JPH0538884U

JPH0538884U - リードボンダ

Info

Publication number: JPH0538884U
Application number: JP8825791U
Authority: JP
Inventors: 尊夫佐藤
Original assignee: 関西日本電気株式会社
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1991-10-28
Publication date: 1993-05-25

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体ペレット（12）の多数のバンプ電極
（12a）（12a）…と、ＴＡＢテープ（11）の窓孔（14）
内に延在した多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15
a）…とを一括して熱圧着するリードボンダを改良す
る。即ち、多数のバンプ電極（12a）（12a）…の頂点を
結んだ面である半導体ペレット（12）の上面（Ａ）が傾
斜していても、全てのバンプ電極（12a）（12a）…と金
属箔リードの遊端部（15a）（15a）…を容易かつ確実に
熱圧着できるようにする。【構成】流体を充満するタンク（22）の上端部を、中
央部にステージ（３）を固定したダイヤフラム（23）に
て閉塞する。タンク（22）内の流体の量を変化させて、
ダイヤフラム（23）を平坦な状態と膨出した状態とに変
化させ、ステージ（３）を昇降動して揺動させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、絶縁性フィルムの窓孔内に延在させた多数の金属箔リード遊端部と、上記窓孔内に配置された半導体ペレットの多数のバンプ電極とを、容易かつ確実に一括して熱圧着できるようにしたリードボンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】

カメラ用ＩＣ等の高密度実装用電子部品は、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding ）リード型半導体装置が多用されている。

【０００３】このＴＡＢリード型半導体装置は、図６に示すような中間構体（10）から製造される。中間構体（10）は、ＴＡＢテープ（11）と半導体ペレット（12）とを一体化したものである。ＴＡＢテープ（11）は、長尺な絶縁性フィルム（13）に多数の窓孔（14）（14）…を定ピッチに穿設し、その各窓孔（14）内から放射状に多数の金属箔リード（15）（15）…を絶縁性フィルム（13）上に配線し、窓孔（ 14）内に金属箔リードの遊端部（15a）を延在させたものである。また、半導体ペレット（12）は上面の周囲に多数のバンプ電極（12a）（12a）…を形成したものである。この半導体ペレット（12）を窓孔（14）内に配置して、多数のバンプ電極（12a）（12a）…と、窓孔（14）内に延在した多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…とを熱圧着すると中間構体（10）となる。このような中間構体（10）の絶縁性フィルム（13）を半導体ペレット（12）ごとに切断することにより、ＴＡＢリード型半導体装置を得る。

【０００４】ところで、半導体ペレット（12）上の多数のバンプ電極（12a）（12a）…と多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…とを熱圧着するには、図７に示すようなリードボンダが使用される。

【０００５】リードボンダは、熱圧着ポジション（Ｐ）へ間歇送りされたＴＡＢテープ（11 ）の窓孔（14）を昇降動させるテープガイド（１）と、熱圧着ポジション（Ｐ）の上側で昇降動するボンディングツール（２）と、熱圧着ポジション（Ｐ）の下側に配置するステージ（３）とを具備したものである。ステージ（３）は、半導体ペレット（12）を載置するため上面が平坦にされており、また、バンプ電極（ 12a）（12a）…を加熱するためのヒータを内蔵している。ボンディングツール（２）は、多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…を一括して押圧するために、下面が平坦にされており、また、その遊端部（15a）（15a）…を加熱するためのヒータを内蔵している。

【０００６】このようなリードボンダによって、多数のバンプ電極（12a）（12a）…と多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…とは、次のようにして一括して熱圧着される。即ち、半導体ペレット（12）をステージ（３）上に載置して、バンプ電極（12a）（12a）…を加熱するとともに、ＴＡＢテープ（11）を長さ方向に間歇送りする。そして、ＴＡＢテープ（11）の窓孔（14）が熱圧着ポジション（Ｐ）に送られると、テープガイド（１）によってＴＡＢテープ（11）を下降して、窓孔（14）内に半導体ペレット（12）を配置する。すると、多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…と多数のバンプ電極（12a）（12a）…とが接合する。次に、ボンディングツール（２）を下降して、ボンディングツール（２）の下面が多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…を押圧する。この時、ボンディングツール（２）とステージ（３）との間に、多数の金属箔リードの遊端部（15a ）（15a）…と多数のバンプ電極（12a）（12a）…とが挟まれて、両者（15a）（ 15a）…（12a）（12a）…は一括して熱圧着される。そして、ボンディングツール（２）とテープガイド（１）とを上昇させ、ＴＡＢテープ（11）を間歇送りするとともに、次の新たな半導体ペレット（12）をステージ（３）上に載置して、上記動作を繰り返す。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…と多数のバンプ電極（12a）（1 2a）…とは、ボンディングツール（２）の下面が多数の金属箔リードの遊端部（ 15a）（15a）…を均一に押圧することにより、一括して熱圧着される。従って、多数のバンプ電極（12a）（12a）…の頂点を結んだ面である半導体ペレット（12 ）の上面（Ａ）とボンディングツール（２）の下面とが平行でないと、図８に示すように、部分的に金属箔リードの遊端部（15a）とバンプ電極（12a）とが接合せず、その接合していない金属箔リードの遊端部（15a）とバンプ電極（12a）とが熱圧着されなくなる。もし、接合していない金属箔リードの遊端部（15a）がバンプ電極（12a）と接合するまでボンディングツール（２）をさらに下降すると、当初から金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…と接合していたバンプ電極（12a）に大きな荷重が加わり、半導体ペレット（12）にクラックが生じるといった不具合があった。

【０００８】このため、従来では、半導体ペレット（12）の上面（Ａ）とボンディングツール（２）の下面とが平行になるように、ボンディングツール（２）を大小のボルト等によって微調整してから固定するようにしていた。しかし、このような調整は、長時間要して手間がかかるだけでなく、正確に平行にすることが困難であった。

【０００９】そこで、本考案は半導体ペレットの上面とボンディングツールの下面とを容易に平行にして、多数の金属箔リードの遊端部と多数のバンプ電極とを均一に熱圧着できるようにしたリードボンダを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、窓孔を有する絶縁性フィルムに積層した金属箔を窓孔内に延在させて形成したリードの遊端部を、ステージ上に載置され上記窓孔内に配置される半導体ペレットのバンプ電極に、ボンディングツールによって押圧して熱圧着するリードボンダにおいて、上記ステージ上の半導体ペレットを揺動可能に昇降させる昇降機構を具備したことを特徴とするリードボンダを提供する。

【００１１】

【作用】

上記手段によれば、ステージ上に載置された半導体ペレットは昇降機構によって窓孔内に配置される。半導体ペレットの上面が傾斜していると、昇降機構によってステージを傾斜させ、多数のバンプ電極が多数の金属薄リードの遊端部と一括して接合するようにする。

【００１２】

【実施例】

［実施例１］本考案に係る第１の実施例を図１乃至図３を参照しながら説明する。但し、従来と同一部分は同一符号を附して、その説明を省略する。

【００１３】第１の実施例は、ステージ（３）を下記のような昇降機構（20）に設置して揺動させるものである。昇降機構（20）は、水平方向の移動及び回転するＸＹθテーブル（21）上に、空気又は油等の流体を充満する筒状のタンク（22）を載置して、前記タンク（22）の上端部を、中央部にステージ（３）を設置したダイヤフラム（23）にて閉塞したものである。タンク（22）にはパイプ（24）を接続し、タンク（22）内の流体量を変化させる。ダイヤフラム（23）は、例えば、金属等の弾性材を同心円状の波型に形成し、タンク（22）内の流体量が増減すると、ダイヤフラム（23）が平坦な状態と膨出した状態とに変化して、ステージ（３）を昇降させるものである。

【００１４】第１の実施例にかかる昇降機構（20）は以上のように構成され、次に、この昇降機構（20）によって、半導体ペレット（12）の多数のバンプ電極（12a）（12a ）…と、多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…とを熱圧着する方法について説明する。

【００１５】先ず、図１に示すように、熱圧着ポジション（Ｐ）にＴＡＢテープ（11）の窓孔（14）を間歇送りし、窓孔（14）内に延在した多数の金属箔リードの遊端部（ 15a）（15a）…にボンディングツール（２）を当接する。他方、タンク（22）内に所定量の流体を充満し、ダイヤフラム（23）が平坦な状態で、下死点にあるステージ（３）上に半導体ペレット（12）を載置して、多数のバンプ電極（12a）（12a）…を加熱する。多数のバンプ電極（12a）（12a）…と多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…とが接合できるように、ＸＹθテーブル（21）を移動して、半導体ペレット（12）の位置決めを行う。そして、パイプ（24）からタンク（22）内に流体を供給すると、図２に示すように、ダイヤフラム（23）が内側より与圧されて上方に膨出することによりステージ（３）が上昇し、ステージ（３）上に載置されている半導体ペレット（12）がＴＡＢテープ（11）の窓孔（ 14）内に配置される。この時、半導体ペレット（12）の上面（Ａ）が、図３の仮想線に示すように、図示左側のバンプ電極（12a）が高い状態で傾斜していると、先ず、図３の実線に示すように、左側のバンプ電極（12a）が金属箔リードの遊端部（15a）と接合する。一方、図示右側の低いバンプ電極（12a）は、右側の金属箔リードの遊端部（15a）と接合していない。そこで、若干の流体をパイプ（24）からタンク（22）内にさらに供給すると、金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…は、ボンディングツール（２）に当接して固定状態にあり、左側のバンプ電極（12a）が左側の金属箔リード（15）を押し上げようとしても、衝止しているため、左側のバンプ電極（12a）を支点として、ステージ（３）が図示反時計方向に若干揺動するようにダイヤフラム（23）が膨出する。すると、図４に示すように、右側のバンプ電極（12a）も右側の金属箔リードの遊端部（15a）と接合し、多数のバンプ電極（12a）（12a）…と多数の金属箔リードの遊端部（15 a）（15a）…とが全て均一に接合する。このようにして、多数のバンプ電極（12 a）（12a）…と多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…とが、ステージ（３）とボンディングツール（２）とに挟まれた状態となって、確実に熱圧着される。熱圧着が終了すると、テープガイド（１）及びボンディングツール（２）を上昇して、ＴＡＢテープ（11）を間歇送りする。また、タンク（22）内の流体をパイプ（24）から若干排出して、ダイヤフラム（23）を平坦状に戻し、半導体ペレット（12）を排出したステージ（３）を下降する。ステージ（３）が当初の下死点に戻ると、次の半導体ペレット（12）をステージ（３）上に供給し、上記動作を繰り返す。

【００１６】［実施例２］本考案にかかる第２の実施例を図５を参照しながら説明する。但し、従来と同一相当部分は同一符号を附して、その説明を省略する。

【００１７】第２の実施例は、ステージ（３）を下記のような昇降機構（30）に設置して揺動させるものである。昇降機構（30）は、水平方向の移動及び回転するＸＹθテーブル（31）上に３本以上のシリンダ（32）（図５では２本のみ示す）を立設し、そのピストンロッド（32a）がステージ（３）の下面を点接触状態で支承するものである。各シリンダ（32）の後室を連通管（33）によって並列に接続し、一のピストンロッド（32a）に抵抗力が加えられると、その後室内に流体が流入せず、他のシリンダ（32）の後室内に流体が流入し、そのピストンロッド（32a）を伸長するようにする。ピストンロッド（32a）に点接触状態で支承されたテーブルは、いずれかのピストンロッド（32a）が伸長することによって、揺動されるようにしておく。各ピストンロッド（32a）は、ステージ（３）の自重又は前室内に圧縮バネを収納することによって下降するようにしておく。

【００１８】第２の実施例に係る昇降機構（30）は以上のように構成され、半導体ペレット（12）の多数のバンプ電極（12a）（12a）…と、多数の金属箔リードの遊端部（ 15a）（15a）…とを次のようにして熱圧着する。

【００１９】即ち、ＴＡＢテープ（11）の窓孔（14）を熱圧着ポジション（Ｐ）に間歇送りし、その窓孔（14）内に延在している多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a ）…の上面とボンディングツール（２）とを当接する。水平姿勢のステージ（３）上に半導体ペレット（12）を載置して、その半導体ペレット（12）が上記窓孔（14）内に配置されるように、ＸＹθテーブル（31）を移動する。そして、連通管（33）から全てのシリンダ（32）（簡単のため、以下、シリンダ（32）は図示するように左右の２本として説明）の後室へ流体を供給する。すると、左右のピストンロッド（32a）を伸長し、ステージ（３）を水平姿勢のまま上昇させて、半導体ペレット（12）を窓孔（14）内に配置する。半導体ペレット（12）の上面（Ａ）が水平でなく、左側のバンプ電極（12a）が高く、右側のバンプ電極（12a ）が低いと、図３の実線に示すように、先ず、左側のバンプ電極（12a）が金属箔リードの遊端部（15a）と接合し、右側のバンプ電極（12a）は右側の金属箔リードの遊端部（15a）とは接合しない。連通管（33）から左右のシリンダ（32）の後室へ流体を供給しようとしても、左側の金属箔リードの遊端部（15a）は、ボンディングツール（２）に当接して固定状態にあるため、左側のバンプ電極（ 12a）の側に位置する左側のピストンロッド（32a）はこれ以上伸長できずに抵抗力が加わえられる。従って、流体は抵抗力のある左側のシリンダ（32）の後室には流入せず、抵抗力のない右側のシリンダ（32）の後室にのみ流体が流入し、右側のピストンロッド（32a）を伸長させる。すると、図４と同様、ステージ（３）が図示反時計方向に若干揺動し、右側の低いバンプ電極（12a）が右側の金属箔リードの遊端部（15a）と接合する。右側の低いバンプ電極（12a）と金属箔リードの遊端部（15a）とが接合すると、連通管（33）からシリンダ（32）の後室への流体の供給を停止する。すると、半導体ペレット（12）の多数のバンプ電極（12a）（12a）…と多数の金属箔リードの遊端部（15a）（15a）…とが、ステージ（３）とボンディングツール（２）とに均一に挟まれた状態となり、両者（12 a）（12a）…（15a）（15a）…は一括して熱圧着される。熱圧着が完了すると、テープガイド（１）及びボンディングツール（２）を上昇して、ＴＡＢテープ（ 11）を間歇送りする。また、ピストンロッド（32a）を縮退させて、ステージ（３）を熱圧着ポジション（Ｐ）の下方へ移動させて、次の新たな半導体ペレット（12）を載置して、上記動作を繰り返す。

【００２０】

【考案の効果】

本考案によれば、昇降機構によって揺動するステージ上に半導体ペレットを載置することにより、半導体ペレットの全てのバンプ電極が、容易かつ確実に金属箔リードの遊端部と均一に接合し、バンプ電極と金属箔リードの遊端部との均一な熱圧着が確実となるため、ＴＡＢリード型半導体装置の信頼性が向上する。また、ボンディングツールと半導体ペレットの上面とを平行にする調整が不要となり、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係るリードボンダの一部断面正
面図。

【図２】第１の実施例に係るリードボンダの一部断面正
面図。

【図３】第１の実施例に係るリードボンダの要部拡大断
面図。

【図４】第１の実施例に係るリードボンダの要部拡大断
面図。

【図５】第２の実施例に係るリードボンダの一部断面正
面図。

【図６】ＴＡＢリード型半導体装置の中間構体の斜視
図。

【図７】従来のリードボンダを含む一部断面正面図。

【図８】従来のリードボンダによる課題を説明する一部
断面拡大正面図。

【符号の説明】

２ボンディングツール３ステージ 12 半導体ペレット 12a バンプ電極 13 絶縁性フィルム 14 窓孔 15 金属箔リード 15a 金属箔リードの遊端部 20 昇降機構 22 タンク 23 ダイヤフラム 30 昇降機構 32 シリンダ 32a ピストンロッド 33 連通管

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】窓孔を有する絶縁性フィルムに積層した
金属箔を窓孔内に延在させて形成したリードの遊端部
を、ステージ上に載置され上記窓孔内に配置される半導
体ペレットのバンプ電極に、ボンディングツールによっ
て押圧して熱圧着するリードボンダにおいて、上記ステージ上の半導体ペレットを揺動可能に昇降させ
る昇降機構を具備したことを特徴とするリードボンダ。
【請求項２】請求項１記載の昇降機構を、中央部にス
テージを設置したダイヤフラムと、上端部を前記ダイヤ
フラムにて閉塞し、前記ダイヤフラムを内側より与圧し
て上方に膨出させる流体を充満するタンクとで構成した
ことを特徴とするリードボンダ。
【請求項３】請求項１記載の昇降機構を、連通管によ
って接続された３本以上のシリンダにて構成したことを
特徴とするリードボンダ。