JP2023121542A - Semiconductor manufacturing equipment and method for manufacturing semiconductor - Google Patents

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Toru Iwata
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Abstract

To provide semiconductor manufacturing equipment used for wire bonding, whereby the fixing torque is made uniform by motor control when the lead frame is fixed with a jig, thereby enabling stable wire bonding.SOLUTION: Semiconductor manufacturing equipment of the present disclosure is configured to have a lower jig having a lead frame mounting surface on its upper surface, an upper jig located in the direction of the upper surface of the lower jig, a ball screw fixed to the upper jig, a motor that rotates the ball screw and holds the lead frame between the lower and upper jigs, a current measuring device that measures the current value flowing in the motor, and a controller that controls the motor based on the current value.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本開示は、ワイヤボンディングに用いる半導体製造装置に関する。 The present disclosure relates to semiconductor manufacturing equipment used for wire bonding.

特許文献1には、半導体装置製造の過程でワイヤボンディングを行う際、リードフレームを金属製プレートの治具で固定する技術が開示されている。このリードフレームの固定には、スプリングの伸縮力のみを用いていた。 Patent Literature 1 discloses a technique of fixing a lead frame with a metal plate jig when performing wire bonding in the process of manufacturing a semiconductor device. Only the elastic force of the spring was used to fix the lead frame.

特開2001-015544号公報JP 2001-015544 A

しかし上述の方法では、リードフレームの反り及びうねりといった製造誤差を補うように、固定する力を変動させることができない。またスプリングが経年劣化した場合、固定する力が弱まる。以上のように、ワイヤボンディングを行う際にリードフレームを一定の力で固定できない場合、品質不具合が生じる課題があった。 However, with the above-described method, the fixing force cannot be varied so as to compensate for manufacturing errors such as lead frame warpage and undulation. Also, when the spring deteriorates over time, the fixing force weakens. As described above, if the lead frame cannot be fixed with a constant force during wire bonding, there is a problem of quality defects.

本開示は上述の問題を解決するため、治具でリードフレームを固定する際、モータ制御により固定トルクを均一化させることで、安定したワイヤボンディングを行える半導体装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problem, the present disclosure aims to provide a semiconductor device capable of stable wire bonding by equalizing the fixing torque through motor control when fixing a lead frame with a jig.

本開示の態様は、上面にリードフレームの搭載面を有する下治具と、下治具の上面方向に位置する上治具と、上治具を固定されたボールねじと、ボールねじを回転させ、下治具及び上治具でリードフレームを挟持させるモータと、モータに流れる電流値を測定する電流測定器と、電流値に基づいてモータを制御する制御器を備える半導体製造装置であることが好ましい。 An aspect of the present disclosure includes a lower jig having a lead frame mounting surface on its upper surface, an upper jig positioned in the upper surface direction of the lower jig, a ball screw to which the upper jig is fixed, and a rotating ball screw. , a semiconductor manufacturing apparatus comprising a motor for clamping a lead frame between a lower jig and an upper jig, a current measuring device for measuring a current value flowing through the motor, and a controller for controlling the motor based on the current value. preferable.

本開示の態様によれば、治具でリードフレームを固定する際、モータ制御により固定トルクを均一化させることで、安定したワイヤボンディングを行える半導体装置を提供することができる。 According to an aspect of the present disclosure, it is possible to provide a semiconductor device capable of stable wire bonding by equalizing fixing torque by motor control when fixing a lead frame with a jig.

ワイヤボンディング設備の動作部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the working part of the wire bonding equipment; 金属製ワイヤが配線された半導体装置の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of semiconductor device with which the metal wire was wired. 金属製ワイヤを成形するためのキャピラリーの動作を示す図である。FIG. 4 illustrates the operation of capillaries for shaping metal wire; 複数の金属製ワイヤによって配線された半導体装置の一部を示した図である。1 is a diagram showing a part of a semiconductor device wired by a plurality of metal wires; FIG. リードフレームの形状の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shape of a lead frame. 本開示の実施の形態1に係るリードフレーム押さえ治具の開状態の全体像を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an overall image of the open state of the lead frame holding jig according to the first embodiment of the present disclosure; 本開示の実施の形態1に係るリードフレーム押さえ治具の閉状態の全体像を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an overview of a closed state of the lead frame pressing jig according to the first embodiment of the present disclosure; 実施の形態1に係るリードフレーム固定動作のフローチャートである。4 is a flow chart of lead frame fixing operation according to the first embodiment. 実施の形態1の変形例に係るリードフレーム固定動作のフローチャートである。7 is a flow chart of lead frame fixing operation according to a modification of the first embodiment; 実施の形態2に係るリードフレーム固定動作のフローチャートである。10 is a flow chart of lead frame fixing operation according to the second embodiment. 実施の形態3に係るリードフレーム固定動作のフローチャートである。10 is a flow chart of a lead frame fixing operation according to Embodiment 3;

実施の形態1
まず、金属製ワイヤのワイヤボンディングについて説明する。図1はワイヤボンディング設備の動作部を示す図である。ワイヤボンディング動作部は、USホーン1を備える。USホーン1はキャピラリー2に接続されており、キャピラリー2は金属製ワイヤ3を送り出せるように構成されている。金属製ワイヤ3は、金、銀、銅、アルミ等といった電気抵抗の低い金属で構成されている。
Embodiment 1
First, wire bonding of metal wires will be described. FIG. 1 is a diagram showing the working part of a wire bonding equipment. A wire-bonding operation unit includes a US horn 1 . A US horn 1 is connected to a capillary 2, and the capillary 2 is configured to feed out a metal wire 3. The metal wire 3 is made of a metal with low electrical resistance such as gold, silver, copper, aluminum, or the like.

ワイヤボンディングの第一のプロセスは、金属製ワイヤの先端にFABを形成させるスパーク動作である。例えば、スパークロッド5から金属製ワイヤ3の先端に向けて放電を行い、金属製ワイヤ3の先端を溶融させることで、FAB4を形成させることができる。 The first process of wire bonding is the spark action that causes the FAB to form on the tip of the metal wire. For example, the FAB 4 can be formed by discharging from the spark rod 5 toward the tip of the metal wire 3 to melt the tip of the metal wire 3 .

図2は金属製ワイヤが配線された半導体装置の一部を示す図である。リードフレーム8には、ダイボンド接合材7を用いて半導体素子6が接合されている。半導体素子6には、縦寸法3.5mm以下、横寸法7mm以下、厚み0.5mm以下のIC素子が例示できる。半導体素子6にはFAB4aが接合されており、FAB4aを先端とする金属製ワイヤ3aがリードフレーム8aに接続されている。 FIG. 2 is a diagram showing a part of a semiconductor device in which metal wires are wired. A semiconductor element 6 is bonded to the lead frame 8 using a die bonding material 7 . As the semiconductor element 6, an IC element having a vertical dimension of 3.5 mm or less, a horizontal dimension of 7 mm or less, and a thickness of 0.5 mm or less can be exemplified. A FAB 4a is joined to the semiconductor element 6, and a metal wire 3a having the FAB 4a at its tip is connected to a lead frame 8a.

ワイヤボンディングの第二のプロセスは、FABを半導体素子の電極等に接合する動作である。例えば図2の半導体装置の場合、まずキャピラリー2のZ方向の上下動作及びXY方向の往復動作によって、FAB4を所定の位置に移動する。そしてFAB4を半導体素子6に押し付けると同時に超音波(US)を印加することで、半導体素子6に接合されたFAB4aを形成することができる。 The second process of wire bonding is the operation of bonding the FAB to the electrodes of the semiconductor element or the like. For example, in the case of the semiconductor device shown in FIG. 2, the FAB 4 is first moved to a predetermined position by vertically moving the capillary 2 in the Z direction and reciprocating in the XY directions. By pressing the FAB 4 against the semiconductor element 6 and simultaneously applying ultrasonic waves (US), the FAB 4a bonded to the semiconductor element 6 can be formed.

図3は金属製ワイヤを成形するためのキャピラリーの動作を示す図である。半導体素子6上には、FAB4aを介して金属製ワイヤ3aが接合されている。また、金属製ワイヤ3bがFAB4bを介して配線される予定の位置が破線で示されている。 FIG. 3 shows the operation of a capillary for shaping metal wire. A metal wire 3a is bonded onto the semiconductor element 6 via the FAB 4a. A dashed line indicates a position where the metal wire 3b is to be routed through the FAB 4b.

さらに、キャピラリー2で金属製ワイヤ3bの配線を形成するために通す必要のある経路が、軌跡イメージ11として点線で示されている。つまり、金属製ワイヤ3bは下記の方法で破線の位置に配線される。まず、FAB4bが半導体素子6上に形成された後、キャピラリー2を軌跡イメージ11のように動作させる。その後、後述する電力用半導体素子13の上にキャピラリー2を移動させ、金属製ワイヤ3bを接合する。 Furthermore, a path that the capillary 2 must pass through to form wiring of the metal wire 3b is indicated by a dotted line as a trajectory image 11. FIG. That is, the metal wire 3b is routed at the position indicated by the broken line by the following method. First, after the FAB 4 b is formed on the semiconductor element 6 , the capillary 2 is moved like the trajectory image 11 . After that, the capillary 2 is moved above the power semiconductor element 13, which will be described later, and the metal wire 3b is joined.

ワイヤボンディングの第三のプロセスは、FABを先端とする金属製ワイヤの配線を成形する動作である。例えば図3の半導体装置の場合、FAB4bの接合を終えたキャピラリー2は、軌跡イメージ11のように、Z方向及びXY方向に微細な動作を繰り返す。これにより、後のプロセスで、金属製ワイヤ3bをFAB4bと反対側の一端で電力用半導体素子13に接合した際、金属製ワイヤ3bの配線が破線通りに形成される。なお空間12は、軌跡イメージ11と金属製ワイヤ3аとの間に存在する空間を示し、キャピラリー2の先端が他の配線と衝突しない経路を通ることを表す。 The third process of wire bonding is the operation of forming metal wire traces with FAB tips. For example, in the case of the semiconductor device shown in FIG. 3, the capillary 2 after bonding the FAB 4b repeats minute movements in the Z and XY directions as shown in the trajectory image 11 . As a result, when the metal wire 3b is joined to the power semiconductor element 13 at one end on the opposite side of the FAB 4b in a later process, the wiring of the metal wire 3b is formed as indicated by the dashed line. A space 12 indicates a space existing between the trajectory image 11 and the metal wire 3a, and indicates that the tip of the capillary 2 passes through a path that does not collide with other wires.

図4は複数の金属製ワイヤによって配線された半導体装置の一部を示した図である。半導体素子6上には、FAB4aを先端とする金属製ワイヤ3aと、FAB4bを先端とする金属製ワイヤ3bといった複数の金属製ワイヤが接合されている。金属製ワイヤ3aは、FAB4aと反対側の一端でリードフレーム8aに接合されている。金属製ワイヤ3bは、FAB4bと反対側の一端で電力用半導体素子13に接合されている。電力用半導体素子13は、リードフレーム8b上に、図示しない接合材で接合されている。 FIG. 4 is a diagram showing part of a semiconductor device wired by a plurality of metal wires. A plurality of metal wires such as a metal wire 3a having an FAB 4a at its tip and a metal wire 3b having a FAB 4b at its tip are bonded onto the semiconductor element 6. As shown in FIG. The metal wire 3a is joined to the lead frame 8a at one end opposite to the FAB 4a. The metal wire 3b is joined to the power semiconductor element 13 at one end opposite to the FAB 4b. The power semiconductor element 13 is bonded onto the lead frame 8b with a bonding material (not shown).

ワイヤボンディングの第四のプロセスは、FABを先端とする金属製ワイヤの反対側の一端を接合する動作である。例えば図4の半導体装置の場合、金属製ワイヤ3bの形成が終わると、キャピラリー2は、電力用半導体素子13上の所定の位置に移動する。そして金属製ワイヤ3bを電力用半導体素子13に押し付け、同時にUSを印加することで、金属製ワイヤ3bを電力用半導体素子13に接合させることができる。以上の四つがワイヤボンディングプロセスの概要となる。 The fourth wire bonding process is the act of bonding one end of the metal wire on the opposite side to the FAB. For example, in the case of the semiconductor device shown in FIG. 4, the capillary 2 moves to a predetermined position above the power semiconductor element 13 after the formation of the metal wire 3b is completed. The metal wire 3b can be joined to the power semiconductor element 13 by pressing the metal wire 3b against the power semiconductor element 13 and simultaneously applying US. The above four are the outline of the wire bonding process.

図5はリードフレームの形状の一例を示す図である。前述した通り、半導体素子6はダイボンド接合材7を介してリードフレーム8に接合されている。図5のようにリードフレーム8が複雑な形状をしている場合、安定したワイヤボンディングを行うためには、金属製ワイヤ3の接合時に、リードフレーム8の接合箇所それぞれを一定の力で固定する必要がある。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the shape of the lead frame. As described above, the semiconductor element 6 is bonded to the lead frame 8 via the die bonding material 7 . When the lead frame 8 has a complicated shape as shown in FIG. 5, in order to perform stable wire bonding, each joint of the lead frame 8 is fixed with a constant force when the metal wire 3 is joined. There is a need.

図6は、本開示の実施の形態1に係るリードフレーム押さえ治具の開状態の全体像を示す図である。リードフレーム押さえ治具は、下治具14を備える。下治具14にはボールねじ16が通っており、ボールねじ16の先端は上治具15に固定されている。ボールねじ16はモータ17によって動作することで、上治具15を上下させて下治具14との隙間を開閉させる。また、モータ17には電流測定器18が接続されている。電流測定器18にはコントローラ19が接続されており、クランプ加重を任意の値に設定することができる。また図示していないが、電流測定器18には制御器が接続されている。 FIG. 6 is a diagram showing an overall image of the open state of the lead frame holding jig according to Embodiment 1 of the present disclosure. The lead frame holding jig has a lower jig 14 . A ball screw 16 passes through the lower jig 14 , and the tip of the ball screw 16 is fixed to the upper jig 15 . The ball screw 16 is operated by a motor 17 to move the upper jig 15 up and down to open and close the gap with the lower jig 14 . A current measuring device 18 is also connected to the motor 17 . A controller 19 is connected to the current measuring device 18, and the clamp weight can be set to an arbitrary value. Although not shown, the current measuring device 18 is connected to a controller.

リードフレーム8が下治具14と上治具15の間に搬送されると、モータ17が稼働し、リードフレーム8がクランプされる。この際モータ17に流れる電流値を電流測定器18が監視し、その値を制御器に送信する。制御器は、事前にコントローラ19で設定したクランプ加重に基づき、電流値の設定値を決定する。そして電流値が設定値に達すると、モータ17を制御し、ボールねじの動作を停止させる。 When the lead frame 8 is conveyed between the lower jig 14 and the upper jig 15, the motor 17 operates and the lead frame 8 is clamped. At this time, the current measuring device 18 monitors the value of the current flowing through the motor 17 and transmits the value to the controller. The controller determines the set current value based on the clamp weight previously set by the controller 19 . Then, when the current value reaches the set value, the motor 17 is controlled to stop the operation of the ball screw.

電流値監視による制御の利点として、高精度であることが挙げられる。モータ17では、負荷に対して電流が常に流れている。そのためモータ17にかかる負荷が変化すると、流れる電流値にも変化が生じる。電流値はわずかな負荷の変動でも変化することから、電流値を監視すれば、モータ17にかかる負荷状況を敏感に検知することができる。このため、電流値の監視によって精度の高い制御が可能となる。 An advantage of control based on current value monitoring is high accuracy. In the motor 17, current always flows to the load. Therefore, when the load applied to the motor 17 changes, the value of the flowing current also changes. Since the current value changes even with a slight change in the load, the load condition applied to the motor 17 can be sensitively detected by monitoring the current value. Therefore, highly accurate control is possible by monitoring the current value.

また、図6のリードフレーム押さえ治具は容易に構成できるという利点がある。モータ17は例えばステッピングモータやサーボモータで実現できるが、これらは容易に入手可能である。また電流測定器18も、市販のものを容易に入手可能である。そのため、図6に示すリードフレーム押さえ治具は、既存のリードフレーム押さえ治具を利用して、容易に構成することができる。 Moreover, there is an advantage that the lead frame holding jig of FIG. 6 can be easily configured. The motor 17 can be implemented by, for example, a stepping motor or a servomotor, which are readily available. Moreover, the current measuring device 18 is also readily available on the market. Therefore, the lead frame holding jig shown in FIG. 6 can be easily constructed by utilizing the existing lead frame holding jig.

なお、ここではコントローラ19が接合されている構成を示したが、クランプ加重の設定を変更しない場合はコントローラ19が接続されていない構成でも良い。また、ワイヤボンディングの接合強度を安定させる目的で、下治具14がヒータを備える構成でも良い。 Although a configuration in which the controller 19 is connected is shown here, a configuration in which the controller 19 is not connected may be used if the setting of the clamp load is not changed. Further, the lower jig 14 may be provided with a heater for the purpose of stabilizing the bonding strength of wire bonding.

図7は、本開示の実施の形態1に係るリードフレーム押さえ治具の閉状態の全体像を示す図である。上述の方法によってリードフレーム8を固定する手法によれば、リードフレーム8の反りやうねりに影響されることなく、また半導体装置のスプリング劣化に影響されることもなく、一定の力でリードフレーム8を固定することができる。そのためワイヤボンディングの再現性が高まり、安定性が向上する。 FIG. 7 is a diagram illustrating an overall image of a closed state of the lead frame holding jig according to Embodiment 1 of the present disclosure. According to the method of fixing the lead frame 8 by the above-described method, the lead frame 8 can be fixed with a constant force without being affected by the warp or undulation of the lead frame 8 or by the deterioration of the spring of the semiconductor device. can be fixed. Therefore, the reproducibility of wire bonding is enhanced and the stability is improved.

図8は、実施の形態1に係るリードフレーム固定動作のフローチャートである。このフローチャートでは、図6及び図7で示す態様での動作を説明する。まずステップ100で、リードフレーム8を半導体装置に搭載する。次にステップ102で、そのリードフレームを下治具14、上治具15の領域に搬送する。 FIG. 8 is a flow chart of the lead frame fixing operation according to the first embodiment. This flow chart describes the operation in the mode shown in FIGS. First, in step 100, the lead frame 8 is mounted on the semiconductor device. Next, in step 102, the lead frame is conveyed to the lower jig 14 and upper jig 15 areas.

続けてステップ104で、ボールねじ16を介したモータ17の動作により、上治具15を下降させる。それによりステップ106のように、上治具15がリードフレームに接触する。するとステップ108のように、モータ17の電流値に変化が起こる。 Subsequently, in step 104, the upper jig 15 is lowered by the operation of the motor 17 via the ball screw 16. FIG. As a result, as in step 106, the upper jig 15 comes into contact with the lead frame. Then, as in step 108, the current value of the motor 17 changes.

ステップ110では、電流測定器18を用いて電流値を監視する。そして電流値から上治具15と下治具14の間のクリアランス量を換算し、コントローラ19で指定したクリアランス量になったところでモータ17を停止させる。これによりリードフレーム8が、指定されたクリアランス量を保った状態で固定される。その後ステップ112のようにワイヤボンディングを行う。 At step 110 , the current value is monitored using the current meter 18 . Then, the amount of clearance between the upper jig 15 and the lower jig 14 is converted from the current value, and the motor 17 is stopped when the clearance amount specified by the controller 19 is reached. As a result, the lead frame 8 is fixed while maintaining the specified clearance. Wire bonding is then performed as in step 112 .

クリアランス量を確保する目的は以下の2つである。まず厚さ0.75mm未満のリードフレーム8では、固定トルクが大きすぎるとたわみが生じる。そこで一定のクリアランス量を確保することにより、たわみを抑制してワイヤボンディングの再現性を向上させることが可能となる。また厚さ0.75mm以上のリードフレーム8では、固定トルクが大きすぎると、熱による過度のリードフレーム酸化が起こる。そこで一定のクリアランス量を確保することにより、酸化を抑制してワイヤボンディングの安定性を向上させることが可能となる。 There are two purposes for ensuring the clearance amount. First, in the lead frame 8 having a thickness of less than 0.75 mm, deflection occurs when the fixing torque is too large. Therefore, by ensuring a certain amount of clearance, it is possible to suppress deflection and improve the reproducibility of wire bonding. Also, if the lead frame 8 has a thickness of 0.75 mm or more, if the fixing torque is too large, the lead frame will be excessively oxidized due to heat. Therefore, by securing a certain amount of clearance, it is possible to suppress oxidation and improve the stability of wire bonding.

図9は、実施の形態1の変形例に係るリードフレーム固定動作のフローチャートである。実施の形態1はコントローラ19を備える態様であるが、このフローチャートでは、変形例としてコントローラ19を備えない態様での動作を説明する。なお、ステップ100から108までは図8と共通のため、説明を割愛する。 FIG. 9 is a flowchart of lead frame fixing operation according to the modification of the first embodiment. Although the first embodiment is a mode with the controller 19, this flowchart describes the operation in a mode without the controller 19 as a modified example. Since steps 100 to 108 are the same as those in FIG. 8, their explanation is omitted.

ステップ114では、電流測定器18を用いて電流値を監視し、特定の値になったところでモータ17を停止させる。これによりリードフレーム8が一定の力により固定される。その後ステップ116のようにワイヤボンディングを行う。 In step 114, the current value is monitored using the current measuring device 18, and the motor 17 is stopped when a specific value is reached. The lead frame 8 is thereby fixed with a constant force. Wire bonding is then performed as in step 116 .

実施の形態2
図10は、実施の形態2に係るリードフレーム固定動作のフローチャートである。実施の形態2は、装置の構成は本実施形態1と同様であるが、固定動作のフローが異なる。本実施形態2は、例えばリードフレーム8が図5のような複雑な形状をしていた場合に用いる。この場合、上治具15で全体に同一の加重をかけた状態でワイヤボンディングを行っても、自身の製造誤差や搬送精度の影響により、リードフレーム8のエリア毎の固定トルクが一定にならない課題がある。そこで、まず固定に最適なトルクをリードフレーム8のエリア毎に事前に設定しておく。そして、ワイヤボンディングを行うエリアが移動する度に、異なる固定トルクでリードフレーム8を固定し直す。これにより、そのエリアに適した加重で固定された状態で、ワイヤボンディングを行えるようにする。
Embodiment 2
FIG. 10 is a flow chart of the lead frame fixing operation according to the second embodiment. Embodiment 2 is similar to Embodiment 1 in device configuration, but differs in the flow of fixing operation. The second embodiment is used, for example, when the lead frame 8 has a complicated shape as shown in FIG. In this case, even if wire bonding is performed while the same weight is applied to the whole by the upper jig 15, the fixed torque for each area of the lead frame 8 is not constant due to the influence of manufacturing errors and transportation accuracy. There is Therefore, the optimum torque for fixing is set in advance for each area of the lead frame 8 . Then, each time the wire bonding area is moved, the lead frame 8 is fixed again with a different fixing torque. As a result, wire bonding can be performed in a state in which a weight suitable for the area is fixed.

具体的な固定動作の手順を説明する。ステップ100から112までは図8と共通のため、説明を割愛する。ステップ118では、まず上治具15が上昇することでリードフレーム8を一度リリースする。そして、次にワイヤボンディングを行うリードフレーム8のエリアに設定した加重をかけるため、再度上治具15を下降させる。これによりリードフレーム8は、次のワイヤボンディングに最適な加重で再度固定される。その後、ステップ120で該当箇所のワイヤボンディングを行う。これを繰り返すことにより、リードフレーム8が複雑な形状の場合でも、ワイヤボンディングを行うエリア毎に適切なトルクでリードフレーム8を固定することができる。 A specific fixing operation procedure will be described. Since steps 100 to 112 are the same as those in FIG. 8, their explanation is omitted. In step 118, first, the upper jig 15 is lifted to release the lead frame 8 once. Then, the upper jig 15 is lowered again in order to apply the set weight to the area of the lead frame 8 to be wire-bonded next. The lead frame 8 is thereby fixed again with the optimum weight for the next wire bonding. After that, in step 120, wire bonding is performed at the corresponding locations. By repeating this, even if the lead frame 8 has a complicated shape, it is possible to fix the lead frame 8 with an appropriate torque for each area to be wire-bonded.

実施の形態3
図11は、実施の形態3に係るリードフレーム固定動作のフローチャートである。実施の形態3は、実施の形態1の構成に加えて、下治具14を加熱するヒータを備えている。下治具14のヒータによりリードフレーム8を加熱すると、ワイヤボンディングの接合強度が安定するメリットがあるが、リードフレーム8が銅製であるために熱膨張する課題がある。そのため、加重をかけた後で一度リリースすることで、膨張したリードフレーム8のたわみを逃がしてから改めて固定する。
Embodiment 3
FIG. 11 is a flow chart of lead frame fixing operation according to the third embodiment. The third embodiment includes a heater for heating the lower jig 14 in addition to the configuration of the first embodiment. Heating the lead frame 8 with the heater of the lower jig 14 has the advantage of stabilizing the bonding strength of wire bonding, but has the problem of thermal expansion since the lead frame 8 is made of copper. Therefore, by releasing the lead frame 8 once after applying a weight, the bending of the expanded lead frame 8 is relieved and then fixed again.

具体的な固定動作の手順を説明する。ステップ100から110までは図8と共通のため、説明を割愛する。まずステップ100に先立ち、ステップ121で、下治具14が備えるヒータを加熱する。続けてステップ100から110までの処理を行う。 A specific fixing operation procedure will be described. Since steps 100 to 110 are the same as those in FIG. 8, their explanation is omitted. First, prior to step 100, in step 121, the heater provided in the lower jig 14 is heated. Subsequently, the processing from steps 100 to 110 is performed.

次にステップ122で、一定時間固定したリードフレーム8を一度リリースするため、上治具15を上昇させる。ここでリードフレーム8の熱膨張によるたわみを逃がす。そしてステップ124で、再度リードフレーム8を固定するため、上治具15を下降させる。するとステップ126のように上治具15がリードフレーム8に接触し、ステップ128のようにモータ17の電流値に変化が起こる。 Next, in step 122, the upper jig 15 is lifted to release once the lead frame 8 fixed for a certain period of time. Here, the deflection due to thermal expansion of the lead frame 8 is relieved. Then, in step 124, the upper jig 15 is lowered to fix the lead frame 8 again. Then, the upper jig 15 comes into contact with the lead frame 8 as shown in step 126 and the current value of the motor 17 changes as shown in step 128 .

続けてステップ130では、電流測定器18を用いて電流値を監視する。そして電流値から上治具15と下治具14の間のクリアランス量を換算し、コントローラ19で指定したクリアランス量になったところでモータ17を停止させる。これによりリードフレーム8が、指定したクリアランス量を保った状態で固定される。その後ステップ132のようにワイヤボンディングを行う。 Subsequently, in step 130, the current value is monitored using the current measuring device 18. FIG. Then, the amount of clearance between the upper jig 15 and the lower jig 14 is converted from the current value, and the motor 17 is stopped when the clearance amount specified by the controller 19 is reached. As a result, the lead frame 8 is fixed while maintaining the specified clearance. Wire bonding is then performed as in step 132 .

なお、ステップ110で一回目に固定する際のクリアランス量と、ステップ130で二回目に固定する際のクリアランス量は、同じ値でも異なる値でも良い。 The clearance amount for the first fixation in step 110 and the clearance amount for the second fixation in step 130 may be the same value or different values.

8 リードフレーム
8a リードフレーム
8b リードフレーム
14 下治具
15 上治具
17 モータ
18 電流測定器
8 lead frame 8a lead frame 8b lead frame 14 lower jig 15 upper jig 17 motor 18 current measuring device

Claims (8)

上面にリードフレームの搭載面を有する下治具と、
前記下治具の上面方向に位置する上治具と、
前記上治具を固定されたボールねじと、
前記ボールねじを回転させ、前記下治具及び前記上治具で前記リードフレームを挟持させるモータと、
前記モータに流れる電流値を測定する電流測定器と、
前記電流値に基づいて前記モータを制御する制御器
を備える半導体製造装置。
a lower jig having a lead frame mounting surface on its upper surface;
an upper jig positioned above the lower jig;
a ball screw to which the upper jig is fixed;
a motor that rotates the ball screw and clamps the lead frame between the lower jig and the upper jig;
a current measuring device for measuring the value of the current flowing through the motor;
A semiconductor manufacturing apparatus comprising: a controller that controls the motor based on the current value.
前記制御器は、
第一の設定値を決定する第一の設定手段と、
前記電流値が前記第一の設定値になった際に前記モータを停止させる第一の制御手段
を有する請求項1に記載の半導体製造装置。
The controller is
a first setting means for determining a first set value;
2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising first control means for stopping said motor when said current value reaches said first set value.
前記制御器は、前記リードフレームの所定エリア毎に
前記第一の設定手段で、前記第一の設定値を決定し、
前記第一の制御手段で、前記所定エリアに対応した前記第一の設定値になった際に、前記モータを停止させる、
請求項2に記載の半導体製造装置。
the controller determines the first set value by the first setting means for each predetermined area of the lead frame;
The first control means stops the motor when the first set value corresponding to the predetermined area is reached.
3. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 2.
前記下治具がヒータを有し、
前記制御器が、
前記第一の制御手段に続けて、前記ボールねじを回転させ、前記上治具と前記下治具の距離を長くする解放手段と、
第二の設定値を決定する第二の設定手段と、
前記電流値が前記第二の設定値になった際に、前記モータを停止させる第二の制御手段と
を有する請求項2に記載の半導体製造装置。
the lower jig has a heater,
the controller
release means for rotating the ball screw to increase the distance between the upper jig and the lower jig, following the first control means;
a second setting means for determining a second set value;
3. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 2, further comprising second control means for stopping said motor when said current value reaches said second set value.
請求項1の半導体製造装置を用いる半導体製造方法であって、
前記ボールねじを回転させ、前記上治具と前記下治具で前記リードフレームを挟持させる挟持処理と、
前記モータに流れる電流値を前記電流測定器で測定する測定処理と、
前記電流値に基づいてモータを制御する制御処理と、
を備える半導体製造方法。
A semiconductor manufacturing method using the semiconductor manufacturing apparatus of claim 1,
a clamping process of rotating the ball screw and clamping the lead frame between the upper jig and the lower jig;
a measurement process of measuring a current value flowing through the motor with the current measuring device;
a control process for controlling the motor based on the current value;
A semiconductor manufacturing method comprising:
前記制御処理は、
第一の設定値を決定する第一の設定処理と、
前記電流値が前記第一の設定値になった際に前記モータを停止させる第一の停止処理
を有する請求項5に記載の半導体製造方法。
The control process includes
a first setting process for determining a first set value;
6. The semiconductor manufacturing method according to claim 5, further comprising a first stop process of stopping said motor when said current value reaches said first set value.
前記制御処理は、前記リードフレームの所定エリア毎に、
前記設定処理では、前記第一の設定値を決定し、
前記停止処理では、前記所定エリアに対応した前記第一の設定値になった際に、前記モータを停止させ、
前記所定エリアの数だけ前記制御処理を繰り返す、請求項6に記載の半導体製造方法。
The control process includes, for each predetermined area of the lead frame,
In the setting process, the first set value is determined;
In the stop processing, when the first set value corresponding to the predetermined area is reached, the motor is stopped;
7. The semiconductor manufacturing method according to claim 6, wherein said control processing is repeated by the number of said predetermined areas.
請求項4の半導体製造装置を用いる半導体製造方法であって、
前記ヒータを加熱する加熱処理と、
前記ボールねじを回転させ、前記上治具と前記下治具で前記リードフレームを挟持させる挟持処理と、
前記モータに流れる電流値を前記電流測定器で測定する測定処理と、
第一の設定値を決定する第一の設定処理と、
前記電流値が前記第一の設定値になった際に、前記モータを停止させる第一の停止処理と、
前記ボールねじを回転させ、前記上治具と前記下治具の距離を長くする解放処理と、
第二の設定値を決定する第二の設定処理と、
前記電流値が前記第二の設定値になった際に、前記モータを停止させる第二の停止処理と、
を備える半導体製造方法。
A semiconductor manufacturing method using the semiconductor manufacturing apparatus of claim 4,
a heat treatment for heating the heater;
a clamping process of rotating the ball screw and clamping the lead frame between the upper jig and the lower jig;
a measurement process of measuring a current value flowing through the motor with the current measuring device;
a first setting process for determining a first set value;
a first stop process for stopping the motor when the current value reaches the first set value;
a releasing process of rotating the ball screw to increase the distance between the upper jig and the lower jig;
a second setting process for determining a second set value;
a second stop process for stopping the motor when the current value reaches the second set value;
A semiconductor manufacturing method comprising:
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