JP2002246409A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents

ワイヤボンディング装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】穴のない基板の上面から有機ガスが除去され、
各電極上面及びキャピラリ、クランパ等を汚すことがな
い。 【解決手段】一方のガイド溝20aの上方に基板1の上
面に沿って気体を吹き出す吹き出し口20bを設け、他
方のガイド溝21aの上方に吹き出し口20bに対向し
て吸気口21bを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グ装置に係り、特に基板又はリードフレームを加熱する
時に発生する有機ガスを除去する有機ガス除去機構に関
する。
【0002】
【従来の技術】基板又はリードフレーム(以下、基板と
言う)には、接着剤を介して半導体チップが固着されて
いる。そこで、ワイヤボンディング時にヒートブロック
で基板を加熱すると、接着剤及び加熱された基板より有
機ガスが発生し、この有機ガスが基板の電極及び半導体
チップ表面に付着することで、ボンディング不着やモー
ルド樹脂によるワイヤ剥がれが発生することがある。従
来、ワイヤボンディング装置における有機ガス除去機構
として、例えば特開昭59−92539号公報、特開平
11−145182号公報等が挙げられる。
【0003】特開昭59−92539号公報は、ヒート
ブロックの上方に配設されたノズルより清浄ガスを半導
体チップに吹き付け、ヒートブロックの下方より前記清
浄ガスと共に接着剤から発生した有機ガスを排気ポンプ
によって強制排気している。またノズルを配設しなく、
排気ポンプのみで強制排気する場合も開示されている。
【0004】特開平11−145182号公報は、ヒー
トブロックの側方に排気パイプを配設するか、又はヒー
トブロック自体に排気口を設け、排気パイプ又は排気口
より有機ガスの吸引を行っている。また上記手段の他
に、不活性ガスを基板に向けて吹き付ける複数の噴出口
を持つノズルを付加した機構も開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ヒートブロックの下方
又は側方より排気のみを行う方法は、リードフレームの
ように穴が開いているものには適用できる。しかし、基
板のように穴が開いていないものには適用できない。ま
たリードフレームの上方より気体をリードフレームの上
面に吹き付けること、ヒートブロックの下方又は側方よ
り排気する方法は、リードフレームのように穴が開いて
いるものには適用できるが、基板のように穴が開いてい
ないものには適用できない。また加熱されて上昇しよう
とする有機ガスに気体を吹き付けるので、有機ガスが拡
散し舞い上がってキャピラリ、クランパ等に汚れが付着
するという問題があった。
【0006】本発明の課題は、穴のない基板の上面から
有機ガスが除去され、各電極上面及びキャピラリ、クラ
ンパ等を汚すことがないワイヤボンディング装置を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第1の手段は、接着剤を介して半導体チップ
が搭載された基板等をガイドするガイド溝を有し、相対
向して配設された一対のガイドレールと、前記一対のガ
イドレール間に配設され前記基板等を加熱するヒートブ
ロックとを備えたワイヤボンディング装置において、前
記一方のガイド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気
体を吹き出す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、
他方のガイド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気
口を有する吸気手段を設けたことを特徴とする。
【0008】上記課題を解決するための本発明の第2の
手段は、上記第1の手段において、前記ヒートブロック
の側方に吸気機構を設けたことを特徴とする。
【0009】上記課題を解決するための本発明の第3の
手段は、上記第2の手段において、前記ヒートブロック
の上方に排気用ダクト機構を設けたことを特徴とする。
【0010】上記課題を解決するための本発明の第4の
手段は、上記第1、第2又は第3の手段において、前記
吹き出し手段及び前記吸気手段は、それぞれ対応するガ
イドレール自体に設けられていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図1
及び図2により説明する。基板又はリードフレーム等
(以下、基板と言う)1には、接着剤2を介して半導体
チップ3が固着されている。ワイヤボンディング装置
は、ヒータ4を有し基板1を加熱するヒートブロック5
と、このヒートブロック5の上方に配設されワイヤ6が
挿通されたキャピラリ7と、キャピラリ7を保持するボ
ンディングアーム8と、キャピラリ7の上方に配設され
たワイヤ6を挟持するクランパ9と、クランパ9を開閉
自在に保持するクランパアーム10とを備えている。基
板1は、相対向して配設されたガイドレール20、21
のガイド溝20a、21aによりガイドされながら順次
間欠的又は連続的に図示しないフィーダで搬送される。
以上は周知の構成であるので、これ以上の説明は省略す
る。
【0012】本実施の形態においては、ガイドレール2
0、21が次のような構造となっている。一方のガイド
レール20には、ガイド溝20aの上方に長穴状の吹き
出し口20bがガイド溝20aと平行に設けられてい
る。ガイドレール20の下面にはホース継手22が設け
られており、ガイドレール20には吹き出し口20bと
ホース継手22のホース穴が連通するように気体供給路
20cが設けられている。ホース継手22には、図示し
ないホースの一端が接続され、ホースの他端は図示しな
い電磁弁、バルブを介して気体供給源に接続されてい
る。ここで、気体供給源はエア又は不活性ガスを供給す
るようになっている。
【0013】他方のガイドレール21には、前記吹き出
し口20bに対向して長穴状の吸気口21bが設けられ
ている。即ち、吸気口21bは、ガイド溝21aの上方
に該ガイド溝21aと平行に設けられている。ガイドレ
ール21の下面にはホース継手23が設けられており、
ガイドレール21には吸気口21bとホース継手23の
ホース穴が連通するように吸気路21cが設けられてい
る。ホース継手23には、図示しないホースの一端が接
続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを介
して真空供給源に接続されている。
【0014】次に作用について説明する。穴のない基板
1はヒートブロック5で加熱されながら搬送され、ボン
ディング部においてキャピラリ7によって半導体チップ
3の電極と基板1の電極との間をワイヤ6によって接続
される。基板1がヒートブロック5によって加熱される
と、接着剤2及び基板1自体の上面及び下面より有機ガ
スが発生する。
【0015】本実施の形態においては、吹き出し口20
bよりエア又は不活性ガス等の気体を吹き出させ、吸気
口21bより真空吸引している。ホース継手22のホー
ス穴に気体を供給すると、この気体は気体供給路20c
を通って吹き出し口20bより基板1の上面に吹き出
す。ホース継手23のホース穴を真空吸引すると、吸気
口21bより前記気体と共に有機ガスを吸引する。即
ち、吹き出し口20bより基板1の上面に吹き出す気体
により、前記したように上昇しようとする有機ガスは吸
気口21bの方に吹き付けられ、吸気口21bは真空吸
引しているので、前記したように気体と共に有機ガスが
吸引される。
【0016】このように、ガイド溝20a、21aの上
方に相対向して設けられた一方の吹き出し口20bより
気体を吹き出し、他方の吸気口21bより気体と共に有
機ガスを吸引する構造であるので、基板1の上面に一方
側より気体を吹き付け、他方側より気体と共に有機ガス
を吸引するので、有機ガスが舞い上がることがなく、キ
ャピラリ7、クランパ9等を汚すことがない。また穴が
ない基板1においては電極面に不着する有機ガスを綺麗
に除去できる。
【0017】図3及び図4は、前記実施の形態に吸気機
構30及び吸気用ダクト機構40を付加した第2の実施
の形態を示す。
【0018】まず、吸気機構30について説明する。ヒ
ートブロック5の両側側方には吸引パイプ31,32が
配設され、この吸引パイプ31,32の一端は連結パイ
プ33で連結されている。吸引パイプ31,32には、
上面に複数個の吸気口31a、32aがそれぞれ形成さ
れ、この吸気口31a、32aに連通するように連結パ
イプ33側から吸気路31b、32bが形成されてい
る。連結パイプ33には吸気路31b、32bに連通す
るように吸気路33aが形成され、連結パイプ33に図
示しないホース継手が接続されている。ホース継手に
は、図示しないホースの一端が接続され、ホースの他端
は図示しない電磁弁、バルブを介して真空供給源に接続
されている。
【0019】前記した第1の実施の形態による吹き出し
口20bからの気体の吹き出し及び吸気口21bからの
真空吸引により、有機ガスの殆どを除去することができ
る。しかし、有機ガスがヒートブロック5の側方に僅か
であるが流れる恐れがある。本実施の形態においては、
ヒートブロック5の側方に流れる有機ガスを吸引パイプ
31,32の吸気口31a、32aより吸引することが
できる。
【0020】なお、図1乃至図4の各実施の形態におい
ては、吹き出し口20b及び吸気口21bを長穴状に形
成したが、多数の丸穴であっても良いことは言うまでも
ない。
【0021】次に吸気用ダクト機構40について説明す
る。クランパ9の上方には吸引用排気ダクト41が配設
されており、排気ダクト41には排気口41aが形成さ
れている。排気ダクト41の排気口41aにはダクト支
持ブロック42が固定されており、ダクト支持ブロック
42には連結パイプ43が固定されている。ダクト支持
ブロック42には、連結パイプ43の吸気口43aが排
気口41aに連通するように吸気路42aが形成されて
いる。連結パイプ43には、図示しないホースの一端が
接続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを
介して真空供給源に接続されている。ワイヤ6は、図示
しないワイヤスプールよりガイドローラ44を介してク
ランパ9に導かれるので、排気ダクト41にはワイヤ6
の通り道にワイヤガイド45が設けられている。
【0022】ところで、ワイヤボンディング装置には、
ボンディング部に設けられたヒートブロック5の前後に
図示しないプリヒートブロック及びアフターヒートブロ
ックが配設されているのが一般的である。本実施の形態
においては、ガイドレール20、21に設けた吹き出し
口20b及び吸気口21bは、ボンディング部のヒート
ブロック5のみに対応して設けた。このため、プリヒー
トブロック及びアフターヒートブロックの加熱によって
僅かであるが有機ガスが発生することがある。このよう
な有機ガスを吸気用ダクト機構40の吸引用排気ダクト
41により吸引することにより、有機ガスをより完全に
除去することができる。
【0023】また上記各実施の形態は、穴のない基板1
に適用した場合に最も効果的であることは言うまでもな
い。
【0024】
【発明の効果】本発明は、一方のガイド溝の上方に前記
基板等の上面に沿って気体を吹き出す吹き出し口を有す
る吹き出し手段を設け、他方のガイド溝の上方に前記吹
き出し口に対向して吸気口を有する吸気手段を設けたの
で、穴のない基板の上面から有機ガスが除去され、各電
極上面及びキャピラリ、クランパ等を汚すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワイヤボンディング装置の第1の実施
の形態を示す断面図である。
【図2】(a)は吹き出し口を有するガイドレールを内
側より見た図、(b)は吸気口を有するガイドレールを
内側より見た図である。
【図3】本発明のワイヤボンディング装置の第2の実施
の形態を示す断面図である。
【図4】ワークを図示省略した図3の要部平面図であ
る。
【符号の説明】
1 基板 2 接着剤 3 半導体チップ 5 ヒートブロック 6 ワイヤ 7 キャピラリ 8 ボンディングアーム 9 クランパ 20、21 ガイドレール 20a、21a ガイド溝 20b 吹き出し口 21b 吸気口 30 吸気機構 31、32 吸引パイプ 40 吸気用ダクト機構 41 吸引用排気ダクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 富視 山形県米沢市大字花沢字八木橋東3の3274 日立米沢電子株式会社内 (72)発明者 湯澤 修 東京都武蔵村山市伊奈平2丁目51番地の1 株式会社新川内 Fターム(参考) 5F044 BB01 BB15 BB20

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接着剤を介して半導体チップが搭載され
    た基板等をガイドするガイド溝を有し、相対向して配設
    された一対のガイドレールと、前記一対のガイドレール
    間に配設され前記基板等を加熱するヒートブロックとを
    備えたワイヤボンディング装置において、前記一方のガ
    イド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気体を吹き出
    す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、他方のガイ
    ド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気口を有する
    吸気手段を設けたことを特徴とするワイヤボンディング
    装置。
  2. 【請求項2】 接着剤を介して半導体チップが搭載され
    た基板等をガイドするガイド溝を有し、相対向して配設
    された一対のガイドレールと、前記一対のガイドレール
    間に配設され前記基板等を加熱するヒートブロックとを
    備えたワイヤボンディング装置において、前記一方のガ
    イド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気体を吹き出
    す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、他方のガイ
    ド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気口を有する
    吸気手段を設け、前記ヒートブロックの側方に吸気機構
    を設けたことを特徴とするワイヤボンディング装置。
  3. 【請求項3】 接着剤を介して半導体チップが搭載され
    た基板等をガイドするガイド溝を有し、相対向して配設
    された一対のガイドレールと、前記一対のガイドレール
    間に配設され前記基板等を加熱するヒートブロックとを
    備えたワイヤボンディング装置において、前記一方のガ
    イド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気体を吹き出
    す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、他方のガイ
    ド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気口を有する
    吸気手段を設け、前記ヒートブロックの側方に吸気機構
    を設け、前記ヒートブロックの上方に排気用ダクト機構
    を設けたことを特徴とするワイヤボンディング装置。
  4. 【請求項4】 前記吹き出し手段及び前記吸気手段は、
    それぞれ対応するガイドレール自体に設けられているこ
    とを特徴とする請求項1、2又は3記載のワイヤボンデ
    ィング装置。
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