JPH04326739A - Method and apparatus for die bonding - Google Patents

Method and apparatus for die bonding

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JPH04326739A
JPH04326739A JP9661391A JP9661391A JPH04326739A JP H04326739 A JPH04326739 A JP H04326739A JP 9661391 A JP9661391 A JP 9661391A JP 9661391 A JP9661391 A JP 9661391A JP H04326739 A JPH04326739 A JP H04326739A
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JP
Japan
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frame
bonding
lead frame
solder
gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP9661391A
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Japanese (ja)
Inventor
Keimei Tagami
啓明 田上
Makoto Kanda
誠 神田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/743Apparatus for manufacturing layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L2224/743Apparatus for manufacturing layer connectors

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Abstract

PURPOSE:To restrain that a solder which has been melted during a die bonding operation is oxidized. CONSTITUTION:A lead frame 1 is pressed to a platen 4 by using a frame retainer 21 which surrounds a frame pad 2. Then, the air inside the frame retainer 21 is replaced with an atmosphere gas for oxidation-preventing use. In this state, a bonding collet 10 is lowered, and a semiconductor chip 9 is soldered. A solder 3 on the frame pad 2 is isolated from the open air by means of the frame retainer 21 during a bonding operation; it is leaked and spread to the frame pad 2 in the atmosphere gas. Consequently, it is possible to solder the semiconductor chip 9 in a state which restrains, as far as possible, the molten solder 3 from being oxidized by oxygen in the air.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置を製造する際
に使用するダイボンド装置に関し、特に、ダイボンド部
に溶融状態の半田が酸化するのを抑制するガスを供給す
る構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die bonding apparatus used in manufacturing semiconductor devices, and more particularly to a structure for supplying gas to a die bonding portion to suppress oxidation of molten solder.

【0002】0002

【従来の技術】従来、リードフレームに半導体チップを
ボンディングするダイボンド装置としては、リードフレ
ーム搬送部をトンネル構造とし、その中に雰囲気ガスを
供給する構造のものがある。この種の従来のダイボンド
装置を図2によって説明する。図2は従来のダイボンド
装置の断面図で、同図において1はリードフレーム、2
はこのリードフレーム1のダイパッドとしてのフレーム
パッドで、このフレームパッド2の上面(ダイボンド面
)には半田3が設けられている。4は前記リードフレー
ム1を支承すると共にその長手方向へ搬送する際のガイ
ドとなるプラテンで、このプラテン4の上部にはリード
フレーム搬送部が形成され、下部にはヒートブロック5
が取付けられている。また、このプラテン4には、リー
ドフレーム1をプラテン4上で図2において例えば左か
ら右へ平行移動させて移送するフレーム搬送ユニット(
図示せず)が設けられている。なお、6はヒートブロッ
ク5に内蔵されたヒーター、7は温度を測定するための
熱電対である。すなわち、プラテン4上に載置されたリ
ードフレーム1は、ヒーター6から伝導される熱によっ
て所定温度に加熱され、フレームパッド2上の半田が溶
融することになる。8はリードフレーム1を上から押圧
してフレームパッド2をプラテン4の上部伝熱面に密着
させるためのフレーム押えで、このフレーム押え8は中
央部にチップ挿入用開口部8aが設けられており、加圧
装置(図示せず)によってプラテン4上で上下するよう
に構成されている。9は半導体チップ、10は前記半導
体チップ9を下端部で保持しかつプラテン4上のフレー
ムパッド2に移載するためのボンディングコレットで、
このボンディングコレット10はボンディングヘッド部
(図示せず)によって昇降自在に設けられている。 なお、このボンディングコレット10は、下降動作によ
って前記フレーム押え8の開口部8a内に挿入される。 11は前記プラテン4のリードフレーム搬送部を覆って
装置外部に対して隔絶させるための雰囲気カバーで、こ
の雰囲気カバー11は、下方へ向けて開口するトンネル
部12がプラテン4のリードフレーム搬送部と対向する
位置に形成されたカバー本体13と、このカバー本体1
3の上部のガス通路形成用凹陥部13aを閉塞する蓋体
14とから構成されている。また、この雰囲気カバー1
1におけるボンディング位置(ボンディングコレット1
0が昇降する位置)と対応する部分は、フレーム押え8
を挿入できるように開口されている。前記カバー本体1
3に蓋体14を密着させることによって形成される空間
(凹陥部13a)には、還元ガスおよび不活性ガスから
なる雰囲気ガスを供給するガス供給装置(図示せず)が
連通されている。そして、凹陥部13a内に供給された
雰囲気ガスは、カバー本体13の凹陥部13aとトンネ
ル部12とを連通する連通孔13bを通ってトンネル部
12に導かれるように構成されている。前記雰囲気ガス
は、フレームパッド2上で溶融した半田3が酸化するの
を抑制するために供給されている。なお、15はカバー
本体13のフレーム押え側端部にトンネル部12の内外
を連通するように形成されたカバー側ガス通路、16は
フレーム押え8にその内外を連通するように形成された
フレーム押え側ガス通路で、トンネル部12内に供給さ
れた雰囲気ガスはこれらのガス通路15,16を通って
フレーム押え8内にも導入される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a die bonding apparatus for bonding a semiconductor chip to a lead frame has a structure in which a lead frame transport section has a tunnel structure and an atmospheric gas is supplied into the tunnel structure. A conventional die bonding apparatus of this type will be explained with reference to FIG. Figure 2 is a cross-sectional view of a conventional die bonding device, in which 1 is a lead frame, 2
is a frame pad as a die pad of this lead frame 1, and a solder 3 is provided on the upper surface (die bonding surface) of this frame pad 2. Reference numeral 4 denotes a platen that supports the lead frame 1 and serves as a guide when conveying the lead frame 1 in the longitudinal direction.
is installed. The platen 4 also includes a frame transport unit (for example, a frame transport unit that transports the lead frame 1 by moving it in parallel from left to right in FIG. 2 on the platen 4).
(not shown) is provided. Note that 6 is a heater built into the heat block 5, and 7 is a thermocouple for measuring temperature. That is, the lead frame 1 placed on the platen 4 is heated to a predetermined temperature by the heat conducted from the heater 6, and the solder on the frame pad 2 is melted. Reference numeral 8 denotes a frame holder for pressing the lead frame 1 from above to bring the frame pad 2 into close contact with the upper heat transfer surface of the platen 4. This frame holder 8 has an opening 8a for chip insertion in the center. , are configured to be moved up and down on the platen 4 by a pressure device (not shown). 9 is a semiconductor chip; 10 is a bonding collet for holding the semiconductor chip 9 at the lower end and transferring it to the frame pad 2 on the platen 4;
This bonding collet 10 is provided so as to be movable up and down by a bonding head (not shown). Note that this bonding collet 10 is inserted into the opening 8a of the frame presser 8 by the downward movement. Reference numeral 11 denotes an atmosphere cover for covering the lead frame conveyance section of the platen 4 and isolating it from the outside of the apparatus, and the atmosphere cover 11 has a tunnel section 12 that opens downward and is connected to the lead frame conveyance section of the platen 4. A cover main body 13 formed at opposing positions and this cover main body 1
3, and a lid body 14 that closes the gas passage forming recessed part 13a at the upper part of the gas passage. Also, this atmosphere cover 1
1 bonding position (bonding collet 1
The part corresponding to the position where 0 moves up and down is the frame presser 8.
It has an opening that allows you to insert it. The cover body 1
A gas supply device (not shown) that supplies atmospheric gas consisting of a reducing gas and an inert gas is communicated with the space (concave portion 13a) formed by bringing the lid 14 into close contact with the lid 14. The atmospheric gas supplied into the recessed portion 13a is configured to be guided to the tunnel portion 12 through a communication hole 13b that communicates the recessed portion 13a of the cover body 13 with the tunnel portion 12. The atmospheric gas is supplied to suppress oxidation of the solder 3 melted on the frame pad 2. In addition, 15 is a cover side gas passage formed at the frame presser side end of the cover main body 13 so as to communicate between the inside and outside of the tunnel portion 12, and 16 is a frame presser formed on the frame presser 8 so as to communicate between the inside and outside of the tunnel portion 12. Atmospheric gas supplied into the tunnel portion 12 through the side gas passages is also introduced into the frame presser 8 through these gas passages 15 and 16.

【0003】次に、上述したように構成された従来のダ
イボンド装置を使用して半導体チップ9をリードフレー
ム1にダイボンドさせる手順について説明する。ダイボ
ンドを行うには、先ず、リードフレーム1をプラテン4
上のリードフレーム搬送部に装填し、フレーム搬送ユニ
ットによってトンネル部12内を移送させる。一方、上
昇位置にあるボンディングコレット10に半導体チップ
9を保持させる。なお、雰囲気カバー11には雰囲気ガ
スを予め供給し、トンネル部12に雰囲気ガスを充満さ
せておく。リードフレーム1を移送させると、トンネル
部12内を移送される際にプラテン4の熱がフレームパ
ッド2に伝わり、フレームパッド2上の半田3が溶け始
める。その際、トンネル部12内には雰囲気ガスが充満
している関係から、溶融した半田3がそこで酸化するよ
うなことは抑制される。そして、フレームパッド2がボ
ンディング位置に到達した時点でリードフレーム1を停
止させ、フレーム押え8を下降させてリードフレーム1
をプラテン4に押し付ける。この際、フレームパッド2
はプラテン4に密着し、プラテン4から十分に熱が伝え
られて半田3が完全に溶融する。しかる後、ボンディン
グコレット10を下降させて半導体チップ9をフレーム
パッド2に移載させる。このように半導体チップ9をフ
レームパッド2に半田付けしてダイボンド工程が終了す
る。
Next, a procedure for die-bonding the semiconductor chip 9 to the lead frame 1 using the conventional die-bonding apparatus configured as described above will be described. To perform die bonding, first place the lead frame 1 on the platen 4.
The lead frame is loaded into the upper lead frame transport section and transported within the tunnel section 12 by the frame transport unit. On the other hand, the semiconductor chip 9 is held by the bonding collet 10 in the raised position. Note that atmospheric gas is supplied to the atmospheric cover 11 in advance, and the tunnel portion 12 is filled with the atmospheric gas. When the lead frame 1 is transferred, the heat of the platen 4 is transferred to the frame pad 2 while being transferred within the tunnel portion 12, and the solder 3 on the frame pad 2 begins to melt. At this time, since the tunnel portion 12 is filled with atmospheric gas, oxidation of the molten solder 3 therein is suppressed. Then, when the frame pad 2 reaches the bonding position, the lead frame 1 is stopped, the frame presser 8 is lowered, and the lead frame 1 is
Press it against platen 4. At this time, frame pad 2
is in close contact with the platen 4, and sufficient heat is transferred from the platen 4 to completely melt the solder 3. Thereafter, the bonding collet 10 is lowered to transfer the semiconductor chip 9 onto the frame pad 2. In this way, the semiconductor chip 9 is soldered to the frame pad 2, and the die bonding process is completed.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このように
構成された従来のダイボンド装置では、雰囲気カバー1
1にフレーム押え挿入用の開口部を設けなければならな
い。この開口部の開口幅はチップサイズに比較して大き
いため、その開口部から外気が侵入してボンディング雰
囲気を乱してしまう。このため、チップサイズが大きく
なるにしたがって接合剤としての半田が酸化しやすくな
るという問題があった。半田が酸化すると、濡れ性が低
下して良好な接合状態が得られなくなってしまう。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional die bonding apparatus configured as described above, the atmosphere cover 1
1 must have an opening for inserting the frame holder. Since the opening width of this opening is large compared to the chip size, outside air enters through the opening and disturbs the bonding atmosphere. For this reason, there has been a problem in that as the chip size increases, the solder as a bonding agent becomes more likely to oxidize. When the solder oxidizes, its wettability decreases, making it impossible to obtain a good bonding state.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るダイボンド
方法は、ダイパッドに半田が予め設けられたリードフレ
ームを、半導体チップ保持用ボンディングコレットに上
下移動自在に取付けられかつダイパッドを囲む箱蓋状フ
レーム押えによって加熱台に押し付け、次いで、このフ
レーム押え内の空気を酸化防止用雰囲気ガスに置換し、
しかる後、フレーム押えでリードフレームを押圧した状
態でボンディングコレットを下げ、半導体チップをダイ
パッド上に載せて半田付けするものである。本発明に係
るダイボンド装置は、ダイパッドに半田が予め設けられ
たリードフレームを支承するヒータ内蔵式加熱台と、半
導体チップを保持してボンディング部上で昇降させるボ
ンディングコレットと、このボンディングコレットに押
圧部材を介して下側へ付勢された状態で上下移動自在に
取付けられ、かつ前記ダイパッドの側方および上方を囲
む箱蓋状に形成され、前記リードフレームを加熱台に押
し付けるフレーム押えとを備えてなり、前記フレーム押
えの内面および加熱台のダイパッド対接部近傍に、ガス
を吸引して酸化防止用雰囲気ガスを供給するガス置換装
置のガス通路を開口させたものである。
[Means for Solving the Problems] A die bonding method according to the present invention includes a box-lid-like frame that is attached to a bonding collet for holding a semiconductor chip so as to be movable up and down, and a lead frame on which solder is previously applied to a die pad. The frame is pressed against a heating table using a presser foot, and then the air inside this frame presser is replaced with an atmospheric gas for preventing oxidation.
After that, the bonding collet is lowered while pressing the lead frame with the frame holder, and the semiconductor chip is placed on the die pad and soldered. The die bonding apparatus according to the present invention includes a heating table with a built-in heater that supports a lead frame with solder provided on a die pad in advance, a bonding collet that holds a semiconductor chip and moves it up and down on a bonding part, and a pressing member attached to the bonding collet. a frame presser mounted so as to be vertically movable while being biased downward through the die pad, and formed in the shape of a box lid surrounding the sides and top of the die pad, and pressing the lead frame against the heating table. A gas passage of a gas replacement device for sucking gas and supplying an oxidation-preventing atmospheric gas is opened in the inner surface of the frame holder and in the vicinity of the die pad contacting part of the heating table.

【0006】[0006]

【作用】ダイパッド上の半田は、フレーム押えでリード
フレームを加熱台に押圧固定することによって外気に対
して隔絶されることになり、雰囲気ガス中でダイパッド
に濡れ拡がる。
[Operation] The solder on the die pad is isolated from the outside air by pressing and fixing the lead frame to the heating stand with the frame holder, and spreads on the die pad in the atmospheric gas.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1によって詳細
に説明する。図1は本発明のダイボンド方法を実施する
際に使用するダイボンド装置の断面図である。同図にお
いて前記図2で説明したものと同一もしくは同等部材に
ついては、同一符号を付し詳細な説明は省略する。図1
において、21はリードフレーム1を加熱台としてのプ
ラテン4に押し付けて固定するためのフレーム押えで、
このフレーム押え21は、下方に開口する箱蓋状に形成
され、後述するガイド22内に上下動自在に嵌合支持さ
れている。また、このフレーム押え21の開口幅は、ボ
ンディング位置に位置決めされたリードフレーム1をフ
レーム押えで押圧した際に、フレームパッド2の4方が
囲まれる寸法に設定されている。さらに、フレーム押え
21の上板となる部分には、フレーム押え21内外を連
通するガス通路21aが複数穿設されている。なお、半
導体チップ9を保持するボンディングコレット10は、
前記フレーム押え21を貫通して上下に延設されている
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be explained in detail below with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view of a die bonding apparatus used in carrying out the die bonding method of the present invention. In this figure, the same or equivalent members as those explained in FIG. 2 are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted. Figure 1
, 21 is a frame holder for pressing and fixing the lead frame 1 against the platen 4 serving as a heating table;
This frame presser 21 is formed in the shape of a box lid that opens downward, and is fitted and supported in a guide 22, which will be described later, so as to be able to move up and down. The opening width of the frame holder 21 is set to such a size that the frame pad 2 is surrounded on all four sides when the frame holder presses the lead frame 1 positioned at the bonding position. Furthermore, a plurality of gas passages 21a are bored in the upper plate portion of the frame presser 21 to communicate the inside and outside of the frame presser 21. Note that the bonding collet 10 that holds the semiconductor chip 9 is
It passes through the frame retainer 21 and extends vertically.

【0008】前記ガイド22はフレーム押え21と同様
にして下向き有底筒状に形成され、その上板となる部分
がボンディングヘッド部23に固定されている。このガ
イド22の下端開口部にはフレーム押え21の突起21
bが当接するストッパー22aが一体に設けられており
、内側上部にはボンディングコレット10が取付けられ
ている。24はフレーム押え21を下方へ付勢するため
の圧縮コイルばねで、フレーム押え21の上板とガイド
22の上板との間に弾装されている。25は前記ガイド
22内に還元ガスおよび不活性ガスからなる雰囲気ガス
を供給するための雰囲気ガス供給口で、この雰囲気ガス
供給口25にはガス供給装置(図示せず)に連通された
ガス供給管26が接続されている。なお、本実施例で使
用する雰囲気カバー11は、フレーム押え挿入用の開口
部が従来のものより幅広に形成され、ガイド22が挿入
できるように構成されている。このようにガイド22に
嵌合支持されたフレーム押え21は、その下端がリード
フレーム1に当接するまでは図1に示すように突起21
bがストッパー22aに当接するように圧縮コイルばね
24によって押される。また、フレーム押え21の下端
がリードフレーム1に当接した状態でボンディングヘッ
ド部23を下降動作させると、ボンディングコレット1
0と共にガイド22が下降するが、フレーム押え21は
圧縮コイルばね24が縮む関係からリードフレーム1に
当接した位置に留まる。すなわち、フレーム押え21の
下端をリードフレーム1に当接させた状態でボンディン
グコレット10,ガイド22を下降させることで、リー
ドフレーム1を圧縮コイルばね24のばね力によってプ
ラテン4に押し付けることができる。
[0008] The guide 22 is formed into a downwardly facing cylindrical shape with a bottom in the same way as the frame presser 21, and a portion serving as an upper plate thereof is fixed to the bonding head portion 23. A protrusion 21 of the frame presser 21 is provided at the lower end opening of the guide 22.
A stopper 22a against which b comes into contact is integrally provided, and a bonding collet 10 is attached to the inner upper part. Reference numeral 24 denotes a compression coil spring for urging the frame holder 21 downward, and is elastically mounted between the upper plate of the frame holder 21 and the upper plate of the guide 22. Reference numeral 25 denotes an atmospheric gas supply port for supplying an atmospheric gas consisting of a reducing gas and an inert gas into the guide 22, and this atmospheric gas supply port 25 has a gas supply port connected to a gas supply device (not shown). A tube 26 is connected. The atmosphere cover 11 used in this embodiment has an opening for inserting a frame presser that is wider than that of a conventional one, so that the guide 22 can be inserted therein. As shown in FIG.
b is pressed by the compression coil spring 24 so as to come into contact with the stopper 22a. Furthermore, when the bonding head section 23 is moved downward with the lower end of the frame presser 21 in contact with the lead frame 1, the bonding collet 1
0, the guide 22 descends, but the frame presser 21 remains in contact with the lead frame 1 because the compression coil spring 24 is compressed. That is, by lowering the bonding collet 10 and the guide 22 with the lower end of the frame presser 21 in contact with the lead frame 1, the lead frame 1 can be pressed against the platen 4 by the spring force of the compression coil spring 24.

【0009】27はボンディング位置に位置決めされた
フレームパッド10の周辺の空気を吸い出すための吸引
通路で、この吸引通路27は、プラテン4のフレームパ
ッド対接部近傍に開口してプラテン4に上下に貫通する
ように穿設されたプラテン側透孔28と、ヒートブロッ
ク5の上面に形成された凹溝29と、ヒートブロック5
に上下に貫通するように穿設されたヒートブロック側透
孔30とから構成されている。そして、ヒートブロック
側透孔30の下側開口部には、前記ガス供給装置と共に
ガス置換装置を構成する吸引装置(図示せず)が連通さ
れる。
Reference numeral 27 denotes a suction passage for sucking out air around the frame pad 10 positioned at the bonding position. A platen-side through hole 28 bored through the heat block 5, a groove 29 formed on the top surface of the heat block 5, and a groove 29 formed on the top surface of the heat block 5.
The heat block side through hole 30 is formed so as to penetrate vertically through the heat block side. A suction device (not shown) that constitutes a gas replacement device together with the gas supply device is communicated with the lower opening of the heat block side through hole 30.

【0010】次に、このように構成されたダイボンド装
置を使用して本発明に係るダイボンド方法を説明する。 リードフレーム1に半導体チップ9を半田付けしてボン
ディングするには、先ず、従来と同様にしてリードフレ
ーム1をプラテン4上のリードフレーム搬送部に装填し
、フレーム搬送ユニットによってトンネル部12内を移
送させる。一方、ボンディングコレット10には、ボン
ディングヘッド部23を上昇させた状態で半導体チップ
9を保持させる。そして、フレーム押え21がリードフ
レーム1に当接しない程度までガイド22およびボンデ
ィングコレット10を下降させておく。なお、雰囲気カ
バー11には雰囲気ガスを予め供給し、トンネル部12
に雰囲気ガスを充満させておく。次に、フレームパッド
2がボンディング位置に位置づけられるようにリードフ
レーム1を位置決めし、ボンディングヘッド部23を下
降動作させる。フレーム押え21がリードフレーム1に
当接しても引き続き下降動作させることで、リードフレ
ーム1は圧縮コイルばね24のばね力によってプラテン
4に押し付けられる。また、フレーム押え21がリード
フレーム1に当接した際にはガス供給装置および吸引装
置を作動させる。これらの装置が始動すると、ガイド2
2内に送り込まれた雰囲気ガスがガス通路21aを通っ
てフレーム押え21内に上側から供給されると共に、フ
レーム押え21内空間の空気が下側から吸引通路27を
介して吸引されることになり、フレーム押え21内の空
気が雰囲気ガスに置換されることになる。ガス置換作業
が終了した後、ボンディングヘッド23を引き続き下降
動作させて半導体チップ9をフレームパッド2に移載さ
せる。このように半導体チップ9をフレームパッド2に
半田付けしてダイボンド工程が終了する。
Next, a die bonding method according to the present invention will be explained using the die bonding apparatus configured as described above. In order to solder and bond the semiconductor chip 9 to the lead frame 1, first, the lead frame 1 is loaded onto the lead frame transport section on the platen 4 in the same manner as in the conventional method, and is transported within the tunnel section 12 by the frame transport unit. let On the other hand, the bonding collet 10 holds the semiconductor chip 9 with the bonding head portion 23 raised. Then, the guide 22 and the bonding collet 10 are lowered to such an extent that the frame presser 21 does not come into contact with the lead frame 1. Note that atmospheric gas is supplied to the atmosphere cover 11 in advance, and the tunnel portion 12 is
Fill the atmosphere with gas. Next, the lead frame 1 is positioned so that the frame pad 2 is positioned at the bonding position, and the bonding head section 23 is moved down. Even when the frame presser 21 contacts the lead frame 1, the lead frame 1 is pressed against the platen 4 by the spring force of the compression coil spring 24 by continuing to lower the frame holder 21. Further, when the frame presser 21 comes into contact with the lead frame 1, the gas supply device and the suction device are activated. When these devices start, guide 2
The atmospheric gas sent into the frame holder 21 is supplied from above through the gas passage 21a into the frame holder 21, and the air in the space inside the frame holder 21 is sucked from below through the suction passage 27. , the air in the frame holder 21 is replaced with atmospheric gas. After the gas replacement work is completed, the bonding head 23 is continuously lowered to transfer the semiconductor chip 9 onto the frame pad 2. In this way, the semiconductor chip 9 is soldered to the frame pad 2, and the die bonding process is completed.

【0011】したがって、本発明によれば、フレームパ
ッド2上の半田3は、フレーム押え21でリードフレー
ム1をプラテン4に押圧固定することによって外気に対
して隔絶され、雰囲気ガス中で溶融してフレームパッド
2に濡れ拡がる。このため、溶融された半田3が空気中
の酸素によって酸化されるのを可及的抑えた状態で、半
導体チップ9を半田付けすることができる。
Therefore, according to the present invention, the solder 3 on the frame pad 2 is isolated from the outside air by pressing and fixing the lead frame 1 to the platen 4 with the frame holder 21, and is melted in the atmospheric gas. Wetness spreads to the frame pad 2. Therefore, the semiconductor chip 9 can be soldered while the oxidation of the molten solder 3 by oxygen in the air is suppressed as much as possible.

【0012】なお、本実施例ではガイド22側から雰囲
気ガスを供給し、プラテン4側からフレーム押え21内
の空気を吸引する構造としたが、供給側と吸引側とを逆
に設けてプラテン4側から雰囲気ガスを供給し、ガイド
22側から空気を吸引する構造とすることもできる。ま
た、本実施例ではボンディング時にフレーム押え21を
ガイド22に対して相対的に上昇させて逃がす機構を圧
縮コイルばね24によって構成したが、圧縮コイルばね
24の代わりに、リニアモータ等のアクチュエータをボ
ンディングヘッド部用駆動装置の他に装着させることも
できる。このようにしても前記実施例と同等の効果が得
られる。さらにまた、本実施例ではフレーム押え21が
リードフレーム1に当接してからガス置換装置(ガス供
給装置および吸引装置)を始動させたが、半田3が速や
かに溶融するような場合には、フレーム押え21でリー
ドフレーム1を押圧固定したのと略同時にフレーム押え
21内が雰囲気ガスで充満されるように、リードフレー
ム1にフレーム押え21が当接する前にガス置換装置を
始動させておく。
In this embodiment, the atmospheric gas is supplied from the guide 22 side, and the air inside the frame presser 21 is sucked from the platen 4 side. It is also possible to adopt a structure in which atmospheric gas is supplied from the side and air is sucked from the guide 22 side. In addition, in this embodiment, the mechanism for raising the frame presser 21 relative to the guide 22 and releasing it during bonding is configured by the compression coil spring 24, but instead of the compression coil spring 24, an actuator such as a linear motor is used for bonding. It can also be installed in addition to the head drive device. Even in this case, the same effect as in the above embodiment can be obtained. Furthermore, in this embodiment, the gas replacement device (gas supply device and suction device) was started after the frame presser 21 came into contact with the lead frame 1, but if the solder 3 melts quickly, the frame The gas replacement device is started before the frame holder 21 comes into contact with the lead frame 1 so that the inside of the frame holder 21 is filled with atmospheric gas almost at the same time as the lead frame 1 is pressed and fixed by the holder 21.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るダイボ
ンド方法は、ダイパッドに半田が予め設けられたリード
フレームを、半導体チップ保持用ボンディングコレット
に上下移動自在に取付けられかつダイパッドを囲む箱蓋
状フレーム押えによって加熱台に押し付け、次いで、こ
のフレーム押え内の空気を酸化防止用雰囲気ガスに置換
し、しかる後、フレーム押えでリードフレームを押圧し
た状態でボンディングコレットを下げ、半導体チップを
ダイパッド上に載せて半田付けするものであり、また、
本発明に係るダイボンド装置は、ダイパッドに半田が予
め設けられたリードフレームを支承するヒータ内蔵式加
熱台と、半導体チップを保持してボンディング部上で昇
降させるボンディングコレットと、このボンディングコ
レットに押圧部材を介して下側へ付勢された状態で上下
移動自在に取付けられ、かつ前記ダイパッドの側方およ
び上方を囲む箱蓋状に形成され、前記リードフレームを
加熱台に押し付けるフレーム押えとを備えてなり、前記
フレーム押えの内面および加熱台のダイパッド対接部近
傍に、ガスを吸引して酸化防止用雰囲気ガスを供給する
ガス置換装置のガス通路を開口させたものであるため、
ダイパッド上の半田は、フレーム押えでリードフレーム
を加熱台に押圧固定することによって外気に対して隔絶
されることになり、雰囲気ガス中でダイパッドに濡れ拡
がることになる。したがって、溶融された半田が空気中
の酸素によって酸化されるのを可及的抑えた状態で、換
言すれば良好な半田付け状態をもって半導体チップを半
田付けすることができる。このため、半導体チップが大
型であっても半田付け部の品質の高い半導体装置を得る
ことができる。また、フレーム押え内の空気が強制的に
雰囲気ガスに置換されるため、ボンディング時にリード
フレームが停止している時間を可及的短縮することがで
きる関係から、プロセス時間を短縮して生産性を高める
ことができるという効果もある。
As explained above, in the die bonding method according to the present invention, a lead frame on which solder has been previously applied to a die pad is attached to a bonding collet for holding a semiconductor chip so as to be movable up and down, and a box lid-like structure surrounding the die pad is attached. The frame holder is used to press the lead frame against the heating table, and then the air inside the frame holder is replaced with an anti-oxidation atmosphere gas.Then, with the frame holder pressing the lead frame, the bonding collet is lowered and the semiconductor chip is placed on the die pad. It is mounted and soldered, and
The die bonding apparatus according to the present invention includes a heating table with a built-in heater that supports a lead frame with solder provided on a die pad in advance, a bonding collet that holds a semiconductor chip and moves it up and down on a bonding part, and a pressing member attached to the bonding collet. a frame presser mounted so as to be vertically movable while being biased downward through the die pad, and formed in the shape of a box lid surrounding the sides and top of the die pad, and pressing the lead frame against the heating table. Therefore, the gas passage of the gas replacement device that sucks gas and supplies the oxidation-preventing atmospheric gas is opened near the inner surface of the frame holder and the part of the heating table that contacts the die pad.
The solder on the die pad is isolated from the outside air by pressing and fixing the lead frame to the heating table with a frame holder, and the solder spreads on the die pad in the atmospheric gas. Therefore, the semiconductor chips can be soldered while the oxidation of the molten solder by oxygen in the air is suppressed as much as possible, in other words, the semiconductor chips can be soldered in a good soldering state. Therefore, even if the semiconductor chip is large, a semiconductor device with high quality soldered parts can be obtained. In addition, since the air in the frame holder is forcibly replaced with atmospheric gas, the time during which the lead frame is stopped during bonding can be shortened as much as possible, reducing process time and increasing productivity. It also has the effect of increasing it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明のダイボンド方法を実施する際に使用す
るダイボンド装置の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a die bonding apparatus used in carrying out the die bonding method of the present invention.

【図2】従来のダイボンド装置の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a conventional die bonding device.

【符号の説明】 1    リードフレーム 2    フレームパッド 3    半田 4    プラテン 5    ヒートブロック 9    半導体チップ 10    ボンディングコレット 21    フレーム押え 22    ガイド 24    圧縮コイルばね 26    ガス供給管 27    吸引通路[Explanation of symbols] 1 Lead frame 2 Frame pad 3 Solder 4 Platen 5 Heat block 9 Semiconductor chip 10 Bonding collet 21 Frame presser foot 22 Guide 24 Compression coil spring 26 Gas supply pipe 27 Suction passage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ダイパッドに半田が予め設けられたリ
ードフレームを、半導体チップ保持用ボンディングコレ
ットに上下移動自在に取付けられかつダイパッドを囲む
箱蓋状フレーム押えによって加熱台に押し付け、次いで
、このフレーム押え内の空気を酸化防止用雰囲気ガスに
置換し、しかる後、フレーム押えでリードフレームを押
圧した状態でボンディングコレットを下げ、半導体チッ
プをダイパッド上に載せて半田付けすることを特徴とす
るダイボンド方法。
1. A lead frame on which solder has been applied to a die pad in advance is pressed against a heating table by a box-lid-like frame holder that is attached to a bonding collet for holding a semiconductor chip so as to be movable up and down and surrounds the die pad, and then the frame holder is pressed against a heating table. A die bonding method characterized in that the air inside is replaced with an atmospheric gas for preventing oxidation, and then a bonding collet is lowered while pressing a lead frame with a frame holder, and a semiconductor chip is placed on a die pad and soldered.
【請求項2】  ダイパッドに半田が予め設けられたリ
ードフレームを支承するヒータ内蔵式加熱台と、半導体
チップを保持してボンディング部上で昇降させるボンデ
ィングコレットと、このボンディングコレットに押圧部
材を介して下側へ付勢された状態で上下移動自在に取付
けられ、かつ前記ダイパッドの側方および上方を囲む箱
蓋状に形成され、前記リードフレームを加熱台に押し付
けるフレーム押えとを備えてなり、前記フレーム押えの
内面および加熱台のダイパッド対接部近傍に、ガスを吸
引して酸化防止用雰囲気ガスを供給するガス置換装置の
ガス通路を開口させたことを特徴とするダイボンド装置
2. A heating table with a built-in heater that supports a lead frame on which solder is preliminarily applied to a die pad, a bonding collet that holds a semiconductor chip and moves it up and down on a bonding part, and a pressing member that is connected to the bonding collet through a pressing member. a frame presser mounted so as to be vertically movable while being biased downward and formed in the shape of a box lid surrounding the sides and top of the die pad and pressing the lead frame against the heating table; A die bonding device characterized in that a gas passage of a gas replacement device for sucking gas and supplying an oxidation-preventing atmospheric gas is opened in the inner surface of the frame holder and in the vicinity of the die pad contacting portion of the heating table.
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