JPH03150853A

JPH03150853A - ボンディング装置

Info

Publication number: JPH03150853A
Application number: JP28980789A
Authority: JP
Inventors: Michio Okamoto; 道夫岡本; Masaki Nakanishi; 正樹中西
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1991-06-27

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、ボンディング技術に関し、特に、半導体集積
回路装置の組立に用いるインナーリードボンダ、アウタ
ーリードボンダ、パンプボンタするいはベレットボンダ
等のボンディング装置に適用して有効な技術に関するも
のである。

〔従来の技術〕

半導体集積回路装置の組立工程で用いられるインナーリ
ードボンダやアウターリードボンダ等のボンディング装
置については、株式会社工業調査会、昭和６０年１１月
２０日発行、「電子材料別冊、１９８６年版、超ＬＳＩ
製造・試験装置ガイドブックＪＰ１５４〜Ｐ１５９に記
載がある。

インナーリードボンダは、半導体ペレットをバンブ電極
が形成された面を上に向けてボンディングステージ上に
載置した後、半導体ペレットの上方にリードの形成され
たテープキャリヤを搬送するとともに、そのリードのイ
ンナーリード部と半導体ペレットのバンブ電極との位置
合わせをし、さらに半導体ペレットの直上からボンディ
ングツールを下降してインナーリード部を押圧・加熱し
てバンプを溶融することにより、半導体ベレットとイン
ナーリード部とを接合するボンディング装置である。

ところで、ボンディング処理に際してボンディングツー
ルの押圧面（以下、ツール押圧面という）に異物や汚れ
が付着していると、接合不良や電気的な接続不良等の原
因となる。このため、従来は、例えば所定回数のボンデ
ィング処理の後、ツール押圧面を常温の砥石に接触させ
て、それに付着した異物や汚れ等を除去していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の技術においては、以下の問題があ
ることを本発明者は見出した。

すなわち、ツール押圧面のクリーニング処理に際して、
ツール押圧面を常温の砥石に接触させるので、ボンディ
ングツールの温度（以下、ツール温度という）が降下し
てしまい、クリーニング処理後、ツール温度が再びボン
ディング処理を行える温度に回復するまでに時間を要す
る問題があった。このため、従来は、クリーニング処理
を行う度に、ツール温度の回復を待ってからボンディン
グ処理を行わなければならず、ボンディング処理の作業
効率が著しく低下する問題があった。

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その
目的は、ボンディング装置の作業効率を向上させること
のでき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他の目的と新規な特徴は、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。

〔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、以下のとおりである。

すなわち、所定の部材間を接合するボンディングツール
と、ツール押圧面を清浄化するクリーニング部とを備え
たボンディング装置であって、前記クリーニング部に加
熱機構を設けたボンディング装置構造とするものである
。

〔作用〕

上記した手段によれば、クリーニング部を加熱すること
ができるので、クリーニング処理に際して、ツール温度
の降下を抑制することが可能となる。この結果、クリー
ニング処理後におけるツール温度の回復待ち時間を大幅
に短縮することが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるボンディング装置にお
けるクリーニング部を示す拡大正面図、第２図はこのボ
ンディング装置におけるボンディングツールの拡大正面
図、第３図はこのボンディング装置の概略構成図、第４
図はツール温度の回復待ち時間を示すグラフ図である。

第３図に示す本実施例のボンディング装置１は、例えば
インナーリードボンダである。

架台２の上には、下方から順にＸ−Ｙステージ３ａ、θ
ステージ３ｂ、ボンディングステージ３Ｃが搭載されて
いる。そのうち、Ｘ−Ｙステージ３ａおよびθステージ
３ｂは、ＸＹθステージ制御回路３ｄによって、その移
動量が制御されるようになっている。そして、ＸＹθス
テージ制御回路３ｄは、マイコン４に接続されており、
マイコン４によりその動作が制御されるようになってい
る。

ボンディングステージ３Ｃの上には、ベレット供給機構
（図示せず）から供給された半導体ベレット５が、後述
するバンブ電極の形成面を上に向けて真空吸着によって
保持されている。

また、架台２の上方には、供給リール５ａ、ローラ６ｂ
、スプロケットホイール６ｃｓ巻取りリール６ｄが搭載
されている。供給リール６ａには、例えばポリイミド樹
脂からなるテープキャリヤ７が収納されている。テープ
キャリヤ７は、供給リール６ａからスプロケットホイー
ル６Ｃによって搬送され、ボンディング位置でアライメ
ント機構により半導体ベレット５と位置合わせされた後
、ボンディング処理により半導体ベレット５が実装され
、巻取りリール６ｄに収納されるようになっている。

また、ボンディングステージ３Ｃの上方には、テープキ
ャリヤ７に半導体ペレット５を実装するためのボンディ
ングツール８が設けられている。

ボンディングツール８の下部には、第２図に示すように
、ツールチップ８ａが接合されている。ボンディングツ
ール８には、ヒータ８ｂおよび熱電対８Ｃが付設されて
いる。ツール温度は、ヒータ８ｂ、熱電対８Ｃおよび図
示しない温度制御回路によって設定されるようになって
いる。ボンディングツール８は、ボンディング処理に際
して、所定温度に設定されたボンディングツール８を図
示しない上下駆動機構および押圧機構により下降させて
、テープキャリヤ７のり一ド９と半導体ペレット５のバ
ンプ電極１０とを圧接できる構造となっている。

次に、本実施例のボンディング装置におけるツールチッ
プ８ａの下面（ツール押圧面）を清浄化するクリーニン
グ部を第１図により説明する。

本実施例のボンディング装置１　（第３図）におけるク
リーニング部１１は砥石１１ａと、砥石１１ａの下方に
設けられた加熱機構１２とから構成されている。加熱機
構１２は、ベース１３上に設けられたヒートブロック１
２ａと、ヒートブロック１２ａ上に設けられたヒータ１
２ｂと、ヒータ１２ｂ上に設けられたヒートブロック１
２ｃと、ヒートブロック１２ｃ内に設けられた温度検出
用の熱電対１２ｄとから構成されている。ヒータ１２ｂ
の温度は、熱電対１２ｄによって検出された温度情報に
基づいて図示しない温度制御回路によって制御されるよ
うになっている。したがって、本実施例のボンディング
装置１におけるクリーニング部１１は、砥石１１ａを加
熱することができ、かつ所定の温度に設定することがで
きる構造となっている。

このようなボンディング装置１によりボンディング処理
を行う際、クリーニング部１１によりツール押圧面を清
浄化するには、次のようにする。

すなわち、クリーニング部１１の砥石１１ａをヒータ１
２ｂにより加熱し、これを所定温度に設定しておいた上
で、この砥石１１ａにツール押圧面を当接させ、この状
態でボンディングツール８を図の横方向に移動させてツ
ール押圧面の異物や汚れを除去する。このようにツール
押圧面のクリーニング処理に際して、砥石１１ａを高温
状態にしておくことにより、ツール温度の降下を抑制す
ることが可能な上、ツール抑圧面の異物や汚れの除去作
用を向上させることが可能となる。

第４図には、ツール押圧面のクリーニング処理を施した
後、ボンディングツール８が再びボンディング処理に必
要なツール温度を回復するまでに要する時間（リカバリ
タイム）　Ｔ、、　Ｔ、が示されている。実線は本技術
を、二点鎖線は従来技術をそれぞれ示し、Ｔｃ　はクリ
ーニング処理時間を示している。

クリーニング部１１　（第１図）に加熱機構１２を設け
た本実施例のボンディング装置１におけるリカバリタイ
ムＴ、は、クリーニング部に加熱機構を設けない従来の
ボンディング装置におけるリカバリタイムＴ２　に比較
して大幅に短縮していることがわかる。

このように本実施例によれば、ツール押圧面を清浄化す
るクリーニング部１１に加熱機構１２を設けたことによ
り、クリーニング処理に際して、砥石との接触に起因す
るツール温度の降下を抑制することができるため、ツー
ル温度の回復待ち時間を大幅に短縮することができ、ボ
ンディング処理の作業効率を大幅に向上させることが可
能となる。

また、ツール押圧面のクリーニング処理に際してツール
押圧面と接触する砥石１１ａを加熱することにより、ツ
ール押圧面の異物や汚れの除去作用を向上させることが
できるため、ツール抑圧面の異物や汚れに起因する接合
不良や電気的接続不良が低減し、半導体装置の歩留りを
向上させることが可能となる。

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。

例えば、前記実施例においては、クリーニング部におい
てツール押圧面が当接される部材を砥石とした場合につ
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
をその背景となった利用分野であるインナーリードボン
ダに適用した場合について説明したが、これに限定され
ず種々適用可能であり、例えば半導体ベレットを所定の
基板やリードフレーム上に実装するベレットボンダのツ
ールクリーニング部等に適用することが可能である。

〔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、下記のとおりで
ある。

すなわち、所定の部材間を接合するボンディングツール
と、ツール押圧面を清浄化するクリーニング部とを備え
たボンディング装置であって、前記クリーニング部に加
熱機構を設けたことによりクリーニング部を加熱するこ
とができるので、クリーニング処理に際してツール温度
の降下を抑制することが可能となり、クリーニング処理
後におけるツール温度の回復待ち時間を大幅に短縮する
ことができ、ボンディング処理の作業効率を大幅に向上
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるボンディング装置にお
けるクリーニング部を示す拡大正面図、第２図はこのボ
ンディング装置におけるボンディングツールの拡大正面
図、第３図はこのボンディング装置の概略構成図、第４図は
ツール温度の回復待ち時間を示すグラフ図である。１・゛・・ボンディング装置１２・・・架台、３ａ・・
・Ｘ−Ｙステージ、３ｂ・・・θステージ、３Ｃ・・・
ボンディングステージ、３ｄ・・・ＸＹθステージ制御
回路、４・・・マイコン、５・・・半導体ベレット、６
ａ・・・供給リール、６・ｂ・・・ローラ、６Ｃ・・・
スプロケットホイール、６ｄ・・・巻取りリール、７・
・・テープキャリヤ、８・・・ボンディングツール、８
ａ・・・ツールチップ、８ｂ・・・ヒータ、８Ｃ・・・
熱電対、９・・・リード、ＩＯ・・・バンブ電極。１１・・・クリーニング部、Ｌｌａ・・・砥石、１２・
・・加熱機構、１２ａ、１２Ｃ・・・ヒートブロック、
１２ｂ・・・ヒータ、１２ｄ・・・熱電対、１３・・・
ベース、ＴＣ・・・クリーニング処理時間、Ｔ、、Ｔ２
　・・・リカバリタイム。

Claims

【特許請求の範囲】１、所定の部材間を接合するボンディングツールと、前
記ボンディングツールの押圧面を清浄化するクリーニン
グ部とを備えるボンディング装置であって、前記クリー
ニング部に加熱機構を設けたことを特徴とするボンディ
ング装置。２、前記ボンディング装置がテープキャリヤに形成され
たリードと半導体ペレットに形成された電極とを接合す
るインナーリードボンダであることを特徴とする請求項
１記載のボンディング装置。３、前記ボンディング装置が半導体ペレットを所定の基
板またはリードフレームに接合するペレットボンダであ
ることを特徴とする請求項１記載のボンディング装置。