JPS61263230A - Pellet attaching method and device - Google Patents

Pellet attaching method and device

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JPS61263230A
JPS61263230A JP10372585A JP10372585A JPS61263230A JP S61263230 A JPS61263230 A JP S61263230A JP 10372585 A JP10372585 A JP 10372585A JP 10372585 A JP10372585 A JP 10372585A JP S61263230 A JPS61263230 A JP S61263230A
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pellet
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chute
package substrate
bonding material
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辰男 杉本
Masakazu Ozawa
小沢 正和
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To perform baking of pellet bonding material and fixing of a lead frame by coating a bonding material on a package substrate, placing a pellet, placing the frame on a sealer coated on the substrate, and heat treating them. CONSTITUTION:A package substrate 2 is conveyed on a chute 4, and polyimide resin 11 of a bonding material is dropped by a dispenser 12 of a bonding material coating mechanism 8 to the substrate 2. When the substrate 2 is moved to a bonding head 9, a pellet 5 is placed on the substrate 2. The substrate 2 is conveyed on the chute 4 to a frame mechanism 10. Here, a lead frame 6 is placed on the substrate 2 by a chuck 40. A low melting point glass is coated in advance as a lead securing material on the substrate 2 t be placed with the frame 2. The substrate 2 is heated by the operation of a cartridge heater 17c buried in the chute zone 4c.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、パッケージ基板にペレットおよびリードフレ
ームを取付けるペレット付工程に適用して有効な技術に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a technique that is effective when applied to a pellet attaching process for attaching pellets and lead frames to a package substrate.

〔背景技術〕[Background technology]

セラミックからなるパッケージ基板へのペレット接合に
際しては金−シリコン共晶法が広く知られている。しか
し、材料である金がコスト高となるため、最近では接合
材としてポリイミド樹脂等からなる樹脂系の接合材を用
いることが知られている。
The gold-silicon eutectic method is widely known for bonding pellets to ceramic package substrates. However, since the material gold is expensive, it has recently become known to use a resin-based bonding material such as polyimide resin as the bonding material.

このような樹脂系接合材によるペレット接合を行うペレ
ット付機としては、パッケージ基板の所定位置に接合材
を塗布してペレットをia置し、加熱条件下で前記接合
材をベータした後、再度加熱してリードフレームを取付
けるものが考えられる。
A pellet attaching machine that performs pellet bonding using such a resin-based bonding material applies the bonding material to a predetermined position on the package substrate, places the pellets at ia, betaens the bonding material under heating conditions, and then heats it again. One possibility is to attach the lead frame.

しかし、上記構造を存するペレット付機では加熱処理が
複数回必要であり、工程が複雑化している。そのため、
半導体装置の製造効率の向上にも限界があることが本発
明者によって明らかにされた。
However, the pelletizing machine having the above structure requires heat treatment multiple times, making the process complicated. Therefore,
The inventors have revealed that there is a limit to the improvement in manufacturing efficiency of semiconductor devices.

さらに、上記のように加熱処理を行う区間が自由に選択
できないペレット付機では、複数の方法によるペレット
接合には対処できず、ペレット付機の使用範囲が限定さ
れてしまうことも同時に本発明者によって明らかにされ
た。
Furthermore, with a pelletizing machine that cannot freely select the heat treatment section as described above, it cannot handle pellet joining using multiple methods, and at the same time, the range of use of the pelletizing machine is limited. revealed by.

なお、ペレット付機の技術として詳しく述べである例と
しては、株式会社工業調査会、昭和59年11月20日
発行「電子材料1984年11月号別冊、超LSI製造
・試験装置ガイドブック」、P108〜P1’13があ
る。
An example of a detailed description of the pelletizing machine technology is "Electronic Materials November 1984 Special Issue, Guidebook for Ultra-LSI Manufacturing and Testing Equipment," published by Kogyo Kenkyukai Co., Ltd., November 20, 1984. There are P108 to P1'13.

[発明の目的] 本発明の目的は、ペレット付は作業を効率的に行うこと
により半導体装置の製造効率を向上させることにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to improve the manufacturing efficiency of semiconductor devices by efficiently performing the pelletizing operation.

本発明の他の目的は、異なる接合方式によるペレット接
合を行うことのできるペレット付機を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a pellet attaching machine that can perform pellet joining using different joining methods.

本発明の前記ならびにその他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明らかになるであろう
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[発明の概要] 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、次の通りである。
[Summary of the Invention] A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、パッケージ基板の所定位置に接合材を被着し
てペレットを載置した後、リードフレームを前記パッケ
ージ基板の所定位置に被着された封止材の上に載置し、
加熱処理を行うことにより、一回の加熱処理でペレット
の接合材のベータと封止材によるリードフレームの固定
を行うことができるため、ペレット付は工程での工程数
を低減して半導体装置の製造効率を向上させることがで
きる。
That is, after applying a bonding material to a predetermined position of the package substrate and placing a pellet thereon, a lead frame is placed on the sealing material applied to a predetermined position of the package substrate,
By performing heat treatment, it is possible to fix the lead frame with the pellet bonding material beta and the sealing material in a single heat treatment, so using pellets reduces the number of steps in the process and improves the quality of semiconductor devices. Manufacturing efficiency can be improved.

また、複数に分割されたシュート区分が各々加熱手段を
備え、前記各シュート区分の加熱のを無を選択可能な構
造とすることにより、シュート上の加熱区分を容易に変
更することができるため、金−シリコン共晶法あるいは
接合材によるペレット接合等のように異なる接合方式に
よるペレット接合を行うことのできるペレット付機を提
供することができる。
In addition, each of the divided chute sections is provided with a heating means, and by having a structure in which heating or no heating of each chute section can be selected, the heating section on the chute can be easily changed. It is possible to provide a pellet attaching machine that can perform pellet bonding using different bonding methods such as the gold-silicon eutectic method or pellet bonding using a bonding material.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例であるペレット付機を示す概
念図、第2図は本実施例のシュート部分を示す断面図で
ある。
[Example] Fig. 1 is a conceptual diagram showing a pelletizing machine which is an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a sectional view showing a chute portion of this embodiment.

本実施例のペレット付機はいわゆるガラス封止型半導体
装置の製造に用いられるバフケージ基板にペレットとリ
ードフレームの取付けを行うペレット付機1である。
The pellet attaching machine of this embodiment is a pellet attaching machine 1 that attaches pellets and lead frames to a buff cage substrate used for manufacturing so-called glass-sealed semiconductor devices.

このペレット付機1は被ボンデイング部材としてのパッ
ケージ基板2を供給するローダ3、前記パッケージ基板
2を搬送するシュート4、そしてペレット5およびリー
ドフレーム6の取付けを完了したパッケージ基板2を収
容するアンローダ7を備えている。
This pelletizing machine 1 includes a loader 3 that supplies a package substrate 2 as a member to be bonded, a chute 4 that conveys the package substrate 2, and an unloader 7 that accommodates the package substrate 2 to which the pellets 5 and lead frame 6 have been attached. It is equipped with

前記ローダ3とアンローダ7を結ぶシュート4の一側部
方向にはローダ3側から順に接合材塗布機構8、ボンデ
ィングヘッド9およびフレーム付機構lOが各々並設さ
れている。
On one side of the chute 4 that connects the loader 3 and unloader 7, a bonding material application mechanism 8, a bonding head 9, and a frame-equipped mechanism 1O are arranged in order from the loader 3 side.

前記接合材塗布機構8はパッケージ基板2の所定位置に
接合材である液状のポリイミド樹脂11を所定量滴下す
るためのディスペンサ12を備えている。
The bonding material applying mechanism 8 includes a dispenser 12 for dropping a predetermined amount of liquid polyimide resin 11 as a bonding material onto a predetermined position of the package substrate 2.

また、ボンディングヘッド9からはシュート4の方向に
ボンディングアーム13が延設されており、そのボンデ
ィングアーム13の先端にはペレット5を真空吸着する
ためのコレット14が取付けられている。
Further, a bonding arm 13 extends from the bonding head 9 in the direction of the chute 4, and a collet 14 for vacuum-chucking the pellets 5 is attached to the tip of the bonding arm 13.

一方、前記シュート4をはさんでボンディングヘッド9
の反対方向にはペレット5の位置補整を行う中間ポケッ
ト15、およびウェハより分割されたペレット5を載置
するXYテーブル16が取付けられている。すなわち、
ペレット5は図示しない搬送アーム等の移送手段によっ
てXYテーブル16から取り出された後、中間ボケッ1
−15で位置補整が行われる。その後、前記ペレット5
はボンディングアーム13のコレフト14に吸着され中
間ポケット15より取り出されてシュート4上を搬送さ
れるパッケージ基板2の所定位置に載置されるようにな
っている。
On the other hand, the bonding head 9 is placed across the chute 4.
In the opposite direction, an intermediate pocket 15 for adjusting the position of the pellet 5 and an XY table 16 for placing the pellet 5 divided from the wafer are attached. That is,
After the pellet 5 is taken out from the XY table 16 by a transport means such as a transport arm (not shown), it is transferred to an intermediate pellet 1.
Position compensation is performed at -15. After that, the pellet 5
is attracted to the core 14 of the bonding arm 13, taken out from the intermediate pocket 15, and placed at a predetermined position on the package substrate 2, which is conveyed on the chute 4.

また、フレーム付機構10はチャック20を有しており
、リードフレーム搬送用シュート(図示せず)により搬
送されてきたリードフレーム6をシュート4上のパッケ
ージ基板2上に載置するようになっている。
Further, the frame attachment mechanism 10 has a chuck 20, and is adapted to place the lead frame 6 conveyed by a lead frame conveyance chute (not shown) onto the package substrate 2 on the chute 4. There is.

ところで、シュート4の内部には第2図に示すようにシ
ュート4の長さ方向に一対のカートリッジヒータ17が
温度センサ18とともに埋設されており、シュート4の
表面を常に所定温度に維持し、シュート4上を通過する
パッケージ基板2が常に所定の温度で加熱できるように
なつている。
By the way, as shown in FIG. 2, a pair of cartridge heaters 17 are buried inside the chute 4 along with a temperature sensor 18 in the length direction of the chute 4, so that the surface of the chute 4 is always maintained at a predetermined temperature. The package substrate 2 passing over the package substrate 4 can be always heated at a predetermined temperature.

また、このカートリッジヒータ17はシュート4上の接
合材塗布区分4a、ペレット付機区分4bおよびリード
供給区分4Cに各々分割された状態で埋設されており、
各々のシュート区分4 a +4b、4cで独立にヒー
タの作動の有無を選択することができるようになってい
る。
Further, this cartridge heater 17 is buried in a state where it is divided into a bonding material application section 4a, a pelletizing machine section 4b, and a lead supply section 4C on the chute 4.
It is possible to independently select whether or not to operate the heater in each of the chute sections 4a, 4b, and 4c.

すなわち、加熱処理を行うシュート区分を自由に選択す
ることができるようになっている。
In other words, it is possible to freely select the chute section on which heat treatment is to be performed.

なお、本実施例のように接合材としてポリイミド樹脂1
1を用いてペレット付けを行う場合には、シュート区分
のうち、リード供給区分4Cのヒータ17cのみを作動
させて、温度制御を行い、他の区分4a、4bのヒータ
17a、17bの作動は停止して常温条件にしておけば
よい。
In addition, as in this example, polyimide resin 1 is used as a bonding material.
1 to attach pellets, among the chute sections, only the heater 17c of the lead supply section 4C is operated to control the temperature, and the operation of the heaters 17a and 17b of the other sections 4a and 4b is stopped. It is best to keep it at room temperature.

次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

まず、ローダ3より供給されたパッケージ基板2はシュ
ート4上を順次搬送され、接合材塗布機構部8のディス
ペンサ12によりパッケージ基板2の所定位置に接合材
であるポリイミド樹脂11が滴下され被着される。
First, the package substrate 2 supplied from the loader 3 is sequentially conveyed on the chute 4, and polyimide resin 11, which is a bonding material, is dropped and adhered to a predetermined position of the package substrate 2 by the dispenser 12 of the bonding material application mechanism section 8. Ru.

次にパッケージ基板2がさらにシュート4上を移送され
ボンディングヘッド9の所までやってくると、中間ポケ
ット15からコレット14の真空吸着により取り出され
たペレット5がパッケージ基板2上の所定位置、すなわ
ち前記のポリイミド樹脂が被着された部位上に載置され
る。
Next, when the package substrate 2 is further transferred on the chute 4 and reaches the bonding head 9, the pellet 5 taken out from the intermediate pocket 15 by the vacuum suction of the collet 14 is placed at a predetermined position on the package substrate 2, that is, the polyimide described above. It is placed on the area covered with resin.

上記のようにしてペレット5の載置されたパッケージ基
板2はさらにシュート4上を搬送され、フレーム付機構
10のところまでやってくる。ここで、チャック20に
よりリードフレーム6がパッケージ基板2の所定位置に
載置される。なお、パッケージ基板2上のリードフレー
ム2がii置されるパッケージ基板部分には予めリード
固定材としての低融点ガラスが塗布されている。
The package substrate 2 on which the pellets 5 are placed as described above is further conveyed on the chute 4 and arrives at the frame attachment mechanism 10. Here, the lead frame 6 is placed at a predetermined position on the package substrate 2 by the chuck 20. Note that a low melting point glass as a lead fixing material is applied in advance to a portion of the package substrate 2 on which the lead frame 2 is placed.

ここで、ペレット5およびリードフレーム6が載置され
たパッケージ基板2はシュート区分4Cの内部に埋設さ
れたカートリッジヒータ17cの作動により加熱される
。この加熱により、接合材であるボリイ返ド樹脂11が
ベータされペレット5がパッケージ基板2に固定される
。また、これと同時に前記ヒータ17Cの加熱により低
融点ガラスも溶融して、この低融点ガラス中にリードフ
レーム6が浸される状態で固定される。
Here, the package substrate 2 on which the pellets 5 and the lead frame 6 are placed is heated by the operation of the cartridge heater 17c buried inside the chute section 4C. By this heating, the boiling resin 11 which is a bonding material is betaened and the pellet 5 is fixed to the package substrate 2. Further, at the same time, the low melting point glass is also melted by heating by the heater 17C, and the lead frame 6 is fixed in a state of being immersed in this low melting point glass.

以上のように、ペレット付およびリードフレーム付の完
了したパッケージ基板2はアンローダに収容されペレッ
ト付工程を完了する。 。
As described above, the package substrate 2 with pellets and lead frames attached thereto is housed in the unloader to complete the pellet attaching process. .

前記パッケージ基板2はこの後、ワイヤボンディング工
程およびキャップの取付けによる封止工程を経て半導体
装置として完成する。
The package substrate 2 is then completed as a semiconductor device through a wire bonding process and a sealing process by attaching a cap.

以上のように、本実施例ではペレット5の固定とリード
フレーム6の固定を一回の加熱処理で行うため、ペレッ
ト付工程の工程数の低減を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the fixation of the pellets 5 and the fixation of the lead frame 6 are performed in a single heat treatment, so that it is possible to reduce the number of steps in the pellet attaching process.

また、本実施例では前記ペレット付機1を樹脂による接
合材を用いて行う場合で説明したが、このペレット付機
1は金−シリコン共晶法によるペレット付にも適用する
ことができる。この場合には全シュート区分にわったっ
てヒータ17による加熱が行われることが必要となるが
、その際には、ペレット付機の各区分4a、4b、4c
のヒータ17 a、  17 b、  l 7 cを全
て作動させ全シュート区分を加熱状態にすることによっ
て上記接合法によるペレット付けも行うことができる。
Further, in this embodiment, the case where the pelletizing machine 1 is used is explained using a bonding material made of resin, but the pelletizing machine 1 can also be applied to pelletizing by the gold-silicon eutectic method. In this case, it is necessary to heat all the chute sections with the heater 17, but in that case, each section 4a, 4b, 4c of the pelletizing machine must be heated.
By activating all the heaters 17a, 17b, and l7c to heat all chute sections, pellet attachment by the above-mentioned joining method can also be performed.

このように本実施例のペレット付機1では、各区分のヒ
ータ17a、17b、17cを適宜選択して作動させる
ことにより、接合法の異なるペレット付にも対処するこ
とができる。
In this manner, the pellet attaching machine 1 of this embodiment can deal with pellet attaching using different bonding methods by appropriately selecting and operating the heaters 17a, 17b, and 17c of each section.

[効果] (1)、パッケージ基板の所定位置に樹脂系の接合材を
被着してペレットを載置した後、リードフレームを前記
パッケージ基板の所定位置に被着された封止材の上に載
置し、加熱処理を行うことにより、一回の加熱処理でペ
レットの接合材のベータと封止材によるリードフレーム
の固定を行うことができるため、工程数を低減して半導
体装置の製造効率を向上させることができる。
[Effects] (1) After applying a resin-based bonding material to a predetermined position on the package substrate and placing the pellet, a lead frame is placed on the sealing material applied to a predetermined position on the package substrate. By placing the pellets in place and performing heat treatment, the lead frame can be fixed with the pellet bonding material beta and the sealing material in a single heat treatment, reducing the number of steps and improving the manufacturing efficiency of semiconductor devices. can be improved.

(2)、複数に分割されたシュート区分が各々加熱手段
を備え、前記各シュート区分の加熱の有無を選択可能な
構造とすることにより、シュート上の加熱区分を容易に
変更することができるため、金−シリコン共晶法あるい
は接合材によるペレット接合等異なる接合方式によるペ
レット接合を行うことのできるペレット付機を提供する
ことができる。
(2) The heating section on the chute can be easily changed by having a structure in which each of the plurality of chute sections is equipped with a heating means and whether or not each chute section is to be heated can be selected. It is possible to provide a pellet attaching machine that can perform pellet bonding using different bonding methods such as the gold-silicon eutectic method or pellet bonding using a bonding material.

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、本発明は前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。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.

たとえば、本実施例では接合材としてポリイミド樹脂を
用いた場合についてのみ説明したが、これに限らず、他
の接合材たとえば銀ベースト等であってもよい。
For example, in this embodiment, only the case where polyimide resin is used as the bonding material has been described, but the present invention is not limited to this, and other bonding materials such as silver base etc. may be used.

〔利用分野] 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
をその利用分野である、いわゆるガラス封止による半導
体装置に適用した場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、たとえばセラミック封止による半
導体装置のペレット付機に適用しても有効な技術である
[Field of Application] In the above description, the invention made by the present inventor was mainly applied to the field of application, which is a so-called glass-sealed semiconductor device, but the invention is not limited to this, for example, ceramic This technology is also effective when applied to a pelletizing machine for semiconductor devices by sealing.

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

第1図は本発明の一実施例であるペレット付機を示す概
念図、 第2図は第1図の実施例のシュート部分を示す断面図で
ある。 ■・・・ペレット付機、2・・・パッケージ基板、3・
・・ローダ、4・・・シュート、4a。 4b、4c・・・シュート区分、5・・・ペレット、6
・・・リードフレーム、7・・・アンローダ、8・・・
接合材塗布機構、9・・・ボンディングヘッド、10・
・・フレーム付[tl  11・・・ポリイミド樹脂、
12・・・ディスペンサ、13・・・ポンディングアー
ム、14・・・コレット、15・・・中間ポケット、1
6・・・XYテーブル、17.17a、17b、17c
・・・ヒータ(カートリッジヒータ)、18・・・温度
センサ、20・・・チャック。 第  1  図 り 第  2  図
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a pelletizing machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a chute portion of the embodiment of FIG. ■...Pellet attaching machine, 2...Package board, 3.
... Loader, 4... Shoot, 4a. 4b, 4c... Shoot division, 5... Pellet, 6
... Lead frame, 7... Unloader, 8...
Bonding material application mechanism, 9... Bonding head, 10.
...with frame [tl 11...polyimide resin,
12...Dispenser, 13...Ponding arm, 14...Collet, 15...Intermediate pocket, 1
6...XY table, 17.17a, 17b, 17c
... Heater (cartridge heater), 18 ... Temperature sensor, 20 ... Chuck. 1st diagram 2nd diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、パッケージ基板にペレットおよびリードフレームの
取付けを行うペレット付方法であって、パッケージ基板
の所定位置に接合材を被着してペレットを載置した後、
リードフレームを前記パッケージ基板の所定位置に被着
された封止材の上に載置し、一回の加熱工程でペレット
の接合材のベークと封止材によるリードフレームの固定
を行うことを特徴とするペレット付方法。 2、ペレットの載置を常温条件下で行うことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のペレット付方法。 3、接合材がポリイミド樹脂であり、封止材が低融点ガ
ラスであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のペレット付方法。 4、パッケージ基板にペレットおよびリードフレームの
取付けを行うペレット付機であって、複数に分割された
シュート区分が各々加熱手段を備え、前記各シュート区
分の加熱の有無を選択可能にしたことを特徴とするペレ
ット付機。 5、加熱手段がシュート内部に埋設されたカートリッジ
ヒータであることを特徴とする特許請求の範囲第4項記
載のペレット付機。
[Claims] 1. A pellet attachment method for attaching a pellet and a lead frame to a package substrate, which comprises: after applying a bonding material to a predetermined position on the package substrate and placing the pellet;
The lead frame is placed on the sealing material applied to a predetermined position of the package substrate, and the pellet bonding material is baked and the lead frame is fixed by the sealing material in a single heating process. Pellet attaching method. 2. The method for attaching pellets according to claim 1, wherein the pellets are placed under room temperature conditions. 3. The pellet attaching method according to claim 1, wherein the bonding material is polyimide resin and the sealing material is low melting point glass. 4. A pellet attaching machine for attaching pellets and lead frames to a package substrate, characterized in that each chute section divided into a plurality of sections is each equipped with a heating means, and it is possible to select whether or not to heat each chute section. Pelletizing machine. 5. The pelletizing machine according to claim 4, wherein the heating means is a cartridge heater embedded inside the chute.
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