JPS61501535A - 集積回路のリードフレーム用把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 集積回路のリードフレーム用ロボットグリッパ技術分野 本発明は、脆弱な目的物が機械的装置によりグリップされ移動されなければなら ない集積回路の自動組立に係る。

背景技術 ばね、液圧等により供給されるグリップ圧にて材料のハンドリングを行うマニピ ユレーショングリッパを使用することが知られている。かかるグリッパはそれら が強すぎる力を及ぼすので薄いシート材料をハンドリングするには適していない 。

薄いシートをハンドリングすることは真空グリッパにて行われることが多いが、 真空装置は充実シートについてしか機能せず、小孔を有するシートには適用でき ない。何故ならば、小孔により真空が維持されることが阻害されるからである。

本発明が解決せんとする問題は真空装置を使用するには多すぎる小孔を有する薄 く脆弱なシートをピックアップし、移動し、解放することである。

発明の開示 本発明は、シートの平面内に実質的な圧力を及ぼすことなく可撓性を有するシー トを機械的にグリップし、シートを整合された位置へ移動し、次いでシートより グリップ取付具を解放する装置に関するものである。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の工程の流れを示す。

第２図は第１図中の工程を一層詳細に示す。

第３Ａ図及び第３Ｂ図は本発明に於て使用されるチップの種々の形態を示す。

第４図は本発明に於て使用されるダイの断面を示す。

第５図はリードフレームの一部分を示す。

第６図はボンディング工程の間にリードフレーム及びダイを保持するのに用いら れる保持器を示す。

第７Ａ図乃至第７Ｃ図は１６ビンダイスに適したリードフレーム設計を示す。

第８Ａ図及び第８Ｂ図はリードフレームのためのグリッパ機構を示す。

発明を実施するための最良の形態 本発明は、集積回路の組立及び検査のためのシステムの他の構成要素と共に開発 された。このシステムの他の特徴は、本願出願人と同一の出願人により本願と同 日付にて出願された他の特許出願の対象である。システム中での本発明の位置付 けを明らかにするため、システム全体の説明が本明細書に含まれている。

バック・エンド組立に用いられる工程の全体的なフローチャートが第１図に示さ れている。第１図に概括的に示されている多数の工程は、検査及び他のデータを 記憶するための計算機と通信して、また時にはそれにより制御されて様々な異な る機械により実行される。

参照符号■を付されているボックスにより表わされている第一の主要な工程では 、“フロント・エンド”又は“バック・エンド”の部分であってよいプロセスが 、全て通常の工程（パッシベーションなどを含む）で完成されたウェーハをイン プットとして受入れ、またチップ回路を保護し且それらを誘電体の頂面を運ばれ る信号から電気的に絶縁するのに十分な厚みを有する誘電体の層を被覆する。

前もってのチップの上の接触パッドから誘電体の頂の上の接触パッドの標準的ア レーへ延びている金属リードのパターンが形成される。標準的アレーは、チップ ・ダイの寸法に拘らず、同一の数のピンを有する全てのチップに対して同一であ る。

ウェーハは次いで主要工程■で探針検査され、探針検査の結果は電気的に、例え ば計碑機内に記憶される。不良チップに対する通常のインク−ドツト・マーキン グシステムは用いられない。

ウェーハは次いで、その後の工程で種々の取付具内に自動的挿入及び方向法めを 可能にする形成のフレーム保持器内の接＠膜の上に接着により取付けられ、また ウェーへの全厚みを通じて切断する自動的ソーイング工程（工程■）で切断され る。

良品のダイスは次いで、回路側を下側にして載せる専用搬送台の中ヘダイを選択 的に突き下げるべくテープを上から押す自動的シーケンス（工程ＩＶ）でウェー ハから取除かれる。能動回路は標準的パッド誘電体及び標準的パッドにより保護 されているので、上記の工程で問題は生じない。

ウェーハ及び押し抜き装置は、ダイスを搬送台の中の正しい位置に置くべく計算 機１１Ｊｔｌｌｌのもとに動かされる。

ダイスは、１８ｏ゛だけ二搬送台“サンドインチ”を回転させる反転操作と雌雄 結合搬送台に移され、こうして第二の搬送台に載るダイスは頂側に接触部を有す る。ダイスの組は好都合な数、例えば１４個のダイスを保持するボンディング取 付具に移される。ローディングが完了すると、取付具内のダイの間隔を整合する リードフレームがはんだ付は取付具内のダイスの上に置かれ、また上側ボンディ ング取付具がボンディング工程の間にリードとパッドとの間の接触を維持するべ く追加される。

ボンディング取付具ははんだを溶融させて中間接続を形成するべく加熱される（ 工程Ｖ）。

ダイスを取付けられたリードフレームは、リードフレームへの中間接続と一緒に ダイをカプセル封じするトランスファ又は射出成形機の中に置かれる（工程Ｖｌ ＞。

モールドされたデバイスのストリップは次いで通常の仕方でトリムされ且成形さ れる（工程Ｖｎ）。

第１図には、以上に列挙した工程を実行する機械と制御計算機との間のデータ通 信が示されている。大抵のデータ通信過程はオプショナルである。データ通信過 程は確かにオペレータυＪＩ［ｌのもとに行われてよく、またデータは手書きさ れてよい。データが自動的に記録され、また以前の過程からのデータが誤りなし に再呼出しされることの利益は当業者に明らかでろう。

第２図には第１図中の工程が一層詳細に示されており、また材料及びデータの流 れが示されいている。この図には、材料をコンテナ内にロードし、またコンテナ を他の位置へ動かす過程が線で示されており、また計算機又は他の記憶装置への 又はそれからのデータの流れが二重矢印で示されている。作業工程への三つのイ ンプットはウェーハ、リードフレーム及びカプセル封じ用のプラスチックである 。二つの再循環ループはそれぞれ、ソーインク及び選択工程の間にウェーハを支 えるのに用いられるフレームと、ボンディング工程の間にリードフレームセグメ ントと整列してダイスの組を維持するのに用いられる位置決め取付具とを含んで いる。

本発明の種々の過程は以下の説明と、本願と同日付にて本願出願人と同一の出願 人により出願された他の特許出願の明ｍｓとに一層詳細に示されている。

標準的接触パッド 第一の主要工程に戻って、例示されている誘電体層は６μ園の厚みで被覆され２ ６０℃以上の温度で硬化されたデュポン２５２５のようなボッイミドである。溶 融ガラス又は他の頂層への接着を改善するためポリイミドの下に窒化物又は他の 層が存在してよい。通常の方法により集積回路内に予め形成されている電気的接 触パッドは、誘電体の頂の上に液体もしくはテープの形態のホトレジストを被覆 し、それを通じて通常の仕方で回路内の金属接触パッドへの通路を腐食除去する ことにより露出される。′バイア（Ｖｉａ）″が、誘電体の表面が到達されるま で金属又は他の導電体で接触孔を満たすことにより形成される。ホトレジストが 剥がされ、また金属の層が任意の方法、例えばスパッタリングによりポリイミド の表面に被覆される。−例では、ポリイミドがバック・スパッタされ、その後に ６００スの１０％チタン＋９０％タングステンとそれに続＜　１０００スの銅及 びチタン−タングステン混合物とがスパッタされ、同時に続いて典型的に３μ馬 の銅がスパッタされた。ホトレジストの第二の層が金属層内に金属リードの組を 郭定するパターンで被覆される。リードは、誘電体を貫通するバイアから、同一 数のリードを有するチップの全てに対して同一のパッド接触部の標準的パッドア レーを有するチップの中心の領域へ到達する。例えば、１６ビン・チップは、そ れがメモリであろうと任意の他の論理デバイスであろうと、０．１２６インチ× ０．１２６インチ＜０．３２ｃｉｘＯ，３２（！ＩＩ）の寸法を有する標準的構 造内で約０．０１６インチＸ０．０１６インチ（０，０４１ｃｍｘ０．０４１ｃ ｍ、）の寸法の同一の標準的バッドアレーを有する。標準的バッドアレーは、そ のリードフレームと共に使用されるべき最小のチップにうまく嵌まるような寸法 にされる。本発明のオプショナル・バージョンは成る特定の目的に対して配置さ れているパッドアレーを用いる。

金属の露出された領域は、９５％のスズ及び５％の鉛の混合物を用いる通常の電 解めっき工程で鉛及びスズの標準的混合物からなるはんだでめっきされる。ホト レジストが剥がされ、また金属層のめつきされた領域が、金属層の残余の望まし くない領域が過酸化水素プラス水酸化アンモニウムとそれに続く過酸化水素の、 はんだを母数しない浴の中で腐食除去される次の工程でエツチング・マスクとし て用いられる。

いま第３Ａ図に示されている形態のチップ３００が残留しており、その中でダイ ３１０はポリイミドの厚い層３２０と、チップの外側の接触領域３３０から標準 的バッドアレー３４０へ通ずる金属線３２６の回路網とを有する。金属線３２６ は以前に用いられたワイヤに比べて低いインダクタンス、大きい熱伝導率及び大 きい強度を有する。

第３Ａ図に示されている例では、第一の接触部とポリイミド層を通るバイアとは 全てチップの周縁に形成されている。この図は、接触領域がチップの周縁に位置 していなければならない以前のワイヤボンディング法に対してレイアウト設計が なされているチップを示す。以前の設計を継続する利点は、新規のレイアウトの 費用の節減と並んで、追加キャパシティが必要とされる時に従来のワイヤボンデ ィング工程を使用し得ることである。しかし、そのためには、標準的パッド工程 に対する追加的な誘電体及び金属化が使用されないことを必要とする。

第３Ｂ図に示されているように、本発明を使用して、任意の好都合な位置に於て 誘電体を通る接触領域を置くことも可能である。これらのリードに対するバイア は、公知の場合のように縁を除外することなく、チップ表面上の種々の位置で出 発するものとして示されている。リード３４８は標準的バッドアレー内に配置さ れているバイアを接続するものとして示されている。リード３４３は、ポリイミ ドの下に横たわるチップのバンシベーション層の頂の上に置かれている（図面に は示されていない）ブリッジを通じてバイアーセクション３４４に接続されてい る。このことは、リードの道筋及び構成要素の配置を決める上での自由度が本発 明により追加されることを示す。

バイア３０５は第３八図中の切欠かれた部分に、リード３２６の一つの端に於け る下側接触領域３０４から上側接触領域３０６へ延びているものとして示されて いる。現在実用されている下側接触パッドは典型的に４ｍ１ｌ　ｘ４ｉＮ（０、 ０１ｃＩＩｘ　Ｑ　、　Ｑ　１ｃｍ）である。このような大きな面積で接触させ ることにより、バイアの形成及び配置並びにリード３２６の配置に対する整列許 容差は典型的に±２１１乃至３ｍ１ｌ　（０，００５ＣＩ乃至０．００８ｃｍ＞ 　であＶ）、従来のワイヤボンディングで用いられている精密工程でのリード接 続に対する±Ｑ、５ｉｉｔ乃至１１ｉ１　（０，００１３ｃｍ乃至０．００２５ ｃｍ）の典型的な許容差よりも遥かに大きい。

バイアを形成し且リードを置く工程は、もし好都合であれば、ホトリトグラフィ 用の標準的機械を用いてフロント−エンド作業で実行されてよい。これらの金属 リードを置く際の位置整列に関する必要条件は通常のフロント−エンド作業より も遥かに厳密でなくてよいので、誘電体及び頂リードのパターンを形成するのに スクリーン印刷のような厚膜技術を用いることが好ましい。典型的に、厚膜技術 による費用はＮ密技術による費用の１／４乃至１／２ですむ。

第３図のポリイミド層３２０は、もしそのすぐ下の酸化物の層に直接に取付けら れるならば、高い信頼性をもって接着しないことが見出されている。ダイの一部 分の断面図が第４図に示されている。この図で基板４−１００はシリコン基板で あり、また開口４−２００は隣接ダイスを隔てる“ストリート″である。ストリ ートの幅は、０．００１インチ（０，００２５ｃｎ＋）の幅を有するダイアモン ド・ソーにより実行される分離工程でソー・カーフに対する空間を許すべく典型 的に１００μｌである。

接触バッド４−０５はその上に郭定された一連の開口を有するものとして示され ている。典型的にアルミニウムであり回路の残部に金属化ストリップ（図示せず ）により接続されているパッド４−０５は、５ｉＯｐプラス燐及び他の添加物の 通常の組成と１μ■の厚みとを有する酸化物４−１０により包囲されている。酸 化物４−１０は頂面６−１５を有し、その上にまずポリイミド層４−５０が直接 に被覆された。初期の検査では、しばしばポリイミド層４−５０（第３図中では 層３２０）の接着が離れ、その結果リードフレームがポリイミドを下側の層から 引き離すという大きな問題が示された。

酸化物４−１０は回路内の頂誘電体層として機能する。

それは、第１７図に示されているように基板及び接触部を被ｉするだけでなく、 回路要素及び金属化部をも被覆する。

回路の能動要素のパッシベーションは、酸化物４−１０が純粋に誘電体として機 能し不活性化層として機能【ノないように、ソース、ドレイン及び能動領域の上 の薄い酸化物によりシリコンＭＯ８ＦＥＴの通常の仕方で行われる。

窒化物層４−２０は、ストリート４−２００が酸化物４−１０を通して基板まで 腐食された後に、０．３μｍの厚みまで通常の仕方で２５０℃の温度に於てプラ ズマにより支援されたＣＶＤ法によりデポジットされている。デュポン２５２５ ポリイミドの層が被覆され、また比較的平らな頂面を生ずるようにスピンされて いる。ストリート４−２００の上の接触部４−０５及び４−５５の上の開口４− ４５はシブレイ（Ｓ　ｈｉｐｌｅｙ）　３１２展開剤のような通常の塩基性溶液 を用いる湿式エツチングにより未硬化ポリイミドを通して開かれている。間口４ −５５及び４−４５の頂に対する典型的な寸法はそれぞれ１００及び８７μ諺で ある。

開口４−４５が開かれた後に、開口４−４０がＣＦ４中のプラズマエツチングに より窒化物層４−２０１．：開かれる。

開口４−４０の典型的な寸法は７５μ樽であり、従って開口４−４０は窒化物層 ４−２０により包囲されており、酸化物層４−１０を露出することはない。

窒化ｖｙＪ層４−２０の頂面４−２５へのポリイミドの接着は表面４−１５への ポリイミドの接着に比べて大きく改善されていることが見出されている。窒化物 ！１４−２０は表面４−１５に於て酸化物に良好に接着する。こうして窒化物１ ｉ４−２０の機能は、バイアに於てだけでなくストリート上のソー・カットに於 ても酸化物層４−１０を全体的に包囲する構造によりポリイミドの接着を改善す ることである。

ボンディング 最終ボンディング工程（第１図中の工程Ｖ及び第２図中のリードフレーム取付具 組立、ボンディング、分解）に対する組立体が第６図に分解図で示されている。

この図に概要を示されている保持器６−１１０は１４個のチップを正しい間隔で 保持するが、そのための受け６−２２５は二つしか図示されていない。受け６− ２２５の上にチップ６−２３０が、またチップの上にリードフレーム５−１００ 内の指状接触部５−１２２、リードフレーム・ストリップ５−１２５の部分、が 置かれている。リードフレームの詳細は後で説明する。カバー６−１２０はリー ドフレーム・ストリップ５−１２５の縁５−１１０を上から押し、この縁は、接 触部先端が僅かに曲げられるようにストリップの外側部分を位置させるべく棚６ −１１２の上に載る。この曲げは、ボンディング工程の間に信頼性の高い接触が 保証されるように、製造工程の間の先端の位置の不可避の変動を補償するべく行 われる。曲げは、設定された大きさだけ棚６−１１２の上にチップ６−２３０の 頂が突出するように受け６−２２５の深さを定めることにより行われる。曲げの 大きさく０．００５インチ乃至０．００フインチ（０゜０１３０１乃至０１０１ ８ｃｍ）は例えば、信頼性の高い接続形成を保証するべく先端位置の正規分布の 標準偏差の数倍である。リードフレーム・ストリップ５−１２５の縁５−１１０ はカバー６−１２０により棚６−１１２の上に押付けられ、従ってまた先端５− １２２はリードのばね定数によりバッドに押付けられる。

本発明に於て使用される一つの典型的なリードフレームが第５図に示されており 、この第５図に於ては各リードフレームの半分が示されている。個々のリードフ レームは、標準的な公知の工程で用いられる正しい熱的特性を有する高価な合金 に比較して安価な銅合金であってよい金属のリボンから型押しされる。リボンの 一方の側のストリップ５−１１０はそれに沿って実際のリードを担持する役割を する。リード５−１２０はソケットへの差込み又は表面取付けに適した形状の外 端５−１２３と、ダイへの取付けのための内側部分５−１２１とを有する。二つ の部分は、ボンディング工程の後で切断されるセグメント５−１２４により継が れる。孔５−１１２がリードフレームを位置決めする際の参照点を与えるべく設 けられている。各リードセグメント５−１２１の端には、標準寸法の平らな接触 領域を形成するべくリードが四分の一円に曲げられる（又は平衡な接触部分を形 成するべく二倍に曲げられる）領ｍ５−１２２が存在する。異なる長さを有する 異なるリードセグメント５−１２１の各々は、はんだ付は工程に対する正しい整 列を与えるべく接触領域５−１２２がダイの上の雌雄結合パッドに均等に押付け られるように実質的に同一のばね定数を与えるような形状にされている。リード ５−１２０はリードフレームリボン製造の先の工程ではんだでスズめっきされて いる。

同一数のピンを有するチップのファミリが誘電体の頂の上に同一の標準的バッド アレーを有することは本システムの有利な特徴であるが、本質的な特徴ではない 。図解のために、異なる寸法の二つのダイス５−１３０及び５−１３２がリード フレームと一緒に示されている。この特徴により、チップの全フッミリに対して リードフレームのリボンを一種類しか必要とせず、在庫費用が顕著に額減される 。

ダイの接触バッド３４２及び先端５−１２２は何れもスズめっきされており、ま た加熱される準備が整っている。

ボンディングは気相リフローはんだ付は技術又は可溶合金をリフローさせるべく 材料を加熱する他の手段により行われる。これらの代替的技術は赤外線加熱、コ ンベヤオープン、高温ガス加熱又はレーザ加熱を含んでいる。気相リフローでは 、はんだ付は温度よりも沸点が高い液体、例えばフロウリナート（Ｆｌｏｕｒｉ ｎｅｒｔ　）　ＦＣ−７１ノような液体がその沸点に保たれている。保持器ｅ− ｉｉｏ及び６−１２０は、整列して保たれているチップ及びリードフレームと共 に、沸点に於ける蒸気で満たされているコンテナ又はオーブンに挿入され、また そこに、はんだが溶融してポンドを形成するべく流動するまで保たれる。加熱サ イクルの典型的な時間は５乃至１５秒である。この沸点は典型的に２２５℃以上 、但し３００℃以下である。対照的に、現在のワイヤボンディング及びダイ取付 は工程は４６０℃までの温度で実行され、また個々に実行される。加熱サイクル の時間を短縮するため、ボンディング取付具は小さい質量と、はんだ継目の周り の蒸気の自由な流れを許す多くの開口とを有していなければならない。保持器６ −１１０及び６−１２０は、図面の複雑さを減するため、解図的に示されている 。

本発明の重要な経済的利点は、リードが全て同時にはんだ付けされることである 。このことは、リードが一つずつボンドされなければならないワイヤボンディン グ技術と対照的である。２８ビン・チップに対するはんだ付は工程の時間が１６ ピン・チップに対する時間よりも長くかがらない。

モールド ボンディング工程の後に、（第１図中の工程ＶＩ［＞、　１４チツプを取付けら れたリードフレーム５−１００が、その周りにプラスチックをモールドしてチッ プのカプセル封じ及び保護を行うべく、トランスファ又は射出成形機内へ置かれ る。モールディング工程は通常の技術及び装置を使用して行われる。リードフレ ームと接触パッドとの間の広い接触領域が標準的に使用されているワイヤボンデ ィング技術に比較して非常に丈夫であり、従ってハンドリングの間の損傷による チップの不良発生率が適かに小さく、またチップが、公知のボンディングの場合 に比べて、大きな速度で、また細心さを必要とせずに、動かされ得ることは本発 明の有利な特徴である。リードが工程中チップから熱を導き去ることも本発明の 有利な特徴である。

カプセル封じされた（まだリードフレーム内にある）ダイスが成形機から取出さ れた後、第２図のオプションルなラベリング工程が実行される。ダイス・アイデ ンティティは最初に探針検査の間に、個々のダイに対するデータが灘定された時 に現われた。そのアイデンティティはウェーハ、テープ・フレーム及びリードフ レーム上のラベルにより保存されており、計算機は必要であればダイ・アイデン ティティをリードフレーム上に記録するべく更新されている。

各チップはレーザ焼印工程又は他の好都合な技術により識別ラベル、検査結果な どを付けられ得る。

余分なプラスチックをリードから取除く“デジャンク（ｄｅｊｕｎｋ）　”工程 もこの時に実行される。

トリム／成形 次に第１図の工程Ｖ■で、チップとリードフレームとの複合体がリボンから分離 され、またリードを正しい整列状態に維持する役割をした間隔セグメント５−１ ２４が切断される。もしリボンが銅又は鋼合金のシートから形成されていれば、 リード全体が一緒に短縮されるように連結部５−１２４などを切断する必要があ る。もしリボンの他のバージョンとして、めっきされた銅リードを頂に形成され ている部分５−１１０及び支えリード５−１２０に対してプラスチック裏当てが 用いられているリボンが使用されるならば、セグメント５−１２４をプラスチッ ク内に維持することは容易であり、またリードを分離することは必要とさ第５図 は、本発明に使用可能なリードフレーム−ダイ間のポンディングの原理の広いバ ージョンを示す目的の原理的な図解である。リードフレームの一層詳細な形態は 第７図に示されており、そのうち第７Ａ図はそれぞれ点１及び２を中心とする二 つのリードフレームを含むリードフレーム・ストリップの一部分の頂面図である 。

図面は、隣接リードフレームの外側部分５−１２３が重なっており（従来の技術 では”相んだ指のように入り込んでいる”）、従ってリードが金属リボンから型 打ち又はエツチングされる時に生ずるスクラップの量を減するという本発明の一 つの有利な特徴のために混雑している。リード５−１２０の闇の距離の半分ずつ リードフレームをずらすことにより部分５−１２３を重ならせることも簡単であ ろうが、その場合には取付具内のチップの位置もずらされなければならず、この ことは取付具にダイをローディングする工程を一層複雑にするであろう。

各１６ピン・リードフレームは四つの象限１０１１０’、２０及び２０′から形 成されている。象限１０及び１０’は中心線７−３に対して鏡１１１関係にあり 、象限２０及び２０′は中心線７−４に対してａｍ関係にある。象限１０と象限 ２０との間の相違点は、連結ストリップから個々のリードの接触バッド５−１２ ２へ延びている指５−１２１のの形状である。四つのリード７−１１乃至７−１ ４及び７−２１乃至７−２４の二つの組が第７Ａ図に、また一層詳細にそれぞれ 第７Ｂ図及び第７Ｃ図に示されている。

リードフレームの一層完全な詳細を示すため、製作図の関連部分が示されている 。位取り点を有する数字は、孔５−１１２の中心を原点とする直角座標系内のイ ンチ（１インチ−２，５４ｃｍ）単位の寸法である。例えば、象限１０の指７− １１は０．２６４１−０．２５３１−０．０１１インチ＜０．０２８ｃｍ＞の幅 を有し、また０、２５３１−０．２４１３−０．０１２インチ（０，０３０ｃｍ ）だけ指１２から隔てられている。

指５−１２１は同一のばね定数を有するものとして設計されており、この実施例 では、指先端５−１２２とパッド３４２との間の信頼性の高い接触を保証するた め、９８１ダインの力に対して０．０２５１１１の振れを生ずる（１１１（０， ００２５ｃｍ＞（１）振し当り１乃至２グラム）。先！５−１２２はｏ、ｏｉｏ インチ（０，０２５ｃｍ）の曲率半径で指５−１２１を曲げることにより形成さ れており、その結果として公称０４０１インチ＜０．０２５ｃｍ）平方の接触先 端が生ずる。

図示されている特定のリードフレームは１６ビンＤ、１、Ｐ、の工業標準に適合 する外側リード５−１２０を有する。材料はめっき前に０．０１０＋０．０００ ５インチ（０，０２５＋０．００１３ｃｌの厚みを有する０ＬＩＮ１９５．３／ ４ハードである。はんだめっきは２００−３５０マイクロインチ（１，５２−８ ，８９μｍ〉の厚みのスズー鉛であり、スズ含有量は８８％と９８％との間、残 余は鉛である。

第１１Ａ図の中心線７−３及び７−４は０．５４０インチ（１，３７ｃｍ）だけ 隔てられており、その結果として７．７５インチ（１９，７Ｃ１１＞の全長を有 する１４１）−ドフレームの組が生じている。

指５−１２１に対する多くの他の設計がこの開示を参考にして当業者により行わ れ得よう。指５−１２１が正確に同一のばね定数を有することは本発明の実施に とって本質的ではな（、かなりの変動が許容され得る。

リードフレームをダイスにボンディングする工程に於ては、リードフレーム・イ ンプットステーションが蓄積されたリードフレームを保持し、それらを下側ポン ディング取付具６−１２０内にてダイスの上方に１４−チップリードフレームを 配置するロボット（図示の実施例に於てはセイコーＰＮ−１００）へ供給する。

ステーションは予めカットされたリードフレームストリップのマガジンであって よく、また切断機構を備えたリードフレームのロールであってよい。マガジンの 実施例の場合には、マガジンはインプットレベルヘシーケンス的に上昇され、予 めカットされたストリップがエアーブラストによりイジェクトされる。

リードフレームのハンドリングには困難な問題がある。

リードフレームは壊れ易く、従来のグリッパにより容易に潰される。゛触覚″セ ンサを有するグリッパが使用され得ようが、それらは高価である。真空リフタは 、１）−ドフレームに多くの開口があるために、使用され得ない。

第８Ａ図及び第８Ｂ図には、リードフレームを持上げ且整列させる役割をする経 済的なグリッピング取付具が示されている。第８Ａ図は分解図であり、また第８ Ｂ図は組立てられた取付具の側面図である。いま第８Ｂ図を参照すると、採用さ れている原理は、グリラビング取付具がさもなければ及ぼすであろう圧力を緩和 プる“バック７ツブーバー　”　８−２２の使用である。力は、グリッパ８−２ ０の間に接続されているものとして示されており、それらを押し離そうとするば ね８−２６から作用する。種々の位置の他のばね又は力を作用する他の方法も使 用され得る。

リードフレーム８−３０はバー８−２２の下側且グリッピング取付具８−２０の 延長ＦＩ５８−２３内のノツチ８−２４の間に配置されている。第１７Ａ図に示 されているように、四つのノツチ、即しグリッピング領域８−２４が存在する。

バー８−２２の底とノツチ８−２４の底との間には公称０９０１５インチ（０， ０３８Ｃ■）の間隙が存在する。

１．１　・−Ｆ　７　Ｌ／　−ム８−３０４０００１０インチ（０，０２５ｃｍ ）の厚みしかないので、０．００５インチ（０゜０１３ｃｍ）の余裕が存在する 。

グリラビング取付具８−２０はコーン８−１４から取付具８−２０に取付けられ ているローラ８−１５に作用する下向き圧力に応答してピボット８−２９の周り を揺動する。

コーン８−１４は例えば精工合から市販されているばね復帰付き空気作動式シリ ンダ８−１０の部分である。ハウジング８−１１は下端にコーン８−１４を有す るシリンダ８−１３を包囲しており、またシリンダ８−１３の軸線より隔置して 腕８−１２に設けられた孔端８−２８を貫通するごボット８−２９を支えている 。各ピボット８−２９の両端を支える四つの孔端８−２８が存在す？）。７、つ 、、ワ８−１１は、図面を見易くするため第８Ａ図に於ては省略されている剛固 な支えを通じてバー８−２２をも支えている。

グリラビング取付具８−２０の運動は第８Ｂ図中に矢印により示されている。

本発明の最も広い形態に於ては、直線運動がグリッパバー８−２０の角方向運動 に変換されることは本発明の実施にとって必ずしも必要ではない。ソレノイドア クチュエータがバックアップバー８−２２の平面に平行にグリッパバー　８−２ ０を変位させるようになっていてもよい。

第８八図中に見られる取付具８−２０内のスロット８−３０は、バックアップ− バー８−２２に留められている支えバー８−３２により支えられているものとし て図面に概要を示されているばね力の作用下にあるプランジャ８−３３に対する 間隙を与える。プランジャ８−３３の機能は、バックアップ−バー８−２２がそ のボンディング取付具への整列ビンにより保持されるのを防止するべく下側ボン ディング取付具６−１１０を押すことである。

二つの整列ビン８−３４が第８Ｂ図中に示されている。

ビン８−３４は、バー８−２２に対してボンディング取付具６−１１０を位置決 めするため、バー８−２２の対角線上の両隅に配置されている。この整列は、ビ ン８−３４が通るリードフレーム内の孔が緩くされているので、リードフレーム をボンディング取付具に対して又はダイスに対して整列させない。その整列は、 リードフレーム内の選択された孔に入る（図面には示されていない）ボンディン グ取付具内のビンにより影響される。ボンディング取付具、リードフレーム及び グリッパの複合体はもちろん、ボンディング取付具内の整列ビンがリードフレー ム内の正しい孔に入る以前に許容範囲内になければならず、それはビン８−３４ のｉ能である。ビン及び孔の正確な位置には常に誤差が存在し、またビン８−３ ４がその雌雄結合孔の中に固着し得る。プランジャ８−３３はボンディング取付 具からのビン８−３４の係合解除を保証するために使用されている。

リードフレーム８−３０は、ビン８−３４が通るリードフレーム内の孔はボンデ ィング取付具内の整列ビンと雌雄結合する四つの孔よりも緩い許容差を有するの で、ボンディング取付具と共に残留する。四つのビンの組合せ及び−屠畜な許容 差は、グリッパが持上げられる時にリードフレーム８−３０が迅速に保持される ことを保証する。

次いで上側ボンディング取付具６−１２０がリードフレームの上方に配置され、 上述の如く良好なボンディング接触がｔｑられるようリードフレームを下方へ押 圧する。図示の実施例に於ては、ボンディング工程中にボンディング取゛付具を 適正な整合状態に１を持すべく、上側取付具及び下側取付貝肉の磁石と磁性材料 との間の磁気的吸引作用が使用される。

完成したボンディング取付具は、熱伝達媒体としてフロウリナートＦＣ−７１を 使用するＨ　Ｔ　ＣＣ０ｒｌ）ＯｒａｔｉｏｎのｆＬ−１２気相加熱システムの 一部であるコンベア上に配置される。ボンディング取付具は十分な加熱を行って 信頼性のあるボンディングを行うよう調節された速度、典型的には蒸気ゾーン内 にて５〜１５秒経過する速度にてシステム内を通過する。

次いでボンディング取付具は分解され、接合されたリードフレームが本発明に従 って構成された他の一つのグリッパにより除去され、リードフレームは上述のモ ールディング工程に付され、ボンディング取付具は再使用すべく戻される。

当業者は上述の実施例とは異なる種々の実施例を容易に実施することができる。

図示の実施例は圧縮空気により駆動されたが、液圧作動又は電気ソレノイドが使 用されてもよい。

グリラビングバーの各サイドに図示の如く二つの小さい爪が設けられてもよく、 各サイドに一つの幅の広い爪が設けられてもよく、各サイドに二つ以上の爪が設 けられてもよい。バックアップバーはリードフレームの長さに沿って延在する連 続的な単一の部材である必要はない。任意の適゛宜な位置に配置された一つ又は 幾つかのストッパが使用されてよい。バックアップバーはグリップされる目的物 に対し垂直方向に近接して配置される必要はない。

ＦＩＧ　７θ ＦＩＧ、７Ｃ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）昭和６０年１１月２２日 １゜特許出願の表示　ＰＣＴ／ＵＳ８５１００４５５２、発明の名称 集積回路のリードフレーム用ロボットグリッパ３、特許出願人 住　所　〒７５００６アメリカ合衆国テキサス州、カーロールトン、ウェスト・ クロスピー・Ｏ−ド　１２１５名　称　モスチック・コーポレイション代表者　 ウォーカー、ロバート・シー 国　籍　アメリカ合衆国 ４、代理人 居　所　〒１０４東京都中央区新川１丁目５番１９号茅場町長岡ビル３階　電話 ５５１−４１７１（１）補正書の翻訳文　１通 請求の範囲 （１〉互いに他に対し垂直であり且グリツビング平面に対し垂直なリニア軸線に 対し垂直な横方向軸線及び長手方向軸線を有するグリッピング平面内にて目的物 をグリップする装置であって、 前記目的物をグリップする第−及び第二の組のグリッパ部材であって、前記長手 方向軸線の両側に配置されており、前記目的物をグリップする閉位置と前記目的 物を解放する開位置とを有する第−及び第二の組のグリッパ部材と、前記グリッ パ部材がある予め定められた横方向距離程近くない距離まで前記長手方向軸線に 近付くよう、前記長手方向軸線に対し垂直な方向への前記グリッパ部材の運動を 制限する手段と、 前記グリッピング平面内に於ては前記横方向軸線に沿って前記グリッパ部材によ り境界が郭定され前記リニア軸線に平行な方向に於ては上部及び下部体積郭定装 置により境界が郭定されたグリッピング体積を郭定すべ（前記予め定められた横 方向距離まで内方へ前記グリッパ部材を移動させる手段と、 前記グリッパ部材を前記予め定められた横方向距離より外方へ移動させて前記目 的物を解放させる手段と、を含む装置にして、 前記下部体積郭定装置は前記第−及び第二の組のグリッパ部材の突出部であり、 これにより前記予め定められた横方向距離よりも小さいある予め定められた小さ い距離まで前記長手方向軸線へ向けて内方へ延在する第−及び第二の組のグリッ パ爪を形成しており、 前記グリッパ部材の運動を制限する前記手段は前記リニア軸線に沿って前記グリ ッピング平面の上方に配置された下面を有する平面状部材であり、これにより前 記グリッピング体積は前記下面と前記突出部と前記グリッパ爪とにより郭定され るよう構成された装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに他に対し垂直であり且グリッピング平面に対し垂直なリニア軸線に 対し垂直な横方向軸線及び長手方向軸線を有する実質的にグリッピング平面内に 配置された薄い可撓性を有する目的物をグリップする装置にして、前記目的物を グリップする第一及び第二の組のグリッパ爪であって、前記長手方向軸線の両側 に配置されており、前記目的物をグリップする閉位置と前記目的物を解放する開 位置とを有する第一及び第二の組のグリッパ爪と、前記グリッパ爪がある予め定 められた横方向距離程近くない距離まで前記長手方向軸線に近付くよう、前記長 手方向軸線に対し垂直な方向への前記グリッパ爪の運動を制限する手段と、 前記グリッピング平面内に於ては前記横方向軸線に沿って前記グリッパ爪により 境界が郭定され前記リニア軸線に平行な方向に於ては上部及び下部体積郭定装置 により境界が郭定されたグリッピング体積を郭定すべく前記予め定められた横方 向距離まで内方へ前記グリッパ爪を移動させる手段と、 前記グリッパ爪を前記予め定められた横方向距離より外方へ移動させて前記目的 物を解放させる手段と、を含む装置。
2. （２）薄い可撓性を有する目的物をグリップする装置にして、 ａ）第一のリニア軸線に沿う二つの方向へリニア運動部材を制御可能に運動させ るリニア運動装置と、ｂ）前記第ーのリニア軸線に沿う運動を第一の横方向軸線 に沿って前第一のリニア軸線に直角にピボット距離だけ前記第一のリニア軸線よ り変位された第一及び第二の平行なピボット軸線を有する第一及び第二のピボツ トの周りの回転運動に変換するピボット装置と、ｃ）第一及び第二のグリッパ領 域に於て前記回転運動を与えるべく前記第一及び第二のピボット軸線に平行に延 在する第一及び第二のグリッパバーであって、前記グリッパ領域は前記第一のリ ニア軸線に垂直な横方向グリッピング平面内に配置されており且前記第一のリニ ア軸線の両側にて前記第一の横方向軸線に沿って前記第一のリニア軸線より等距 離オフセットされた第一及び第二のグリッパバーと、ｄ）前記装置が閉位置にあ る時には前記グリッパ爪が前記グリッパ領域に配置されるよう前記グリッパバー に取付けられた第一及び第二の組のグリッパ爪と、ｅ）前記第一のリニア軸線に 対し垂直に装着されたバックアップバーであって、前記グリッパバーの横方向の 縁が前記閉位置に於ては前記グリッパ爪に係合するような前記第一のリニア軸線 に沿うバー厚さ及び前記第一の横方向軸線に沿う横方向の縁寸法を有し、各グリ ッパ爪は前記バックアップバーの前記横方向の縁を押圧するようになっており、 前記第一のリニア軸線に沿ってある厚さ量だけ下方へ延在し且あるグリッピング 距離だけ前記第一のリニア軸線へ向けて内方へ前記第一の横方向軸線に平行に延 在するダリッバ孔を有しており、これにより前記グリツパバーの下面に近接して 配置され前記厚さ畳よりも小さい厚さを有し前記バーの幅よりも小さく且「前記 バーの幅一前記グリッピング距離」の２倍の値よりも大きい前記第一の横方向軸 線に沿う横方向寸法を有する薄い目的物が前記グリッパ爪により閉込められるよ う構成されたバックアップバーと、ｆ）前記グリッパ爪が前記バックアップバー を越えて外方へ枢動ずる条件により前記第一のリニア運動装置の作動が制限され るようになっていることと、を含む装置。