掛けピンとにツールを懸垂するばねが掛け
られた構造よりなるので、コスト低減が図れると共に、
確実にツールの下面の平行出しが行える。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool holding structure for a bonding apparatus. 2. Description of the Related Art In a bonding apparatus, it is desirable that the entire lower surface of a tool uniformly hits a bonding surface of a work. As a conventional tool holding structure for a bonding apparatus having such a structure, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 8 (hereinafter referred to as "known example 1") and JP-A-4-16.
No. 7535 (hereinafter referred to as known example 2). [0003] The prior art 1 discloses a tool holder to which a tool is fixed, an attachment body to which the tool holder is attached and which is fixed to a tool holding portion of a bonding apparatus, and a swing for swingably attaching the tool holder to the attachment body. And a fixing holder which is screwed into the threaded portion of the mounting body, locks the swinging means, and fixes the tool holder to the mounting body. Here, the oscillating means includes a receiving seat having a concave spherical portion and fixed to the mounting body, and a rotating fulcrum having a convex spherical portion contacting the concave spherical portion and fixed to the tool holder. Consists of [0004] Therefore, the fixing holder is loosened so that the oscillating means is in a free state, and the mounting body is lowered to bring the lower surface of the tool into contact with the bond stage. Thereby, the lower surface of the tool automatically follows the bond stage. Then, when the fixing holder is tightened, the swinging means is locked. [0005] The known example 2 has a shaft to which a tool is fixed, a oscillating member formed of a spherical ball attached to the shaft, and a concave spherical portion in contact with the spherical portion of the oscillating member. It comprises a swinging member fixing block for supporting the member so as to be swingable, and vacuum suction fixing means or electromagnet fixing means for fixing the swinging member to the swinging member fixing block by vacuum suction or an electromagnet. Therefore, the vacuum suction fixing means or the electromagnet fixing means is turned off, the swinging member is set in the free state, and the swinging member fixing block is lowered to bring the lower surface of the tool into contact with the bond stage. Thereby, the lower surface of the tool automatically follows the bond stage. Therefore, when the vacuum suction of the vacuum suction fixing means or the electromagnet fixing means is turned on, the swing member is locked to the swing member fixing block. [0007] The known example 1 is made up of a very large number of parts, so that the cost is high. Further, since the swinging means is fixed by turning the fixing holder which is a screw member, the tool holder may be slightly inclined when the fixing holder is turned. Also, when the tool is brought into contact with the bond stage and pressed, the spherical part of the bearing and the spherical part of the rotating fulcrum seat adhere to each other, and the spherical part of the rotating fulcrum seat becomes the spherical part of the bearing due to the friction between the two spherical parts. The lower surface of the tool may not follow the bond stage. In the known example 2, since the number of parts is small, the cost can be reduced. However, when the tool is brought into contact with the bond stage and pressed, as in the known example 1, the spherical portion of the oscillating member and the spherical portion of the oscillating member fixing block adhere to each other, and the oscillating motion is caused by friction between the two spherical portions. In some cases, the spherical portion of the member does not move along the spherical portion of the swinging member fixing block, and the lower surface of the tool does not follow the bond stage. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tool holding structure for a bonding apparatus, which can reduce the cost and can surely parallelize the lower surface of the tool. [0010] [Means for Solving the Problems] means of the present invention for solving the above problems, the tool is arranged <br/> the lower surface of the tool holder, the upper surface of the tool, the underside of the tool A concave spherical portion having the same radius as the spherical portion of the tool is formed on the lower surface of the tool holder, and an annular groove is formed in the spherical portion on the lower surface of the tool holder. Air supply to the tool holder so that it communicates with the annular groove
And an air hole for suction are formed .
A spring hole is provided in the center of the lower surface for placing a spring.
And a spring hook pin provided at the center of the upper surface of the tool.
A tool provided at the upper end of the spring hole of the tool holder
A spring for hanging the tool is hung on the buckle pin . DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a tool 20 is provided on a lower surface of a tool holder 10 that is moved up and down by a vertical driving unit (not shown). The upper surface of the tool 20 has a convex spherical portion 22 having a radius R centered on the center of the lower surface 21 of the tool 20.
Is formed, and a spring hook pin 23 is provided at the center of the spherical portion 22.
Has been fixed. On the lower surface of the tool holder 10, a concave spherical portion 11 having the same radius R as the spherical portion 22 is formed, and in the center of the lower surface, a spring hole 12 formed by a hole for disposing a spring 30 is formed. Are formed. A spring hook pin 13 is fixed to the upper end of the spring hole 12 of the tool holder 10, and a spring 30 is hooked on the spring hook pins 13 and 23.
That is, the tool 20 is attached to the tool holder 1 by the spring 30.
Hanged at zero. Here, the spring force of the spring 30 is the spring force that offsets the weight of the tool 20, or the spring force of the tool 20.
Of the tool holder 10 is lightly pressed against the spherical portion 11 of the tool holder 10. As shown in FIGS. 1 and 3, two annular grooves 14 and 15 are formed in the spherical portion 11 of the tool holder 10. Three air holes 16 are formed above the annular groove 14, and three air holes 17 are also formed outside the air hole 16 above the annular groove 15. And
Three air holes 18 are formed from the side surface of the tool holder 10 so that the corresponding air holes 16 and 17 communicate with each other. Each of the three air holes 18 has a pipe joint 41,
41 and 42 are connected. A pipe 43 is connected to the pipe joints 41 and 42, and a pipe 4 is further connected to the pipe joint 42.
4 to a manifold 45. An air supply valve 48 and a vacuum supply valve 49 are connected to the manifold 45 via pipes 46 and 47, and the air supply valve 48 and the vacuum supply valve 49 are turned on and off by a control unit 50. . The air supply valve 48 and the vacuum supply valve 49 are
They are connected to an air source 53 and a vacuum source 54 via pipes 51 and 52, respectively. The pipe 51 is provided with a pressure gauge 55 for detecting the air pressure to be supplied.
Is provided with a vacuum pressure sensor 56 for detecting a vacuum pressure for vacuum suction. Next, a method for adjusting the parallelism of the lower surface of the tool 20 will be described. When the air supply valve 48 and the vacuum supply valve 49 are off, first, the air supply valve 48 is turned on. Thereby, the compressed air 60 of the air source 53 is supplied to the air hole 18 through the pipe 51, the air supply valve 48, the pipe 46, the manifold 45, the pipes 44 and 43, and the pipe joint 42. The compressed air 60 supplied to the air hole 18 is
7 and are supplied to the annular grooves 14, 15 as shown in FIG. The compressed air 6 supplied to the annular grooves 14 and 15
The tool 20 is slightly pushed down by 0 and the tool 2
The spherical part 22 of 0 is forcibly separated from the spherical part 11 of the tool holder 10. That is, the tool 20 is in a free state (which can be freely tilted). In this state, the tool holder 10 is lowered,
The lower surface 21 of the tool 20 is brought into contact with a bond stage (not shown). As a result, the lower surface of the tool 20 automatically follows the bond stage. Therefore, the air supply valve 48 is turned off and the vacuum supply valve 49 is turned on. As a result, as shown in FIG.
6, 17 and the annular grooves 14, 15 are subjected to vacuum suction 61, and the tool 20 is fixed to the tool holder 10 by vacuum suction. That is, the tool 20 is fixed to the tool holder 10 in a state of being paralleled as described above. As described above, the tool holder 10 and the tool 2
Since it is composed of parts having zero and a small number of springs 30, the cost can be reduced. In addition, since the tool 20 is forced out of parallel with the tool holder 10 by the compressed air 60, the tool 20 surely follows the bond stage. FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In the above embodiment, three air holes 16 and 17 are provided in the annular grooves 14 and 15, respectively. In this embodiment,
One air hole 16, 17 in each of the annular grooves 14, 15
Was provided. Even if formed in this way, the same effects as in the above-described embodiment can be obtained. In the above embodiments, the case where two annular grooves 14 and 15 are provided has been described, but one or three or more grooves may be provided. Air holes 16 and 17
Has been described for the case where one or three are provided, however, two or four or more may be provided. According to the present invention, the tool is disposed on the lower surface of the tool holder, the upper surface of the tool is formed in a convex spherical portion centered on the center of the lower surface of the tool, the On the lower surface of the tool holder, a concave spherical portion having the same radius as the spherical portion of the tool, and an annular groove formed in the spherical portion, and air is supplied to the tool holder so as to communicate with the annular groove. and an air hole for sucking is formed, Matatsu
A spring for arranging a spring in the center of the lower surface of the tool holder
A spring formed with a hole and provided at the center of the upper surface of the tool
A hook pin and an upper end of the spring hole of the tool holder
The spring that suspends the tool is
Because of the structure , the cost can be reduced and
The lower surface of the tool can be reliably parallelized.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボンディング装置用ツール保持構造の
一実施の形態を示す真空吸着状態の一部断面正面図であ
る。
【図２】ツールがフリー状態である場合の一部断面正面
図である。
【図３】ツールホルダの底面及び配管を示す説明図であ
る。
【図４】本発明のボンディング装置用ツール保持構造の
他の実施の形態を示すツールホルダの底面及び配管を示
す説明図である。
【符号の説明】
１０ ツールホルダ
１１ 球面部
１４、１５ 環状溝
１６、１７、１８ エアー穴
２０ ツール
２１ 下面
２２ 球面部
３０ ばね
６０ 圧縮エアー
６１ 真空吸引BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partially sectional front view of a vacuum holding state showing one embodiment of a tool holding structure for a bonding apparatus of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional front view when the tool is in a free state. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a bottom surface and a pipe of a tool holder. FIG. 4 is an explanatory view showing a bottom surface and piping of a tool holder showing another embodiment of the tool holding structure for a bonding apparatus of the present invention. [Description of Signs] 10 Tool holder 11 Spherical portion 14, 15 Annular groove 16, 17, 18 Air hole 20 Tool 21 Lower surface 22 Spherical portion 30 Spring 60 Compressed air 61 Vacuum suction
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−87344（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−3223（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−46245（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−204949（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−45410（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−209223（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167535（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-87344 (JP, A) JP-A-5-3223 (JP, A) JP-A-3-46245 (JP, A) JP-A-3-204949 (JP) JP-A-6-45410 (JP, A) JP-A-10-209223 (JP, A) JP-A-4-167535 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB (Name) H01L 21/60
Claims (1)
れ、前記ツールの上面は、該ツールの下面中央を中心と
する凸状の球面部に形成され、前記ツールホルダの下面
には、前記ツールの球面部と同一の半径よりなる凹状の
球面部と、この球面部に環状溝が形成され、更にツール
ホルダには、前記環状溝に連通するようにエアー供給及
び吸引するエアー穴が形成され、またツールホルダの下
面中央には、ばねを配設するためのばね穴が形成され、
前記ツールの上面中央に設けられたばね掛けピンと前記
ツールホルダの前記ばね穴の上端部に設けられたばね掛
けピンとにツールを懸垂するばねが掛けられていること
を特徴とするボンディング装置用ツール保持構造。(57) [Claims 1] on the lower surface of the tool holder tool disposed of <br/> is, the upper surface of said tool is convex spherical portion centered on the center of the lower surface of the tool Formed on the lower surface of the tool holder, a concave spherical portion having the same radius as the spherical portion of the tool, and an annular groove formed in the spherical portion. Further, the tool holder communicates with the annular groove. Air supply and
Air holes for suction and suction are formed , and under the tool holder.
A spring hole for arranging a spring is formed in the center of the surface,
A spring hook pin provided at the center of the upper surface of the tool;
A spring hook provided at the upper end of the spring hole of the tool holder
A tool holding structure for a bonding apparatus, wherein a spring for hanging a tool is hung on a pin .
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