JP2593643B2 - 集積回路ダイの列より選択された集積回路ダイを除去する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はチップのアレーから選択された集積回路チッ
プを取除く工程に係る。

背景技術 時には“バック−エンド”と呼ばれる集積回路の組立
作業は、数百個又はそれ以上の集積回路チップを含んで
いるシリコンウェーハを受入れる工程と、作動するか否
かを判定するためチップを検査する工程と、チップを切
断する工程と、リードフレームにチップを取付ける工程
と、リードにワイヤを一回に一つずつボンディングする
工程と、デバイスを保護するためプラスチック内へ複合
体をカプセル封じする工程と、最終形状にリードフレー
ムの外側部分を切断し且つボンディングする工程から成
っている。

チップにワイヤを取付けるための標準的な方法はワイ
ヤボンディングによる方法であり、この方法では金又は
アルミニウム合金のワイヤが、ボンドが形成されるまで
チップ上のパッドに（高められた温度及び（又は）超音
波エネルギーの存在下に）非常に強く押付けられる。一
回に一つのワイヤのボンディングが行われる。この方法
は多くの労働力及び高価な材料を用いる。自動化された
ワイヤボンディング機械が知られているが、それらは本
質的な限界を有する。想像され得る最も速い機械によっ
ても、16ピン・チップに対して１時間あたり近似的に2,
000ユニットを限界とする因子が存在する。ワイヤボン
ディング法では、ワイヤボンドが形成される位置にチッ
プを保つべくパッケージ又はリードフレームにチップを
取付ける必要もある。また、この過程のリードは、チッ
プとリードとの間の熱膨張の整合を正しく行い得るよう
に膨張を制御された高価な合金から成っていなければな
らず、又は高価な特殊接着剤が熱的不整合を補正するべ
く用いられなければならない。また、リードは、ボンデ
ィングワイヤがリードへの信頼性のある接続を形成し得
るように金、銀又は他の高価な金属でめっきされていな
ければならない。

同時リードはんだ付けのための一つの公知の方法はIB
Mにより開発された“フリップ・チップ”法であり、こ
の方法でははんだの塊がチップの上に置かれ、またチッ
プがリードに取付けられているセラミックス基板にはん
だ付けされる。このIBMの方法はチップの頂の上にリー
ドの層を有していない。

発明の開示 本発明は、選択されたチップをウェーハ・アレーから
受けのなかへ叩き出すべく該チップを押すことによりチ
ップが集積回路ウェーハから選択的に取除かれる集積回
路チップの組立及びカプセル封じのための自動化された
方法に係る。

本発明の特徴は、良品のチップを探し出すべく記憶さ
れたデータを使用してウェーハから選択的にチップを取
除くための自動的な方法である。

本発明の他の特徴は、ウェーハから個々のダイを切り
離す工程の省略である。

本発明のさらに他の特徴は、リード取付けに先立って
支えにダイをボンディングする中間工程が省略されるこ
とである。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の工程の流れを示す。

第２図は第１図中の工程を一層詳細に示す。

第3A図及び第3B図は本発明で用いられるチップの種々
の形態を示す。

第４図はテープ上に取付けられたウェーハを示す。

第５図はリードフレームの一部分を示す。

第６図はソーイングされたウェーハからダイを選択す
るシーケンスを示す。

第7A図ないし第7C図はソーイングされたウェーハから
選択されたダイをダイ貯蔵保持器のなかへ突き下げるた
めに使用される機械のレイアウトを示す。

第8A図ないし第8C図は第７図で使用される装置の工程
シーケンス中の中間反転工程のための装置を示す。

第4A図及び第4B図は接触パッドの種々のアレーを有す
るチップを示す。

第９図はボンディング工程の間にリードフレーム及び
ダイを保持するのに用いられる保持器を示す。

第10図はダイをリードフレームに自動的に取付けるた
めに使用される機械のレイアウトを示す。

第11A図及び第11B図はダイを反転するための代替的な
装置を示す。

第12A図及び第12B図は第11図の装置の部分の代替的な
実施例を示す。

第13A図及び第13B図は第11図の装置の部分の代替的な
実施例を示す。

第14図は平行にダイの組を動かすためのトランスファ
装置を示す。

第15A図及び第15B図はリードフレームに対するグリッ
パ機構を示す。

発明を実施するための最良の形態 どの集積回路組立工程にも、処理され且つ探針検査さ
れたウェーハ上のダイスアレーから良品のダイスが取除
かれる一連の中間工程がある。次いでダイスはボンディ
ング工程の準備としてリードの組と一緒に置かれる。公
知の方法では、ダイスはスクライブされて切り離され、
また緩いダイスが手で取上げられてボンディング機械へ
移される。

本発明は、自動的に計算機の制御のもとに記憶された
検査データを参照して良品のダイスを取除いてリードの
直接取付けのため保持取付具のなかに置く方法に関する
ものである。

本発明は、集積回路の組立及び検査のためのシステム
の他の機構要素と共に開発された。このシステムの他の
特徴は、本願と同一日付で出願され本願の譲受人と同一
の譲受人に譲渡された特許願の対象である。システム中
での本発明の位置付けを明らかにするため、システム全
体の説明が本明細書に含まれている。

バック・エンド組立に用いられる工程の全体的なフロ
ーチャートが第１図に示されている。第１図に概括的に
示されている多数の工程は、検査及び他のデータを記憶
するための計算機と通信して、また時にはそれにより制
御されてさまざまな異なる機械により実行される。

参照符号Ｉを付されているボックスにより表されてい
る第一の主要な工程では、“フロント・エンド”又は
“バック・エンド”の部分であってよいプロセスが、す
べて通常の工程（バッシベーションなどを含む）で完成
されたウェーハをインプットとして受入れ、またチップ
回路を保護し且つそれらを誘導体の頂面を運ばれる信号
から電気的に絶縁するのに十分な厚みを有する誘導体の
層を被覆する。

前もってのチップの上の接触パッドから誘導体の頂の
上の接触パッドの標準的アレーへ延びている金属リード
のパターンが形成される。標準的アレーは、チップ・ダ
イの寸法にかかわらず、同一の数のピンを有するすべて
のチップに対して同一である。

ウェーハは次いで主要工程IIで探針検査され、探針検
査の結果は電気的に、例えば計算機内に記憶される、不
良チップに対する通常のインク−ドット・マーキングシ
ステムは用いられない。

ウェーハは次いで、その後の工程で種々の取付具内に
自動的挿入及び方向決めを可能にする形状のフレーム保
持器内の接着膜の上に接着により取付けられ、またウェ
ーハの全厚みを通じて切断する自動的ソーイング工程
（工程III）で切断される。

良品のダイスは次いで、回路側を下側にして載せる専
用搬送台のなかへダイを選択的に突き下げるべくテープ
を上から押す自動的シーケンス（工程IV）でウェーハか
ら取除かれる。能動回路は標準的パッド誘電体及び標準
的パッドにより保護されているので、上記の工程で問題
は生じない。ウェーハ及び押抜き装置は、ダイスを搬送
台のなかの正しい位置に置くべく計算機制御のもとに動
かされる。

ダイスは、180゜だけ二搬送台“サンドイッチ”を回
転させる反転操作と同時に雌雄結合搬送台に移され、こ
うして第二の搬送台に載るダイスは頂側に接触部を有す
る。ダイスの組は好都合な数、例えば14個のダイスを保
持するボンディング取付具に移される。ローディングが
完了すると、取付具内のダイスの間隔を整合するリード
フレームがはんだ付け取付具内のダイスの上に置かれ、
また上側ボンディング取付具がボンディング工程の間に
リードとパッドとの間の接触を維持するべく追加され
る。

ボンディング取付具ははんだを溶融させて中間接続を
形成するべく加熱される（工程Ｖ）。

ダイスを取付けられたリードフレームは、リードフレ
ームへの中間接続と一緒にダイをカプセル封じするトラ
ンスファ又は射出成形機のなかに置かれる（工程VI）。

モールドされたデバイスのストリップは次いで通常の
仕方でトリムされ且つ成形される（工程VII）。

第１図には、以上に列挙した工程を実行する機械と制
御計算機との間のデータ通信が示されている。大抵のデ
ータ通信過程はオプショナルである。データ通信過程は
確かにオペレータ制御のもとに行われてよく、またデー
タは手書きされてよい。データが自動的に記録され、ま
た以前の過程からのデータが誤りなしに再呼出しされる
ことの利益は当業者に明らかであろう。

本発明の種々の過程は以下の説明と、本願の同一日付
で出願され本願の譲受人と同一の譲受人に譲渡された特
許出願の明細書とに一層詳細に示されている。

第２図には第１図中の工程が一層詳細に示されてお
り、また材料及びデータの流れが示されている。この図
には、材料をコンテナ内にロードし、またコンテナは他
の位置へ動かす過程が線で示されており、また計算機又
は他の記憶装置への又はそれからのデータの流れが二重
矢印で示されている。作業工程への三つのインプットは
ウェーハ、リードフレーム及びカプセル封じ用のプラス
チックである。二つの再循環ループはそれぞれ、ソーイ
ング及び選択工程の間にウェーハを支えるのに用いられ
るフレームと、ボンディング工程の間にリードフレーム
セグメントと整列してダイスの組を維持するのに用いら
れる位置決め取付具とを含んでいる。

標準的接触パッド 第一の主要工程に戻って、例示されている誘導体層は
６μｍの厚みで被覆され260℃以上の温度で硬化された
デュポン2525のようなポリイミドである。溶融ガラス又
は他の頂層への接着を改善するためポリイミドの下に窒
化物又は他の層が存在してよい。通常の方法により集積
回路内に予め形成されている電気的接触パッドは、誘導
体の頂の上に液体もしくはテープの形態のホトレジスト
を被覆し、それを通じて通常の仕方で回路内の金属接触
パッドへの通路を腐食除去することにより露出される。
“バイア（via）”が、誘電体の表面が到達されるまで
金属又は他の誘電体で接触孔を満たすことにより形成さ
れる。ホトレジストが剥がされ、また金属の層が任意の
方法、例えばスパッタリングによりポリイミドの表面に
被覆される。一例では、ポリイミドがバック・スパッタ
され、その後に600Åの10％チタン＋90％タングステン
とそれに続く1000Åの銅及びチタン−タングステン混合
物とがスパッタされ、同時に続いて典型的に３μｍの銅
がスパッタされた。ホトレジストの第二の層が金属層内
に金属リードの組を郭定するパターンで被覆される。リ
ードは、誘電体を貫通するバイアから、同一数のリード
を有するチップのすべてに対して同一のパッド接触部の
標準的ハッドアレーを有するチップの中心の領域へ到達
する。例えば、16ピン・チップは、それがメモリであろ
うと任意の他の論理デバイスであろうと、0.126″×0.1
26″（0.32cm×0.32cm）の寸法を有する標準的構造内で
約0.016″×0.016″（0.041cm×0.041cm）の寸法の同一
の標準的パッドアレーを有する。標準的パッドアレー
は、そのリードフレームと共に使用されるべき最小のチ
ップにうまく嵌まるような寸法にされる。本発明のオプ
ショナル・バージョンは或る特定の目的に対して配置さ
れているパッドアレーを用いる。

金属の露出された領域は、90％のスズ及び10％の鉛の
混合物を用いる通常の電解めっき工程で鉛及びスズの標
準的混合物から成るはんだでめっきされる。ホトレジス
トが剥がされ、また金属層のめっきされた領域が、金属
層の残余の望ましくない領域が過酸化水素プラス水酸化
アンモニウムとそれに続く過酸化水素の、はんだを侵食
しない浴のなかで腐食除去される次の工程でエッチング
・マスクとして用いられる。

いま第3A図に示されている形態のチップ300が残留し
ており、その中でダイ310はポリイミドの厚い層320と、
チップの外側の接触領域330から標準的パッドアレー340
へ通ずる金属線326の回路網とを有する。金属線326は以
前に用いられたワイヤにくらべて低いインダクタンス、
大きい熱伝導率及び大きい強度を有する。

第3A図に示されている例では、第一の接触部とポリイ
ミド層を通るバイアとはすべてチップの周縁に形成され
ている。この図は、接触領域がチップの周縁に位置して
いなければならない以前のワイヤボンディング法に対し
てレイアウト設計がなされているチップを示す。以前の
設計を継続する利点は、新規のレイアウトの費用の節減
とならんで、追加キャパシティが必要とされる時に従来
のワイヤボンディング工程を使用し得ることである。し
かし、そのためには、標準的パッド工程に対する追加的
な誘電体及び金属化が使用されないことを必要とする。

第3B図に示されているように、本発明を使用して、任
意の好都合な位置に於て誘電体を通る接触領域を置くこ
とも可能である。これらのリードに対するバイアは、公
知の場合のように縁を除外することなく、チップ表面上
の種々の位置で出発するものとして示されている。リー
ド348は標準的パッドアレー内に配置されているバイア
を接続するものとして示されている。リード343は、ポ
リイミドの下に横たわるチップのパッシベーション層の
頂の上に置かれている（図面には示されていない）ブリ
ッジを通じてバイア−セクション344に接続されてい
る。このことは、リードの道筋及び構成要素の配置を決
める上での自由度が本発明により追加されることを示
す。

バイア305は第3A図中の切欠かれた部分に、リード326
の一つの端に於ける下側接触領域304から上側接触領域3
06へ延びているものとして示されている。現在実用され
ている下側接触パッドは典型的に4mil×4mil（0.01cm×
0.01cm）である。このような大きな面積で接触させるこ
とにより、バイアの形成及び配置ならびにリード326の
配置に対する整列許容差は典型的に±2milないし3mil
（0.005cmないし0.008cm）であり、従来のワイヤボンデ
ィングで用いられている精密工程でのリード接続に対す
る±0.5milないし1mil（0.0013cmないし0.0025cm）の典
型的な許容差よりもはるかに大きい。

バイアを形成し且つリードを置く工程は、もし好都合
であれば、ホトリトグラフィ用の標準的機械を用いてフ
ロント−エンド作業で実行されてよい。これらの金属リ
ードを置く際の位置整列に関する必要条件は通常のフロ
ント−エンド作業よりもはるかに厳密でなくてよいの
で、誘導体及び頂リードのパターンを形成するのにスク
リーン印刷のような厚膜技術を用いることが好ましい。
典型的に、厚膜技術による費用は精密技術による費用の
1/4ないし1/2ですむ。

ソーイング 工程の次の主要な段階（工程III）では、ウェーハが
取付具のなかに正確に取付けられ、またダイスが切り離
される。いま第４図を参照すると、ウェーハ410はフレ
ーム430の上に伸ばされている接着テープ420の上に取付
けられている。ウェーハ上のダイスは長方形のアレーの
なかに置かれているので、参照システムとしては参照方
向を定める戻り止め432及び434の対しか必要としない。
ウェーハは、ウェーハ上の参照点411が戻り止め432に対
して既知の関係に、すなわち戻り止めに対して整列され
た座標系内に置かれるように位置決めされる。座標系を
確立するためのシーケンス内の点もオプショナルであ
る。この時、フレーム上の識別ラベルがウェーハ上の識
別番号と相関付けられる。これはウェーハのラベルとマ
ッチする新しいラベルをフレームに付けること、又はフ
レーム上の永久的ラベルを読むことより行われ得る。

通常の自動的ソーイング装置がダイスを隔てる“スト
リート”に沿ってウェーハ410を完全に切断する。この
ことは、ウェーハが切り傷を付けられ（“スクライブ”
され）またダイスが切り離される公知の過程と対照的で
ある。ダイスが切り離されて処理される時にダイスのア
イデンティティが典型的に失われる公知の方法と対照的
に、本発明による方法では、ダイスは分離工程の間それ
らの位置に留まる。ダイスのアイデンティティが保存さ
れているので、本発明による方法では、製造工程を通じ
て個々のダイを追跡することが可能である。

オプショナルな方法では、ソーイング装置はソーイン
グ工程の間のチップの損傷を検出する能力を有し、また
計算機内に記憶されている検査データが損傷チップを識
別するべく更新され得る。オプショナルな損傷識別能力
を有するソーイング装置はＫ＆Ｓモデル797である。ウ
ェーハはソーイング装置と一体の浄化装置により通常の
ように浄化される。

ダイス選択 次に第7A図を参照すると、良品のダイス又は所望の性
能レベルを有するダイスを選別するソーティング工程に
使用される装置が示されている。この工程の一層詳細な
内容は、主要工程III、IV及びＶの部分工程を示す第２
図中に示されている。第２図を参照すると、主要工程II
I又はIVの部分とみなされ得るオプショナルな検査工程
がソーイングされたウェーハを検査し、またもしソーイ
ング工程中に損傷したダイスがあれば、“ウェーハ・マ
ップ”を更新する。そのための装置は商業的に入手可能
であり、またソーイング・ステーションの部分である。
洗浄されたウェーハは次いでウェーハ識別ラベルが読ま
れる下記の作業ステーションへ、また次いで記憶されて
いるデータが整列されたウェーハに関係付けられるピッ
キング・ステーションへ転送される。主要工程III又はI
Vの部分とみなされ得るオプショナルな検査工程がソー
イングされたウェーハを検査し、またもしソーイング工
程中に損傷したダイスがあれば、“ウェーハ・マップ”
を更新する。そのための装置は商業的に入手可能であ
る。

ダイ選択工程は第６図に関連して一層詳細に説明され
る。このシーケンスの間に、テープ・フレームは第２図
中に逆向きの線により示されているように再循環ループ
内で循環される。ウェーハからの使用可能なダイスの供
給が空にされる時、フレームは古いテープ及びスクラッ
プ・ダイスが取除かれるステーションへ動かされ、また
空のフレームがインプット・ステーションへ戻される。

次に第7A図を参照すると、例えば計算機の制御のもと
に回転する回転インデックサ７−210が保持器の組（そ
のうち二つが７−220及び７−228として示されている）
を保持する。この明細書では、ハイフンで結ばれた参照
符号の最初の番号はそのアイテムが導入され又は最も詳
細に説明されている図面の番号を示す。各ダイ保持器
（その外観から“ワッフル・パック”と呼ばれる）は、
後で一層詳細に説明する工程でダイスがウェーハ410か
ら落下するにつれて、ダイスを容器の長方形アレーのな
かへ受け入れる。

ワッフル・パックが満たされている時、インデックサ
210が空のパックを所定の位置へ回転させる。充満パッ
クはアンローディング位置へ回転され、また反転ステー
ションへ渡され、そこでマッチング・ワッフル・パック
がダイスの頂に整列され且つワッフル・パックとダイス
との“サンドイッチ”が、ダイスがボンディング取付具
のなかに置かれる準備として接触サイズを上側にして載
るように反転される。この反転工程は手動又は自動で行
われ得る。反転のオプショナルな形態は後で説明する。

テープ・フレームは先ず、テープ・フレーム430が棚
７−14に載り且つフレームが動かされもしくは読取り器
７−12がラベル上を滑らされるシーケンス（第６図中の
６−114）で第7A図中のバーコード読取りステーション
７−10内で識別される。通常のバーコード読取りシステ
ムがバーコードを読取り、それを計算機に伝達し、そこ
で検査結果からのデータが、ダイ選択工程をガイドする
べくメモリから取出される（工程６−200）。

選択工程及び装置の詳細が第7B図に示されており、こ
の図で軸線７−50はウェーハ410の部分であるダイ７−5
5の上の付勢器７−116及び打撃器７−114を含む組立体
７−115を通過する。ウェーハ410は、第４図で説明した
ように、下側にウェーハ410を取付けられているフレー
ム430のなかに保持されているテープ420に接着する。ダ
イ７−55はウェーハ410上に形成されたダイ・アレーか
ら取除かれるべき次のダイである。フレーム430は保持
器７−110により支えられており、また第7A図中に概要
を示されている通常のＸ−Ｙ駆動装置７−120、例えば
クリッケ・アンド・ソッファ（Kulicke ＆ Soffa）モデ
ル350−103により軸線７−50に置かれている。フレーム
430は、保持器７−110内のピンと戻り止め432及び434を
マッチさせることにより、第４図で説明したように、所
定の位置に整列されている。本質的な関係を最も明白に
示すため、装置の不必要な細部は省略されている。

ダイ７−55の下で、保持器７−220内に形成されてい
る容器７−225はダイを持つ。保持器７−220は板７−21
0の上に載っている二つ又はそれ以上の保持器（７−220
及び７−228）の一つである。

作動中、打撃組立体７−115は打撃器７−114をテープ
420の項に押付け、それを下方に約1/4インチ（0.64mm）
だけ振らす。Ｘ−Ｙ駆動装置７−121が打撃器７−114を
テープの上を正しい位置まで滑らせる。突き下げ工程
は、打撃器７−114を下方に駆動してテープ420をダイ７
−55の上の点で打撃するべく付勢される空気弁７−116
（付勢器の一つのバージョン）により行われる。ダイ７
−55は接着テープから穏やかに押されて容器７−225の
なかへ落下する。ピン組立体７−114は第7C図中に示さ
れているような針の組によりテープ420を貫通する。四
つの針７−311ないし７−314は軸７−310に剛固に取付
けられている。第五の針７−315は他の針の下方に0.050
インチ（0.13cm）だけ延びており、またばねにより３オ
ンス（85g）の力を受けている。

例えば、組立体７−114は通常の二方空気弁７−116に
より１ボンド（0.453g）の力で下方に突き出され、空気
圧力は約20msの周期中与えられる。針組立体７−114
は、その移動行程が、針７−311ないし７−314の先端が
保持器７−320の下面７−325の下に約1/8インチ（0.32c
m）だけ突き出るように設定されている光学的リミット
スイッチをトリガした時に後退させられる。下面７−32
5は、ダイスへの過大な応力を避けるため２インチ（5.1
cm）の曲率半径を有する。

針７−315の重要な機能はダイの反跳を抑制すること
である。ダイは3/16インチ（0.48cm）の公称距離にある
容器７−225のなかへ落下する。ダイは極端な場合には
容器から外へ部分的に反跳し得る。ダイはサイドにもた
れて横たわり得る。又はダイは容器の底又はサイドとの
衝突により割られ得る。針７−315の上のばねは、ダイ
が最小回数の衝突で迅速に静止するようにダイの運動エ
ネルギーを吸収する。

組立体７−114は、大きなダイに適する針間隔を有す
る一つの組立体から異なるダイに適する異なる針間隔を
有する他の組立体への変更を容易にするべく通常の迅速
レリーズ取付けにより取付けられることが有利である。
第7B図中の容器７−225は凹んだ長方形として図示され
ているが、他の形態の容器も使用され得ることは当業者
に明らかである。整列状態からのダイ７−55の反跳を一
層確実に防止し得るように、わずかな真空が、第7B図中
の孔７−224を通じて容器７−225の内部と連通する保持
器７−220の内部にダイを維持するために使用され得
る。保持器７−220内の真空は板７−210の下面にワイピ
ング・シールを形成することにより維持されている。板
が回転するにつれて、板７−210の開口が図示されてい
ない固定真空管の上に載るようになる。この開口は保持
器７−220の内部と真空との間の連通を確立する。

保持器７−220が充満している時、又は異なる性能レ
ベルのダイが選択されるべき時には、板７−210内の駆
動装置が板７−210を次の保持器の位置へ回転させる。
保持器７−230は取除かれて次の段階へ通され得るし、
又は異なるウェーハから選択されるべき同一性能レベル
の追加的なダイスを受け入れるべく静止状態に留まり得
る。

全体として参照符号７−100を付されている二つのＸ
−Ｙ駆動装置７−120及び７−121ならびに保持器の組立
体は、駆動ピン７−115及びフレーム保持器７−110を保
持するべく変更されたモデル番号DC44及びDC88としてマ
サチュセッツ州、メドフォードのデザイン・コンポーネ
ンツ・インコーポレイション（Design Components In
c.）から商業的に入手可能である。装置７−100は計算
機、第１図中に示されている中央計算機もしくは小形な
ローカル計算機、の制御のもとに作動する。取扱われな
ければならない本質的な情報は現在空の容器７−225の
位置、点411を中心とする座標に対して相対的な次の良
品ダイの位置及び保持器７−220に対して相対的な点411
の位置である。軸線７−50は、もちろん、次に満たされ
るべき容器７−225の中心に置かれ、またピン７−115及
び次に取除かれるべきダイはそれに応じて置かれる。

良品ダイスの叩き出しに続くシーケンスが第６図中に
示されており、このシーケンスでテープ・フレームは工
程を開始するべく手で又はロボットによりロードされる
（６−112）。フレーム上の識別バーコードが工程６−1
14で読まれる。フレーム番号が読まれて計算機に送られ
又はメモリ内に記憶され、また番号又はコードを付けら
れたウェーハに対するデータと比較される。ウェーハ上
のすべての良品ダイス又は選択されたダイスに対する正
確なＸ−Ｙ位置又はウェーハ・マップは既知であり、ま
た良品ダイの選択を許すフレーム番号と組合わされてい
る。計算機に記憶された情報はシーケンス６−200で探
索され、その工程６−216に於ける結果は最初の（次
の）良品ダイのＸ−Ｙ座標である。並列シーケンスが空
の保持器７−220のローディングと装置７−100に近い位
置へのテーブル７−210の回転とにより開始する。ピッ
ク・シーケンス（時には従来の“取り上げ（pick−u
p）”と対照的に“突き下げ（pick−down）”と呼ばれ
る）が工程６−118に示されている。

突き下げシーケンスは、ウェーハ上にあった良品ダイ
スがテープ420上のアレー内に移され終わるまで、また
保持器７−220が満たされるまで繰り返される。いずれ
の場合にも、新しいテープ搬送器又はダイス保持器が置
換され、またシーケンスが再開される。代替的なシーケ
ンスでは、或る規範を有するダイスのみが一回のパスで
選択され、また異なる用途に対して使用可能な他の良品
ダイスは後で選択されるように残される。

テープ420上に置かれている間、ダイスは接触部を下
方に保持器７−220のほうに向けている。ダイがリード
フレームと接触する状態に置かれる時に標準的パッドが
リードフレームと接触するように、ダイスを反転する必
要がある。この反転は次の工程で行われる。反転は手で
行われてもよいし、単独もしくは集団で機械により実行
されてもよい。

上記の方法の代替として、ダイスの下方にではなく上
方に叩くことが好ましい場合もある。その場合には、ウ
ェーハは接着テープの上側に、また打撃組立体は下側に
位置する。真空グリッパが打撃工程以前に被選択ダイと
接触する位置に置かれ、接着グリップが打撃作用により
レリーズされる時に被選択ダイを吸収する。ダイは（接
触側を上にして）、分離取付具のなかでもしくは下側ボ
ンディング取付具の上のテーパ付き縁により中間工程と
して必要なプリサイシング（precising）を行われて、
直ちにボンディング取付具のなかに置かれる。

単独反転 一回に一つのダイを反転する反転工程を実現するため
の装置が第8A図に示されており、この装置でダイ７−55
は前記のヘッド７−320内の針７−312ないし７−315に
よりウェーハ410から叩き出される。しかし、保持器９
−112内の容器９−225のなかへ直接に落下する代わり
に、ダイは短い距離を、回転シリンダにより支えられて
いるハウジング８−14から上方へ延びているチューブ８
−12の上へ落下する。ダイは真空作用により保持され、
真空は図面には示されていない通常の手段により維持さ
れ且つ切換えられる。チューブ８−12はシリンダ８−40
と同軸に軸線８−42の回りを回転するカムシリンダ８−
50上のカム８−52に応答して矢印により示されているよ
うに上下に運動する。カムシリンダ８−50は、図示され
ていない通常の手段の制御のもとに、シリンダ８−40と
共に回転してもよいし、それとは無関係に回転してもよ
い。

作動中、新しいダイは、正規にはチューブ８−12の中
心であるが実際にはテープ420上のウェーハ410の位置の
誤差及び支持テープフレーム430の整列の誤差のために
中心から若干ずれている位置へ動かされる。カムシリン
ダ８−50は回転して、カム８−52をカムホロウ８−16の
下の位置へもたらし、こうしてチューブ８−12の先端を
ダイを受け入れる装置へ上昇させる。

頂チューブ８−12がダイを受け入れている時、同時に
底チューブ８−12はそのダイを容器９−225のなかに置
くべく延びている。

ダイが容器に入る前に補正されたダイの位置を必ず有
するように、リードフレームとダイとの正確なもいれつ
を保証するため、容器９−225は典型的にダイよりも寸
法が0.002インチ（0.005cm）しか大きくない。第8A図に
は、このプリサイシング工程はダイと係合するプリサイ
サ（preciser）８−20により実行されるものとして示さ
れており、また通常のテーパ付き表面によりそれを整列
状態に強制する。このプリサイシング工程は、時間が失
われないように、ダイスが頂に置かれ且つ底でレリーズ
されると同時に実行される。

プリサイシング工程が三つの位置のどれで実行されて
もよいし、一つよりも多い位置で実行されてもよいこと
は当業者により認識されよう。特に、第8B図には、チュ
ーブ８−12が休止位置に戻るにつれてプリサイシング工
程が実行されるように、保持器８−14の上に取付けられ
ているプリサイサ８−60が示されている。ダイが一層容
易に所定の位置へ滑るのを許すため、チューブ８−12が
下げられるにつれて、真空はターンオフされ得る。

さらに他の代替的な装置ではプリサイサ８−60′がこ
の９−225の上に取付けられている。プリサイサは回転
シリンダ８−40の軸線８−42と間隔をおいて且つ整列し
て固定され得よう。又は、それは取付具９−112に対し
て整列され（またリードフレームが置かれる以前に取除
かれ）得る。

多くの代替的な装置が反転機能を実行し得ることは当
業者により認識されよう。例えば、カムシリンダ８−50
は油圧シリンダ、ねじドライバ又はチューブ８−12を漸
進且つ後退させるための他の任意の手段により置換され
得る。さらに、もしテープ420及び取付具９−112が十分
な精度で位置決めされ得るならば、チューブ８−12はシ
リンダ８−40に剛固に取付けられていてよく、それによ
りシリンダ８−40に対して相対的なチューブ８−12の位
置の許容差に起因する整列誤差が減ぜられる。その場
合、必要な垂直運動は保持器９−320及び（又は）保持
器９−112により行われる。

集団反転 集団反転工程は第11A図に示されている装置により実
行され得る。この装置では二つの同等な反転板11−12が
各々ワッフル・パック７−228を保持する。下側の板11
−12のみが、露出状態で一層明白に図示するため，ワッ
フル・パックなしで示されている。最初に、接触部を下
向きにしたダイスを有する充満ワッフル・パックが破線
の輪郭線11−14に置かれ、ストッパ11−15により整列さ
れ、また丸められた先端を有しばねの力の作用下にある
シリンダである部材11−16により所定の位置に保持され
る。この機構は第7A図中に使用されているものと同一で
あり、またロボット・グリッパと同一である。

参照符号11−10を付されている機構全体は保持器11−
12と、概要を示されている通常の平行運動（平行四辺形
リンケージ）手段11−20及び11−22と含んでいる。これ
らのジョーは図面に示されている開位置から軸線上に中
心をおく閉位置へ（制御装置11−30により駆動されて）
軸11−25の軸線11−24に対して平行に運動する。駆動手
段は油圧シリンダ又はモータであってよい。整列ピン11
−17及び整列孔11−18は他の反転板に於けるそれらの相
対側と、ワッフル・パックが雌雄結合する以前に係合す
る。オプションとして、ワッフル・パックは部材11−15
〜11−16の位置許容差を補償する精密整列のための整列
ピンを有し得る。

いったん反転板及びワッフル・パックが係合すると、
組立体11−10は制御装置11−30内の回転テーブルの制御
のもとに軸11−25がターンすることにより軸線11−24の
回りを180゜回転する。満たされたワッフル・パックの
容器７−225内のダイスは、軸11−25内内に担持されて
いる空気圧及び真空管により助けられて空のワッフル・
パック内へ落下する。これらの管は制御装置11−30内の
弁により、下側パック内にダイスを保持する初期の真空
から他方のパック内へダイスを駆り立てる正の圧力へ切
換えられる。

代替的に、ダイがワッフル・パック内の容器の一つの
側にもたれる可能性を避けるため、第11B図中に断面を
示されている機構が用いられ得る。この機構では、孔７
−224があいている容器７−225を有する雌雄結合ワッフ
ル・パック７−220及び７−220′がさらに、孔７−224
を通過するピン11−62を有するフレーム11−60を含んで
いる。フレーム11−60は板11−12の内部に支えられてい
る。ピン11−62はチップ11−80を支えるのに十分に広い
頂面11−70を有する。回転工程以前に、フレーム11−60
は空気圧、ばね圧又は任意の通常の手段により穏やかに
上昇させられて孔７−224を通過し、次いでチップ11−8
0をほとんど雌雄結合ワッフル・パック７−220′内の容
器７−225の底面11−90まで持ち上げる。反転工程が実
行される時、チップ11−80はごく短い距離、例えば0.05
インチ（0.13cm）を落下し、従ってチップは容器７−22
5の底面11−90の上に平らに載る。

滑らかな作動を容易にするため、両ワッフル・パック
は、正しく雌雄結合するように、機械的不整列を補償す
るべく揺動され得る。固定ピボット11−50の回りを揺動
するグリッパ腕11−52は、ワッフル・パック７−220′
をつかむグリッピング端11−54で終端している。固定ピ
ボット11−50は、図面を見易くするため図示されていな
いジムバル・マウント（gymbal mount）のような通常の
手段により支えられている。両グリッパ腕11−52を連結
する可動ピボット11−55はワッフル・パックと係合また
は係合解除するべく矢印により示されているように油圧
シリンダ又は他の手段により動かされる。類似のピボッ
トがワッフル・パック７−220に対して用いられ得る。

回転の後に、ジョー11−20及び11−22が離れ、また以
前は空であったが今は接触部を上向きにしたダイスを含
んでいるパックが取除かれ、最初に満たされていたパッ
クは次の反転のために残留する。

この開示を参考にして本発明の種々の実施態様が当業
者により考案され得よう。例えば、第8A図の反転装置
は、ダイスのリードフレーム組あたり唯一回の反転しか
必要とされないように、軸線８−42に対して平行に延び
ておりリードフレーム間隔にマッチする間隔をおかれた
14個の容器を平行に有し得る。このような反転装置の頂
の上に容器がダイスを満たされ、次いで完全な組がワッ
フル・パック内へ反転される。第8A図の四つのチューブ
８−12は、シリンダ８−40の周縁の回りに間隔をおかれ
た任意の好都合な数のチューブにより置換され得る。

第12図及び第13図には、充満ワッフル・パックの反転
工程を実行するための二つの代替的な装置が示されてい
る。第12A図及び第12B図では、第11A図に示した装置に
対して代替的な装置が、軸11−25を回転する同一の制御
装置11−30を用いているが、今の場合には二つの保持器
11−12が異なる仕方で支えられている。

第12A図を参照すると、水平運動なしに垂直に矢印に
より示されている方向に運動する二つの保持器11−12及
び11−12′が示されている。この運動は、それぞれ反対
方向にねじを切られている二つの領域12−11、12−13を
有する軸12−10により供給される。これらのねじは、保
持器11−12の支えの部分であるねじを切られているブロ
ック内の雌雄結合ねじと係合する。軸12−10が一つの方
向に回転するにつれて、ワッフル・パックが挿入又は除
去され得るように保持器11−12が離れる。ボックス12−
12は軸12−10に回転力を供給するためのウォーム歯車装
置付き可逆電動機の概要を示している。ボックス12−12
は上記のように回転する軸11−25により支えられている
ものとして示されている。電力は軸11−25の中空内部を
通じて供給される。第12B図は支え11−12の頂面図であ
り、保持器11−12及び11−12′を整列状態に維持する役
割をするガイド12−14及び12−14′が示されている。

次に第13A図及び第13B図を参照すると、保持器11−12
に対する支持及び運動機構の他の代替的な実施例が示さ
れている。この実施例では、ワッフル・パックの挿入及
び除去のための間隙を生ずるべく上側の板のみが動かさ
れる。保持器11−12はピボット13−21の回りを回転され
る。回転力は、運動シリンダ13−28及びハウジング13−
26を含んでいるシリンダ組立体13−24にピボット13−22
により連結されているレバー腕13−20により供給され
る。シリンダ13−24は軸線11−24の上に整列されている
ピボット13−30の回りを揺動する。上昇力は、保持器11
−12を常時は上昇位置に維持するばね13−25により供給
される。空気圧はシリンダ13−28に与えられる時、シリ
ンダ13−28が延びて、ばね13−25を伸長させ、保持器11
−12を下方に軸線11−24に向けて押す。反転工程の間、
二つの板11−12及び11−12′はそれぞれのワッフル・パ
ック11−14及び11−14′と整列して平行に維持されてい
る。回転工程の終了時に、ロボット・グリッパ腕による
底ワッフル・パックの除去を許すべく上側の板11−12が
矢印により示されているように上昇させられる。第13B
図には、この装置の頂面図が示されている。この図でシ
リンダ13−24は上側シリンダであり、またシリンダ13−
24′は切欠き図で示されている。二つのシリンダ13−24
及び13−24′に対する空気圧は前記のように中空軸11−
25の内部を通るホースに沿って供給される。制御装置11
−30は第11図で説明したように保持器を開閉し且つ軸を
回転させる役割をする。

ワッフル・パックの反転工程を実行する実施例のすべ
てに、第２図中に“ダイ載置”として示されている追加
的なピック及び載置工程が存在し、この工程で保持器７
−220′内の上向きのダイスが取除かれて、ボンディン
グ工程に対するリードフレーム組と整列して置かれてい
るチップを有する、７−221と類似の、14チップ保持器
のなかに置かれる。これは通常のピック及び載置工程で
あるが、今の場合には平行処理が行われる。すなわち、
一列の保持器９−220′が同時に取り上げられ、正しい
整列の保証するべくプリサイサのなかに置かれ、次いで
正しい整列状態を保ってボンディング取付具のなかに置
かれる。

次に第14図を参照すると、簡単化されたトランスファ
装置の斜視図が示されている。この装置を一層明白に示
すため第14図は分解図である。ワッフル・パック７−22
0（この図では、ボンディング取付具の間隔を有するワ
ッフル・パックが使用されている）の列14−130は空で
あり、参照符号９−230により示されているそのダイス
を取り上げ用の取付具14−120によりプリサイサ14−100
のなかに既に置いている。図示されている工程では、取
付具14−120はワッフル・パック７−220の容器７−225
内のダイス７−55の列14−132及びプリサイサ14−100の
整列取付具14−225内のダイス９−230の列を同時に取り
上げなければならない。

ダイスはグリッピング・プローブ14−112及び14−110
の先端に、通常のマニホルドにより取付具14−120の内
部に分配される真空により保持される。プローブ先端14
−110′及び14−112′の二つの対はダイス７−55及び９
−230と接触して示されている。プローブは、真空を維
持するため通常のゴム又はプラスチックから成る先端を
有する。

ダイスがグリップされた時、取付具14−120は座標軸1
4−140のｚ軸線に沿って上昇させられ、また、整列ダイ
スを担持するプローブ14−110が下側ボンディング取付
具９−110内の容器９−225の上に置かれ且つ列14−132
からの不整列ダイスを担持するプローブ14−112がプリ
サイサ14−100内のプリサイサ・アングル14−225の上に
置かれるように、左右にｘ軸線に沿って移送される。約
束として、容器又は整列取付具の参照符号は、他の重要
な情報を示す図面の番号の後に“−225"を付されてい
る。ダイスが同時にボンディング取付具及びプラサイサ
のなかに置かれるように、取付具14−120が下降させら
れ、且つ真空が解除されなければならない。

プリサイサ14−100の機能はその名称が示すとおりで
ある。ワッフル・パック７−220内のダイスは、迅速な
トランスファを容易にするべく（長さが典型的に1/8イ
ンチ（0.32cm）大きい）緩い許容差で製作されているオ
ーバーサイズの容器７−225のなかに不規則に載ってい
る。プリサイサ14−100はダイスを受け入れ、またプリ
サイサ・アングル14−225上のテーパ付き表面によりダ
イスを、ボンディング取付具９−110内への確実な挿入
を許すのに十分な0.002インチ（0.005cm）の典型的な許
容差でコーナーに於ける所定の位置へ案内する。ダイス
７−55の位置の許容差を許すため、プリサイサ14−100
は、すべてのダイスがテーパ付き側面と接触することを
保証するべく、矢印14−144により示されているように
ｘ及びｙ軸に沿ってずらされ得る。もしプリサイサ14−
100がずらされれば、取付具９−110もプローブ14−110
及び14−112の間隔にマッチするべくずらされることに
なる。またプリサイサ14−100は、矢印14−144により示
されているように種々の寸法のダイスを受け入れる位置
へ動かされ得る。もしプリサイサが標準的ダイスで作動
するならば、長方形がプリサイサ・アングル14−225の
代わりに使用され得る。

図示されている実施例では、ワッフル・パック７−22
0はダイスのいくつかの列を有し、14−132は現在の列で
ある。ワッフル・パックは、正しい位置に列14−132を
置くため、プリサイサ14−100の下にスライドしてい
る。その結果、取付具14−120は、ワッフル・パック７
−220のためにプリサイサ14−100の下の間隙を許す大き
さだけ垂直にずらされたプローブ14−110及び14−112を
有していなければならない。また、取付具９−110はプ
リサイサ14−100に対して、ダイスを受け入れるため、
ワッフル・パック７−220とプリサイサ14−100との間の
垂直及び水平ずれと同一のずれを有する位置に置かれな
ければならないことになる。ワッフル・パック、プリサ
イサ、ボンディング取付具及び取り上げ用取付具を移動
させるための支持部材及び機構は、装置の重要な空間的
関係を最も明白に示すため図面から省略されている。運
動を生じさせるための一次元又は二次元駆動装置は当業
者により容易に追加され得よう。例えば、ワッフル・パ
ック７−220及びボンディング取付具９−110は通常のグ
リッパを有する同一の汎用ロボットにより着脱され得
る。取り上げ用取付具14−120は専用の二次元駆動装置
により動かされ得る。

ボンディング 最終ボンディング工程（第１図中の工程Ｖ及び第２図
中のリードフレーム取付具組立、ボンディング、分解）
に対する組立体が第９図に分解図で示されている。この
図に概要を示されている保持器９−110は14個のチップ
を正しい間隔で保持するが、そのための受け９−225は
二つしか図示されていない。受け９−225の上にチップ
９−230が、またチップの上にリードフレーム５−100内
の指状接触部５−122、リードフレーム・ストリップ５
−125の部分、が置かれている。リードフレームの詳細
は後で説明する。カバー９−120はリードフレーム・ス
トリップ５−125の縁５−110を上から押し、この縁は、
接触部先端がわずかに曲げられるようにストリップの外
側部分を位置させるべく棚９−112の上に載る。この曲
げは、ボンディング工程の間に信頼性の高い接触が保証
されるように、製造工程の間の先端の位置の不可避の変
動を補償するべく行われる。曲げは、設定された大きさ
だけ棚９−112の上にチップ９−230の頂が突出するよう
に受け９−225の深さを定めることにより行われる。曲
げの大きさ（0.005インチないし0.007インチ（0.013cm
ないし0.018cm））は例えば、信頼性の高い接続形成を
保証するべく先端位置の正規分布の標準偏差の数倍であ
る。リードフレーム・ストリップ５−125の縁５−110は
カバー９−120により棚９−112の上に押付けられ、従っ
てまた先端５−122はリードのばね定数によりパッドに
押付けられる。

本発明で使用される典型的なリードフレームが第５図
に示されており、この図には個々のリードフレームの半
分が示されている。個々のリードフレームは、標準的な
公知の工程で用いられる正しい熱的特性を有する高価な
合金に比較して安価な銅合金であってよい金属のリボン
から型押しされる。リボンの一方の側のストリップ５−
110はそれに沿って実際のリードを担持する役割をす
る。リード５−120はソケットへの差し込み又は表面取
付けに適した形状の外端５−123と、ダイへの取付けの
ための内側部分５−121とを有する。二つの部分は、ボ
ンディング工程の後で切断される位置決め部材５−124
により継がれる。孔５−112がリードフレームを位置決
めする際の参照点を与えるべく設けられている。各リー
ドセグメント５−121の端には、標準寸法の平らな接触
領域を形成するべくリードが四分の一円に曲げられる
（又は平衡な接触部分を形成するべく二倍に曲げられ
る）領域５−122が存在する。異なる長さを有する異な
るリードセグメント５−121の各々は、はんだ付け工程
に対する正しい整列を与えるべく接触領域５−122がダ
イの上の雌雄結合パッドに均等に押付けられるように実
質的に同一のばね定数を与えるような形状にされてい
る。リード５−120はリードフレームリボン製造の先の
工程ではんだでスズめっきされている。

同一数のピンを有するチップのファミリが誘導体の頂
の上に同一の標準的パッドアレーを有することは本シス
テムの有利な特徴であるが、本質的な特徴ではない。図
解のために、異なる寸法の二つのダイス５−130及び５
−132がリードフレームと一緒に示されている。この特
徴により、チップの全ファミリに対してリードフレーム
のリボンを一種類しか必要とせず、在庫費用が顕著に節
減される。

ダイの接触パッド342及び先端５−122はいずれもスズ
めっきされており、また加熱される準備が整っている。
ボンディングは気相リフローはんだ付け技術又は可溶合
金をリフローさせるべく材料を加熱する他の手段により
行われる。これらの代替的技術は赤外線加熱、コンベヤ
オーブン、高温ガス加熱又はレーザー加熱を含んでい
る。気相リフローでは、はんだ付け温度よりも沸点が高
い液体、例えばフロゥリナート（Flourinert）FC−71の
ような液体がその沸点に保たれている。保持器７−110
及び７−120は、整列して保たれているチップ及びリー
ドフレームと共に、沸点に於ける蒸気で満たされている
コンテナ又はオーブンに挿入され、またそこに、はんだ
が溶融してボンドを形成するべく流動するまで保たれ
る。加熱サイクルの典型的な時間は５ないし15秒であ
る。この沸点は典型的に225℃以上、ただし300℃以下で
ある。対照的に、現在のワイヤボンディング及びダイ取
付け工程は460℃までの温度で実行され、また個々に実
行される。加熱サイクルの時間を短縮するため、ボンデ
ィング取付具は小さい質量と、はんだ継目の回りの蒸気
の自由な流れを許す多くの開口とを有していなければな
らない。保持器７−110及び７−120は、図面の複雑さを
減ずるため、解図的に示されている。

本発明の重要な経済的利点は、リードがすべて同時に
はんだ付けされることである。このことは、リードが一
つずつボンドされなければならないワイヤボンディング
技術と対照的である。28ピン・チップに対するはんだ付
け工程の時間が16ピン・チップに対する時間よりも長く
かからない。

機械レイアウト 第10図には、ソーイングされたウェーハからダイスの
アレーを取り、またダイスをはんだ付けされたリードフ
レームを製作する工程（第１図中の工程IV及びＶ）に使
用される機械のレイアウトが示されており、その一部は
ボックスの形態で示されている。

ボックス10−12は、ソーイング工程及び場合によって
はオプショナルな検査工程を通過した多数のテープ・フ
レーム430を含むカセット又はラックを表している。ボ
ックス10−28は、下側ボンディング取付具９−110の供
給を維持するカート又は他の保持器を表している。ボッ
クス10−14は、一つのバーコード読取りステーション７
−10と、少なくとも一つの突き下げステーション７−10
0（第７図）と、一つのステーションから他のステーシ
ョンへのフイルム移動、ワッフル・パック７−220（第1
1図、第12図、第13図）のなかでのダイスの反転、反転
されたワッフル・パック７−220′からボンディング取
付具９−110（第14図）へのダイスの移送、コンベヤ10
−10上への満たされた取付具９−110の載置のような材
料ハンドリング工程を実行する精工舎RT−3000のような
少なくとも一つのロボットとを含む装置の組立体を表し
ている。好ましい実施例では、作業ステーションはワッ
フル・パック及びテープ・フレームのハンドリングに適
したグリッパを有する一つのロボットと、二つの突き下
げステーションと、一つの反転ステーションと、一つの
バーコード読取装置とを含んでいる。特殊な真空取り上
げ装置を有する第二のロボットが反転されたダイスをワ
ッフル・パックから、ダイスのコーナーを正しい許容差
に整列させる取付具である“プリサイサ”へ移送する。
もし単一のコーナーのみが整列されるならば、プリサイ
サは種々の寸法のダイスに対して使用され得る。もし、
第８図中に示されているように、ダイスが次いで順次に
反転されるならば、反転装置は突き下げステーション７
−100のなかに配置され、また集団トランスファ装置は
使用されない。

第10図では、コンベヤ10−10が第14図のトランスファ
・ステーションから下側ボンディング取付具９−110を
受け入れ、それを、リードフレーム・ストリップがダイ
の上に置かれ、また上側ボンディング取付具９−120が
リードフレーム組立体の上に置かれる一連のステーショ
ンへ移動させる。

四つの作業ステーション10−14が示されている。実際
に使用される数はもちろん、ボンディング工程のスルー
プット又は他の特定の制限因子に関係して選ばれ得る。

ボックス10−16は、一群のリードフレームを保持し、
それらを、12チップ・リードフレームを下側ボンディン
グ取付具９−110のなかのダイスの上に置くロボット、
例えば精工舎PN−100に与えるリードフレーム・インプ
ット・ステーションを表している。ユニット10−16は単
に予め切断されたリードフレーム・ストリップのマガジ
ンであってもよいし、切断機構を有するリードフレーム
のロールであってもよい。マガジンを使用する実施例で
は、マガジンが順次にインプット高さに上昇させられ、
また予め切断されたストリップが空気吹付けにより吐出
される。

リードフレームのハンドリングには困難な問題があ
る。リードフレームは壊れやすく、従来のグリッパによ
り容易に潰される。“触覚”センサを有するグリッパが
使用され得ようが、それらは高価である。真空リフタ
は、リードフレームに多くの開口があるために、使用さ
れ得ない。

第15A図及び第15B図には、リードフレームを持ち上げ
且つ整列させる役割をする経済的なグリッピング取付具
が示されている。第15A図は分解図であり、また第15B図
は組立てられた取付具の側面図である。いま第15B図を
参照すると、採用されている原理は、グリッピング取付
具がさもなければ及ぼすであろう圧力を緩和する“バッ
クアップ−バー”の使用である。力は、グリッパ15−20
の間に接続されているものとして示されており、それら
を押し離そうとするばね15−26から作用する。種々の位
置の他のばね又は力を作用する他の方法も使用され得
る。

リードフレーム15−30はバー15,22の下側且つグリッ
ピング取付具15−20の延長部15−23内のノッチ15−24の
間に配置されている。第15A図に示されているように、
四つのノッチ15−24が存在する。バー15−22の底とノッ
チ15−24の底との間には公称0.015インチ（0.038cm）の
間隙が存在する。リードフレーム15−30は0.010インチ
（0.025cm）の厚みしかないので、0.005インチ（0.013c
m）の余裕が存在する。

グリッピング取付具15−20は、コーン15−14から取付
具15−20に取付けられているローラ15−15に作用する下
向き圧力に応答してピボット15−29の回りを揺動する。
コーン15−14は例えば精工舎から市販されているばね復
帰付き空気作動式シリンダ15−10の部分である。ハウジ
ング15−11は下端にコーン15−14を有するシリンダ15−
13を包囲しており、また腕15−12上の孔端15−28を通し
てピボット15−29を支えている。各ピボット15−29の両
端を支える四つの孔端15−28が存在する。ハウジング15
−11は、図面を見易くするため第15A図には省略されて
いる剛固な支えを通じてバー15−22をも支えている。グ
リッピング取付具15−20の運動は第15B図中に矢印によ
り示されている。

第15A図中に見られる取付具15−20内のスロット15−3
0は、バックアップ−バー15−22に留められている支え
バー15−32により支えられているものとして図面に概要
を示されているばね力の作用下にあるプランジャ15−33
に対する間隙を与える。プランジャ15−33の機能は、パ
ックアップ−バー15−22がそのボンディング取付具への
整列ピンにより保持されるのを防止するべく下側ボンデ
ィング取付具９−112を押すことである。

二つの整列ピン15−34が第17B図中に示されている。
ピン15−34は、バー15−22に対してボンディング取付具
９−112を位置決めするため、バー15−22の対角線上の
両隅に配置されている。この整列は、ピン15−34が通る
リードフレーム内の孔がゆるくされているので、リード
フレームをボンディング取付具に対して又はダイスに対
して整列させない。その整列は、リードフレーム内の選
択された孔に入る（図面には示されていない）ボンディ
ング取付具内のピンにより影響される。ボンディング取
付具、リードフレーム及びグリッパの複合体はもちろ
ん、ボンディング取付具内の整列ピンがリードフレーム
内の正しい孔に入る以前に許容範囲内になければなら
ず、それはピン15−34の機能である。ピン及び孔の正確
な位置には常に誤差が存在し、またピン15−34がその雌
雄結合孔のなかに固着し得る。プランジャ15−33はボン
ディング取付具からのピン15−34の係合解除を保証する
ために使用されている。リードフレーム15−30は、ピン
15−34が通るリードフレーム内の孔はボンディング取付
具内の整列ピンと雌雄結合する四つの孔よりもゆるい許
容差を有するので、ボンディング取付具と共に残留す
る。四つのピンの組合わせ及び一層密な許容差は、グリ
ッパが持ち上げられる時にリードフレーム15−30が迅速
に保持されることを保証する。

第10図に戻って、ロボット10−17、例えば他の精工舎
PN−100が上側ボンディング取付具９−120を、後で説明
する戻りループの終端であるアキュムレータ10−18（例
えばドーナー・コーポレイション（Dorner Corporatio
n）シリーズ4100）から取る。上側ボンディング取付具
９−120は上記のように良好なボンディング接触のため
にリードフレームを下方に押すべくリードフレームの上
に置かれる。例えば、磁石と上側及び下側取付具内の磁
性材料との間の磁気吸引力がボンディング取付具をボン
ディング工程中に正しい整列状態に維持するのに使用さ
れる。

完成されたボンディング取付具は、熱伝達媒体として
フルオリナートFC−71を使用するHTCコーポレイション
（HTC Corporation）IL−12気相加熱システムの部分で
ある第二のコンベヤ10−30の上に置かれる。ボンディン
グ取付具は、信頼性の高いボンディングのために適当な
加熱が行われるように調節された速度で上記のシステム
を通過し、典型的な通過時間は５〜15秒である。

ボンドされた組立体は冷却ステーションに入り、そこ
で30〜35秒間にわたり冷やし板と熱的に接触する。時間
及び冷却は、はんだの凝固を許すように、またチップ及
びリードフレームがリフロー温度よりも低くハンドリン
グ可能な温度に到達することを許すように設定される。

ボンディング取付具は次いで分解され、上記取付具９
−120が精工舎PN−100ロボット10−22により取除かれ
て、アキュムレータ10−18への戻しのためにコンベヤ10
−19（ドーナー・コーポレーションのシリーズ5000）の
上に置かれる。第14図中に示されているグリッパ取付具
を使用する他のロボット10−23（他の精工舎PN−100）
がボンドされたリードフレーム／ダイス複合体を取除
き、それをマガジン10−24、次のステーションへの輸送
のために使用される40位置で0.1インチ（0.254cm）ピッ
チのマガジン、のなかに置く。下側取付具９−110は、
蓄積ステーションへの移送とそれに続くステーション10
−14への戻しのためのカート10−28への移送とのため
に、ロボット10−26（他の精工舎PN−100）によりコン
ベヤ10−27（他のドーナー・コーポレーションのシリー
ズ5100）へ移される。

以上に説明し図示してきた本発明の実施例と異なる実
施例が当業者により容易に考案され得よう。特許請求の
範囲に記載されている本発明の範囲は例示した実施例に
限定されるものではない。

本発明は、上記とは異なるシステムにも応用され得
る。特に、本発明は、ワイヤボンディング又は順次のは
んだ付け又は接着取付けのようなリード取付けのための
種々の方法と共に利用され得る。本発明は、上記の標準
的接触パッド・アレーを有していない集積回路に於ても
利用され得る。

フロントページの続き (72)発明者 オラ，マイケル アメリカ合衆国テキサス州、フラワー・ マウンド、スプリング・メドウ・レーン 3520 (72)発明者 モリソン，バリー・エル アメリカ合衆国テキサス州、ベドフオー ド、スウイートウツド・ロード 3524 (72)発明者 パーキンソン，リツキー アメリカ合衆国テキサス州、レウイスヴ イル、ヴアレンシア・レーン 1237 (72)発明者 ギヤリソン，リン アメリカ合衆国テキサス州、ガーラン ド、プリンストン 4101 (72)発明者 ペイス，ジヨン・デイ アメリカ合衆国テキサス州、アーヴイン グ、ジヨスリン 937 (56)参考文献 特開 昭51−73871（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−106228（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−12948（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】叩かれる上側と粘着性の下側とを有する支
   持部材の該粘着側に底部にて粘着され該底部とは反対の
   側に接点面を有する集積回路ダイの列より選択された集
   積回路ダイを除去する方法にして、 接点面を下向きにして集積回路ダイの列を保持した状態
   にて前記支持部材を空間内の所定の位置に位置決めする
   工程と、 一つの選択された集積回路ダイ（７−55）の下方にこれ
   より所定の距離をおいて一つの選択された集積回路ダイ
   受入れ容器（７−225）を位置決めする工程と、 前記支持部材の前記叩き側を前記の選択された集積回路
   ダイが在る位置に対応する位置にて叩く工程とを含み、 前記叩き工程は選択された集積回路ダイを前記支持部材
   より外すに十分な予め定められた衝撃力にて行われ、そ
   れによって前記の選択された集積回路ダイは前記支持部
   材への粘着より解放されてその底面を上にして前記の選
   択された受入れ容器内に落下するようになっており、上
   記の位置決め工程と叩き工程とは一連の選択された集積
   回路ダイと複数個の受入れ容器とに対して繰返し行わ
   れ、順次次の選択された集積回路ダイが次の選択された
   受入れ容器内に入れられるようになっており、 前記叩き工程は少なくとも一つの尖った部材を前記支持
   部材に貫通させることにより行われ、該尖った部材は前
   記受入れ容器内に落下て跳ね返る集積回路ダイの運動エ
   ネルギを吸収することができるようばね荷重をかけられ
   ていることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項の方法にして、前記複数
   個の受入れ容器は予め定められた関係に隔置されて配置
   されており、前記支持部材は順次次の選択された集積回
   路ダイの次の選択された受入れ容器の上方に位置させる
   よう繰返し移動されることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項の方法にして、前記の空
   間内の所定の位置は空間内に固定された一つの垂直軸線
   （７−50）上にあり、前記支持部材は各選択された集積
   回路ダイを前記垂直軸線上に位置決めするように順次移
   動し、前記複数個の受入れ容器は順次集積回路ダイを受
   入れるべく前記垂直軸線に整合する位置に順次移動され
   るようになっていることを特徴とする方法。
4. 【請求項４】請求の範囲第１項の方法にして、前記複数
   個の受入れ容器の各々は一連の選択された集積回路ダイ
   の各々の下方へ順次移動され、前記支持部材を叩く叩き
   手段（７−114）は前記支持部材が空間内の固定位置に
   留まっている間に選択された集積回路ダイの上方へ順次
   移動されることを特徴とする方法。
5. 【請求項５】叩かれる上側と粘着性の下側とを有する支
   持部材の該粘着側に底部にて粘着され該底部とは反対の
   側に接点面を有する集積回路ダイの列より選択された集
   積回路ダイを除去する方法にして、 前記接点面を下向きにして集積回路ダイの列を保持した
   状態にて前記支持部材を空間内の所定の位置に位置決め
   する工程と、 一つの選択された集積回路ダイ（７−55）の下方にこれ
   より所定の距離をおいて一つの選択された集積回路ダイ
   受入れ容器（７−225）を位置決めする工程と、 前記集積回路ダイの列の一つの選択された集積回路ダイ
   に対応する位置にて前記支持部材を叩き側にて叩いて該
   選択された集積回路ダイを前記支持部材より外す工程と
   を含み、 前記叩き工程は該選択された集積回路ダイが前記支持部
   材より離れるに十分な或る定められた強さの衝撃力にて
   行われ、これによって該選択された集積回路ダイは前記
   粘着面への粘着より解放されて前記支持部材より落下
   し、その底部を上にした状態にて前記の選択された受入
   れ容器内に入れられるようになっており、 更に前記の各受入れ容器内に受入れられた集積回路ダイ
   を該受入れ容器内に保持する工程と、 前記集積回路ダイを受入れた受入れ容器を該集積回路ダ
   イが接着容器の上に来るように反転する工程と、 前記の各集積回路ダイを解放して該集積回路ダイを前記
   接着容器内にその接点面を上にして落下させる工程を含
   み、 前記の位置決めと叩きの工程は一連の選択された集積回
   路ダイと複数個の受入れ容器とに対して順次次の選択さ
   れた集積回路ダイを順次次の選択された受入れ容器内に
   移すように繰返して行われるようになっており、 前記叩き工程は少なくとも一つの尖った部材を前記支持
   部材に貫通させることにより行われ、前記の尖った部材
   は前記受入れ容器内に落下して跳ね返る集積回路ダイの
   運動エネルギを吸収することができるようばね荷重をか
   けられていることを特徴とする方法。
6. 【請求項６】叩かれる上側と粘着性の下側とを有し集積
   回路ダイがその接点面を下にしその底面にて前記粘着性
   の下側に粘着した状態とされる支持部材に粘着式に取付
   けられた集積回路ダイの列より選択された集積回路ダイ
   を除去する装置にして、 前記支持部材に粘着して支持された集積回路ダイをこれ
   より取外すべく前記支持部材を叩く叩き手段と、 前記支持部材と前記叩き手段との一方を水平面に沿って
   移動させ前記叩き手段の一つの叩き部材を前記集積回路
   ダイの列の選択された集積回路ダイに近接する位置にも
   たらす移動手段とを含み、 前記叩き手段は支持部材の上方にもたらされ、環列状に
   配置された複数個の針部材（７−311〜７−314）とこれ
   ら針部材の環列内にあり該環列状針部材の下方へ所定の
   距離だけより大きく延在する他の一つの針部材（７−31
   5）とを有し、該他の一つの針部材は下方より上方へ跳
   ね返ってくる集積回路ダイの運動エネルギを吸収するこ
   とができるようばね荷重をかけられており、 更に前記他の一つの針部材が前記支持部材を貫通してそ
   の下側に粘着された集積回路ダイを叩くように該他の一
   つの針部材を下方へ駆動する手段（７−116）とを含む
   ことを特徴とする装置。
7. 【請求項７】請求の範囲第６項の装置にして、前記他の
   一つの針部材は丸くされた下面を有する叩き部材ハウジ
   ング内に納められており、前記叩き手段は前記の丸くさ
   れた下面が前記支持部材上に下向きに押し当てられるよ
   うに位置決めされることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】請求の範囲第６項又は第７項の装置にし
   て、前記複数個の針部材は四角形の列に配置された四本
   の針部材含んでいることを特徴とする装置。