JP2861017B2 - 半導体素子位置ずれ検出機構とワイヤボンディング装置 - Google Patents

半導体素子位置ずれ検出機構とワイヤボンディング装置

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Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。
A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術[第2図、第3図] D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例[第1図] H.発明の効果 (A.産業上の利用分野) 本発明は半導体素子位置ずれ検出機構、特にリードフ
レームにダイボンディングされた半導体素子の位置ずれ
によってモールド工程で半導体素子が金型を損傷させる
ことを未然に防止するために半導体素子の位置ずれの有
無を検出する半導体素子位置ずれ検出機構とそれを備え
たワイヤボンディング装置に関する。
(B.発明の概要) 本発明は、半導体素子の位置ずれの有無を検出するた
め、 フレーム載置台がフレームクランパとの間でリードフ
レームをクランプする高さまで相対的に上昇したとき接
する被衝止片とストッパーとの間の導通の有無を検出す
ることにより位置ずれの有無を検出するようにしたもの
である。
(C.従来技術)[第2図、第3図] ICは一般にリードフレームの各ダイボンディング部に
ICチップをダイボンディングし、そして、ダイボンディ
ングを熱硬化性の接着剤(銀ペースト等)を使用して行
った場合には接着剤を硬化させるキュアーを行い、その
後、ICチップの電極パッドとリードフレームのインナー
リードの先端部との間をコネクトワイヤで接続するワイ
ヤボンディングを行い、その後、ICチップ及びその周辺
部をレジンモールドして封止をするという方法で組み立
てられる。
ところで、ICチップのダイボンディングをしてからキ
ュアーをしてしまうまでの間に装置のトラブルや取扱い
ミス等によってICチップがダイボンディングされた位置
から大きくずれてしまったり、あるいは、他のフレーム
のICチップがリードフレームのタブから大きくずれたと
ころに付着したりすることが時たまではあるが発生す
る。第2図はこのようにICチップの位置ずれが発生した
リードフレームの一例aを示す斜視図である。同図にお
いて、b,b,…はタブ、c,c,…はタブリード、d,d,…はイ
ンナーリード、e,e,…はICチップ、e′はタブbから大
きくずれたところに位置したICチップである。このよう
な位置ずれしたICチップe′は後のモールド工程でモー
ルド用金型を破壊する原因となり得る。
というのは、ICチップe′が後のモールド工程でモー
ルド体(2点鎖線で示す)fが形成される個所から一部
でも食み出るような位置までずれていたとしたら、この
リードフレームをモールド工程に供したときICチップ
e′が上型のモールド空間から食み出て上型と下型上の
リードフレームとの間に挟まってしまうことになる。そ
して、その結果、ICチップe′が上型に打痕を発生させ
ることになる。
そして、上型に打痕が発生すると、その本来モールド
体となるべきではない打痕発生部にもレジンが流れ、第
3図(A),(B)に示すような打痕バリgが発生する
ことになる。そして、一旦このように打痕が発生すると
その上型を修理するか交換しない限り打痕バリgが発生
し続けることになり、バリ取り作業を必要とするのでコ
スト増を招き、また品質低下を招く虞れがある。
そのため、ICチップに位置ずれが生じたリードフレー
ムはモールド工程まで行かないうちに取り除くことが必
要であり、従来においてはキュアー処理後打痕をつくる
虞れのある半導体素子位置ずれがあるか否かをリードフ
レーム全数についてオペレータが目視によって検査して
いた。
(D.発明が解決しようとする問題点) ところで、ICチップの位置ずれを数多いリードフレー
ム上のICチップについて全数目視によりチェックするこ
とは省力化という要請に反し人件費の増大を招くだけで
なく、チェックミスを犯し易い。というのは打痕をもた
らすICチップの位置ずれの発生頻度というのは100万個
に対して2、3個程度、一般的には普通のダイボンディ
ングを1台フルに稼動させて月に2、3回程度であり、
非常に少ない。従って、人間によれば同じ注意力を常に
注ぎ続けることが不可能なので見逃す可能性が少くな
い。しかも、そのように発生頻度が少くても、一度位置
ずれの発生を見逃して打痕が発生すれば数百万円から数
千万円もする上型を交換あるいは修理しなければならな
くなる。また、樹脂封止装置の稼動率の低下を招く。
そこで、市販のファイバーセンサー等による位置検出
を行うことも考えられるが、小さな位置ずれは検出でき
ないので位置検出の信頼性が低い。
尤も、自動パターン認識装置を用いて位置ずれ検出を
行うこととすれば人によることなく非常に正確な検査が
でき、検査ミスをなくすことも不可能ではないが、自動
パターン認識装置は画像処理をするようになっているの
で非常に高価である。そして、高価でありながら単能機
であるのでICの種類の違いに対するフレキシビリティが
弱く調整が難しいので実用性に乏しい。
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもの
であり、モールド工程でモールド用金型を傷つける虞れ
を有する半導体素子の位置ずれを検出することのできる
半導体素子位置ずれ検出機構及びそれを備えたワイヤボ
ンディング装置を低価格で提供することを目的とする。
(E.問題点を解決するための手段) 本発明は上記問題点を解決するため、フレーム載置台
がフレームクランパとの間で相対的にリードフレームを
クランプする高さまで上昇したとき接する被衝止片とス
トッパーとの間の導通の有無を検出することにより位置
ずれの有無を検出するようにしたことを特徴とする。
(F.作用) 本発明によれば、フレーム載置台がフレームクランパ
との間でリードフレームをクランプすべくフレームクラ
ンパに対して相対的に上昇したとき半導体素子が位置ず
れしていなければフレームクランパとフレーム載置台と
の間に半導体素子が挟まらないのでフレーム載置台はそ
の非衝止型がストッパーによって衝止される位置まで達
し、被衝止片とストッパーとの間が導通する。それに対
して半導体素子が位置ずれしていればフレームクランパ
とフレーム載置台との間に半導体素子が挟まれるのでフ
レーム載置台はその被衝止片がストッパーによって衝止
される位置までは上昇し得ず、その結果、被衝止片とス
トッパーとの間が導通し得ない。
従って、被衝止片とストッパーの間の導通の有無から
半導体素子の位置ずれの有無を検出することができる。
(G.実施例)[第1図] 以下、本発明ワイヤボンディング装置の半導体素子位
置ずれ検出機構を図示実施例に従って詳細に説明する。
第1図(A)、(B)は本発明半導体素子位置ずれ検
出機構の一つの実施例を示す断面図で、同図(A)は正
常時におけるクランプ状態を示し、同図(B)は異常時
におけるクランプ状態を示す。
同図において、1はワイヤボンディング装置の一部を
成すフレーム載置台で、上下動可能に設けられヒーター
を内蔵しており、ワイヤボンディングされる半導体素子
2がダイボンディングされたリードフレーム3を載置す
る。
4はフレーム載置台1に一体に形成された被衝止片
で、フレーム載置台1が図示しないばねを介して上下動
せしめたときそれと一体で上下動する。5はフレームク
ランパで、フレーム載置台1に載置されたリードフレー
ム3を上側から押えてクランプする。該フレームクラン
パ5はリードフレーム4上の樹脂封止される部分上を占
有せず、樹脂封止される部分からずれたところに半導体
素子その他異物があるときその半導体素子その他の異物
があたるように形成されている。6、6は該フレームク
ランパ5に形成された突起である。7はフレーム載置台
1の上側限界点を規定するストッパーで、その下面には
接点板8が固着されている。該ストッパー7はフレーム
載置台1の上昇時に被衝止片4を衝止することによりそ
れ以上の上昇を禁止する。9は検出する導通検出回路で
ある。尚、10、10はボンディングされたワイヤ、Wは樹
脂体(後の封止工程で形成されるべき封止樹脂体)の幅
である。
フレーム載置台1は図示しないばねの力によって上方
向に付勢され被衝止片4にてストッパー7によって衝止
されて高さがワイヤボンディングができる高さに非常に
正確に制御される。従って、正常なときは第1図(A)
に示すように被衝止片4とストッパー7の接点板8とは
接触し、その間には導通が有る。そして、この導通があ
ることが導通検出回路9によって検出される。この場合
は異常なしとしてワイヤボンディングが為されることに
なる。
ところが、第1図(B)に示すように位置ずれした半
導体素子2′があると、該半導体素子2′がフレーム載
置台1とフレームクランパ5の突起6との間に介在し、
ばね力によって上側へ付勢されたフレーム載置台1は半
導体素子2′の高さ分正常の場合よりもフレームクラン
プに対する相対的高さが低くなり、ストッパー7の接点
板8と被衝止片4との間に隙間11が生じ、その間には導
通がなくなる。そして、このことは導通検出回路によっ
て検出される。そして、このように導通がないという検
出結果が得られたときはワイヤボンディング動作が停止
し、異常発生の警告が発生される。その結果、かかる半
導体素子の位置ずれのあるリードフレームはワイヤボン
ディングの段階でラインから除去することができ、モー
ルド工程において上側に打痕を生ぜしめる虞れをなくす
ことができる。
このような半導体素子位置ずれ検出機構を備えたワイ
ヤボンディング装置は、ワイヤボンディング装置のフレ
ーム載置台が良好なワイヤボンディングをするためにそ
の高さをストッパーによって非常に正確に制御されるの
で若し半導体素子の位置ずれがあればフレーム載置台の
被衝止片とストッパーとの間に確実に隙間11が生じ、導
通がなくなる。従って、高さが0.3〜0.5mm程度の小さな
半導体素子の位置ずれを確実(100%の確率で)に検出
することができる。そして、半導体素子位置ずれ検出機
構のために特別のメンテナンス、調整は不要で、ワイヤ
ボンディング装置を動作させるために必要なメンテナン
ス、調整がそのまま半導体素子位置ずれ検出機構のため
のメンテナンス、調整になる。そして、半導体素子位置
ずれ検出機構は非常に機構が簡単で、価格が安く、半導
体素子の品種に応じて段取り替えをすることも不要であ
る。
(H.発明の効果) 以上に述べたように、本発明は、フレームクランパ
と、半導体素子がダイボンディングされリードフレーム
を載置し上記フレームクランパに対してその下側から相
対的に上側へ移動して該フレームクランパとの間で上記
リードフレームをクランプした状態をつくるフレーム載
置台と、該フレーム載置台と一体的に形成された被衝止
片と、上記フレーム載置台を上記被衝止片にて衝止して
フレーム載置台のフレームクランパに対する相対的高さ
を所定高さ以下に規定するストッパーと、上記被衝止片
とストッパーとの間の電気的導通の有無を検出する導通
検出手段とからなることを特徴とするものである。
従って、本発明によれば、フレーム載置台がフレーム
クランパとの間でリードフレームをクランプすべくフレ
ームクランパに対して相対的に上昇したとき半導体素子
が位置ずれしていなければフレームクランパとフレーム
載置台との間に半導体素子が挟まらないのでフレーム載
置台はその非衝止型がストッパーによって衝止される位
置まで達し、被衝止片とストッパーとの間が導通する。
それに対して半導体素子が位置ずれしていればフレーム
クランパとフレーム載置台との間に半導体素子が挟まれ
るのでフレーム載置台はその被衝止片がストッパーによ
って衝止される位置まで相対的上昇を為し得ず、被衝止
片とストッパーとの間が導通し得ない。
従って、被衝止片とストッパーの間の導通の有無から
半導体素子の位置ずれの有無を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)、(B)は本発明半導体素子位置ずれ検出
機構の一つの実施例を示す断面図で、同図(A)は正常
時の状態を示し、同図(B)は異常時の状態を示し、第
2図は半導体素子の位置ずれが発生したリードフレーム
の斜視図、第3図(A)、(B)は打痕発生金型でモー
ルドされたICを示し、同図(A)は平面図、同図(B)
は斜視図である。 符号の説明 1……フレーム載置台、 2……半導体素子、 2′……位置ずれした半導体素子、 3……リードフレーム、 4……被衝止片、7……ストッパー、 9……導通検出手段。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フレームクランパと、 半導体素子がダイボンディングされたリードフレームを
    載置し上記フレームクランパに対してその下側から相対
    的に上側に移動して該フレームクランパとの間で上記リ
    ードフレームをクランプした状態をつくるフレーム載置
    台と、 上記フレーム載置台と一体的に形成された被衝止片と、 上記フレーム載置台を上記被衝止片にて衝止してフレー
    ム載置台のフレームクランパに対する相対的高さを所定
    高さ以下に規定するストッパーと、 上記衝止片とストッパーとの間の電気的導通の有無を検
    出する導通手段と、 からなることを特徴とする半導体素子位置ずれ検出機構
  2. 【請求項2】請求項1記載の半導体素子位置ずれ検出機
    構を備えた ことを特徴とするワイヤボンディング装置
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101938606B1 (ko) 2017-09-08 2019-01-15 (주)티에스이 Led 패키지 검사 및 제조 장치 및 그 방법
KR20190028397A (ko) * 2019-01-07 2019-03-18 (주)티에스이 Led 패키지 검사 및 제조 장치 및 그 방법

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KR101938606B1 (ko) 2017-09-08 2019-01-15 (주)티에스이 Led 패키지 검사 및 제조 장치 및 그 방법
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