JP3158875B2 - チップのボンディング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームなどの
基板をピッチ送りしながら、そのアイランドにボンドを
塗布してチップをボンディングするチップのボンディン
グ方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を製造する工程として、ダイボ
ンディング装置により、リードフレーム等の基板のアイ
ランドにチップをボンディングすることが行われる。ダ
イボンディング装置は、例えば特開平５−２８３４４３
号公報に記載されているように、リードフレームの側端
部をクランパでクランプしてガイドレールに沿ってピッ
チ送りしながら、リードフレームに複数個設けられたア
イランドにボンド塗布器によりボンドを塗布し、次いで
このボンド上にボンディングヘッドによりチップをボン
ディングするようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
手段では、クランパをピッチ移動させるボールねじの加
工精度の不完全さなどのリードフレームの搬送機構の誤
差や、リードフレームとガイドレールの摩擦などのため
に、リードフレームのピッチ送り量がばらつきやすく、
このためチップを各々のアイランド上に位置精度よくボ
ンディングしにくいという問題点があった。

【０００４】そこで本発明は、チップを高精度でリード
フレームのアイランドにボンディングできるチップのボ
ンディング方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、基
板の側端部をクランパでクランプしてガイドレールに沿
ってピッチ送りしながら、基板に複数個設けられたアイ
ランドにボンド塗布器によりボンドを塗布し、次いでこ
のボンド上にボンディングヘッドによりチップをボンデ
ィングするチップのボンディング方法において、第１枚
目の基板の第１のアイランドをカメラで観察してこの第
１のアイランドをチップのボンディング位置に合わせ、
次いで基板を１ピッチ搬送して第２のアイランドをボン
ディング位置へ移動させ、その状態でこの第２のアイラ
ンドをカメラにより観察してそのピッチ送り方向の位置
ずれを検出し、その位置ずれを補正値としてメモリに登
録するとともにこの位置ずれ分だけ基板を搬送してこの
位置ずれを補正し、第３のアイランド以下のアイランド
についても、第２のアイランドと同様にピッチ送り方向
の位置ずれを検出してその位置ずれを補正値としてメモ
リに登録するとともに、その位置ずれ分だけ基板を搬送
してその位置ずれを補正し、第２枚目以後の基板につい
ては、まず第１のアイランドをカメラで観察してこの第
１のアイランドをチップのボンディング位置に合わせて
チップをボンディングし、第２のアイランド以下につい
ては、前記のようにして各アイランド毎に登録された補
正値を基にそのピッチ送り量を制御しながらチップのボ
ンディングを行うようにしたものである。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、基板のピッチ送りの位置ず
れを予め検出してこれをメモリに登録し、この位置ずれ
を補正値として加えながら基板をピッチ送りすることに
より、アイランドを所定のボンディング位置に正しく停
止させて、チップを高精度でボンディングすることがで
きる。

【０００７】

【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は本発明の一実施例のダイボンディング
装置の平面図、図２は同ピッチ送り中のリードフレーム
の平面図、図３は同ピッチ送りの中のアイランドの平面
図、図４は同ダイボンディング装置の制御系のブロック
図である。

【０００８】図１において、１はローダであり、リード
フレーム４が収納されている。また２はアンローダであ
り、チップがボンディングされたリードフレーム４を収
納する。ローダ１とアンローダ２の間には、以下に述べ
るリードフレーム４の搬送機構が設けられている。３は
ローダ１とアンローダ２の間に２本平行に配設されたガ
イドレールであり、ローダ１から送り出されたリードフ
レーム４をアンローダ２へ案内する。図２（ａ）に示す
ように、リードフレーム４は搬送方向に長尺であり、第
１のアイランドＬ１、第２のアイランドＬ２、第３のア
イランドＬ３、第４のアイランドＬ４が等ピッチで形成
されている。

【０００９】図１において、５はクランパであり、リー
ドフレーム４の側端部を上下からクランプする。クラン
パ５はブロック６に保持されている。ブロック６の背面
にはナット７が装着されている。ナット７にはボールね
じ８が螺合しており、ボールねじ８はモータ９に駆動さ
れて回転する。ボールねじ８はガイドレール３と平行に
配設されており、モータ９が駆動してボールねじ８が回
転すると、クランパ５はガイドレール３に沿って移動す
る。

【００１０】ここで、リードフレーム４をアンローダ２
へ向かって右方へ搬送するときは、クランパ５でリード
フレーム４をクランプしたまま、モータ９は間欠的に正
回転し、これによりリードフレーム４はピッチ送りされ
る。このピッチ送り量は、アイランドのピッチと等しく
している。またクランパ５が左方へ移動して原位置に復
帰するときは、リードフレーム４のクランプ状態を解除
し、その状態でモータ９は連続的に逆回転し、これによ
りクランパ５は原位置へ速かに復帰する。

【００１１】リードフレーム４の搬送路上には、ボンド
塗布器１１が設けられている。ボンド塗布器１１は、リ
ードフレーム４のアイランドにボンドを塗布する。１２
はボンド塗布器１１を保持する本体部である。ボンド塗
布器１１の下流側には、ガイドレール３と直交する方向
に長尺の移動テーブル装置１３が設置されている。移動
テーブル装置１３には、ボンディングへッド１４とカメ
ラ１５が保持されている。移動テーブル装置１３が駆動
することにより、ボンディングヘッド１４とカメラ１５
はガイドレール３と直交する方向へ移動する。移動テー
ブル装置１３の側部にはウェハ１６が設けられている。
１７はウェハホルダであって、ＸＹテーブル装置１８に
保持されている。ＸＹテーブル装置１８が駆動すると、
ウェハ１６はＸ方向やＹ方向に水平移動し、ウェハ１６
の所定のチップをボンディングヘッド１４のピックアッ
プ位置に位置させる。

【００１２】ボンディングヘッド１４はウェハ１６の上
方へ到来し、所定のチップをピックアップした後、リー
ドフレーム４のアイランドの上方へ移動し、ボンド塗布
器１１によりアイランド上に塗布されたボンド上にチッ
プを搭載してボンディングする。図中、Ｋはボンディン
グヘッド１４の移動ラインであって、アイランドの所定
の位置にチップを位置精度よく搭載するためには、リー
ドフレーム４のピッチ送り量を正確に制御し、アイラン
ドのセンターをこの移動ラインＫに正しく一致させる必
要がある。

【００１３】図４において、カメラ１５が入手した画像
データは認識部２０に一時的に記憶され、認識部２０は
この画像データからアイランドの位置を検出する。ＣＰ
Ｕ２１はアイランドと移動ラインＫとの位置を算出し、
メモリ２２へ格納する。またＣＰＵ２１はメモリ２２の
データを読み出し、モータ９などの装置全体を制御す
る。

【００１４】このダイボンディング装置は上記のような
構成より成り、次に図１〜図３を参照して動作を説明す
る。図１において、ローダ１から送り出されたリードフ
レーム４は、クランパ５によりクランプされて右方へピ
ッチ送りされ、そのアイランドがボンド塗布器１１の直
下で停止した状態で、アイランドにはボンドが次々に塗
布される。リードフレーム４はさらに右方へピッチ送り
され、アイランドのボンド上にボンディングヘッド１４
によりチップが搭載される。以下、チップの搭載方法に
ついて説明する。

【００１５】図２（ａ）は、リードフレーム４の第１の
アイランドＬ１を移動ラインＫの直下と予想される位置
まで搬送して停止させた状態を示している。この移動ラ
インＫ上が正しいボンディング位置である。そこで、カ
メラ１５を第１のアイランドＬ１の上方へ移動させ、第
１のアイランドＬ１を観察して、そのセンター位置を検
出する。図中、Ａはカメラ１５の視野内に設定されたチ
ェックエリアである。図３（ａ）は図２（ａ）のチェッ
クエリアＡの拡大図である。図示するように、第１のア
イランドＬ１のセンターＯは移動ライン（すなわち正し
いボンディング位置）Ｋからｘ１位置ずれしている。こ
の位置ずれΔｘ１は、周知画像処置技術により簡単に求
められる。

【００１６】次に、リードフレーム４をΔｘ１右方へ送
り、この位置ずれΔｘ１を補正する。図２（ｂ）はこの
ときのリードフレーム４の位置を示しており、また図３
（ｂ）はチェックエリアＡを示している。図示するよう
に、位置ずれΔｘ１を補正したことにより、第１のアイ
ランドＬ１のセンターＯは移動ラインＫに合致してい
る。そこでこの状態で、第１のアイランドＬ１に塗布さ
れたボンド上にチップを搭載する。

【００１７】次に、リードフレーム４を１ピッチ右方へ
搬送し、第２のアイランドＬ２を移動ラインＫの直下に
移動させる。図２（ｃ）はこのときのリードフレーム４
を示している。この状態で、カメラ１５により第２のア
イライドＬ２を観察する。図３（ｃ）はこのときのチェ
ックエリアＡであって、図示するように第２のアイラン
ドＬ２のセンターＯは移動ラインＫからΔｘ２位置ずれ
している。この位置ずれΔｘ２が生じる原因は、上述し
たようにボールねじ８の加工精度の不完全や、リードフ
レーム４とガイドレール３の摩擦などである。そこで、
この位置ずれΔｘ２をメモリ２０に以後のリードフレー
ム４をピッチ送りするときのピッチ送り量の補正値とし
て登録するとともに、リードフレーム４をΔｘ２だけ右
方へ移動させ、この位置ずれΔｘ２を補正したうえで、
ボンディングヘッド１４によりこの第２のアイランドＬ
２上にチップを搭載する。

【００１８】以下、第３のランドＬ３と第４のランドＬ
４についても、第２のランドＬ２の場合と同様に、図２
（ｃ），（ｄ）および図３（ｃ），（ｄ）に示す動作が
繰り返され、それぞれの位置ずれΔｘ３、Δｘ４を検出
してこれを以後のリードフレーム４のピッチ送り量を補
正値としてメモリ２２に登録するとともに、それぞれボ
ンディングヘッド１４によりチップが搭載される。そし
てすべてのアイランドにチップが搭載されたリードフレ
ーム４はアンローダ２へ送られる。またクランパ５は右
方へ向かって移動して原位置に復帰し、２枚目以下のリ
ードフレーム４に対するチップの搭載が行われる。

【００１９】２枚目以後のリードフレーム４に対するチ
ップのボンディングは、次のようにして行われる。すな
わち、１枚目のリードフレーム４の場合と同様に、その
第１のランドＬ１を移動ラインＫの直下と予想される位
置まで搬送し、そこで、カメラ１５を第１のアイランド
Ｌ１の上方へ移動させ、第１のアイランドＬ１を観察し
て、そのセンター位置を検出する。次いで図２（ａ）
（ｂ）および図３（ａ）（ｂ）を参照しながら説明した
方法と同じ方法により、第１のランドＬ１を移動ライン
Ｋに合致させて、第１のランドＬ１にチップを搭載す
る。続いて、リードフレーム４をピッチ送りして第２の
ランドＬ２、第３のランドＬ３、第４のランドＬ４に次
々にチップを搭載するが、この場合、メモリ２０に登録
された上記位置ずれΔｘ２，Δｘ３，Δｘ４を補正値と
して加えながらリードフレーム４のピッチ送りを制御す
ることにより、第２のランドＬ２、第３のランドＬ３、
第４のランドＬ４のセンターＯを移動ラインＫに合致さ
せてチップを搭載する。従ってカメラ１４によるアイラ
ンドの検出は、先頭の第１のアイランドに対して行なえ
ばよく、以降のアイランドについては必要ないので、２
枚目以降のリードフレームへのチップのボンディングを
高速でしかも精度よく行なうことができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、リードフ
レームのピッチ送り量のばらつきに起因する各アイラン
ドの位置ずれを予め求めてメモリに登録し、以後のリー
ドフレームについては、メモリに登録された位置ずれを
補正値として加えながら、そのピッチ送り量を制御する
ことにより、各アイランドを所定のボンディング位置に
正確に停止させて、位置精度よくチップを搭載すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のダイボンディング装置の平
面図

【図２】本発明の一実施例のピッチ送り中のリードフレ
ームの平面図

【図３】本発明の一実施例のピッチ送り中のアイランド
の平面図

【図４】本発明の一実施例のダイボンディング装置の制
御系のブロック図

【符号の説明】

３ ガイドレール ４ リードフレーム ５ クランパ １１ ボンド塗布器 １４ ボンディングヘッド １５ カメラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チップがボンディングされる複数のアイラ
   ンドが等ピッチで形成された基板の側端部をクランパで
   クランプしてガイドレールに沿ってピッチ送りしなが
   ら、前記アイランドにボンド塗布器によりボンドを塗布
   し、次いでこのボンド上にボンディングヘッドによりチ
   ップをボンディングするチップのボンディング方法にお
   いて、第１枚目の基板の第１のアイランドをカメラで観察して
   この 第１のアイランドをチップのボンディング位置に合
   わせ、次いで基板を１ピッチ搬送して第２のアイランド
   をボンディング位置へ移動させ、その状態でこの第２の
   アイランドをカメラにより観察してそのピッチ送り方向
   の位置ずれを検出し、その位置ずれを補正値としてメモ
   リに登録するとともにこの位置ずれ分だけ基板を搬送し
   てこの位置ずれを補正し、 第３のアイランド以下のアイランドについても、前記第
   ２のアイランドと同様にピッチ送り方向の位置ずれを検
   出してその位置ずれを補正値としてメモリに登録すると
   ともに、その位置ずれ分だけリードフレームを搬送して
   その位置ずれを補正し、第２枚目以後の基板について
   は、まず第１のアイランドをカメラで観察してこの第１
   のアイランドをチップのボンディング位置に合わせてチ
   ップをボンディングし、第２のアイランド以下について
   は、前記のようにして各アイランド毎に登録された補正
   値を基にそのピッチ送り量を制御しながらチップのボン
   ディングを行うことを特徴とするチップのボンディング
   方法。