JP4226524B2

JP4226524B2 - ウエハシート変形防止構造

Info

Publication number: JP4226524B2
Application number: JP2004217124A
Authority: JP
Inventors: 慎一遠藤
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Tosok Corp
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2024-07-26
Also published as: JP2006041091A

Description

本発明は、ヒータを備えた搬送レールの下部にウエハシートが配置されるダイボンディング装置におけるウエハシート変形防止構造に関する。

従来、ダイボンディング装置には、図５に示すように、リードフレーム１０１を搬送する搬送レール１０２が設けられており、該搬送レール１０２の下部には、搬送されるリードフレーム１０１を加熱するヒータ１０３が設けられている。

この搬送レール１０２の下部には、ウエハホルダ１１１に支持されたウエハシート１１２が配置されており、該ウエハシート１１２上には、前記リードフレーム１０１にボンディングする半導体ペレットが支持されている。前記搬送レール１０２とウエハシート１１２とは、近接して設けられており、図外のボンディングヘッドの上下移動距離を短くすることでボンディングスピードの高速化が図られている。

前記ウエハシート１１２は、前記搬送レール１０２の下部に設けられたヒータ１０３の熱によって軟化し、半導体ペレットを適正位置に保持できなくなる恐れがある。このため、前記搬送レール１０２と前記ウエハシート１１２との間には、ウエハシート変形防止構造が設けられている。

このウエハシート変形防止構造は、前記搬送レール１０２と前記ウエハシート１１２との間に、上壁１２１及び下壁１２２を備えた冷却部１２３を設けて冷却空間１２４を形成するとともに、この冷却空間１２４に、冷却パイプ１２５からの空気を供給するものである。

しかしながら、前述した搬送レール１０２には、半導体ペレットのボンディングを行うボンディングゾーンが設定されており、このボンディングゾーンでの温度が最も高くなるように構成されている。また、冷却パイプ１２５から供給された空気の流れによって冷却空間１２４に吹き溜まりが形成されてしまう。

これらから、前記ウエハシート１１２に伝達される温度が場所毎にばらつくという問題があった。

そこで、搬送レール１０２とウエハシート１１２との間に厚肉の断熱材を設けることも考えられるが、前記搬送レール１０２と前記ウエハシート１１２間の距離が長くなり、ボンディングヘッドの上下移動量が長くなる。この場合、ボンディングスピードを犠牲にせざるを得なかった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、搬送レールからウエハシートに伝達される温度の場所毎のバラツキを抑えることができるウエハシート変形防止構造を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明のウエハシート変形防止構造にあっては、ヒータが設けられた搬送レールの下部にウエハシートが配置されるダイボンディング装置にて前記搬送レールと前記ウエハシートとの間に冷却部を設け、該冷却部内の冷却空間に流体を供給して前記ヒータからの熱による前記ウエハシートの変形を防止するウエハシート変形防止構造において、前記冷却部の前記冷却空間に、前記搬送レールの長さ方向に延在する仕切を前記搬送レールの幅方向に複数並設して各仕切間に前記搬送レールの長さ方向に延在する複数の流通空間を形成するとともに、隣り合う流通空間を端部にて連結する折返し部を形成し、当該冷却部に前記流体が流通する蛇行した流通路を形成する一方、前記流体を噴出する第１パイプ及び第２パイプを前記流通路の一端側より該流通路内に配設し、前記第１パイプの噴出口を当該流通路の一端部側に設定するとともに、前記第２パイプの噴出口を、前記第１パイプの噴出口が設定された前記流通空間より下流側の流通空間内に設定した。

すなわち、流体が供給される冷却部の冷却空間には、搬送レールの長さ方向に延在する仕切で区画された複数の流通空間によって蛇行した流通路が形成されており、前記流体は、この流通路に沿って前記搬送レールの下部を蛇行しながら流通する。

そして、隣り合う流通空間を端部にて連結する連結部分には、折返し部が形成されており、第１パイプより供給された流体の流速は、この折返し部にて低下する。

しかし、流体を噴出する第２パイプの噴出口は、前記第１パイプの噴出口が設定された前記流通空間より下流側の流通空間内に設定されている。このため、前記折返し部で低下した流速は、前記第２パイプから噴出される流体で補われる。

以上説明したように本発明のウエハシート変形防止構造にあっては、搬送レールとウエハシートとの間に設けられた冷却部において、供給された流体を、冷却部に設定された流通路に沿って前記搬送レールの下部を蛇行しながら流通させることができる。このため、冷却部に形成された冷却空間に流体を単純に供給する場合のように、流体の流れによる吹き溜まりが生じるといった不具合を解消することができる。

また、前記搬送レールでは、ボンディングゾーンでの温度が最も高くなるように設定されているが、前記流体は、搬送レールの下部を蛇行しながら流通する。このため、搬送レールからウエハシートに伝達される温度が場所毎に異なるといったバラツキを、前記搬送レールとウエハシートとの間に厚手の断熱材を設けること無く、防止することができる。

そして、流通路の一端部側に設定された第１パイプからの流体の流速が、隣り合う流通空間との連結部分に形成された折返し部にて低下しても、これを第２パイプから噴出される流体で補うことができる。

これにより、前記流通路の中途部で流速が低下する場合と比較して、冷却効率を高めることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるウエハシート変形防止構造を備えたダイボンディング装置１を示す模式図であり、該ダイボンディング装置１は、半導体ペレットをリードフレーム上にボンディングする装置である。

このダイボンディング装置１は、前記リードフレームを搬送する搬送レール２を備えており、該搬送レール２の下部には、搬送されるリードフレームを加熱する複数のヒータ３が設けられている（図３参照）。この搬送レール２の図中中央部には、前記半導体ペレットをリードフレームにボンディングするボンディングゾーン４が設定されており、該ボンディングゾーン４における温度が最も高くなるように、各ヒータ３による発熱量が設定されている。

この搬送レール２の下部には、従来例と同様に水平移動可能なウエハホルダが設けられており、該ウエハホルダには、前記半導体ペレットが設けられたウエハシート５を張設するウエハリング６が支持されている。このウエハシート５は、前記搬送レール２に近接して設けられており、可動アーム７に設けられたボンディングヘッド８の上下移動距離を短くすることでボンディングスピードの高速化が図られている。

前記搬送レール２と前記ウエハシート５との間には、図２から図４に示すように、前記搬送レール２に設けられたヒータ３からウエハシート５への熱の伝達を遮断する冷却部１１が前記搬送レール２の下面に沿って配設されており、前記ヒータ３からの熱によるウエハシート５の変形を防止できるように構成されている。この冷却部１１は、薄肉の箱体で構成されており、前記搬送レール２の長さ方向に長い長方形状に形成されている。そして、前記冷却部１１の底板１２と天板１３との間には、流体である空気が供給される冷却空間１４が形成されている。

前記冷却部１１の前記底板１２と天板１３との間には、前記搬送レール２の長さ方向に延在する第１〜第６仕切２１〜２６が図２中下方から順に前記搬送レール２の幅方向に並設されており、第１及び第３〜第６仕切２１、２３〜２６は、前記底板１２に立設された板材によって構成されている。これにより、当該冷却部１１の側壁３１及び前記各仕切２１〜２６間には、前記搬送レール２の長さ方向に延在する第１〜第６流通空間４１〜４６が形成されている。

前記第１仕切２１の図２左方の左端は、円弧状に形成された第１円弧部５１によって第５仕切２５の左端に連設されており、前記第２流通空間４２は、左端部が第１折返し部５２を介して前記第５流通空間４５に連結されている。

また、前記第２仕切２２の左端は、円弧状に形成された第２円弧部５５によって第４仕切２４の左端に連設されており、前記第２円弧部５５と前記第３仕切２３との間には、間隙が形成されている。これにより、前記第３流通空間４３は、左端部が第２折返し部５６を介して前記第４流通空間４４に連結されている。

前記第４仕切２４の右端は、円弧状に形成された第３円弧部６１によって第６仕切２６の右端に連設されており、前記第３円弧部６１と前記第５仕切２５との間には、間隙が形成されている。これにより、前記第５流通空間４５は、右端部が第３折返し部６２を介して前記第６流通空間４６に連結されている。

これらによって、当該冷却部１１には、前記第１流通空間４１と第２流通空間４２と第５流通空間４５と第６流通空間４６とが連結されてなる蛇行した外側流通路７１が形成されており、該外側流通路７１の流通空間４１，４５は、前記搬送レール２の両側部を通るように構成されている。また、前記冷却部１１には、前記第３流通空間４３と第４流通空間４４とが連結されてなる蛇行した内側流通路７２が、前記搬送レール２の幅方向の中央部に形成されている。前記外側流通路７１の通流空間４２と前記内側流通路７２は、前記搬送レール２に設定されたボンディングゾーン４の真下を通過する位置に設定されている。そして、この内側流通路７２の全長は、前記外側流通路７１の全長より短くなるように設定されている。

前記冷却部１１の側面３１には、冷却用の空気を前記外側流通路７１に供給する外側第１パイプ８１と外側第２パイプ８２と外側第３パイプ８３とが左端側に挿入されており、右端側には、前記空気を前記内側流通路７２に供給する内側第１パイプ８４及び内側第２パイプ８５が挿入されている。

前記外側第１パイプ８１は、挿入方向へ直進した後、前記第１仕切２１に沿って屈曲されており、当該外側第１パイプ８１端部の噴出口８１ａは、該第１仕切２１の左端部にて当該外側流通路７１の下流側へ向けて開口している。これにより、前記外側第１パイプ８１の噴出口８１ａは、当該外側流通路７１の一端部側に設定されている。

また、前記外側第２パイプ８２は、前記冷却部１１の側面３１に沿って右方側へ延出しており、前記冷却部１１の右端面８６側にて円弧状に折り返した後、前記第２仕切２２に沿って配設されている。この外側第２パイプ８２端部の噴出口８２ａは、前記第２仕切２２の右端部にて当該外側流通路７１の下流へ向けて開口しており、当該外側第２パイプ８２の噴出口８２ａは、前記外側第１パイプ８１の噴出口８１ａが設定された前記第１流通空間４１より下流側の第２流通空間４２内に設定されている。そして、前記外側第３パイプ８３は、その一部が前記第１円弧部５１を形成しており、当該外側第３パイプ８３端部の噴出口８３ａは、前記第５仕切２５の左端部にて当該外側流通路７１の下流側へ向けて開口している。

前記内側第１パイプ８４は、前記右端面８６に沿って挿入方向へ直進した後、前記第３仕切２３に沿って屈曲されており、当該内側第１パイプ８４の噴出口８４ａは、該第３仕切２３の左端にて当該内側流通路７２の下流側へ向けて開口している。これにより、前記内側第１パイプ８４の噴出口８４ａは、当該内側流通路７２の一端部側に設定されている。

また、前記内側第２パイプ８５は、前記右端面８６に沿って挿入方向へ直進した後、前記外側第２パイプ８２の先端部に沿って屈曲しており、当該内側第２パイプ８５は、前述の第２仕切２２を構成している。この内側第２パイプ８５の先端部は、前記第２円弧部５５を構成しており、当該内側第２パイプ８５の噴出口８５ａは、前記第４仕切２４の左端にて当該内側流通路７２の下流へ向けて開口している。これにより、当該内側第２パイプ８５の噴出口８５ａは、前記内側第１パイプ８４の噴出口８４ａが設定された前記第３流通空間４３より下流側の第４流通空間４４内に設定されている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、冷却用の空気が供給される冷却部１１の冷却空間１４には、搬送レール２の長さ方向に延在する各仕切２１〜２６で区画された複数の流通空間４１〜４６によって蛇行した外側及び内側流通路７１，７２が形成されており、前記空気を、各流通路７１，７２に沿って前記搬送レール２の下部を蛇行しながら流通させることができる。

このため、冷却部に形成された冷却空間に空気を単純に供給する場合のように、空気の流れによる吹き溜まりが生じるといった不具合を解消することができる。

また、前記搬送レール２では、幅方向中心部に設定されたボンディングゾーン２での温度が最も高くなるように設定されているが、前記各流通路７１，７２の空気は、搬送レール２の下部を蛇行しながら流通する。このため、搬送レール２からウエハシート５に伝達される温度が場所毎に異なるといったバラツキを、前記搬送レール２とウエハシート５との間に厚手の断熱材を設けること無く、防止することができる。

また、前記外側流通路７１において、隣り合う第１流通空間４１と第２流通空間４２とを右端部にて連結する連結部分には、外側第２パイプ８２の先端部によって第４折返し部９１が形成されており、外側第１パイプ８１の噴出口８１ａより噴出された空気の流速は、この第４折返し部９１にて低下する。

しかし、外側第２パイプ８２の噴出口８２ａは、前記外側第１パイプ８１の噴出口８１ａが設定された前記第１流通空間４１より下流側の第２流通空間４２内に設定されている。このため、前記第４折返し部９１で低下した流速を、前記外側第２パイプ８２から噴出される空気で補うことができる。同様に、前記第１折返し部５２で低下した流速を、前記外側第３パイプ８３から噴出される空気で補うことができる。

さらに、前記内側流通路７２において、隣り合う第３流通空間４３と第４流通空間４４とを左端部にて連結する連結部分には、内側第２パイプ８５の先端部によって第２折返し部５６が形成されており、内側第１パイプ８４の噴出口８４ａより噴出された空気の流速は、この第２折返し部５６にて低下する。

しかし、前記内側第２パイプ８５の噴出口８５ａは、前記内側第１パイプ８４の噴出口８４ａが設定された前記第３流通空間４３より下流側の第４流通空間４４内に設定されている。このため、前記第２折返し部５６で低下した流速を、前記内側第２パイプ８５から噴出される空気で補うことができる。

このように、各第１パイプ８１，８４から噴出される空気の流速が、隣り合う流通空間４１，４２，４３，４４との連結部分に形成された各折返し部５６，９１にて低下しても、これを各第２パイプ８２，８５から噴出される空気で補うことができる。

これにより、前記各流通路７１，７２の中途部で流速が低下してしまう場合と比較して、冷却効率を高めることができる。

なお、本実施の形態では、流体として空気を利用する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものでは無く、例えば水を利用しても良い。

本発明の一実施の形態を示す模式図である。同実施の形態の冷却部を示す平面図である。図２のＡ−Ａ線に沿った断面に相当する図である。（ａ）は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（ｂ）は図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。従来のウエハシート変形防止構造を示す断面図である。

符号の説明

２搬送レール
１１冷却部
１４冷却空間
２１第１仕切
４１第１流通空間
７１外側流通路
７２内側流通路
８１外側第１パイプ
８２外側第２パイプ
８４内側第１パイプ
８５内側第２パイプ

Claims

ヒータが設けられた搬送レールの下部にウエハシートが配置されるダイボンディング装置にて前記搬送レールと前記ウエハシートとの間に冷却部を設け、該冷却部内の冷却空間に流体を供給して前記ヒータからの熱による前記ウエハシートの変形を防止するウエハシート変形防止構造において、
前記冷却部の前記冷却空間に、前記搬送レールの長さ方向に延在する仕切を前記搬送レールの幅方向に複数並設して各仕切間に前記搬送レールの長さ方向に延在する複数の流通空間を形成するとともに、隣り合う流通空間を端部にて連結する折返し部を形成し、当該冷却部に前記流体が流通する蛇行した流通路を形成する一方、
前記流体を噴出する第１パイプ及び第２パイプを前記流通路の一端側より該流通路内に配設し、前記第１パイプの噴出口を当該流通路の一端部側に設定するとともに、前記第２パイプの噴出口を、前記第１パイプの噴出口が設定された前記流通空間より下流側の流通空間内に設定したことを特徴とするウエハシート変形防止構造。