JPH0722457A - 位置決め装置およびその位置決め装置を組み込んだ半導体デバイス製造装置 - Google Patents
位置決め装置およびその位置決め装置を組み込んだ半導体デバイス製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 位置決めピンによる位置決め孔縁の損傷防
止。 【構成】 テーブル２上に載置された位置決め孔１２が
設けられたリードフレーム等のワーク１に対して、下方
から位置決めピン５が突き上げられる。テーブル２には
位置決めピン５を案内するガイド孔４が設けられてい
る。位置決めピン５はシリンダ１０のロッドで形成され
ている。シリンダ１０には超音波振動装置１４が固定さ
れ、ＯＮ動作によって位置決めピン５を超音波振動１３
させる。テーブル２に位置決めされたワーク１の位置決
め孔１２に対して超音波振動しながら位置決めピン５が
挿入される。位置決め孔１２がずれていても、位置決め
孔１２の縁は位置決めピン５のテーパ部分６によって支
持されかつ超音波振動していることから、位置決め孔１
２の縁は傾斜面に沿って落下して位置決めされる。前記
縁には大きな力が加わらず位置決め孔１２の縁が変形
（損傷）しない。
止。 【構成】 テーブル２上に載置された位置決め孔１２が
設けられたリードフレーム等のワーク１に対して、下方
から位置決めピン５が突き上げられる。テーブル２には
位置決めピン５を案内するガイド孔４が設けられてい
る。位置決めピン５はシリンダ１０のロッドで形成され
ている。シリンダ１０には超音波振動装置１４が固定さ
れ、ＯＮ動作によって位置決めピン５を超音波振動１３
させる。テーブル２に位置決めされたワーク１の位置決
め孔１２に対して超音波振動しながら位置決めピン５が
挿入される。位置決め孔１２がずれていても、位置決め
孔１２の縁は位置決めピン５のテーパ部分６によって支
持されかつ超音波振動していることから、位置決め孔１
２の縁は傾斜面に沿って落下して位置決めされる。前記
縁には大きな力が加わらず位置決め孔１２の縁が変形
（損傷）しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位置決め装置およびその
位置決め装置を組み込んだ半導体デバイス製造装置に関
し、たとえば、半導体デバイスの製造におけるチップボ
ンディング装置，ワイヤボンディング装置等において、
位置決めピンによってリードフレームの位置決めを行う
技術に適用して有効な技術に関する。
位置決め装置を組み込んだ半導体デバイス製造装置に関
し、たとえば、半導体デバイスの製造におけるチップボ
ンディング装置，ワイヤボンディング装置等において、
位置決めピンによってリードフレームの位置決めを行う
技術に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス（ＩＣ，ＬＳＩ等）等の
電子部品のパッケージ形態としては種々の構造のものが
知られているが、その一つの構造として、チップ等の主
要部分をレジンで被った、レジンパッケージ構造が知ら
れている。このパッケージ形態は、パッケージを形成す
る材料がレジンであることから材料費が安く、かつその
製造は量産性に富むトランスファモールド法によること
から製造コストが低廉となる等の効果があり多用されて
いる。
電子部品のパッケージ形態としては種々の構造のものが
知られているが、その一つの構造として、チップ等の主
要部分をレジンで被った、レジンパッケージ構造が知ら
れている。このパッケージ形態は、パッケージを形成す
る材料がレジンであることから材料費が安く、かつその
製造は量産性に富むトランスファモールド法によること
から製造コストが低廉となる等の効果があり多用されて
いる。
【０００３】レジンパッケージ型半導体デバイスは、そ
の製造において金属板をパターニングしたリードフレー
ムが用いられる。リードフレームは半導体素子（チッ
プ）を固定する小さな支持板（タブ）と、このタブの周
囲に内端を臨ませる複数のリードと、前記タブおよびリ
ード等を連結する枠等からなっている。半導体デバイス
の製造にあっては、最初に前記リードフレームのタブの
主面にチップが固定され、その後、チップの各電極とリ
ードの内端とがワイヤで接続される。つぎに、前記チッ
プ，ワイヤ，リード内端等の主要部がレジンでモールド
される。その後、不要となるリードフレームの枠部分等
が切断除去されるとともに、必要ならばリードの成型が
行われ、所望リード構造の半導体デバイスが製造され
る。
の製造において金属板をパターニングしたリードフレー
ムが用いられる。リードフレームは半導体素子（チッ
プ）を固定する小さな支持板（タブ）と、このタブの周
囲に内端を臨ませる複数のリードと、前記タブおよびリ
ード等を連結する枠等からなっている。半導体デバイス
の製造にあっては、最初に前記リードフレームのタブの
主面にチップが固定され、その後、チップの各電極とリ
ードの内端とがワイヤで接続される。つぎに、前記チッ
プ，ワイヤ，リード内端等の主要部がレジンでモールド
される。その後、不要となるリードフレームの枠部分等
が切断除去されるとともに、必要ならばリードの成型が
行われ、所望リード構造の半導体デバイスが製造され
る。
【０００４】ところで、前記リードフレームに対するチ
ップの固定（チップボンディング）、チップの電極とリ
ードとの間のワイヤの接続（ワイヤボンディング）にお
いては、リードフレームの正確な位置決めを必要とす
る。リードフレームの位置決め方式については、たとえ
ば、自動化技術，vol.14 ,No.5（1982），Ｐ49〜Ｐ53に
記載されているように、テーパピン突上げおよびメカニ
カルクランプ式が知られている。
ップの固定（チップボンディング）、チップの電極とリ
ードとの間のワイヤの接続（ワイヤボンディング）にお
いては、リードフレームの正確な位置決めを必要とす
る。リードフレームの位置決め方式については、たとえ
ば、自動化技術，vol.14 ,No.5（1982），Ｐ49〜Ｐ53に
記載されているように、テーパピン突上げおよびメカニ
カルクランプ式が知られている。
【０００５】なお、リードフレームについては、日経Ｂ
Ｐ社発行「日経マイクロデバイス」1988年８月号、同年
８月１日発行、Ｐ54〜Ｐ60に記載されている。この文献
には厚さ０．１ｍｍあるいは０．１５ｍｍのリードフレ
ームについてのプレス加工について記載されている。
Ｐ社発行「日経マイクロデバイス」1988年８月号、同年
８月１日発行、Ｐ54〜Ｐ60に記載されている。この文献
には厚さ０．１ｍｍあるいは０．１５ｍｍのリードフレ
ームについてのプレス加工について記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】半導体デバイスの小型
・薄型化の要請によって、その製造に用いるリードフレ
ームも０．１５ｍｍ，０．１ｍｍと薄型化している。半
導体デバイスの製造におけるチップボンディング，ワイ
ヤボンディング，トランスファモールドにおいては、リ
ードフレームに設けた孔に先端が円錐形となる位置決め
ピンを挿入して位置決めを行う手法が採用されている。
位置決めピンをリードフレームの位置決め孔に挿入する
機構では、設定されたリードフレームの位置のずれが大
きい場合、位置決めピンを挿入した際、リードフレーム
の位置が修正されずに位置決め孔の縁が位置決めピンに
よって変形して盛り上がってしまうことがあることが、
本発明者によってあきらかにされた。
・薄型化の要請によって、その製造に用いるリードフレ
ームも０．１５ｍｍ，０．１ｍｍと薄型化している。半
導体デバイスの製造におけるチップボンディング，ワイ
ヤボンディング，トランスファモールドにおいては、リ
ードフレームに設けた孔に先端が円錐形となる位置決め
ピンを挿入して位置決めを行う手法が採用されている。
位置決めピンをリードフレームの位置決め孔に挿入する
機構では、設定されたリードフレームの位置のずれが大
きい場合、位置決めピンを挿入した際、リードフレーム
の位置が修正されずに位置決め孔の縁が位置決めピンに
よって変形して盛り上がってしまうことがあることが、
本発明者によってあきらかにされた。
【０００７】すなわち、本来、位置決めピンに対して位
置決め孔がずれている場合、位置決めピンの上昇（接
近）に伴う位置決めピンの先端の円錐形部分（テーパ部
分）の作用によって、位置決め孔の縁が位置決めピンの
テーパ部分を滑るようになることから、リードフレーム
が横方向に移動して位置決めピンに位置決め孔が一致す
るようになる。しかし、リードフレームの厚さが薄くな
り、位置決め孔周縁の機械的強度が低下しているため、
時としてリードフレームの動きが悪くなり、位置決め孔
周縁が損傷してしまう。位置決め孔の周囲が盛り上がっ
たものは、その後の工程において、この盛り上がり部分
が各所に引っ掛かり、円滑な搬送やローディング・アン
ローディング等が行えなくなる。
置決め孔がずれている場合、位置決めピンの上昇（接
近）に伴う位置決めピンの先端の円錐形部分（テーパ部
分）の作用によって、位置決め孔の縁が位置決めピンの
テーパ部分を滑るようになることから、リードフレーム
が横方向に移動して位置決めピンに位置決め孔が一致す
るようになる。しかし、リードフレームの厚さが薄くな
り、位置決め孔周縁の機械的強度が低下しているため、
時としてリードフレームの動きが悪くなり、位置決め孔
周縁が損傷してしまう。位置決め孔の周囲が盛り上がっ
たものは、その後の工程において、この盛り上がり部分
が各所に引っ掛かり、円滑な搬送やローディング・アン
ローディング等が行えなくなる。
【０００８】本発明の目的は、リードフレーム等ワーク
の位置決め孔周縁を損傷させることなく位置決めピンに
よってワークを高精度に位置決めする技術を提供するこ
とにある。本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらか
になるであろう。
の位置決め孔周縁を損傷させることなく位置決めピンに
よってワークを高精度に位置決めする技術を提供するこ
とにある。本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらか
になるであろう。
【０００９】
【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簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明の半導体デバイス
製造装置であるワイヤボンディング装置においては、ワ
ークであるリードフレームをテーブルに載置した後、位
置決めピンを上昇させてリードフレームにあらかじめ設
けた位置決め孔に挿入させてリードフレームの位置決め
を行う構造となっているが、前記位置決めピンを位置決
め孔に挿入する際、前記位置決めピンが超音波振動しな
がら位置決め孔に挿入するように、位置決めピンを超音
波振動させる超音波発振装置が設けられた構造となって
いる。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明の半導体デバイス
製造装置であるワイヤボンディング装置においては、ワ
ークであるリードフレームをテーブルに載置した後、位
置決めピンを上昇させてリードフレームにあらかじめ設
けた位置決め孔に挿入させてリードフレームの位置決め
を行う構造となっているが、前記位置決めピンを位置決
め孔に挿入する際、前記位置決めピンが超音波振動しな
がら位置決め孔に挿入するように、位置決めピンを超音
波振動させる超音波発振装置が設けられた構造となって
いる。
【００１０】
【作用】上記した手段によれば、本発明のワイヤボンデ
ィング装置は、位置決めピンを超音波振動させた状態で
リードフレームの位置決め孔に挿入することから、位置
決めピンに対してずれている位置決め孔も、位置決めピ
ンの先端が位置決め孔に挿入しさえすれば、位置決めピ
ン先端のテーパ部分の作用と超音波振動によって位置決
め孔の周縁部分は確実にテーパ部分を滑り落ちるように
なり、リードフレームの位置決めが高精度で行えるよう
になる。この際、リードフレームの位置決め孔の周縁に
は大きな力が加わらないことから、位置決め孔の周縁の
損傷が防止できることになる。
ィング装置は、位置決めピンを超音波振動させた状態で
リードフレームの位置決め孔に挿入することから、位置
決めピンに対してずれている位置決め孔も、位置決めピ
ンの先端が位置決め孔に挿入しさえすれば、位置決めピ
ン先端のテーパ部分の作用と超音波振動によって位置決
め孔の周縁部分は確実にテーパ部分を滑り落ちるように
なり、リードフレームの位置決めが高精度で行えるよう
になる。この際、リードフレームの位置決め孔の周縁に
は大きな力が加わらないことから、位置決め孔の周縁の
損傷が防止できることになる。
【００１１】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例による位置決め装
置における位置決めピンによるリードフレーム位置決め
開始状態を示す断面図、図２は同じく位置決めピンによ
って位置決めされたリードフレームを示す断面図、図３
は本発明の一実施例による半導体デバイス製造における
ワイヤボンディング装置の要部を示す断面図、図４は本
発明のワイヤボンディング装置におけるワークであるリ
ードフレームを示す平面図、図５は本発明の位置決め装
置を利用してチップボンディング，ワイヤボンディング
が行われたリードフレームを示す平面図、図６は本発明
の位置決め装置を利用して製造された半導体デバイスを
示す断面図である。
て説明する。図１は本発明の一実施例による位置決め装
置における位置決めピンによるリードフレーム位置決め
開始状態を示す断面図、図２は同じく位置決めピンによ
って位置決めされたリードフレームを示す断面図、図３
は本発明の一実施例による半導体デバイス製造における
ワイヤボンディング装置の要部を示す断面図、図４は本
発明のワイヤボンディング装置におけるワークであるリ
ードフレームを示す平面図、図５は本発明の位置決め装
置を利用してチップボンディング，ワイヤボンディング
が行われたリードフレームを示す平面図、図６は本発明
の位置決め装置を利用して製造された半導体デバイスを
示す断面図である。
【００１２】本発明の位置決め装置は、図１に示すよう
に、フレーム状のワーク１がテーブル２上に載置され
る。また、ワーク１の上方には部分的にワーク押さえ３
が配置されている。前記テーブル２にはガイド孔４が設
けられ、このガイド孔４には下方から位置決めピン５が
挿入されている。位置決めピン５の上端、すなわち先端
は円錐形となり、テーパ部分６を有している。位置決め
ピン５は空圧あるいは油圧からなるシリンダ１０のロッ
ドで形成され、このシリンダ１０のＯＮ動作によって上
方に前進し、ＯＦＦ動作で後退するようになっている。
また、前記ワーク押さえ３には、前記テーパ部分６の先
端が衝突しないように逃げ孔１１が設けられている。
に、フレーム状のワーク１がテーブル２上に載置され
る。また、ワーク１の上方には部分的にワーク押さえ３
が配置されている。前記テーブル２にはガイド孔４が設
けられ、このガイド孔４には下方から位置決めピン５が
挿入されている。位置決めピン５の上端、すなわち先端
は円錐形となり、テーパ部分６を有している。位置決め
ピン５は空圧あるいは油圧からなるシリンダ１０のロッ
ドで形成され、このシリンダ１０のＯＮ動作によって上
方に前進し、ＯＦＦ動作で後退するようになっている。
また、前記ワーク押さえ３には、前記テーパ部分６の先
端が衝突しないように逃げ孔１１が設けられている。
【００１３】一方、前記ワーク１には、前記位置決めピ
ン５が挿入される位置決め孔１２が設けられている。ま
た、前記シリンダ１０には、超音波振動１３を起こす超
音波発振装置１４が取り付けられている。したがって、
この超音波発振装置１４のＯＮ動作によって前記シリン
ダ１０および位置決めピン５は超音波振動１３する。こ
のような位置決めピン５と位置決め孔１２の組み合わせ
は、ワーク１の平面ＸＹ方向の位置決めを行なうため
に、図示はしないが少なくとも２組設けられている。
ン５が挿入される位置決め孔１２が設けられている。ま
た、前記シリンダ１０には、超音波振動１３を起こす超
音波発振装置１４が取り付けられている。したがって、
この超音波発振装置１４のＯＮ動作によって前記シリン
ダ１０および位置決めピン５は超音波振動１３する。こ
のような位置決めピン５と位置決め孔１２の組み合わせ
は、ワーク１の平面ＸＹ方向の位置決めを行なうため
に、図示はしないが少なくとも２組設けられている。
【００１４】前記位置決め装置１５においては、テーブ
ル２上にワーク１が設定された後、シリンダ１０がＯＮ
動作する。また、シリンダ１０のＯＮ動作に同期して超
音波発振装置１４もＯＮ動作する。したがって、ガイド
孔４内に案内されて上昇する位置決めピン５は，超音波
振動１３しながら上昇して位置決め孔１２に挿入する。
前記ワーク１の設定時、位置決めピン５に対してワーク
１の位置決め孔１２がずれている（ずれ量ｅ）場合、図
１の二点鎖線に示すように、位置決めピン５のテーパ部
分６が位置決め孔１２の縁に接触する。この結果、ワー
ク１は上方に突き上げられるが、位置決めピン５の先端
のテーパ部分６によって支持は傾斜面であることと、支
持体である位置決めピン５が超音波振動１３しているこ
とから、位置決め孔１２の縁部分はテーパ部分６に沿っ
て確実にずり落ち、ワーク１は矢印に示すように左側に
動き、位置決め孔１２の縁に大きな力が作用しなくな
り、図２に示すように位置決めピン５は位置決め孔１２
内に円滑かつ確実に挿入されるようになる。したがっ
て、位置決めピン５に対する位置決め孔１２の位置が高
精度に規定されることになる。また、このような２組の
位置決め装置１５によって、ワーク１は高精度な位置決
めが達成されることになる。
ル２上にワーク１が設定された後、シリンダ１０がＯＮ
動作する。また、シリンダ１０のＯＮ動作に同期して超
音波発振装置１４もＯＮ動作する。したがって、ガイド
孔４内に案内されて上昇する位置決めピン５は，超音波
振動１３しながら上昇して位置決め孔１２に挿入する。
前記ワーク１の設定時、位置決めピン５に対してワーク
１の位置決め孔１２がずれている（ずれ量ｅ）場合、図
１の二点鎖線に示すように、位置決めピン５のテーパ部
分６が位置決め孔１２の縁に接触する。この結果、ワー
ク１は上方に突き上げられるが、位置決めピン５の先端
のテーパ部分６によって支持は傾斜面であることと、支
持体である位置決めピン５が超音波振動１３しているこ
とから、位置決め孔１２の縁部分はテーパ部分６に沿っ
て確実にずり落ち、ワーク１は矢印に示すように左側に
動き、位置決め孔１２の縁に大きな力が作用しなくな
り、図２に示すように位置決めピン５は位置決め孔１２
内に円滑かつ確実に挿入されるようになる。したがっ
て、位置決めピン５に対する位置決め孔１２の位置が高
精度に規定されることになる。また、このような２組の
位置決め装置１５によって、ワーク１は高精度な位置決
めが達成されることになる。
【００１５】つぎに、本発明の位置決め装置が半導体デ
バイス製造装置であるワイヤボンディング装置に適応さ
れた例について説明する。図３は本発明のワイヤボンデ
ィング装置の概要を示す断面図である。ワイヤボンディ
ング装置は、同図に示すように、図示しないベース上に
ガイドレール構造のテーブル２が設けられている。この
テーブル２はワークであるリードフレーム１６の両側を
それぞれ支持する構造となっている。図示はしないがこ
のテーブル２の一端にはローダが設けられ、他端にはア
ンローダが設けられている。そして、前記ローダのマガ
ジンから送り出されたリードフレーム１６を、図示しな
いフレームフィーダによって順次テーブル２に沿って間
欠的に移動させるようになっている。ワイヤボンディン
グステーションでワイヤボンディングが終了したリード
フレーム１６は、前記フレームフィーダによってアンロ
ーダに送られマガジンに収容される。
バイス製造装置であるワイヤボンディング装置に適応さ
れた例について説明する。図３は本発明のワイヤボンデ
ィング装置の概要を示す断面図である。ワイヤボンディ
ング装置は、同図に示すように、図示しないベース上に
ガイドレール構造のテーブル２が設けられている。この
テーブル２はワークであるリードフレーム１６の両側を
それぞれ支持する構造となっている。図示はしないがこ
のテーブル２の一端にはローダが設けられ、他端にはア
ンローダが設けられている。そして、前記ローダのマガ
ジンから送り出されたリードフレーム１６を、図示しな
いフレームフィーダによって順次テーブル２に沿って間
欠的に移動させるようになっている。ワイヤボンディン
グステーションでワイヤボンディングが終了したリード
フレーム１６は、前記フレームフィーダによってアンロ
ーダに送られマガジンに収容される。
【００１６】一方、前記テーブル２の内方には、ヒート
プレート２１が設けられている。このヒートプレート２
１は図示しないカートリッジヒータを挿入したヒートブ
ロック２２が配設されている。したがって、前記ヒート
ブロック２２はカートリッジヒータによって加熱された
ヒートブロック２２によって加熱され、ワイヤボンディ
ングが行なわれるリードフレーム１６におけるタブ２３
およびリード２４の内端部分を所定温度に加熱するよう
になっている。前記タブ２３上には半導体チップ２５
が、図６に示すように接合材４７を介して固定され、ワ
イヤボンディングの第１ボンディング点となる図示しな
い電極部分も所望温度に加熱されることになる。
プレート２１が設けられている。このヒートプレート２
１は図示しないカートリッジヒータを挿入したヒートブ
ロック２２が配設されている。したがって、前記ヒート
ブロック２２はカートリッジヒータによって加熱された
ヒートブロック２２によって加熱され、ワイヤボンディ
ングが行なわれるリードフレーム１６におけるタブ２３
およびリード２４の内端部分を所定温度に加熱するよう
になっている。前記タブ２３上には半導体チップ２５
が、図６に示すように接合材４７を介して固定され、ワ
イヤボンディングの第１ボンディング点となる図示しな
い電極部分も所望温度に加熱されることになる。
【００１７】ここで、ワークとなるリードフレーム１６
について説明する。半導体デバイスの製造においては、
図４に示すリードフレーム１６が使用される。リードフ
レーム１６は、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍの厚さのＦｅ
−Ｎｉ系合金あるいはＣｕ合金等からなる金属板をエッ
チングまたは精密プレスによってパターニングすること
によって形成される。リードフレーム１６は複数の単位
リードパターンを一方向に直列に並べた形状となってい
る。単位リードパターンは、一対の平行に延在する外枠
２６と、この一対の外枠２６を連結しかつ外枠２６に直
交する方向に延在する一対の内枠２７とによって形成さ
れる枠２９内に形成されている。この枠２９の中央に
は、矩形状のタブ（支持体）２３が配設されている。ま
た、前記枠２９の四隅の支持片部３０からは細いタブ吊
りリード３１が延在し、その先端で前記タブ２３の四隅
をそれぞれ支持している。
について説明する。半導体デバイスの製造においては、
図４に示すリードフレーム１６が使用される。リードフ
レーム１６は、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍの厚さのＦｅ
−Ｎｉ系合金あるいはＣｕ合金等からなる金属板をエッ
チングまたは精密プレスによってパターニングすること
によって形成される。リードフレーム１６は複数の単位
リードパターンを一方向に直列に並べた形状となってい
る。単位リードパターンは、一対の平行に延在する外枠
２６と、この一対の外枠２６を連結しかつ外枠２６に直
交する方向に延在する一対の内枠２７とによって形成さ
れる枠２９内に形成されている。この枠２９の中央に
は、矩形状のタブ（支持体）２３が配設されている。ま
た、前記枠２９の四隅の支持片部３０からは細いタブ吊
りリード３１が延在し、その先端で前記タブ２３の四隅
をそれぞれ支持している。
【００１８】また、前記リード２４は、前記隣合う支持
片部３０間に亘って設けられた細いダム３２と交差する
パターンとなっている。そして、このダム３２によって
各リード２４はその途中を支持されている。前記ダム３
２はレジンモールド時、溶けたレジンの流出を阻止する
ダムとして、また強度部材として作用する。なお、前記
外枠２６の両側にはガイド孔３３が設けられている。こ
れらガイド孔３３は、リードフレーム１６の移送や位置
決めのガイドとして利用される。たとえば、図において
は、単位リードパターンの中心に対応する一側のガイド
孔３３が位置決め孔１２として使用され、他側の端ガイ
ド孔３３がリードフレームの回転方向の位置を決める位
置決め孔１２として使用される。このようなリードフレ
ーム１６は、チップボンディング装置によって前記タブ
２３に半導体チップ２５が固定される。その後、このリ
ードフレーム１６はワイヤボンディングされる。
片部３０間に亘って設けられた細いダム３２と交差する
パターンとなっている。そして、このダム３２によって
各リード２４はその途中を支持されている。前記ダム３
２はレジンモールド時、溶けたレジンの流出を阻止する
ダムとして、また強度部材として作用する。なお、前記
外枠２６の両側にはガイド孔３３が設けられている。こ
れらガイド孔３３は、リードフレーム１６の移送や位置
決めのガイドとして利用される。たとえば、図において
は、単位リードパターンの中心に対応する一側のガイド
孔３３が位置決め孔１２として使用され、他側の端ガイ
ド孔３３がリードフレームの回転方向の位置を決める位
置決め孔１２として使用される。このようなリードフレ
ーム１６は、チップボンディング装置によって前記タブ
２３に半導体チップ２５が固定される。その後、このリ
ードフレーム１６はワイヤボンディングされる。
【００１９】他方、ワイヤボンディング装置の前記テー
ブル２の一側にはワイヤボンディング機構が設けられて
いる。このワイヤボンディング機構は、ＸＹテーブル３
５と、前記ＸＹテーブル３５上に設けられる本体３６
と、この本体３６から延在するアーム３７およびボンデ
ィングアーム３９と、前記アーム３７の先端に取り付け
られた認識カメラ４０と、前記ボンディングアーム３９
の先端に取り付けられたボンディングツール４１とから
なっている。また、本発明のワイヤボンディング装置
は、超音波熱圧着式となっていることから、前記ボンデ
ィングツール４１は筒状のキャピラリとなっている。
ブル２の一側にはワイヤボンディング機構が設けられて
いる。このワイヤボンディング機構は、ＸＹテーブル３
５と、前記ＸＹテーブル３５上に設けられる本体３６
と、この本体３６から延在するアーム３７およびボンデ
ィングアーム３９と、前記アーム３７の先端に取り付け
られた認識カメラ４０と、前記ボンディングアーム３９
の先端に取り付けられたボンディングツール４１とから
なっている。また、本発明のワイヤボンディング装置
は、超音波熱圧着式となっていることから、前記ボンデ
ィングツール４１は筒状のキャピラリとなっている。
【００２０】本発明のワイヤボンディング装置は、位置
決め装置１５を有している。この位置決め装置１５は、
図３の左側部分に位置し、空圧または油圧で制御される
シリンダ１０を有している。このシリンダ１０のロッド
はそのまま位置決めピン５となり、先端（上端）は円錐
形のテーパ部分６となっている。また、前記テーブル２
には前記位置決めピン５を案内するガイド孔４が設けら
れている。このガイド孔４はテーブル２に支持されるリ
ードフレーム１６の位置決め孔１２と一致するようにな
っている。前記位置決めピン５がシリンダ１０のＯＮ動
作によって上昇する際、テーブル２上に位置決め載置さ
れたリードフレーム１６の位置決め孔１２に位置決めピ
ン５の先端のテーパ部分６が入る。フレームフィーダに
よるリードフレーム１６の位置決めは、位置決めピン５
の先端が位置決め孔１２に入る程度の精度とはなってい
る。また、テーブル２の上方に位置するフレーム押さえ
１７には、前記位置決めピン５が衝突しないように逃げ
孔１１が設けられている。さらに、前記シリンダ１０に
は超音波発振装置１４が取り付けられ、超音波発振装置
１４のＯＮ動作によって位置決めピン５を超音波振動１
３させるようになっている。
決め装置１５を有している。この位置決め装置１５は、
図３の左側部分に位置し、空圧または油圧で制御される
シリンダ１０を有している。このシリンダ１０のロッド
はそのまま位置決めピン５となり、先端（上端）は円錐
形のテーパ部分６となっている。また、前記テーブル２
には前記位置決めピン５を案内するガイド孔４が設けら
れている。このガイド孔４はテーブル２に支持されるリ
ードフレーム１６の位置決め孔１２と一致するようにな
っている。前記位置決めピン５がシリンダ１０のＯＮ動
作によって上昇する際、テーブル２上に位置決め載置さ
れたリードフレーム１６の位置決め孔１２に位置決めピ
ン５の先端のテーパ部分６が入る。フレームフィーダに
よるリードフレーム１６の位置決めは、位置決めピン５
の先端が位置決め孔１２に入る程度の精度とはなってい
る。また、テーブル２の上方に位置するフレーム押さえ
１７には、前記位置決めピン５が衝突しないように逃げ
孔１１が設けられている。さらに、前記シリンダ１０に
は超音波発振装置１４が取り付けられ、超音波発振装置
１４のＯＮ動作によって位置決めピン５を超音波振動１
３させるようになっている。
【００２１】このようなワイヤボンディング装置におい
ては、リードフレーム１６はローダからテーブル２上に
送り出されるとともに、フレームフィーダによって順次
間欠的に移動する。リードフレーム１６において、ワイ
ヤボンディングを必要とする箇所、すなわち半導体チッ
プ２５の図示しない電極（ワイヤ接続部：第１ボンディ
ング部）およびリード２４の内端表面部分（ワイヤ接続
部：第２ボンディング部）等のボンディング実施領域
は、順次ワイヤボンディングステーションに位置する。
ては、リードフレーム１６はローダからテーブル２上に
送り出されるとともに、フレームフィーダによって順次
間欠的に移動する。リードフレーム１６において、ワイ
ヤボンディングを必要とする箇所、すなわち半導体チッ
プ２５の図示しない電極（ワイヤ接続部：第１ボンディ
ング部）およびリード２４の内端表面部分（ワイヤ接続
部：第２ボンディング部）等のボンディング実施領域
は、順次ワイヤボンディングステーションに位置する。
【００２２】このリードフレーム１６の移送において
は、フレームフィーダによって位置決めが行なわれ、前
記ガイド孔４上にリードフレーム１６の所定のガイド孔
３３によって構成される位置決め孔１２が位置する。つ
ぎに、前記位置決め装置１５が動作し、位置決めピン５
を超音波振動１３させながら上昇し、前記位置決め孔１
２内に位置決めピン５を挿入させる。フレームフィーダ
による位置決めが行なわれていることから、位置決めピ
ン５の先端のテーパ部分６は確実に位置決め孔１２に入
る。また、位置決めピン５に対して、位置決め孔１２が
一致することは稀であり、多くの場合はわずかにずれが
生じている。しかし、位置決めピン５の先端がテーパ部
分６となっていることと、位置決めピン５が超音波振動
１３することから、傾斜面で支持されている位置決め孔
１２の縁部分は傾斜面に沿って落下し、位置決め孔１２
は位置決めピン５に正確に挿入される。図では一組の位
置決め装置１５しか示してないが、実際には二組の位置
決め装置１５が配設されている。したがって、リードフ
レーム１６の２箇所の位置決め孔１２に対してそれぞれ
位置決めピン５が挿入されて位置決めがされることか
ら、リードフレーム１６は所望の状態に位置決めされる
ことになる。
は、フレームフィーダによって位置決めが行なわれ、前
記ガイド孔４上にリードフレーム１６の所定のガイド孔
３３によって構成される位置決め孔１２が位置する。つ
ぎに、前記位置決め装置１５が動作し、位置決めピン５
を超音波振動１３させながら上昇し、前記位置決め孔１
２内に位置決めピン５を挿入させる。フレームフィーダ
による位置決めが行なわれていることから、位置決めピ
ン５の先端のテーパ部分６は確実に位置決め孔１２に入
る。また、位置決めピン５に対して、位置決め孔１２が
一致することは稀であり、多くの場合はわずかにずれが
生じている。しかし、位置決めピン５の先端がテーパ部
分６となっていることと、位置決めピン５が超音波振動
１３することから、傾斜面で支持されている位置決め孔
１２の縁部分は傾斜面に沿って落下し、位置決め孔１２
は位置決めピン５に正確に挿入される。図では一組の位
置決め装置１５しか示してないが、実際には二組の位置
決め装置１５が配設されている。したがって、リードフ
レーム１６の２箇所の位置決め孔１２に対してそれぞれ
位置決めピン５が挿入されて位置決めがされることか
ら、リードフレーム１６は所望の状態に位置決めされる
ことになる。
【００２３】前記位置決め装置１５による位置決めの
際、リードフレーム１６が０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍと
薄く機械的強度が小さくとも、前記位置決めピン５は超
音波振動１３した状態でテーパ部分６を位置決め孔１２
の縁に接触させるようになるため、リードフレーム１６
も追従して超音波振動１３する。したがって、位置決め
孔１２の縁はまくれ上がる（盛り上がる）ような損傷は
発生しなくなる。これによって、以後の工程でのリード
フレーム１６の搬送，ローディング・アンローディング
も順調に行なわれるようになる。
際、リードフレーム１６が０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍと
薄く機械的強度が小さくとも、前記位置決めピン５は超
音波振動１３した状態でテーパ部分６を位置決め孔１２
の縁に接触させるようになるため、リードフレーム１６
も追従して超音波振動１３する。したがって、位置決め
孔１２の縁はまくれ上がる（盛り上がる）ような損傷は
発生しなくなる。これによって、以後の工程でのリード
フレーム１６の搬送，ローディング・アンローディング
も順調に行なわれるようになる。
【００２４】つぎに、ワイヤボンディング機構を動作さ
せ、ボンディングツール４１によって半導体チップ２５
の電極とリード２４の内端とをワイヤ４２で接続する。
リードフレーム１６は前記位置決め装置１５によって高
精度に位置決めされていることから、図４に示すよう
に、ずれのないワイヤボンディングが行なえることにな
る。
せ、ボンディングツール４１によって半導体チップ２５
の電極とリード２４の内端とをワイヤ４２で接続する。
リードフレーム１６は前記位置決め装置１５によって高
精度に位置決めされていることから、図４に示すよう
に、ずれのないワイヤボンディングが行なえることにな
る。
【００２５】ワイヤボンディングが終了したリードフレ
ーム１６は常用のモールド（トランスファモールド）技
術によってパッケージ４５が形成される。パッケージ４
５は、図６に示すように、タブ２３，半導体チップ２
５，リード２４の内端部分，ワイヤ４２等を被う。
ーム１６は常用のモールド（トランスファモールド）技
術によってパッケージ４５が形成される。パッケージ４
５は、図６に示すように、タブ２３，半導体チップ２
５，リード２４の内端部分，ワイヤ４２等を被う。
【００２６】つぎに、不要となるリードフレーム部分は
切断除去され、リード２４の成形が行われる。図６は完
成された半導体デバイス４６を示す断面図である。半導
体デバイス４６は、外観的には矩形体のパッケージ４５
と、このパッケージ４５の周囲から突出するリード２４
とからなっている。また、前記パッケージ４５内の中央
にはタブ２３が位置するとともに、このタブ２３上には
ＩＣ等からなる半導体チップ２５が固定されている。ま
た、前記半導体チップ２５の図示しない電極と前記パッ
ケージ４５内に位置するリード２４の内端部分は金線等
からなる導電性のワイヤ４２によって電気的に接続され
ている。この実施例では、パッケージ４５から突出する
リード２４は成形されてガルウイング型となっている。
切断除去され、リード２４の成形が行われる。図６は完
成された半導体デバイス４６を示す断面図である。半導
体デバイス４６は、外観的には矩形体のパッケージ４５
と、このパッケージ４５の周囲から突出するリード２４
とからなっている。また、前記パッケージ４５内の中央
にはタブ２３が位置するとともに、このタブ２３上には
ＩＣ等からなる半導体チップ２５が固定されている。ま
た、前記半導体チップ２５の図示しない電極と前記パッ
ケージ４５内に位置するリード２４の内端部分は金線等
からなる導電性のワイヤ４２によって電気的に接続され
ている。この実施例では、パッケージ４５から突出する
リード２４は成形されてガルウイング型となっている。
【００２７】
（１）本発明の位置決め装置は、先端が円錐状となるテ
ーパ部分を有する位置決めピンを、超音波振動させてワ
ークであるリードフレームの位置決め孔に挿入させるこ
とから、位置決めピンに対して位置決め孔がずれていて
も、位置決めピンの先端が位置決め孔に入った状態で
は、位置決め孔の縁がテーパ部分（傾斜面）に支持され
るとともに、位置決めピンが超音波振動していることか
ら、リードフレームは動き易くなって、位置決め孔の縁
部分は傾斜面に沿って落下し、位置決め孔に位置決めピ
ンが確実に挿入されることになるという効果が得られ
る。
ーパ部分を有する位置決めピンを、超音波振動させてワ
ークであるリードフレームの位置決め孔に挿入させるこ
とから、位置決めピンに対して位置決め孔がずれていて
も、位置決めピンの先端が位置決め孔に入った状態で
は、位置決め孔の縁がテーパ部分（傾斜面）に支持され
るとともに、位置決めピンが超音波振動していることか
ら、リードフレームは動き易くなって、位置決め孔の縁
部分は傾斜面に沿って落下し、位置決め孔に位置決めピ
ンが確実に挿入されることになるという効果が得られ
る。
【００２８】（２）上記（１）により、本発明の位置決
め装置は位置決め孔に位置決めピンを挿入させる際、超
音波振動が位置決めピンに加えられていることから、位
置決めピンが接触するリードフレームも振動するため、
リードフレームが動き易くなり、位置決め孔の縁に位置
決めピンによる大きな力が加わり難くなり、位置決め孔
の縁がまくれ上がる（盛り上がる）ような損傷は受け難
くなるという効果が得られる。
め装置は位置決め孔に位置決めピンを挿入させる際、超
音波振動が位置決めピンに加えられていることから、位
置決めピンが接触するリードフレームも振動するため、
リードフレームが動き易くなり、位置決め孔の縁に位置
決めピンによる大きな力が加わり難くなり、位置決め孔
の縁がまくれ上がる（盛り上がる）ような損傷は受け難
くなるという効果が得られる。
【００２９】（３）本発明の位置決め装置を組み込んだ
ワイヤボンディング装置は、高精度な位置決めが行える
位置決め装置を２組有していることから、リードフレー
ムの位置決めも高精度に行え、確実なワイヤボンディン
グが行えるという効果が得られる。
ワイヤボンディング装置は、高精度な位置決めが行える
位置決め装置を２組有していることから、リードフレー
ムの位置決めも高精度に行え、確実なワイヤボンディン
グが行えるという効果が得られる。
【００３０】（４）上記（１）〜（３）により、本発明
によれば、位置決め孔の縁を損傷させることなくワーク
であるリードフレームを位置決めピンによって高精度に
位置決めできるという相乗効果が得られる。
によれば、位置決め孔の縁を損傷させることなくワーク
であるリードフレームを位置決めピンによって高精度に
位置決めできるという相乗効果が得られる。
【００３１】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、本発明は上記実施例に
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、たとえば、
位置決め装置において位置決めピンの前進動作をさせる
機構は他のものであってもよい。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
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、たとえば、
位置決め装置において位置決めピンの前進動作をさせる
機構は他のものであってもよい。
【００３２】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背景となった利用分野である半導体
デバイスの製造におけるワイヤボンディング技術に適用
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、たとえば、半導体デバイスの製造におけるチッ
プボンディングやトランスファモールド時等リードフレ
ームの高精度位置決め技術などに適用できる。本発明は
少なくとも機械的強度の小さいフレーム状のワークを位
置決め孔と位置決めピンによって位置決めする技術には
適用できる。
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
デバイスの製造におけるワイヤボンディング技術に適用
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、たとえば、半導体デバイスの製造におけるチッ
プボンディングやトランスファモールド時等リードフレ
ームの高精度位置決め技術などに適用できる。本発明は
少なくとも機械的強度の小さいフレーム状のワークを位
置決め孔と位置決めピンによって位置決めする技術には
適用できる。
【図１】本発明の一実施例による位置決め装置における
位置決めピンによるリードフレーム位置決め開始状態を
示す断面図である。
位置決めピンによるリードフレーム位置決め開始状態を
示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例による位置決め装置における
位置決めピンによって位置決めされたリードフレームを
示す断面図である。
位置決めピンによって位置決めされたリードフレームを
示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例による半導体デバイス製造に
おけるワイヤボンディング装置の要部を示す断面図であ
る。
おけるワイヤボンディング装置の要部を示す断面図であ
る。
【図４】本発明のワイヤボンディング装置におけるワー
クであるリードフレームを示す平面図である。
クであるリードフレームを示す平面図である。
【図５】本発明の位置決め装置を利用してチップボンデ
ィング，ワイヤボンディングが行われたリードフレーム
を示す平面図である。
ィング，ワイヤボンディングが行われたリードフレーム
を示す平面図である。
【図６】本発明の位置決め装置を利用して製造された半
導体デバイスを示す断面図である。
導体デバイスを示す断面図である。
１…ワーク、２…テーブル、３…ワーク押さえ、４…ガ
イド孔、５…位置決めピン、６…テーパ部分、１０…シ
リンダ、１１…逃げ孔、１２…位置決め孔、１３…超音
波振動、１４…超音波発振装置、１５…位置決め装置、
１６…リードフレーム、１７…フレーム押さえ、２１…
ヒートプレート、２２…ヒートブロック、２３…タブ、
２４…リード、２５…半導体チップ、２６…外枠、２７
…内枠、２９…枠、３０…支持片部、３１…タブ吊りリ
ード、３２…ダム、３３…ガイド孔、３５…ＸＹテーブ
ル、３６…本体、３７…アーム、３９…ボンディングア
ーム、４０…認識カメラ、４１…ボンディングツール、
４２…ワイヤ、４５…パッケージ、４６…半導体デバイ
ス、４７…接合材。
イド孔、５…位置決めピン、６…テーパ部分、１０…シ
リンダ、１１…逃げ孔、１２…位置決め孔、１３…超音
波振動、１４…超音波発振装置、１５…位置決め装置、
１６…リードフレーム、１７…フレーム押さえ、２１…
ヒートプレート、２２…ヒートブロック、２３…タブ、
２４…リード、２５…半導体チップ、２６…外枠、２７
…内枠、２９…枠、３０…支持片部、３１…タブ吊りリ
ード、３２…ダム、３３…ガイド孔、３５…ＸＹテーブ
ル、３６…本体、３７…アーム、３９…ボンディングア
ーム、４０…認識カメラ、４１…ボンディングツール、
４２…ワイヤ、４５…パッケージ、４６…半導体デバイ
ス、４７…接合材。
Claims (3)
- 【請求項１】 位置決め孔を有するワークを支持するテ
ーブルと、前記ワークの位置決め孔に挿入される先端が
円錐形となる位置決めピンとを有するワークの位置を修
正する位置決め装置であって、前記位置決めピンを超音
波振動させる超音波発振装置を有していることを特徴と
する位置決め装置。 - 【請求項２】 位置決め孔を有するリードフレームを支
持するテーブルと、前記ワークの位置決め孔に挿入され
る位置決めピンとからなる位置決め装置を有する半導体
デバイス製造装置であって、前記位置決めピンを超音波
振動させる超音波発振装置を有していることを特徴とす
る半導体デバイス製造装置。 - 【請求項３】 前記リードフレームのタブには半導体チ
ップが固定され、この半導体チップの電極とリードの内
端がワイヤで接続されることを特徴とする請求項２記載
の半導体デバイス製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5158609A JPH0722457A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 位置決め装置およびその位置決め装置を組み込んだ半導体デバイス製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5158609A JPH0722457A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 位置決め装置およびその位置決め装置を組み込んだ半導体デバイス製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722457A true JPH0722457A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15675452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5158609A Pending JPH0722457A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 位置決め装置およびその位置決め装置を組み込んだ半導体デバイス製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722457A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003066175A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Nagase Integrex Co Ltd | ワーク載置台 |
| JP2006250648A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Yamaha Corp | 物理量センサの製造方法及びボンディング装置 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP5158609A patent/JPH0722457A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003066175A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Nagase Integrex Co Ltd | ワーク載置台 |
| JP2006250648A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Yamaha Corp | 物理量センサの製造方法及びボンディング装置 |
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