JPH04223349A - ギャングボンディング装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、チップステージ上の
半導体チップ（以下、単にチップという）のバンプに対
して、ポリイミドテープ等のテープ基板に設けられた外
部リードをツールにより加圧且つ加熱し、バンプと外部
リードとを一括接合させるギャングボンディング装置に
関し、特にツール面とバンプ面との平行度調整を自動化
すると共に安定化させて信頼性を向上させたギャングボ
ンディング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０及び図１１は、例えば特開昭５７
−３７８４２号公報に記載された、従来のギャングボン
ディング装置を示す側面図である。図１０において、１
はチップ３が載置されるチップステージ、２はチップ３
上に形成されたバンプ４に対向して昇降するツールであ
る。８はポリイミドテープ等のテープ基板９上に形成さ
れた外部リードであり、バンプ４とツール２との間に介
在されている。 尚、チップステージ１は固定されており、ツール２は姿
勢調整するための保持具（図示せず）により対向角度が
調整可能になっている。又、チップステージ１及びツー
ル２は、加熱手段（図示せず）により加熱されるように
なっている。

【０００３】次に、図１０に示した従来のギャングボン
ディング装置を用いたインナーリードボンディング動作
について説明する。まず、チップステージ１上にチップ
３を載置すると共に、バンプ４に対向するようにチップ
３上にテープ基板９を介して外部リード８を供給し、ツ
ール２を下降させる。そして、チップ３及びツール２を
加熱しながらバンプ４と外部リード８とを加圧接触させ
ることにより、各バンプ４と外部リード８とを一括接合
させる。このとき、バンプ４と外部リード８とを一括接
合するためには、固定されたチップステージ１上のバン
プ４に対してツール２の下面を平行に対向させなければ
ならず、予めチップステージ１の上面を基準として、ツ
ール２の下面が平行になるようにツール保持具の傾きを
機械的に調整する必要がある。

【０００４】ツール２の下面とバンプ４の上面との平行
度の調整は、例えば、予めチップステージ１の上面を基
準にツール２の下面をすり合わせ加工して行うか、又は
、次のように行われる。即ち、チップステージ１の上面
を基準にＳＵＳ薄板等の圧痕治具（図示せず）を載置し
、この圧痕治具をツール２で加圧した後の圧痕を観測し
ながら、ツール保持具によりツールの傾きを機械的に調
整し、チップステージ１に対するツール２の平行度を設
定する。

【０００５】しかしながら、上記平行度調整方法はいず
れも加工及び調整が非常に難しく、熟練を要するうえ時
間がかかるという問題があり、又、一旦調整しても、ツ
ール２の加熱により生じる熱変形や加圧力の変化により
生じる機械的変形に対応することができないうえ、ツー
ル２の交換毎に同様の調整が必要になるという問題があ
った。

【０００６】上記の問題の改善策として、例えば図１１
のように、倣い機構を有するチップステージ１Ａを用い
たギャングボンディング装置が提案されている。図１１
において、５はチップ３が載置される断熱材、６は断熱
材５が固着された倣いボール、７は倣いボール６の球面
に対応した凹面を介して倣いボール６を揺動自在に支持
する倣いボール受け、１０は倣いボール受け７が固定さ
れた受け台である。

【０００７】次に、図１１に示した従来のギャングボン
ディング装置によるインナーリードボンディング動作に
ついて説明する。まず、ツール２がチップ３上に下降し
、外部リード８及びバンプ４を押圧する。このとき、バ
ンプ４に対するツール２の下面の平行度がでていない場
合、倣いボール６の球面が倣いボール受け７の球面接触
部を滑動し、倣いボール６は、外部リード８及びバンプ
４にかかる圧力が均等になるように揺動する。これによ
り、ツール２の下面とバンプ４との平行度を自動的に出
すことができる。

【０００８】しかしながら、このような倣い機構におい
ては、球面状接触部の摩擦によりスティックスリップを
生じるため、倣いボール６が円滑に揺動せず、チップ３
上のバンプ４にツール２の下面が倣うときに、局部的に
バンプ４を過度に加圧し、チップ３を損傷するおそれが
ある。又、チップ３の寸法が小さくなると加圧時の回転
モーメントが小さくなるので、上記スティックスリップ
により倣いボール６が更に動きにくくなる。従って、寸
法の異なる多品種のチップ３に対応することはできない
。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のギャングボンデ
ィング装置は以上のように、図１０の場合は、バンプ４
に対するツール２の平行度の調整を作業員の試行錯誤に
より行っているため、作業が困難で熟練を要し、労力及
び時間がかかるという問題点があった。又、図１１の場
合は、平行度の調整が自動的に行われるものの、バンプ
４にツール２を加圧したときの倣いボール６及び倣いボ
ール受け７の球面状接触部の滑動により平行度調整が行
われるため、摩擦によるスティックスリップによりチッ
プ３に損傷を与えるおそれがあり、多品種に適用するこ
とができないという問題点があった。

【００１０】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、バンプ及びツールの平行度を自
動的に且つ安定に調整することができ、チップに対して
過度の加圧力がかかることがなく、信頼性の高いギャン
グボンディング装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の発
明に係るギャングボンディング装置は、ツールの下降に
よりチップステージの複数点にかかる加圧力を個別に検
出する複数の荷重センサと、チップステージの複数点を
個別に上下駆動させる複数の駆動手段と、各加圧力が均
一になるように各駆動手段を制御する制御手段とを設け
たものである。又、この発明の請求項２の発明に係るギ
ャングボンディング装置は、加圧力が均一に調整された
後の駆動手段に対する駆動信号を学習する学習手段と、
ツールが上昇した後の荷重センサの出力信号を学習する
別の学習手段とを、制御手段に設けたものである。又、
この発明の請求項３の発明に係るギャングボンディング
装置は、ツールの駆動部の加圧力を検出する別の荷重セ
ンサと、別の荷重センサの出力信号を駆動部にフィード
バックして、バンプ及び外部リードの一括接合時の駆動
部の加圧力を加圧パターンと一致させるための別の制御
手段とを設けたものである。

【００１２】

【作用】この発明の請求項１の発明においては、チップ
及びチップステージを介して伝達されるツールの加圧力
を複数点に対して個別に検出し、各加圧力に応じて複数
の駆動手段を個別に駆動させることにより、チップステ
ージの複数点を個別に昇降させてバンプ表面をツールの
下面に倣わせ、両者の平行度を自動的に調整する。又、
この発明の請求項２の発明においては、チップステージ
の平行度調整後の駆動手段に対する駆動信号を学習する
と共に、ツール上昇後の荷重センサの出力信号を学習し
、ツールが上昇した後もチップステージの姿勢を保持す
る。又、この発明の請求項３の発明においては、ツール
の駆動部の加圧力を駆動部にフィードバックすることに
より、バンプ及び外部リードの一括接合時の駆動部の実
際の加圧力を加圧パターンと一致させる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示す側断面図、図２
は図１内のチップステージ側を示す平面図であり、１〜
４、８及び９は前述と同様のものである。１１はチップ
ステージ１の下面に固着されたヒートブロックであり、
チップステージ１と共にチップ３を加熱するようになっ
ている。１２はヒートブロック１１を横方向に位置決め
し且つ上下方向にフレキシブルに支持する弾性ヒンジ、
１３は弾性ヒンジ１２の外周部を支持する円筒状のハウ
ジングである。１４はヒートブロック１１の下部に設け
られた断熱材であり、ヒートブロック１１に対して、ピ
ン１５により空隙をもって位置決め支持されると共に、
ネジ１６により固定されている。

【００１４】１７はバンプ４の位置に対応するように断
熱材１４の下部に設けられた複数の荷重センサであり、
ツール２の下降によりチップステージ１の複数点（例え
ば、４点）にかかる加圧力を個別に検出するようになっ
ており、例えば突出部１７ａを介して断熱材１４に接触
したロードセル等から構成されている。１８は荷重セン
サ１７の下部にそれぞれ配置された円柱状の圧電アクチ
ュエータ即ち圧電素子であり、チップステージ１の複数
点を個別に上下駆動させてチップステージ１を傾斜させ
るための複数の駆動手段を構成している。１９は荷重セ
ンサ１７と圧電素子１８とを結合するジョイントである
。

【００１５】２０は圧電素子１８の下部を支持するため
の受け皿、２１はハウジング１３の下部に設けられて受
け皿２０を横方向に保持するガイド円板、２２は受け皿
２０の下部斜面に滑動自在に接触するくさび状のスライ
ダ、２３はスライダ２２を横方向に移動させる調整ネジ
、２４はハウジング１３及びガイド円板２１の下面に固
着された底板である。くさび状のスライダ２２は、断熱
材１４と荷重センサ１７との間に空隙が生じない程度に
、受け皿２０に対して上方向の予圧をかけるようになっ
ている。又、各荷重センサ１７からの加圧力を示す出力
信号は制御手段（後述する）に入力され、制御手段は各
加圧力が均一になるように各圧電素子１８を駆動するよ
うになっている。

【００１６】図３は荷重センサ１７と圧電素子１８との
間に挿入された制御手段を示すブロック図であり、この
発明の請求項１の発明に対応している。図において、３
０は制御手段となる制御回路であり、以下の３１〜３５
から構成されている。３１は各荷重センサ１７からの微
小出力を個別に増幅する複数（この場合、４個）の増幅
回路、３２は各増幅回路３１を介した加圧力ｆＬ１〜ｆ
Ｌ４を平均化処理して平均加圧力ｆＬ０を演算する平均
化回路、３３は平均加圧力ｆＬ０と各加圧力ｆＬ１〜ｆ
Ｌ４との偏差を個別に演算する４個の減算器、３４は各
減算器３３からの加圧力偏差ΔｆＬ１〜ΔｆＬ４を個別
に積分する４個の積分回路、３５は各積分回路３４から
の偏差積分信号に基づいて各圧電素子１８に対する個別
の駆動信号Ｄ１〜Ｄ４を出力する４個のピエゾアンプで
ある。

【００１７】次に、図４の説明図を参照しながら、図１
〜図３に示したこの発明の請求項１の発明の一実施例の
動作について説明する。図４はこの発明の一実施例の動
作を説明するための説明図であり、ここでは、簡略化の
ため、弾性ヒンジ１２をバネで示し、荷重センサ１７及
び圧電素子１８以外の周辺構成並びに外部リード８及び
テープ基板９等は図示していない。まず、前述と同様に
、チップステージ１上にチップ３をセットし、ツール２
を下降させてチップ３上のバンプ４を押圧する。このと
き、ツール２の加圧力は、チップステージ１の下方に設
置された荷重センサ１７により検出される。

【００１８】検出された荷重センサ１７の各出力信号は
、制御回路３０内の増幅回路３１により増幅され、加圧
力ｆＬ１〜ｆＬ４となって平均化回路３２に取り込まれ
る。平均化回路３２は、加圧力ｆＬ１〜ｆＬ４を平均化
処理して、

【数１】ｆＬ０＝（ｆＬ１＋ｆＬ２＋ｆＬ３
＋ｆＬ４）／４により、平均加圧力ｆＬ０を求める。

【００１９】減算器３３は平均加圧力ｆＬ０と各加圧力
ｆＬ１〜ｆＬ４との偏差ΔｆＬ１〜ΔｆＬ４を求め、積
分回路３４は加圧力偏差ΔｆＬ１〜ΔｆＬ４をそれぞれ
積分する。そして、ピエゾアンプ３５は、平均加圧力ｆ
Ｌ０を目標値として、各積分回路３４からの偏差積分信
号が０となるような駆動信号Ｄ１〜Ｄ４を生成し、各圧
電素子１８を駆動する。これにより、圧電素子１８の各
軸は、各荷重センサ１７の出力信号（加圧力）をフィー
ドバックするサーボ制御系を構成することになり、積分
補償により各軸の加圧力ｆＬ１〜ｆＬ４が平均加圧力ｆ
Ｌ０と等しくなるように制御される。

【００２０】従って、図４（ａ）のようにツール２の下
面とバンプ４との平行度がでていない場合でも、各軸の
加圧力ｆＬ１〜ｆＬ４を平均加圧力ｆＬ０と等しくなる
ように各圧電素子１８が駆動されるので、図４（ｂ）の
ように自動的にチップステージ１の傾きが自動的に矯正
されて平行度が調整される。この結果、ツール２の加圧
力が各軸に均等に分配され、加圧力が外部リード８とバ
ンプ４に均一に伝達される。このとき、予め手動により
チップステージ１及びツール２に対して行われる平行度
の機械的調整は、粗調整のみで済むため簡略化され、労
力及び時間が軽減されて生産性は著しく向上する。

【００２１】しかしながら、図３に示したこの発明の請
求項１の発明に対応する制御回路３０によれば、ツール
２が上昇した後には、荷重センサ１７で検出される弾性
ヒンジ１２の復元力が均一になるように、圧電素子１８
に対する駆動信号Ｄ１〜Ｄ４にフィードバックがかかる
ため、図４（ｂ）から（ａ）の状態に戻ってしまう。そ
の後、ツール２の下降時には、再び自動的に平行度が調
整されるので、特に支障はないが、このときの圧電素子
１８による調整量を軽減させるためは、チップステージ
１の姿勢が保持されることが望ましい。

【００２２】次に、平行度調整後のチップステージ１の
姿勢を保持するようにした、この発明の請求項２の発明
の一実施例について説明する。図５はこの発明の請求項
２の発明の一実施例における制御手段を示すブロック図
であり、ここでは、増幅回路３１及びピエゾアンプ３５
を省略している。尚、チップステージ１及びツール２等
を含む機械的構造は図１及び図２に示した通りである。 ４０は積分回路３４を含む出力処理回路であり、積分回
路３４の出力端子に接続されて切換信号ＳＷにより開閉
されるスイッチ回路４１と、第１のサンプルホールド信
号Ｈ１に応答して積分回路３４の出力信号（偏差積分信
号）を保持するサンプルホールド回路４２と、スイッチ
回路４１及びサンプルホールド回路４２の各出力信号を
加算する加算器４３とを備えている。同一構成の出力処
理回路４０は、各圧電素子１８に対応して設けられてお
り、それぞれピエゾアンプ３５に接続されている。

【００２３】第１のサンプルホールド信号Ｈ１は、各荷
重センサから検出される加圧力ｆＬ１〜ｆＬ４が均一に
調整された後（チップステージ１の倣い動作終了後）に
出力され、又、切換信号ＳＷは、第１のサンプルホール
ド信号Ｈ１が出力された直後にスイッチ回路４１をオフ
するようになっている。スイッチ回路４１は、制御回路
のフィードバック制御動作を切換えるものであり、オン
時には制御回路に加圧力フィードバック制御即ち倣い動
作を行わせ、オフ時には加圧力フィードバック制御を行
わせずに圧電素子１８の状態を保持するようになってい
る。サンプルホールド回路４２は、加圧力ｆＬ１〜ｆＬ
４が均一に調整された後の各駆動手段に対する駆動信号
を学習する学習手段を構成しており、倣い動作終了後の
駆動手段への印加電圧Ｐ１〜Ｐ４を保持するようになっ
ている。各印加電圧Ｐ１〜Ｐ４は、ピエゾアンプ３５に
より増幅されて駆動信号Ｄ１〜Ｄ４となり、駆動信号Ｄ
１〜Ｄ４に対応している。

【００２４】５０は増幅回路３１を介した荷重センサ１
７の出力信号が入力される入力処理回路であり、第２の
サンプルホールド信号Ｈ２に応答して荷重センサ出力信
号を保持するサンプルホールド回路５１と、荷重センサ
出力信号（加圧力）とサンプルホールド回路５１の出力
信号との差をとる減算器５２とを備えている。同一構成
の入力処理回路５０は、各荷重センサ１７に対応してそ
れぞれ設けられている。

【００２５】第２のサンプルホールド信号Ｈ２は、一括
接合動作が終了してツール２が上昇した後に出力され、
サンプルホールド回路５１は、ツール２が上昇した後の
各荷重センサ１７の出力信号ｆＫ１〜ｆＫ４を学習する
別の学習手段を構成している。減算器５２から得られる
各入力処理回路５０の出力信号ｆＬ１′〜ｆＬ４′は、
平均化回路３２及び減算器３３に入力される。この場合
、平均化回路３２はサンプルホールド値ｆＫ１〜ｆＫ４
が減算された各加圧力ｆＬ１′〜ｆＬ４′の平均加圧力
ｆＬ０′を出力している。

【００２６】次に、図４を参照しながら、図５に示した
この発明の請求項２の発明の動作について説明する。前
述と同様に、図４（ａ）のように加圧一括接合時のツー
ル２の下面とチップ３の平行度が出ていない場合、加圧
初期の段階においてはツール２の１つの角又は辺がチッ
プ３と接触し、いわゆる片当りの状態で加圧が行われる
。 このとき、一括接合に必要な所要加圧力を一度に印加す
ると、チップ３の一部に過大な荷重が印加されてしまい
、チップ３が損傷することになる。そこで、図４（ｂ）
のようにツール２とチップ３（バンプ４）との平行度を
調整し、この状態を学習した後で所要の加圧力を印加す
る。

【００２７】即ち、まず、図４（ａ）の状態で、チップ
３に損傷を与えない程度の低荷重ｆｃを印加しながら、
チップステージ１の加圧力フィードバック制御を行う。 尚、初期状態においては、サンプルホールド回路４２及
び５１にはホールド値が格納されていないものとする。 これにより、加圧力偏差ΔｆＬ１〜ΔｆＬ４に応じて各
圧電素子１８が伸縮し、各軸の加圧力ｆＬ１〜ｆＬ４が
平均加圧力ｆＬ０と一致するように均一化され、図４（
ｂ）のように、チップステージ１は、ツール２の下面と
チップ３の表面とが倣うように傾く。こうして、倣い動
作が終了すると、第１のサンプルホールド信号Ｈ１が出
力され、サンプルホールド回路４２は、各圧電素子１８
の伸縮量として、印加電圧Ｐ１〜Ｐ４を記憶保持する。

【００２８】次に、切換信号ＳＷにより、スイッチ回路
４１が図示した位置からオフ側に切換えられ、フィード
バックサーボ系は遮断される。この結果、各圧電素子１
８は、印加電圧Ｐ１〜Ｐ４に応じた駆動信号Ｄ１〜Ｄ４
で駆動され続け、ツール２が上昇した後も、チップステ
ージ１は、図４（ｃ）のように平行度が調整された姿勢
を維持したままで固定される。

【００２９】このようにツール２の加圧力が取り除かれ
ると、各荷重センサ１７は、平行度調整状態においてチ
ップステージ１が弾性ヒンジ１２から受ける力を検出す
ることになる。このとき、第２のサンプルホールド信号
Ｈ２が出力され、サンプルホールド回路５１は、平行度
調整後のツール上昇時の各荷重センサ出力信号ｆＫ１〜
ｆＫ４を記憶保持する。このホールド値ｆＫ１〜ｆＫ４
は、初期設定状態での学習値として、次の所要加圧動作
に用いられる。

【００３０】即ち、ツール２が下降して所要荷重ｆｓで
各軸に加圧力ｆＬ１〜ｆＬ４が印加されると、入力処理
回路５０内の減算器５２は、各加圧力から学習された初
期ホールド値ｆＫ１〜ｆＫ４を減算して、補正された加
圧力ｆＬ１′〜ｆＬ４′を生成する。又、切換信号ＳＷ
がスイッチ回路４１を再びオンすることにより、出力処
理回路４０内の加算器４３は、補正された加圧力偏差Δ
ｆＬ１′〜ΔｆＬ４′に基づく偏差積分信号と、サンプ
ルホールド回路４２に学習された平行度調整時の印加電
圧Ｐ１〜Ｐ４（初期値）とをそれぞれ加算し、各圧電素
子１８に対する補正された印加電圧としてピエゾアンプ
３５に出力する。

【００３１】これにより、実際の一括接合の加圧時には
、図４（ｄ）のようにツール２の下面とチップ３のバン
プ４との平行度が維持され、ツール２の片当りによるチ
ップ３の損傷を防止することができる。以下、同一のチ
ップ３に対して一括接合を行う場合は、平行度調整が既
に終了しているので、図４（ａ）〜（ｃ）の工程を省略
し、図４（ｄ）の状態で直ちに所要荷重ｆｓを印加する
ことができる。

【００３２】しかしながら、図４（ａ）に示した低荷重
ｆｃによる倣い動作時において、ツール２に対するチッ
プ３の状態によっては、実際の加圧力が理想の加圧パタ
ーンと一致しない場合があり得る。従って、ツール２の
駆動系の加圧力が加圧パターンと一致するように、ツー
ル側においても加圧力フィードバック制御することが望
ましい。

【００３３】以下、ツール２の駆動部の加圧力をフィー
ドバック制御するようにした、この発明の請求項３の発
明の一実施例について説明する。図６はこの発明の請求
項３の発明の一実施例におけるツール駆動部を示す構成
図である。図において、６０はツール２の駆動源となる
ＤＣモータ、６１はＤＣモータ６０１の回転力を伝達す
るためのカップリング、６２はカップリング６１からの
回転力を上下駆動力に変換するカム、６３はカム６２に
より上下駆動されてカム２を駆動するツール保持具、６
４はツール保持具６３内に設けられてツール２の加圧力
ｆを検出する別の荷重センサである。荷重センサ６４の
出力信号（加圧力ｆ）は、別の制御回路（後述する）を
介してＤＣモータ６０にフィードバックされている。尚
、上下駆動に変換する手段は、カム６２に限らず、同等
の機能を有するものであれば、ツール２を直接駆動する
リニアモータ、歯車、又は、ネジ等を用いてもよい。

【００３４】図７は図６内のＤＣモータ６０に対するフ
ィードバック制御回路を示すブロック図であり、６５は
荷重センサ６４の出力信号を増幅する増幅回路、６６は
例えば図８のような加圧パターンを発生する加圧パター
ン発生回路、６７は加圧パターン発生回路６６からの加
圧力指令値と増幅回路６５からの加圧力との偏差をとる
減算器、６８は減算器６７の出力信号を積分して制御偏
差を抑制する積分補償回路、６９は積分補償回路６８の
出力信号に基づいてＤＣモータ６０を駆動するサーボア
ンプである。尚、加圧パターン発生回路６６は、ＩＣを
組み合わせたハードウェア回路、又は、マイクロコンピ
ュータ等を用いたソフトウェアプログラムで構成されて
いる。

【００３５】次に、図６〜図８を参照しながら、この発
明の請求項３の発明の一実施例の動作について説明する
。荷重センサ６４は、ＤＣモータ６０に基づくツール２
の駆動部の加圧力を検出し、図７に示す制御回路は、荷
重センサ６４の出力信号を加圧力指令値から減算し、Ｄ
Ｃモータ６０を含む駆動部にフィードバックする。これ
により、ＤＣモータ６０に基づいて、ツール２から外部
リード８（図１参照）及びバンプ４に印加される実際の
加圧力ｆを、加圧パターン発生回路６６から発生する任
意の加圧力指令値に追従させることができる。

【００３６】例えば、図８のように、初期加圧力指令値
として低荷重ｆｃを与え、その後、加圧パターンを段階
的に増加させて所要荷重ｆｓを印加する場合、上記制御
回路による加圧力ｆのフィードバック制御を行えば、加
圧パターンに一致した加圧力ｆがツール２を介して確実
にチップ３に印加される。この場合も、平行度調整が終
了した後の加圧動作時には、低荷重ｆｃを印加せずに、
直ちに所要荷重ｆｓを印加してもよい。この結果、ツー
ル２のチップ３に対する片当りによるチップ３の損傷を
防止することができる。又、図８のように徐々に加圧力
ｆを増加させれば、チップ３を常に均一な荷重で加圧す
ることができる。

【００３７】尚、上記各実施例では、チップステージ１
の姿勢を調整するための駆動手段として圧電素子１８を
用いたが、図９に示すようにスライダ機構を用いても同
等の効果を奏する。図９において、２５は底板２４の中
央に突設されたガイド板、７１は荷重センサ１７に固着
されて上下方向に駆動される昇降スライダ、７２はガイ
ド板２５に固定されて昇降スライダ７１を昇降自在にガ
イドする昇降用ガイド、７３は昇降スライダ７１の斜面
と対向して滑動する斜面を有する駆動スライダ、７４は
底板２４に固定されて駆動スライダ７３を底板２４に沿
って移動自在にガイドする駆動用ガイド、７５は駆動ス
ライダ７３に係合されて駆動スライダ７３を駆動するた
めのネジ軸、７６はネジ軸７５を回転駆動するためのモ
ータである。同一構成のスライダ機構は、圧電素子１８
の場合と同様に、チップステージ１の駆動点に対応した
各軸毎に設けられている。この場合も、前述と同様のフ
ィードバック制御系により、各荷重センサ１７の出力信
号が均一となるようにモータ７６が駆動され、ツール２
の下面に対してバンプ４の面が平行となるようにチップ
ステージ１の姿勢が調整される。

【００３８】又、制御手段例えば制御回路３０（図３参
照）として、オペアンプ等を含むＩＣを用いた場合を示
したが、ソフトウェアプログラムを用いてもよい。又、
チップステージ１及びヒートブロック１１の水平方向を
弾性ヒンジ１２で支持したが、他のガイド機構を用いて
もよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１の発明
によれば、ツールの下降によりチップステージの複数点
にかかる加圧力を個別に検出する複数の荷重センサと、
チップステージの複数点を個別に上下駆動させる複数の
駆動手段と、各加圧力が均一になるように各駆動手段を
制御する制御手段とを設け、チップステージの複数点を
個別に昇降させてバンプ表面をツールの下面に自動的に
倣わせ、両者の平行度を出すことにより加圧力を均一に
したので、チップに対して過度の加圧力がかかることが
なく、一括接合の信頼性の高いギャングボンディング装
置が得られる効果がある。又、この発明の請求項２の発
明によれば、加圧力が均一に調整された後の駆動手段に
対する駆動信号を学習する学習手段と、ツールが上昇し
た後の荷重センサの出力信号を学習する別の学習手段と
を設け、ツールが上昇した後もチップステージの姿勢を
保持するようにしたので、更に、倣い動作に要する時間
を軽減することのできるギャングボンディング装置が得
られる効果がある。又、この発明の請求項３の発明によ
れば、ツールの駆動部の加圧力を検出する別の荷重セン
サと、別の荷重センサの出力信号を駆動部にフィードバ
ックしてバンプ及び外部リードの一括接合時の駆動部の
加圧力を加圧パターンと一致させるための別の制御手段
とを設け、バンプ及び外部リードの一括接合時の駆動部
の実際の加圧力を加圧パターンと一致させるようにした
ので、更に、チップの損傷を確実に防止することのでき
るギャングボンディング装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構造を示す側断面図であ
る。

【図２】図１内のチップステージ側の構成を示す平面図
である。

【図３】この発明の請求項１の発明の一実施例の制御回
路を示すブロック図である。

【図４】この発明の一実施例における平行度調整動作を
示す説明図である。

【図５】この発明の請求項２の発明の一実施例の制御回
路を示すブロック図である。

【図６】この発明の請求項３の発明の一実施例のツール
側の構成を示す構成図である。

【図７】この発明の請求項３の発明の一実施例のツール
側に設けられた別の制御回路を示すブロック図である。

【図８】この発明の請求項３の発明の一実施例における
加圧パターンを示す説明図である。

【図９】この発明の他の実施例のチップステージ側の構
成を示す側断面図である。

【図１０】従来のギャングボンディング装置を示す側面
図である。

【図１１】従来のギャングボンディング装置の他の例を
示す側面図である。

【符号の説明】

１　　　　チップステージ ２　　　　ツール ３　　　　半導体チップ ４　　　　バンプ ８　　　　外部リード ９　　　　テープ基板 １７　　　　荷重センサ １８　　　　圧電素子（駆動手段） ３０　　　　制御回路（制御手段） ４２　　　　サンプルホールド回路（学習手段）５１　
　　　サンプルホールド回路（別の学習手段）６０　　
　　ＤＣモータ ６２　　　　カム ６４　　　　別の荷重センサ ６６　　　　加圧パターン発生回路 ６７　　　　減算器 ｆＬ１〜ｆＬ４　　加圧力 Ｄ１〜Ｄ４　　　　駆動信号 Ｐ１　　　　　　　　　印加電圧

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　チップステージに載置された半導体チ
   ップ上のバンプに対して、テープ基板に設けられた外部
   リードをツールにより加圧且つ加熱して、前記バンプ及
   び前記外部リードを一括接合するギャングボンディング
   装置において、前記ツールの下降により前記チップステ
   ージの複数点にかかる加圧力を個別に検出する複数の荷
   重センサと、前記チップステージの複数点を個別に上下
   駆動させる複数の駆動手段と、前記各加圧力が均一にな
   るように前記各駆動手段を制御する制御手段と、を備え
   、前記バンプと前記ツールの下面との平行度を自動的に
   調整するようにしたことを特徴とするギャングボンディ
   ング装置。
2. 【請求項２】　　制御手段は、加圧力が均一に調整され
   た後の駆動手段に対する駆動信号を学習する学習手段と
   、ツールが上昇した後の荷重センサの出力信号を学習す
   る別の学習手段とを備え、前記ツールが上昇した後もチ
   ップステージの姿勢を保持するようにしたことを特徴と
   する請求項１のギャングボンディング装置。
3. 【請求項３】　　ツールの駆動部の加圧力を検出する別
   の荷重センサと、この別の荷重センサの出力信号を前記
   駆動部にフィードバックして、バンプ及び外部リードの
   一括接合時の前記駆動部の加圧力を加圧パターンと一致
   させるための別の制御手段と、を備えたことを特徴とす
   る請求項１又は請求項２のギャングボンディング装置。