JP2001284374A - ボンディングペーストの転写装置および転写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗布量を安定させ不具合なくボンディングペ
ーストをワークに転写塗布できるボンディングペースト
の転写装置および転写方法を提供する。 【解決手段】 ペースト供給部のボンディングペースト
７を転写ピンによってワーク表面に転写するボンディン
グペーストの転写装置において、転写ピン２２の下端面
に、転写動作時にボンディングペースト７が付着する複
数の島状部２２ａを格子状配列で形成する。島状部２２
ａの幅寸法Ｂ１，Ｂ２および島状部２２ａ相互を隔てる
間隔（スリット部２２ｂの幅寸法）Ｄ１，Ｄ２をそれぞ
れ０．５ｍｍ以下に設定し、さらに島状部の間隔Ｄ１，
Ｄ２に対する幅寸法Ｂ１，Ｂ２の比（Ｂ１／Ｄ１、Ｂ２
／Ｄ２）が、１／１．５〜１．５の範囲の値となるよう
にする。これにより、転写ピン２２へ付着するボンディ
ングペーストのばらつきを排除して塗布範囲内に均一に
ボンディングペーストを塗布することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品をワーク
にボンディングするためのボンディングペーストをワー
クに転写により塗布するボンディングペーストの転写装
置および転写方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップをリードフレームにボンデ
ィングするダイボンディング工程においては、半導体チ
ップの搭載に先立ってリードフレームのボンディング位
置にボンディングペーストが塗布される。このボンディ
ングペーストの塗布方法として、転写による方法が知ら
れている。この転写による塗布方法は、転写ピンを移動
させて転写ピンの下端面をボンディングペーストの液面
に接触させることによりボンディングペーストを付着さ
せ、次いで転写ピンを移動させて転写ピンに付着したボ
ンディングペーストを塗布対象面に転写するものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記転
写によるボンディングペーストの塗布においては、転写
ピンをボンディングペーストの液面に下降させて接触さ
せる際に転写ピンに付着するボンディングペーストの量
が安定せず、ばらつきを生じやすい。そして、このばら
つきにより転写ピンを塗布対象面に移動させてボンディ
ングペーストを転写する際に、種々の塗布不具合が発生
する。

【０００４】例えば転写ピンに付着したボンディングペ
ーストの量が過大である場合には、塗布対象部位からボ
ンディングペーストがはみ出した状態で塗布されたり、
また塗布後に転写ピンを上昇させる際に塗布されたボン
ディングペーストが転写ピンの下面に付着してつながっ
た状態のままで転写ピンが上昇する結果、塗布されたボ
ンディングペーストの中央部が糸状に持ち上げられた形
状となる「糸引き」が発生していた。このように、従来
の転写ピンによるボンディングペーストの転写には、塗
布量の不安定や塗布形状不良が避けられないという問題
点があった。

【０００５】そこで本発明は、塗布量を安定させ不具合
なくボンディングペーストをワークに転写により塗布す
ることができるボンディングペーストの転写装置および
転写方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のボンディ
ングペーストの転写装置は、ペースト供給部に供給され
るボンディングペーストを転写ピンによってワーク表面
に転写するボンディングペーストの転写装置であって、
ワークを保持するワーク保持部と、ボンディングペース
トの液面を平らに整形するペースト供給部と、ボンディ
ングペーストを下端部に付着させ前記ワーク保持部に保
持されたワークに対して付着したペーストを転写する転
写ピンを備えた転写ヘッドとを備え、前記転写ピンの下
端面に格子状配列で形成され転写動作時にボンディング
ペーストが接触して付着する複数の島状部の幅寸法が
０．５ｍｍ以下であり、かつ前記島状部相互を隔てる間
隔が０．５ｍｍ以下に設定されている。

【０００７】請求項２記載のボンディングペーストの転
写装置は、請求項１記載のボンディングペーストの転写
装置であって、前記島状部の間隔（Ｄ）に対する幅寸法
（Ｂ）の比（Ｂ／Ｄ）が、１／１．５〜１．５の範囲の
値となるように前記間隔（Ｄ）および幅寸法（Ｂ）が設
定されている。

【０００８】請求項３記載のボンディングペーストの転
写方法は、ペースト供給部に供給されるボンディングペ
ーストを転写ピンによってワーク表面に転写するボンデ
ィングペーストの転写方法であって、転写動作時にボン
ディングペーストが接触して付着する複数の島状部が下
端面に格子状配列で形成された転写ピンを用い、この転
写ピンによってワーク表面へのボンディングペーストの
転写動作を行わせた後に、前記転写ピンの水平位置を前
記島状部の格子状配列ピッチの１／２ピッチ分だけ水平
方向に相対的にずらした位置で再度ボンディングペース
トの転写動作を行わせる。

【０００９】請求項４記載のボンディングペーストの転
写方法は請求項３記載のボンディングペーストの転写方
法であって、前記転写ピンに形成される島状部の幅寸法
が０．５ｍｍ以下であり、かつ前記島状部相互を隔てる
間隔が０．５ｍｍ以下に設定されている。

【００１０】本発明によれば、転写ピンの下端面に格子
状に形成され転写動作時にボンディングペーストが接触
して付着する複数の島状部の幅寸法を、０．５ｍｍ以下
に、かつ島状部相互を隔てる間隔を０．５ｍｍ以下に設
定することにより、転写ピンへ付着するボンディングペ
ーストのばらつきを排除して塗布範囲内に均一にボンデ
ィングペーストを塗布することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次の本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のボン
ディングペーストの転写装置の正面図、図２（ａ）は本
発明の一実施の形態のボンディングペーストの転写ピン
の拡大下面図、図２（ｂ）は本発明の一実施の形態のボ
ンディングペーストの転写ピンの拡大側面図、図３は本
発明の一実施の形態のボンディングペーストの転写方法
の工程説明図、図４は本発明の一実施の形態の半導体チ
ップのボンディング方法の説明図、図５は本発明の一実
施の形態のボンディングペーストの転写方法の説明図で
ある。

【００１２】まず、図１を参照してボンディングペース
トの転写装置について説明する。図１において、ワーク
保持部１は移動テーブル２を備えている。移動テーブル
２上にはホルダ３が設けられており、ホルダ３はワーク
であるリードフレーム４を保持している。なお、ワーク
としてはリードフレーム以外の回路基板でもよい。ワー
ク保持部１の側方にはペースト供給部５が配設されてい
る。ペースト供給部５は、平らな底面を有する容器６を
備えており、容器６の底面にはボンディングペースト７
（以下、単に「ペースト７」と略称する。）が塗布され
ている。容器６にはスキージ８を備えたスキージユニッ
ト９が設けられており、スキージユニット９はプーリ１
０，１１の間に調帯されたベルト１２に結合されてい
る。モータ１３を駆動してプーリ１１を回転駆動させる
ことにより、スキージユニット９は水平移動し、スキー
ジ８はこの水平移動により容器６の底面上でペースト７
を平らに整形する。これにより、容器６の底面上には一
定の厚さｔでペースト７が塗布される。

【００１３】ワーク保持部１およびペースト供給部５の
上方には、転写ヘッド２０が転写ヘッド移動手段によっ
て移動可能に配設されている。転写ヘッド２０は、転写
ピン２２を備えた転写ツール２１および転写ツール２１
を昇降させる昇降機構２３を備えている。転写ヘッド２
０はブラケット２４によってナット２５と結合されてお
り、ナット２５にはフレーム２６に保持されＸ軸モータ
２７によって回転駆動される送りねじ２８が螺入してい
る。更に、フレーム２６はＹ軸モータ２９によって駆動
されるＹ軸テーブル３０に結合されている。Ｙ軸テーブ
ル３０、Ｘ軸モータ２７、送りねじ２８、ナット２５お
よび昇降機構２３は、転写ヘッド移動手段を構成する。

【００１４】Ｘ軸モータ２７、Ｙ軸モータ２９および昇
降機構２３を制御部３１によって制御することにより、
転写ヘッド２０は移動し転写ピン２２に所定の動作を行
わせることができる。転写ツール２１をペースト供給部
５上に位置させた状態で、転写ピン２２を下降させて容
器６に塗布されたペースト７に接触させ、その後転写ピ
ン２２を上昇させることにより、転写ピン２２の下端部
にはペースト７が付着する。そして転写ヘッド２０をワ
ーク保持部１上に移動させてリードフレーム４上に転写
ピン２２を下降させることにより、転写ピン２２の下端
部に付着したペースト７をリードフレーム４の上面に転
写により塗布する。

【００１５】次に、図２を参照して、転写ピン２２の下
端面の詳細形状について説明する。図２（ａ）は転写ピ
ン２２の下端面を拡大して示すものであり、図２（ｂ）
は転写ピン２２の下部の側面を示している。転写ピン２
２は略方形断面であり、下端面は格子のスリット状に除
去された除去部分２２ｂ（以下、単に「スリット部２２
ｂ」と略称する。）と未除去部分が島状に残存する複数
の方形の島状部２２ａとで構成される。

【００１６】島状部２２ａは、ペースト転写動作時にペ
ースト７が接触して付着する部分であり、転写ピン２２
の下面に複数の島状部２２ａが格子状配列で形成された
形態となっている。なお、本実施の形態では島状部２２
ａの配列において、転写ピン２２の方形の外形線に対し
て直交する方向に格子状配列を形成する例を示している
が、この形態には限定されず、外形に対してある角度
（例えば４５度）を持った斜め方向に格子状配列を形成
してもよい。

【００１７】ここで島状部２２ａの直交する２辺の幅寸
法Ｂ１，Ｂ２の寸法はいずれも０．５ｍｍ以下に、かつ
島状部２２ａ相互を隔てる間隔Ｄ１，Ｄ２、すなわち互
いに直交する２方向に設けられたスリット部２２ｂの幅
も同様にいずれも０．５ｍｍ以下に設定されている。ま
た、島状部を隔てる間隔（スリット部２２ｂの幅）Ｄ
１，Ｄ２に対する島状部の幅寸法Ｂ１，Ｂ２の比Ｂ１／
Ｄ１、Ｂ２／Ｄ２の値が、いずれも１／１．５〜１．５
の範囲の値となるように、島状部２２ａの幅寸法Ｂ１，
Ｂ２およびスリットの幅Ｄ１，Ｄ２が設定されている。
なお、島状部２２ａの形状は正方形や長方形などには限
定されず、円形や楕円形など方形以外の形状であっても
よい。円形の場合には直径が、また楕円形の例では長径
が島状部２２ａの幅寸法Ｂに相当する。

【００１８】このような寸法設定がされた下端面形状を
有する転写ピン２２を用いることにより、図２（ｂ）に
示すように転写ピン２２の下端部をペースト７の表面に
接触させて下面にペースト７を付着させる際に、上記の
ように島状部２２ａに限定された面にのみペースト７が
付着することから、ペースト７が不必要に過剰に付着す
ることがない。しかも島状部２２ａは０．５ｍｍ以下と
いう小さい幅寸法のものが、同じく０．５ｍｍ以下とい
う小さいピッチで均一に多数配列されているため、転写
ピン２２の下面の全範囲にわたって緻密・精細かつ均一
な分布でペースト７を付着させることができる。

【００１９】このボンディングペーストの転写装置は上
記のように構成されており、以下ボンディングペースト
の転写方法について図３を参照して説明する。図３
（ａ）において、転写ヘッド２０を移動させて転写ツー
ル２１をペースト供給部５上に移動させる。そして転写
ツール２１を下降させることにより、転写ピン２２の島
状部２２ａを容器６の底面に形成されたペースト７の塗
膜に接触させる。このとき、所望量のペースト７を付着
させるため所定の沈下深さｈを保つように転写ツール２
１の下降量を制御する。

【００２０】次いで、図３（ｂ）に示すように、転写ピ
ン２２を上昇させる。すると転写ピン２２の下端部の各
島状部２２ａにペースト７が付着した状態で上昇する。
こののち、転写ヘッド２０をワーク保持部１上に移動さ
せ、図３（ｃ）に示すように転写ツール２０をリードフ
レーム４上に下降させ、転写ピン２２の下端面の島状部
２２ａに付着したペースト７をリードフレーム４の表面
に接触させ、付着させる。この後、図３（ｄ）に示すよ
うに転写ピン２２を上昇させることにより、転写ピン２
２の下端面に付着していたペースト７はリードフレーム
４上面に転写により塗布される。

【００２１】この転写塗布において、転写ピン２２の下
面に格子状配列で均一に形成された島状部２２ａによっ
てペースト７が転写されるため、転写ピン２２の下面に
ペースト７が偏在して付着することがなく、したがって
所望量のペースト７が塗布範囲全体にわたって均一に塗
布される。

【００２２】図４は、このようにしてペーストが塗布さ
れたリードフレーム４上面に半導体チップ４０をボンデ
ィングする状態を示している。図４（ａ）に示すよう
に、本実施の形態では塗布範囲内には、適正量のペース
ト７が点状に緻密・精細かつ均一な分布で塗布されてい
る。このため、図４（ｂ）に示すように半導体チップ４
０をペースト７上に押し付けた状態において、半導体チ
ップ４０の接着面全体に過不足なくペースト７が延展さ
れる。そして余分なペースト７が半導体チップ４０の外
部にはみ出すことがなく、ペースト７のはみ出しに起因
する不具合が発生しない。

【００２３】図５は、本実施の形態に示す転写ピン２２
を用いた転写方法の１つのバリエーションを示してい
る。図５に示すペースト転写動作（１）は、転写ピン２
２による第１回目の転写動作によってペースト７が塗布
された塗布面を示している。４１は転写ピン２２による
対象塗布範囲を示しており、対象塗布範囲４１内には、
格子状配列の島状部２２ａ（図２参照）によって転写さ
れた塗布点４２が、島状部２２ａの格子状配列ピッチＰ
ｘ，Ｐｙと同一ピッチで形成されている。なお格子状配
列ピッチＰｘ，Ｐｙは、それぞれ図２に示すＤ１＋Ｂ
１，Ｄ２＋Ｂ２に等しい。

【００２４】ペースト転写動作（２）は、この塗布面上
にさらに追加して転写による塗布を行った後の塗布面を
示している。この第２回目の塗布においては、転写ピン
２２の位置あわせを行う際に、各島状部２２ａによる塗
布点４４が、既に塗布された格子状の塗布点４２の中間
に位置するように、塗布対象範囲４３を移動させて転写
ツール２１の位置あわせをおこなう。すなわち、転写ピ
ン２２によってワーク表面へのペースト転写動作を行わ
せた後に、転写ピン２２の水平位置を島状部２２ａの格
子状配列ピッチＰｘ，Ｐｙの１／２ピッチ分だけＸＹ方
向にずらして再度ペースト転写動作を行わせる。このよ
うな転写方法を用いることにより、１つの転写ピン２２
を用いて本来の島状部２２ａの配列ピッチよりもさらに
精細な配置の塗布点を得ることができ、より均一な塗布
面を実現できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、転写ピンの下端面に格
子状に形成され転写動作時にボンディングペーストが接
触して付着する複数の島状部の幅寸法を、０．５ｍｍ以
下に、かつ前記島状部相互を隔てる間隔を０．５ｍｍ以
下に設定するようにしたので、転写ピンに付着するボン
ディングペーストのばらつきを排除して塗布範囲内に均
一にボンディングペーストを塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のボンディングペースト
の転写装置の正面図

【図２】（ａ）本発明の一実施の形態のボンディングペ
ーストの転写ピンの拡大下面図 （ｂ）本発明の一実施の形態のボンディングペーストの
転写ピンの拡大側面図

【図３】本発明の一実施の形態のボンディングペースト
の転写方法の工程説明図

【図４】本発明の一実施の形態の半導体チップのボンデ
ィング方法の説明図

【図５】本発明の一実施の形態のボンディングペースト
の転写方法の説明図

【符号の説明】

１ ワーク保持部 ４ リードフレーム ５ ペースト供給部 ７ ボンディングペースト ２０ 転写ヘッド ２１ 転写ツール ２２ 転写ピン ２２ａ 島状部 ２２ｂ スリット部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ペースト供給部に供給されるボンディング
   ペーストを転写ピンによってワーク表面に転写するボン
   ディングペーストの転写装置であって、ワークを保持す
   るワーク保持部と、ボンディングペーストの液面を平ら
   に整形するペースト供給部と、ボンディングペーストを
   下端部に付着させ、前記ワーク保持部に保持されたワー
   クに対して付着したペーストを転写する転写ピンを備え
   た転写ヘッドとを備え、前記転写ピンの下端面に格子状
   配列で形成され転写動作時にボンディングペーストが接
   触して付着する複数の島状部の幅寸法が０．５ｍｍ以下
   であり、かつ前記島状部相互を隔てる間隔が０．５ｍｍ
   以下に設定されていることを特徴とするボンディングペ
   ーストの転写装置。
2. 【請求項２】前記島状部の間隔（Ｄ）に対する幅寸法
   （Ｂ）の比（Ｂ／Ｄ）が、１／１．５〜１．５の範囲の
   値となるように前記間隔（Ｄ）および幅寸法（Ｂ）が設
   定されていることを特徴とする請求項１記載のボンディ
   ングペーストの転写装置。
3. 【請求項３】ペースト供給部に供給されるボンディング
   ペーストを転写ピンによってワーク表面に転写するボン
   ディングペーストの転写方法であって、転写動作時にボ
   ンディングペーストが接触して付着する複数の島状部が
   下端面に格子状配列で形成された転写ピンを用い、この
   転写ピンによってワーク表面へのボンディングペースト
   の転写動作を行わせた後に、前記転写ピンの水平位置を
   前記島状部の格子状配列ピッチの１／２ピッチ分だけ水
   平方向に相対的にずらした位置で再度ボンディングペー
   ストの転写動作を行わせることを特徴とするボンディン
   グペーストの転写方法。
4. 【請求項４】前記転写ピンに形成される島状部の幅寸法
   が０．５ｍｍ以下であり、かつ前記島状部相互を隔てる
   間隔が０．５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とす
   る請求項３記載のボンディングペーストの転写方法。