JP2947624B2 - インナリードボンディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の電極と、
フィルムキャリアに形成されたインナリ―ドをボンディ
ングするインナリ―ドボンディング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインナリードボンディング装置と
して図３に示すようなものがある。１はフィルムキャリ
アテープであり、インナリード２が搬送方向に所定の間
隔で形成されている。３はテープガイドであり、テープ
ガイド３の中央にボンディング位置に対応して開孔部が
設けられ、図示しないテープ搬送機構により搬送される
フィルムキャリアテープ１のインナリード２をテープガ
イド３下面に沿ってボンディング位置に導く。４はボン
ディングステージであり、テープガイド３開孔部下方に
設けられ、半導体素子５をボンディング位置に搭載す
る。６はボンディングツールであり、その底面には半導
体素子５の電極とインナリード２を熱圧着により一括接
合するボンディング面７を有する。ボンディング位置上
方のツールアーム８にツールホルダー９によりボンディ
ングツール６は、昇降自在に固定されている。１０はベ
ースでありツールアーム８上部に位置し、ツールアーム
８を支持している。

【０００３】このように構成されたインナリ―ドボンデ
ィング装置は、図示しないテ―プ搬送機構により、フィ
ルムキャリアテ―プ１はテ―プガイド３の下面に沿って
搬送され、フィルムキャリアテ―プ１に形成されたイン
ナリ―ド２のボンディング部をテ―プガイド３中央の開
孔部に位置するボンディング位置に導く。図示しない移
載ア―ムにより移載された半導体素子５はボンディング
ステ―ジ４上のボンディング位置に位置決め保持され
る。そしてボンディングツ―ル６がテ―プガイド３の開
孔部のボンディング位置に下降する。ボンディングツ―
ル６のボンディング面７により、半導体素子５の電極へ
インナリ―ド２を熱圧着し、一括接合する。インナリ―
ド２へ半導体素子５をボンディング後、テ―プ搬送機構
によりフィルムキャリアテ―プ１は所定ピッチ４で搬送
される。以下、この動作が繰り返し行われる。

【０００４】このようなインナリ―ドボンディング装置
において、半導体素子５の電極とフィルムキャリアテ―
プ１のインナリ―ド２を良好に接続するため、ボンディ
ング面７で半導体素子５の電極とインナリ―ド２を均一
に加圧することが必要である。そのため、ボンディング
ツ―ル６のボンディング面７とボンディングステ―ジ４
面との平行度が要求される。

【０００５】この平行度を調整する方法としては、従来
ボンディングステ―ジ４面上にポリイミド等のシ―トを
置いて、ボンディングツ―ル６を下降して、加熱したボ
ンディング面７でシ―トを押圧する。その後、シ―ト上
の圧痕の状態を目視にて観察することにより、ボンディ
ングステ―ジ４面に対するボンディング面７の傾き具合
を調べる。そして、ボンディングツ―ル６を微動ネジで
動かすことによりこのボンディング面７の傾きを微調整
する。この一連の作業を繰り返すことにより、平行度を
調整していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような方法では、
ボンディング面７とボンディングステ―ジ４面との平行
度を圧痕状態を見る人の判断に依存しているので、平行
度の調整を容易にすることができず、時間がかかるとい
う問題点があった。さらに、平行度を数値的に知ること
ができず、そのため正確に平行度を調整することができ
ないという問題点があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、ボンディングツ
―ルのボンディング面とボンディングステ―ジ面に対す
る傾きを定量的に数値測定することができるインナリ―
ドボンディング装置を提供することを目的とする。 ［発明の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明以上の目的を達成
するために、インナリードが形成されたフィルムキャリ
アを搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送されるフ
ィルムキャリアのインナリードをボンディング位置へ導
くフィルムキャリアガイドと、ボンディング位置に半導
体素子を搭載支持するボンディングステージと、

【０００９】ボンディング位置に対向して接離動自在に
設けられ、ボンディング位置のフィルムキャリアのイン
ナリードと、ボンディングステージ上の半導体素子の電
極とを接合するボンディングツールとを有するインナリ
ードボンディング装置において、ボンディングステージ
に取付けられ、ボンディングステージと、ボンディング
ツールのボンディング面上に位置する３点以上の測定点
との距離を測定する測長センサーと、測長センサーの検
出値に応じて、ボンディングステージ面に対するボンデ
ィングツールのボンディング面の平行度を調整する平行
度調整手段とを有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】このように構成されたものにおいては、ボンデ
ィングステ―ジに取付けられた測長センサ―により、ボ
ンディングステ―ジとボンディングツ―ルのボンディン
グ面上の３つ以上の測定点との距離を測定する。測長セ
ンサ―の検出値に応じて、平行度調整手段によりボンデ
ィングステ―ジ面に対するボンディングツ―ルのボンデ
ィング面の平行度を調整する。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１において、１１はボンディングツールであり、その
下端にはボンディング面１２を有している。１３はＸ方
向回転用ベースであり、その下方に、ツールホルダー１
４でボンディングツール１１を固定してある。１５はＹ
方向回転用ベースであり、Ｘ方向回転用ベース１３の背
面に位置し、Ｙ方向回転用ベース１５の正面に垂直にＸ
方向回転軸１６が固定されている。このＸ方向回転軸１
６により、Ｘ方向回転用ベース１３をＸ方向に回転自在
に支持している。１７はメインベースであり、Ｙ方向回
転用ベース１５の右側に配置され、メインベース１７の
左側面上部側に垂直に固定されたＹ方向回転軸１８によ
り、Ｙ方向回転用ベース１５をＹ方向（図面に対して垂
直方向）に回転自在に支持している。１９はＸ方向回転
用マイクロメータヘッドであり、メインベース１７の左
側面上部に配置固定されている。Ｘ方向回転用マイクロ
メータヘッド１９でＸ方向回転用ベース１３の右側面上
部を自在に押圧し、Ｘ方向回転軸１６を中心にＸ方向回
転用ベース１３を回転させることができる。２０はボー
ルプランジャーであり、メインベース１７の左側面側に
配置固定され、Ｘ方向回転用ベース１３の右側面下部側
を常時押圧して、Ｘ方向回転用ベース１３をＸ方向回転
用マイクロメータヘッド１９に常時接触させている。２
１はＹ方向回転用マイクロメータヘッドであり、メイン
ベース１７左側面に固定されて、Ｙ方向回転用ベース１
５の正面右側下部をＹ方向回転用マイクロメータヘッド
２１で自在に押圧して、Ｙ方向回転軸１８を中心に、Ｙ
方向回転用ベース１５をＹ方向に回転させることができ
る。Ｙ方向回転用ベース１５を介し、Ｙ方向回転用マイ
クロメータヘッド２１の反対側には、ポールプランジャ
ーが設けてあり、Ｙ方向回転用ベース１５を常時押圧し
て、Ｙ方向回転用ベース１５をＹ方向回転用マイクロメ
ータヘッド２１に常時接触させている。２２はボンディ
ングステージであり、Ｘ，Ｙ方向に移動可能なＸＹテー
ブル２３上に設置されている。２４は測長センサーであ
り、ボンディングステージ２２の側面に取付けられてい
る。２５はコントローラであり、ＸＹテーブル２３を自
在にＸＹ方向に移動することができ、また測長センサー
２４の測定操作をすることもできる。

【００１２】図２は測定原理を示す図であり、２６1 ，
２６2 ，２６3 はボンディングステージ２２側の測定基
準点であり、コントローラ２５で予め設定されている。
ＸＹテーブル２３により、測長センサー２４を測定基準
点２６1 ，２６2 ，２６3 に順次移動させる。２７1 ，
２７2 ，２７3 はボンディング面１２側の測定点であ
り、ボンディングツール１１下面のボンディング面１２
上に設けてある。それぞれの測定基準点２６1 ，２６2
，２６3 を始点とし、ボンディングステージ２２面に
対して垂直線上のボンディング面１２に３つの測定点２
７1 ，２７2 ，２７3 は位置している。

【００１３】このように構成されたインナリードボンデ
ィング装置の動作を説明する。図１，図２において、コ
ントローラ２５でＸＹテーブル２３を移動させて測長セ
ンサー２４を予め設定された３つの測定基準点２６1 ，
２６2 ，２６3 に順次移動させる。そして、このボンデ
ィングステージ２２側の３つの測定基準点の垂直線上に
位置するボンディング面１２の点がボンディング面１２
側の測定点２７1 ，２７2 ，２７3 となる。測長センサ
ー２４により測定基準点２６1 ，２６2 ，２６3 と測定
点２７1 ，２７2 ，２７3 の距離ｌ1 ，ｌ2 ，ｌ3 を測
定する。測長センサー２４の測定位置２６1 （ｘ１，ｙ
１），２６2 （ｘ２，ｙ２），２６3（ｘ３，ｙ３）に
おける距離ｌ1 ，ｌ2 ，ｌ3 を基に、コントローラ２５
の演算部でボンディングステージ２２面に対するボンデ
ィング面１２の傾きを演算する。さらに平行状態にする
ためのボンディング面１２のＸ，Ｙ方向への補正値を演
算して、コントローラ２５上の表示パネルに表示する。
作業者は、コントローラ２５でＸ方向回転用マイクロメ
ータヘッド１９およびＹ方向回転用マイクロメータヘッ
ド２１を補正値に基づいて移動操作し、Ｘ方向回転用ベ
ース１３およびＹ方向回転用ベース１５を回転させるこ
とで、ボンディングツール１１のボンディング面１２を
Ｘ，Ｙ方向へ補正値分回転移動させる。こうして、ボン
ディング面１２とボンディングステージ２２面の平行度
の微調整を行うことができる。

【００１４】なお、Ｘ方向回転用マイクロメータヘッド
１９及びＹ方向回転用マイクロメータヘッド２１をそれ
ぞれサーボモータで駆動する。そして、これらのサーボ
モータをコントローラからの指令により回転させること
で、Ｘ方向回転用マイクロメータヘッド１９及びＹ方向
回転用マイクロメータヘッド２１を移動させる。こうす
ると平行度の調整を自動的に行うことができる。

【００１５】他の実施例として、測長センサ―のセンサ
―光の放射方向を変化させて、ボンディングステ―ジを
移動させることなく、ボンディング面の傾きを測定する
こともできる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、ボンディングステ―ジ
面に対するボンディングツ―ルのボンディング面の傾き
を定量的に測定、調整ができるので、ボンディングステ
―ジ面に対してボンディング面を高精度に平行状態にす
ることが可能となる。そのため、ボンディング時に半導
体素子の電極とインナリ―ドを均一に加圧することがで
きるので安定した高品質のボンディングをすることので
きるインナリ―ドボンディング装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すインナリ―ドボンディン
グ装置の要部外観図である。

【図２】本発明の実施例において、ボンディング面の傾
きを測定する測定基準点と測定点を示す斜視図である。

【図３】従来のインナリ―ドボンディング装置のボンデ
ィング部正面図である。

【符号の説明】

１…キャリアテ―プ、 ２…インナリ―ド、
３…テ―プガイド、 ４…ボンディングステ―ジ、５
…半導体素子、 ６…ボンディングツ―
ル、７…ボンディング面、 ８…ツ―ルア―
ム、９…ツ―ルホルダ―、 10…ア―ムベ―
ス、11…ボンディングツ―ル、 12…ボンディン
グ面、13…Ｘ方向回転用ベ―ス、 14…ツ―ルホル
ダ―、15…Ｙ方向回転用ベ―ス、 16…Ｘ方向回
転軸、17…メインベ―ス、 18…Ｙ方向回
転軸、19…Ｘ方向回転用マイクロメ―タヘッド、 20…
ボ―ルプランジャ、21…Ｙ方向回転用マイクロメ―タヘ
ッド、 22…ボンディングステ―ジ、23…ＸＹテ―ブ
ル、 24…測長センサ―、25…コントロ―
ラ、 26₁ ，26₂ ，26₃ …測定基準点、27
₁ ，27₂ ，27₃ …測定点。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インナリードが形成されたフィルムキャリ
   アを搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送されるフ
   ィルムキャリアのインナリードをボンディング位置へ導
   くフィルムキャリアガイドと、ボンディング位置に半導
   体素子を搭載支持するボンディングステージと、ボンデ
   ィング位置に対向して接離動自在に設けられ、ボンディ
   ング位置のフィルムキャリアのインナリードと、ボンデ
   ィングステージ上の半導体素子の電極とを接合するボン
   ディングツールとを有するインナリードボンディング装
   置において、ボンディングステージに取付けられ、ボン
   ディングステージと、ボンディングツールのボンディン
   グ面上に位置する３点以上の測定点との距離を測定する
   測長センサーと、測長センサーの検出値に応じて、ボン
   ディングステージ面に対するボンディングツールのボン
   ディング面の平行度を調整する平行度調整手段と、を有
   することを特徴とするインナリードボンディング装置。