JP2005340677A - ワイヤボンダの押さえパーツおよび支持パーツ - Google Patents

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Abstract

【課題】半導体装置の組立におけるワイヤボンド工程で使用する多品種対応の押さえパーツにおいて、従来の押さえパーツでは、逆ボンド時の半導体チップとは逆の外周方向に移動するループ形成動作で、ワイヤが長い場合や外周方向に移動する動作の設定角度が水平に近い場合は、キャピラリが押さえパーツに衝突してしまうため、ループ形成に関する曲げ位置や曲げ角度の条件に制約が付き所望のループを形成できないという課題があった。
【解決手段】押さえパーツ４１の半導体装置の周辺を押さえる押圧部４６に隣接する外側に中空となった中空部４７を設けることで、ワイヤが長い場合や外周方向に移動する動作の設定角度が水平に近い場合でも、キャピラリの押さえパーツ４１への衝突の発生を防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置の組立におけるワイヤボンド工程で使用する多品種対応可能の押さえパーツおよび支持パーツに関するものである。
まず、以下の説明で用いる半導体装置について説明する。図８は、半導体装置のリードフレームの平面図である。１１はリードフレームであり、半導体装置１２となる部分が複数個配置されている。このリードフレーム１１では、材料の使用効率を大きくできるよう、また樹脂封止工程において半導体装置１２のサイズによらない共通の金型を使用するとともに、個片化工程は半導体装置１２のサイズに応じてカット位置の指示変更のみ行えばよいパッケージダイシングにより行うことで、切り替え作業を少なくして工程の稼動効率を大きくできるよう、半導体装置１２となる部分が封止金型サイズ内でマトリックス状にダイシング幅の間隔で隣接して高密度に配置されている。
次に、ワイヤボンド工程で使用する多品種対応の従来の押さえパーツと従来の支持パーツについて説明する。図９は、ワイヤボンド工程で半導体装置１２を上方から押さえる従来の押さえパーツの斜視図である。押さえパーツ１３の両端部は、一段高くなっており、ワイヤボンダに取り付けるための取り付け部１４，１５となっている。取り付け部１４，１５には、それぞれ丸穴の位置決め穴１６、長穴の位置決め穴１７が設けられている。この押さえパーツ１３のワイヤボンダに対する取り付け、取り外しは、ねじによる締結等はなしで簡単に行うことができる。取り付け工程は、ワイヤボンダ側に設けられて押さえパーツ１３の厚さ方向に弾性的に押圧されている押圧球（図示せず）が位置決め穴１６，１７に入るまで、押さえパーツ１３を押し込むことで行われる。また、取り外し工程は、位置決め穴１６，１７から弾性的に押圧されている押圧球(図示せず)が抜けるよう、押さえパーツ１３を引き抜くことで行われる。押さえパーツ１３の長手方向の中央部には、半導体装置１２に対応した押圧部１８が形成されている。半導体装置１２の周辺の押圧の仕方は種々可能ではあるが、ワイヤボンド位置にあるすべての半導体装置１２の四囲（前後左右の周囲部分）を押さえるのが、リードフレーム１１を確実に固定して良好な接合を実現するためには望ましい。このため、押さえパーツ１３の押圧部１８は、リードフレーム１１を幅方向に押さえる部分１９と長手方向に押さえる部分２０とが格子状につながった構成となっている。また、押圧部１８に隣接する部分の上方は、４方向とも傾斜面２１となっている。なお、リードフレーム１１を幅方向に押さえる部分１９同士と長手方向に押さえる部分２０同士とで囲まれる箇所３７は窓状に開口されている。
図１０は、ワイヤボンド工程で半導体装置１２を下方から支持する従来の支持パーツの斜視図である。支持パーツ２２の上面側には、リードフレーム１１の半導体装置１２となる部分の形状に対応して、吸着穴２３や段差２４からなる支持部２５が設けられている。支持パーツ２２の下面側は、ワイヤボンダ側のヒートブロック(図示せず)に対応した凹形状の取り付け部２６となっているとともに、両側は傾斜した押さえ面２７，２８となっており、押さえ面２７はワイヤボンダ側に設けられた斜面（図示せず）に押し付けられ、押さえ面２８はワイヤボンダ側に設けた部材(図示せず)により弾性的に押さえ込まれることとなる。この支持パーツ２２のワイヤボンダに対する取り付け、取り外し工程も、ねじによる締結等はなしで簡単に行うことができる。取り付け工程は、弾性的に押さえ込む部材(図示せず)を押さえ込み方向と逆に移動させながら、取り付け部２６をワイヤボンダ側のヒートブロック(図示せず)に入れることで行われ、取り外し工程も、弾性的に押さえ込む部材(図示せず)を押さえ込み方向と逆に移動させながら、支持パーツ２２を抜き取ることで行われる。
次に、押さえパーツ１３と支持パーツ２２を用いた半導体装置１２に対するワイヤボンド工程について説明する。図１１は、従来の押さえパーツ１３と支持パーツ２２の使用下でのワイヤボンド時の正面断面図である。リードフレーム１１は、支持パーツ２２と押さえパーツ１３により固定されている。リードフレーム１１に設けられたダイパッド２９にはダイボンド剤３０により半導体チップ３１が搭載されている。また、半導体チップ３１とリードフレーム１１側の端子３２とはワイヤ３３により接続される。
ワイヤボンド時は、まずリードフレーム１１が、半導体装置１２の配列ピッチ分ずつ、ワイヤボンド位置へ搬送される。搬送動作中は、押さえパーツ１３と支持パーツ２２とを開放する一方、搬送の終了段階では、ワイヤボンダ側のカメラ(図示せず)によりリードフレーム１１側のパターンを認識することで、リードフレーム１１を支持パーツ２２に対して位置決めしたあと、押さえパーツ１３と支持パーツ２２とを閉じるように挟持させてリードフレーム１１を固定する。その後、カメラ(図示せず)により、リードフレーム１１側と半導体チップ３１側とのパターンから接続箇所を求めて、まず、半導体チップ３１のパッドにボールを圧着接合し、その後ワイヤ３３を通したキャピラリ３４に微少な動作をさせて圧着接合したボールの上面形状を整え、さらにこの後、ワイヤ３３を引きちぎることで、バンプ３５を形成する。次に、キャピラリ３４から出たワイヤ３３の先端に放電によりボールを形成し、そのボールをリードフレーム１１側の端子３２へ圧着接合したあと、キャピラリ３４を上昇させて、ワイヤ３３を接続する先の半導体チップ３１とは逆の外周方向に移動してループ形成に必要な分のワイヤ３３を引き出した後、バンプ３５の直上へ移動して、ワイヤ３３の他端を圧接し、その後ワイヤ３３を引きちぎり、ワイヤ３３の先端に放電によりボールを形成する。この半導体チップ３１のパッドとリードフレーム１１側の端子３２とを接続することをワイヤ数の分、ワイヤボンド位置にある半導体装置数の分繰返す。このワイヤ３３の接続方式は、逆ボンド方式と呼ばれるもので、この接続方式を採ることにより、ワイヤ３３のループ高さＨを低く抑えて、半導体装置１２を薄くすることができる。
なお、ここで説明した多品種対応の押さえパーツと支持パーツに類した技術例が特許文献１で開示されている。
特開平８−１２４９６３号公報
しかしながら、従来の押さえパーツ１３では、押圧部１５に隣接する部分の上方は、４方向とも傾斜面となっているものの、前記逆ボンド方式でループ形成のために半導体チップ３１とは逆の外周方向に移動する動作で、ワイヤ３３が長い場合や外周方向に移動する動作の設定角度が水平に近い場合は、キャピラリ３４が押さえパーツ１３に衝突してしまうことがあるため、ループ形成に関する曲げ位置や曲げ角度の条件に制約が付き、所望のループを形成できないという第１の問題があった。
また、従来の押さえパーツ１３と支持パーツ２２では、ワイヤボンダに対する取り付け、取り外しが、ねじによる締結等はなしで簡単に行うことができて、取り付け位置も再現性のある位置となるが、押さえパーツ１３と支持パーツ２２との間に加工精度や取り付け精度に起因するずれがあった場合、それを直すことができない問題がある。つまり、品種交換作業が短時間で容易にできる反面、位置調整ができない構造であるため、半導体装置１２の配列に対して本来押さえるべき位置からずれた位置を押さえることとなり、リードフレーム１１上で半導体装置１２となる部分がダイシング幅で隣接して、パーツの加工精度や取り付け精度以上に位置決め精度が必要なものに対しては、この押さえ位置のずれがワイヤボンドの接合品質にも悪影響を及ぼすという第２の問題があった。
本発明は、上記問題を解決するもので、まず、逆ボンド方式でワイヤが長い場合や外周方向に移動する動作の設定角度が水平に近い場合でも、キャピラリが押さえパーツに衝突することなく、自由な条件でのループ形成を可能とすることを第１の目的とする。
また、自由な条件でのループ形成を可能とする押さえパーツの押さえ部を、押さえパーツ本体部に対して位置調整可能とすることで、押さえパーツと支持パーツとの位置関係を適切なものとし、半導体装置の配列に対し本来押さえるべき箇所を押さえることを可能とすることを第２の目的とする。
また、支持パーツの支持部を、支持パーツ本体部に対して位置調整可能とすることで、自由な条件でのループ形成を可能とする押さえパーツと支持パーツとの位置関係を適切なものとし、半導体装置の配列に対して本来押さえるべき箇所を押さえることを可能とすることを第３の目的とする。
さらに、支持パーツの位置調整可能とした支持部の位置調整を、自由な条件でのループ形成を可能とする押さえパーツと支持パーツをワイヤボンダに取り付けた状態で正確かつ容易に行うことを可能とすることを第４の目的とする。
上記第１の目的を達成するために本発明の押さえパーツは、ワイヤボンダに取り付けられる取り付け部と、半導体装置の周辺の１辺以上を押さえる押圧部と、前記押圧部に隣接する外側に設けられ、中空となった中空部とを備えたことを特徴とする。
また、上記第２の目的を達成するために本発明の押さえパーツは、ワイヤボンダに取り付けられる取り付け部を有する本体部と、半導体装置の周辺の１辺以上を押さえる押圧部を有して前記本体部に対して位置変化可能な一つ以上の可動部品と、前記本体部に対して前記可動部品を締結する締結手段とを備えたことを特徴とする。
また、上記第３の目的を達成するために本発明の支持パーツは、ワイヤボンダに取り付けられる取り付け部を有する本体部と、半導体装置を支持する支持部を有して前記本体部に対して位置変化可能な一つ以上の可動部品と、前記本体部に対して前記可動部品を締結する締結手段とを備えたことを特徴とする。
また、上記第４の目的を達成するために本発明のパーツ位置調整機構は、ワイヤボンダに取り付けられる本体部に対して位置変化可能な可動部品が締結手段により固定されるワイヤボンダの支持パーツと、ワイヤボンダに取り付けた状態で前記支持パーツの位置調整ができるよう前記支持パーツの締結部の上方に対応する部分を中空とした押さえパーツとからなることを特徴とする。
このように本発明の第１の目的を達成する押さえパーツにより、逆ボンド方式を用いる場合でワイヤが長い場合やループ形成のため外周方向に移動する動作の設定角度が水平に近い場合でも、キャピラリが押さえパーツに衝突することなく、自由な条件でのループ形成が可能となる。
また、本発明の第２の目的を達成する押さえパーツにより、押さえパーツの押さえ部を、押さえパーツ本体部に対して位置調整可能とすることで、押さえパーツと支持パーツとの位置関係を適切なものとし、半導体装置の配列に対し本来押さえるべき箇所を押さえることが可能となる。
また、本発明の第３の目的を達成する支持パーツにより、支持パーツの支持部を、支持パーツ本体部に対して位置調整可能とすることで、押さえパーツと支持パーツとの位置関係を適切なものとし、半導体装置の配列に対し本来押さえるべき箇所を押さえることが可能となる。
さらに、本発明の第４の目的を達成するパーツ位置調整機構より、支持パーツの位置調整可能とした支持部の位置調整を、押さえパーツと支持パーツをワイヤボンダに取り付けた状態で正確かつ容易に行うことが可能となる。
本発明の第１の目的に対応する第１の実施の形態について説明する。この第１の実施の形態は、押さえパーツの押圧部に隣接する外側を中空としたことに特徴がある。ここで、以下の説明に用いる半導体装置１２は、背景技術で説明したものと同様なものとする。
図１は本発明の第１の実施の形態における押さえパーツの斜視図である。図１に示すように、押さえパーツ４１の両端部は、一段高くなっており、ワイヤボンダに取り付けるための取り付け部４２，４３となっている。取り付け部４２，４３には、それぞれ丸穴の位置決め穴４４、長穴の位置決め穴４５が設けられている。この押さえパーツ４１のワイヤボンダに対する取り付け、取り外しは、ねじによる締結等はなしで簡単に行うことができる。取り付け工程は、ワイヤボンダ側に設けられて押さえパーツ４１の厚さ方向に弾性的に押圧されている押圧球（図示せず）が位置決め穴４４，４５に入るまで、押さえパーツ４１を押し込むことで行われる。また、取り外し工程は、位置決め穴４４，４５から弾性的に押圧されている押圧球(図示せず)が抜けるよう、押さえパーツ４１を引き抜くことで行われる。押さえパーツ４１の長手方向の中央部には、半導体装置１２に対応した押圧部４６とそれに隣接する外側に中空部４７（図１において８箇所の中空部４７）が形成されている。押さえパーツ４１の押圧部４６はリードフレーム１１の幅方向を押さえる部分４８と長手方向を押さえる部分４９とからなり、ワイヤボンド位置にある半導体装置１２の四囲（前後左右の四方の周囲部分）を押圧する構成となっている。押圧部４６に隣接する外側には、押圧部４６と押さえパーツ４１の本体部とをつなぐ連結部５０が部分的に設けられており、この連結部５０により押圧部４６を回りから吊って支持する構造となっている。なお、リードフレーム１１を幅方向に押さえる部分４８同士と長手方向に押さえる部分４９同士とで囲まれる箇所３７は窓状に開口されている。
図２は、図１に示した押さえパーツを使用した状況下でのワイヤボンド時の正面断面図である。ワイヤボンドは逆ボンド方式で行われる。まず、半導体チップ３１のパッドにボールを圧着接合し、その後ワイヤ５１を通したキャピラリ５２をわずかに上昇させて圧着接合したボールの上面形状を整えるための微少な動作をさせたあと、ワイヤ５１を引きちぎることで、バンプ５３を形成する。次に、キャピラリ５２から出たワイヤ５１の先端に放電によりボールを形成し、そのボールをリードフレーム１１側の端子３２へ圧着接合したあと、キャピラリ５２を上昇させて、ワイヤ５１を接続する先の半導体チップ３１とは逆の外周方向に移動してループ形成に必要な分のワイヤ５１を引き出した後、バンプ５３の直上へ移動して、ワイヤ５１の他端を圧接し、その後ワイヤ５１を引きちぎり、ワイヤ５１の先端に放電によりボールを形成する。図２は、キャピラリ５２がワイヤ５１を接続する先の半導体チップ３１とは逆の外周方向に最大限移動したときの状態を示している。図２に示すように、押圧部４６に隣接する外側が中空部４７となっているために、ワイヤ５１が長い場合やループ形成のため外周方向に移動する動作の設定角度が水平に近い場合でもキャピラリ５２の押さえパーツ４１への衝突は発生しない。
また、図３は、同様に第１の目的に対応する第１の実施の形態における押さえパーツの形状の変形例を示す。押さえパーツ５４の押圧部５５は、幅方向には、隣接する半導体装置１２間に対応する箇所にはなく、両端のみに設けられている。また、押圧部５５を幅方向からのみ支持しており、中空部５６は押圧部５５に隣接する外側方向のうち、長手方向のみに設けている。この押さえパーツ５４でもリードフレーム１１を固定して、中空部５６を設けた方向のワイヤ５１については、逆ボンド方式で所望のループを形成することができる。
このように本発明の第１の目的に対応する第１の実施の形態では、押さえパーツ４１、５４の押圧部４６、５５に隣接する外側に中空部４７、５６を設けることで、逆ボンド方式の動作をさせても、キャピラリ５２が押さえパーツ４１、５４に衝突することがないので、ループ形成に関する曲げ位置や曲げ角度の条件を自由に設定することができて、所望のループを形成することができる。
なお、この第１の実施の形態では、半導体装置となる部分がマトリックス状にリードフレームに配置されている場合を述べたが、半導体装置はリードフレーム以外の基板やテープに配置されているとしてもよいし、半導体装置の配置は、マトリックス状に限らず、どのような配置としてもよい。また、半導体装置の構造も種々変形可能であり、例えば半導体チップを複数個搭載したＱＦＰにも適用可能であるし、半導体チップとは逆の外周方向に移動する動作が必要な逆ボンドワイヤがない場合でも適用可能である。また、半導体装置となる部分のどの方向を押さえるかという押さえ方も種々変形可能であるし、どの方向をどの大きさで中空とするかの中空部の設け方や押圧部を押さえパーツ本体からどのように支持するかの構造も種々変形可能である。
次に、本発明の第２の目的に対応する第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態は、押さえパーツの押さえ部を、押さえパーツ本体部に対して位置調整可能としたことに特徴がある。ここで、以下の説明に用いる半導体装置および支持パーツは、背景技術で説明したものと同様なものとする。
図４は本発明の第２の実施の形態における押さえパーツの分解斜視図である。図４に示すように、押さえパーツ６１の両端部は、一段高くなっており、ワイヤボンダに取り付けるための取り付け部６２，６３となっている。取り付け部６２，６３には、それぞれ丸穴の位置決め穴６４、長穴の位置決め穴６５が設けられている。押さえパーツ６１は、押さえパーツ本体部６０と可動部品６７とから構成されている。半導体装置１２に対応した押圧部６６は、可動部品６７側に設けられており、押さえパーツ本体部６０の中央部に取り付け可能となっている。この押さえパーツ６１は、押圧部６６の周囲に中空部を設けた逆ボンド方式対応のものである。この可動部品６７の押さえパーツ本体部６０への取り付けは、可動部品６７側の４箇所に片側にざぐり穴および調整代も見込んだ径とした丸穴６９を形成し、また、押さえパーツ本体部６０側にもこれに対応してねじ穴７０を形成し、締結手段であるねじ６８を、前記可動部品６７側の丸穴６９を通して、押さえパーツ本体部６０側のねじ穴７０に４箇所で締結することで行う。可動部品６７の押圧部６６はリードフレーム１１の幅方向を押さえる部分７１と長手方向を押さえる部分７２とからなり、ワイヤボンド位置にある半導体装置１２の四囲（前後左右の四方の周囲部分）を押圧する構造となっている。
この押さえパーツ６１の位置調整方法について説明する。ワイヤボンダに、この押さえパーツ６１に対応した支持パーツ２２を取り付ける。押さえパーツ本体部６０に可動部品６７を一体的に取り付けた状態の押さえパーツ６１をワイヤボンダに向けて、このワイヤボンダ側に設けられて押さえパーツ６１の厚さ方向に弾性的に押圧されている押圧球（図示せず）が位置決め穴６４，６５に入るまで押し込むことで、押さえパーツ６１を取り付ける。両者を取り付けたあと、支持パーツ２２と押さえパーツ６１を閉じるように接合させて、カメラ(図示せず)によりずれの方向と量を見る。ずれ量が許容範囲に入らず大きい場合は、支持パーツ２２と押さえパーツ６１とを開いて、押さえパーツ本体部６０と可動部品６７とを締結しているねじ６８を緩めて可動部品６７を位置調整可能とし、可動部品６７をカメラ(図示せず)に映しながら、ずれがなくなるよう動かして再度締結を行う。その後、支持パーツ２２と押さえパーツ６１とを再度閉じて、カメラ(図示せず)によりずれ量が許容範囲に入っているかどうかを確認する。ずれ量が許容範囲に入ってない場合は、許容範囲に入るまで同じことを繰返す。このようにして、押さえパーツ６１と支持パーツ２２との位置関係を適切なものとし、半導体装置１２の配列に対し本来押さえるべき箇所を押さえることが可能となる。
この第２の実施の形態では、押さえパーツ６１の押圧部６６が設けられている可動部品６７を、押さえパーツ本体部６０に対して位置調整可能とすることで、押さえパーツ６１と支持パーツ２２との位置関係を適切なものとでき、半導体装置１２の配列に対して本来押さえるべき箇所を押さえることができる。
なお、この第２の実施の形態では、押さえパーツ本体部６０に対して移動可能な可動部品６７は１個として、可動部品６７側に丸穴６９、押さえパーツ本体部６０側にねじ穴７０を設けて押さえパーツ本体部６０に対する位置を調整可能としたが、押さえパーツ６１を構成する部品の形状や調整機構は種々変更可能である。たとえば、具体的に図示はしないが移動可能な部品（可動部品）は２個として、一方がＸ方向の調整、他方がＹ方向の調整をになう構成としてもよい。また、押さえパーツを構成する部品間の締結は、ねじによるとしたが、ねじ以外の手段によるとしてもよい。
次に、本発明の第３の目的に対応する第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態は、支持パーツの支持部を、支持パーツ本体部に対して位置調整可能としたことに特徴がある。ここで、以下の説明に用いる半導体装置は、背景技術で説明したものと同様のものであり、押さえパーツは、第１の実施の形態で説明したものと同様なものとする。
図５は、本発明の第３の実施の形態における支持パーツの分解斜視図である。この実施の形態では、支持パーツ８０が、支持パーツ本体部８５と、この支持パーツ本体部８５上に取り付けられる中間部品８６と、中間部品８６上に取り付けられる上位部品８１とから構成されている。
上位部品８１の上面側には、リードフレーム１１の半導体装置１２となる部分の形状に対応して、吸着穴８２や段差８３からなる支持部８４が設けられている。上位部品８１と支持パーツ本体部８５との間には、中間部品８６が存在する。この支持パーツ８０の位置調整機構について説明する。支持パーツ本体部８５に設けた２箇所の穴にピン８７，８８が圧入されており、これらのピン８７，８８がそれぞれ中間部品８６に設けたＸ方向の長穴８９，９０に入るように構成されており、中間部品８６は支持パーツ本体部８５に対してＸ方向に移動可能である。また、中間部品８６に設けた２箇所の穴には、ピン９１，９２が圧入されており、これらのピン９１，９２がそれぞれ上位部品８１に設けたＹ方向の長穴９３，９４に入るように構成されており、上位部品８１は中間部品８６に対してＹ方向に移動可能である。このため、上位部品８１は支持パーツ本体部８５に対して、回転することなく、同じ姿勢を保ったままＸ方向、Ｙ方向に移動可能である。中間部品８６にはＸ方向への移動量を見込んだ丸穴９５、上位部品８１には片側にざぐり穴を施し、ＸＹ方向への移動量を見込んだ大きさとした角穴９６、支持パーツ本体部８５にはこれら穴に対応するねじ穴９７がそれぞれ４箇所に設けられている。支持パーツ本体部８５への中間部品８６と上位部品８１との固定は、締結手段であるねじ９８を上位部品８１側から角穴９６、丸穴９５を通して、支持パーツ８０本体のねじ穴９７に締結することで行う。また、中間部品８６と支持パーツ本体部８５には、それぞれ上位部品８１に設けた吸着穴８２につながる吸着のための経路穴９９、１００が設けられている。支持パーツ本体部８５の下面側は、ワイヤボンダ側のヒートブロック(図示せず)に対応した凹形状の取り付け部１０１となっているとともに、両側は傾斜した押さえ面１０２，１０３となっており、押さえ面１０２はワイヤボンダ側に設けられた斜面（図示せず）に押し付けられ、押さえ面１０３はワイヤボンダ側に設けた部材(図示せず)により弾性的に押さえ込まれることとなる。
この支持パーツ８０の位置調整方法について説明する。支持パーツ８０を弾性的に押さえ込む部材(図示せず)を押さえ込み方向と逆に移動させながら、支持パーツ８０の取り付け部１０１をワイヤボンダ側のヒートブロック(図示せず)に入れることで、ワイヤボンダに、支持パーツ８０を取り付ける。また、この支持パーツ８０に対応した押さえパーツ１３をワイヤボンダに取り付ける。両者を取り付けたあと、支持パーツ８０と押さえパーツ１３を閉じるように接合させて、カメラ(図示せず)によりずれの方向と量を見て覚えておく。ずれ量が許容範囲に入らず大きい場合は、押さえパーツ１３と支持パーツ８０をワイヤボンダから取り外して、支持パーツ８０について部品間を締結しているねじ９８を緩めて、ずれ量が小となるように位置の調整をする。このときの位置の調整は、部品間の位置関係がどう変化しているかを把握できるように目印位置を設定して行うのがよい。調整したあとは、ねじ９８を締めて部品間を固定する。その後、再び支持パーツ８０と押さえパーツ１３をワイヤボンダに取り付け、支持パーツ８０と押さえパーツ１３とを閉じて、カメラ(図示せず)によりずれ量が許容範囲に入っているかどうかをみる。ずれ量が許容範囲に入ってない場合は、許容範囲に入るまで同じことを繰返す。このようにして、押さえパーツ１３と支持パーツ８０との位置関係を適切なものとし、半導体装置１２の配列に対し本来押さえるべき箇所を押さえることが可能となる。
このように本発明の第３の目的に対応する第３の実施の形態では、支持パーツ８０の支持部８４を、支持パーツ本体部８５に対してＸＹ方向に位置調整可能とすることで、押さえパーツ１３と支持パーツ８０との位置関係を適切なものとし、半導体装置１２の配列に対し本来押さえるべき箇所を押さえることができる。
なお、この第３の実施の形態では、支持パーツ本体部８５に対して移動可能な部品は２個とするとともに、それぞれがＸ方向、Ｙ方向に移動可能として、支持パーツ本体部８５に対して支持部８４の位置をＸＹ方向に調整可能としたが、支持パーツ８０を構成する部品の形状や調整機構は種々変形可能である。たとえば、支持パーツ本体に対して移動可能な部品は１個として、移動可能な部品に調整代も見込んだ径の丸穴を開けておいて、ＸＹ方向の調整を同時に行うとしてもよい。また、支持パーツを構成する部品間の締結は、ねじによるとしたが、ねじ以外の手段によるとしてもよい。
次に、本発明の第４の目的に対応する第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態は、支持パーツの支持部の支持パーツ本体部に対する位置調整をワイヤボンダに取り付けた状態で可能としたことに特徴がある。ここで、以下の説明に用いる半導体装置および支持パーツは、前記第３の実施の形態で説明したものと同様なものである。
図６は、第４の実施の形態における押さえパーツの斜視図である。図６に示すように、押さえパーツ１１１の両端部は、一段高くなっており、ワイヤボンダに取り付けるための取り付け部１１２，１１３となっている。取り付け部１１２，１１３には、それぞれ丸穴の位置決め穴１１４、長穴の位置決め穴１１５が設けられている。押さえパーツ１１１の長手方向の中央部には、半導体装置１２に対応した押圧部１１６が形成されている。この押さえパーツ１１１は、押圧部１１６の周囲に中空部を設けた逆ボンド方式対応のものである。また、押さえパーツ１１１には、支持パーツ８０のねじ締結部の上方に対応する位置４箇所に穴１１７を開けている。
ここで、この支持パーツ８０の位置調整について説明する。支持パーツ８０を弾性的に押さえ込む部材(図示せず)を押さえ込み方向と逆に移動させながら、支持パーツ８０の取り付け部１０１をワイヤボンダ側のヒートブロック(図示せず)に入れることで、ワイヤボンダに、支持パーツ８０を取り付ける。この支持パーツ８０に対応した押さえパーツ１１１を、ワイヤボンダ側に設けられて押さえパーツ１１１の厚さ方向に弾性的に押圧されている押圧球（図示せず）が位置決め穴１１４，１１５に入るまで押し込むことで、ワイヤボンダに取り付ける。両者を取り付けたあと、支持パーツ８０と押さえパーツ１１１を閉じるように接合させて、カメラ(図示せず)によりずれの方向と量を見る。ずれ量が許容範囲に入らず大きい場合は、押さえパーツ１１１の穴１１７から工具を入れて、支持パーツ８０の部品間を固定している４箇所のねじ９８を緩める。その後、支持パーツ８０の位置調整ができるように、支持パーツ８０と押さえパーツ１１１を開いて、位置調整部をカメラ(図示せず)に映しながら、ずれがなくなるよう上側の部品を押して動かしたあと、支持パーツ８０と押さえパーツ１１１とを再度閉じて、カメラ(図示せず)によりずれ量が許容範囲に入っているかどうかを確認する。ずれ量が許容範囲に入ってない場合は、支持パーツ８０と押さえパーツ１１１を再度開いて、位置調整を行う。このようにしてずれ量が許容範囲に入れたあと、押さえパーツ１１１にあけた穴１１７から工具を入れて、支持パーツ８０の部品間を固定する４箇所のねじ９８を締結する。
また、図７は、本発明の第４の目的に対応する第４の実施の形態における押さえパーツの形状の変形例を示す。この実施の形態の押さえパーツ１１８では、支持パーツ８０のねじ締結部の上方に対応する部分４箇所を切欠部１１９としている。この押さえパーツ１１８でも、押さえパーツ１１８と支持パーツ８０とをワイヤボンダに取り付けた状態で、切欠部１１９から工具を入れて、支持パーツ８０の位置調整を行うことができる。
この実施の形態では、押さえパーツ１１８を取り付けた状態で、支持パーツ８０の支持部８４を、カメラに映しながらＸＹ方向に位置調整可能とすることで、押さえパーツ１１８と支持パーツ８０の支持部８４との位置関係を適切なものとすることが正確かつ容易にできる。
なお、これらの第４の実施の形態では、締結部の上方に対応する部分から工具を入れることができるように、押さえパーツ１１１、１１８に穴１１７や切欠部１１９を設けたが、工具が入りさえすればよいので、押さえパーツの形状は種々変形可能である。支持パーツについては、前記第３の実施の形態で説明したものと同じとしたが、押さえパーツ側に締結部があるものであれば、変形したものでもよい。また、支持パーツを構成する部品間の締結は、押さえパーツ側から工具を入れて行うものなら、ねじ以外の手段によるとしてもよい。もし、支持パーツの締結部の数や位置が変化するなら、押さえパーツに設けた中空部の数や位置もそれに応じて変化させなければならない。
本発明の押さえパーツおよび支持パーツは、半導体装置の組立におけるワイヤボンド工程で使用して高い接合品質を実現するための多品種対応のパーツとして有用である。
本発明の第１の実施の形態に係る押さえパーツの斜視図 同第１の実施の形態における押さえパーツを使用した状況下でのワイヤボンド時の正面断面図 同第１の実施の形態における押さえパーツの形状の変形例 本発明の第２の実施の形態に係る押さえパーツの分解斜視図 本発明の第３の実施の形態に係る支持パーツの分解斜視図 本発明の第４の実施の形態に係る押さえパーツの斜視図 同第４の実施の形態における押さえパーツの形状の変形例 半導体装置のリードフレームの平面図 従来の押さえパーツの斜視図 従来の支持パーツの斜視図 従来の押さえパーツと従来の支持パーツを使用した状況下でのワイヤボンド時の正面図
符号の説明
１１ リードフレーム
１２ 半導体装置
１３、４１、５４、６１、１１１ 押さえパーツ
２２、８０ 支持パーツ
３１ 半導体チップ
３２ 端子
４２、４３、６２、６３、１０１、１１２、１１３ 取り付け部
４６、５５、６６ 押圧部
４７、５６ 中空部
５０ 連結部
５１ ワイヤ
５２ キャピラリ
５３ バンプ
６０ 押さえパーツ本体部
６７ 可動部品
６８、９８ ねじ（締結手段）
８１ 上位部品
８４ 支持部
８５ 支持パーツ本体部
８６ 中間部品
１１７ 穴
１１９ 切欠部

Claims (4)

  1. ワイヤボンダに取り付けられる取り付け部と、半導体装置の周辺の１辺以上を押さえる押圧部と、前記押圧部に隣接する外側に設けられ、中空となった中空部とを備えたワイヤボンダの押さえパーツ。
  2. ワイヤボンダに取り付けられる取り付け部を有する本体部と、半導体装置の周辺の１辺以上を押さえる押圧部を有して前記本体部に対して位置変化可能な一つ以上の可動部品と、前記本体部に対して前記可動部品を締結する締結手段とを備えたワイヤボンダの押さえパーツ。
  3. ワイヤボンダに取り付けられる取り付け部を有する本体部と、半導体装置を支持する支持部を有して前記本体部に対して位置変化可能な一つ以上の可動部品と、前記本体部に対して前記可動部品を締結する締結手段とを備えたワイヤボンダの支持パーツ。
  4. ワイヤボンダに取り付けられる本体部に対して位置変化可能な可動部品が締結手段により固定されるワイヤボンダの支持パーツと、ワイヤボンダに取り付けた状態で前記支持パーツの位置調整ができるよう前記支持パーツの締結部の上方に対応する部分を中空とした押さえパーツとからなるパーツ位置調整機構。
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