JPH02248059A - Bonding device - Google Patents
Bonding deviceInfo
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- JPH02248059A JPH02248059A JP6762989A JP6762989A JPH02248059A JP H02248059 A JPH02248059 A JP H02248059A JP 6762989 A JP6762989 A JP 6762989A JP 6762989 A JP6762989 A JP 6762989A JP H02248059 A JPH02248059 A JP H02248059A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は半導体集積回路（ＩＣ）や大規模集積回路（Ｌ
ＳＩ）の半導体部品のボンディング装置に関し、特に電
子デバイスの大型化に伴なうボンディングの改良をした
ボンディング装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applicable to semiconductor integrated circuits (IC) and large-scale integrated circuits (L
The present invention relates to a bonding device for semiconductor components (SI), and particularly to a bonding device that has improved bonding as electronic devices become larger.
［背景技術］
従来、この種のボンディング装置は第３図及び第４図に
示すようなものである。第３図の装置はコンスタントヒ
ート方式のものであり、ツールホルダ６はボンディング
ツール５を支持固定すると共に傾斜調整機構を備えてお
り、ボンディングツール５をＸ方向及びＹ方向に調整す
ることができる。この傾斜調整はボンディング対象物で
あるワークとボンディングツールとの平行度を取るため
のものであって、ボンディングする前に調整する、この
調整はパルスヒート方式においても必要である。ツール
ホルダ６は上下駆動部７に保持され上下駆動される。こ
の上下駆動部７は、ＸＹテーブルに載置されており、こ
のＸＹテーブルはＸ方向及びＹ方向に駆動されてボンデ
ィングツール５を基板ｌＯに配置されたＩＣチップ８及
びリード９上に位置決めしてボンディングする。[Background Art] Conventionally, this type of bonding apparatus is as shown in FIGS. 3 and 4. The apparatus shown in FIG. 3 is of a constant heat type, and the tool holder 6 supports and fixes the bonding tool 5 and is equipped with an inclination adjustment mechanism, so that the bonding tool 5 can be adjusted in the X direction and the Y direction. This inclination adjustment is to ensure parallelism between the bonding target workpiece and the bonding tool, and this adjustment is also necessary in the pulse heating method before bonding. The tool holder 6 is held by a vertical drive unit 7 and is driven vertically. This vertical drive unit 7 is placed on an XY table, and this XY table is driven in the X and Y directions to position the bonding tool 5 over the IC chip 8 and leads 9 arranged on the substrate IO. Bonding.
このボンディングツール５の構成を第４図に示す、第４
図のワーク押圧部ｌの押圧面はボンディング対象物であ
るＩＣチップ８（デバイス）を−度で熱圧着ボンディン
グできる大きさて構成されている。パルスヒート方式も
同様である。このワーク抑圧部ｌはシャンク材２に載置
固定され、このシャンク材２の側面にはカートリッジヒ
ータ３及び熱電対４が設けられている。The structure of this bonding tool 5 is shown in FIG.
The pressing surface of the workpiece pressing section 1 shown in the figure is configured to have a size that allows thermocompression bonding of an IC chip 8 (device), which is an object to be bonded, at -degrees. The same applies to the pulse heat method. This workpiece suppressing portion 1 is mounted and fixed on a shank material 2, and a cartridge heater 3 and a thermocouple 4 are provided on the side surface of this shank material 2.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来のボンディング装置ては以下のよう
な欠点を有する。[Problems to be Solved by the Invention] However, conventional bonding devices have the following drawbacks.
すなわち。Namely.
■従来の装置ではワーク押圧部がデバイスの太きさで形
成されているので、全接合部に対して均等なボンディン
グ荷重が要求され、”ワークとボンディングツールの平
行度”の厳密な設定が必要となる。■In conventional equipment, the workpiece pressing part is formed by the thickness of the device, so an equal bonding load is required for all joints, and strict setting of "parallelism between the workpiece and bonding tool" is required. becomes.
■従来の装置ではボンディングの対象となるワークのボ
ンディング面の高さにバラツキがあると。■With conventional equipment, there are variations in the height of the bonding surface of the work to be bonded.
全接合部に対して均等なボンディング荷重を供給するこ
とができない。It is not possible to supply an equal bonding load to all joints.
■また。デバイスの大型化に伴ない、それに応じたボン
ディング荷重が必要となりボンディング装置自体の能力
も向上させなければならない。■Also. As devices become larger, a corresponding bonding load is required, and the performance of the bonding apparatus itself must also be improved.
■デバイスが大型化することによりそれに応じたボンデ
ィングツールの熱容量も必要となる。■As devices become larger, the heat capacity of bonding tools will also be required.
■デバイスの大型化によりボンディングツールも大型化
する必要があるが、ツールの製作が困難となりしかも精
度面ても加工精度の維持が困難となる。■As devices become larger, bonding tools also need to become larger, but this makes it difficult to manufacture the tools and also makes it difficult to maintain processing accuracy.
そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたも
ので、電子デバイスが大型化してもボンディングするこ
とのできるボンディング装置な提供することを目的とす
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a bonding apparatus that can perform bonding even when electronic devices become large in size.
［課題を解決するための手段］
本発明は、直線状若しくは一定幅の帯形状内に配列され
た被ボンディング部品をボンディングするボンディング
装置であって、Ｘ方向及びＹ方向に駆動するＸＹ駆動手
段と、該ＸＹＩＩ動手段に載置される上下駆動手段と、
該上下駆動手段により上下駆動される保持手段と、該保
持手段により保持され被ボンディング部品のボンディン
グ面を押圧してボンディングするボンディングツールと
を備え、前記ボンディングツールはボンディングツール
固定部と、該固定部に支持された回転軸を中心として回
動するボンディングツール可動部とで構成するようにし
たものである。[Means for Solving the Problems] The present invention is a bonding device for bonding parts to be bonded arranged in a straight line or in a band shape of a constant width, which comprises: , a vertical drive means placed on the XYII movement means;
The bonding tool includes a holding means that is driven up and down by the vertical driving means, and a bonding tool that is held by the holding means and presses the bonding surface of the bonded component to bond it, and the bonding tool has a bonding tool fixing part and the fixing part. The movable part of the bonding tool rotates around a rotating shaft supported by the bonding tool.
［実施例１
次に本発明について第１図及び第２図を用いて詳細に説
明する。[Example 1] Next, the present invention will be explained in detail using FIGS. 1 and 2.
第１図において、ツールホルダ２３はボンディングツー
ルを支持固定すると共に傾斜調整機構を備えており、ボ
ンディングツールをＸ方向及びＹ方向に調整することが
できる。この傾斜調整はボンディング対象物であるワー
クとボンディングツールとの平行度を取るためのもので
あり、ボンディングする前に調整する。ツールホルダ２
３が上下駆動部により上下駆動され、この上下駆動部が
ＸＹテーブルに載置されてＸ方向及びＹ方向に駆動して
位置決めされる点は本実施例のものも従来装置と同様で
ある。In FIG. 1, the tool holder 23 supports and fixes the bonding tool and is equipped with an inclination adjustment mechanism, so that the bonding tool can be adjusted in the X direction and the Y direction. This inclination adjustment is performed to ensure parallelism between the workpiece to be bonded and the bonding tool, and is adjusted before bonding. Tool holder 2
3 is driven up and down by a vertical drive unit, and this vertical drive unit is placed on an XY table and driven in the X and Y directions for positioning, which is the same as in the conventional device.
第１図のボンディングツール各部の構成について説明す
ると、ボンディングツール可動部１９の側面にはカート
リッジヒータ２１及び熱電対２２が埋設されており、こ
のボンディングツール可動部１９は略Ｕ字形状よりなる
ボンディングツール固定部２０に支持されている回転軸
２５を中心として回動可能に支持されている。このボン
ディングツール可動部１９の回転軸２５を中心として凸
状で且つボンディング面が円弧形状に形成されたワーク
接触部２４はボンディングツール固定部２０のセンター
上に位置するように構成されている。これはツールホル
ダー２３側からの荷重に対してモーメントの発生を防ぐ
ためである。また１本実施例のボンディングツール保持
部分は従来装置と同じ構成であるため互換性を有するよ
うに構成されている。To explain the configuration of each part of the bonding tool shown in FIG. 1, a cartridge heater 21 and a thermocouple 22 are embedded in the side surface of the bonding tool movable part 19, and this bonding tool movable part 19 is a bonding tool that is approximately U-shaped. It is rotatably supported around a rotating shaft 25 supported by the fixed part 20 . A workpiece contacting part 24 having a convex shape with a bonding surface formed in an arc shape around the rotation axis 25 of the bonding tool movable part 19 is configured to be located on the center of the bonding tool fixed part 20. This is to prevent the generation of a moment due to the load from the tool holder 23 side. Furthermore, the bonding tool holding portion of this embodiment has the same structure as the conventional device, so that it is configured to have compatibility.
第２図（ａ）は第２図（ｂ）に示す基板１８上に位置決
めされたＩＣチップ８上のインナーリード１６及びアウ
タリード１７のアウターリードボンディングで本実施例
によりボンディングする場合の原理を示す図である。FIG. 2(a) is a diagram showing the principle of outer lead bonding of the inner leads 16 and outer leads 17 on the IC chip 8 positioned on the substrate 18 shown in FIG. 2(b) according to this embodiment. It is.
第２図（ａ）において、回転軸２５の中心０（ツール支
点基準位置１４）からＯ” （ツール位置移動位ｉｌｌ
５）へ移動するとボンディングツール基準位置１２か
ら二点鎖線で示すボンディングツール移動位置１３にツ
ールは移動するが、ボンディング面の高さのバラツキに
関係なくＡからＡ′までのボンディング部分−接合部に
応じた均等なピーク荷重が与えられる。つまり、回転軸
２５の中心０．θ′からワーク接触部２４の円弧面Ａ、
Ａ’までの距離はＲ＝Ｒ’であるのでＡ−Ａ’間でのボ
ンディング面の高さが同一であれば回転中心０から０′
へは平行移動するからである。この種のボンディングで
は第２図（ｂ）に示すような角状に配列されたリードや
バンブが対象となる。したがって、本実施例によるボン
ディングは第２図（ｂ）の４辺の内１辺ずつ２辺を連続
してボンディング後ツール及びツールホルダ部を９０度
回転させるか若しくは別に配設されたボンディングツー
ル、ボンディングステーションにより残り２辺のボンデ
ィングを行なう。前述のように、本実施例ではボンディ
ングの際、一定荷重で回転軸２５をワークと平行に移動
するが上下方向には上下駆動部７の荷重軸を有するため
ボンディング部分の高さに応じた位置で常に追従移動す
る。したがって、加熱されたボンディングツールを上述
のような運動をすることにより熱圧着ボンディングをす
ることができる。In FIG. 2(a), from the center 0 of the rotating shaft 25 (tool fulcrum reference position 14) to O" (tool position movement position ill
5), the tool moves from the bonding tool reference position 12 to the bonding tool movement position 13 shown by the two-dot chain line, but regardless of the variation in the height of the bonding surface, the bonding part from A to A' - the joint part. Equal peak loads are applied accordingly. In other words, the center of the rotating shaft 25 is 0. From θ' to the arcuate surface A of the workpiece contact part 24,
Since the distance to A' is R=R', if the height of the bonding surface between A and A' is the same, the rotation center is from 0 to 0'
This is because there is a parallel movement to . This type of bonding targets leads and bumps arranged in an angular shape as shown in FIG. 2(b). Therefore, in the bonding according to this embodiment, the tool and the tool holder are rotated 90 degrees after bonding is performed on two of the four sides of FIG. The remaining two sides are bonded using the bonding station. As mentioned above, in this embodiment, during bonding, the rotary shaft 25 is moved parallel to the workpiece with a constant load, but since the load axis of the vertical drive unit 7 is in the vertical direction, the position is adjusted according to the height of the bonding part. Always follow and move. Therefore, thermocompression bonding can be performed by moving the heated bonding tool as described above.
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、以下のような効果
を有する。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention has the following effects.
■本発明は回転軸を中心として一回転方向に自由度を有
するためボンディングツールの傾斜調整は従来は２方向
であるのに対して１方向のみでよい。(2) Since the present invention has a degree of freedom in one direction of rotation around the rotation axis, the inclination of the bonding tool only needs to be adjusted in one direction, compared to two directions conventionally.
■本発明はボンディング対象物のボンディング面の高さ
にバラツキがあってもボンディング部分の高さに応じた
ボンディングをすることができる。(2) The present invention allows bonding to be performed in accordance with the height of the bonding portion even if there is variation in the height of the bonding surface of the bonding object.
■本発明によればデバイスが大覆化してもボンディング
対象物であるワークとボンディングツールとの接触部分
は一部分であるため大荷重を必要としない。(2) According to the present invention, even if the device is completely overturned, the bonding tool does not require a large load because the contact area between the workpiece and the bonding tool is only one part.
■本発明によればワークとボンディングツールとの接触
部分が一部分であるため従来の装置よりも熱容量が少な
くてすむ。-According to the present invention, the contact area between the workpiece and the bonding tool is only a portion, so the heat capacity is smaller than that of conventional devices.
■本発明によればワーク接触部（ボンディング面）の加
工精度を得ることが容易である。(2) According to the present invention, it is easy to obtain high machining accuracy for the workpiece contact portion (bonding surface).
第１図は本発明の構成を示す図、第２図は第１図のボン
ディングツールを用いてアクタリードボンディングをす
る場合の原理を示す図、第３図及び第４図は従来例を示
す図である。
ｌ・・・ワーク押圧部、２・・・シャンク材。
３・・・カートリッジヒータ、４・・・熱電対、５・・
・ボンディングツール、６・・・ツールホルダ、７・・
・上下駆動部、８・・・ＩＣチップ、９・・・リード、
ｌＯ・・・基板、１２・・・ボンディングツール基準位
置、１３・・・ボンディングツール移動位置、１４・・
・ツール支点基準位置、１５・ ・ツール位置移動位置
、１６・・・インナーリード、１７・・・アウタリード
、１８・・・基板、１９・・・ボンディングツール可動
部、２０・・・ボンディングツール固定部、２１・・・
カートリッジヒータ、２２・・・熱電対、２３・・・ツ
ールホルダ、２４・・・ワーク接触部。
特許出願人 海上電機株式会社
代理人 弁理士 羽 切 正 治
第
図Fig. 1 is a diagram showing the configuration of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the principle of ActaLead bonding using the bonding tool shown in Fig. 1, and Figs. 3 and 4 are diagrams showing a conventional example. It is. l...Work pressing part, 2...Shank material. 3... Cartridge heater, 4... Thermocouple, 5...
・Bonding tool, 6... Tool holder, 7...
・Vertical drive unit, 8... IC chip, 9... Lead,
1O... Substrate, 12... Bonding tool reference position, 13... Bonding tool movement position, 14...
- Tool fulcrum reference position, 15 - Tool position movement position, 16... Inner lead, 17... Outer lead, 18... Board, 19... Bonding tool movable part, 20... Bonding tool fixed part , 21...
Cartridge heater, 22... thermocouple, 23... tool holder, 24... workpiece contact portion. Patent applicant: Kaiyo Denki Co., Ltd. Agent: Patent attorney Masaharu Hakiri
Claims (3)
ボンディング部品をボンディングするボンディング装置
であって、Ｘ方向及びＹ方向に駆動するＸＹ駆動手段と
、該ＸＹ駆動手段に載置される上下駆動手段と、該上下
駆動手段により上下駆動される保持手段と、該保持手段
により保持され被ボンディング部品のボンディング面を
押圧してボンディングするボンディングツールとを備え
、前記ボンディングツールはボンディングツール固定部
と、該固定部に支持された回転軸を中心として回動する
ボンディングツール可動部とで構成されていることを特
徴とするボンディング装置。(1) A bonding device for bonding parts to be bonded arranged in a straight line or in a band shape of a constant width, comprising an The bonding tool includes a vertical driving means, a holding means that is driven vertically by the vertical driving means, and a bonding tool that is held by the holding means and presses the bonding surface of the bonding target part to bond it, and the bonding tool has a bonding tool fixing part. and a bonding tool movable part that rotates around a rotating shaft supported by the fixed part.
が円弧状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の
ボンディング装置。(2) The bonding device according to claim 1, wherein the bonding surface at the tip of the movable part of the bonding tool is formed in an arc shape.
且つボンディング面が円弧状に形成されたことを特徴と
する請求項１記載のボンディング装置。(3) The bonding device according to claim 1, wherein the tip of the movable part of the bonding tool is formed in a convex shape, and the bonding surface is formed in an arc shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1067629A JPH0834229B2 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Bonding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1067629A JPH0834229B2 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Bonding device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248059A true JPH02248059A (en) | 1990-10-03 |
| JPH0834229B2 JPH0834229B2 (en) | 1996-03-29 |
Family
ID=13350467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1067629A Expired - Lifetime JPH0834229B2 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Bonding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834229B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162946U (en) * | 1979-05-07 | 1980-11-22 |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP1067629A patent/JPH0834229B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162946U (en) * | 1979-05-07 | 1980-11-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0834229B2 (en) | 1996-03-29 |
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