JPH0440859B2 - - Google Patents

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JPH0440859B2
JPH0440859B2 JP61235428A JP23542886A JPH0440859B2 JP H0440859 B2 JPH0440859 B2 JP H0440859B2 JP 61235428 A JP61235428 A JP 61235428A JP 23542886 A JP23542886 A JP 23542886A JP H0440859 B2 JPH0440859 B2 JP H0440859B2
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JP
Japan
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bonding
chip
force
platform
connection terminals
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JP61235428A
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Ru Moo Misheru
Buwatoo Jannpieeru
Uerunon Janniu
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Bull SAS
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Bull SAS
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Publication of JPH0440859B2 publication Critical patent/JPH0440859B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0446Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B23K20/023Thermo-compression bonding
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
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    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
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    • Y10T29/49144Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by metal fusion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y10T29/53178Chip component

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導体、例えばリードフレームのリー
ド端子を、チツプ上の対応する接続端子にボンデ
イングする方法ならびにそのための装置に関する
ものである。
本発明は電気あるいは電子分野のチツプに適用
されるが、一般に多数のリードフレームのリード
端子をそれぞれ対応する接続端子に、同時にボン
デイングする場合には、過剰な、すなわち破損さ
せる程の力がチツプに働くとか、各接続端子で確
実にボンデイングされないことがある。本発明
は、従つて、プリント回路基板上のチツプ、とり
わけ、一般にVLSI(超高密度集積回路)チツプと
よばれる高密度集積回路チツプ上でリードフレー
ムのリード端子を対応する接続端子にボンデイン
グする場合に特に適用される。VLSIチツプへの
従来のボンデイング法で生じる問題は本発明によ
つてすべて解決されるので、以下に従来法を例と
して説明する。
チツプは通常シリコンでできたほぼ正方形に近
い四角形の小板であり、その片面には集積回路と
出入力端子を構成する接続端子を備えている。こ
れらのチツプは非常に薄く、厚さは約200〜700ミ
クロンであり、その表面の状態は回路の性質や集
積度に依つて異なる。現在、一番大きなチツプは
一辺が10〜15mmあり、350以上の接続端子を周辺
部に有する。これら接続端子は、一般にほぼ正方
形に近い形を成す線の両側で、直線状または5点
形に配置されている。
チツプはそもそもシリコンでできた薄い板(ウ
エハ)上に構成される。次いでチツプをウエハか
ら切り出し、リードフレームに入れたり、リード
フレームなしで使用するためテープに取り付けた
りする(通常「マイクロパツク」と呼ばれる)。
このテープは、チツプをプリント回路基板の上に
移動したり、自動的に取り付けたりするのに使わ
れるので、通常TAB(テープキヤリア方式自動ボ
ンデイング)テープと呼ばれている。チツプはリ
ードフレームの中やテープ上に取り付けられる
が、その際、リードフレームあるいはテープの一
部分を成しているリードフレームのリード端子の
末端に、チツプの対応する接続端子をボンデイン
グする。
ボンデイングは、以下に示す装置を用いて従来
の方法で行われる。この装置は所定の位置に少な
くとも1つのチツプを受けるための台と、チツプ
の各接続端子に対応するリードフレームのリード
端子の位置を決定する装置とボンデイングすべき
各接続端子全体をおおう加熱底板を備えたボンデ
イング手段と、台とボンデイング手段を相対的に
移動させるための機構と、リード端子をチツプ上
の対応する接続端子にボンデイングするための力
作用装置とを有する。
従来のボンデイング方法は、チツプを台の上に
配置し、チツプの各々の接続端子に対してリード
の位置を定め、ボンデイング手段の底板、リード
フレーム、接続端子をボンデイング位置に定め、
さらに、所定の力を一度に作用させてすべてのリ
ードフレームのリード端子をチツプの接続端子に
ボンデイングさせるというものである。一般に、
台は固定されているので、ボンデイング手段がリ
ードフレームの上に置かれて、ボンデイングのた
めの力を作用させる。ボンデイングは通常、熱圧
着またははんだ付けにより行う。
表面積の大きいチツプまたは多数の接続端子を
もつチツプに適用される従来のボンデイング方法
および装置には2つの大きな問題がある。
第1の問題点は、接続端子の表面積が非常に小
さい(一辺が約60〜250ミクロン)ため、はんだ
付け用のはんだを極くわずかしか使用できないこ
とに起因する。その結果、ボンデイングさせるた
めには各接続端子に比較的大きな力を作用させる
必要がある。その力の値は接続端子の表面状態で
異なるが、平均値は約0.8ニユートンである。熱
圧着は当然それよりも大きな力(約2倍)が必要
となる。その結果、例えば200個の接続端子を有
するチツプの接続端子全部を従来の方法で同時に
ボンデイングすると、加えられる力の合計は非常
に大きな、約160ニユートン、すなわち15Kgとい
う値になる。チツプは非常にもろい薄板であるた
め、実験によると、このような大きな力を用いる
と高い比率でチツプを破損してしまうことがわか
つている。
チツプが台の上に完全には固定されていないこ
と、また各接続端子の上部表面が全て同一平面内
にあるというわけではないため、ボンデイング手
段の底板と密着しないことによりますます大きな
力が必要となる。従つて、ボンデイング手段を介
してチツプのいろいろな点にかなり大きな応力が
及ぼされることになる。
第2の問題点は、接続端子とボンデイング手段
の底板の相対位置に起因する。底板は最初は平面
であるが、次々にボンデイングを行つた結果、生
じた物質を不均一に受けるため、非常に早く酸化
する。底板は従つて定期的に洗浄し、研磨する。
しかしながら、研磨することにより、底板の縁の
摩耗が非常に早くなり、その結果湾曲する。接続
端子は従つて、底板に対する位置が異なると底板
との接触の度合が異なるため、接続端子ごとに大
きく異なるボンデイング力を受けることになる。
この力が大きすぎると、リードを壊したり、接続
端子やこれら接続端子とチツプ上の回路との接続
部分を損傷し、また力が小さすぎればボンデイン
グは弱く、信頼性に欠け、さらには、不完全な場
合もある。その結果、全ボンデイング部が良好な
状態であることが保証されないばかりか、ボンデ
イングの際に力が不均一に加えられるため、チツ
プに前述の応力に加えてさらに応力が生じる。
その上、従来のボンデイング手段には、4本の
小さな棒で画成される底板が備えられている。こ
れらの棒は、接続端子が並んでいる線に対応する
四角形を成してボンデイング手段の末端に取りつ
けられ、しかも、加熱用電流を導入するための大
きな電極に機械的かつ電気的に接続された柱によ
つて支持されている。底板の4本の棒は、保温性
がよく、接触面の性質がすぐれているという条件
を満たす材料で作られている。チタンアルミニウ
ムはこの条件を満たすが、加工しにくいという特
徴がある。さらに、ボンデイング手段のこれら棒
は、大きなチツプに適合させるため、だんだん長
くなり、その結果、必要なボンデイング力を全接
続端子に作用させるために加えられるますます大
きな力を受けることになる。従つて、これらの棒
は若干湾曲し、必要とされるボンデイング力を均
一に加えることができなくなる。以上のことか
ら、導き出される効果が先のパラグラフで述べた
効果に加わるため、ボンデイングはさらに難しい
ものとなる。
すなわち、従来の技術には、ボンデイング力の
全合力を作用させて、チツプを損傷することなく
リードフレームをチツプの接続端子にボンデイン
グすることはできないという問題がある。また、
従来の技術では全接続端子に均質なボンデイング
を保証することはできない。
上記の2つの問題の解決法がウエスタン エレ
クトリツク(Western Electric)社の雑誌“テク
ニカルダイジエスト第12巻、1968年10月号1〜2
ページの「連続ボンデイング」と題されたベイリ
ー他(Baily et al.)の記事ならびにフランス国
特許第2067218号に発表された。この解決法の原
理は所定のボンデイング力を各リードフレームや
チツプ上の対応する接続端子に連続的に作用させ
ることである。
上記の2文献の中に記述されているボンデイン
グ装置は、固定台と、ボンデイング手段とを備え
る。このボンデイング手段は、チツプの中心軸を
中心に所定の角度で回転する機構を通じて、チツ
プの接続端子にボンデイング力を連続的に作用さ
せる。引用した記事においては、台は固定されて
おり、ボンデイング手段は台の中心軸に対し所定
の角度を成す軸線を備えている。このボンデイン
グ手段が、鎖によつて台の中心軸を中心に回転さ
せられると、各接続端子がチツプ上の対応する接
続端子に連続的にボンデイングされる。引用され
た特許の場合は、ボンデイング手段は、本体より
決まるボンデイング力を及ぼす。このボンデイン
グ力は、チツプの中心軸に対し所定の角度を成す
軸ならびにモータの軸を介して回転力として与え
られる。
引用された特許はまた、固定されたボンデイン
グ手段と台を有する装置にも言及している。この
台はボンデイング力を、各リードフレームやチツ
プ上の対応する接続端子に連続的に作用させるた
め、揺動可能に取り付けられている。ボンデイン
グの原理は同じであるが、このボンデイング装置
を実現するためには、ボンデイング手段を介した
回転力を作用させることにより生じる問題とは別
の問題を解決する必要がある。引用された特許に
は、揺動する台を備えるすぐれたボンデイング装
置を実現するためには解決しなければならない大
きな問題があることが明記してある。さらに、こ
の特許には、これらの問題が単純な改良で解決さ
れるものではなく、最良の解決策はボンデイング
手段を回転可能にすることであるということがは
つきり書いてある。しかしながら、引用された文
献の中にある揺動するボンデイング手段を備えた
装置もまた比較的複雑であることがわかる。
本発明は、固定されたボンデイング手段に対し
て台を運動させることにより生じる問題を解決す
る、効果的で簡易なボンデイング装置を実現する
ことを目的とする。
本発明によれば、リードフレームの如き導体を
チツプ上の対応する接続端子にボンデイングする
に際し、底板が全接続端子をおおうボンデイング
手段を用い、しかも、該チツプを該ボンデイング
手段に対して揺動させてボンデイングする方法で
あつて、上記チツプの接続端子がなす線の内側に
位置する所定の固定点上にのみ力を作用させて上
記チツプを該チツプの中心区域の1点を中心に揺
動させ、接続端子のグループを連続的にボンデイ
ングすることを特徴とする方法が提供される。
その結果、本発明に従う方法を実施するボンデ
イング装置は、リードフレームをチツプ上の対応
する接続端子にボンデイングするために、底板が
全接続端子をおおうボンデイング手段と、自身の
平面内では回転できないが揺動可能となつてい
る、上記チツプを載せる台と、上記台を上記ボン
デイング手段に対して揺動させ、リードフレーム
を接続端子に連続的にボンデイングするための力
作用装置とを有するボンデイング装置であつて、
上記台は上記チツプの中心区域の点を中心に揺動
可能に取り付けられ、上記力作用装置は制御機構
によりそれぞれ駆動される棒をもち、該棒の軸線
は上記台の中心軸に対して平行であり、該棒は上
記接続端子のなす線を含む平面と該線の内側の所
定の固定点で交わることを特徴とする。
本発明の特徴と利点は、添付の図を参照した実
施例の説明により明らかになろう。
第1図および第2図は本発明に従うボンデイン
グ装置10を示す。従来のように、ボンデイング
装置10は、所定の位置にチツプ12を載せるた
めの台11を備えている。図示されたチツプは高
密度集積回路のチツプであり、チツプの各辺に平
行な線14に沿つて周辺接続端子が規則的に配置
されている。線14は、第2図上に一点鎖線で示
されている。従来のチツプは一般的に正方形に近
い四角形である。純粋に約束事として、添付の図
面には全て正方形でチツプを示した。チツプのチ
ツプCは、接続端子13の上部表面がつくる正方
形の対角線の交点とする。チツプ12が含まれる
平面に垂直に中心Cを通過する軸線ZZ′は、ボン
デイング装置における位置決めのための鉛直基準
軸線と通常みなされている。チツプ12は、本特
許出願人によるフランス国特許第2397125号に記
載の3本の丸棒15により台11の上に位置決め
する。図に示されていない真空装置につながる導
管17に接続された管16が軸線ZZ′に沿つて台
11を貫いている。
従来と同様、ボンデイング装置10のフレーム
18は加熱用底板20を備えたボンデイング手段
19を有する。底板20は、基本的には、平らな
面を有し、チツプの種類に応じて取り付けられ、
ボンデイングすべき接続端子13の集合全体をお
おう。しかし、第1図に示す実施例では、底板2
0は、後述するように、連続的なすり合せのため
に、緩やかな曲面の凸状となつている。更に、第
1図において、底板20は、水平断面が正方形の
カラー部材すなわち筒状体である。そのカラー部
材の端面の正方形をした中央線は、チツプ12の
接続端子13の成す線14に対応し、そして、線
14に対して垂直な方向における、カラー部材の
端面の幅は、接続端子13の長さより大きい。フ
レーム18は台とボンデイング手段を相対的に移
動させる機構21を備えていて、接続端子をボン
デイング位置に配置することができる。図中では
機構21は、動作可能状態に対応しており、ボン
デイング手段を上下させるために運動する。さら
に、フレーム18はチツプの接続端子13に対し
てリード端子23の位置決めを行う装置22を支
持している。図中では、リード端子23はTAB
テープ24によつて保持されている。このテープ
は例えば本特許出願人のフランス国特許第
2225977号に記載の方法で、位置決め装置22を
用いて軸線ZZ′に対し移動させて位置決めする。
最後にボンデイング装置10は、リード端子23
をチツプ上の対応する接続端子13にボンデイン
グするために力を作用させる装置25を有する。
第1図および第2図に示されたボンデイング装
置10においては、ボンデイング力は、揺動可能
に取り付けられた台11に作用する力作用装置2
5によつて生じる。
さらに厳密には、台11はチツプの中心Cの近
傍の点C′で、軸線ZZ′を中心に揺動可能に取り付
けられている。便宜上、図中台11は、軸線を
ZZ′とする円柱としてある。この台は、その周縁
部に規則的に配置された3本の棒26の、同一平
面上にある軸線aa′の交点である点C′を中心に揺
動する。各棒26はフレーム18の台座18aに
固定された2本の鉛直方向の柱27の間に接触し
て配置されて、台が上下に移動したり、点C′を中
心に揺動したりするようにする。しかし、台が、
その台の表面をなす平面内で軸線ZZ′を中心に回
転することは阻止されている。
さらに、台11は、軸線ZZ′と同軸に取り付け
られて台座18aの穴29を自由に通過するボル
ト型の軸28を備える。ボルト型の軸28の頭の
直径は穴29の直径より大きく、台座18aの下
面に対して支え面28aとなる。
さらに、ボンデイング手段の底板とチツプの間
の温度差を最小にするため、通常、ボンデイング
装置の台を加熱する。第1図に示された実施例に
おいては、台11は、この台中にある、その表面
と平行な2枚の金属板にはさまれた電気抵抗30
によつて加熱される。
力作用装置25は4本の鉛直棒31から成り、
これらの棒は、台11を4つのロツカーアーム3
2に連結している。これらロツカーアームはそれ
ぞれ制御装置34の突起によつて作動されてい
る。4本の棒31は台座18aの孔35を貫通す
る。棒31の軸線bb′は軸線ZZ′に平行であり、か
つこの軸線ZZ′から各棒31までの距離は全て同
じである。さらに、棒31間の距離も等しい。軸
線bb′はチツプ12の上部表面と、チツプの四隅
に位置する4点Dで交わる。厳密には第2図に示
されているように、4つの点Dはそれぞれ、接続
端子の並んでいる線の成す四角形の頂点から辺の
長さの1/4の地点同志を結んだ線分EFの中央に位
置しているのが望ましい。4本の棒31の両端は
円錐形を成しており、その頂点は、台11の下面
およびローカーアーム32の水平面にそれぞれ設
けられた底が円錐形のくぼみ36,37の頂点に
接触する。これらのロツカーアームはフレーム1
8の各軸38を中心に鉛直面内で回転可能に取り
付けられている。制御装置39が4つの制御機構
34を制御して、各棒31の運動を定める。各制
御機構34は突起33に連結した膜を備える圧力
装置、または内部で突起33がプランジヤ状の磁
心を成す電磁コイルを用いることができる。
ボンデイング装置10の動作の一例を第1図、
第2図および第3A−3H図を参照しつつ説明す
る。第2図は、ボンデイング位置を示すもので、
第3A図にそれを大まかに表わしてある。ボンデ
イングのための最初の位置を決めるには以下の手
続が必要である。ボンデイング装置10の非動作
位置(図には示されていない)においては、制御
機構34の突起33は、後退した位置にあつて、
台11は低い位置にある。これに対して、ボンデ
イング手段19は高い位置にある。動作位置にお
いては、突起33が、フレーム18の台座18a
の下面に対してボルト型軸28の支え面28aが
当接することによつて定まる高い位置に台11を
導く。ボンデイング手段19は下がると、フレー
ム18のストツパー18bにぶつかつて止まる。
ボンデイング手段19の降下の際、底板20がず
リードフレーム23と接触し、次いでこれらのリ
ードフレームは接続端子13と接触する。底板は
それから台11を、第1図と3A図に表わされた
ボンデイング位置に達するまで若干降下させる。
台11の降下により、支え面28aは台座18a
から充分に離れるため、台11とボルト型軸28
は最大限に揺動することが可能となる。台座18
aに設けられた孔29と35には充分なすきまが
あるので、ボルト型軸28と棒31が台の揺動運
動に追従することができる。
本発明の特徴と利点をより明らかに表わすため
の第3A図に示されたボンデイング位置は、底板
20が、軸線ZZ′を中心とし、チツプの全接続端
子をおおう大きさの環状リムを有する場合につい
てのものである。この底板が完全に平面である場
合には、第1図に示されているように4本の棒が
全て高い位置にある時、チツプの接続端子は全て
底板に接触することになる。第3A図は、底板が
連続的なすり合せのために緩やかな曲面の凸状と
なつた場合を表わしている。この場合、グループ
G1の接続端子13のみが底板と接触することに
なるであろう。これらのグループG1は必然的に
各辺の中央に位置する。なぜなら、四隅の接続端
子はグループG1より中心点Cからさらに離れ、
さらに、底板が緩やかな曲面の凸面であるため、
底板とは接触しないと仮定されるからである。各
グループG1の接続端子の数はもちろん底板の凸
の程度に依る。便宜上、グループG1は、接続端
子の線14の成す正方形の各辺を三等分した、そ
の中央の3分の1に重なると想定する。第3A図
から第3H図において、ボンデイングに関わる接
続端子の各グループは、細い線で引かれた接続端
子線14の上に重ねられた太い線で表わされる。
接続端子線の内側の点Dの位置に十字を記してあ
る。この点Dは、対応する棒31が付属の制御機
構34によつて高い位置に置かれたときの位置を
示す。
角のグループG2は、4つの制御機構を選択的
に操作することによつてボンデイング位置に連続
的に置かれる。第3B図に示された左側下方の角
の接続端子は、この角に位置する棒31に対応す
る制御機構34には圧力を加え、その他の制御機
構の圧力は弛緩させてボンデイングする。左側上
方の隅の接続端子に移るため、この隅に対応する
制御機構34が加圧されると、第3C図に表わさ
れたボンデイング位置となる。その後この隅に対
応する制御機構のみに圧力が維持されて、第3D
図に記されたボンデイング位置を得る。第3C図
に示された位置を通つて移行するということは、
実施例として示した、圧力による制御機構34の
みに固有の制約である。実際、第3B図の位置か
ら第3D図の位置へ直接移行するということは、
左側下方の制御機構の圧力急激な弛緩と左側上方
の制御機構への急激な加圧を意味するため、台に
望ましくない揺動運動が起こつて、その結果、チ
ツプが損傷する恐れがある。第3C図の位置を通
つて移行させると、この問題を解決できる。上に
述べたのと同様に、左側上方の隅の接続端子のボ
ンデイングから、第3E図に示された位置を通過
して第3F図に示す右側上方の隅の接続端子のボ
ンデイングに移行する。そこから、第3G図に示
される位置を通過し、第3H図に示す右側下方の
隅にある接続端子のボンデイングまで移行する。
こうして全接続端子のボンデイングが完了し、本
装置のシステムは再び第3A図に示す最初の位置
に戻り、その位置からボンデイング手段19がも
ち上げられる。この実施例において、チツプが第
3A図から第3H図の段階において受けるボンデ
イング力は、従来のボンデイング装置に必要とさ
れる力全体よりもかなり低いことがわかる。さら
に、本実施例から明らかにわかるように、台を揺
動させることにより全接続端子に対して均質なボ
ンデイングを確実に行わせることができる。
台11の揺動の中心点C′は、軸線ZZ′に対して
中心Cが全くずれていないとか、ずれていても僅
かであるようにするために、チツプ12の中心C
に最大限に近い位置でなければならないことがわ
かる。実際、このようなずれがあると、接続端子
13に対して、リードフレーム23のリードが並
んでいる線がずれる。第1図に示された実施例に
おいては、径に伸びる円柱状の3本の棒26はそ
れぞれ水平面26aを上部に備えている。これら
水平面があることで3本の軸線a′が台の上部表面
直下に存在することができるため、3本の軸線
aa′をチツプの中心Cに非常に近い点C′で交わら
せることができる。水平面26aは、チツプとテ
ープ位置決めの邪魔にならないよう台とほぼ同一
平面上にある。従つて、本発明に従うボンデイン
グ装置10は、台11を揺動させることにより、
ボンデイング手段19の底板20が平面でない場
合にも、チツプ12の全接続端子13に対して正
確で確実なボンデイングを行わせることができる
という利点をもつ。
第3A図から第3H図に示されたように、接続
端子のグループごとに連続的にボンデイングする
という方法は、特に第4図に示されたような方法
に改善することができる。この変形例に従うと、
制御装置39は、各制御機構34に作用させる力
の強度を変化させる装置40を有する。この装置
40は、その概略が第4図に一例として示されて
いる。図に示された装置40は3つの電磁弁41
から成る。これらの電磁弁は、制御装置39によ
り並列にエネルギを供給され、すべて制御機構3
4に接続され、制御装置39によつて個別に制御
される。従つて、各制御機構34は、制御装置3
9によつて圧力変化装置40に与えられた圧力
P3から、3つの可能な圧力P1、P2、P3、例え
ば、P1=P3/3およびP2=2×P3/3を受ける
ことができる。例えば、第1図および第3A図に
示されているように、4つの制御装置34が作動
状態にあるとき、圧力P1が作用するであろう。
従つて、底板20は、均一な平面であれば全接続
端子をおおうが、チツプ12に作用することにな
る力の全体は、全接続端子のボンデイングに必要
な力の全体の1/3となる。ボンデイングは、圧力
P3をチツプ12の左側下方の隅にある制御機構
34に作用させながら、第3B図に示されるよう
に連続して行う。第3D図に示す位置への移行
は、例えば左側上方の制御機構34の圧力を次第
に大きくし、同時に左側下方の制御機構34の圧
力を次第に小さくすることにより段階的に行われ
る。各段階でのボンデイングは第3A図から第3
H図を参照して説明した実施例におけるよりも少
ない数の接続端子に対して行われるため、底板の
凸の程度に関係なく全接続端子に対してボンデイ
ングの質が高まることになる。
より改良された装置40であれば、連続的にボ
ンデイングされる各グループの接続端子の数は減
らすことができ、究極的には前述の揺動ボンデイ
ング手段を備えた従来のボンデイング装置を用い
てなされるような1接続端子ごとのボンデイング
まで行うことができる。この極限の状態は例え
ば、装置40ごとにそれぞれ備えられたプランジ
ヤ状の磁心付き電気機械機構34を用いて得られ
る。各装置40は、電流の強さを連続的に変える
ことにより、対応する各棒31に作用する力の強
度を変えるための電位差計で構成されている。こ
の電位差計は、制御装置39によつて制御され
る。
一般に、本発明に従うボンデイング方法におい
てどのように段階を選択するかは、チツプ12の
壊れやすさ、接続端子の密度、要求されるボンデ
イングの質、ならびに底板の状態等の多数のパラ
メータに依る。
また、ボンデイング力は、4(図に示したとお
り)以外の所定の数のチツプ上の点Dに作用させ
ることができるのがわかる。例えば、3個または
4個を越える点は、場合に応じて有利であること
がわかる。
一般に、本発明に従うボンデイング方法におい
てどのように段階を選択するかは、チツプ12の
壊れやすさ、接続端子の密度、要求されるボンデ
イングの質、ならびに底板の状態等の多数のパラ
メータに依る。
また、ボンデイング力は、4(図に示した通り)
以外の所定の数のチツプ上の点Dに作用させるこ
とができることがわかる。例えば、3個または4
個を越える点が、場合に応じて有利であることが
わかる。
さらに、ボンデイング装置10および10′に
おいては、ボンデイング手段の底板の下面に対し
て台を揺動させることにより、連続的にチツプの
接続端子上へボンデイング力を作用させたが、こ
れとは逆にこの相対運動は台を固定してボンデイ
ング手段を揺動させるという形態にすることも明
らかに可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるボンデイング装置を正
面から見た断面図であり、第2図は、ボンデイン
グ手段を省略して、第1図に示したボンデイング
装置を上から見た平面図であり、第3A図〜第3
H図は、上記図中に示したチツプの接続端子上
に、第1図および第2図に示したボンデイング装
置によつてリードフームを連続的にボンデイング
する位置をそれぞれ示す図であり、第4図は、第
1図および第2図に示したボンデイング装置の一
変形例を示す図である。 主な参照番号、10……ボンデイング装置、1
1……台、12……チツプ、13……接続端子、
14……接続端子線、18……フレーム、18a
……台座、18b……ストツパー、19……ボン
デイング手段、20……底板、23……リードフ
レーム、26……棒、27……柱、28……ボル
ト型軸、30……電気抵抗、31……棒、32…
…ロツカーアーム、33……突起、34……制御
機構、39……制御装置、40……力強度変化装
置、41……電気弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導体をチツプ上の対応する接続端子に、底板
    が全接続端子をおおうボンデイング手段を用い、
    しかも、該チツプを該ボンデイング手段に対して
    揺動させて、ボンデイングする方法であつて、上
    記チツプの接続端子がなす線の内側に位置する所
    定の固定点にのみ力を作用させて上記チツプを該
    チツプの中心区域の点を中心として揺動させ、接
    続端子のグループを連続的にボンデイングするこ
    とを特徴とする方法。 2 上記所定の固定点は4個あり、これらは接続
    端子の線の成す四角形の各隅から伸びる2辺上の
    該隅から最初のほぼ1/4の地点同士を結んだ線分
    の中央に位置することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の方法。 3 ボンデイング力の強度を変更することによ
    り、1接続端子ごとのボンデイングまで実行可能
    であることを特徴とする特許請求の範囲第2項ま
    たは第3項に記載の方法。 4 導体をチツプ上の対応する接続端子にボンデ
    イングする装置であつて、底板が全接続端子をお
    おうボンデイング手段と、自身の平面内では回転
    できないが揺動可能となつている、上記チツプを
    載せる台と、上記台を上記ボンデイング手段に対
    して揺動させ、導体を連続的に接続端子にボンデ
    イングするための力作用装置とを備えるボンデイ
    ング装置であつて、上記台は上記チツプの中心区
    域の点のまわりに揺動可能に取り付けられ、上記
    力作用装置は制御機構によりそれぞれ作動される
    棒を備え、該棒の軸は上記台の中心軸に平行であ
    り、該棒は上記接続端子のなす線を含む平面と該
    線内の所定の固定点で交わることを特徴とする装
    置。 5 上記所定の固定点は4個あり、これらは接続
    端子の線の成す四角形の各隅から伸びる辺上の該
    隅から最初の約1/4の地点同士を結んだ線分の中
    央に位置することを特徴とする特許請求の範囲第
    4項に記載の装置。 6 各制御機構により及ぼされる力の強度の調節
    が力強度調整装置を用いてなされることを特徴と
    する特許請求の範囲第4項または第5項に記載の
    装置。 7 上記制御機構が膜を備える圧力装置であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項から第6項
    のいずれか1項に記載の装置。 8 上記制御機構がプランジヤ状の磁心を有する
    電磁コイルであることを特徴とする特許請求の範
    囲第4項から第6項のいずれか1項に記載の装
    置。 9 上記台は、上記チツプの中心区域の点に収束
    する軸線を有する径方向の棒を備え、該棒のそれ
    ぞれは台が上下に揺動および移動できるように、
    2本の固定された柱の間に配置されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第4項から第8項のい
    ずれか1項に記載の装置。 10 上記台は、上記台が動作位置である高い位
    置に上昇したときに台座に当接する支え面を有
    し、上記ボンデイング手段がストツパーに当接す
    るまで下降したとき、上記台の上記支え面が上記
    台座から離れて上記台が揺動可能になることを特
    徴とする特許請求の範囲第4項から第9項のいず
    れか1項に記載の装置。
JP61235428A 1985-10-02 1986-10-02 リ−ドフレ−ムを、チップ、特に高密度集積回路チップ上の対応する接続端子にボンディングする方法ならびにそのためのボンディング装置 Granted JPS62174935A (ja)

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FR8514587A FR2588121B1 (fr) 1985-10-02 1985-10-02 Procede et dispositif de soudage d'elements sur les plots correspondants d'une plaquette telle que notamment une plaquette de circuits integres de haute densite
FR8514587 1985-10-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62174935A JPS62174935A (ja) 1987-07-31
JPH0440859B2 true JPH0440859B2 (ja) 1992-07-06

Family

ID=9323449

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JP61235428A Granted JPS62174935A (ja) 1985-10-02 1986-10-02 リ−ドフレ−ムを、チップ、特に高密度集積回路チップ上の対応する接続端子にボンディングする方法ならびにそのためのボンディング装置

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US (1) US4733813A (ja)
EP (1) EP0219408B1 (ja)
JP (1) JPS62174935A (ja)
DE (1) DE3664977D1 (ja)
FR (1) FR2588121B1 (ja)

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EP0219408B1 (fr) 1989-08-09
US4733813A (en) 1988-03-29
FR2588121A1 (fr) 1987-04-03
DE3664977D1 (en) 1989-09-14
JPS62174935A (ja) 1987-07-31
EP0219408A1 (fr) 1987-04-22
FR2588121B1 (fr) 1990-02-23

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