JPH0287536A - ボンディング装置 - Google Patents

ボンディング装置

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JPH0287536A
JPH0287536A JP63238755A JP23875588A JPH0287536A JP H0287536 A JPH0287536 A JP H0287536A JP 63238755 A JP63238755 A JP 63238755A JP 23875588 A JP23875588 A JP 23875588A JP H0287536 A JPH0287536 A JP H0287536A
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JP
Japan
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tab
pressing member
lead
holding
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JP63238755A
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Makoto Nakajima
誠 中嶋
Yoshio Ohashi
芳雄 大橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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、ボンデ・イング技術、特に、被ボンデイング
物としてのリードフレームを固定的に保持する技術に関
し、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。
）の製造工程において、リードフレームのリードとペレ
ットとを電気的に接続するワイヤボンディング装置に利
用して有効な技術に関する。
〔従来の技術〕
リードフレームのリードとペレットの電極との間にワイ
ヤを架橋して電気的に接続するワイヤボンディング装置
として、特開昭６２−１８８３３０号公報および特開昭
６２−１８８３３１号公報に記載されているように、リ
ードフレームを上下の押さえ部材により押さえながら、
ワイヤをペレットの電極パッドとリードフレームのイン
ナリードとにボンディングするように構成されていると
ともに、上下の押さえ部材によってリードフレームのタ
ブ外周縁部を押さえることにより、リードフレームを安
定的に固定するように構成して成るものがある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、このようなワイヤボンディング装置においては
、押さえ面の表面粗さが小さくなると、押さえ面とリー
ドフレームとの間で滑りが発生ずるため、ボンディング
中にリードフレームが遊動し、超音波エネルギの伝播が
不適正になることにより、ボンディング状態が不良にな
るという問題点があることが、本発明者によって明らか
にされた。
本発明の目的は、リードフレームを確実に、がっ、長期
間にわたって安定的に固定することができるボンディン
グ技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
〔課題を解決するための手段〕 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
を説明すれば、次の通りである。
すなわち、リードフレームを押さえる上側押さえ部材お
よび下側押さえ部材の少なくとも一方におけるリードフ
レームとの接触面上の少なくとも一部に超硬材質わ）を
固着されて成る保持面部を形成したものである。
〔作用〕
前記した手段によれば、リードフレームの保持面部に超
硬材竹粉が固着されていることにより、長期間使用され
ても摩耗することなく、大きな摩擦係数をもってリード
フレームとの接触を維持することになるため、リードフ
レームは確実に、かつ、長期間にわたって安定的に固定
されることになり、ボンディングは適正に実施される。
〔実施例〕
第１図は本発明の一実施例であるワイヤボンディング装
置を示す拡大部分縦断面図、第２図は第１図のＩＩ−ｎ
線に沿う平面図である。
本実施例において、本発明に係るワイヤボンデインク装
置はリードフレーム１にワイヤボンディングを実施する
ように構成されている。リードフレーム１は４２７０イ
や銅等のような導電性の材料を用いて、打ち抜きプレス
加工等のような適当な手段により一体成形されており、
前工程においてペレットをボンディングされたタブ２と
、タブ２を吊持しているタブ吊りリード３と、タブ２を
取り囲むように放射状に？Ｊｉ数木数段配設ているイン
ナリード４と、インナリード４のそれぞれに一体的に連
設されているアウタリード（図示せず）とを備えている
。そして、このリードフレーム１におけるタブ２はその
タブ吊りリード３を屈曲されることにより、下方に下げ
られており、このタブ下げによってタブ２上に搭載され
たペレット６の上面とインナリード４の上面との段差が
解消ないしは減少されるようになっている。
一方、ワイヤボンディング装置はヒートフロック１１を
備えており、ヒートブロック１１上には下側押さえ部材
１２が着脱可能に取り付けられている。下側押さえ部材
１２は耐摩耗性を有する熱伝導性の良い材料を用いて、
略正方形のパネル形状に形成されており、その上面には
四部１３が略中央部に配されて、前記リードフレームｌ
のタフ２を収容し得る大きさの略正方形に没設されてい
るとともに、一対の！ｆ４１４が凹部１３の一対の対辺
（以下、左右とする。）にそれぞれ配されて、前記リー
ドフレーム１のタブ吊りリード３を収容し得る大きさの
略長方形に没設されている。下側押さえ部材１２の上面
にはインナリード保持面部１５が四部１３の外縁部分に
おいて凹部１３を取り囲むように配されて、超硬祠竹粉
としてのダイヤモンド粉を固着されることにより形成さ
れている。すなわら、インナリード保持面部１５ば平均
粒径１５〜８０μｍ程度のダイヤモンド粉をニッケル（
Ｎｉ）等をバインダとして電着されており、ダイヤモン
ド粉は全体にわたって均一、がっ、強固に固着されてい
る。
また、下側押さえ部材１２における凹部１３の底面には
凸部１６が４隅にそれぞれ配されて、凹部１３の口径に
対してｌ／３〜ｌ／４程度の外径を有する略正方形の平
盤形状に突設されており、各凸部１６の上面にはタブ保
持面部１７が前記保持面部１５と同様にダイヤモンド粉
を均一、かつ、強固に固着されて形成されている。
下側押さえ部材１２における左右の溝１４の真上には一
対のタブ上側押さえ部材１８が両溝１４にそれぞれ対向
して上下動するように設けられており、タブ上側押さえ
部材１日は靭性を有する板材を用いられて、！Ｍ　１４
の幅よりも薄く、かつ、正面図において略鉤形状に形成
されている。そして、上側押さえ部材１８は下端面が前
記リードフレーム１におけるタブ２の外周縁部およびタ
ブ吊りリード３の下段部分に当接するように形成されて
おり、その当接面には保持面部１９が前記保持面部１５
と同様にダイヤモンド粉を均一、かつ、強固に固着され
ることにより形成されている。
ヒートフロック１１上にはインナリード上側押さえ部材
２０が下側押さえ部材１２の真上においてこれを取り囲
むように配されて、上下動するように設備されており、
この上側押さえ部材２０は靭性を有する板材を用いられ
て、下側押さえ部材１２よりも若干小さめの正方形窓孔
２０ａが開設されているとともに、その正方形窓孔２０
ａの４隅にそれぞれ一対のスリント２０ｂが互いに直交
するように配されて切設され、かつ、縦断面形状が短い
鉤形状に形成されている。このインナリート上側押さえ
部材２０の下面にはインナリード４群を保持するための
インナリード保持面部２１が、下側押さえ部材１２の前
記インナリート保持面部１５に対向するように配されて
おり、この保持面部２１はその保持面部１５と同様にダ
イヤモンド粉を均一、かつ、強固に固着されることによ
り形成されている。
ヒートフロック１１の外側にはＸＹ子テーブル図示せず
）が前記下側押さえ部材１２に略対向するように配設さ
れており、このテーブル上にはボンディングヘッド（図
示せず）がＸＹ力方向移動されるように搭載されている
。ボンディングヘッドにはボンディングアーム２２が上
下動し得るように支持されており、このアーム２２の先
端部にはボンディング工具としてのキャピラリー２３が
略垂直方向に配されて、かつ、超音波振動を付勢される
ように支持されている。キャピラリー２３には金線等か
らなるワイヤ２４が操り出し可能に挿通されており、こ
のワイヤ２４はキャピラリー２３によりペレット６およ
びインナリード４上に押し付けられるようになっている
。
次に作用を説明する。
前工程において、タブ２上にペレット６をボンディング
されたリードフレーム１は、ヒートフロック１１に取り
付けられた下側押さえ部材１２土に供給される。このと
き、若干下げられたタブ２は下側押さえ部材１２に没設
された四部１３内に、屈曲されたタブ吊りリード３は溝
１４内にそれぞれ挿入される。
続いて、両方の上側押さえ部材１８および２０が下降さ
れると、リードフレーム１は両方の上側押さえ部材１８
および２０によって下側押さえ部材１２に押さえ付けら
れるため、両者間で保持されることになる。このとき、
タブ上側押さえ部材１８の保持面部１７はタブ２の外周
縁部とタブ吊りリート３との上面に当接し、下側押さえ
部材１２の四部１３底而に突設されている凸部１６の保
持面部１７はタブ２上面の４隅に当接する。また、イン
ナリード上側押さえ部材２０の保持面部２１は各インナ
リート４の中間部上面に当接し、下側押さえ部材１２の
インナリード保・持回部１５は各インナリード４の中間
部下面に当接する。そして、これら保持面部はダイヤモ
ンド粉を均一、か一つ、強固に固着されることにより形
成されているため、リードフレーム１との間で滑りなく
、これを保持する状態になる。
次いで、ボンディングヘッドがＸＹ子テーブルよりＸＹ
力方向移動され、かつ、ボンディングアーム２２が昇降
されることにより、キャピラリー２３がワイヤ２４をペ
レット６の電極パッドとリードフレーム１のインナリー
ド４とにボンディングをそれぞれ行って両者間に架橋し
、両者を電気的に接続する。このとき、ペレット６とリ
ードフレーム１とはヒートブロック１１により加熱され
ているため、キャピラリー２３による超音波振動エネル
ギの付勢とあいまって、ボンディングワイヤ５のベレッ
ト６およびリード４に対するボンディングは有効、かつ
、適正に実施されることになる。
ところで、タブ上側押さえ部材１８がタブ吊りリード３
における屈曲箇所よりも上段を押さえるように構成され
ている場合、その押さえ力によってリードフレーム２が
反り返るように変形するため、ボンディング中にリード
フレーム２が遊動したり、ヒートブロック１１による加
熱が不均一になったり、超音波振動エネルギの伝播が不
適正になったりすることにより、ボンディング状態が不
良になる。
しかし、本実施においては、タブ上側押さえ部材１８は
タブ２の外周縁部およびタブ吊りリード３の下段部を押
さえイ」けるため、リードフレームｌが反り返る変形は
防止されることになる。また、下側押さえ部材１２と協
働してタブ２を直接保持することになるため、リードフ
レーム１を確実に固定することができる。その結果、ボ
ンディング中にリードフレームｌが遊動したり、ヒート
ブロック１１による加熱が不均一になったり、超音波振
動エネルギの伝播が不適正になったりすることは防止さ
れるため、ボンディングはきわめて適正に行われること
になる。
他方、下側押さえ部材１２の凹部１３の底面に凸部１６
が突設されずにタブ２の下面が凹部１３の平坦な底面に
全体にわたって当接するように構成されている場合、タ
ブ２に反り返り等が若干にでもあると、上下押さえ部材
による押さえ力がタブ全体に対して不均等に作用するこ
とになるため、ボンディング中にリードフレーム１が遊
動したり、ヒートブロック１１による加熱が不均一にな
ったり、超音波エネルギの伝播が不適正になったりする
ことにより、ボンディング状態が不良になる。
しかし、本実施例においては、下側押さえ部材の四部１
３底面には凸部１６が４隅に突設されているため、凸部
１６がタブ上側押さえ部材１８と協働してタブ２を部分
的に保持することにより、タブ２の反り等のような変形
を吸収ないしは矯正して、タブ２を均等な把持力で保持
することになる。その結果、ボンディング中におけるリ
ードフレーム１の遊動等は防止されるため、ボンディン
グはきわめて適正に行われることになる。
このとき、下Ｄ１す押さえ９Ｊ５材１２のタブ２に対す
る接触面積は全面接触の場合に比べて減少するが、凸部
１６の上面にダイヤモンド粉を固着されて成る保持面部
１７が形成されているため、摩擦力が減少することはな
い。
ところで、下側押さえ部材１２および上側押さえ部材１
８．２０におけるリードフレーム１との接触面にダイヤ
モンド粉が固着されていない従来例の場合、当該接触面
の表面粗さは研削等機械加工により平滑化されるため、
接触面とリードフレムとが滑り易くなり、超音波エネル
ギの伝播が不適正になることにより、ボンディング状態
が不良になる。
しかし、本実施例においては、下側押さえ部材１２およ
び上側押さえ部材１８．２０におけるリードフレーム１
との接触面には、ダイヤモンド粉を固着されて成る保持
面部１５、Ｊ７．１９拾よび２１がそれぞれ形成されて
いるため、超音波印加時に、リードフレーム１は滑るこ
となく、確実、かつ、安定的な固定を維持される。すな
わち、各保持面部においてダイヤモンド粉はリードフレ
ーム１の表面に喰いつく状態になるため、ツー１フレー
ム１の滑りは確実に阻止される。また、ダイヤモンド粉
はきわめて硬いため、長期間使用されても、摩耗するこ
となく初期の状態はそのまま維持され、前記滑り止め作
用は確保されることになる。刀−、ダイヤモンド粉の粒
が剥離されたとしても、保持面部は無数の粒によって形
成されており、その表面が平滑化されることはないため
、前記喰いつきによる滑り止め作用は維持される。
前記実施例によれば次の効果が得られる。
（１）　　下側押さえ部材および上側押さえ部材のＩＪ
−ドフレームとの接触面にダイヤモンド粉等の超硬材質
粉を固着して保持面部を形成することにより、その超硬
材買初をリードフレームの表面に喰いつかせで滑り止め
した状態でリードフレームを保持することができるため
、リ−）゛フレームを確実に固定することができる。
（２）　　リードフレームに対する保持面部を超硬材買
初を用いて形成することにより、長期間使用の摩耗によ
る保持面部の平滑化を防止することができるため、長期
間使用後においても初期の滑り止め状態を維持してリー
ドフレームを確実、かつ、安定的に固定することができ
る。
（３）下側押さえ部材の凹部底面に凸部を突設すること
により、タブの反り等のような変形を吸収ないしは矯正
して、タブを均等に把持することができるため、リード
フレームを一層確実に固定することができる。
（４）　　下側押さえ部材をタブの下面の外周縁部のみ
に接触するように構成することにより、下側押さえ部材
のタブの中央と対向する部分における仕上げ面の精度を
緩和させることができるため、その加工を簡単化するこ
とができる。
（５）下側押さえ部材の凸部に超硬材買初からなる保持
面部を設りることにより、Ｐ？：振力を増強させること
ができるため、接触面積減少による保持力の低下を回避
することができる。
（６）　　上側押さえ部材をリードフレームのタブにお
ける外周縁部に接触するように構成することにより、タ
ブを直接保持することができるため、リードフレームを
確実に固定することができる。
（７）　　リードフレームを確実に固定することにより
、ボンディング中にリードフレームが遊動したり、ヒー
トブロックによる加熱が不均一になったり、超音波振動
エネルギの伝播が不適正になったりするのを防止するこ
とができるため、適正なボンディング状態を確保するこ
とができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
例えば、超硬材買初としては、ダイヤモンド粉を使用す
るに限らず、超硬合金粉等を使用してもよい。
超硬材買初を固着されて成る保持面部は、上側押さえ部
材および下側押さえ部材の両方に配設するに限らず、い
ずれか一方に配設してもよいし、さらには、両方または
一方の全部に限らず、一部に配設してもよい。
下側押さえ部材をタブの下面に部分的に接触させる構成
は、複数の凸部を突設する構造に限らず、複数の四部を
没設する構造であってもよい。
複数の凸部はタブの下面の４隅に対応する位置に配設す
るに限らず、４辺の中央位置にそれぞれ配設してもよい
。
上側押さえ部材はタブの外周縁部とタブ吊りリードの一
部とを押さえるように構成するに限らず、タブの外周縁
部のみを押さえるように構成してもよい。
タブ下げリードフレームを固定するのに使用するに限ら
ず、通常の平坦なリードフレームを固定ｒるのに使用し
てもよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をそのＩＹ景となった利用分野であるワイヤボンディン
グ装置に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、リードフレームにおけるタブ上に
ベレン１〜をボンディングするペレットボンディング装
置等にも適用することができる。
（発明の効果〕 本＋９ＪＩにおいて開示される発明のうら代表的なもの
によって得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りで
ある。
下側押さえ部材および上側押さえ部材のリードフレーム
との接触面にダイヤモンド粉等の超硬材買初を固着して
保持面部を形成することにより、その超硬材買初をリー
ドフレームの表面に喰いつかせて滑り止めした状態でリ
ードフレームを保持することができるため、リードフレ
ームを確実に固定することができる。また、リードフレ
ームに対する保持面部を超硬材買初を用いて形成するこ
とにより、長ｊｔｌ１間使用の摩耗による保持面部の平
滑化を防止することができるため、長期間使用後におい
ても初期の滑り止め状態を維持してリードフレームを確
実、かつ、安定的に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例であるワイヤボンディング装
置を示す拡大部分縦断面図、 第２図は第１図の■−■線に沿う平面図である。 １・・・リードフレーム、２・・・タブ、３・・・タブ
吊りリード、４・・・インナリード、５・・・ボンディ
ングワイヤ、６・・・ペレット、１１・・・ヒートフロ
ック、１２・・・下側押さえ部材、１３・・・凹部、１
４・・・溝、１５・・・インナリード保持面部、１６・
・・凸部、１７・・・タブ保持面部、１８・・・タブ上
側押さえ部材、１９・・・タブ保持面部、２０・・・イ
ンナリード上側押さえ部材、２１・・・インナリード保
持面部、２２・・・アーム、２３・・・キャピラリー（
ボンディング工具）、２４・・・ワイヤ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、リードフレームを押さえる上側押さえ部材および下
    側押さえ部材の少なくとも一方におけるリードフレーム
    との接触面上の少なくとも一部に超硬材質粉を固着され
    て成る保持面部が形成されていることを特徴とするワイ
    ヤボンディング装置。 ２、リードフレームを押さえる上側押さえ部材および下
    側押さえ部材の少なくとも一方が、リードフレームのタ
    ブにおける外周縁部に接触して押さえるタブ押さえ部材
    を形成されているとともに、その押さえ部材のリードフ
    レームとの接触面の少なくとも一部に超硬材質粉を固着
    されて成る保持面部が形成されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンディング装置。 ３、前記上側押さえ部材がスプリング性を有することを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンディ
    ング装置。
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