JPH0258342A - リードフレームの搬送方法およびリードフレームの搬送装置ならびにそれを用いたボンディング装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリードフレームの搬送技術に関するものであり
、ベレットボンディング装置やワイヤボンディング装置
に適用して有効な技術である。

〔従来の技術〕

リードフレームの搬送機構は第４図に示すよう罠、リー
ドフレーム３１の１辺をリードフレームガイド３２の凹
部３３により支持するとともに１それに対向する他の１
辺’Ｓｌ−ＩＪ−ドフレーム保持爪３４ａ、３４ｂで挟
持し、リードフレーム保持爪３４ａ　、３４ｂを移動さ
せることによりリードフレーム３１を搬送するものであ
る。そして、１台のリードフレーム搬送機構で多品種の
リードフレームを搬送できるように、リードフレーム保
持爪３４ａ、３４ｂの移動量を適宜に設定できるように
構成している。リードフレームの搬送の際には搬送する
リードフレームの品種に対応した所定の移動量だけリー
ドフレーム保持爪を移動させてリードフレームをワイヤ
ボンディング作業部へ搬送するものである。そして、こ
のリードフレーム搬送機構をワイヤボンディング装ｅｔ
Ｋ適用している場合は作業部（ワイヤボンディング作業
部）において、リードフレームの位置を認緘し、設計上
の位置に対する実際のリードフレームの位置な認識しボ
ンディング座標を算出する。算出したボンディング座ｌ
ＷＫもとすいてボンディングヘクトを移動させてワイヤ
ボンディングを行なうようにしている。なお、リードフ
レームの搬送機構については１株式会社工業調査会、昭
和６０年１１月２０日発行、「電子材料別冊１９８６年
版超ＬＳＩ製造、試験装置ガイドブックｊ　ｐ１３８〜
ｐ１４４に記載されて（・る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来技術はリードフレームを作業部へ高精度に搬送
することについては配慮されていなかった。丁なわち、
このリードフレーム搬送技術をワイヤボンディングに適
用した場合はリードフレームの位置とワイヤボンディン
グ作業部との位置のずれ量を考慮したワイヤボンディン
グを行なうことはできるが、両者間の位置ずれ自体を補
正することはできない。従って、前記技術によるとボン
ディング前の加熱によるリードフレームの膨張等により
、搬送したリードフレームの位置が、ワイヤボンディン
グ作業部からずれてしまっても、ボンディングヘクトを
移動させることにより、そのままボンディングを行なっ
てしまう。この状態でボンディングを行なうとリードフ
レームが変形した状態でボンディングする事態が生じ、
ボンディングの信頼性が低下してしまう。また、最悪の
場合は位置合せのためにボンディング動作を停止せざる
を得なくなる。このような状態は、第５図（ａ）。

（ｂ）　Ｋ示すように、ワイヤボンディング作業部に凹
部３５を形成したり、凸部３６を形成していると生じゃ
丁い。

本発明は前記課題を解決した、リードフレームを作業部
へ高精度に搬送することができるリードフレーム搬送方
法およびリードフレーム搬送装置ならびにそれを用いた
ボンディング装置を提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明丁れば、以下の通りである。

すなわち１本願発明のリードフレーム搬送方法によると
、搬送するリードフレームの品種に対応してリードフレ
ームを作業部へ所定量搬送した後に前記リードフレーム
の位置を認識し、前記リードフレームの位置が前記作業
部の位置からずれている場合は前記リードフレームを前
記作業部へ搬送すること！特徴とするものである。

また、本願発明のリードフレーム搬送装置は。

搬送するリードフレームの品種に対応してリードフレー
ムを作業部へ所定量搬送するリードフレーと、前記ずれ
−ｉ’ｖ前記リードフレーム搬送手段により補正するよ
うに制御する制御部とを有することを特徴とするもので
ある。

また１本願発明のボンディング装置は、リードフレーム
の品種に対応してリードフレームをボンディング作業部
へ所定量搬送するリードフレーム搬送手段と、搬送した
前記リードフレームの位置と前記ボンディング作業部と
の位置ずれ量を認鍼する認識部と、前記ずれ量を前記リ
ードフレーム搬送手段により補正するように制御する制
御部と、前記ボンディング作業部でボンディングを行な
うボンディング手段とを有することを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

前記し１こリードフレームの搬送方法によると、搬送後
のリードフレームの位置を認識し、搬送したリードフレ
ームの位置が作業部の位置からずれている場合はリード
フレームを作業部へ搬送して位置を合せるようにしたた
め、リードフレームを作業部へ高精度に搬送することか
できる。また、前記のリードフレームの搬送装置および
ボンディング装置によると、搬送したリードフレームの
位置と作業部との位置のずれ量をリードフレーム搬送手
段により補正するように制御する制御部を有するため、
リードフレームを作業部へ高精度に搬送することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一冥施例を図面により説明する。

８ｇ１図に本発明のリードフレームの搬送方法なワイヤ
ボンディングに適用した実施例をフローチャートとして
示す。リードフレームは、第３図に示すよ５Ｋ、半導体
装置のリードパターンを複数個連続して形成した多連の
リードフレームを用いる。

このリードフレームは、その品種により寸法が興なり、
品種ごとに送り量が異って（・る。従って。

搬送するリードフレームの品種（より、リードフレーム
の送り量が決定されている。このリードフレームの送り
量は、適状１つの半導体装置のリードパターン分の距離
になって（・ろ。本実施例にお−・てもリードフレーム
１回分の送り量（１ピツチ）は１つの半導体装置のリー
ドパターン分の距離とし、リードフレーム搬送手段（図
示せず）によりリードフレームをワイヤボンディング作
業部へ１ピツチずつ搬送する。そして、ワイヤボンディ
ング作業部へ搬送したリードフレームの位置を認識手段
により認識する。次に、認識したリードフレームの位置
と設計上のリードフレームの位置（ワイヤボンディング
作業部の位ｅ＞とを比較し１両者間のずれ量を算出する
ことにより、搬送したリードフレームがワイヤボンディ
ング作業部の位置からずれているか否かを認識する。リ
ードフレームの位置がずれている場合はリードフレーム
の微小送りが必要と判断し、認識したリードフレームの
位置にもとすいてワイヤボンディング作業部とのずれ量
分だｆｆ　ＩＪ−ドフレームを搬送し、ワイヤボンディ
ングを行なう。一方、リードフレームの位置がワイヤボ
ンディング作業部の位置と一致して（・石場合は、ワイ
ヤボンディングを行なう。

これにより、ボンディングが終ると１つの半導体装置の
リードパターンについてワイヤボンディングが終了した
ことになる。そして、リードフレームを１ピツチ搬送し
、リードフレームの位ｔｔｔｎａｔ。

リードフレーム送り要否の判断というように第１図のフ
ローチャート（示した一連の処理を繰り返丁Ｏ 本実施例によると、搬送後のリードフレームの位置を認
はし、リードフレームの位置がワイヤボンディング作業
部の位置からずれている場合はそのずれ量分だけリード
フレームをワイヤボンディング部へ搬送するよう圧した
ため、リードフレームをワイヤボンディング作業部へ高
精度に搬送することができる。これにより、ワイヤボン
ディングの信頼性を向上させろことができる。

本実施例においては、搬送したリードフレームをワイヤ
ボンディング作業部へ微小送りするか否かについて、Ｒ
Ｒしたリードフレームの位置と設計上のリードフレーム
の位置とが一致するか否かにより判断しているが１本発
明はこれに限定されるものではない。たとえば、認識し
たリードフレームの位置と設計上のリードフレームの位
置とのずれ量の許容範囲を予め設定しておき、このずれ
量が設定した許容範囲内に収まるか否かにより。

リードフレームを微少送りするか否かの判断をするよ５
にしてもよ（・。この場合におけろリードフレームの微
小送りは、設定した許容範囲からはずれたずれ量の分だ
け微小送りするものとする。このように、本発明はその
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

次Ｋ、第２図により本発明リードフレームの搬送装置を
ワイヤボンディング装置に用いた一実施例の概略図を示
す。本実施例のワイヤボンディング装置においては、多
品種のリードフレーム忙対応してワイヤボンディングが
行なえろように、種々のリードフレームについて、巾、
ビン数、送り量等の諸条件をメモリ１８に記憶している
。このメモリに記憶した情報にもとず（・て実際にワイ
ヤボンディングを行なうリードフレーム１を搬送するこ
とができろようにリードフレームガイド３の巾を調整し
て（・る。リードフレームガイド３の両端にはローダ部
１９とアンローダ部２０を配置して（・る。そして５０
一ダ部１９からフレームガイド３へ搬送されろリードフ
レーム１をリードフレーム搬送装置によりワイヤボンデ
ィング作業部２４゜アンローダ部２０へと搬送する。こ
のリードフレーム搬送装置は、Ｌ字状に形成した送り爪
２１゜２１によりリードフレーム１の後端部を押すこと
によって、搬送するものである。送り爪２１．２１はブ
ロック４に固定されており、ブロック４は支持軸１０ａ
、１０ｂを有し、］〜ウジング５に形成した穴（図示せ
ず）に嵌挿されてハウジング５に支持されている。そし
て、ハウジング５は、リードフレームガイド３と平行に
配置したガイド軸６およびボールネジ７により支持され
て（・る。ボールネジ７の端部にはパルスモータ８が接
続されており、パルスモータＩｌｌ駆動させることによ
りボールネジ７が回転する。その回転をハウジング５に
取り付けたボールネジのナフト２２が受けてハウジング
５を移動させる。パルスモータ８の駆動を制御部１７罠
より制御することにより、／・ウジング５を矢印ＡＫ示
すように移動させる。これにより、ブロック４に取り付
けた送り爪２１．２１’をリードフレームガイド３に浴
って移動させる。

一方、ハウジング５の下部にはカム９を取り付けたモー
タ１１を設けており、カム９とブロック４に設けた支持
軸１０ａの先端とｔ半抜させている。

このモータ１１を回転させること罠より支持軸１０ａを
移動させ、ブロック４を矢印Ｂに示すように上下動させ
ろ。ブロック４の上下動に従って、送り爪２１，２１′
も上下動する。パルスモータ８およびモータ１１の駆動
を制御部１７で制御することＫより送り爪２１を矢印Ｃ
Ｋ示すように移動させ、リードフレーム１をヒートブロ
ック２３の一部分からなるワイヤボンディング作業部２
４へ搬送する。ワイヤボンディング作業部２４はヒート
ブロック２３の一部分からなり、それに近接してボンデ
ィングアーム１３．ボンディングツール］２を有するボ
ンディングヘッド１４を載置したＸＹテーブル１５１に
配置している。更に、ボンディングヘッド１４の上方に
はＴＶカメラを配置し、ワイヤボンディング作業部へ搬
送されてくるリードフレーム１の位置および、各ボンデ
ィング点の位置を認識するよう圧している。そして、リ
ードフレーム１の位置を認識した結果、ワイヤボンディ
ング作業部の位置とのずれが存在していると認識すると
、リードフレームのずれｉ！ｋＫ応じてパルスモータ８
を制御部１７で制御しながら駆動させるようにしている
。これにより、リードフレームｌをワイヤボンディング
作業部２４へ高精度に搬送することができる。

次に、本実施例のワイヤボンディング装置の動作を説明
する。初めに、搬送するリードフレームの巾に応じてリ
ードフレームガイド３の間隔を調整して設定する。この
リードフレームガイド３の間隔は、搬送するリードフレ
ームの巾よりも０．２〜０．４１１広くなるように設定
して（・る。そして、マガジン（図示せず）に収納され
たリードフレームをローダ部１９によりマガジンから押
し比重よう圧してリードフレームガイド３へ搬送するっ
この際には、予めモータ１１を駆動させることにより、
カム９を回転させ、送り爪２１をリードフレームガイド
３の搬送面よりも上方へ移動させておき、ローダ部１９
から搬送されてくるリードフレームの邪魔にならないよ
うにしておく送り爪２１゜２１を待機状態としておく。

次に、更にカムを回転させることにより送り爪２１．２
１’を下降させた後、パルスモータ８を駆動させて送り
爪２１゜２１′をワイヤボンディング作業部２４側へ移
動させる。リードフレーム１は送り爪２１によりその後
端部を押され、ワイヤボンディング作業部２４側へ搬送
される。最初に搬送するリードフレーム１の１回目の搬
送量はリードフレーム１の全長および送り爪２１の巾を
考慮した値とし早送りで搬送する。その後に、パルスモ
ータ８．モータ１１を駆動させろことにより送り爪２１
を上昇させ、ローダ部１９側へ移動させ、前記のように
送り爪２１．２１を待機状態とする。そして、ローダ部
１９より２枚目のリードフレーム１をリードフレームガ
イド３へ搬送する。次に、送り爪２１　、２１乞下降さ
せろとともに、ワイヤボンディング作業部２４側へ移動
させる。リードフレーム１および１′はそれぞれ送り爪
２１および２１１Ｃよりその後方を押されて搬送される
。この際のリードフレーム１，１′の送り量は、搬送前
の送り爪２１′の位置およびリードフレーム１の全長な
らびにリードパターンの寸法、ワイヤボンディング作業
部２４の位置により決定している。また、リードフレー
ムの搬送の際にはリードフレームがヒートブロック２３
に引掛らないように降下させておき、ワイヤボンディン
グの際に上昇させるようにする。次に。

ワイヤボンディング作業部２４へ搬送したリードフレー
ム１の位置をＴＶ左カメラ６により認識するとともにワ
イヤボンディング作業部２４とリードフレームｌとのず
れ量をｇｌ！ｌ−ｊる。このリード７Ｖ−Ａｌの位置の
認識はリードフレーム１のタブをｇ識目標として行な（
・、ボンディング作業部２４の位置と比較することＫよ
り、リードフレーム１のずれ量を認識する。そして、リ
ードフレーム１を送り爪２１′によりずれ量分だけ搬送
してずれを補正し、ワイヤボンディングを行なう。この
ワイヤボンディングを行なう際の各ボンディング点の認
識については、リードフレームｌの認識を行なうのと同
時に行なう。ワイヤボンディングが終ると送り爪２１′
によりリードフレーム１を１ピツチ搬送する。そして前
記と同様にワイヤボンディング作業部２４の位置とリー
ドフレーム１の位置とのずれ量を補正し、半導体素子２
の電極とリード２５についてワイヤボンディングを行な
う。

リードフレーム１につ（・て全てのワイヤボンディング
が終るとリードフレームｌ、１′を更に搬送する。この
際に、リードフレーム１′は前記のリードフレーム１′
ｆｔ早送りで搬送した位置までリードフレーム１を搬送
する。一方、リードフレーム１はアンローダ部へ搬送さ
れる。その後に送り爪２１゜２１を上昇させるとともに
ローダ部１９側へ移動させて待機状態とする。そして、
３枚目のリードフレームをローダ部１９からリードフレ
ームガイド３へ搬送し、前記の動作を繰り返丁ことによ
りワイヤボンディングを行なう。

本実施例によるとリードフレーム乞送り爪により搬送す
るようにしたため、従来のリードフレーム搬送機構に比
べて大巾に部品数を減らずことができる。これにより、
装置自体の価格を低減させることができる。また、リー
ドフレームの端部な押して搬送する構造としているため
、リードフレームに余分な外力は加わらず、リードフレ
ーム自体の変形を防止することができる。さらに、ワイ
ヤボンディング作業部に搬送したリードフレームの位置
をｇＲＩ、、ワイヤボンディング作業部の位置とリード
フレームの位置とのずれ量を補正してからワイヤボンデ
ィングするようにしたため、ワイヤボンディングの信頼
性が向上する。

本実施例にお（・ては、リードフレームの位置をＬｌｌ
ｆ！する際に各ボンディング点の認識を行なうこととし
たがこれに限られるものではな（・。たとえば、リード
フレームの位置を認識し、ワイヤボンディング作業部の
位置とのずれｆを補正した後Ｋ、各ボンディング点の認
識を行なうようにしてもよい。これによると、ボンディ
ング点の認識が更（正確になり、ワイヤボンディングの
信頼性を一層向上させることができる。

また、本発明のリードフレームの搬送装置はワイヤボン
ディング装置の適用に限られるものではない。たとえば
、ペレットボンディング、キュアー、ワイヤボンディン
グと（・った処理を順次行なう一貫装置のリードフレー
ムの搬送に適用するごともできる。−貢装置の場合は、
リードフレームの搬送装置自体が大型化してしまうため
、装置の価格の低減について一層優れた効果を得ること
ができろ。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである
。

すなわち、本発明のリードフレームの搬送方法によると
、搬送後のリードフレームの位置を１繊し、搬送したリ
ードフレームの位置が作業部の位置からずれている場合
はリードフレームを作業部へ搬送して位置を合せるよう
にしたため、リードフレームを作業部へ高精度に搬送す
ることができる。また、前記のリードフレームの搬送装
置およびボンディング装ｆｔＫよると、搬送したリード
フレームの位置と作業部との位置のずれ量をリードフレ
ーム搬送手段により補正するように制御する制御部とを
有するため、リードフレームを作業部へ高精度に搬送す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のリードフレーム搬送方法をワイヤボン
ディングに適用した実施例のフローチャート。 第２図は本発明のリードフレーム搬送装置を用いたワイ
ヤボンディング装置の概略図。 第３図は現在半導体装置の製造に用（・られて（・るリ
ードフレームの概略図、 第４図は従来のリードフレーム搬送機構の概略図、 第５図（ａ）および（ｂ）はボンディング作業部の概略
図である。 １．１’、３１・・・リードフレーム、２・・・半導体
素子、３．３２・・・リードフレームガイド、４・・・
ブロック、５・・・ハウジング、６・・・ガイド軸、７
・・・ボールネジ、８・・・パルスモータ、９・・・カ
ム、１０ａ＋１０ｂ・・・支持軸、１１・・・モータ、
１２・・・ボンディングツール、１３・・・ボンディン
グアーム、１４・・・ボンディングヘッド、１５・・・
ＸＹテーブル、１６・・・ＴＶ左カメラ１７・・・制御
部、１８・・・メモリ、１９・・・ローダ部、２０・・
・アンローダ部、２１．２１’・・・送り爪、２２・・
・ナツト、２３・・・ヒートブロック、２４・・・ワイ
ヤボンディング作業部、２５・・・リード。 ３３．３５・・・凹部、３４ａ、３４ｂ・・・リードフ
レーム保持爪、３６・・・凸部。 第　　１　　図 第 図 、、７１４ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リードフレームを作業部に搬送するリードフレーム
   搬送方法において、搬送するリードフレームの品種に対
   応して前記リードフレームを前記作業部へ所定量搬送し
   た後に前記リードフレームの位置を認識し、前記リード
   フレームの位置が前記作業部の位置からずれている場合
   は前記リードフレームを前記作業部へ搬送して位置を合
   せることを特徴とするリードフレームの搬送方法。 ２、リードフレームを作業部へ搬送するリードフレーム
   搬送装置において、搬送するリードフレームの品種に対
   応してリードフレームを作業部へ所定量搬送するリード
   フレーム搬送手段と、搬送した前記リードフレームの位
   置と前記作業部との位置のずれ量を認識する認識部と、
   前記ずれ量を前記リードフレーム搬送手段により補正す
   るように制御する制御部とを有することを特徴とするリ
   ードフレーム搬送装置。 ３、前記リードフレーム搬送手段は前記リードフレーム
   の後端を押して搬送することを特徴とする請求項２に記
   載のリードフレーム搬送装置。 ４、リードフレームの品種に対応してリードフレームを
   ボンディング作業部へ所定量搬送するリードフレーム搬
   送手段と、搬送した前記リードフレームの位置と前記ボ
   ンディング作業部との位置のずれ量を認識する認識部と
   、前記ずれ量を前記リードフレーム搬送手段により補正
   するように制御する制御部と、前記ボンディング作業部
   でボンディングを行なうボンディング手段とを有するこ
   とを特徴とするボンディング装置。