JP4343451B2 - Wire bonding equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤボンディング装置に係り、特に基板又はリードフレームを加熱する時に発生する有機ガスを除去する有機ガス除去機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板又はリードフレーム(以下、基板と言う)には、接着剤を介して半導体チップが固着されている。そこで、ワイヤボンディング時にヒートブロックで基板を加熱すると、接着剤及び加熱された基板より有機ガスが発生し、この有機ガスが基板の電極及び半導体チップ表面に付着することで、ボンディング不着やモールド樹脂によるワイヤ剥がれが発生することがある。従来、ワイヤボンディング装置における有機ガス除去機構として、例えば特開昭59−92539号公報、特開平11−145182号公報等が挙げられる。
【0003】
特開昭59−92539号公報は、ヒートブロックの上方に配設されたノズルより清浄ガスを半導体チップに吹き付け、ヒートブロックの下方より前記清浄ガスと共に接着剤から発生した有機ガスを排気ポンプによって強制排気している。またノズルを配設しなく、排気ポンプのみで強制排気する場合も開示されている。
【0004】
特開平11−145182号公報は、ヒートブロックの側方に排気パイプを配設するか、又はヒートブロック自体に排気口を設け、排気パイプ又は排気口より有機ガスの吸引を行っている。また上記手段の他に、不活性ガスを基板に向けて吹き付ける複数の噴出口を持つノズルを付加した機構も開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ヒートブロックの下方又は側方より排気のみを行う方法は、リードフレームのように穴が開いているものには適用できる。しかし、基板のように穴が開いていないものには適用できない。またリードフレームの上方より気体をリードフレームの上面に吹き付けること、ヒートブロックの下方又は側方より排気する方法は、リードフレームのように穴が開いているものには適用できるが、基板のように穴が開いていないものには適用できない。また加熱されて上昇しようとする有機ガスに気体を吹き付けるので、有機ガスが拡散し舞い上がってキャピラリ、クランパ等に汚れが付着するという問題があった。
【0006】
本発明の課題は、穴のない基板の上面から有機ガスが除去され、各電極上面及びキャピラリ、クランパ等を汚すことがないワイヤボンディング装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の第1の手段は、接着剤を介して半導体チップが搭載された基板等をガイドするガイド溝を有し、相対向して配設された一対のガイドレールと、前記一対のガイドレール間に配設され前記基板等を加熱するヒートブロックとを備えたワイヤボンディング装置において、前記一方のガイド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気体を吹き出す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、他方のガイド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気口を有する吸気手段を設け、前記ヒートブロックの側方に吸気機構を設けたことを特徴とする。
【0009】
上記課題を解決するための本発明の第2の手段は、上記第1の手段において、前記ヒートブロックの上方に排気用ダクト機構を設けたことを特徴とする。
【0010】
上記課題を解決するための本発明の第3の手段は、上記第1又は第2の手段において、前記吹き出し手段及び前記吸気手段は、それぞれ対応するガイドレール自体に設けられていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態を図1及び図2により説明する。基板又はリードフレーム等(以下、基板と言う)1には、接着剤2を介して半導体チップ3が固着されている。ワイヤボンディング装置は、ヒータ4を有し基板1を加熱するヒートブロック5と、このヒートブロック5の上方に配設されワイヤ6が挿通されたキャピラリ7と、キャピラリ7を保持するボンディングアーム8と、キャピラリ7の上方に配設されたワイヤ6を挟持するクランパ9と、クランパ9を開閉自在に保持するクランパアーム10とを備えている。基板1は、相対向して配設されたガイドレール20、21のガイド溝20a、21aによりガイドされながら順次間欠的又は連続的に図示しないフィーダで搬送される。以上は周知の構成であるので、これ以上の説明は省略する。
【0012】
本実施の形態においては、ガイドレール20、21が次のような構造となっている。一方のガイドレール20には、ガイド溝20aの上方に長穴状の吹き出し口20bがガイド溝20aと平行に設けられている。ガイドレール20の下面にはホース継手22が設けられており、ガイドレール20には吹き出し口20bとホース継手22のホース穴が連通するように気体供給路20cが設けられている。ホース継手22には、図示しないホースの一端が接続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを介して気体供給源に接続されている。ここで、気体供給源はエア又は不活性ガスを供給するようになっている。
【0013】
他方のガイドレール21には、前記吹き出し口20bに対向して長穴状の吸気口21bが設けられている。即ち、吸気口21bは、ガイド溝21aの上方に該ガイド溝21aと平行に設けられている。ガイドレール21の下面にはホース継手23が設けられており、ガイドレール21には吸気口21bとホース継手23のホース穴が連通するように吸気路21cが設けられている。ホース継手23には、図示しないホースの一端が接続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを介して真空供給源に接続されている。
【0014】
次に作用について説明する。穴のない基板1はヒートブロック5で加熱されながら搬送され、ボンディング部においてキャピラリ7によって半導体チップ3の電極と基板1の電極との間をワイヤ6によって接続される。基板1がヒートブロック5によって加熱されると、接着剤2及び基板1自体の上面及び下面より有機ガスが発生する。
【0015】
本実施の形態においては、吹き出し口20bよりエア又は不活性ガス等の気体を吹き出させ、吸気口21bより真空吸引している。ホース継手22のホース穴に気体を供給すると、この気体は気体供給路20cを通って吹き出し口20bより基板1の上面に吹き出す。ホース継手23のホース穴を真空吸引すると、吸気口21bより前記気体と共に有機ガスを吸引する。即ち、吹き出し口20bより基板1の上面に吹き出す気体により、前記したように上昇しようとする有機ガスは吸気口21bの方に吹き付けられ、吸気口21bは真空吸引しているので、前記したように気体と共に有機ガスが吸引される。
【0016】
このように、ガイド溝20a、21aの上方に相対向して設けられた一方の吹き出し口20bより気体を吹き出し、他方の吸気口21bより気体と共に有機ガスを吸引する構造であるので、基板1の上面に一方側より気体を吹き付け、他方側より気体と共に有機ガスを吸引するので、有機ガスが舞い上がることがなく、キャピラリ7、クランパ9等を汚すことがない。また穴がない基板1においては電極面に不着する有機ガスを綺麗に除去できる。
【0017】
図3及び図4は、前記実施の形態に吸気機構30及び吸気用ダクト機構40を付加した第2の実施の形態を示す。
【0018】
まず、吸気機構30について説明する。ヒートブロック5の両側側方には吸引パイプ31,32が配設され、この吸引パイプ31,32の一端は連結パイプ33で連結されている。吸引パイプ31,32には、上面に複数個の吸気口31a、32aがそれぞれ形成され、この吸気口31a、32aに連通するように連結パイプ33側から吸気路31b、32bが形成されている。連結パイプ33には吸気路31b、32bに連通するように吸気路33aが形成され、連結パイプ33に図示しないホース継手が接続されている。ホース継手には、図示しないホースの一端が接続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを介して真空供給源に接続されている。
【0019】
前記した第1の実施の形態による吹き出し口20bからの気体の吹き出し及び吸気口21bからの真空吸引により、有機ガスの殆どを除去することができる。しかし、有機ガスがヒートブロック5の側方に僅かであるが流れる恐れがある。本実施の形態においては、ヒートブロック5の側方に流れる有機ガスを吸引パイプ31,32の吸気口31a、32aより吸引することができる。
【0020】
なお、図1乃至図4の各実施の形態においては、吹き出し口20b及び吸気口21bを長穴状に形成したが、多数の丸穴であっても良いことは言うまでもない。
【0021】
次に吸気用ダクト機構40について説明する。クランパ9の上方には吸引用排気ダクト41が配設されており、排気ダクト41には排気口41aが形成されている。排気ダクト41の排気口41aにはダクト支持ブロック42が固定されており、ダクト支持ブロック42には連結パイプ43が固定されている。ダクト支持ブロック42には、連結パイプ43の吸気口43aが排気口41aに連通するように吸気路42aが形成されている。連結パイプ43には、図示しないホースの一端が接続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを介して真空供給源に接続されている。ワイヤ6は、図示しないワイヤスプールよりガイドローラ44を介してクランパ9に導かれるので、排気ダクト41にはワイヤ6の通り道にワイヤガイド45が設けられている。
【0022】
ところで、ワイヤボンディング装置には、ボンディング部に設けられたヒートブロック5の前後に図示しないプリヒートブロック及びアフターヒートブロックが配設されているのが一般的である。本実施の形態においては、ガイドレール20、21に設けた吹き出し口20b及び吸気口21bは、ボンディング部のヒートブロック5のみに対応して設けた。このため、プリヒートブロック及びアフターヒートブロックの加熱によって僅かであるが有機ガスが発生することがある。このような有機ガスを吸気用ダクト機構40の吸引用排気ダクト41により吸引することにより、有機ガスをより完全に除去することができる。
【0023】
また上記各実施の形態は、穴のない基板1に適用した場合に最も効果的であることは言うまでもない。
【0024】
【発明の効果】
本発明は、一方のガイド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気体を吹き出す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、他方のガイド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気口を有する吸気手段を設けたので、穴のない基板の上面から有機ガスが除去され、各電極上面及びキャピラリ、クランパ等を汚すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワイヤボンディング装置の第1の実施の形態を示す断面図である。
【図2】(a)は吹き出し口を有するガイドレールを内側より見た図、(b)は吸気口を有するガイドレールを内側より見た図である。
【図3】本発明のワイヤボンディング装置の第2の実施の形態を示す断面図である。
【図4】ワークを図示省略した図3の要部平面図である。
【符号の説明】
1 基板
2 接着剤
3 半導体チップ
5 ヒートブロック
6 ワイヤ
7 キャピラリ
8 ボンディングアーム
9 クランパ
20、21 ガイドレール
20a、21a ガイド溝
20b 吹き出し口
21b 吸気口
30 吸気機構
31、32 吸引パイプ
40 吸気用ダクト機構
41 吸引用排気ダクト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wire bonding apparatus, and more particularly to an organic gas removal mechanism that removes organic gas generated when a substrate or a lead frame is heated.
[0002]
[Prior art]
A semiconductor chip is fixed to a substrate or a lead frame (hereinafter referred to as a substrate) via an adhesive. Therefore, when the substrate is heated by a heat block at the wire bonding, the organic gas is generated from the substrate that is adhesive and heating, by organic gas adheres to the electrode and the semiconductor chip surface of the substrate, by bonding non-delivery and a mold resin Wire peeling may occur. Conventionally, as an organic gas removal mechanism in a wire bonding apparatus, for example, JP-A-59-92539, JP-A-11-145182, and the like can be mentioned.
[0003]
JP-A-59-92539 discloses that a clean gas is blown onto a semiconductor chip from a nozzle disposed above a heat block, and an organic gas generated from the adhesive together with the clean gas is forced from below the heat block by an exhaust pump. Exhaust. Further, there is also disclosed a case where forced exhaust is performed only by an exhaust pump without providing a nozzle.
[0004]
In JP-A-11-145182, an exhaust pipe is provided on the side of the heat block, or an exhaust port is provided in the heat block itself, and organic gas is sucked from the exhaust pipe or the exhaust port. In addition to the above means, there is also disclosed a mechanism in which a nozzle having a plurality of jet ports for blowing an inert gas toward the substrate is added.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The method of exhausting only from the lower side or the side of the heat block can be applied to those having holes such as lead frames. However, it cannot be applied to a substrate having no holes such as a substrate. Also, the method of blowing gas from the top of the lead frame to the top surface of the lead frame and exhausting from the bottom or side of the heat block can be applied to those with holes such as the lead frame, but like a substrate It cannot be applied to those that do not have holes. Further, since the gas is blown to the organic gas which is heated and rises, there is a problem that the organic gas diffuses and rises and dirt is attached to the capillary, the clamper and the like.
[0006]
An object of the present invention is to provide a wire bonding apparatus in which organic gas is removed from the upper surface of a substrate having no holes and the upper surfaces of electrodes, capillaries, clampers and the like are not soiled.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A first means of the present invention for solving the above-described problem is a pair of guide rails which are arranged opposite to each other and have guide grooves for guiding a substrate or the like on which a semiconductor chip is mounted via an adhesive. And a heat block that is disposed between the pair of guide rails and that heats the substrate and the like, and a blowout port that blows gas along the upper surface of the substrate and the like above the one guide groove And a suction unit having an intake port opposite to the blowout port, and an intake mechanism provided on the side of the heat block .
[0009]
The second means of the present invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that, in the first means , an exhaust duct mechanism is provided above the heat block.
[0010]
A third means of the present invention for solving the above-described problems is characterized in that, in the first or second means , the blowing means and the intake means are provided on the corresponding guide rails themselves. To do.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. A
[0012]
In the present embodiment, the
[0013]
The
[0014]
Next, the operation will be described. The substrate 1 without a hole is conveyed while being heated by the
[0015]
In the present embodiment, a gas such as air or an inert gas is blown out from the
[0016]
In this way, the structure is such that gas is blown out from one
[0017]
3 and 4 show a second embodiment in which an
[0018]
First, the
[0019]
Most of the organic gas can be removed by blowing out the gas from the blowing
[0020]
In each of the embodiments shown in FIGS. 1 to 4, the
[0021]
Next, the
[0022]
Incidentally, in a wire bonding apparatus, a preheat block and an after heat block (not shown) are generally arranged before and after the
[0023]
Needless to say, the above embodiments are most effective when applied to the substrate 1 without holes.
[0024]
【The invention's effect】
The present invention provides a blowing means having a blowing port for blowing gas along the upper surface of the substrate or the like above one guide groove, and an intake having an intake port facing the blowing port above the other guide groove. Since the means is provided, the organic gas is removed from the upper surface of the substrate having no holes, and the upper surfaces of the electrodes, capillaries, clampers and the like are not soiled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a wire bonding apparatus of the present invention.
2A is a view of a guide rail having a blow-out opening as viewed from the inside, and FIG. 2B is a view of the guide rail having an intake opening as viewed from the inside.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the wire bonding apparatus of the present invention.
4 is a plan view of the main part of FIG. 3 with a workpiece omitted.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2
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