JPH0237731A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は１例えば集積回路等の電子部品の組立工程にお
いて、半導体素子の電極とリードフレームとをワイヤを
介して結線するワイヤボンディング装置に関する。

（従来の技術） 従来、ワイヤボンディング装置には、半導体素子を所定
位置に固定したリードフレームを送り爪やローラを利用
してフィーダ上で搬送し、上記リードフレームを所定位
置に搬送したのち、押え治具により、リードフレームを
押え付けて、半導体素子の電極とリードフレームをワイ
ヤボンディングするものがある。つまり、このようなワ
イヤボンディング装置では、半導体素子を例えばその上
面に載置・固定したリードフレームをフィーダ上で順次
移動させ、所定位置に達したものから位置決めして順に
ボンディングしている。

また、上述のようなワイヤボンディングでは。

半導体素子やリードフレームをｒめ適正な温度に加熱し
ておくことにより、より良好な接合状態でボンディング
できる。このため、上述のワイヤボンディング装置では
、フィーダの下部に設けたヒータによってリードフレー
ムや半導体素子を加熱している。

（発明か解決しようとする課題） ところで、このような従来のワイヤボンディング装置で
は、リードフレームや半導体素子が適正な温度領域まで
十分に加熱されないうちにボンディングしてしまうこと
があった。つまり、従来のワイヤボンディング装置では
１例えば装置の運転開始直後にボンディングされるもの
、すなわちフィーダ上に並べられ搬送される電子部品の
うちの先頭の電子部品に対しては、半導体素子やリード
フレームを充分に加熱しないまま両部材をワイヤボンデ
ィングしてしまうことがあった。

また、ヒートシンクを有する電子部品では。

般にヒートシンクと半導体素子とはマウント材により結
合されているため、半導体素子はヒートシンク直下のヒ
ータにより所定の温度に加熱される。

しかし、上記ヒートシンクとリードフレームとは一部の
接続部分を除いて分離されている。したがって、リード
フレームが適正ボンディング温度まで加熱されないうち
にワイヤボンディングされることがあり、このことが接
合不良の原因になる場合があった。

本発明の目的とするところは、電子部品の種類に拘らず
、半導体素子とリードフレームとを常に適正な温度に加
熱できるワイヤボンディング装置を提供することにある
。

（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
するために本発明は、半導体素子を固定したリードフレ
ームを位置決めする押え治具に、上記リードフレームを
加熱する加熱手段を設けたことにある。

こうすることによって本発明は、電子部品の種類に拘ら
ず、半導体素子とリードフレームとを常に適正な温度に
加熱できるようにしたことにある。

（実施例） 以下２本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の外観を示すもので。

図中１は例えば組立工程にある集積回路２を搬送するフ
ィーダである。そして、このフィーダ１を。

例えばパーフォレーションなどの送り孔部（図示しない
）を有する送り部材３に、はぼ一定間隔で一列に配置さ
れた複数のリードフレーム４・・・が。

フィーダ１に沿って移動し搬送されるようになっている
。そして、各リードフレーム４は各集積回路２を構成す
るものであり、また、これらの搬送は図示しない送り爪
やローラによって行なわれる。

ここで、第１図および第２図（ａ）、（ｂ）中の矢印Ａ
は搬送方向を示すものである。

さらに、このフィーダ１の下部には第１のヒータ５を内
蔵したヒータブロック６が設けられている。上記第１の
ヒータ５が発した熱は上記ヒータブロック６に伝わり、
これによってヒータブロック６は加熱され高温になる。

さらに、上記ヒータブロック６は図中に矢印Ｂで示すよ
うに上下動が可能であり、上方へ移動したときにはヒー
タブロック６はフィーダ１の開口部のリードフレーム４
直下に到達し、リードフレーム４に接して又は。

間りょうを有して停止する。

さらに、上記ヒータブロック６の上方には、後述する押
え治具７が配置されている。また、この押え治具７の近
傍には、たとえばスプール（図示しない）から供給され
たワイヤ８を把持するクランパ９及び上記ワイヤ８の先
端をその上部から挿入し下端部に導出したホーン１０な
どが設けられている。そして、これらクランパ９および
ホーン１０はヘッド１１からフィーダ１に向けて突設さ
れており、さらに、上記へラド１１には認識用のカメラ
１２および鏡筒１３が設けられている。ここで１図中に
１４で示すのはワイヤ８の先端部を溶融し、ボールを形
成するための電気トーチである。なお、ワイヤ８には金
あるいは銅などが用いられる。

また、前記押え治具７はボンディングキャピラリが挿通
するように矩形状の開口部１５を有する枠状体であり、
上記開口部１５の周縁部には、第２図（ｂ）に示すよう
に押え部１６が下方へ一体に突設されている。さらに、
この押え治具７の一端部には加熱手段としての第２のヒ
ータ１７が内蔵されている。つまり、この第２のヒータ
１７の発した熱は押え治具７に伝わり、さらに、上記押
え部１６に伝わって、押え部１６は加熱され高温になる
。また、この押え治具７は第１図中に矢印Ｃで示すよう
に１図示しない駆動機構によって上下動を行なう。上記
押え治具７が上方へ移動するときにはヒータブロック６
は下方へ移動し、押え治具７が下方へ移動するときには
、ヒータブロック６は上方へ移動し１両者の間で、リー
ドフレーム４を固定する。

一方、上記集積回路２・・・はヒートシンク付のもので
、第２図（ａ）および（ｂ）の中で１８で示すのはその
上部にリードフレーム４を接続したヒートシンクである
。また、ヒートシンク１８の上面の中央部にはマウント
材料１９を介して半導体素子２０が固定されている。さ
らに、ヒートシンク１８とリードフレーム４とは一部の
接続部分２１．２１を除いて離間している。

そして、上記集積回路２はフィーダ１に沿って搬送され
ホーン１０の下部に停止する。このとき。

上方へ移動してフィーダ１直下に達したヒータブロック
６に上記ヒートシンク１８の下部が接し。

これによってヒートシンク１８に固定された半導体素子
２０およびその電極２２・・・が加熱される。

つまり、半導体素子２０の電極２２・・・にはヒータブ
ロック６の熱がヒートシンク１８を介して伝達される。

また、上記第２のヒータ１６に加熱されて高温になった
押え治具７がリードフレーム４に向かって下降し、押え
治具７はその開口部１５の中央部に上記半導体素子２０
を位置させた状態で上記リードフレーム４を押え付ける
。このとき、押え治具７の押え部１６がリードフレーム
４に圧接し。

これによって、リードフレーム４および半導体素子２０
は強固に固定される。さらに、第２のヒータ１６の熱が
、上記押え部１６を介してリードフレーム３に伝えられ
てリードフレーム４は加熱される。こうして上記半導体
素子２０とリードフレーム４とを加熱したのち、電極・
リードの順でボンディングされ、上記電極２２・・・と
これに対応する上記リードフレーム４の各部分とが第２
図（ｂ）に示すように、ワイヤ８を介して結線される。

さらに、この結線作業はホーン１０を押え治具７の開口
部１５に上方から差込むようにして行なわれる。

また、１つの集積回路２の各電極２２とリードフレーム
４の所定箇所との結線が全て終わったのちには、上記押
え治具７は上方へ移動してリードフレーム４と離間し、
さらに、上記ヒータブロック６は下方へ移動してヒート
シンク１８と離間する。そして２ボンデイングが終了し
た集積回路２ａはフィード１に沿って前進するとともに
、搬送手前側にあった次の集積回路２ｂがホーン１０の
下部に搬送されて停止し、上記押え治具７と上記ヒータ
ブロック６とがリードフレーム４を固定する。

このような構成のものでは、押え治具７とヒータブロッ
ク６との両方によって半導体素子２０の電極２２・・・
とリードフレーム４とが加熱され、これによって上記電
極２２・・・およびリードフレーム４は素早く且つ確実
に適正なボンディング温度に達する。したがって、待機
している間にも加熱される池の集積回路２ｂに比べて加
熱時間の短い先頭の集積回路２ａでも充分に加熱できる
ため、接合不良が生じるということがない。また、リー
ドフレーム３が加熱され難いヒートシンク付集積回路２
などをボンディングする場合でも、上記電極２２・・・
やリードフレーム４が充分に加熱されないうちに結線さ
れるということがないため、接合不良を解消できる。

また、マウント材料１９に、はんだなどの低融点のもの
を利用する場合には、マウント材料１９の融点によって
加熱温度の上限が設定されることがあるが、このような
ときには半導体素子２０やリードフレーム４を十分に加
熱することが困難になる。しかし１本実施例のような構
成にすることによって、半導体素子２０とリードフレー
ム３とを個別な温度で加熱することができようになる。

つまり、半導体素子２０の温度とリードフレーム３の温
度とを個別に設定できるので１例えば半導体素子２０の
温度を上記マウント材料１９の融点よりも低く設定し、
リードフレーム３の温度は上記融点よりも高く設定する
ということが可能になり、これによって、より良好なボ
ンディングを行なうことができる。

なお２本実施例では半導体素）２０とリードフレーム３
とがほぼ分離したヒートシンク付集積回路２をボンディ
ングしたが１本発明はこれに限定されるものではなく１
例えばリードフレームの所定位置に半導体素子を直接に
マウントした集積回路をワイヤボンディングするものに
も適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、半導体素子を設置したリ
ードフレームを固定する押え治具に。

上記リードフレームを加熱する加熱手段を設けたもので
ある。

したがって本発明は、電子部品の種類に拘らず。

半導体素子とリードフレームとを常に適正な温度に加熱
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は外観を示す斜視図、第２図（ａ）は位置決め前
のリードフレームおよび半導体素子を示す一部縦断した
側面図、第２図（ｂ）は位置決め後のリードフレームお
よび半導体素子を示す同じく一部縦断した側面図である
。 ４・・・リードフレーム、７・・・押え治具、８・・・
ワイヤ、１７・・・第２のヒータ、２０・・・半導体素
子。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （ａ） Δ 第１図 （ｂ） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体素子をマウントしたリードフレームを押え治具に
   より位置決めして上記半導体素子と上記リードフレーム
   とをワイヤを介して結線するワイヤボンディング装置に
   おいて、上記押え治具に上記リードフレームを加熱する
   加熱手段を設けたことを特徴とするワイヤボンディング
   装置。