JP2528544B2 - 半導体チップの移送・供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイオード等の半導体部品を製造する場合
において、その製造に際して使用するリードフレームに
対して半導体チップを移送・供給してダイボンディング
する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、半導体チップを、リードフレームにおける所定
の箇所に移送・供給してダイボンディングするには、真
空吸着式のコレットを使用するのが一般的であった。

すなわち、半導体チップを真空吸着式のコレットにて
一個ずつ吸着してピックアップし、この半導体チップ
を、リードフレームにおいて予め導電ペーストを塗布さ
れているランド部に対して押し付けて装着するようにし
ているが、半導体チップを一個ずつ吸着しての移送・供
給であると、その速度が遅いと言う等の問題があった。

そこで、一つのコレットに複数個の真空吸着用吸引口
を設けることによって、複数個の半導体チップを同時に
吸着してピックアップし、リードフレームにおける複数
個のランド部に対して一斉に移送・供給してダイボンデ
ィングすることが行われているが、多数個の半導体チッ
プの厚さ寸法には、厚い薄いが存在するので、一つのコ
レットに、複数個の真空吸着用吸引口を設ける構成で
は、前記のピックアップに際して、前記各半導体チップ
における厚さの差異によって、厚さの薄い半導体チップ
を真空吸着することができないと言うピックアップミス
が多発することになるし、また、複数個の半導体チップ
を、前記リードフレームにおける各ランド部に対して一
斉に押し付けてダイボンディングするに際して、各半導
体チップのリードフレームに対する押し付けに前記各半
導体チップにおける厚さの差異によって過不足ができ
て、厚さの薄い半導体チップのランド部に対する接着強
度が低下することになる。

また、この問題を解消するには、複数個の真空吸着式
コレットを、互いに独立して上下動するように並設すれ
ば良いと考えられるが、この構成であると、各真空吸着
式コレットの直径を細くすることができず、各コレット
間における間隔を狭くすることには、一定の限界値が存
在するから、近年のように、半導体部品の小型化を進
み、リードフレームにおける各ランド部における間隔を
狭くしたものに適用することができないのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、厚さ寸法に差異を有する複数個の半導体チ
ップを、同時に確実にピックアップすることができると
共に、各リードフレームに対して確実に押し付けること
ができるものありながら、リードフレームにおける各ラ
ンドの間隔を狭くしたものにも確実に適用できるように
した移送・供給装置を提供することを技術的課題とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

この技術的課題を達成するため本発明は、長手方向に
一定のピッチでランド部を備えたリードフレームと、複
数個の半導体チップを前記ランド部と同じピッチで一列
状に並べる半導体チップ整列手段と、導電性ペーストの
塗布手段との上方に、これらの間を横方向に往復動した
のち上下動するように構成したコレットヘッドを配設
し、該コレットヘッドに、上下方向に延びる複数本のコ
レットピンを、前記リードフレームの長手方向に沿って
前記ランド部と同じピッチで、当該各コレットピンが各
々独立して自在に上下動するように設け、更に、前記コ
レットヘッドに、前記コレットピンの上昇動を弾性的に
支持するようにばね手段を、前記各コレットピンごとに
設ける構成にした。

〔作用〕

この構成において、コレットヘッドは、塗布手段の上
方の位置にあるとき、塗布手段に向かって下降動したの
ち上昇動することにより、このコレットヘッドにおける
各コレットピンの先端面に導電性ペーストを塗着する。

次いで、前記コレットヘッドは、半導体チップ整列手
段の上方の位置まで移動して、半導体チップ整列手段に
向かって下降動したのち上昇動することにより、半導体
チップ整列手段におけ各半導体チップを、前記コレット
ヘッドにおける各コレットピンの先端面に対して導電性
ペーストを介して付着した状態でピックアップする。

そして、前記コレットヘッドは、リードフレームの上
方の位置まで移動し、このリードフレームにおいて予め
導電性ペーストが塗布されている各ランド部に向かって
下降動したのち上昇動することにより、当該コレットヘ
ッドにおける各コレットピンの先端に対して導電性ペー
ストにて付着されている各半導体チップは、リードフレ
ームにおける各ランド部に対して、各コレットピンの各
々におけるばね手段によって押し付けされ、当該各ラン
ド部に対して予め塗布されている導電性ペーストにて接
着されることにより、コレットピンからリードフレーム
におけるランド部に移し換えられるのであり、以下、上
記作用を繰り返すことにより、リードフレームに各ラン
ド部に対いて半導体チップを移送・供給してダイボンデ
ィングするのである。

この場合において、本発明は、コレットヘッドに、上
下方向に延びる複数本のコレットピンを、前記リードフ
レームの長手方向に沿って前記ランド部と同じピッチ
で、当該各コレットピンが各々独立して自在に上下動す
るように設け、更に、前記コレットヘッドに、前記コレ
ットピンの上昇動を弾性的に支持するようにばね手段
を、前記各コレットピンごとに設ける構成したもので、
前記各コレットピンは、その各々に対するばね手段にて
弾性的に支持された状態でもとで、各々別々に上下する
ことにより、半導体チップの厚さ寸法に厚い薄いの差異
があっても、各コレットピンを、各半導体チップの各々
に対して確実に押し付けることができるから、前記した
ように、コレットヘッドを半導体チップ整列手段に向か
って下降動してのピックアップに際して、各半導体チッ
プにおける厚さ寸法の差異によって、厚さの薄い半導体
チップをピックアップすることができないと言うピック
アップミスが発生することを、確実に低減することがで
きるのであり、また、前記のように、コレットヘッドを
リードフレームに向かって下降動しての接着に際して、
各半導体チップの各ランド部に対する押し付けに前記各
半導体チップにおける厚さの差異によって過不足ができ
ることを防止できるから、厚さの薄い半導体チップのラ
ンド部に対する接着強度が低下することを、確実に低減
することができるのである。

〔発明の効果〕

従って、本発明によると、複数個の半導体チップを、
リードフレームに対して一斉に移送・供給してダイボン
ディングする場合において、前記複数個の半導体チップ
のピックアップに際して、ピックアップミスが発生する
こと、及び前記複数個の半導体チップのリードフレーム
に対して導電性ペーストにてダイボンディングに際し
て、導電性ペーストによる接着強度の低下が発生するこ
とを、確実に低減できる。

しかも、本発明は、半導体チップを、コレットヘッド
に設けた各コレットピンの先端に、導電性ペーストを介
して接着することによってピックアップすることによ
り、各コレットピンの直径を細くでき、従って、当該各
コレットピンの間隔を狭くすることができるから、リー
ドフレームにおける各ランドの間隔を狭くしたものにも
確実に適用できるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、半導体部品のうち合成樹脂
封止型のダイオードを製造することに適用した場合の図
面について説明する。

図において符号１は、リードフレームを示し、該リー
ドフレーム１において、互いにセクションバー４にて連
結された両フレーム枠2,3には、内向きに突出するリー
ド端子5,6を、リードフレーム１の長手方向に一定ピッ
チＰの間隔で一体的に造形され、このリードフレーム１
は、その長手方向に沿って前記複数ピッチＰの間隔で間
欠的に移送され、且つ、前記リード端子５に先端に一体
的に造形したランド部5aの上面には、図示しない適宜の
手段によって導電性ペースト７が塗布されている。

符号８は、複数個の半導体チップ９を、前記リードフ
レーム１の長手方向に沿って各リード端子5,6における
ピッチＰと等しい間隔で一列状に整列するようにした半
導体チップ整列手段を示し、該半導体チップ整列手段８
は、前記リードフレーム１の側方の部位に配設されてい
る。

符号10は、前記リードフレーム１の側方の部位に配設
した導電性ペーストの塗布手段を示し、該塗布手段10
は、外周面に軸方向に延びる複数条の長溝10bを備えた
塗布ローラ10aと、該塗布ローラ10aの外周面に対して押
圧接触した導電性ペーストタンク10cとから成り、前記
塗布ローラ10aを、矢印方向にその外周面における長溝1
0bの間隔で間欠的に回転することにより、前記導電性ペ
ーストタンク10c内に充填した導電性ペースト11を、前
記各長溝10b内に充填するように構成されている。

また、符号12は、互い逆方向に回転する二本のブラシ
ローラ12a,12bにて構成したクリーナ機構を示す。

そして、符号13は、コレットヘッドを示し、該コレッ
トヘッド13は、図示しない機構によって、前記リードフ
レーム１、前記半導体チップ整列手段８、前記塗布手段
10及び前記クリーナ機構12の上方を水平の方向に往復動
するように構成されると共に、前記リードフレーム１、
半導体チップ整列手段８、塗布手段10及びクリーナ機構
12の位置において、これら向かって下降動したのち上昇
動するように構成されている。

このコレットヘッド13の側面に一体的に造形した上下
一対の板片13a,13bに、軸線を上下方向にした複数個の
貫通孔14を、前記リードフレームの長手方向に沿って前
記リード端子5,6のピッチＰと同じ間隔で穿設して、こ
の各貫通孔14の各々に、コレットピン15を、上下方向に
摺動自在に嵌挿する一方、前記コレットヘッド13の側面
には、前記各コレットピン15の上方の部位にばね保持体
16を取付けて、該ばね保持体16内には、前記各コレット
ピン15の個所ごとにばね17を設けることにより、各コレ
ットピン15の上昇動を弾性的に支持するように構成す
る。

この構成において、コレットヘッド13は、塗布手段10
の上方の位置にあるとき、第３図に矢印Ａで示すよう
に、塗布手段10に向かって下降動し、各コレットピン15
の先端を、塗布手段10における塗布ローラ10aの長溝10b
内に挿入したのち、矢印Ｂで示すように、上昇動するこ
とにより、このコレットヘッド13における各コレットピ
ン15の先端面15aに導電性ペーストを塗着する。

次いで、前記コレットヘッド13は、第３図に矢印Ｃで
示すように、半導体チップ整列手段８の上方の位置まで
水平方向に移動したのち、矢印Ｄで示すように、半導体
チップ整列手段８に向かって下降動することにより、半
導体チップ整列手段８におけ各半導体チップ９に対し
て、コレットヘッド13における各コレットピン15が押し
付けられて、当該各半導体チップ９が、前記各コレット
ピン15の先端面15aに、当該先端面15aに予め塗布された
導電性ペーストを介して付着されるから、前記コレット
ヘッド13を、第３図に矢印Ｅで示すように、上昇動する
ことにより、複数個の各半導体チップ９を、各コレット
ピン15によって一斉にピックアップすることができるの
である。

このピックアップに際して、各コレットピン15は、そ
の各々に対するばね17にて弾性的に支持された状態でも
とで、各々別々に上下することにより、半導体チップ９
の厚さ寸法に厚い薄いの差異があっても、各コレットピ
ン15を、各半導体チップ９の各々に対して確実に押し付
けることができるから、厚さの薄い半導体チップをピッ
クアップすることができないと言うピックアップミスが
発生することを確実に低減することができる。

そして、前記コレットヘッド13は、第３図に矢印Ｆで
示すように、リードフレームの上方の位置まで水平方向
に移動し、次いで、矢印Ｇで示すように、下降動するこ
とにより、当該コレットヘッド13における各コレットピ
ン15の先端面15aに付着している各半導体チップ９を、
リードフレーム１の各リード端子５におけるランド部5a
に対して押し付けることにより、当該ランド部5aに対し
て予め塗布されている導電性ペースト７を介してダイボ
ンディングする。

このダイボンディングにおいても、各コレットピン15
は、その各々に対するばね17にて弾性的に支持された状
態でもとで、各々別々に上下することにより、半導体チ
ップ９の厚さ寸法に厚い薄いの差異があっても、各半導
体チップ９の各々を各ランド部5aの各々に対して確実に
押し付けることができるから、厚さの薄い半導体チップ
のランド部に対する接着強度が低下することを、確実に
低減することができる。

このように、半導体チップ９のリードフレーム１に対
する移送・供給が終わると、前記コレットヘッド13は、
第３図に矢印Ｈで示すように、上昇動し、次いで、矢印
Ｉで示すように、クリーナ機構12の位置まで水平方向に
移動したのち、矢印Ｊで示すように、クリーナ機構12に
向かって下降動することにより、各コレットピン15の先
端に付着している余分の導電性ペーストが、両ブラシロ
ーラ12a,12bにて取り除くようにクリーニングされ（な
お、このクリーニングは、前記半導体チップのダイボン
ディングを複数回行ったのち施すようにしても良い）、
このクリーニングが終わると、前記コレットヘッド13
は、矢印Ｋで示すように、上昇動したのち、矢印Ｌで示
すように、前記塗布手段10の上方の位置まで水平方向に
移動して、元の位置に戻るのであり、以下、上記作用を
繰り返すことにより、リードフレーム１における各リー
ド端子５のランド部5aに対して半導体チップ９を移送・
供給してダイボンディングするのである。

なお、このようして、リードフレーム１における各リ
ード端子５のランド部5aに対して半導体チップ９を移送
・供給してダイボンディングすると、リードフレーム１
における両フレーム枠2,3を、当該リードフレーム１の
長手方向への移送中において、長手方向に沿って互いに
ずらせることにより、第７図に示すように、一方の各リ
ード端子５に接着した半導体チップ７に対して他方の各
リード端子６を、重ね合わせるのであり、これにより、
当該他方のリード端子６は、半導体チップ９に対して、
当該半導体チップ９の前記コレットピン15によるピック
アップに際してその上面に付着する導電性ペーストにて
接合されるから、以後は、前記前記導電性ペーストを乾
燥する工程を施したのち、半導体チップの部分を、合成
樹脂製のモールド部の成形によってパッケージすること
により、合成樹脂封止型のダイオードを製造できるので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はコレットヘッド
の一部切欠正面図、第２図は第１図のII−II視拡大断面
図、第３図は全体の正面図、第４図は導電性ペースト塗
布手段の斜視図、第５図は半導体チップ整列手段の斜視
図、第６図及び第７図はリードフレームの斜視図、第８
図はクリーナ機構の斜視図である。 １……リードフレーム、2,3……フレーム枠、5,6……リ
ード端子、５……ランド部、７……導電性ペースト、８
……半導体チップ整列手段、９……半導体チップ、10…
…導電性ペースト塗布手段、11……導電性ペースト、12
……クリーナ機構、13……コレットヘッド、15……コレ
ットピン、17……ばね。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向に一定のピッチでランド部を備え
   たリードフレームと、複数個の半導体チップを前記ラン
   ド部と同じピッチで一列状に並べる半導体チップ整列手
   段と、導電性ペーストの塗布手段との上方に、これらの
   間を横方向に往復動したのち上下動するように構成した
   コレットヘッドを配設し、該コレットヘッドに、上下方
   向に延びる複数本のコレットピンを、前記リードフレー
   ムの長手方向に沿って前記ランド部と同じピッチで、当
   該各コレットピンが各々独立して自在に上下動するよう
   に設け、更に、前記コレットヘッドに、前記コレットピ
   ンの上昇動を弾性的に支持するようにばね手段を、前記
   各コレットピンごとに設けたことを特徴とする半導体チ
   ップの移送・供給装置。