JPH11135543A - 半導体製造装置 - Google Patents
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- JPH11135543A JPH11135543A JP29657897A JP29657897A JPH11135543A JP H11135543 A JPH11135543 A JP H11135543A JP 29657897 A JP29657897 A JP 29657897A JP 29657897 A JP29657897 A JP 29657897A JP H11135543 A JPH11135543 A JP H11135543A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置構成の複雑化や生産性の低下を招くこと
なく、互いに対応するインナーリードと電極部とを、均
一でしかも高いボンディング強度をもって接合すること
ができる半導体製造装置を提供する。 【解決手段】 半導体チップ上に形成された複数の電極
部と、各々の電極部に対応してリードフレームＦに形成
された複数本のインナーリードとを、超音波振動を利用
しつつ順に接合する半導体製造装置において、所定の方
向に超音波振動するボンディングツール６を有し、かつ
そのボンディングツール６の振動方向がリードフレーム
Ｆの長手方向Ｘと略平行に設定された第１のボンディン
グヘッドと、所定の方向と直交する方向に超音波振動す
るボンディングツール１０を有し、かつそのボンディン
グツール１０の振動方向がリードフレームＦの短手方向
Ｙと略平行に設定された第２のボンディングヘッドとを
備える。
なく、互いに対応するインナーリードと電極部とを、均
一でしかも高いボンディング強度をもって接合すること
ができる半導体製造装置を提供する。 【解決手段】 半導体チップ上に形成された複数の電極
部と、各々の電極部に対応してリードフレームＦに形成
された複数本のインナーリードとを、超音波振動を利用
しつつ順に接合する半導体製造装置において、所定の方
向に超音波振動するボンディングツール６を有し、かつ
そのボンディングツール６の振動方向がリードフレーム
Ｆの長手方向Ｘと略平行に設定された第１のボンディン
グヘッドと、所定の方向と直交する方向に超音波振動す
るボンディングツール１０を有し、かつそのボンディン
グツール１０の振動方向がリードフレームＦの短手方向
Ｙと略平行に設定された第２のボンディングヘッドとを
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ上に
形成された複数の電極部と、各々の電極部に対応してベ
ース基材に形成された複数本のインナーリードとを接合
する半導体製造装置に関するものである。
形成された複数の電極部と、各々の電極部に対応してベ
ース基材に形成された複数本のインナーリードとを接合
する半導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、各種の半導体チップ（半導体集
積回路）の入出力端子となる電極部から、パッケージ外
部端子への引き出し方式として、金属ワイヤ（金ワイヤ
等）によるボールボンディング方式が採用されている。
一方、近年においては、フィルムキャリアテープを用い
たＴＡＢ(Tape Automated Bonding)方式の組立技術とし
て、インナーリードそのものが金属ワイヤの代わりとな
って半導体チップ上の電極部に直に接合される、いわゆ
るインナーリードボンディングと呼ばれる技術が知られ
ている。
積回路）の入出力端子となる電極部から、パッケージ外
部端子への引き出し方式として、金属ワイヤ（金ワイヤ
等）によるボールボンディング方式が採用されている。
一方、近年においては、フィルムキャリアテープを用い
たＴＡＢ(Tape Automated Bonding)方式の組立技術とし
て、インナーリードそのものが金属ワイヤの代わりとな
って半導体チップ上の電極部に直に接合される、いわゆ
るインナーリードボンディングと呼ばれる技術が知られ
ている。
【０００３】インナーリードボンディング技術には、イ
ンナーリードの本数に無関係に一括接合するギャングボ
ンディング方式と、インナーリードを１本づつ接合する
シングルポイントボンディング方式といった二つの方式
がある。特に、シングルポイントボンディング方式の場
合は、ボンディングの信頼性に優れることから、高い歩
留りが要求される多ピンの半導体製造技術として有効な
手段となっている。
ンナーリードの本数に無関係に一括接合するギャングボ
ンディング方式と、インナーリードを１本づつ接合する
シングルポイントボンディング方式といった二つの方式
がある。特に、シングルポイントボンディング方式の場
合は、ボンディングの信頼性に優れることから、高い歩
留りが要求される多ピンの半導体製造技術として有効な
手段となっている。
【０００４】このシングルポイントボンディング方式で
は、先ず、半導体チップの各々の電極部に対し、これに
対応するインナーリードの先端部を対向状態に近接配置
する。この時点では、既に電極部に対するインナーリー
ドの接合面に、アルミニウム，金などのメッキ処理（ま
たはバンプ形成）がなされている。次に、この状態の下
で、インナーリードの上方からボンディングツールを下
降させる。このとき、ボンディングツールには超音波と
荷重が加えられ、半導体チップには熱が加えられること
で、インナーリードの先端部と半導体チップの電極部と
が超音波熱圧着の原理にて接合される。以降は、同様の
繰り返し作業によって残りのインナーリードが１本づつ
接合されることになる。
は、先ず、半導体チップの各々の電極部に対し、これに
対応するインナーリードの先端部を対向状態に近接配置
する。この時点では、既に電極部に対するインナーリー
ドの接合面に、アルミニウム，金などのメッキ処理（ま
たはバンプ形成）がなされている。次に、この状態の下
で、インナーリードの上方からボンディングツールを下
降させる。このとき、ボンディングツールには超音波と
荷重が加えられ、半導体チップには熱が加えられること
で、インナーリードの先端部と半導体チップの電極部と
が超音波熱圧着の原理にて接合される。以降は、同様の
繰り返し作業によって残りのインナーリードが１本づつ
接合されることになる。
【０００５】ところで一般に、リードフレームは、金属
材料（銅等）を薄く延ばした長尺状をなし、そのフレー
ム内に複数本のインナーリードが形成されている。そし
て、それらのインナーリードの中には、リードフレーム
の長手方向に沿うものと、リードフレームの短手方向に
沿うものとがある。これに対して、シングルポイントボ
ンディングを行う従来の半導体製造装置（ボンダー）で
は、リードフレームの短手方向と平行にボンディングツ
ールが超音波振動しながら、インナーリードを１本づつ
接合するようになっている。
材料（銅等）を薄く延ばした長尺状をなし、そのフレー
ム内に複数本のインナーリードが形成されている。そし
て、それらのインナーリードの中には、リードフレーム
の長手方向に沿うものと、リードフレームの短手方向に
沿うものとがある。これに対して、シングルポイントボ
ンディングを行う従来の半導体製造装置（ボンダー）で
は、リードフレームの短手方向と平行にボンディングツ
ールが超音波振動しながら、インナーリードを１本づつ
接合するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そのため従来において
は、図３に示すように、超音波ホーン３０に取り付けら
れたボンディングツール３１を、前述のようにリードフ
レームの短手方向（図のＹ方向）と平行に超音波振動さ
せると、リードフレームの長手方向（図のＸ方向）に沿
って形成されたインナーリードＬｘは、そのリード幅方
向（図のＹ方向）に超音波振動を受けて半導体チップＣ
の電極部Ｐｘに接合され、リードフレームの短手方向
（図のＹ方向）に沿って形成されたインナーリードＬｙ
は、そのリード長さ方向（図のＸ方向）に超音波振動を
受けて電極部Ｐｙに接合されることから、超音波振動の
加わり方の違いでボンディング強度やボンディング幅に
バラツキが生じていた。
は、図３に示すように、超音波ホーン３０に取り付けら
れたボンディングツール３１を、前述のようにリードフ
レームの短手方向（図のＹ方向）と平行に超音波振動さ
せると、リードフレームの長手方向（図のＸ方向）に沿
って形成されたインナーリードＬｘは、そのリード幅方
向（図のＹ方向）に超音波振動を受けて半導体チップＣ
の電極部Ｐｘに接合され、リードフレームの短手方向
（図のＹ方向）に沿って形成されたインナーリードＬｙ
は、そのリード長さ方向（図のＸ方向）に超音波振動を
受けて電極部Ｐｙに接合されることから、超音波振動の
加わり方の違いでボンディング強度やボンディング幅に
バラツキが生じていた。
【０００７】また近年においては、半導体チップＣの高
集積化に伴ってボンディングピッチがますます狭くなっ
ているため、特に、リードフレームの長手方向Ｘに沿う
インナーリードＬｘ側では、ボンディング時における接
合金属のはみ出し（一般的にはリード幅に対して１０〜
２０％ほど膨らむ）が大きくなって電気的なショート不
良になり易く、歩留りおよび信頼性の低下につながる虞
れがあった。
集積化に伴ってボンディングピッチがますます狭くなっ
ているため、特に、リードフレームの長手方向Ｘに沿う
インナーリードＬｘ側では、ボンディング時における接
合金属のはみ出し（一般的にはリード幅に対して１０〜
２０％ほど膨らむ）が大きくなって電気的なショート不
良になり易く、歩留りおよび信頼性の低下につながる虞
れがあった。
【０００８】そこで従来においては、ボンディング作業
途中に、ボンディング対象部品を９０°回転させるか、
もしくはボンディングツールの向きを９０°回転させる
などして、ボンディングツールの振動方向をインナーリ
ードの長さ方向に合わせながら接合する装置も提示され
ている。
途中に、ボンディング対象部品を９０°回転させるか、
もしくはボンディングツールの向きを９０°回転させる
などして、ボンディングツールの振動方向をインナーリ
ードの長さ方向に合わせながら接合する装置も提示され
ている。
【０００９】しかしながらこの場合は、ボンディング対
象部品またはボンディングツールを回転させるための機
構が別途必要になるため、装置構成の複雑化を招いてし
まうという問題があった。また、ボンディングツールを
安定して超音波振動させるには、それを支持する超音波
ホーンの長さを短する必要があるため、ボンディング作
業領域としては狭い範囲に限定される。したがって、狭
いボンディング作業領域でも完全に納まる程度の小さな
部品しか取り扱うことができず、生産性に優れたリード
フレーム形態を採用できなくなるという問題もあった。
象部品またはボンディングツールを回転させるための機
構が別途必要になるため、装置構成の複雑化を招いてし
まうという問題があった。また、ボンディングツールを
安定して超音波振動させるには、それを支持する超音波
ホーンの長さを短する必要があるため、ボンディング作
業領域としては狭い範囲に限定される。したがって、狭
いボンディング作業領域でも完全に納まる程度の小さな
部品しか取り扱うことができず、生産性に優れたリード
フレーム形態を採用できなくなるという問題もあった。
【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、装置構成の複雑
化や生産性の低下を招くことなく、互いに対応するイン
ナーリードと電極部とを、均一でしかも高いボンディン
グ強度をもって接合することができる半導体製造装置を
提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、装置構成の複雑
化や生産性の低下を招くことなく、互いに対応するイン
ナーリードと電極部とを、均一でしかも高いボンディン
グ強度をもって接合することができる半導体製造装置を
提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、半導体チップ上に形成さ
れた複数の電極部と、各々の電極部に対応して長尺状の
ベース基材に形成された複数本のインナーリードとを、
超音波振動を利用しつつ順に接合する半導体製造装置に
おいて、所定の方向に超音波振動するボンディングツー
ルを有し、かつそのボンディングツールの振動方向がベ
ース基材の長手方向と略平行に設定された第１のボンデ
ィングヘッドと、所定の方向と直交する方向に超音波振
動するボンディングツールを有し、かつそのボンディン
グツールの振動方向がベース基材の短手方向と略平行に
設定された第２のボンディングヘッドとを備えた構成を
採用している。
成するためになされたもので、半導体チップ上に形成さ
れた複数の電極部と、各々の電極部に対応して長尺状の
ベース基材に形成された複数本のインナーリードとを、
超音波振動を利用しつつ順に接合する半導体製造装置に
おいて、所定の方向に超音波振動するボンディングツー
ルを有し、かつそのボンディングツールの振動方向がベ
ース基材の長手方向と略平行に設定された第１のボンデ
ィングヘッドと、所定の方向と直交する方向に超音波振
動するボンディングツールを有し、かつそのボンディン
グツールの振動方向がベース基材の短手方向と略平行に
設定された第２のボンディングヘッドとを備えた構成を
採用している。
【００１２】上記構成からなる半導体製造装置において
は、第１のボンディングヘッドのボンディングツールが
ベース基材の長手方向と略平行に超音波振動し、第２の
ボンディングヘッドのボンディングツールがベース基材
の短手方向と略平行に超音波振動するため、ベース基材
の長手方向に沿って形成されたインナーリードについて
は第１のボンディングヘッドによって接合し、ベース基
材の短手方向に沿って形成されたインナーリードについ
ては第２のボンディングヘッドによって接合することに
より、ボンディング途中でいちいちベース基材を回転さ
せなくても、ベース基材に形成されている全てのインナ
ーリードに対し、それぞれのリード長さ方向に超音波振
動を加えつつ、半導体チップの電極部に接合可能とな
る。
は、第１のボンディングヘッドのボンディングツールが
ベース基材の長手方向と略平行に超音波振動し、第２の
ボンディングヘッドのボンディングツールがベース基材
の短手方向と略平行に超音波振動するため、ベース基材
の長手方向に沿って形成されたインナーリードについて
は第１のボンディングヘッドによって接合し、ベース基
材の短手方向に沿って形成されたインナーリードについ
ては第２のボンディングヘッドによって接合することに
より、ボンディング途中でいちいちベース基材を回転さ
せなくても、ベース基材に形成されている全てのインナ
ーリードに対し、それぞれのリード長さ方向に超音波振
動を加えつつ、半導体チップの電極部に接合可能とな
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明に係
る半導体製造装置の一実施形態を示す斜視図である。図
１においては、二つの支持台１ａ，１ｂが、水平方向に
所定の隙間を隔てた状態で、それぞれ床面に設置されて
いる。また、これら二つの支持台１ａ，１ｂの上には、
その一方から他方にわたってリードフレーム搬送用のレ
ール２が直線状に敷設されている。
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明に係
る半導体製造装置の一実施形態を示す斜視図である。図
１においては、二つの支持台１ａ，１ｂが、水平方向に
所定の隙間を隔てた状態で、それぞれ床面に設置されて
いる。また、これら二つの支持台１ａ，１ｂの上には、
その一方から他方にわたってリードフレーム搬送用のレ
ール２が直線状に敷設されている。
【００１４】一方の支持台１ａの上面には、レール２を
跨ぐようにして略門型の支持プレート３が固定されてい
る。また、支持プレート３の上部内側には、Ｘ軸テーブ
ル４ａ、Ｙ軸テーブル４ｂおよびＺ軸ボックス４ｃをユ
ニット化した移動駆動ユニット４が取り付けられてい
る。このうち、Ｘ軸テーブル４ａは、その可動部がモー
タ駆動によってＸ方向に移動するもので、Ｙ軸テーブル
４ｂは、その可動部がモータ駆動によってＹ方向に移動
するものである。また、Ｚ軸ボックス４ｃは、その可動
部がモータ駆動によってＺ方向（垂直方向）に移動（昇
降）するものである。
跨ぐようにして略門型の支持プレート３が固定されてい
る。また、支持プレート３の上部内側には、Ｘ軸テーブ
ル４ａ、Ｙ軸テーブル４ｂおよびＺ軸ボックス４ｃをユ
ニット化した移動駆動ユニット４が取り付けられてい
る。このうち、Ｘ軸テーブル４ａは、その可動部がモー
タ駆動によってＸ方向に移動するもので、Ｙ軸テーブル
４ｂは、その可動部がモータ駆動によってＹ方向に移動
するものである。また、Ｚ軸ボックス４ｃは、その可動
部がモータ駆動によってＺ方向（垂直方向）に移動（昇
降）するものである。
【００１５】移動駆動ユニット４のＺ軸ボックス４ｃか
らは、図中Ｘ方向（レール２の敷設方向）に沿って棒状
の超音波ホーン５が延出しており、その超音波ホーン５
の先端部にボンディングツール６が垂直に取り付けられ
ている。また、超音波ホーン５の近傍には、画像取込用
のカメラ（ＣＣＤカメラ等）７が下向きに配設されてい
る。以上の移動駆動ユニット４、超音波ホーン５、ボン
ディングツール６およびその周辺部材により、本発明に
係る第１のボンディングヘッドが構成されている。
らは、図中Ｘ方向（レール２の敷設方向）に沿って棒状
の超音波ホーン５が延出しており、その超音波ホーン５
の先端部にボンディングツール６が垂直に取り付けられ
ている。また、超音波ホーン５の近傍には、画像取込用
のカメラ（ＣＣＤカメラ等）７が下向きに配設されてい
る。以上の移動駆動ユニット４、超音波ホーン５、ボン
ディングツール６およびその周辺部材により、本発明に
係る第１のボンディングヘッドが構成されている。
【００１６】この第１のボンディングヘッドにおいて
は、超音波ホーン５の駆動によってボンディングツール
６が図のＸ方向に超音波振動するようになっている。そ
して、そのボンディングツール６の振動方向は、レール
２に沿って搬送されるリードフレームＦの長手方向と略
平行に設定されている。
は、超音波ホーン５の駆動によってボンディングツール
６が図のＸ方向に超音波振動するようになっている。そ
して、そのボンディングツール６の振動方向は、レール
２に沿って搬送されるリードフレームＦの長手方向と略
平行に設定されている。
【００１７】これに対して、もう一方の支持台１ｂの上
面には、レール２の片側に位置するように移動駆動ユニ
ット８が搭載されている。この移動駆動ユニット８は、
上記同様にＸ軸テーブル８ａ、Ｙ軸テーブル８ｂおよび
Ｚ軸ボックス８ｃをユニット化したものである。移動駆
動ユニット８のＺ軸ボックス８ｃからは、図中Ｙ方向
（レール２の敷設方向と直交する方向）に沿って棒状の
超音波ホーン９が延出しており、その超音波ホーン９の
先端部にボンディングツール１０が垂直に取り付けられ
ている。また、超音波ホーン９の近傍には、上記同様に
画像取込用のカメラ１１が下向きに配設されている。以
上の移動駆動ユニット８、超音波ホーン９、ボンディン
グツール１０およびその周辺部材により、本発明に係る
第２のボンディングヘッドが構成されている。
面には、レール２の片側に位置するように移動駆動ユニ
ット８が搭載されている。この移動駆動ユニット８は、
上記同様にＸ軸テーブル８ａ、Ｙ軸テーブル８ｂおよび
Ｚ軸ボックス８ｃをユニット化したものである。移動駆
動ユニット８のＺ軸ボックス８ｃからは、図中Ｙ方向
（レール２の敷設方向と直交する方向）に沿って棒状の
超音波ホーン９が延出しており、その超音波ホーン９の
先端部にボンディングツール１０が垂直に取り付けられ
ている。また、超音波ホーン９の近傍には、上記同様に
画像取込用のカメラ１１が下向きに配設されている。以
上の移動駆動ユニット８、超音波ホーン９、ボンディン
グツール１０およびその周辺部材により、本発明に係る
第２のボンディングヘッドが構成されている。
【００１８】この第２のボンディングヘッドにおいて
は、超音波ホーン９の駆動によってボンディングツール
１０が図のＹ方向に超音波振動するようになっている。
そして、そのボンディングツール１０の振動方向は、レ
ール２に沿って搬送されるリードフレームＦの短手方向
と略平行に設定されている。
は、超音波ホーン９の駆動によってボンディングツール
１０が図のＹ方向に超音波振動するようになっている。
そして、そのボンディングツール１０の振動方向は、レ
ール２に沿って搬送されるリードフレームＦの短手方向
と略平行に設定されている。
【００１９】ちなみに、装置全体の細かな操作や設定変
更等については、支持台１ｂの正面に取り付けられた操
作ボックス１２を介してオペレータにより行われるよう
になっている。また、支持台１ａ，１ｂの間の隙間は、
実際のボンディング作業にあたって第１，第２のボンデ
ィングヘッドが駆動した場合でも、その振動で支持台１
ａ，１ｂ同士が接触しない程度に設定されている。
更等については、支持台１ｂの正面に取り付けられた操
作ボックス１２を介してオペレータにより行われるよう
になっている。また、支持台１ａ，１ｂの間の隙間は、
実際のボンディング作業にあたって第１，第２のボンデ
ィングヘッドが駆動した場合でも、その振動で支持台１
ａ，１ｂ同士が接触しない程度に設定されている。
【００２０】続いて、上記構成からなる半導体製造装置
の動作手順について説明する。先ず、ボンディング対象
となるリードフレームＦは、第２のボンディングヘッド
が搭載されている支持台１ｂに移送され、そこでレール
２に案内されて所定のボンディング位置まで搬送され
る。
の動作手順について説明する。先ず、ボンディング対象
となるリードフレームＦは、第２のボンディングヘッド
が搭載されている支持台１ｂに移送され、そこでレール
２に案内されて所定のボンディング位置まで搬送され
る。
【００２１】次いで、リードフレームＦの上方からカメ
ラ１１で画像を取り込んで、図２（ａ）に示すように、
Ｙ方向に沿うインナーリードＬｙの位置とこれに対応す
る半導体チップＣの電極部Ｐｙの位置を検出し、その検
出結果を基に両者の位置合わせを行う。
ラ１１で画像を取り込んで、図２（ａ）に示すように、
Ｙ方向に沿うインナーリードＬｙの位置とこれに対応す
る半導体チップＣの電極部Ｐｙの位置を検出し、その検
出結果を基に両者の位置合わせを行う。
【００２２】その後、移動駆動ユニット８のＸ軸テーブ
ル８ａおよびＹ軸テーブル８ｂを駆動して超音波ホーン
９を水平二軸方向（Ｘ，Ｙ方向）に適宜移動し、これに
よって最初にボンディングを行おうとするインナーリー
ドＬｙの真上にボンディングツール１０を配置する。
ル８ａおよびＹ軸テーブル８ｂを駆動して超音波ホーン
９を水平二軸方向（Ｘ，Ｙ方向）に適宜移動し、これに
よって最初にボンディングを行おうとするインナーリー
ドＬｙの真上にボンディングツール１０を配置する。
【００２３】続いて、移動駆動ユニット８のＺ軸ボック
ス８ｃを駆動して超音波ホーン９を下降させることによ
り、ボンディングツール１０の先端部（下端部）をイン
ナーリードＬｙに押し付けて、インナーリードＬｙと電
極部Ｐｙとを超音波熱圧着の原理により接合する。
ス８ｃを駆動して超音波ホーン９を下降させることによ
り、ボンディングツール１０の先端部（下端部）をイン
ナーリードＬｙに押し付けて、インナーリードＬｙと電
極部Ｐｙとを超音波熱圧着の原理により接合する。
【００２４】このとき、超音波ホーン９の振動方向はリ
ードフレームＦの短手方向（Ｙ方向）と略平行に設定さ
れ、それと同じ方向にボンディングツール１０も振動し
ているため、ボンディング対象となるインナーリードＬ
ｙには、そのリード長さ方向（Ｙ方向）に超音波振動が
印加されることになる。以後、同様の手順でＹ方向に沿
う残りのインナーリードＬｙを順に電極部Ｐｙに接合し
ていく。
ードフレームＦの短手方向（Ｙ方向）と略平行に設定さ
れ、それと同じ方向にボンディングツール１０も振動し
ているため、ボンディング対象となるインナーリードＬ
ｙには、そのリード長さ方向（Ｙ方向）に超音波振動が
印加されることになる。以後、同様の手順でＹ方向に沿
う残りのインナーリードＬｙを順に電極部Ｐｙに接合し
ていく。
【００２５】これにより、リードフレームＦの短手方向
（Ｙ方向）に沿って形成されたインナーリードＬｙにつ
いては、その幅方向への接合金属のはみ出しを抑えつ
つ、高いボンディング強度をもって電極部Ｐｙに接合す
ることができる。
（Ｙ方向）に沿って形成されたインナーリードＬｙにつ
いては、その幅方向への接合金属のはみ出しを抑えつ
つ、高いボンディング強度をもって電極部Ｐｙに接合す
ることができる。
【００２６】このようにしてリードフレームＦの短手方
向に沿う全てのインナーリードＬｙを半導体チップＣの
電極部Ｐｙに接合し終えたら、続いて、そのリードフレ
ームＦをレール２に沿ってもう一方の支持台１ａ上へと
移送し、その支持台１ａに搭載されている第１のボンデ
ィングヘッド（移動駆動ユニット４）の真下に配置す
る。
向に沿う全てのインナーリードＬｙを半導体チップＣの
電極部Ｐｙに接合し終えたら、続いて、そのリードフレ
ームＦをレール２に沿ってもう一方の支持台１ａ上へと
移送し、その支持台１ａに搭載されている第１のボンデ
ィングヘッド（移動駆動ユニット４）の真下に配置す
る。
【００２７】次いで、リードフレームＦの上方からカメ
ラ７で画像を取り込んで、図２（ｂ）に示すように、Ｘ
方向に沿うインナーリードＬｘの位置とこれに対応する
半導体チップＣの電極部Ｐｘの位置を検出し、その検出
結果を基に両者の位置合わせを行う。
ラ７で画像を取り込んで、図２（ｂ）に示すように、Ｘ
方向に沿うインナーリードＬｘの位置とこれに対応する
半導体チップＣの電極部Ｐｘの位置を検出し、その検出
結果を基に両者の位置合わせを行う。
【００２８】その後、移動駆動ユニット４のＸ軸テーブ
ル４ａおよびＹ軸テーブル４ｂを駆動して超音波ホーン
５を水平二軸方向（Ｘ，Ｙ方向）に適宜移動し、これに
よって最初にボンディングを行おうとするインナーリー
ドＬｘの真上にボンディングツール６を配置する。
ル４ａおよびＹ軸テーブル４ｂを駆動して超音波ホーン
５を水平二軸方向（Ｘ，Ｙ方向）に適宜移動し、これに
よって最初にボンディングを行おうとするインナーリー
ドＬｘの真上にボンディングツール６を配置する。
【００２９】続いて、移動駆動ユニット４のＺ軸ボック
ス４ｃを駆動して超音波ホーン５を下降させることによ
り、ボンディングツール６の先端部（下端部）をインナ
ーリードＬｘに押し付けて、インナーリードＬｘと電極
部Ｐｘとを超音波熱圧着の原理により接合する。
ス４ｃを駆動して超音波ホーン５を下降させることによ
り、ボンディングツール６の先端部（下端部）をインナ
ーリードＬｘに押し付けて、インナーリードＬｘと電極
部Ｐｘとを超音波熱圧着の原理により接合する。
【００３０】このとき、超音波ホーン５の振動方向はリ
ードフレームＦの長手方向（Ｘ方向）と略平行に設定さ
れ、それと同じ方向にボンディングツール６も振動して
いるため、ボンディング対象となるインナーリードＬｘ
には、そのリード長さ方向（Ｘ方向）に超音波振動が印
加されることになる。以後、同様の手順でＸ方向に沿う
残りのインナーリードＬｘを順に電極部Ｐｘに接合して
いく。
ードフレームＦの長手方向（Ｘ方向）と略平行に設定さ
れ、それと同じ方向にボンディングツール６も振動して
いるため、ボンディング対象となるインナーリードＬｘ
には、そのリード長さ方向（Ｘ方向）に超音波振動が印
加されることになる。以後、同様の手順でＸ方向に沿う
残りのインナーリードＬｘを順に電極部Ｐｘに接合して
いく。
【００３１】これにより、リードフレームＦの長手方向
（Ｘ方向）に沿って形成されたインナーリードＬｘにつ
いても、その幅方向への接合金属のはみ出しを抑えつ
つ、高いボンディング強度をもって電極部Ｐｘに接合す
ることができる。
（Ｘ方向）に沿って形成されたインナーリードＬｘにつ
いても、その幅方向への接合金属のはみ出しを抑えつ
つ、高いボンディング強度をもって電極部Ｐｘに接合す
ることができる。
【００３２】ちなみに、接合前のリードフレームＦにつ
いては、支持台１ａに搭載されている第１のボンディン
グヘッドと、支持台１ｂに搭載されている第２のボンデ
ィングヘッドのうち、どちらに先に移送してもかまわな
い。
いては、支持台１ａに搭載されている第１のボンディン
グヘッドと、支持台１ｂに搭載されている第２のボンデ
ィングヘッドのうち、どちらに先に移送してもかまわな
い。
【００３３】このように本実施形態の半導体製造装置に
おいては、互いに直交する水平２軸方向Ｘ，Ｙのうち、
第１のボンディングヘッドはＸ方向に超音波振動するボ
ンディングツール６を備え、第２のボンディングヘッド
はＹ方向に超音波振動するボンディングツール１０を備
えた構成となっているため、従来のようにボンディング
対象部品（リードフレーム等）を回転させたり、ボンデ
ィングヘッドを回転させたりしなくても、リードフレー
ムＦに形成された全てのインナーリードＬｘ，Ｌｙに対
し、それぞれのリード長さ方向Ｘ，Ｙに超音波振動を加
えつつ、半導体チップＣの電極部Ｐｘ，Ｐｙに接合する
ことができる。
おいては、互いに直交する水平２軸方向Ｘ，Ｙのうち、
第１のボンディングヘッドはＸ方向に超音波振動するボ
ンディングツール６を備え、第２のボンディングヘッド
はＹ方向に超音波振動するボンディングツール１０を備
えた構成となっているため、従来のようにボンディング
対象部品（リードフレーム等）を回転させたり、ボンデ
ィングヘッドを回転させたりしなくても、リードフレー
ムＦに形成された全てのインナーリードＬｘ，Ｌｙに対
し、それぞれのリード長さ方向Ｘ，Ｙに超音波振動を加
えつつ、半導体チップＣの電極部Ｐｘ，Ｐｙに接合する
ことができる。
【００３４】これにより、装置構成の複雑化や生産性の
低下を招くことなく、インナーリードＬｘ，Ｌｙと電極
部Ｐｘ，Ｐｙとを均一かつ強固に接合することができ
る。また、インナーリードＬｘ，Ｌｙの双方で、それぞ
れ幅方向への接合金属のはみ出しが少なくなるため、隣
接するインナーリード間での電気的なショートも起こり
難くなる。したがって、歩留りおよび信頼性の向上が図
られる。
低下を招くことなく、インナーリードＬｘ，Ｌｙと電極
部Ｐｘ，Ｐｙとを均一かつ強固に接合することができ
る。また、インナーリードＬｘ，Ｌｙの双方で、それぞ
れ幅方向への接合金属のはみ出しが少なくなるため、隣
接するインナーリード間での電気的なショートも起こり
難くなる。したがって、歩留りおよび信頼性の向上が図
られる。
【００３５】また、リードフレームＦの長手方向（Ｘ方
向）に沿うインナーリードＬｘを第１のボンディングヘ
ッドで接合し、それと別のリードフレームＦの短手方向
（Ｙ方向）に沿うインナーリードＬｙを第２のボンディ
ングヘッドで接合することで、Ｘ，Ｙ方向に沿うインナ
ーリードＬｘ，Ｌｙを実質的に同時進行形式で処理でき
るため、高い生産性が得られる。
向）に沿うインナーリードＬｘを第１のボンディングヘ
ッドで接合し、それと別のリードフレームＦの短手方向
（Ｙ方向）に沿うインナーリードＬｙを第２のボンディ
ングヘッドで接合することで、Ｘ，Ｙ方向に沿うインナ
ーリードＬｘ，Ｌｙを実質的に同時進行形式で処理でき
るため、高い生産性が得られる。
【００３６】さらに、所定の隙間を隔てて設置された別
々の支持台１ａ，１ｂに第１，第２のボンディングヘッ
ドを搭載するようにしたので、ボンディングヘッド相互
間においては、超音波ホーン５，９の駆動に伴う振動の
干渉や、移動駆動ユニット４，８の駆動に伴う振動の伝
わりを有効に阻止することができる。これにより、振動
相互の干渉によるボンディングツール６，１０のブレを
防止することができるため、より安定した状態でインナ
ーリードＬｘ，Ｌｙと電極部Ｐｘ，Ｐｙとを接合するこ
とができる。
々の支持台１ａ，１ｂに第１，第２のボンディングヘッ
ドを搭載するようにしたので、ボンディングヘッド相互
間においては、超音波ホーン５，９の駆動に伴う振動の
干渉や、移動駆動ユニット４，８の駆動に伴う振動の伝
わりを有効に阻止することができる。これにより、振動
相互の干渉によるボンディングツール６，１０のブレを
防止することができるため、より安定した状態でインナ
ーリードＬｘ，Ｌｙと電極部Ｐｘ，Ｐｙとを接合するこ
とができる。
【００３７】なお、上記実施形態においては、リードフ
レームＦに形成されたインナーリードＬｘ，Ｌｙを半導
体チップＣの電極部Ｐｘ，Ｐｙに順に接合する半導体製
造装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、フィルムキャリアテープに形成されたインナーリー
ドを半導体チップの電極部に順に接合する半導体製造装
置にも適用可能である。
レームＦに形成されたインナーリードＬｘ，Ｌｙを半導
体チップＣの電極部Ｐｘ，Ｐｙに順に接合する半導体製
造装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、フィルムキャリアテープに形成されたインナーリー
ドを半導体チップの電極部に順に接合する半導体製造装
置にも適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体製造装置によれば、第１のボンディングヘッドのボン
ディングツールがベース基材の長手方向と略平行に超音
波振動し、第２のボンディングヘッドのボンディングツ
ールがベース基材の短手方向と略平行に超音波振動する
構成になっているため、従来のようにボンディング対象
部品を回転させたり、ボンディングヘッドを回転させた
りしなくても、ベース基材に形成されている全てのイン
ナーリードに対し、それぞれのリード長さ方向に超音波
振動を加えつつ、半導体チップの電極部に接合可能とな
る。これにより、装置構成の複雑化や生産性の低下を招
くことなく、互いに対応するインナーリードと電極部と
を、均一でしかも高いボンディング強度をもって接合す
ることができる。また、各々のインナーリードにおいて
は、その幅方向への接合金属のはみ出しが少なくなるた
め、隣接するインナーリード間での電気的なショート
（短絡）が起きにくくなる。これにより、歩留りおよび
信頼性の向上が図られるとともに、半導体装置の多ピン
化への対応が容易になる。
体製造装置によれば、第１のボンディングヘッドのボン
ディングツールがベース基材の長手方向と略平行に超音
波振動し、第２のボンディングヘッドのボンディングツ
ールがベース基材の短手方向と略平行に超音波振動する
構成になっているため、従来のようにボンディング対象
部品を回転させたり、ボンディングヘッドを回転させた
りしなくても、ベース基材に形成されている全てのイン
ナーリードに対し、それぞれのリード長さ方向に超音波
振動を加えつつ、半導体チップの電極部に接合可能とな
る。これにより、装置構成の複雑化や生産性の低下を招
くことなく、互いに対応するインナーリードと電極部と
を、均一でしかも高いボンディング強度をもって接合す
ることができる。また、各々のインナーリードにおいて
は、その幅方向への接合金属のはみ出しが少なくなるた
め、隣接するインナーリード間での電気的なショート
（短絡）が起きにくくなる。これにより、歩留りおよび
信頼性の向上が図られるとともに、半導体装置の多ピン
化への対応が容易になる。
【図１】本発明に係る半導体製造装置の一実施形態を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】実施形態に係る半導体製造装置の動作手順を説
明する図である。
明する図である。
【図３】従来装置でのインナーリードと電極部の接合状
態を示す図である。
態を示す図である。
１ａ，１ｂ…支持台、４，８…移動駆動ユニット、５，
９…超音波ホーン、６，１０…ボンディングツール、Ｃ
…半導体チップ、Ｆ…リードフレーム、Ｌｘ，Ｌｙ…イ
ンナーリード、Ｐｘ，Ｐｙ…電極部
９…超音波ホーン、６，１０…ボンディングツール、Ｃ
…半導体チップ、Ｆ…リードフレーム、Ｌｘ，Ｌｙ…イ
ンナーリード、Ｐｘ，Ｐｙ…電極部
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体チップ上に形成された複数の電極
部と、各々の電極部に対応して長尺状のベース基材に形
成された複数本のインナーリードとを、超音波振動を利
用しつつ順に接合する半導体製造装置において、 所定の方向に超音波振動するボンディングツールを有
し、かつそのボンディングツールの振動方向が前記ベー
ス基材の長手方向と略平行に設定された第１のボンディ
ングヘッドと、 前記所定の方向と直交する方向に超音波振動するボンデ
ィングツールを有し、かつそのボンディングツールの振
動方向が前記ベース基材の短手方向と略平行に設定され
た第２のボンディングヘッドとを備えたことを特徴とす
る半導体製造装置。 - 【請求項２】 所定の隙間を隔てて横並びに設置された
二つの支持台を具備するとともに、 一方の支持台に前記第１のボンディングヘッドを搭載
し、他方の支持台に前記第２のボンディングヘッドを搭
載してなることを特徴とする請求項１記載の半導体製造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29657897A JPH11135543A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29657897A JPH11135543A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135543A true JPH11135543A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17835364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29657897A Pending JPH11135543A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11135543A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007103872A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Ultrasonic Engineering Co Ltd | ワイヤボンディング装置 |
| JP2018512746A (ja) * | 2015-04-14 | 2018-05-17 | ジェイエムジェイ コリア カンパニー リミテッド | 半導体基板の超音波ウェルディング接合装置 |
| JPWO2020013257A1 (ja) * | 2018-07-11 | 2021-06-24 | 株式会社新川 | ワイヤボンディング装置 |
| WO2022208624A1 (ja) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 平田機工株式会社 | ワイヤボンディング装置 |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP29657897A patent/JPH11135543A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007103872A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Ultrasonic Engineering Co Ltd | ワイヤボンディング装置 |
| JP2018512746A (ja) * | 2015-04-14 | 2018-05-17 | ジェイエムジェイ コリア カンパニー リミテッド | 半導体基板の超音波ウェルディング接合装置 |
| JPWO2020013257A1 (ja) * | 2018-07-11 | 2021-06-24 | 株式会社新川 | ワイヤボンディング装置 |
| WO2022208624A1 (ja) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 平田機工株式会社 | ワイヤボンディング装置 |
| TWI815375B (zh) * | 2021-03-29 | 2023-09-11 | 日商平田機工股份有限公司 | 打線接合裝置 |
| EP4303911A4 (en) * | 2021-03-29 | 2024-05-08 | Hirata Corporation | WIRE CONNECTION DEVICE |
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