JP2809781B2 - インナリードボンディング装置およびインナリードボンディング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、TAB（Tape Automated Bonding）
技術を用い、シネフィルム状のTABテープにICチップを
実装するインナリードボンディング装置およびインナリ
ードボンディング方法に関する。

（従来の技術） 一般に、TAB（Tape Automated Bonding）技術を利用
してICチップをインナリードに接続するインナリードボ
ンディング装置（以下、ILB装置と称する）として、第
９図に示すようなものがある。

すなわち、このILB装置１は、シネフルム状の長尺テ
ープとしてのキャリアテープ（以下、テープと称する）
２を装置上で走行させるとともに、テープ２に形成され
間欠的に配置された回路パターン３…をボンディング位
置で一旦停止させる。そして、ILB装置１はピックアン
ドプレースユニット４により、ウエハ５に形成されたIC
チップ６…のうちから１つのICチップをピックアップし
てボンディングステージ７に供給したのち、回路パター
ン３とボンディングステージ７に供給されたICチップと
を対向させ位置合せする。

さらに、ILB装置１は、加熱されたボンディングツー
ル８を下降させ、このボンディングツール８により上記
ICチップとインナリード９…とを加熱圧着して接続す
る。そして、ILB装置１は、１箇所の回路パターン３に
つき１つのICチップを装着するとともに、これらのボン
ディング動作を繰り返して、１本のテープ２にウエハ５
のICチップ６…を順次実装する。

また、最近ではTAB部品の多様化に伴って、１つの回
路パターン３に例えば２〜３種類のICチップを装着する
必要が生じつつある。

そして、このように１つの回路パターン３に複数種類
のICチップを装着することを上述のような従来の装置１
を用いて行う場合には、１つの種類のICチップをテープ
に、１つのリールにつき全て実装したのち、テープをリ
ールに一旦巻き戻してから再びテープを走行させて、ツ
ール交換後、別の種類のICチップを実装していた。そし
て、このようにテープの巻き戻しと走行を繰り返しなが
ら、複数個および複数種類のICチップを１つの回路パタ
ーン或いは１本のテープに装着することを行っていた。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述のように、実装されるICチップの種類
毎にテープの巻き戻しを行い、テープを何度も装置上で
走行させることにより、未だ対応するICチップが接続さ
れていないインナリードを曲げてしまうことがあった。
そして、インナリードの曲りを原因として不良品が生
じ、歩留まりが低下してしまうことがあった。

さらに、テープの掛け直しや、ICチップの品種に応じ
たボンディングツールへの交換、および、ボンディング
条件のパラメータ、即ち、加熱温度、加熱時間、加圧力
等の変更作業に要する手間や工数が大となり、生産性が
低くなることがあった。

本発明の目的とするところは、不良品の発生の防止お
よび工数の低減が可能で、生産性に優れたインナリード
ボンディング装置およびインナリードボンディング方法
を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段および作用） 上記目的を達成するために本発明は、キャリアテープ
に形成されたリードに複数種類のICチップを予め設定さ
れた順序でボンディングするインナリードボンディング
装置において、上記複数種類のICチップが載置されるチ
ップステージと、上記複数種類のICチップが載置されボ
ンディング位置へ移動自在なボンディングステージと、
上記チップステージ上の上記複数種類のICチップから選
択されたICチップをピックアップし上記ボンディングス
テージ上に載置する移載機構と、上記ICチップの種類に
応じて備えられ上記リードと上記ボンディングステージ
に載置されたICチップとをインナリードボンディングす
る複数本のボンディングツールと、上記予め設定された
複数種類のICチップのボンディング順序に従って上記ボ
ンディングツールを選択し且つ選択されたボンディング
ツールがボンディングする上記ICチップの種類に応じて
ボンディング条件を制御する制御手段とを備えた。

また、キャリアテープに形成されたリードに複数種類
のICチップを予め設定された順序でボンディングするイ
ンナリードボンディング方法において、上記ICチップの
種類に応じて備えられた複数のボンディングツールの中
から上記予め設定された複数種類のICチップのボンディ
ング順序に従って上記ボンディングツールを選択するボ
ンディングツール選択工程と、上記選択されたボンディ
ングツールにより上記ICチップの種類に応じてボンディ
ング条件を制御しながら上記リードに上記ICチップをボ
ンディングするボンディング工程とを備えることを特徴
とした。

こうすることによって本発明は、複数種類のワークを
１本の長尺テープに、長尺テープの巻き戻しや掛け直し
等を行うことなく、各ワークの種類に応じたボンディン
グ条件で実装でき、さらに、不良品の発生を防止すると
ともに、工数を低減し生産性を向上できるようにした。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の要部を示すもので、図中
11は、TAB（Tape Automated Bonding）技術を利用してI
Cチップをインナリードに接続するインナリードボンデ
ィング装置（以下、ILB装置と称する）、12は、このILB
装置11上を走行する長尺テープとしてのキャリアテープ
（以下、テープと称する）を示している。

テープ12はシネフィルム状に成形されたもので、ILB
装置11上に取り付けられた供給リール（図示しない）か
ら引き出され、ガイドローラ13、13等に案内されながら
例えば間欠的に走行するようになっている。そして、テ
ープ12は、ILB装置11上の所定位置を通過したのち、巻
取リール（図示しない）により巻き取られて収納される
ようになっている。

さらに、テープ12は、長手方向に沿って交互に配置さ
れ互いに異なる種類のICチップを実装する２種類の回路
パターン14a、14bが形成されている。そして、テープ12
は、回路パターン14a、14bに、対応するICチップとの接
続が行われるよう設定されたインナリード15a、15bを有
している。

そして、テープ12は、各回路パターン14a、14bを下向
きにした状態で間欠的に走行するとともに、停止時に、
各回路パターン14a、14bを、装置11に例えば変位可能に
設けられた板状のテープカイド22のボンディング用孔23
の内側に位置させる。

また、第１図中に16で示すのはICチップ供給部であ
り、このICチップ供給部16には、２つのウエハステージ
（ステージ）17a、17bと１つのピックアンドプレースユ
ニット（移載機構）18とが設けられている。ウエハステ
ージ17a、17bは、図示しないウエハマガジンから例えば
自動搬送され互いに種類の異なるウエハ19a、19bを、そ
れぞれその上面に載置・固定している。

上記ピックアンドプレースユニット18は両ウエハ19
a、19bから、ワークとしてのICチップ20a…、20b…をピ
ックアップして搬送するものである。つまり、ピックア
ンドプレースユニット18は、２種類のICチップ20a…、2
0b…のうちから、ボンディング位置21で停止しテープガ
イド22のボンディング用孔23内に位置した回路パターン
14a（または、14b）と対応するものを選択する。

そして、ピックアンドプレースユニット18は、１つの
ICチップをその先端部に吸着したのち、例えば水平方向
に回動変位して、吸着したICチップをウエハステージ17
a（または、17b）から、変位可能に設けられたボンディ
ングステージ24上へ供給する。

さらに、ILB装置11には、互いに略平行に並んだ２つ
のボンディングツール25a、25bが設けられている。この
ボンディングツール25a、25bは、支持体26の先端部に取
り付けられており、スライド体26a、26bと一体に上下に
変位できるようになっている。

さらに、ボンディングツール25a、25bは、支持体26と
一体に水平方向に移動できるようになっている。そし
て、ボンディングツール25a、25bは、ともに１つの加圧
機構部26A（後述する）により上方から押され、それぞ
れ独立に駆動されて昇降するようになっている。

また、このボンディングツール25a、25bは例えばその
先端部を加熱され昇温させるようになっている。そし
て、各ボンディングツール25a、25bはその温度を、制御
手段11Aからの指令により２種類のICチップ20a、20bの
各々のインナリードボンディングに適した値に設定され
ている。そして、各ボンディングツール25a、25bは、ボ
ンディングステージ24に供給されたICチップの種類に応
じた側を選択されて下降駆動され、対応するインナリー
ドとICチップとを圧接させて熱圧着するようになってい
る。

さらに、ボンディングツール25a、25bとボンディング
ステージ24とは、例えば別々に水平移動できるようにな
っており、ボンディング位置で停止し予め大まかに位置
を固定された回路パターンを基準にして位置合わせされ
るようになっている。そして、このボンディングツール
25a、25bとボンディングステージ24との回路パターン14
a、14bに対する位置合わせは、１つのICチップを実装す
る毎に行われるようになっている。

また、ボンディングステージ24上に供給されたICチッ
プ20aと、このICチップ20aと対応する回路パターン14a
のインナリード15aとの位置合せは、ICチップ20aをボン
ディングステージ24上で２つの位置決め爪24A、24Aによ
り位置決めし姿勢を整えたのち、ICチップ20aとインナ
リード15aとを互いに別々に位置認識するとともに、イ
ンナリード15aに対するICチップ20aの相対位置を補正す
ることにより行われる。

ここで、上記位置決め爪24A、24Aは、互いに略直角に
配設された矩形板状のもので、直交方向に進退して、ボ
ンディングステージ24上のICチップ20aの位置決め固
定、および解放を行うようになっている。

また、上記テープガイド22を変位可能とし、ボンディ
ング用孔23を回路パターン14a（または、14b）に対して
位置合せできるようにしてもよい。

一方、前記加圧機構部26Aは、制御手段11Aの指令に基
づき各ICチップ20a、20bのボンディングステージ24への
供給に合わせて、ボンディングツール25a、25bを交互に
且つ周期的に昇降させる。さらに、加圧機構部26Aは、
各ボンディングツール25a、25bを下降させ、各ボンディ
ングツール25a、25bの先端部を、テープガイド22のボン
ディング用孔23を介して露出した回路パターン14a、14b
の各インナリード15a、15bに当接させる。そして、加圧
機構部26Aは、インナリード15a、15bとICチップ20a、20
bとに圧力および荷重を加える さらに、加圧機構部26Aは、ボンディングツール25a、
25bの駆動時間および駆動力等を任意に設定できるよう
になっている。そして、加圧機構部26Aは、ボンディン
グツール25a、25bを、２種類のICチップ20a、20bのそれ
ぞれのボンディングに最適な加熱時間および加圧力等で
駆動する。また、加圧機構部26Aは、上記加熱時間およ
び加圧力等を、制御手段11Aの指令により決定される。

すなわち、このようなILB装置11、および、このILB装
置11より行われるILB方法では、２つのボンディングツ
ール25a、25bとこれらを駆動する加圧機構部26Aとを設
けているので、テープの巻き戻しや掛け直しを行うこと
なく、例えば１本のテープに複数種類のICチップを実装
することができる。したがって、インナリードに曲げを
生じることがなく、不良品の発生を防止することがで
き、歩留まりを向上させることができる。

さらに、加熱温度、加熱時間、および、加圧力等のボ
ンディング条件のパラメータを、ICチップの種類に応じ
て、ボンディングツール毎に設定しているので、品種の
切替えに際してボンディング条件の変更等を行うことな
く、複数種類のICチップの実装を行うことができる。

そして、これらのことにより工数が大幅に低減し、生
産性を向上させることが可能になる。

また、第２図に示すように、１つの回路パターン27に
同一種或いは異種の２つのICチップ28、29を装着する場
合や、第３図に示すように、１本のテープ12からICチッ
プ28、29を複数取りする場合に、テープ12の巻き戻しや
掛け直しを行う必要がない。

なお、本実施例では、２つのウエハ19a、19bからICチ
ップ20a、20bを供給しているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えば、第４図に示すように、異種
のICチップ20a、20bを、複数のトレイ30、30、31、31に
収納された荷姿で、トレイステージ32からボンディング
ステージ24へ供給するようにしてもよい。

そして、この場合には、図中で一点鎖線IVにより区切
ったように、各トレイ30、30、31、31をトレイステージ
上で、ICチップ20a、20bの種類に応じて分けられたトレ
イ群33、34毎にまとめて配置することが考えられる。

また、上記ボンディング条件のパラメータをボンディ
ングツール25a、25b毎に異なるよう設定してもよく、ま
た、両ボンディングツール25a、25bについて等しく設定
してもよい。

さらに、本実施例では、２つの位置決め爪24A、24Aに
よりICチップ20aのボンディングステージ24上での位置
決めを行っているが、例えば、第８図に示すように、１
つの位置決め爪24Aの先端部にICチップ20aの形状と対応
する形状の係止用切欠部24Bを設け、この位置決め爪24A
を、第８図中に矢印Ｖで示すようにICチップ20aに対し
て斜め方向に移動させ係止させて、ICチップ20aを位置
決めしてもよい。

また、本実施例では、２つのボンディングツール25
a、25bを互いに平行に配置しているが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えば、第５図に示すように
４つのボンディングツール25a〜25dを設け、これらボン
ディングツール25a〜25dを、支持体26の先端部に回転自
在に設けられた回転体35に略同心円上に下向きに配置し
てもよい。

そして、この場合には、回転体35を回転させて所定の
ボンディングツールを選択し、選択されたボンディング
ツールを加圧機構部26Aにより押して下降させることが
考えられる。

また、第６図に示すように、同じく４つのボンディン
グツール25a〜25dを、回転自在なヘッド部36に放射状に
突設するようにしてもよい。そして、ヘッド部36を支持
体26の先端部に設けられたスライド部26aと一体に上下
動させるとともに、ヘッド部36を回転させて所定のボン
ディングツールを選択し、選択されたボンディングツー
ルをヘッド部36に対して突没させるようにしてもよい。

さらに、第７図に示すように、ボンディングツール25
a〜25dを予備加熱器37により予めある程度の温度に加熱
しておき、必要なボンディングツール25aをこの予備加
熱器37から選択して取り出して、支持部26の先端のスラ
イド部26aに取り付けることも考えられる。

そして、この場合は、スライド部26aの先端部に設け
たホルダー38により所定のボンディングツール25aを保
持することができる。そして、ボンディングツール25a
〜25dを、ICチップの種類に応じて交換することが可能
である。ここで、第７図中の39は予備加熱器37側のヒー
タ、40はスライド部26a側のヒータを示している。

［発明の効果］ 以上説明したように本願発明は、キャリアテープに形
成されたリードに複数種類のICチップを予め設定された
順序でボンディングするインナリードボンディング装置
において、上記複数種類のICチップが載置されるチップ
ステージと、上記複数種類のICチップが載置されボンデ
ィング位置へ移動自在なボンディングステージと、上記
チップステージ上の上記複数種類のICチップから選択さ
れたICチップをピックアップし上記ボンディングステー
ジ上に載置する移載機構と、上記ICチップの種類に応じ
て備えられ上記リードと上記ボンディングステージに載
置されたICチップとをインナリードボンディングする複
数本のボンディングツールと、上記予め設定された複数
種類のICチップのボンディング順序に従って上記ボンデ
ィングツールを選択し且つ選択されたボンディングツー
ルがボンディングする上記ICチップの種類に応じてボン
ディング条件を制御する制御手段とを備えた。

また、キャリアテープに形成されたリードに複数種類
のICチップを予め設定された順序でボンディングするイ
ンナリードボンディング方法において、上記ICチップの
種類に応じて備えられた複数のボンディングツールの中
から上記予め設定された複数種類のICチップのボンディ
ング順序に従って上記ボンディングツールを選択するボ
ンディングツール選択工程と、上記選択されたボンディ
ングツールにより上記ICチップの種類に応じてボンディ
ング条件を制御しながら上記リードに上記ICチップをボ
ンディングするボンディング工程とを備えた。

したがって本発明のインナリードボンディング装置お
よびインナリードボンディング方法によれば、複数種類
のワークを１本の長尺テープに、長尺テープの巻き戻し
や掛け直し等を行うことなく、各ワークの種類に応じた
ボンディング条件で実装でき、さらに、不良品の発生を
防止できるとともに、工数を低減し生産性を向上できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は要部を示す斜視図、第２図および第３図は実装例を
示す正面図、第４〜第７図は各変形例を概略的に示す斜
視図、第８図は同じく変形例を概略的に示す平面図、第
９図は従来例を示す斜視図である。 11……インナリードボンディング装置、11A……制御手
段、12……キャリアテープ（長尺テープ）、14a、14b…
…回路パターン、15a、15b……インナリード、20a、20b
……ICチップ（ワーク）、25a、25b……ボンディングツ
ール、26A……加圧機構部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 恵太郎 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝横浜事業所内 (56)参考文献 特開 昭61−39530（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−211637（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−139（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−29334（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−186651（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−12943（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−163741（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/60 311

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリアテープに形成されたリードに複数
   種類のICチップを予め設定された順序でボンディングす
   るインナリードボンディング装置において、上記複数種
   類のICチップが載置されるチップステージと、上記複数
   種類のICチップが載置されボンディング位置へ移動自在
   なボンディングステージと、上記チップステージ上の上
   記複数種類のICチップから選択されたICチップをピック
   アップし上記ボンディングステージ上に載置する移載機
   構と、上記ICチップの種類に応じて備えられ上記リード
   と上記ボンディングステージに載置されたICチップとを
   インナリードボンディングする複数本のボンディングツ
   ールと、上記予め設定された複数種類のICチップのボン
   ディング順序に従って上記ボンディングツールを選択し
   且つ選択されたボンディングツールがボンディングする
   上記ICチップの種類に応じてボンディング条件を制御す
   る制御手段とを具備することを特徴とするインナリード
   ボンディング装置。
2. 【請求項２】キャリアテープに形成されたリードに複数
   種類のICチップを予め設定された順序でボンディングす
   るインナリードボンディング方法において、上記ICチッ
   プの種類に応じて備えられた複数のボンディングツール
   の中から上記予め設定された複数種類のICチップのボン
   ディング順序に従って上記ボンディングツールを選択す
   るボンディングツール選択工程と、上記選択されたボン
   ディングツールにより上記ICチップの種類に応じてボン
   ディング条件を制御しながら上記リードに上記ICチップ
   をボンディングするボンディング工程とを具備すること
   を特徴とするインナリードボンディング方法。