JP2003158150A - 半導体チップ実装装置 - Google Patents
半導体チップ実装装置Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップ実装部品の生産性を向上するこ
とができる半導体チップ実装装置を提供する。 【解決手段】 本発明の半導体チップ実装装置は、半導
体チップ１３が実装されたリードフレーム１１を上面に
載置可能な絶縁体４，５と、リードフレーム１１に対し
て絶縁体４を介して設置され、正電極１と負電極２とを
有する双極型の静電吸着用電極３と、これら静電吸着用
電極３に直流電圧を印加する給電用電極７とを有するリ
ードフレーム固定部１０を備えている。
とができる半導体チップ実装装置を提供する。 【解決手段】 本発明の半導体チップ実装装置は、半導
体チップ１３が実装されたリードフレーム１１を上面に
載置可能な絶縁体４，５と、リードフレーム１１に対し
て絶縁体４を介して設置され、正電極１と負電極２とを
有する双極型の静電吸着用電極３と、これら静電吸着用
電極３に直流電圧を印加する給電用電極７とを有するリ
ードフレーム固定部１０を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ実装
装置に関し、特に静電吸着力を利用した半導体チップ実
装装置に関する。
装置に関し、特に静電吸着力を利用した半導体チップ実
装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体チップ実装装置としては、
バキュームポンプと、バキューム孔が穿設されたプレー
ト（このプレートにはヒータが併設されることがある）
とを有し、前記バキューム孔と前記バキュームポンプと
を接続した半導体チップ実装部分を固定する固定部を備
えた半導体チップ実装装置が知られている。
バキュームポンプと、バキューム孔が穿設されたプレー
ト（このプレートにはヒータが併設されることがある）
とを有し、前記バキューム孔と前記バキュームポンプと
を接続した半導体チップ実装部分を固定する固定部を備
えた半導体チップ実装装置が知られている。
【０００３】ここで、従来の半導体チップ実装装置の一
例としてのワイヤボンディング装置について、図面を参
照して説明する。図３は従来のワイヤボンディング装
置、特にリードフレーム固定部の上面図、図４は図３の
側面図、図５は図３の斜視図である。図３、図４及び図
５に示される従来のワイヤボンディング装置のリードフ
レーム固定部１００は、プレート１０１の上に、インナ
ーリード１０５とダイパッド（図示せず）とを備えたリ
ードフレーム１０３が設置され、このリードフレーム１
０３をクランプ１０２によってプレート１０１に確実に
押し付ける構成となっている。すなわち、このワイヤボ
ンディング装置は、固定部分を加熱しつつ、ボンディン
グを行う装置である。
例としてのワイヤボンディング装置について、図面を参
照して説明する。図３は従来のワイヤボンディング装
置、特にリードフレーム固定部の上面図、図４は図３の
側面図、図５は図３の斜視図である。図３、図４及び図
５に示される従来のワイヤボンディング装置のリードフ
レーム固定部１００は、プレート１０１の上に、インナ
ーリード１０５とダイパッド（図示せず）とを備えたリ
ードフレーム１０３が設置され、このリードフレーム１
０３をクランプ１０２によってプレート１０１に確実に
押し付ける構成となっている。すなわち、このワイヤボ
ンディング装置は、固定部分を加熱しつつ、ボンディン
グを行う装置である。
【０００４】また、プレート１０１上面のリードフレー
ム１０３のインナーリード及びダイパッドの固定位置１
０９に対応した位置には、それぞれダイパッド用バキュ
ーム小孔１０６ならびにインナーリード用小孔１０７が
形成されている。さらに、プレート１０１内には、各ダ
イパット用バキューム小孔１０６およびインナーリード
用バキューム小孔１０７に連通するバキューム孔１１０
が形成され、耐熱性のパイプ１０８によってこのバキュ
ーム孔１１０とバキュームポンプ１１１とが接続されて
いる。
ム１０３のインナーリード及びダイパッドの固定位置１
０９に対応した位置には、それぞれダイパッド用バキュ
ーム小孔１０６ならびにインナーリード用小孔１０７が
形成されている。さらに、プレート１０１内には、各ダ
イパット用バキューム小孔１０６およびインナーリード
用バキューム小孔１０７に連通するバキューム孔１１０
が形成され、耐熱性のパイプ１０８によってこのバキュ
ーム孔１１０とバキュームポンプ１１１とが接続されて
いる。
【０００５】バキュームポンプ１１１は、リードフレー
ム１０３の移送と同期して吸引をＯＮ／ＯＦＦされるも
ので、即ち、リードフレーム１０３の移送時には吸引を
行なわず、プレート１０１にセットされた際に吸引を行
う。プレート１０１にリードフレーム１０３がセットさ
れた際には、バキュームポンプ１１１の吸引をＯＮに
し、リードフレーム１０３をプレート１０１に吸着して
固定し、リードフレーム１０３のダイパッド上に載置さ
れた半導体チップ１０４の電極とインナーリード１０５
とをワイヤにより電気的に接続する。
ム１０３の移送と同期して吸引をＯＮ／ＯＦＦされるも
ので、即ち、リードフレーム１０３の移送時には吸引を
行なわず、プレート１０１にセットされた際に吸引を行
う。プレート１０１にリードフレーム１０３がセットさ
れた際には、バキュームポンプ１１１の吸引をＯＮに
し、リードフレーム１０３をプレート１０１に吸着して
固定し、リードフレーム１０３のダイパッド上に載置さ
れた半導体チップ１０４の電極とインナーリード１０５
とをワイヤにより電気的に接続する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のワイヤボンディング装置においては、リードフレー
ムの固定に真空吸着力を利用したものであるため、吸着
固定するリードフレームの寸法、形状に応じてバキュー
ム孔の穿設位置の変更が必要となる。そのため、吸着固
定するリードフレームに応じた多種類のプレート、また
はプレートとリードフレームとの間に装着するアダプタ
（以下、単にアダプタという）の作成が必要となるので
コスト高となり、また、プレートやアダプタの交換によ
り時間ロスが生じて半導体チップ実装部品の生産性が低
いという問題点を有するものであった。
来のワイヤボンディング装置においては、リードフレー
ムの固定に真空吸着力を利用したものであるため、吸着
固定するリードフレームの寸法、形状に応じてバキュー
ム孔の穿設位置の変更が必要となる。そのため、吸着固
定するリードフレームに応じた多種類のプレート、また
はプレートとリードフレームとの間に装着するアダプタ
（以下、単にアダプタという）の作成が必要となるので
コスト高となり、また、プレートやアダプタの交換によ
り時間ロスが生じて半導体チップ実装部品の生産性が低
いという問題点を有するものであった。
【０００７】そのため、最近、静電吸着力を利用した半
導体チップ実装装置が提案されているが、この静電吸着
力を利用した半導体チップ実装装置は、リードフレーム
と単極構造の電極との間に直流電圧を印加するタイプの
ものであり、リードフレームに電気的なコンタクトを取
ることが必要となるため、依然としてリードフレームの
形状変化に対応できなかった。また、リードフレームに
ある程度の電圧が印加されるため、場合によっては半導
体チップに電流が流れて半導体チップが破損する恐れも
ある、という新たな問題点を有するものであった。
導体チップ実装装置が提案されているが、この静電吸着
力を利用した半導体チップ実装装置は、リードフレーム
と単極構造の電極との間に直流電圧を印加するタイプの
ものであり、リードフレームに電気的なコンタクトを取
ることが必要となるため、依然としてリードフレームの
形状変化に対応できなかった。また、リードフレームに
ある程度の電圧が印加されるため、場合によっては半導
体チップに電流が流れて半導体チップが破損する恐れも
ある、という新たな問題点を有するものであった。
【０００８】本発明は、上記従来の技術が有する問題点
に鑑みてなされたものであり、そのために具体的に設定
された課題は、吸着固定する被実装部材に応じた多種類
のプレートやアダプタの作成が必要でなく、また、プレ
ートやアダプタの交換による時間ロスの発生がなく、し
かも半導体チップの破損がなく、もって、半導体チップ
実装部品の生産性を飛躍的に高めることができる半導体
チップ実装装置を提供することにある。
に鑑みてなされたものであり、そのために具体的に設定
された課題は、吸着固定する被実装部材に応じた多種類
のプレートやアダプタの作成が必要でなく、また、プレ
ートやアダプタの交換による時間ロスの発生がなく、し
かも半導体チップの破損がなく、もって、半導体チップ
実装部品の生産性を飛躍的に高めることができる半導体
チップ実装装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る半導体チップ実装装置は、半導体チ
ップが実装される被実装部材を上面に載置可能な絶縁体
と、前記被実装部材に対して前記絶縁体を介して設置さ
れ、正の電圧が印加される正電極と負の電圧が印加され
る負電極とを有する双極型電極と、該双極型電極に直流
電圧を印加する電圧印加手段とを有する被実装部材固定
手段を備えたことを特徴としている。
めに、本発明に係る半導体チップ実装装置は、半導体チ
ップが実装される被実装部材を上面に載置可能な絶縁体
と、前記被実装部材に対して前記絶縁体を介して設置さ
れ、正の電圧が印加される正電極と負の電圧が印加され
る負電極とを有する双極型電極と、該双極型電極に直流
電圧を印加する電圧印加手段とを有する被実装部材固定
手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】本発明者は、真空吸着力に替えて静電吸着
力を利用すれば、吸着固定する被実装部材（例えばリー
ドフレーム）の寸法、形状に応じてバキューム孔の穿設
位置の変更が必要ではなく（そもそも、吸着固定するた
めのバキューム孔を穿設する必要がない）、吸着固定す
る被実装部材に応じた多種類のプレートやアダプタの作
成が必要ではなく、そのため、プレートやアダプタの交
換により時間ロスが生じて半導体チップ実装部品の生産
性が低くなることがないことを究明した。さらに、静電
吸着力を発揮させるための内部電極として、従来の単極
型電極に代えて、正電極と負電極とを有する双極型電極
を用いれば、電荷が正または負の一方に帯電することに
よる半導体チップ上面の帯電を低減できるので、半導体
チップが破損することがないことを究明した。
力を利用すれば、吸着固定する被実装部材（例えばリー
ドフレーム）の寸法、形状に応じてバキューム孔の穿設
位置の変更が必要ではなく（そもそも、吸着固定するた
めのバキューム孔を穿設する必要がない）、吸着固定す
る被実装部材に応じた多種類のプレートやアダプタの作
成が必要ではなく、そのため、プレートやアダプタの交
換により時間ロスが生じて半導体チップ実装部品の生産
性が低くなることがないことを究明した。さらに、静電
吸着力を発揮させるための内部電極として、従来の単極
型電極に代えて、正電極と負電極とを有する双極型電極
を用いれば、電荷が正または負の一方に帯電することに
よる半導体チップ上面の帯電を低減できるので、半導体
チップが破損することがないことを究明した。
【００１１】例えば正電極、負電極の形状として、正電
極、負電極がともに複数の分岐部を有するとともに、正
電極の各分岐部と負電極の各分岐部とを平面的に交互に
組み合せて配置することが好ましい。この構成によれ
ば、正電極と負電極が吸着面内に略均一に配置されるこ
ととなり、被実装部材全体にわたって略均一な静電吸着
力が得られるとともに、より確実に帯電を防止すること
ができる。
極、負電極がともに複数の分岐部を有するとともに、正
電極の各分岐部と負電極の各分岐部とを平面的に交互に
組み合せて配置することが好ましい。この構成によれ
ば、正電極と負電極が吸着面内に略均一に配置されるこ
ととなり、被実装部材全体にわたって略均一な静電吸着
力が得られるとともに、より確実に帯電を防止すること
ができる。
【００１２】また、本発明者は、正電極と負電極の面積
比が１：０．５〜１：２．０であると、実質的に、電荷
が正または負の一方に帯電して半導体チップが破損する
ことがないことを究明した。従って、本発明の半導体チ
ップ実装装置において、正電極と負電極の面積比は１：
０．５〜１：２．０であることが好ましい。
比が１：０．５〜１：２．０であると、実質的に、電荷
が正または負の一方に帯電して半導体チップが破損する
ことがないことを究明した。従って、本発明の半導体チ
ップ実装装置において、正電極と負電極の面積比は１：
０．５〜１：２．０であることが好ましい。
【００１３】更に、本発明者は、正電極と負電極との間
隔が０．５〜３ｍｍであると、正電極と負電極との電極
間の絶縁破壊がなく、また、被実装部材の全域におい
て、静電吸着力がほぼ均一となり、被実装部材の浮き上
がりがないことを究明した。従って、本発明の半導体チ
ップ実装装置において、正電極と負電極との間隔は０．
５〜３ｍｍであることが好ましい。
隔が０．５〜３ｍｍであると、正電極と負電極との電極
間の絶縁破壊がなく、また、被実装部材の全域におい
て、静電吸着力がほぼ均一となり、被実装部材の浮き上
がりがないことを究明した。従って、本発明の半導体チ
ップ実装装置において、正電極と負電極との間隔は０．
５〜３ｍｍであることが好ましい。
【００１４】更に、本発明者は、被実装部材が常に双極
型電極の形成領域内の上方に吸着固定されるように双極
型電極の大きさおよび形状を設定しておけば、この双極
型電極より小型の被実装部材であれば、いかなる大きさ
の被実装部材をも吸着固定することが可能となることを
究明した。従って、本発明の半導体チップ実装装置にお
いて、被実装部材が双極型電極の形成領域内の上方に吸
着固定されるよう、双極型電極の大きさおよび形状が設
定されていることが好ましい。
型電極の形成領域内の上方に吸着固定されるように双極
型電極の大きさおよび形状を設定しておけば、この双極
型電極より小型の被実装部材であれば、いかなる大きさ
の被実装部材をも吸着固定することが可能となることを
究明した。従って、本発明の半導体チップ実装装置にお
いて、被実装部材が双極型電極の形成領域内の上方に吸
着固定されるよう、双極型電極の大きさおよび形状が設
定されていることが好ましい。
【００１５】更に、本発明者は、前記絶縁体の、被実装
部材が吸着固定される位置には、真空吸引用、ガス噴出
用の少なくともいずれか一方の機能を有する孔が穿設さ
れ、静電吸着と真空吸着とを併用すると共に、この孔か
ら実装処理後にガスを噴出させると、初期吸着特性の向
上が図られ、しかも、実装処理後のボードの脱離性の向
上が図られることを究明した。従って、本発明の半導体
チップ実装装置において、絶縁体の、被実装部材が吸着
固定される位置には、真空吸引用、ガス噴出用の少なく
ともいずれか一方の機能を有する孔が穿設されているの
が好ましい。
部材が吸着固定される位置には、真空吸引用、ガス噴出
用の少なくともいずれか一方の機能を有する孔が穿設さ
れ、静電吸着と真空吸着とを併用すると共に、この孔か
ら実装処理後にガスを噴出させると、初期吸着特性の向
上が図られ、しかも、実装処理後のボードの脱離性の向
上が図られることを究明した。従って、本発明の半導体
チップ実装装置において、絶縁体の、被実装部材が吸着
固定される位置には、真空吸引用、ガス噴出用の少なく
ともいずれか一方の機能を有する孔が穿設されているの
が好ましい。
【００１６】前記被実装部材としては、例えばリードフ
レーム、またはフリップチップボンディング用のボード
のいずれかであってよい。
レーム、またはフリップチップボンディング用のボード
のいずれかであってよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１、図２を参照して説明する。ここでは、本発明の半導
体チップ実装装置の一例として、ワイヤボンディング装
置を例にとり説明する。図１は本実施形態のワイヤボン
ディング装置のうち、特にリードフレーム固定部の構成
を示す側面図である。
１、図２を参照して説明する。ここでは、本発明の半導
体チップ実装装置の一例として、ワイヤボンディング装
置を例にとり説明する。図１は本実施形態のワイヤボン
ディング装置のうち、特にリードフレーム固定部の構成
を示す側面図である。
【００１８】図１に示すように、本実施形態のワイヤボ
ンディング装置のリードフレーム固定部（被実装部材固
定手段）１０は、第１の絶縁体５の表面上に形成された
正電極１と負電極２からなる双極型の静電吸着用電極３
（以下、単に静電吸着用電極という）が第２の絶縁体４
で被覆されたものである。そして、この第２の絶縁体４
の表面が、半導体チップ１３が搭載されたリードフレー
ム（被実装部材）１１を載置して静電吸着する静電吸着
面６を有し、静電吸着用電極３に直流電圧を印加する給
電用電極７（電圧印加手段）を備えた構造となってい
る。また、リードフレーム固定部１０全体の平面形状
は、矩形型、円形型等であってよく、特に限定されな
い。
ンディング装置のリードフレーム固定部（被実装部材固
定手段）１０は、第１の絶縁体５の表面上に形成された
正電極１と負電極２からなる双極型の静電吸着用電極３
（以下、単に静電吸着用電極という）が第２の絶縁体４
で被覆されたものである。そして、この第２の絶縁体４
の表面が、半導体チップ１３が搭載されたリードフレー
ム（被実装部材）１１を載置して静電吸着する静電吸着
面６を有し、静電吸着用電極３に直流電圧を印加する給
電用電極７（電圧印加手段）を備えた構造となってい
る。また、リードフレーム固定部１０全体の平面形状
は、矩形型、円形型等であってよく、特に限定されな
い。
【００１９】また、静電吸着用電極３は、リードフレー
ム固定部１０の平面形状に応じて、例えば図２（ａ）に
示すように、正電極１、負電極２がともに直線状に延び
て略直角に屈曲する複数の分岐部１ａ，２ａをそれぞれ
有するものとし、正電極１の各分岐部１ａと負電極２の
各分岐部２ａとを平面的に交互に組み合わせて全体が矩
形状の構成とすることができる。あるいは、図２（ｂ）
に示すように、正電極１、負電極２がともに曲線状に延
びる複数の分岐部１ａ，２ａをそれぞれ有するものと
し、正電極１の各分岐部１ａと負電極２の各分岐部２ａ
とを平面的に交互に組み合わせて全体が円形状の構成と
することができる。
ム固定部１０の平面形状に応じて、例えば図２（ａ）に
示すように、正電極１、負電極２がともに直線状に延び
て略直角に屈曲する複数の分岐部１ａ，２ａをそれぞれ
有するものとし、正電極１の各分岐部１ａと負電極２の
各分岐部２ａとを平面的に交互に組み合わせて全体が矩
形状の構成とすることができる。あるいは、図２（ｂ）
に示すように、正電極１、負電極２がともに曲線状に延
びる複数の分岐部１ａ，２ａをそれぞれ有するものと
し、正電極１の各分岐部１ａと負電極２の各分岐部２ａ
とを平面的に交互に組み合わせて全体が円形状の構成と
することができる。
【００２０】これら静電吸着用電極３は、モリブデンや
タングステンなどの高融点金属や、タンタルカーバイト
や炭化珪素等を含む導電性セラミックスで形成されてい
る。そして、静電吸着用電極３は、図２（ａ）、（ｂ）
に示すように、正電極１と負電極２とが略均一、例え
ば、正電極１と負電極２の面積比が１：０．５〜１：
２．０、好ましくは１：０．９〜１：１．１となるよう
配置するのがよい。その場合、リードフレーム１１上に
搭載された半導体チップ１３に電荷が正または負のいず
れか一方に帯電して半導体チップ１３が破損することは
ない。すなわち、正電極１と負電極２の面積比が前記の
範囲外となると、リードフレーム１１上に搭載された半
導体チップ１３に誘起される正および負の電荷量の不均
衡が増加し、この電荷量の不均衡が半導体チップ１３が
搭載されたリードフレーム１３の離脱時にリーク電流と
なり、このリーク電流が半導体チップ１３の破損につな
がる。したがって、正電極１と負電極２の面積比を前記
の範囲内とすることにより、このような電荷量の不均衡
を小さくすることができ、リーク電流を半導体チップ１
３の破損が問題とならない程度に小さくすることができ
る。
タングステンなどの高融点金属や、タンタルカーバイト
や炭化珪素等を含む導電性セラミックスで形成されてい
る。そして、静電吸着用電極３は、図２（ａ）、（ｂ）
に示すように、正電極１と負電極２とが略均一、例え
ば、正電極１と負電極２の面積比が１：０．５〜１：
２．０、好ましくは１：０．９〜１：１．１となるよう
配置するのがよい。その場合、リードフレーム１１上に
搭載された半導体チップ１３に電荷が正または負のいず
れか一方に帯電して半導体チップ１３が破損することは
ない。すなわち、正電極１と負電極２の面積比が前記の
範囲外となると、リードフレーム１１上に搭載された半
導体チップ１３に誘起される正および負の電荷量の不均
衡が増加し、この電荷量の不均衡が半導体チップ１３が
搭載されたリードフレーム１３の離脱時にリーク電流と
なり、このリーク電流が半導体チップ１３の破損につな
がる。したがって、正電極１と負電極２の面積比を前記
の範囲内とすることにより、このような電荷量の不均衡
を小さくすることができ、リーク電流を半導体チップ１
３の破損が問題とならない程度に小さくすることができ
る。
【００２１】リードフレーム固定部１０の大きさは、半
導体チップ１３が搭載されたリードフレーム１１の大き
さに合わせて任意に設定可能であるが、静電吸着用電極
３の形成領域内にリ−ドフレーム１１が吸着固定される
ように、半導体チップ１３を搭載するリードフレーム１
１よりも大型に形成しておくことが望ましい。このよう
に、静電吸着用電極３が大型に形成されていると、この
静電吸着用電極３より小型のリードフレーム１１であれ
ば、いかなる大きさのリードフレーム１１をも吸着固定
することが可能となり、しかも、静電吸着用電極３内の
任意の位置に吸着固定することができる。
導体チップ１３が搭載されたリードフレーム１１の大き
さに合わせて任意に設定可能であるが、静電吸着用電極
３の形成領域内にリ−ドフレーム１１が吸着固定される
ように、半導体チップ１３を搭載するリードフレーム１
１よりも大型に形成しておくことが望ましい。このよう
に、静電吸着用電極３が大型に形成されていると、この
静電吸着用電極３より小型のリードフレーム１１であれ
ば、いかなる大きさのリードフレーム１１をも吸着固定
することが可能となり、しかも、静電吸着用電極３内の
任意の位置に吸着固定することができる。
【００２２】正電極１と負電極２との間隔は、０．５〜
３ｍｍの範囲とすることが好ましく、正電極１と負電極
２との間隔を前記範囲内とすることにより、通常の印加
電圧である数１０００Ｖ以下の印加電圧下で正電極１と
負電極２との電極間の絶縁破壊がなく、また、半導体チ
ップ１２が搭載されたリードフレーム１１の全域におい
て、静電吸着力がほぼ均一となり、リードフレーム１１
の部分的な浮き上がりがない。
３ｍｍの範囲とすることが好ましく、正電極１と負電極
２との間隔を前記範囲内とすることにより、通常の印加
電圧である数１０００Ｖ以下の印加電圧下で正電極１と
負電極２との電極間の絶縁破壊がなく、また、半導体チ
ップ１２が搭載されたリードフレーム１１の全域におい
て、静電吸着力がほぼ均一となり、リードフレーム１１
の部分的な浮き上がりがない。
【００２３】絶縁体４、５の、半導体チップ１３が搭載
されたリードフレーム１１が吸着固定される位置には、
真空吸着用及びガス噴出用の孔１２が穿設され、この孔
１２はバキュームポンプおよびガス注入装置に連通する
ようになっている。この構成により、静電吸着用電極３
に直流電圧を印加すると同時にバキュームポンプを作動
させ、前記孔１２を通じて半導体チップ１３が搭載され
たリードフレーム１１を真空吸引して、リードフレーム
１１を静電吸着力と真空吸引力とを併用して吸着する
と、短時間のうちにリードフレーム１１を所定の吸着力
で吸着することができ、初期吸着特性を大幅に向上させ
ることができる。また、実装作業が完了した後にリード
フレーム１１を脱離させる際に、この孔１２からガスを
噴出させると、実装処理後のリードフレーム１１の脱離
性の向上を大幅に向上させることができる。
されたリードフレーム１１が吸着固定される位置には、
真空吸着用及びガス噴出用の孔１２が穿設され、この孔
１２はバキュームポンプおよびガス注入装置に連通する
ようになっている。この構成により、静電吸着用電極３
に直流電圧を印加すると同時にバキュームポンプを作動
させ、前記孔１２を通じて半導体チップ１３が搭載され
たリードフレーム１１を真空吸引して、リードフレーム
１１を静電吸着力と真空吸引力とを併用して吸着する
と、短時間のうちにリードフレーム１１を所定の吸着力
で吸着することができ、初期吸着特性を大幅に向上させ
ることができる。また、実装作業が完了した後にリード
フレーム１１を脱離させる際に、この孔１２からガスを
噴出させると、実装処理後のリードフレーム１１の脱離
性の向上を大幅に向上させることができる。
【００２４】なお、ここでは、一つの孔１２が真空吸着
用、ガス噴出用の双方の機能を兼ねる構成としたので、
初期吸着特性の向上と実装作業後の脱離性の向上の双方
を実現することができた。しかしながら、いずれか一方
の効果が得られればよい場合には、孔１２をバキューム
ポンプのみと接続して真空吸着用とするか、もしくはガ
ス注入装置のみと接続してガス噴出用とすればよい。ま
た、孔１２の位置は、図１に示すように、リードフレー
ム１１のダイパッドの位置に相当するリードフレーム固
定部１０の略中央か、もしくはリードフレーム１１の枠
部の位置に相当するリードフレーム固定部１０の周縁部
とすることが好ましい。それ以外の個所に設けると、イ
ンナーリード１１の形状や数によっては、孔１２の上方
にリードフレーム１１が位置しない場合も生じ、真空吸
着用やガス噴出用の孔を設けた意味がないからである。
用、ガス噴出用の双方の機能を兼ねる構成としたので、
初期吸着特性の向上と実装作業後の脱離性の向上の双方
を実現することができた。しかしながら、いずれか一方
の効果が得られればよい場合には、孔１２をバキューム
ポンプのみと接続して真空吸着用とするか、もしくはガ
ス注入装置のみと接続してガス噴出用とすればよい。ま
た、孔１２の位置は、図１に示すように、リードフレー
ム１１のダイパッドの位置に相当するリードフレーム固
定部１０の略中央か、もしくはリードフレーム１１の枠
部の位置に相当するリードフレーム固定部１０の周縁部
とすることが好ましい。それ以外の個所に設けると、イ
ンナーリード１１の形状や数によっては、孔１２の上方
にリードフレーム１１が位置しない場合も生じ、真空吸
着用やガス噴出用の孔を設けた意味がないからである。
【００２５】絶縁体４、５は、アルミナ、窒化アルミニ
ウムなどからなるセラミックス焼結体から形成され、こ
の半導体チップ実装装置の使用温度下での体積固有抵抗
値が１０7Ωｃｍ〜１０13Ωｃｍの範囲内となるように
形成されている。体積固有抵抗値が１０7Ωｃｍを下回
ると充分な静電吸着力を確保できず、一方、体積固有抵
抗値が１０13Ωｃｍを超えると静電吸着後の脱離性が低
下する。
ウムなどからなるセラミックス焼結体から形成され、こ
の半導体チップ実装装置の使用温度下での体積固有抵抗
値が１０7Ωｃｍ〜１０13Ωｃｍの範囲内となるように
形成されている。体積固有抵抗値が１０7Ωｃｍを下回
ると充分な静電吸着力を確保できず、一方、体積固有抵
抗値が１０13Ωｃｍを超えると静電吸着後の脱離性が低
下する。
【００２６】半導体チップ１３が搭載されたリードフレ
ーム１１を載置して静電吸着する静電吸着面６は、平面
度が５０μｍ以下とされている。平面度が５０μｍを超
えると、リードフレーム１２の静電吸着時に片当たりが
生じ好ましくない。また、前記静電吸着面６の表面粗さ
Ｒａ（中心線平均粗さ）は１μｍ以下となるよう鏡面研
磨されている。表面粗さＲａが１μｍを超えると、吸着
力が低下する他、リードフレーム１１を実装後に移動さ
せる際に、滑り性が悪化して、リードフレーム１１の裏
面に傷が生じやすくなるので好ましくない。
ーム１１を載置して静電吸着する静電吸着面６は、平面
度が５０μｍ以下とされている。平面度が５０μｍを超
えると、リードフレーム１２の静電吸着時に片当たりが
生じ好ましくない。また、前記静電吸着面６の表面粗さ
Ｒａ（中心線平均粗さ）は１μｍ以下となるよう鏡面研
磨されている。表面粗さＲａが１μｍを超えると、吸着
力が低下する他、リードフレーム１１を実装後に移動さ
せる際に、滑り性が悪化して、リードフレーム１１の裏
面に傷が生じやすくなるので好ましくない。
【００２７】また、静電吸着用電極３の下部には、加熱
手段または冷却手段が設けられていてもよく、半導体チ
ップが搭載されたリードフレーム１１を加熱または冷却
しつつ、半導体チップ１３を実装することもできる。
手段または冷却手段が設けられていてもよく、半導体チ
ップが搭載されたリードフレーム１１を加熱または冷却
しつつ、半導体チップ１３を実装することもできる。
【００２８】本実施形態のワイヤボンディング装置のリ
ードフレーム固定部１０によれば、吸着固定するリード
フレーム１１の寸法、形状に応じて多種類のジグを準備
しておく必要がなく、種々のリードフレームに対応可能
であるため、ジグの交換等により時間ロスが生じるよう
なこともなく、半導体デバイスの生産性を向上させるこ
とができる。さらに、静電吸着力を発揮させるための内
部電極として、正電極１と負電極２とを有する双極型の
静電吸着用電極３を用いているので、電荷が正または負
の一方に帯電することによる半導体チップ１３上面の帯
電を低減でき、半導体チップ１３が破損することがな
い。
ードフレーム固定部１０によれば、吸着固定するリード
フレーム１１の寸法、形状に応じて多種類のジグを準備
しておく必要がなく、種々のリードフレームに対応可能
であるため、ジグの交換等により時間ロスが生じるよう
なこともなく、半導体デバイスの生産性を向上させるこ
とができる。さらに、静電吸着力を発揮させるための内
部電極として、正電極１と負電極２とを有する双極型の
静電吸着用電極３を用いているので、電荷が正または負
の一方に帯電することによる半導体チップ１３上面の帯
電を低減でき、半導体チップ１３が破損することがな
い。
【００２９】以上、被実装部材を、半導体チップが既に
搭載されたリードフレームとした場合を例にとり、本発
明の半導体チップ実装装置を詳細に説明したが、本発明
はこれに限定されるものではない。本発明の特徴点は被
実装部材の固定部分にあるため、例えばワイヤーボンデ
ィングの前工程で用いる装置である、リードフレームの
ダイパッド上に半導体チップをマウントするマウンター
にも本発明を適用することができる。
搭載されたリードフレームとした場合を例にとり、本発
明の半導体チップ実装装置を詳細に説明したが、本発明
はこれに限定されるものではない。本発明の特徴点は被
実装部材の固定部分にあるため、例えばワイヤーボンデ
ィングの前工程で用いる装置である、リードフレームの
ダイパッド上に半導体チップをマウントするマウンター
にも本発明を適用することができる。
【００３０】また、本発明の半導体チップ実装装置は、
被実装部材がフリップチップボンディングと呼ばれるノ
ンワイヤボンディング方法に用いられるフリップチップ
ボンディング用のボードであってもよい。フリップチッ
プボンディングと呼ばれるノンワイヤボンディング方法
は、ワイヤボンディング方法と比較して大幅に半導体チ
ップの実装効率を向上させることが可能なボンディング
方法であり、半導体チップ内の配線部分とボードとの間
に金パンプ等の導電性ボンディング材を置き、ヒータに
より前記導電性ボンディング材を加熱して半導体チップ
とフリップチップボンディング用のボードとをボンディ
ングするものである。
被実装部材がフリップチップボンディングと呼ばれるノ
ンワイヤボンディング方法に用いられるフリップチップ
ボンディング用のボードであってもよい。フリップチッ
プボンディングと呼ばれるノンワイヤボンディング方法
は、ワイヤボンディング方法と比較して大幅に半導体チ
ップの実装効率を向上させることが可能なボンディング
方法であり、半導体チップ内の配線部分とボードとの間
に金パンプ等の導電性ボンディング材を置き、ヒータに
より前記導電性ボンディング材を加熱して半導体チップ
とフリップチップボンディング用のボードとをボンディ
ングするものである。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
絶縁体の内部に、静電吸着用電極を設け、静電吸着力に
よって被実装部材を吸着固定するようにしたので、被実
装部材の形状が変化しても対応可能である。このため、
被実装部材の切り替えに要する時間を短縮することがで
きるので、半導体チップ実装部品の生産性を大幅に向上
することができる。また、前記静電吸着用電極を、正電
極と負電極とを有する双極型電極としたので、半導体チ
ップに帯電される電荷に偏りがなく、半導体チップが破
損することもないので、半導体チップ実装部品の歩留ま
りを大幅に上げることができる。
絶縁体の内部に、静電吸着用電極を設け、静電吸着力に
よって被実装部材を吸着固定するようにしたので、被実
装部材の形状が変化しても対応可能である。このため、
被実装部材の切り替えに要する時間を短縮することがで
きるので、半導体チップ実装部品の生産性を大幅に向上
することができる。また、前記静電吸着用電極を、正電
極と負電極とを有する双極型電極としたので、半導体チ
ップに帯電される電荷に偏りがなく、半導体チップが破
損することもないので、半導体チップ実装部品の歩留ま
りを大幅に上げることができる。
【図１】 本発明の一実施の形態のワイヤボンディング
装置のリードフレーム固定部を示す断面図である。
装置のリードフレーム固定部を示す断面図である。
【図２】 （ａ）、（ｂ）ともに同、リードフレーム固
定部の静電吸着用電極の形状の例を示す平面図である。
定部の静電吸着用電極の形状の例を示す平面図である。
【図３】 従来のワイヤボンディング装置のリードフレ
ーム固定部の一例を示す平面図である。
ーム固定部の一例を示す平面図である。
【図４】 同、側面図である。
【図５】 同、斜視図である。
１ 正電極
２ 負電極
３ 静電吸着用電極
４ 第２の絶縁体
５ 第１の絶縁体
６ 静電吸着面
７ 給電用電極（電圧印加手段）
１０ リードフレーム固定部（被実装部材固定手段）
１１ リードフレーム（被実装部材）
１２ 孔
１３ 半導体チップ
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体チップが実装される被実装部材を
上面に載置可能な絶縁体と、前記被実装部材に対して前
記絶縁体を介して設置され、正の電圧が印加される正電
極と負の電圧が印加される負電極とを有する双極型電極
と、該双極型電極に直流電圧を印加する電圧印加手段と
を有する被実装部材固定手段を備えたことを特徴とする
半導体チップ実装装置。 - 【請求項２】 前記正電極、前記負電極がともに複数の
分岐部を有するとともに、前記正電極の各分岐部と前記
負電極の各分岐部とが平面的に交互に組み合わされて配
置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体
チップ実装装置。 - 【請求項３】 前記正電極と負電極の面積比率は、１：
０．５〜１：２．０であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の半導体チップ実装装置。 - 【請求項４】 前記正電極と負電極との間隔は、０．５
〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれか一項に記載の半導体チップ実装装置。 - 【請求項５】 前記被実装部材が前記双極型電極の形成
領域内の上方に吸着固定されるよう、前記双極型電極の
大きさおよび形状が設定されていることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれか一項に記載の半導体チップ実
装装置。 - 【請求項６】 前記絶縁体の、前記被実装部材が吸着固
定される位置には、真空吸引用、ガス噴出用の少なくと
もいずれか一方の機能を有する孔が穿設されていること
を特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の
半導体チップ実装装置。 - 【請求項７】 前記被実装部材は、リードフレームであ
ることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に
記載の半導体チップ実装装置。 - 【請求項８】 前記被実装部材は、フリップチップボン
ディング用のボードであることを特徴とする請求項１な
いし６のいずれか一項に記載の半導体チップ実装装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001358161A JP2003158150A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 半導体チップ実装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001358161A JP2003158150A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 半導体チップ実装装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003158150A true JP2003158150A (ja) | 2003-05-30 |
Family
ID=19169386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001358161A Pending JP2003158150A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 半導体チップ実装装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003158150A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014046052A1 (ja) * | 2012-09-23 | 2016-08-18 | 国立大学法人東北大学 | チップ支持基板、チップ支持方法、三次元集積回路、アセンブリ装置及び三次元集積回路の製造方法 |
| WO2020241200A1 (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 配線部材 |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001358161A patent/JP2003158150A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014046052A1 (ja) * | 2012-09-23 | 2016-08-18 | 国立大学法人東北大学 | チップ支持基板、チップ支持方法、三次元集積回路、アセンブリ装置及び三次元集積回路の製造方法 |
| WO2020241200A1 (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 配線部材 |
| JP2020194735A (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 配線部材 |
| CN113874963A (zh) * | 2019-05-29 | 2021-12-31 | 株式会社自动网络技术研究所 | 配线构件 |
| JP7238604B2 (ja) | 2019-05-29 | 2023-03-14 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 配線部材 |
| JP7409527B2 (ja) | 2019-05-29 | 2024-01-09 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 配線部材 |
| CN113874963B (zh) * | 2019-05-29 | 2024-04-26 | 株式会社自动网络技术研究所 | 配线构件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040615 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050309 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050513 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060606 |