JP2007157814A

JP2007157814A - テープ貼付け装置

Info

Publication number: JP2007157814A
Application number: JP2005347678A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Urayama; 聡浦山; Fumio Yamagishi; 二三夫山岸; Tetsuo Minemura; 哲夫峯村
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】テープ貼付け装置を増設することなく半導体装置製造用の基板に多列にしかも無駄なくテープ材を利用できるテープ貼付け装置を提供する。
【解決手段】切断金型２によりテープ材３の貼付け動作を行うたびに、基板搬送部７、８はＸ方向若しくはＹ方向へ基板４を移動する動作を行なってテープ材３が貼付けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、切断金型の切断位置へ搬送される長尺状テープ材を切断して基板に貼り付けるテープ貼付け装置に関する。

例えばＱＦＰ（Quad Flat Package）タイプなどの半導体装置の製造工程において、リードフレームに形成されるリード部のリードピッチのばらつきや、蓄積される応力ひずみによる変形などを防ぐため、片面接着用ポリイミドテープが四方に形成されるリード部に貼付けられる。図５は１ピース分のリードフレーム６１を示すものである。リードフレーム６１のインナーリード部６２には、リードのばらつきを防ぐため、矩形リング状に切断された片面接着用ポリイミドテープ６３が貼り付けられる。６４は半導体素子が搭載されるダイパットである。

テープ貼付け装置の構成は、長尺状のテープ材を送り側と巻取り側とに設けられるテープリール間で切断金型を経て搬送されるようになっている。切断位置へ搬送されたテープ材は切断金型により切断され、切断されたテープ材は吸着ヘッドにより吸着保持されたまま、リードフレームのリード部に貼付けられる。テープ材は、対向する辺ごとに矩形に抜かれる場合と、四辺にわたってリング状に抜かれる場合がある（特許文献１）。
特開２０００−３３２１８９号公報（図５乃至図７参照）

しかしながら、図３（ａ）に示すリードフレーム５１において、２列分の半導体素子搭載エリアにテープ材５２を貼付ける場合には、図３（ｂ）の２台のテープ貼付け装置５３、５４を直列配置して１列分を１ピースずつテーピングする必要があった。例えば、リードフレーム５１のうち、Ａ列についてはテープ貼付け装置５３によりダイパット５８の周囲に臨むインナーリード部に矩形リング状に切断されたテープ材５２が貼り付けられ、Ｂ列についてはテープ貼付け装置５４により同様にテーピングが行なわれる。この場合には、テーピング装置及び切断金型を列数と同じ台数必要となるため、品種が変わるたびに装置や金型も列数に応じた台数分変更する必要がある。

図４（ａ）に示す半導体素子搭載エリアが２列分形成されたリードフレーム５１において、ダイパット５８の周囲に臨むインナーリード部に矩形リング状に切断されたテープ材５２を１ショットで２ピース分（エリアＣ参照）貼り付ける場合には、図４（ｂ）に示すように切断金型を２箇所に設けたテープ貼付け装置５５を１台でテープ材５２の貼付け作業を行なえる。しかしながら、図４（ｃ）において、テープ材５２を切断された後の、長尺状テープ５６に、基板ピッチ幅に相当するテープ残留部５７が増えて、歩留まりが悪くなる。また、テープ貼付け装置５５は、基板が多列品になるほど切断金型が大型化して、装置全体も大型化して製造コストが高くなるおそれがあった。

本発明は上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、テープ貼付け装置を増設することなく半導体装置製造用の基板に多列にしかも無駄なくテープ材を利用できるテープ貼付け装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
切断位置へ定寸送りされる長尺状テープ材を保持切断して半導体素子の搭載エリアが複数列設けられた短冊状の基板の各半導体素子の搭載エリアに貼り付ける切断金型と、テープ貼付け位置の基板搬送方向上流側から下流側にわたって設けられるガイドレールに沿って基板を搬送する基板搬送部と、基板搬送部により搬送される基板をＸ−Ｙ方向に走査する移動機構を具備し、切断金型によりテープ材の貼付け動作を行うたびに、基板搬送部はＸ方向若しくはＹ方向へ基板を移動する動作を行なってテープ材が貼付けられることを特徴とする。
また、基板搬送部は、ベース板をＹ軸方向へ基板ピッチに合わせて往復動を行なうＹ軸移動機構と、ベース板上に設けられたガイドレールの間隔を開閉するためのレール幅開閉機構と、基板をガイドレールに沿ってＸ軸方向へ基板ピッチに合わせて定寸送りするＸ軸移動機構を具備し、Ｙ軸移動機構とＸ軸移動機構を交互に作動させて基板をＸ−Ｙ方向への走査を繰返してテープ貼付け動作が行なわれることを特徴とする。
また、切断金型内に設けられるテープ貼付け位置の上流側に上流側基板搬送部、下流側に下流側基板搬送部を備え、該上流側基板搬送部と下流側基板搬送部はＸ軸方向及びＹ軸方向への基板搬送動作が同期をとって行なわれることを特徴とする。

上述したテープ貼付け装置を用いれば、切断金型によりテープ材の貼付け動作を行うたびに、基板搬送部によりＸ方向若しくはＹ方向へ基板を移動する動作を行なってテープ材が貼り付けられるので、基板が多列品であっても１台のテープ貼付け装置による１回の搬送動作で複数列にわたってテープ貼付け動作が行なえる。また、基板搬送部により搬送される基板をＸ−Ｙ方向に走査する移動機構を具備しているので、長尺状テープの切断位置への送り量を変えることなく基板ピッチに相当するテープ残留部分が発生することがない。よって、テープ材を無駄なく利用でき、テープ材の歩留まりを向上させることができる。
また、基板搬送部はレール幅開閉機構によりレール幅を変更できるので、基板の品種を変更しても大幅な装置の改変をする必要がない。
また、テープ貼付け位置より上流側及び下流側に設けられる上流側基板搬送部と下流側基板搬送部はＸ軸方向及びＹ軸方向への基板搬送動作が同期をとって行なわれるので、切断位置の直下に相当するテープ貼付け位置より上流側から下流側にわたって設けられたガイドレールに基板を保持したままテープ貼付け動作に合わせてＸ−Ｙ方向へ基板ピッチ分走査することで複数列にわたってテープ貼付け動作を行なうことができる。

以下、本発明に係るテープ貼付け装置の最良の実施形態について添付図面とともに詳細に説明する。本実施形態は、切断金型の切断位置へ搬送される長尺状テープ材を切断して基板に貼り付けるテープ貼付け装置について説明する。

先ず、テープ貼付け装置の概略構成について図１及び図２を参照して説明する。
長尺状テープ１は切断金型２の切断位置へ搬送される。切断金型２には、窓抜き（中心孔用）プレス部２ａと縁抜き（外周孔用）プレス部２ｂが設けられている。切断金型２は、テープ１を矩形リング状に切断し、切断されたテープ材３を吸着保持したまま短冊状のリードフレーム４に貼り付けられる。リードフレーム４には半導体素子の搭載エリアが複数列設けられており、テープ材３はダイパット４ａの周囲に臨むインナーリード部へ貼り付けられる（図１（ｂ）参照）。長尺状テープ１は、テープ搬送方向と交差する方向（直交する方向）に搬送されるリードフレーム４に貼り付けられ、リード部のばらつきを防ぐようになっている。リードフレーム４の下面にはヒータブロック５が接離動可能に設けられている。ヒータブロック５はリードフレーム４の下面に当接し、テープ材３はリードフレーム４へ押し当てられたまま加熱加圧されてインナーリード部に貼付けられる。

基板搬送部にはガイドレール６が設けられている。ガイドレール６は、テープ切断位置の直下に相当するテープ貼付け位置の基板搬送方向上流側から下流側にわたって設けられている。テープ貼付け位置の上流側及び下流側には上流側基板搬送部７及び下流側基板搬送部８が設けられている。上流側基板搬送部７及び下流側基板搬送部８には、ベース板９をＹ軸方向へ基板ピッチに合わせて往復動を行なうＹ軸移動機構１０と、ベース板９上に設けられたガイドレール６の間隔を開閉するためのレール幅開閉機構１１と、リードフレーム４をガイドレール６に沿ってＸ軸方向へ基板ピッチに合わせて定寸送りするＸ軸移動機構１２が各々設けられている。

上流側基板搬送部７について説明すると、ベース板９は図示しない基台に設けられたレール１３に沿ってＹ軸方向へ移動可能に設けられている。このベース板９にはＹ軸ボールねじ１４が連繋している。Ｙ軸ボールねじ１４はＹ軸サーボモータ１５により正逆回転駆動される。このとき、Ｙ軸ボールねじ１４に連繋するベース板９がレール１３に沿ってＹ軸方向へ往復移動するようになっている。これにより、ベース板９に支持されたガイドレール６がＹ軸方向へ往復動するようになっている。

ガイドレール６は両側を１対のレール保持部１６により保持されている。レール保持部１６は、ベース板９に設けられたレール１７に沿って開閉可能に設けられている。１対のレール保持部１６には開閉用ボールねじ１８が連繋している。開閉用ボールねじ１８は開閉用サーボモータ１９により正逆回転駆動される。開閉用ボールねじ１８には、ねじ溝が反対向きに形成されている。よって、開閉用ボールねじ１８に連繋する１対のレール保持部１６は、互いに近接する向きに移動するか、離間する向きに移動するようになっている。

また、図示しない基台には、フィード用モータ２０及び該フィード用モータ２０により正逆回転駆動されるＸ軸ボールねじ２１が設けられている。このＸ軸ボールねじ２１には、フィードアーム２２が連繋している。フィードアーム２２は、リードフレーム４の後端をグリップしてテープ貼付け位置へＸ軸方向にピッチ送りするようになっている。以上の構成及び動作は、切断位置より下流側基板搬送部８についても同様である。また、上流側基板搬送部７及び下流側基板搬送部８のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動動作は同期をとって繰返し行なわれる。

次に、テープ貼付け動作の一例について、図１のレイアウト図及び図２を参照して説明する。図１（ａ）において、リードフレーム４は、切断金型２の上流側からＸ軸方向へテープ貼付け位置（切断位置）までフィードアーム２２により送り込まれる。図１（ｂ）の拡大図に示すように、リードフレーム４は、例えばＩの位置でダイパット４ａの周囲に臨むインナーリード部にテープ材３が貼付けられてからＹ軸方向へ基板ピッチ分送られて、IIの位置で同様にテープ材３が貼付けられる。そして、フィードアーム２２によりＸ軸方向へ基板ピッチ分送られてIIIの位置でダイパット４ａの周囲に臨むインナーリード部にテープ材３が貼付けられる。次いで、Ｙ軸方向へ基板ピッチ分送られて、IVの位置でテープ材３が同様に貼付けられる。そして、フィードアーム２２によりＸ軸方向へ基板ピッチ分送られてＶの位置でダイパット４ａの周囲に臨むインナーリード部にテープ材３が貼付けられる。以下同様の動作を繰り返す。ベース板９のＹ軸方向の移動及びリードフレーム４のＸ軸方向への移動は、Ｙ軸サーボモータ１５及びフィード用モータ２０を駆動制御することにより行なわれる。

尚、リードフレーム４の品種を変更する場合には、開閉用サーボモータ１９を所定方向に駆動することで、レール保持部１６の幅を広げるか狭めることで、テープ貼付け作業が行なえる。

このように、リードフレーム４が多列品であっても１台のテープ貼付け装置による１回の搬送動作で複数列にわたってテープ貼付け動作が行なえる。またリードフレーム４の品種を変更しても大幅な装置の改変を行なうことなく、レール幅開閉機構１１によりレール保持部１６の幅を変更することで装置を共用することができる。またテープ貼付位置の上流側基板搬送部７及び下流側基板搬送部８にＸ軸移動機構とＹ軸移動機構を各々設けてこれらが同期をとってＸ−Ｙ方向に移動することで、長尺状テープ１に基板ピッチに相当するテープ残留部分が発生することがなく、テープ材３の歩留まりを向上させることができる。

テープ材３としては、例えば厚さ０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ、幅６ｍｍ〜２０ｍｍ程度の両面若しくは片面接着剤が塗布されたポリイミドテープが用いられる。基板としてはリードフレーム４を例示したが複数列にわたって半導体素子が実装されるＢＯＣ、ＢＧＡタイプの樹脂基板であってもよい。また、基板搬送部はテープ貼付け位置の上流側及び下流側に各々設けたが、いずれか一方のみであってもよい。

テープ貼付け動作の平面説明図である。テープ貼付け装置の斜視説明図である。位置決め機構の斜視説明図である。従来のテープ貼付け動作の平面説明図である。従来のテープ貼付け動作の平面説明図である。

符号の説明

１長尺状テープ
２切断金型
３テープ材
４リードフレーム
５ヒータブロック
６ガイドレール
７上流側基板搬送部
８下流側基板搬送部
９ベース板
１０Ｙ軸移動機構
１１レール幅開閉機構
１２Ｘ軸移動機構
１３、１７レール
１４Ｙ軸ボールねじ
１５Ｙ軸サーボモータ
１６レール保持部
１８開閉用ボールねじ
１９開閉用サーボモータ
２０フィード用モータ
２１Ｘ軸ボールねじ
２２フィードアーム

Claims

切断位置へ定寸送りされる長尺状テープ材を保持切断して半導体素子の搭載エリアが複数列設けられた短冊状の基板の各半導体素子の搭載エリアに貼り付ける切断金型と、
テープ貼付け位置の基板搬送方向上流側から下流側にわたって設けられるガイドレールに沿って基板を搬送する基板搬送部と、
基板搬送部により搬送される基板をＸ−Ｙ方向に走査する移動機構を具備し、
切断金型によりテープ材の貼付け動作を行うたびに、基板搬送部はＸ方向若しくはＹ方向へ基板を移動する動作を行なって基板にテープ材が貼付けられることを特徴とするテープ貼付け装置。
基板搬送部は、ベース板をＹ軸方向へ基板ピッチに合わせて往復動を行なうＹ軸移動機構と、ベース板上に設けられたガイドレールの間隔を開閉するためのレール幅開閉機構と、基板をガイドレールに沿ってＸ軸方向へ基板ピッチに合わせて定寸送りするＸ軸移動機構を具備し、Ｙ軸移動機構とＸ軸移動機構を交互に作動させて基板をＸ−Ｙ方向への走査を繰返してテープ貼付け動作が行なわれることを特徴とする請求項１記載のテープ貼付け装置。
切断金型内に設けられるテープ貼付け位置の上流側に上流側基板搬送部、下流側に下流側基板搬送部を備え、該上流側基板搬送部と下流側基板搬送部はＸ軸方向及びＹ軸方向への基板搬送動作が同期をとって行なわれることを特徴とする請求項１記載のテープ貼付け装置。