JPS6329526A - ペレツトボンダ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ペレットボンダに適用して特に有効な技術に
関するもので、たとえば、半導体装置の製造工程におい
て、パッケージ面あるいはタブにペレットを装着するペ
レットボンダに利用して有効な技術に関するものである
。

〔従来の技術〕

ペレットボンダについては、たとえば株式会社工業調査
会、昭和５７年１１月１５日発行、１９８２年別冊１電
子材料１９８３年版、超ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブ
ック−１Ｐ１５８〜Ｐ１６０に記載されている。

本発明者は、上記ペレットボンダの接晋剤塗古技術につ
いて検討した。以下は、公知とされた技術ではないが、
本発明者によって検討された技術であり、その用要は次
の通りである。

すなわち、銀ペースト等の接着剤を用いてペレットを取
付ける場合には、まずパッケージ、’：、１１の取付面
において複数の点状にペーストを被着させた後に、コレ
ット等の治具を用いて単導体ペレットを該取付面上に載
！し、さるにスクラブ動作を印加する。このスクラブ動
作により単導体ペレットの裏面と取付面とがペースト層
を介して密着状官となる。この状態で所定の加熱（キュ
ア）を行い、ペーストを硬化させることにより半導体ペ
レットの取付を完了するものである。

ところで、上記接着剤の被着に際してはシリンジに充填
された液状のペーストをノズルを介して所定部位に被着
させることが知られている。このノズルとしては、装着
されるペレットの大形化にともない、同時に複数の点に
ペーストを塗布することのできるいわゆるマルチノズル
が使用されてきている。当該マルチノズルの構造は、ノ
ズル本体の先端に複数本たとえば６〜８本のニードルピ
ンがマトリクス状に垂設されており、このニードルピン
の配列はペレットのサイズおよび塗布量等により予め定
められている。すなわち、各ニードルピンの先端からペ
ーストを同時に取付面に対して吐出させて１回のノズル
のワークでペーストの塗布を完了できる構造となってい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上言己ノズル構造にあっては、製品毎すなわ
ち装着されるペレットの大きさ毎に、予め必要なニード
ルピン配列を有するノズルを用意しなければならず、多
品種の製品への汎用性に乏しいことが本発明者により明
らかにされた。

さらに、ニードルピンの加工精度の傾き、詰まり等のば
らつきにより各塗布点で塗布量が均一とはならず、装着
後のペレットの接着不良、あるいはペレットに傾きを生
じてペレットの実装不良を来す場合もあることがさらに
本発明者によって明らかにされた。

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、
その目的はペレットの装着信ｉｔの高い接着剤塗布技術
を提供することにある。

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ろかになるであろう
。

〔問題点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、次の通りである。

すなわち、ノズル機構がペレット取付面の被塗布点より
も少ない本数のニードルピンを備えており、このノズル
機構のＸＹ方向への制御によりペーストの多点塗布を行
うものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、少ない本数のニードルピンをＸ
Ｙ方向に制御して多点塗布を行うため、装着されるペレ
ットの変更に対して、制御の変更のみにより塗布点の数
および塗布点の位置を設定できるため、汎用性の高い塗
布技術が提供できる。

また、少ない本数のニードルピンで多点塗布を行うため
、ニードルピンの加工精度等のばらつきに起因する各点
での塗布量の不均一を防止できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるペレットボンダのペー
スト塗布機構部を示す＠略断面図、第２図はパッケージ
の取付面におけるペースト塗布順序を示す説明図、第３
図はペレットボンダの全体説明図である。

本実施例のペレットボンダ１は、第１図に示すようなセ
ラミックからなるリードレスチップキャリア型のパッケ
ージ２に形成されたキャビティ底面３に半導体ペレット
４を装着するためのものであり、第３図に示すように搬
送系として前記パフケージ２を供給するローダ５と、パ
ッケージ２を移送するシュート６と、ペレット装着後の
パッケージ２を収容するアンローダ７とを有している。

シュート６の側方にはローダ５側よりペースト塗布機構
８およびボンディング機構９が設けられており、両機構
８および９はそれぞれパッケージ２のキャビティ底面３
へのペースト１０の塗布および該ペースト塗布面への半
導体ペレット４の実装を行う機能を有している。

ペースト塗布機構８は、第１図に示すように可動ヘッド
１１を有しており、この可動へラド１１はペレットボン
ダ１に対して固定的に取付けられたフレーム部１２に、
ＸＹテーブル１３を介在させた状態で垂設されている。

このＸＹテーブル１３は図示しない制御部により位置制
御が行われる構造となっており、これにより可動ヘッド
１１の水平方向位置を制御することが可能になっている
。

可動へラド１１の１１１１端には２軸駆動モータ１４に
よって回動を制御されるカム既構１５が設けられており
、該カム機構１５には可動へラド１１の側方外部に取付
けられたホルダ１６と連動されるカムフォロワ１７が係
合され、カム機構１５の回動によりホルダ１６を上下動
させる構造となっている。

ホルダ１６にはねじ構造によりシリンジ１８が保持され
ており、このシリンジ１８内には液状のペースト１０が
充填されている。このペースト１０は、たとえばポリイ
ミド樹脂に銀粉を混入したものであり、シリンジ１８内
のペースト１０はシリンジ１８の一端からシリンジ１８
内に供給される圧縮空気１９により他端側外部に所定量
吐出される構造となっている。したがって、第１図にお
いてシリンジ１８の上端には圧縮空気１９を供給する配
管（図示せず）が接続され、シリンジ１８の下端にはノ
ズル２０が装着される。

ここで、本実施例のペースト塗布機ｍ８に適用されるノ
ズル２０は第１図に示すように、内部に軸方向への流通
孔（図示せず）が貫通形成された単一のニードルピン２
１が垂設されたものであり、この流通孔はニードルピン
２１の先端外部とシリンジ内部とを連通しており、これ
によってシリンジ１８内のペースト１０がニードルピン
２１の先端から外部に吐出されるようになっている。

ボンディング機構９は、第３図に示すようにボンディン
グヘッド２２を有しており、このボンディングヘッド２
２からシニート６の方向には移送用アーム２３ａおよび
ボンディングアーム２３ｂが延設されており、両アーム
２３ａ、’２３ｂの先端にはそれぞれ半導体ペレット４
を真空吸着するためのコレラ）２４ａ、２４ｂが取付ら
れている。

なお、移送用アーム２３ａおよびボンディングアーム２
３ｂは、共にボンディングヘッド２２内に設けられた図
示しないカム機構により所定のＸＹＺ方向に所定の周期
で移動される構造となっている。

一方、シュート６をはさんでボンディングヘッド２２と
は反対側のシュート側方には整列プレート２５および中
間ポケット２６が設けられており、ボンディングに際し
て、ウェハから分割された状態の半導体ペレット４の整
列および位置補整を行うようになっている。　。

次に本実施例の作用について説明する。

まず、ローダ５よりパッケージ２がシュート６上に供給
されてこのシュート６上を移送されペースト塗布機構８
の設けられた所定位置に停止すると、ＸＹテーブル１３
の制御によりニードルピン２１の先端がパッケージ２の
キャビティ底面３の所定部位に位置されろく第２図でＡ
で示す点）。

次に、２軸駆動モータ１４の制御によりニードルピン２
１の先端がキャビティ底面３に対して所定位置まで降下
すると、シリンジ１８の上部から所定圧の圧縮空気１９
がシリンジ１８の内部に供給される。これによりシリン
ジ１８内の内圧が高まると、ペースト１０が下方に付勢
されて該圧力に対応した量のペースト１０がニードルピ
ン２１の先端から吐出され、キャビティ底面３の第１の
点へにペースト１０が塗布される。次に、２釉駆劾モー
タ１４の制御によりニードルピン２１の先端が上昇され
ると、ＸＹテーブル１３の作動によりニードルピン２１
の先端は水平方向に所定量だけ移動される。この部位（
第２図でＢで示す点）においてニードルピン２１の先端
がキャビティ底面３の方向に所定位置まで降下すると、
再びシリンジ１８に圧縮空気１９が供給されて第２の点
已にペースト１０が塗布される。

このように、第２図に示すようにパッケージ２のキャビ
ティ底面３においてマトリクス状に所定点、図では８箇
所の点（第２図においてＡ−Ｈで示す点）に順次ペース
ト１０が塗布されて、ペースト１０の塗布工程が完了す
る。なお、ペースト１０の各点における塗布量はシリン
ジ１８内に供給される圧縮空気１９の供給量の制御によ
り変更可能である。

次に、パフケージ２はシュート６上を所定量送られてボ
ンディング機構９の位置で停止する。このボンディング
機構９では、整列プレート２５に整列されたペレット４
が移送用アーム２３ａのコレット２４ａに吸着されて中
間ポケット２６に移送収容された状態となっている。こ
の中間ポケット２６で位置補整の行われた半導体ペレッ
ト４はボンディングアーム２３ｂのコレット２４ｂによ
り中間ポケット２６より取り出され、前記パッケージ２
のキャビティ底面３すなわち点状に塗布されたペースト
１０の面上に装着される。このとき、コレット２４ｂに
より半導体ペレット４に対してスクラブ動作が印加され
ると、半導体ペレット４の裏面とキャビティ底面３との
間に点状に介在されるペースト１０は半導体ペレット４
の裏面全体にわたって広がり、半導体ペレット４の裏面
とキャビティ底面３とがペースト１０によって形成され
る層を介して密着状態となる。

このようにして半導体ペレット４の装着されたパッケー
ジ２は、シュート６上をアンローダ７側に送られる間に
、シュート６に内設されたヒータ２７によりペースト１
０が加熱硬化されて半導体ペレット４がキャビティ底面
３に対して固定状態となる。

以上のようにしてパッケージ２がシュート６をさらに移
送されてアンローダ７に収容されると、ベレー／　）ボ
ンディングで１が完了する。

このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。

（１）、単一のニードルピン２１をＸＹテーブル１３の
制御により移動させて、複数点でのペースト１０塗布を
行うペースト塗布機構８とすることにより、制御プログ
ラムの変更のみで塗布点の数および塗布量を変更するこ
とが可能となり、製品が異なっても汎用性のあるペレッ
ト装着技術を提供することができる。

（２）、前記（１）により、ニードルピン２１の加工Ｍ
＆等のばらつきに起因する塗布のばらつきを防止でき、
半導体ペレット４の接着不良を防止できる。

（３）、前記（２）により装着後の半導体ペレット４の
傾きを防止できる。

（４）、前記（１）〜（３）により、接着信頼性の高い
ペレット装着技術を提供できる。

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。

たとえば、ニードルピンは単一の場合についてのみ説明
したが、ニードルピンの加工精度等が確保されていれば
２本あるいはそれ以上の本数であってもよい。

また、ペーストとしてはポリイミド樹脂に銀粉を混入し
たいわゆる銀ペーストについて説明したが、アルミ粉を
混入したもの等地の材質からなるペーストであってもよ
い。

さらに、ボンディング機構部の駆動についてはカム機構
による場合についてのみ説明したが、サーボモータある
いはボイスコイル型りニアモータ等の駆動制御による場
合であってもよい。

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、セラミックパッケージを取付面
とするペレットボンダ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（、たとえば樹脂モー
ルド型の半導体製電等の組立に用いられる、リードフレ
ームのタブを取付面とするペレットボンダに適用しても
よい。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、ペレット取付面の被塗布点よりも少ない本数
のニードルピンを備えたノズル機構を有し、このノズル
機構のＸＹ方向への制御により前記ペレット取付面に対
してペーストの多点塗布を行うペレットボンダ構造とす
ることにより、少ない本数のニードルピンのＸＹ方向の
制御により多点塗布が行われるため、制御の変更のみに
より塗布点の数および塗布点の位置を設定でき、また、
ニードルピンの加工精度等のばらつきに起因する各点で
の塗布量の不均一が防止され、ペレットの接合信頼性が
向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるベレー／　）ボンダの
ペースト塗布機構部を示す概略新面図、第２図は本実施
例のパッケージの取付面におけるペースト塗布順序を示
す説馴図、 第３図は本実施例のペレットボンダを示す全体説明図で
ある。 １・・・ペレットボンダ、２・・・パッケージ、３・・
・キャビティ底面、４・・・半導体ペレット、５・・・
ローダ、６・・・シュート、７・・・アンローダ、８・
・・ペースト塗布機構、９・・・ボンディング機構、ｌ
Ｏ・・・ペースト、１１・・・可動ヘッド、１２・・・
フレーム部、１３・・・ＸＹテーブノペ　１４・・・Ｚ
軸駆動モータ、１５・・・カム機構、１６・・・ホルダ
、１７・・・カムフォロワ、１８・・・シリンジ、１９
・・・圧縮空気、２０・・・ノズノペ２１・・・ニード
ルピン、２２・・・ボンディングヘッド、２３ａ・・・
移送用アーム、２３ｂ・・・ボンデインク用アーム、２
４ａ、２４ｂ・・・コレット、２５・・・整列プレート
、２６・・・中間ポケット、２７・・・ヒータ、Ａ、Ｂ
・・・ペースト塗布点。　　　′ 第　　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ペレット取付面の被塗布点の数よりも少ない本数の
   ニードルピンを備えたノズル機構を有しており、このノ
   ズル機構のＸＹ方向への制御により前記ペレット取付面
   に対してペーストの多点塗布を行うことを特徴とするペ
   レットボンダ。 ２、前記ノズル機構が１本または２本のニードルピンを
   備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のペレットボンダ。 ３、前記ペーストが銀ペーストであり、取付面がセラミ
   ックパッケージのキャビティ底面であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載のペレットボ
   ンダ。