JP2555876B2 - インナー・リード・ボンディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインナー・リード・ボンディング装置に関
し、特にフィルム・キャリア半導体装置の製造における
ボンディング装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図および第５図はそれぞれ従来のインナー・リー
ド・ボンディング装置の正面図およびその一部の拡大斜
視図で、ICチップ８とフィルム・キャリア・テープ12上
のインナーリード2bとのボンディングは以下の手法で行
われる。すなわち、リール９にまかれた長尺のフィルム
・キャリア・テープ12がローラー10と位置決めローラー
11とをそれぞれ通ってｘ−ｙ−θ移動装置を持つボンデ
ィング・ステージ７上のICチップ８上に搬送され、つい
で、この位置決めローラー11のピンとスプロケット・ホ
ール12aとを噛み合わせることでフィルム・キャリア・
テープ12の位置がまず決められる。この位置決めが一旦
行われると以後フィルム・キャリア・テープ12の搬送は
この位置決めローラ11を回すだけで矢印の方向へ円滑に
行い得るようになる。

このようにテープ12の位置決めが終わった後ICチップ
８と長尺フィルム・キャリア・テープ12の相互間の位置
決めが引続き行われる。これにはボンディング・ステー
ジ７をx.y.θの各方向に移動させ、テープのインナー・
リード2bの先端とICチップ８の電極とが正確に重なり合
うようにICチップ８側の位置が調整される。ICチップ８
と長尺のフィルム・キャリア・テープ12の位置決めが完
了すると、加熱されたボンディング用ツール２が加圧シ
リンダー１により加圧されて降下し、ICチップ８の電極
と長尺フィルム・キャリアのインナー・リード2bとを互
いに熱圧着させる。この熱圧着が終わると、ボンディン
グ用ツール２は再び上方に復帰すると共に、フィルム・
キャリア・テープ12は圧着したICチップ８と一緒に位置
決めローラー11の回転によりICチップ８の１個分だけ搬
送されリール９に巻きとられる。爾後、この動作が繰り
返されてフィルム・キャリア半導体装置が製造される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来のインナー・リード・ボ
ンディング装置では、長尺のフィルム・キャリア・テー
プを用いるため、このフィルム・テープに不良品が存在
する場合は、それを検知し、ボンディングすることなし
にIC1個分だけよけいに搬送を行なう必要があり、ま
た、接続されたICチップは長尺テープのまま小径のリー
ルにまかれるので、インナー・リードおよびテープその
ものにもストレスがかかり、最悪の場合はインナー・リ
ードが切れるという事故がおこる。またリールにボンデ
ィング済のテープをまきとる際には、テープとテープの
間にスペーサー・テープを挟みICチップとICチップとが
互いに接触しないようにしなければならない。この他、
インナー・リード・ボンディングが終ったフィルム・キ
ャリア・テープとICチップとの接続性をチェックするに
は、長尺フィルム・キャリア・テープであるが故にテー
プ部を切断することは出来ず、ボンディングされた部分
のみを切り取ってチェックする方法しかないので、その
ための治工具が必要となる。また、一旦ボンディングさ
れ、リールにまきとられたICチップをチェックするに
は、リールを巻きとり最初からチェックする以外に方法
がなく、ボンディングしたICチップの数もリールに長尺
テープをまきとってからでは、数えられないという不便
さがある。

次に位置決めに関しては、位置決めローラー11がIC数
個分のスパンを持って一対をなしており、実際にボンデ
ィングを行うテープとは違った位置のテープでテープの
位置決めを行うため、テープの精度および位置決めロー
ラーの精度の影響を受け、ボンディングの際に位置決め
が難しいという欠点もある。この場合、位置決めローラ
ー11はIC数個分のスパンを持っている為、フィルム・キ
ャリア・テープもそのスパン分だけ、空中にはられるこ
とになり、そのため、フィルム・キャリア・テープが自
重により下方に垂れてしまうのでICチップとの位置合せ
が難かしいという問題も生じる。

第６図（ａ）〜（ｃ）は従来のインナー・リード・ボ
ンディング装置によるボンディング動作の段階状態図で
上記の問題点を説明するものである。すなわち、第６図
（ａ）のようにフィルム・キャリア・テープ12が垂れて
いると、ボンディング用ツール２が加圧されて下降し、
第６図（ｂ）に示すようにインナー・リード12bに触れ
たとき、インナー・リード12bは矢印の方向にモーメン
トを持つようになり、つづいてボンディングが実行され
ると、インナー・リード12bは第６図（ｃ）のように位
置ズレを起こす。更にこの他の問題点としては、ボンデ
ィングの際、に加熱されたボンディング用ツール２が常
温であるインナー・リード12bに触れると、熱伝導によ
りボンディング用ツール２の熱がインナーリード部へ逃
げてしまい、熱圧着を行う際に条件が弱まってしまうと
いうことがある。このようにインナー・リード部に熱が
伝わると、インナー・リード部は熱膨張により変形して
ICチップとの間に位置ズレを起こすこともある。

本発明の目的は、上記の情況に鑑み、長尺フィルム・
キャリア・テープのたわみによるICチップとの位置決め
不良およびボンディング不良ならびに工程管理の繁雑さ
などの欠点を解決したインナー・リード・ボンディング
装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、インナー・リード・ボンディング装
置は、ICチップを上面に載置してｘ−ｙ−θの任意の方
向に位置合せするｘ−ｙ−θ移動装置を持つボンディン
グ・ステージと、個片状フィルム・テープを枠状のフィ
ルム・テープ・キャリアで周辺を固定して収納し前記ボ
ンディング・ステージに両側にそれぞれ配置される個片
状フィルム・テープ送出側マガジンおよび個片状フィル
ム・テープ収納側マガジンと、前記個片状フィルム・テ
ープ送出側マガジン内から前記個片状フィルム・テープ
を前記ボンディング・ステージが載置するICチップ上に
転送し、ボンディング終了後の一体化された前記個片状
フィルム・テープとICチップを前記収納側マガジン内に
転送する一組のベルト搬送装置と、前記個片状フィルム
・テープをボンディング・ステージ上で上下から挟みス
プロケット・ホール内に固定ピンを挿入して前記個片状
フィルム・テープとICチップとの位置合わせをボンディ
ング動作の開始に先立ち行う一対のフィルム・テープ・
クランプ枠の上型および下型と、前記フィルム・テープ
・クランプ枠の上型内で前記個片状フィルム・テープの
インナー・リードとICチップの電極を熱圧着するボンデ
ィング用ツールと、前記ボンディング用ツールを加圧す
る加圧用シリンダーとを含んで構成される。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例を示
すインナー・リード・ボンディング装置の正面図および
その一部の拡大斜視図である。本実施例によれば、本発
明のインナー・リード・ボンディング装置は、ICチップ
８を上面に載置してｘ−ｙ−θの任意の方向に位置合わ
せするｘ−ｙ−θ移動装置を持つボンディング・ステー
ジ７と、個片状フィルム・テープ４を枠状のフィルム・
テープ・キャリア4Cで周辺を固定して収納し、ボンディ
ング・ステージ７の両側にそれぞれ配置される個片状フ
ィルム・テープ送出側マガジン5aおよび個片状フィルム
・テープ収納側マガジン5bと、個片状フィルム・テープ
送出側マガジン5aから個片状フィルム・テープ４をボン
ディング・ステージ７が載置するICチップ８上に転送す
る、ベルト搬送装置6aおよびボンディング終了後の一体
化された個片状フィルム・テープ４とICチップ８を収納
側マガジン5bに転送するベルト搬送装置6bと、個片状フ
ィルム・テープ４をボンディング・ステージ７上で上下
から挟みスプロケット・ホール4a内に固定ピンを挿入し
て、個片状フィルム・テープ４とICチップ８との位置合
わせをボンディング動作の開始に先立ち行う、一対のフ
ィルム・テープ・クランプ枠の上型3aおよび下型3bと、
フィルム・テープ・クランプ枠の上型3a内で個片状フィ
ルム・テープ４のインナー・リード4bとICチップ８の電
極を熱圧着するボンディング用ツール２と、ボンディン
グ用ツール２を加圧する加圧用シリンダー１とを含む。

このインナー・リード・ボンディング装置は次のよう
に動作する。

まず、ICチップ８がボンディング・ステージ７上に置
かれ、そのｘ−ｙ−θ移動装置によって位置決めされる
と共に、送出側マガジン5a内にはその周辺を枠状のフィ
ルム・テープ・キャリア4cで固定された個片状のフィル
ム・テープ４が複数個まとめて収納される。この個片状
のフィルム・テープ４はベルト搬送装置6aに乗ってその
一つだけがフィルム・テープ・クランプ枠の下型3b上に
搬送される。このときの位置はボンディング・ステージ
７上に置かれたICチップ８上のおよその位置である。こ
のように個片状のフィルム・テープ４が運ばれてくる
と、クランプ枠の下型3bが上昇しその位置決め用の固定
ピン3cをフィルム・テープ４のスプロケット・ホール4a
内に挿入してフィルム・テープ４のタルミを修正し、つ
いで上型3aが下降して下型3bの固定ピン3cを上型自身が
もつ規定位置のホール内に固定して、フィルム・テープ
４とICチップ８との間の位置整合がとられる。

第３図（ａ）〜（ｃ）は本発明インナー・リード・ボ
ンディング装置のフィルム・テープとICチップとの間の
位置整合手法を説明する詳細図で、クランプ枠の下型3b
の固定ピン3C〔第３図（ｂ）参照〕が個片状フィルム・
テープ４のスプロケット・ホール4a内に挿入され〔第３
図（ａ）参照〕、ついで、この固定ピン3Cが下降して来
たクランプ枠の上型3aに設けられた規定の位置座標をも
つホール内に固定される〔第３図（ｃ）参照〕ことによ
って、この個片状フィルム・テープ４のインナー・リー
ド4bとICチップ８の電極との間の位置合わせが完了す
る。この位置合せが行われている間、クランプ枠3a,3b
は内蔵する加熱ヒータにより温められ温度が上昇してい
るので、この熱がインナー・リード4bに伝わりインナー
・リード4bは予備加熱される。従って、インナー・リー
ド4bは熱による初期的変形を行ない、フィルム・テープ
４のたわみを完全に矯正する。以上の準備が完了した
後、加熱されたボンディング用ツール２が加圧用シリン
ダー１により加圧されて下降し、通常の手段に従いイン
ナー・リード・ボンディングを行う。この際、クランプ
枠の上型3aはICチップ８の高さぎりぎりまで下降する。

ボンディング完了後、ツール２は再び上昇して復帰
し、クランプ枠3a,3bはフィルム・テープ４を挟んだま
まベルト搬送装置6bの高さまで上昇してクランプを解除
する。その後ベルト搬送装置6bがフィルム・テープ４の
下側に入り、ついでベルトが動いてこれを収納側マガジ
ン5bまで搬送する。

上記のマガジン5a,5bには通常少くとも数個の個片状
フィルム・テープ４を収納することが可能で、また、取
付、および取外しをそれぞれワンタッチで簡単に出来る
構造とすることも容易である。またフィルム・テープ４
の受け部を上下に移動可能とすることもできるので、収
納段の上昇または下降により、フィルム・テープ４の搬
出、または収納を整然と途切れなく行うことができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、従来用
いられてきた長尺のフィルム・キャリア・テープは個片
状とされ、その良品のみがマガジン内に収納されてICチ
ップ上に供給される。従って、従来生じていた不良テー
プの搬送や不良品の検出といった機構及び工程上の問題
点が解決され、リードタイムが短縮化されると共に設備
も簡単化される。また、ボンディング完了後のフィルム
・テープは枠状のキャリアで周辺を固定されたまま搬送
され外部からのストレスを受けることなくマガジン内に
収納されるので、収納時において不良を発生させない。
また個片のフィルム・テープを用いているので、ボンデ
ィング終了後直ちにその個片毎にボンディング性を確認
することができる他、マガジンに収納された順番により
ボンディングの順番が明確に分り、しかもボンディング
数もすぐにわかるので工程管理を正確に行うことができ
る。更に位置決めは個片のテープそれ自身がもつスプロ
ケット・ホールを利用し、長尺テープのように長尺方向
の精度の影響を受けることがないので、フィルム・テー
プとICチップとの位置整合の精度を著しく高めることが
可能である。またフィルム・テープは個片であり、デバ
イス・ホールのみを残すように周辺からクランプされる
のでテープのたわみやそりが矯正される。従って、ボン
ディングの際の位置ズレはほとんど発生しない。また更
に、インナー・リードはクランプ枠を介して予備加熱さ
れ、ボンディング用ツールからインナー・リードに伝わ
って逃げる熱量が制限されているので、ボンディング性
も向上するという効果があり、また、この予備加熱によ
り一旦テープがあたためられているため、ボンディング
の際のボンディング・ツールの輻射熱によるインナー・
リードの変形も生じることがなく常に安定したボンディ
ングを行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例を示す
インナー・リード・ボンディング装置の正面図およびそ
の一部の拡大斜視図、第３図（ａ）〜（ｃ）は本発明イ
ンナー・リード・ボンディング装置のフィルム・テープ
とICチップとの間の位置整合手法を説明する詳細図、第
４図および第５図はそれぞれ従来のインナー・リード・
ボンディング装置の正面図およびその一部の拡大斜視
図、第６図（ａ）〜（ｃ）は従来のインナー・リード・
ボンディング装置によるボンディング動作の段階状態図
である。 １……加圧用シリンダー、２……ボンディング用ツー
ル、3a……フィルム・テープ・クランプ枠の上型、3b…
…フィルム・テープ・クランプ枠の下型、3c……位置決
め用固定ピン、４……個片状フィルム・テープ、4a……
スプロケット・ホール、4b……インナー・リード、4c…
…枠状のフィルム・テープ・キャリア、5a……個片状フ
ィルム・テープ送出用マガジン、5b……個片状フィルム
・テープ収納側マガジン、6a,6b……ベルト搬送装置、
７……ボンディング・ステージ、８……ICチップ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ICチップを上面に載置してｘ−ｙ−θの任
   意の方向に位置合せするｘ−ｙ−θ移動装置を持つボン
   ディング・ステージと、個片状フィルム・テープを枠状
   のフィルム・テープ・キャリアで周辺を固定して収納し
   前記ボンディング・ステージの両側にそれぞれ配置され
   る個片状フィルム・テープ送出側マガジンおよび個片状
   フィルム・テープ収納側マガジンと、前記個片状フィル
   ム・テープ送出側マガジン内から前記個片状フィルム・
   テープを前記ボンディング・ステージが載置するICチッ
   プ上に転送しボンディング終了後の一体化された前記個
   片状フィルム・テープとICチップを前記収納側マガジン
   内に転送する一組のベルト搬送装置と、前記個片状フィ
   ルム・テープをボンディング・ステージ上で上下から挟
   みスプロケット・ホール内に固定ピンを挿入して前記個
   片状フィルム・テープとICチップとの位置合わせをボン
   ディング動作の開始に先立ち行う一対のフィルム・テー
   プ・クランプ枠の上型および下型と、前記フィルム・テ
   ープ・クランプ枠の上型内で前記個片状フィルム・テー
   プのインナー・リードとICチップの電極を熱圧着するボ
   ンディング用ツールと、前記ボンディング用ツールを加
   圧する加圧用シリンダーとを含むことを特徴とするイン
   ナー・リード・ボンディング装置。