JPH0344041A - ボンディング方法及びその装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインナーリードボンディング方法、アウターリ
ードボンディング方法、転写ボンディング方法、ベレッ
トボンディング方法に係り、特にツールの上下駆動方法
に関する。

［従来の技術］ 例えば、従来のインナーリードボンディング装置は、第
４図に示すような構造よりなる。即ち、ステージｌに位
置決め載置された半導体素子２の電極３にタブテープ４
に設けられたインナーリド５がツール６によってボンデ
ィングされる。ツール６はツールホルダ７に固定されて
おり、ツルホルダ７は図示しない駆動手段でＸＹ力方向
駆動されるボンディングヘッド８にクロスローラガイド
９を介して上下動可能に設けられている。前記ツールホ
ルダ７はボンディングヘッド８に固定されたエアシリン
ダ１０によって上下動させられ、エアシリンダｌＯには
圧縮空気が圧力レギュレータ１１、バルブ１２を通して
供給される。

次に半導体素子２の電極３とタブテープ４のインナーリ
ード５とが位置決めされた後、バルブ１２がオンとなる
。これにより、エアシリンダ１０に圧縮空気が供給され
、ツール６は下降してインナーリード５を電極３に押圧
し、一定の押圧力を一定時間印加して、インナーリード
５及び電極３をつぶしてボンディングする。その後、バ
ルブ１２はオフとなり、ツール６は上昇する。

なお、この種の装置に関連するものには、例えば特開昭
５３−１０５９７２号があげられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、インナーリード５及び電極３のつぶれ
は一定の押圧力を印加する印加時間に依存する。しかし
ながら、一定押圧力の印加時間による制御は、ツール６
からインナーリード５及び電極３への熱伝導の良否等に
より、インナーリド５及び電極３のつぶれ量がその都度
変化してしまい、ボンディング品質が劣るという問題が
あった。

このことを第５図により説明する。同図において、Ｐｌ
は押圧力、Ｚはツール６の下降位置を示す。また電極３
の最適なつぶれ量をＺｓｌとする。そこで、例えばツー
ル６からの熱伝達が悪い時のボンディングで最適なつぶ
れ量Ｚｓｌが得られるようにボンディング時間Ｔ１を設
定すると、ツール６は実線で示すような軌跡Ｚ、となる
。そこで、ツール６からの熱伝達が良い時のボンディン
グは、点線で示すような軌跡Ｚ２となり、この時のつぶ
れｔｌはＺｓ、より大きいＺｓ２となる。

本発明の目的は、ボンディング品質の向にが図れるボン
ディング方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ に記目的は、リートと′取扱とをツールで押圧してボン
ディングするボンディング方法において前記ツールが前
記リードと前記電極を押圧し、定押圧力に達した昨点で
の前記ツールの下降位置から、前記ツールの一定量の沈
み込みが得られるまで前記一定押圧力を継続することに
より、電極のつぶれ量を制御することにより遠戚される
。

［作用］ 一定押圧力の印加時間による制御ではなく、ツルがリー
ドを押圧して一定押圧力に達した位置から、一定押圧力
にてツールが一定量下降するまでの位置制御であるので
、リード及び電極のつぶれ量が一定であり、品質が安定
する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明
する。なお、第４図と同じ部材には同符号を付して説明
する。ツールホルダ７には荷重の変化を電圧に変換して
出力する荷重変換器２０が固定され、荷重変換器２０上
にはに端に水平部２１ａを有する上下動アーム２１が固
定されている。

一方、ボンディングヘッド８にはモータ２２が固定され
ており、モータ２２の出力軸２２ａには回転板２３が偏
心して固定されている。回転板２３には前記上下動アー
ム２１の水平部２１ａを上下より挟持する２個のベアリ
ング２４が取付けられている。

前記荷重変換器２０の出力信号は、設定荷重に対する指
令値を出力する荷重信号設定器３０に入力され、荷重信
号設定器３０より出力する指令値は、モータ２２を制御
するモータ制御部３１に入力される。またモータ２２に
取伺けられたエンコダ装置等の位置検出器３２の出力、
即ちツール６の上下移動量は、前記モータ制御部３１に
入力される。なお、図示しないが、ツール６には該ツル
を加熱するヒータが内蔵されている。

次に作用について説明する。ツール６はインナリート５
より離れた上方位置より作動させられる。モータ２２の
出力軸２２ａの回転に伴って回転板２３が回転して上下
動アーム２１が下降し、荷重変換器２０を介してツール
ホルダ７及びツル６が下降させられる。

ツール６が第１図及び第２図（ａ）に示すようにインナ
ーリード５に接触し、インナーリード５を電極３に押圧
すると、荷重変換器２０の出力電圧が変化する。荷重変
換器２０の接触信号により、荷重信号設定器３０から設
定に対する指令値が出力され、この指令値がモータ制御
部３１に入力される。これにより、モータ制御部３１は
設定荷重が得られるようにモータ２２を制御する。この
設定荷重の得られたところが、ツール６の沈み込み開始
点として処理される。この開始点におけるツール６の位
置は、位置検出器３２によって検出される。

この間、インナーリード５と半導体素子２はツル６によ
って加熱されているので、インナーリド５及び電極３は
軟化し変形を始めている。この変形に伴って荷重変換器
２０からの出力信号が変形前よりも小さな値を出力する
ため、荷重信号設定器３０を通して更に荷重を印加する
ための出力信号がモータ制御部３１に送られる。

この一連のフィードバック制御を行って第２図（ｂ）に
示すようにインナーリード５及び電極３はつぶされてボ
ンディングされる。一方、モータ２２に取付けられた位
置検出器３２からはツール６の上下移動量、即ち沈み込
み開始点からの変位量をモータ制御部３１に送ってきて
いる。この結果、インナーリード５及び電極３のつぶれ
た量は、ツール６が沈み込みを開始した後の変位量（沈
み込み量）から知ることができる。

ところで、インナーリード５及び電極３の固さや熱を加
えたことによる軟化の度合は、材質や組成のばらつきに
大きく依存する。そこで、従来のように荷重に比例する
パラメータ（空気圧等）を設定してボンディングする方
法、即ち荷重でボンディング条件を管理するよりも、本
実施例のようにインナーリード５及び電極３のつぶれた
量を直接管理する方が明らかに安定した結果が得られ、
製品の信頼性は一段と向上する。

また荷重（押圧力）によって制御する場合には、−度に
接合するインナーリード５及び電極５の数の多少、材質
の相違によってつぶれ量がばらつくが、本実施例は位置
制御であるので、つぶれ量は一定であり、品質が安定す
る。

このことを更に第３図により説明する。同図において、
Ｐ２は押圧力、Ｚはツール６の下降位置を示す。また電
極３の最適なつぶれ量（沈み込み量）をＺｓ、とする。

本実施例は前記したように位置の制御であるので、ツー
ル６からの熱伝達が悪い時のボンディングは、実線で示
すような軌跡Ｚ３となり、ボンディング時間がＴ３とな
る。またツール６からの熱伝達が良い時のボンディング
は、点線で示すような軌跡Ｚ４となり、ボンディング時
間が前記Ｔ３より短いＴ４となる。

なお、」−記実施例においては、インナーリードボンデ
ィング方法について説明したが、アウタリードボンディ
ング方法、転写ボンディング方法、ペレットボンディン
グ方法等にも適用できることは勿論である。

［発明の効果］ 以１−の説明から明らかなように、本発明の方法によれ
ば、ツールがリードを押圧して一定押圧力に達した位置
からツールを一定量下降させるので、リード及び電極の
つぶれ量が一定であり、品質が安定する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す一部断面正面図、第２
図（ａ）（ｂ）はボンディング状態を示し、第１図のＡ
部の拡大図、第３図はツールの移動軌跡及び押圧力を示
す図、第４図は従来例の一部断面正面図、第５図はツー
ルの移動軌跡及び押圧力を示す図である。 ２：半導体素子、　　　３：電極、 ４：タブテープ、　　　　５：インナーリード、６：ツ
ール、　　　　　７：ツールホルダ、８：ボンディング
ヘラ ２１：上下動アーム、 ２３：回転板、 ３１：モータ制御部、 ド、　　２０：荷重変換器、 ２２：モータ、 ３０：荷重信号設定器、 ３２：位置検出器。 代押入 弁押士　１）辺　曳　徳 キ￥Ｒ２ Ｗ匹やｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リードと電極とをツールで押圧加熱してボンディ
   ングするボンディング方法において、前記ツールが前記
   リードと前記電極を押圧し、一定押圧力に達した時点で
   の前記ツールの下降位置から、前記ツールの一定量の沈
   み込みが得られるまで前記一定押圧力を継続することに
   より、電極のつぶれ量を制御することを特徴とするボン
   ディング方法。