JPH01179333A - Bonding pressure adjusting apparatus for semiconductor - Google Patents

Bonding pressure adjusting apparatus for semiconductor

Info

Publication number
JPH01179333A
JPH01179333A JP83888A JP83888A JPH01179333A JP H01179333 A JPH01179333 A JP H01179333A JP 83888 A JP83888 A JP 83888A JP 83888 A JP83888 A JP 83888A JP H01179333 A JPH01179333 A JP H01179333A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bonding
tension spring
air cylinder
tool
reaction force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP83888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Iwai
孝之 岩井
Kenichi Terauchi
健一 寺内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP83888A priority Critical patent/JPH01179333A/en
Publication of JPH01179333A publication Critical patent/JPH01179333A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute an adjusting operation quickly and easily and to relax an impulse force by a method wherein a bonding pressure is adjusted by chang ing the initial length of a tension spring, the tension spring exerts a reaction force against a thrust force of an air cylinder in accordance with the displace ment of a bonding-tool holding block and the reaction force is increased in proportion to the displacement. CONSTITUTION:When a bonding pressure is to be adjusted in accordance with the kind of an IC chip (m) or a lead frame RF, it is adjusted by changing the initial length of a tension spring 32 while a rotary operation knob 24 is turned. While an air cylinder 3 is elongated and its piston rod 3a is lowered, a bonding tool 10 is lowered together with a bonding-tool holding block 5. The lowered tool 10 connects an aligned inner lead part IR to a bump (b). In this case, when the holding block 5 is displaced as the cylinder 3 is elongated, the tension spring 32 is elongated by the displaced amount, and exerts a reaction force against a thrust force of the cylinder 3. Accordingly, the speed of a stroke movement of the cylinder 3 is decreased gradually; an impulsive force to be exerted on the IC chip (m) is relaxed.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ICチップをリードフレームに対してワイヤ
レスボンディング方式でマウントする半導体ボンディン
グ装置、特に、ボンディングツールの加圧力調整の技術
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a semiconductor bonding apparatus for mounting an IC chip onto a lead frame using a wireless bonding method, and in particular to a technique for adjusting the pressing force of a bonding tool.

〈従来の技術〉 ワイヤレスボンディング方式とは、例えば、ボンディン
グステージ上に載置したICチップのバンプとリードフ
レームのインナーリード部とを位置合わせした後、ボン
デにングッールをエアシリンダの駆動によって下降させ
、ボンディングステージとボンディングツールとの間で
バンブとインナーリード部とを接合することにより、I
Cチップのすべての電極を同時にインナーリード部に接
続する方式である。
<Prior art> The wireless bonding method is, for example, after aligning the bumps of an IC chip placed on a bonding stage and the inner lead portions of a lead frame, by lowering the glue onto the bonder by driving an air cylinder. By joining the bump and the inner lead part between the bonding stage and the bonding tool, the I
This method connects all the electrodes of the C chip to the inner lead portion at the same time.

ボンディングツールによるボンディング圧力は、ICチ
ップの種類やバンブ数等種々の条件に応じて精密に調整
する必要がある。
The bonding pressure applied by the bonding tool needs to be precisely adjusted depending on various conditions such as the type of IC chip and the number of bumps.

従来、このボンディング圧力の調整を次のように行って
いた。
Conventionally, this bonding pressure was adjusted as follows.

エアシリンダに対する圧縮エア供給系に設けた圧力計を
見ながら、圧力調整用のレギュレータを操作することに
より、エアシリンダの推力を調整してボンディング圧力
を所要圧力に合わせていた。
The thrust of the air cylinder was adjusted to match the bonding pressure to the required pressure by operating a pressure regulator while watching a pressure gauge installed in the compressed air supply system to the air cylinder.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、圧力計を見ながらレギュレータを操作す
るのは煩わしいだけでなく、圧力計の精度、レギュレー
タの調整精度が低いために所要のボンディング圧力に正
確に合わせることが非常にむずかしく、調整作業を繰り
返し行う必要があってボンディング圧力の調整に多大な
手間がかかっていた。
<Problems to be solved by the invention> However, it is not only troublesome to operate the regulator while looking at the pressure gauge, but also because the precision of the pressure gauge and the adjustment precision of the regulator are low, making it difficult to adjust the bonding pressure accurately to the required bonding pressure. It was very difficult to adjust the bonding pressure, and it was necessary to repeat the adjustment work, which required a great deal of time and effort.

また、単動式のエアシリンダの場合、バンプ数が少ない
ときそれに対応してエアシリンダの推力を例えば0.5
 kg / c4程度に低くすると、それに伴ってピス
トンの移動速度が著しく低下し、ボンディングの作業性
が低下するだけでなく、スムーズなストローク運動がで
きなくなり、ボンディング自体に不良が発生するおそれ
があった。
In addition, in the case of a single-acting air cylinder, when the number of bumps is small, the thrust of the air cylinder is adjusted to 0.5, for example.
If the piston was lowered to about 4 kg/c4, the piston movement speed would drop significantly, which would not only reduce the workability of bonding, but also prevent smooth stroke movement, which could lead to defects in the bonding itself. .

スムーズなストローク運動のためには低くても例えば1
kg/c−程度の推力が必要であるが、そうすると、ピ
ストンの移動速度が増大し、バンプ数に対してボンディ
ング圧力が過大となるだけでなく、特に、最初に圧力が
かかる瞬間にICチップに衝撃力を与え、ICチップを
破損するおそれがあった。
For smooth stroke movement, the minimum setting is 1, for example.
A thrust of approximately 1 kg/cm is required, but this not only increases the moving speed of the piston and causes excessive bonding pressure relative to the number of bumps, but also causes damage to the IC chip at the moment when pressure is first applied. There was a risk of applying impact force and damaging the IC chip.

復動式エアシリンダの場合には、入口側と出口側との差
圧で駆動するため、上記のような衝撃の問題はないが、
入口側と出口側の2つのレギュレータによる圧力調整を
行わなければならないため、調整の作業性が大幅に低下
するという問題があった。
In the case of a double-acting air cylinder, it is driven by the differential pressure between the inlet and outlet sides, so there is no impact problem as mentioned above.
Since the pressure must be adjusted using two regulators, one on the inlet side and the other on the outlet side, there is a problem in that the workability of adjustment is significantly reduced.

本発明の目的は、簡単な操作でボンディング圧力を微調
整でき、ICチップに衝撃力を与えないですむようにす
ることにある。
An object of the present invention is to make it possible to finely adjust the bonding pressure with a simple operation and to avoid applying impact force to the IC chip.

〈問題点を解決するだめの手段〉 上記問題点を解決するために、本発明は次のような構成
をとる。すなわち、 本発明に係る半導体ボンディング圧力調整装置は、 推力が所要の一定値に固定されたエアシリンダと、 このエアシリンダのピストンロッドに取り付けられたボ
ンディングツール保持ブロックと、前記ツール保持ブロ
ックに一端が取り付けられ、前記エアシリンダの推力に
対して反力を与える引張バネと、 前記引張バネの他端を取り付けて、この引張バネの初期
長さを変更する初期長さ調整機構とを備えたものである
<Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the semiconductor bonding pressure regulating device according to the present invention includes: an air cylinder whose thrust is fixed at a predetermined constant value; a bonding tool holding block attached to the piston rod of the air cylinder; and one end attached to the tool holding block. A tension spring that is attached to the air cylinder and applies a reaction force to the thrust of the air cylinder; and an initial length adjustment mechanism that attaches the other end of the tension spring to change the initial length of the tension spring. be.

〈作用〉 本発明の構成による作用は、次のとおりである。<Effect> The effects of the configuration of the present invention are as follows.

ボンディングに際しエアシリンダの作動に伴ってボンデ
ィングツール保持ブロックが変位すると、その変位分だ
け引張バネが伸長されエアシリンダの推力に対して反力
を与える。ボンディングツールがチップに対する接合箇
所に近づけば近づくほど、引張バネの伸長量が増え反力
も増大する。したがって、エアシリンダのストローク運
動の速度は次第に減少し、チップに与える衝撃力を緩和
する。
When the bonding tool holding block is displaced due to the operation of the air cylinder during bonding, the tension spring is expanded by the amount of displacement and provides a reaction force to the thrust of the air cylinder. The closer the bonding tool is to the joint to the chip, the more the tension spring stretches and the more the reaction force increases. Therefore, the speed of the stroke movement of the air cylinder is gradually reduced to reduce the impact force on the tip.

エアシリンダの速度が次第に減少するとはいっても、初
速度は高いのであるから、反力作用なしで最初から一定
の低い速度でストローク運動させる場合に比べて素早い
ストローク運動が可能であり、ボンディングの作業性を
あまり低下させずにすむ。
Even though the speed of the air cylinder gradually decreases, the initial speed is high, so it is possible to stroke faster than when the stroke is made at a constant low speed from the beginning without any reaction force, and the bonding work is faster. You don't have to reduce your sexuality too much.

また、ボンディング圧力の調整は、引張バネの初期長さ
を変更することによりエアシリンダの推力に対する反力
の調整をもって行う。すなわち、エアシリンダの圧縮エ
ア供給系におけるレギュレータでの調整は不要である。
Further, the bonding pressure is adjusted by adjusting the reaction force against the thrust of the air cylinder by changing the initial length of the tension spring. That is, there is no need to adjust the regulator in the compressed air supply system of the air cylinder.

そして、引張バネの初期長さの変更を司る初期長さ調整
機構の操作は単に長さの調節であるから、圧力計を見な
がらのレギュレータの操作に比べてはるかに簡単である
Since the operation of the initial length adjustment mechanism that controls the change of the initial length of the tension spring is simply a length adjustment, it is much easier than operating the regulator while looking at the pressure gauge.

また、その調整精度が高く、反力ひいてはボンディング
圧力の微調整が行いやすい。
Further, the adjustment accuracy is high, and it is easy to finely adjust the reaction force and thus the bonding pressure.

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図は半導体ボンディング装置におけるボンディング
ツール駆動ユニットの構造を示す一部破断の断面図、第
2図はその一部破断の側面図、第3図はその一部破断の
平面図である。
FIG. 1 is a partially broken sectional view showing the structure of a bonding tool drive unit in a semiconductor bonding apparatus, FIG. 2 is a partially broken side view thereof, and FIG. 3 is a partially broken plan view thereof.

これらの図に示すように、リードフレームRF(第5図
参照)を載置して案内する左右一対のガイドレール77
間の中央箇所がボンディング箇所BPとして定められて
いる。ボンディング箇所BPの下方位置において、ボン
ディングステージユニットAが配置され(第4図、第5
図参照)、ボンディング箇所BPの上方位置において、
ボンデインダステージュニッl−Aに対向する状態でボ
ンディングツール駆動ユニッ)Bが設けられている。
As shown in these figures, a pair of left and right guide rails 77 on which the lead frame RF (see FIG. 5) is placed and guided.
The central location between them is defined as the bonding location BP. A bonding stage unit A is arranged below the bonding point BP (Figs. 4 and 5).
(see figure), at the position above the bonding point BP,
A bonding tool drive unit) B is provided facing the bonding tool drive unit I-A.

まず、ボンディングツール駆動ユニットBの具体的構造
について説明する。
First, the specific structure of the bonding tool drive unit B will be explained.

固定フレーム1に上下一対のブラケット2を介してエア
シリンダ3が縦方向に取り付けられている。エアシリ、
ンダ3のピストンロッド3aにフローティングジヨイン
ト4を介してボンディングツール保持ブロック5が取り
付けられている。
An air cylinder 3 is vertically attached to a fixed frame 1 via a pair of upper and lower brackets 2. Air Siri,
A bonding tool holding block 5 is attached to the piston rod 3a of the bonder 3 via a floating joint 4.

エアシリンダ3の圧縮エア供給系には従来例と同様に圧
力計やレギュレータが設けられているが、それらをもっ
てエアシリンダ3の推力を所要の一定値に調整した後は
、その推力が変動しない限りレギュレータによる推力の
調整は行わず、エアシリンダ3の推力は常に一定値に固
定される。
The compressed air supply system of the air cylinder 3 is equipped with a pressure gauge and regulator as in the conventional example, but once the thrust of the air cylinder 3 is adjusted to a required constant value using these, as long as the thrust does not fluctuate, The thrust force of the air cylinder 3 is not adjusted by the regulator, and the thrust force of the air cylinder 3 is always fixed at a constant value.

第1図に示すように、ボンディングツール保持ブロック
5は、一端がフローティングジヨイント4に直接的に取
り付けられたツール保持板6と、このツール保持板6の
他端に挿通されナツト7にて固定されたツールベース8
とからなり、ボンディングツール10は、このツールベ
ース8の下部に着脱自在にして支持されている。
As shown in FIG. 1, the bonding tool holding block 5 includes a tool holding plate 6 whose one end is directly attached to the floating joint 4, and a tool holding plate 6 that is inserted through the other end of the tool holding plate 6 and fixed with a nut 7. Tool base 8
The bonding tool 10 is detachably supported at the lower part of the tool base 8.

なお、ボンディングツール10にはヒータ(図示せず)
が内蔵されている。
Note that the bonding tool 10 includes a heater (not shown).
is built-in.

ボンディングツール10の下端部は、ボンディング箇所
BPの真上に位置しており、また、ICチップm(第7
図参照)とほぼ同じ大きさに構成されている。ボンディ
ングツールlOは、ICチップmのサイズが変わったと
きには、適合する別のボンディングツールと交換するよ
うになっている。
The lower end of the bonding tool 10 is located directly above the bonding point BP, and is also located directly above the bonding point BP.
(see figure). The bonding tool IO is designed to be replaced with another compatible bonding tool when the size of the IC chip m changes.

第3図に示すように、固定フレーム1の両側部に一対の
側板ブロック18が取り付けられている。
As shown in FIG. 3, a pair of side plate blocks 18 are attached to both sides of the fixed frame 1.

この側板ブロック18は、取付基板部18a、側板部1
8b、側板部18bから突出された立ち上がり片18C
2取付基板部18aに平行な状態で側板部18bから突
出された取付板部18dおよび補強板部18eから構成
されている。
This side plate block 18 includes a mounting board portion 18a, a side plate portion 1
8b, a rising piece 18C protruding from the side plate portion 18b
It is composed of a mounting plate part 18d and a reinforcing plate part 18e that protrude from the side plate part 18b in a state parallel to the second mounting board part 18a.

両立ち上がり片18cの上面間に水平上板19が掛は渡
され、この水平上板19にネジ式の初期長さ調整機構2
0が取り付けられている。
A horizontal upper plate 19 is hung between the upper surfaces of both rising pieces 18c, and a screw-type initial length adjustment mechanism 2 is attached to this horizontal upper plate 19.
0 is attached.

第2図に示すように、初期長さ調整機構20は、水平上
板19にフランジ部21aが固定された縦長の筒状ナツ
ト21と、この筒状ナツト21に螺合された比較的長い
ボルト22と、ボルト22の下端に相対回転する状態で
取り付けられたバネ受はブロック23と、筒状ナンド2
1に回転自在に外嵌されボルト22の上端22aに固定
された回転操作摘み24等から構成されている。25は
回転操作摘み24の回り止め用のビスである。
As shown in FIG. 2, the initial length adjustment mechanism 20 includes a vertically long cylindrical nut 21 having a flange portion 21a fixed to the horizontal upper plate 19, and a relatively long bolt screwed into the cylindrical nut 21. 22, and the spring receiver attached to the lower end of the bolt 22 in a relatively rotating state is connected to the block 23 and the cylindrical NAND 2.
1 and is rotatably fitted onto the outside of the bolt 22 and fixed to the upper end 22a of the bolt 22. 25 is a screw for preventing rotation of the rotation operation knob 24.

筒状ナツト21の外周面には目盛26が付されており、
回転操作摘み24の下縁24aで目盛26を読み取るよ
うにしである。
A scale 26 is attached to the outer peripheral surface of the cylindrical nut 21.
The scale 26 is read at the lower edge 24a of the rotary operation knob 24.

バネ受はブロック23は、ボルト22に外嵌されボルト
22の下端のフランジ部22bにベアリング27を介し
て支持された筒状体28と、筒状体28の下端に螺合さ
れたナツト部材29と、ナツト部材29の下面に固着さ
れたコ字状のバネ受は座板30とから構成されている。
The spring receiver block 23 includes a cylindrical body 28 that is fitted onto the bolt 22 and supported by a flange 22b at the lower end of the bolt 22 via a bearing 27, and a nut member 29 that is screwed onto the lower end of the cylindrical body 28. A U-shaped spring receiver fixed to the lower surface of the nut member 29 is composed of a seat plate 30.

ボンディングツール保持ブロック5におけるツールベー
ス8のうちナツト7で固定されたネジ軸部分の軸心は、
上方の初期長さ調整機構20におけるボルト22の軸心
と一致している。ツールベース8のネジ軸部分の上端に
もコ字状のバネ受は座板31が固着されており、上下で
対向する一対のバネ受は座板30.31間にわたって、
エアシリンダ3の推力に対して反力を与えるための引張
バネ32が掛は渡されている。33.34は引張バネ3
2の上下のフック部を掛止するためにバネ受は座板30
.31に差し込まれたピンである。
The axis of the screw shaft portion of the tool base 8 in the bonding tool holding block 5 that is fixed with the nut 7 is
It coincides with the axis of the bolt 22 in the upper initial length adjustment mechanism 20. A seat plate 31 is fixed to the U-shaped spring receiver at the upper end of the screw shaft portion of the tool base 8, and the pair of upper and lower opposing spring receivers extends between the seat plates 30 and 31.
A tension spring 32 is provided to provide a reaction force to the thrust of the air cylinder 3. 33.34 is tension spring 3
In order to hang the upper and lower hook parts of 2, the spring holder is a seat plate 30.
.. This is the pin inserted into 31.

各側板ブロック18における取付板部18d(第3図参
照)の上下にガイドプロッタ35.36 (第2図参照
)が取り付けられ、両ガイドプロッタ35.36に摺動
自在に挿通された各ガイドロッド37の下端がボンディ
ングツール保持ブロック5におけるツ−ル保持仮6に挿
通されナンド38によって固定されている。
Guide plotters 35, 36 (see Fig. 2) are attached to the upper and lower sides of the mounting plate portion 18d (see Fig. 3) of each side plate block 18, and each guide rod is slidably inserted into both guide plotters 35, 36. The lower end of the bonding tool holding block 5 is inserted into the tool holding temporary 6 and fixed by a nand 38.

固定フレーム1の背面に冷却用のファンモータ39が取
り付けられ、それに対応した箇所において固定フレーム
1に通気穴1aが形成されている。
A cooling fan motor 39 is attached to the back surface of the fixed frame 1, and ventilation holes 1a are formed in the fixed frame 1 at corresponding locations.

エアシリンダ3.引張バネ32.ガイドブロック35、
36.ガイドワンド3フ等を覆うケーシング40が両側
板ブロック18に取り付けられている。ケーシング40
の下部には空気取入れ口(図示せず)が多数形成されて
いる。
Air cylinder 3. Tension spring 32. guide block 35,
36. A casing 40 that covers the guide wand 3 and the like is attached to both side plate blocks 18. casing 40
A number of air intake holes (not shown) are formed at the bottom of the .

第1図に示すように、リードフレームRFを載置案内す
るガイドレール77の長さ方向(X方向)に対して直角
なY方向においてボンディングツール駆動ユニットBの
横脇に、リードフレームRFのインナーリード部JRと
、後述するボンディングステージ72上のICチンブm
との相対的位置関係を撮影するためのマイクロスコープ
41が配置されている。このマイクロスコープ41が撮
影した像は図示しないモニタデイスプレィによって映し
出されるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the inner side of the lead frame RF is placed on the side of the bonding tool drive unit B in the Y direction perpendicular to the length direction (X direction) of the guide rail 77 that guides the placement of the lead frame RF. The lead part JR and the IC chimbu m on the bonding stage 72, which will be described later.
A microscope 41 is disposed for photographing the relative positional relationship between the two. The image taken by this microscope 41 is configured to be displayed on a monitor display (not shown).

マイクロスコープ41がボッディング箇所BPに対して
Y方向にずれた状態で配置されていることに対処するた
め、ボンディング箇所BPからの光をマイクロスコープ
41に送るための反射鏡ユニット42が設けられている
。この反射鏡ユニット42は、ボンディング箇所BPの
直上に位置し下向き45度の反射面をもつ第1反射鏡4
3と、マイクロスコープ41の直下に位置し上向き45
度の反射面をもつ第2反射鏡44と、これら両反射鏡4
3.44を保持する反射鏡保持枠45とから構成されて
いる。
In order to cope with the fact that the microscope 41 is disposed offset in the Y direction with respect to the bonding point BP, a reflecting mirror unit 42 is provided to send light from the bonding point BP to the microscope 41. . This reflecting mirror unit 42 is a first reflecting mirror 4 located directly above the bonding point BP and having a reflecting surface facing downward at 45 degrees.
3 and 45 located directly below the microscope 41 and facing upward.
a second reflecting mirror 44 having a reflective surface of
3.44, and a reflecting mirror holding frame 45 for holding the mirror.

反射鏡ユニット42はボンディングツール10の直下に
位置している関係から、ボンディングツール10が下降
してくるときには反射鏡ユニット42を退避させる必要
がある。そのため、ツール保持板6の昇降に連動しで揺
動するリンク機構(図示せず)が固定フレーム1に取り
付けられ、そのリンク機構の端部と反射鏡保持枠45が
連結されている。
Since the reflecting mirror unit 42 is located directly below the bonding tool 10, it is necessary to evacuate the reflecting mirror unit 42 when the bonding tool 10 descends. For this reason, a link mechanism (not shown) that swings in conjunction with the raising and lowering of the tool holding plate 6 is attached to the fixed frame 1, and an end of the link mechanism is connected to the reflector holding frame 45.

次に、ボンディングステージユニットAの構造を第4図
と第5図に基づいて説明する。第4図は一部破断の正面
図、第5図は一部破断の側面図である。
Next, the structure of the bonding stage unit A will be explained based on FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a partially broken front view, and FIG. 5 is a partially broken side view.

49は固定基盤50に固定されたX方向レール51に案
内されて移動するXテーブル、52はXテーブル49を
駆動するX方向ステッピングモータである。
49 is an X-table that moves while being guided by an X-direction rail 51 fixed to a fixed base 50; 52 is an X-direction stepping motor that drives the X-table 49;

また、53はXテーブル49に取り付けられたボールネ
ジのナツト、54はスクリュ軸、55はスクリュ軸54
の軸受部、56はスクリュ軸54とX方向ステッピング
モータ52の出力軸とを結合するカップリングである。
Further, 53 is a ball screw nut attached to the X table 49, 54 is a screw shaft, and 55 is a screw shaft 54.
The bearing portion 56 is a coupling that connects the screw shaft 54 and the output shaft of the X-direction stepping motor 52.

57はXテーブル49に固定されたY方向レール58に
案内されて移動するYテーブル、59はYテーブル57
を駆動するY方向ステッピングモータである。
57 is a Y table that moves guided by a Y direction rail 58 fixed to the X table 49; 59 is a Y table 57;
This is a Y-direction stepping motor that drives the

また、60はYテーブル57に取り付けられたポールネ
ジのナツト、61はスクリュ軸、62はスクリュ軸61
の軸受部、63はスクリュ軸61とY方向ステッピング
モータ59の出力軸とを結合するカップリングである。
Further, 60 is a nut of a pole screw attached to the Y table 57, 61 is a screw shaft, and 62 is a screw shaft 61.
The bearing portion 63 is a coupling that connects the screw shaft 61 and the output shaft of the Y-direction stepping motor 59.

X方向ステッピングモータ52.Y方向ステッピングモ
ータ59は、図示しないX−Yジツイスティクによって
駆動操作されるように構成されている。
X direction stepping motor 52. The Y-direction stepping motor 59 is configured to be driven by an X-Y twist (not shown).

Yテーブル57の上面にステージボックス64が取り付
けられ、その内部にZ方向ステッピングモータ65、Z
ブロック66、このZブロック66を昇降するためのポ
ールネジ等が内蔵されている。ボールネジのスクリュ軸
67は縦方向に軸支され、そのナツト68がZブロック
66に固定されている。Z方向ステッピングモータ65
の出力ギヤ69はスクリュ軸67の下端の従動ギヤ70
に噛合している。71はZブロック66のガイドレール
である。
A stage box 64 is attached to the upper surface of the Y table 57, and a Z direction stepping motor 65, a Z
A block 66 and a pole screw for raising and lowering this Z block 66 are built-in. A screw shaft 67 of the ball screw is vertically supported, and a nut 68 thereof is fixed to the Z block 66. Z direction stepping motor 65
The output gear 69 is a driven gear 70 at the lower end of the screw shaft 67.
It meshes with the 71 is a guide rail of the Z block 66.

Zブロック66の上面にボンディングステージ72が固
定され、このボンディングステージ72の内部形成され
た真空吸引路73は、ボンディング箇所BPの直下にお
いてボンディングステージ72の上面に開口し真空吸着
ロア4を形成している。真空吸引路73の他端は真空吸
引パイプ75に接続されている。
A bonding stage 72 is fixed to the upper surface of the Z block 66, and a vacuum suction path 73 formed inside the bonding stage 72 opens to the upper surface of the bonding stage 72 directly below the bonding location BP to form the vacuum suction lower 4. There is. The other end of the vacuum suction path 73 is connected to a vacuum suction pipe 75.

次に、この実施例の半導体ボンディング装置において、
ボンディング圧力を調整する場合の作業要領について説
明する。
Next, in the semiconductor bonding apparatus of this embodiment,
The work procedure for adjusting the bonding pressure will be explained.

ボンディングツール駆動ユニッ)Bにおけるエアシリン
ダ3の推力は常に一定値に固定されている。ICチップ
mやリードフレームRFの種類に応じたボンディング圧
力の調整は、回転操作摘み24の回転による反力付与用
の引張バネ32の初期長さLの変更によって行う。
The thrust force of the air cylinder 3 in the bonding tool drive unit (B) is always fixed at a constant value. Adjustment of the bonding pressure according to the type of IC chip m or lead frame RF is performed by changing the initial length L of the tension spring 32 for applying reaction force by rotating the rotary operation knob 24.

すなわち、ネジ式の初期長さ調整機構20における回転
操作摘み24を回転操作すると、回転操作摘み24と一
体的にボルト22が回転し、筒状ナツト21との螺合の
ためにボルト22が上下方向に沿って移動する。
That is, when the rotation operation knob 24 of the screw-type initial length adjustment mechanism 20 is rotated, the bolt 22 rotates integrally with the rotation operation knob 24, and the bolt 22 moves up and down to be screwed into the cylindrical nut 21. Move along the direction.

回転操作摘み24を時計方向に回転した場合には、ボル
ト22は回転しながら上昇する。筒状体28はベアリン
グ27を介してボルト22の下端のフランジ部22bに
支持されているから、回転はせずに上昇する。これに伴
ってナラ]・部材29.バネ受は座板30゜ピン33も
上昇する。エアシリンダ3は、その収縮のストロークエ
ンドにあってボンディング圧力の調整作業中は不動であ
るから、ボンディングツール保持ブロック5.バネ受は
座板31のピン34もその位置をロックされている。
When the rotation knob 24 is rotated clockwise, the bolt 22 moves upward while rotating. Since the cylindrical body 28 is supported by the flange portion 22b at the lower end of the bolt 22 via the bearing 27, it does not rotate but rises. Along with this, Oak]・Component 29. In the spring receiver, the seat plate 30° pin 33 also rises. Since the air cylinder 3 is at the end of its contraction stroke and remains stationary during the bonding pressure adjustment operation, the bonding tool holding block 5. The position of the pin 34 of the seat plate 31 of the spring receiver is also locked.

したがって、ボルト22の上昇によってピン33が上昇
すると、引張バネ32が伸長され、その初期長さしが増
大する。初期長さしの増大によって、エアシリンダ3の
推力に対する反力も増大する。
Therefore, when the pin 33 rises due to the rise of the bolt 22, the tension spring 32 is stretched and its initial length increases. As the initial length increases, the reaction force against the thrust of the air cylinder 3 also increases.

逆に、回転操作摘み24を反時計方向に回転した場合に
は、引張バネ32が収縮しその初期長さしが減少するの
で、反力も減少する。
Conversely, when the rotary operation knob 24 is rotated counterclockwise, the tension spring 32 contracts and its initial length decreases, so that the reaction force also decreases.

エアシリンダ3の伸長駆動によってボンディングツール
10がボンディング箇所BPまで下降しリードフレーム
RFのインナーリード部IRとICチップmのバンプb
とを接合するときのボンディング圧力をP、その時点で
の引張バネ32の反力による圧力減少分をFとして、初
期長さしとポンディング圧力Po圧力減少分Fの関係を
図示すると、第6図(A)のようになる。
The bonding tool 10 descends to the bonding point BP by the extension drive of the air cylinder 3, and connects the inner lead portion IR of the lead frame RF and the bump b of the IC chip m.
The relationship between the initial length and the bonding pressure Po and the pressure decrease F is illustrated as follows, where P is the bonding pressure when bonding and F is the pressure decrease due to the reaction force of the tension spring 32 at that point. The result will be as shown in Figure (A).

ここで、Poは引張バネ32を外したときのボンディン
グ圧力である。ボンディング圧力Pは、P=P、−Fと
なる。なお、Loは引張バネ32の自由長である。
Here, Po is the bonding pressure when the tension spring 32 is removed. The bonding pressure P is P=P, -F. Note that Lo is the free length of the tension spring 32.

ボンディング圧力Pをどの圧力値まで調整するかは、筒
状ナツト21の目盛26と回転操作摘み24の下縁24
aとの位置関係で判断する。
The pressure value to which the bonding pressure P is adjusted is determined by the scale 26 of the cylindrical nut 21 and the lower edge 24 of the rotary operation knob 24.
Judgment is made based on the positional relationship with a.

初期長さ調整機構20がネジ式であって、回転操作摘み
24の回転量に比べてボルト22の変位量ひいては引張
バネ32の初期長さしの変化量は非常に小さい。したが
って、初期長さLを微調整する場合でも回転操作摘み2
4の回転量を大きくとれ、その操作性が良い。
The initial length adjustment mechanism 20 is a screw type, and the amount of displacement of the bolt 22 and the amount of change in the initial length of the tension spring 32 are very small compared to the amount of rotation of the rotation operation knob 24. Therefore, even when finely adjusting the initial length L, the rotation operation knob 2
4 can be rotated a lot, and its operability is good.

次に、ボンディング動作について説明する。Next, the bonding operation will be explained.

ボンディングツール保持ブロック5におけるヒータに対
して、常時的に通電してあり、ボンディングツール10
.ボンディングステージ72が所定温度にコントロール
されている。
The heater in the bonding tool holding block 5 is constantly energized, and the bonding tool 10
.. The bonding stage 72 is controlled to a predetermined temperature.

また、冷却用のファンモータ39が常時的に駆動されて
おり、ケーシング40の下部に設けた空気取入れ口から
ケーシング40内部に冷却用の空気が流入し引張バネ3
2.エアシリンダ3およびそれらの周辺部品から熱を奪
った後、固定フレーム1の通気穴1a、ファンモータ3
9を通って排気される。
In addition, a cooling fan motor 39 is constantly driven, and cooling air flows into the casing 40 from the air intake provided at the bottom of the casing 40, causing the tension spring 3
2. After removing heat from the air cylinder 3 and its surrounding parts, the ventilation hole 1a of the fixed frame 1 and the fan motor 3
It is exhausted through 9.

このように常時的にエアシリンダ3.引張バネ32を冷
却するのでヒータからの熱伝導による線膨張はなく、ボ
ンディングツール10の原点位置を常に一定位置に維持
することができるとともに、調整済みの引張バネ32の
初期長さLが不測に変動することを防止できる。
In this way, the air cylinder 3. Since the tension spring 32 is cooled, there is no linear expansion due to heat conduction from the heater, and the origin position of the bonding tool 10 can always be maintained at a constant position. Fluctuations can be prevented.

インナーリード部IRがボンディング箇所BPにセツテ
ィングされたリードフレームRFの両側縁部をリードフ
レーム押え板78によってガイドレール77の案内面7
7aに押圧する。
The inner lead portion IR is attached to the guide surface 7 of the guide rail 77 by the lead frame holding plate 78 on both side edges of the lead frame RF set at the bonding point BP.
7a.

図示しないプリアライメント部でX方向、Y方向および
θ方向のプリアライメントが完了したバンプb付きのI
Cチップmを、図示しないトラバースアームによって吸
着し、第7図(A)に示すように、ボンディングステー
ジ72の真空吸着ロア4の上にi!置する。真空吸引パ
イプ75に介装された11i1磁弁を開き、真空吸引路
73を介して真空吸着ロア4に負圧をかけ、ICチップ
mをボンデインダステ、−シフ2上にフェイスアップの
状態で吸着保持する。その吸着保持が真空吸引パイプ7
5に介装した圧力計(図示せず)によって検出されると
、トラバースアームによる吸着が解除され、トラバース
アームはプリアライメント部に復帰移動する。
I with bump b that has been pre-aligned in the X, Y and θ directions at a pre-alignment section (not shown)
The C chip m is suctioned by a traverse arm (not shown) and placed on the vacuum suction lower 4 of the bonding stage 72 as shown in FIG. 7(A). place Open the 11i1 magnetic valve installed in the vacuum suction pipe 75, apply negative pressure to the vacuum suction lower 4 through the vacuum suction path 73, and place the IC chip m face up on the bonding duster and shifter 2. Holds by adsorption. The suction and holding is the vacuum suction pipe 7.
When detected by a pressure gauge (not shown) installed at 5, the suction by the traverse arm is released and the traverse arm returns to the pre-alignment section.

次いで、Z方向ステッピングモータ65が正転駆動され
てボンディングステージ72が上昇し、その上のICC
タフmのバンブbが第7図(B)に示すようにガイドレ
ール77の室内面77aから下方に微小間隔l(例えば
、0.5m’m)を隔てた位置にきたときにZ方向ステ
ッピングモータ65が停止される。
Next, the Z-direction stepping motor 65 is driven in forward rotation to raise the bonding stage 72, and the ICC
When the bump b of the tough m comes to a position spaced downward from the indoor surface 77a of the guide rail 77 by a minute distance l (for example, 0.5 m'm), the Z direction stepping motor 65 is stopped.

ICCタフmが案内面77aよりも下方に位置した状態
で停止するのは、次工程でオペレータがモニタデイスプ
レィを見ながらリードフレームRFをX方向、Y方向に
調整移動したときに、リードフレームRFがICCタフ
mのバンプbに摺接するのを避けるためである。その微
小間隔lはマイクロスコープ41の焦点深度内に収まる
大きさである。
The reason why the ICC tough m stops being located below the guide surface 77a is because when the operator adjusts and moves the lead frame RF in the X direction and Y direction while looking at the monitor display in the next process, the lead frame RF This is to avoid sliding contact with the bump b of the ICC tough m. The minute interval l is a size that falls within the depth of focus of the microscope 41.

次に、マイクロスコープ41によって撮影されたリード
フレームRFのインナーリード部IR,!:TCチップ
mのバンブbとの相対的位置関係がモニタデイスプレィ
に映し出されているが、オペレータがモニタデイスプレ
ィの画面を見なからX−Yジョイステイクを操作しX方
向ステッピングモータ52.Y方向ステッピングモータ
59を駆動して、各インナーリード部IRと各バンプb
とをX、 Y両方向で位置合わせする。
Next, the inner lead portion IR of the lead frame RF photographed by the microscope 41,! : The relative positional relationship of the TC chip m with the bump b is displayed on the monitor display, but the operator operates the X-Y joystick without looking at the monitor display screen and moves the X-direction stepping motor 52. By driving the Y-direction stepping motor 59, each inner lead portion IR and each bump b
Align them in both the X and Y directions.

この位置合わせの完了の後、図示しないスタートスイッ
チをオンすると、ボンディングステージユニットAのZ
方向ステッピングモータ65が再び正転駆動され、ボン
ディングステージ72が再上昇し、ICCタフmの上面
がガイドレール77の案内面77aと同一高さ位置にき
たときにZ方向ステッピングモータ65が停止される。
After completing this positioning, when the start switch (not shown) is turned on, the Z of bonding stage unit A is
The direction stepping motor 65 is driven to rotate in the normal direction again, the bonding stage 72 rises again, and when the upper surface of the ICC tough m comes to the same height as the guide surface 77a of the guide rail 77, the Z direction stepping motor 65 is stopped. .

これによって、ボンディング対象となっているインナー
リード部IRとICCタフmのバンブbとが接触する。
As a result, the inner lead portion IR to be bonded comes into contact with the bump b of the ICC tough m.

次いで、ボンディングツール駆動ユニットBのエアシリ
ンダ3が伸長されそのピストンロッド3aが下降するの
に伴って、ボンディングツール保持ブロック5とともに
ボンディングツール10が下降する。この下降に連動し
て、リンク機構が作動し、反射鏡ユニット42をボンデ
ィングツール保持ブロック5の下降経路から引退させる
。下降したボンディングツール11は、位置合わせの完
了したインナーリード部IRとバンプbとを接合する。
Next, as the air cylinder 3 of the bonding tool drive unit B is extended and its piston rod 3a is lowered, the bonding tool 10 is lowered together with the bonding tool holding block 5. In conjunction with this lowering, the link mechanism operates to retire the reflecting mirror unit 42 from the lowering path of the bonding tool holding block 5. The lowered bonding tool 11 joins the aligned inner lead portion IR and bump b.

この場合、エアシリンダ3が伸長するのに伴ってボンデ
ィングツール保持ブロック5が変位すると、その変位分
だけ引張バネ32が伸長されエアシリンダ3の推力に対
して反力を与える。ボンディングツール10がICCタ
フmに対する接合箇所に近づけば近づくほど、引張バネ
32の伸長量が増え反力も増大する。したがって、エア
シリンダ3のストローク運動の速度は次第に減少し、I
CCタフmに与える衝撃力を緩和する。
In this case, when the bonding tool holding block 5 is displaced as the air cylinder 3 is expanded, the tension spring 32 is expanded by the amount of the displacement and provides a reaction force to the thrust of the air cylinder 3. The closer the bonding tool 10 is to the joint to the ICC tough m, the more the tension spring 32 stretches and the more the reaction force increases. Therefore, the speed of the stroke movement of the air cylinder 3 gradually decreases, and I
Alleviates the impact force applied to CC tough m.

ボンディングツール10の下方移動速度Vと時間tとの
関係を第6図(B)に示す。vlは引張バネ32によっ
て反力を与えた場合の速度、■2は引張バネ32が無い
場合の速度を表す。0印は接合開始点を示す。
The relationship between the downward movement speed V of the bonding tool 10 and the time t is shown in FIG. 6(B). vl represents the speed when a reaction force is applied by the tension spring 32, and ■2 represents the speed when the tension spring 32 is not provided. The 0 mark indicates the joining start point.

引張バネ32が無い場合は速度v2が一定で接合開始点
においても大きな大きな速度をそのまま維持するので、
ICCタフmに与える衝撃力が太きい。これを回避する
ために、速度をv3に低下させると接合開始までに時間
がかかり過ぎ、生産性の低下を招く。
If there is no tension spring 32, the speed v2 is constant and a large speed is maintained even at the welding start point, so
The impact force applied to ICC tough m is large. In order to avoid this, if the speed is lowered to v3, it will take too much time to start joining, resulting in a decrease in productivity.

これに対して、引張バネ32を設けた場合には、速度v
1が次第に低下するため、接合開始点での速度はかなり
低くなり、ICCタフmに対する衝撃力が緩和されるの
である。それでいて、初速度が高いから、速度V、の場
合よりも接合開始までに要する時間が短縮化される。
On the other hand, when the tension spring 32 is provided, the speed v
1 gradually decreases, the speed at the welding start point becomes considerably low, and the impact force on the ICC tough m is alleviated. However, since the initial speed is high, the time required to start bonding is shorter than in the case of speed V.

エアシリンダ3がその伸長のストロークエンドに達した
時点から所定時間が経過すると、エアシリンダ3が収縮
され、ボンディングツール10が上昇する。これと同時
に、ボンディングステージ72の真空吸着ロア4にかけ
ていた負圧が解除され、ICCタフmに対するボンディ
ングステージ72による吸着保持が解かれる。
When a predetermined period of time has elapsed since the air cylinder 3 reached the end of its expansion stroke, the air cylinder 3 is contracted and the bonding tool 10 is raised. At the same time, the negative pressure applied to the vacuum suction lower 4 of the bonding stage 72 is released, and the adsorption and holding by the bonding stage 72 to the ICC tough m is released.

この吸着保持の解除の後に、Z方向ステッピングモータ
65が逆転駆動され、ボンディングステージ72が下降
する。なお、ボンディングツール10の上昇に連動して
リンク機構が逆方向に作動し反射鏡ユニット42が元の
位置に復帰移動する。
After this suction holding is released, the Z-direction stepping motor 65 is driven in reverse, and the bonding stage 72 is lowered. Note that in conjunction with the rise of the bonding tool 10, the link mechanism operates in the opposite direction, and the reflector unit 42 returns to its original position.

なお、上記実施例ではバンブbがICチップm側に形成
されていたが、バンブbをインナーリード部IR側に形
成したものを対象としてもよい。
In the above embodiment, the bump b was formed on the IC chip m side, but the bump b may be formed on the inner lead part IR side.

〈発明の効果〉 本発明によれば、次の効果が発揮される。<Effect of the invention> According to the present invention, the following effects are achieved.

エアシリンダの作動によるボンディングツール保持ブロ
ックの変位に伴って引張バネがエアシリンダの推力に対
して反力を与え、その反力は変位に比例して増大するか
ら、エアシリンダストローク運動の速度が次第に減少す
ることとなり、チップに与える衝撃力を緩和することが
できる。したがって、チップの破損発生率を減少して歩
留りを改善することができる。
As the bonding tool holding block is displaced by the operation of the air cylinder, the tension spring applies a reaction force to the thrust of the air cylinder, and the reaction force increases in proportion to the displacement, so the speed of the air cylinder stroke movement gradually increases. As a result, the impact force applied to the chip can be alleviated. Therefore, it is possible to reduce the incidence of chip breakage and improve yield.

ボンディング圧力の調整を、引張バネの初期長さを変更
することによって行うから、圧縮エア供給系におけるレ
ギュレータでの面倒な調整作業を不要化でき、調整作業
を迅速、容易に行うことができるとともに、ボンディン
グ圧力の微調整を正確に行うことができる。
Since the bonding pressure is adjusted by changing the initial length of the tension spring, the troublesome adjustment work with the regulator in the compressed air supply system can be eliminated, and the adjustment work can be done quickly and easily. Fine adjustment of bonding pressure can be performed accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第7図は本発明の一実施例に係り、第1図
はボンディングツール駆動ユニントの具体的構造を示す
一部破断の正面図、第2図は同構造の一部破断の側面図
、第3図は同構造の一部破断の平面図、第4図はボンデ
ィングステージユニットの具体的構造を示す一部破断の
正面図、第5図は同構造の一部破断の側面図、第6図お
よび第7圓は動作説明図である。 3・・・エアシリンダ 3a・・・ピストンロッド 5・・・ボンディングツール保持ブロック10・・・ボ
ンディングツール 20・・・初期長さ調整機構 32・・・引張バネ 出願人 大日本スクリーン製造株式会社代理人 弁理士
   杉 谷   勉 第 2 図。 一+x 第3図
1 to 7 relate to one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a partially cutaway front view showing the specific structure of the bonding tool drive unit, and FIG. 2 is a partially cutaway side view of the same structure. 3 is a partially broken plan view of the same structure, FIG. 4 is a partially broken front view showing the specific structure of the bonding stage unit, and FIG. 5 is a partially broken side view of the same structure. FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams of the operation. 3... Air cylinder 3a... Piston rod 5... Bonding tool holding block 10... Bonding tool 20... Initial length adjustment mechanism 32... Tension spring applicant Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. agent Person Patent Attorney Tsutomu Sugitani Figure 2. 1+x Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)推力が所要の一定値に固定されたエアシリンダと
、 このエアシリンダのピストンロッドに取り付けられたボ
ンディングツール保持ブロックと、前記ツール保持ブロ
ックに一端が取り付けられ、前記エアシリンダの推力に
対して反力を与える引張バネと、 前記引張バネの他端を取り付けて、この引張バネの初期
長さを変更する初期長さ調整機構 とを備えた半導体ボンディング圧力調整装置。
(1) An air cylinder whose thrust is fixed at a required constant value, a bonding tool holding block attached to the piston rod of this air cylinder, and one end of which is attached to the tool holding block, A semiconductor bonding pressure adjustment device comprising: a tension spring that applies a reaction force; and an initial length adjustment mechanism that attaches the other end of the tension spring to change the initial length of the tension spring.
JP83888A 1988-01-06 1988-01-06 Bonding pressure adjusting apparatus for semiconductor Pending JPH01179333A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP83888A JPH01179333A (en) 1988-01-06 1988-01-06 Bonding pressure adjusting apparatus for semiconductor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP83888A JPH01179333A (en) 1988-01-06 1988-01-06 Bonding pressure adjusting apparatus for semiconductor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01179333A true JPH01179333A (en) 1989-07-17

Family

ID=11484759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP83888A Pending JPH01179333A (en) 1988-01-06 1988-01-06 Bonding pressure adjusting apparatus for semiconductor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01179333A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0525725U (en) * 1991-03-28 1993-04-02 関西日本電気株式会社 Inner lead bonder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0525725U (en) * 1991-03-28 1993-04-02 関西日本電気株式会社 Inner lead bonder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102937755B (en) Bonding apparatus and method for controlling same
JP2001257500A (en) Chip mounter and aligning method for use therein
KR102126173B1 (en) Method and system for automatic bond arm alignment
US20130276989A1 (en) Paste applying apparatus and paste applying method, and die bonder
JPH01179333A (en) Bonding pressure adjusting apparatus for semiconductor
CN111299800B (en) Pressure welding device
JP3937162B2 (en) Component mounting apparatus and component mounting method
JP3333060B2 (en) Chip bonding method and apparatus
CN208476499U (en) A kind of device for testing tensile force
JP3680785B2 (en) Electronic component bonding apparatus and bonding method
JP3853402B2 (en) Chip bonding equipment
JPH0870013A (en) Method and apparatus for bonding
KR100553816B1 (en) Cog bonder
KR102045506B1 (en) Fine pitch circuit test device
JPH08257902A (en) Polishing device
JP3275742B2 (en) Chip bonding method
JP3717462B2 (en) Chip supply method in chip bonding apparatus
JPS5917975B2 (en) automatic wireless bonding equipment
JPH05259219A (en) Tape bonder
CN216284878U (en) Needle adjusting table refraction compensation synchronization mechanism
JPH07231008A (en) Method for bonding electronic parts
JPH0584054B2 (en)
JP2000332033A (en) Chip-mounting device and method for calibrating the same
CN215866336U (en) Test table for testing integrated circuit
KR100479176B1 (en) Bonding Equipment For Flexible Circuit Board And Anisotropic Conductive Film Of Flat Panel Display