JPH0575176B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 半導体集積回路デバイスの処理方法であつ
て、 (a) 頂面を有する誘電体の頂被覆をウエーハ上の
少なくとも二つの集積回路の上に着装する工程
と、 (b) 少なくとも二つの導電性リードのアレーを前
記集積回路の所定のノードから前記誘電体の頂
被覆の前記頂面に沿つて前記少なくとも二つの
集積回路の各々の上方にある前記誘電体の頂被
覆の前記頂面に配置された少なくとも二つの対
応する所定の電気的接触部のアレーまで形成す
る工程と、 (c) 前記少なくとも二つの集積回路の各々の上方
に在り且前記標準的アレーの下方に在る前記誘
電体のカバー部分を残しながら、前記ウエーハ
を完全に切断することによつて、前記少なくと
も２つの集積回路を分離して少なくとも二つの
集積回路チツプを形成する工程と、 (d) 前記少なくとも二つの集積回路チツプのうち
から或る選択されたチツプを取除く工程にし
て、前記選択されたチツプが付着されている粘
着性を有する側（粘着側）と反対側とを有する
粘着支持部材を、前記反対側に於ける前記選択
されたチツプが裏に在る点にて叩いて、前記選
択されたチツプを前記粘着側から離脱すること
により、前記少なくとも二つの集積回路チツプ
のうちから或る選択されたチツプを取除く工程
と、 (e) 前記少なくとも二つの所定の電気的接触部の
アレーと位置的に整合するリード接触部アレー
内に置かれる接触部材のアレーを有するリード
フレームであつて前記少なくとも二つの所定の
電気的接触部のアレーが少なくとも二つの異る
集積回路チツプに適合できるよう構成されてい
ることにより一つ以上の集積回路に用いること
ができるように構成されているリードフレーム
を、前記リード接触部アレーが前記電気的接触
部のアレーと接触するように前記選択されたチ
ツプに整列して配置する工程と、 (f) 前記電気的接触部の前記アレーの少なくとも
二つを前記リード接触部アレーへ同時に導電的
にボンデイングする工程と、 を含む半導体集積回路デバイスの処理方法。

技術分野 本発明は集積回路チツプへのリードの取付けと
プラスチツク内のチツプ及びリードの複合体のカ
プセル封じとに係る。

背景技術 時には“バツク−エンド”と呼ばれる集積回路
の組立作業は、数百個又はそれ以上の集積回路チ
ツプを含んでいるシリコンウエーハを受入れる工
程と、作動するか否かを判定するためチツプを検
査する工程と、チツプを切断する工程と、リード
フレームにチツプを取付ける工程と、リードにワ
イヤを一回に一つずつボンデイングする工程と、
デバイスを保護するためプラステイツク内へ複合
体をカプセル封じする工程と、最終形状にリード
フレームの外側部分を切断し且つボンデイングす
る工程とから成つている。

チツプにワイヤを取付けるための標準的な方法
はワイヤボンデイングによる方法であり、この方
法では金又はアルミニウム合金のワイヤが、ボン
ドが形成されるまでチツプ上のパツドに（高めら
れた温度及び（又は）超音波エネルギーの存在下
に）非常に強く押付けられる。一回に一つのワイ
ヤのボンデイングが行われる。この方法は多くの
労働力及び高価な材料を用いる。自動化されたワ
イヤボンデイング機械が知られているが、それら
は本質的な限界を有する。想像され得る最も速い
機械によつても、16ピン・チツプに対して１時間
あたり近似的に2000ユニツトを限界とする因子が
存在する。ワイヤボンデイング法では、ワイヤボ
ンドが形成される位置にチツプを保つべくパツケ
ージ又はリードフレームにチツプを取付ける必要
もある。また、この過程のリードは、チツプとリ
ードとの間の熱膨張の整合を正しく行い得るよう
に膨張を制御された高価な合金から成つていなけ
ればならず、又は高価な特殊接着剤が熱的不整合
を補正するべく用いられなければならない。ま
た、リードは、ボンデイングワイヤがリードへの
信頼性のある接続を形成し得るように金、銀又は
他の高価な金属でめつきされていなければならな
い。

同時リードはんだ付けのための一つの公知の方
法はIBMにより開発された“フリツプ・チツプ”
法であり、この方法でははんだの塊がチツプの上
に置かれ、またチツプがリードに取付けられてい
るセラミツクス基板にはんだ付けされる。この
IBMの方法はチツプの頂の上にリードの層を有
していない。

発明の開示 本発明は、チツプが多数の異なるチツプのモデ
ルに対して同一の位置にある標準的接続を有する
集積回路チツプの組立及びカプセル封じのための
自動化された方法に係る。リードはすべて同時に
（可溶合金リフロー・ボンデイング法により）取
付けられる。リードフレームは銅のような安価な
金属から型打ちされており、また集積回路ダイは
中間ステツプで支えに取付けられていない。

本発明の特徴は、組立の速度がピンの数に関係
しないように、すべてのリードが同時に取付けら
れる方法により集積回路が組立てられることであ
る。

本発明の他の特徴は、唯一つの形式のリードフ
レームが各ピン−フアミリに対して在庫されれば
よいように、同数のピンを有する異なるチツプに
対して用いられる標準的パツド・アレーが得られ
ることである。

本発明の他の特徴は、自動的たていで同時に信
頼性の高いボンドを形成するのに適したリードフ
レームが得られることである。

本発明の他の特徴は、良品のチツプを探し出す
べく記憶されたデータを使用してウエーハから選
択的にチツプを取除くための自動的な方法であ
る。

本発明の他の特徴は、リード取付けに先立つて
支えにダイをボンデイングする中間工程が省略さ
れることである。

本発明の他の特徴は、リードフレームとチツプ
との間の熱膨張を制御する必要が省略されること
である。

本発明の他の特徴は、厚い誘電体による半導体
金属化により腐食に対して保護が行われることで
ある。

本発明の他の特徴は、チツプのピン−カウン
ト・フアミリを検査するための探針電極の単一の
アレーを使用することである。

本発明の他の特徴は、裏側のラツプ仕上げによ
りウエーハをスズめつきする工程が省略されるこ
とである。

【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図は本発明で用いられるチ
ツプの種々の形態を示す。

第４図はテープの上に取付けられたウエーハを
示す。

第５図はリードフレームの一部を示す。

第６図はソーイングされたウエーハからダイを
選択するシーケンスを示す。

第７Ａ図ないし第７Ｃ図はソーイングされたウ
エーハから選択されたダイを突き下げるために使
用される機械のレイアウトを示す。

第８Ａ図ないし第８Ｃ図は第７図に使用される
装置の動作シーケンス中の中間反転工程のための
装置を示す。

第９図はボンデイ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１０図は自動的にダイをリードフレームに取
付けるのに使用される機械のレイアウトを示す。

第１１図ないし第１１Ｃ図は16ピン・ダイスに
適したリードフレーム設計を示す。

第１２図はリードフレームとダイとの間のボン
ドに対する簡単化された光学的検査装置を示す。

第１３Ａ図及び第１３Ｂ図はダイスを反転する
ための代替的な装置を示す。

第１４Ａ図及び第１４Ｂ図は第１３図の装置の
部分の代替的な実施例を示す。

第１５Ａ図及び第１５Ｂ図は第１３図の装置の
部分の代替的な実施例を示す。

第１６図は平行にダイスの組を動かすためのト
ランスフア装置を示す。

第１７Ａ図及び第１７Ｂ図はリードフレームに
対するグリツパ機構を示す。

第１８Ａ図及び第１８Ｂ図は指定されたインピ
ーダンスを有する代替的なリードフレームを示
す。

第１９図は第１８図のリードフレームの一部分
を示す。

第２０図は本発明で使用するのに適した集積回
路の断面を示す。

発明を実施するための最良の形態 バツク・エンド組立に用いられる工程の全体的
なフローチヤートが第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さまざまな
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ツクスにより表さ
れている第一の主要な工程では、“フロント・エ
ンド”又は“バツク・エンド”の部分であつても
よいプロセスが、すべて通常の工程（バツシベー
シヨンなどを含む）で完成されたウエーハをイン
プツトとして受入れ、またチツプ回路を保護し且
つ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。

前もつてのチツプの上の接触パツドから誘電体
の頂の上の接触パツ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、チツプ・ダイの寸法にかかわらず、同一
の数のピンを有するすべてのチツプに対して同一
である。

ウエ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、例えば計算機内に記
憶される。不良チツ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。

ウエーハは次いで、その後の工程で種々の取付
具内に自動的挿入及び方向決めを可能にする形状
のフレーム保持器内の接着膜の上に接着により取
付けられ、またウエーハ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
せる専用搬送台のなかへ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）でウエーハから取除かれる。能動回路は標
準的パツド誘電体及び標準的パツドにより保護さ
れているので、上記の工程で問題は生じない。ウ
エーハ及び押抜き装置は、ダイスを搬送台のなか
の正しい位置に置くべく計算機制御のもとに動か
される。

ダイスは、180°だけ二搬送台“サンドイツチ”
を回転させる反転操作と同時に雌雄結合搬送台に
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イング取付
具に移される。ローデイングが完了すると、取付
具内のダイスの間隔を整合するリードフレームが
はんだ付け取付具内のダイスの上に置かれ、また
上側ボンデイング取付具がボンデイング工程の間
にリードとパツドとの間の接触を維持するべく追
加される。

ボンデイ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）。

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ア又は射出成形機のなかに置
かれる（工程）。

モールドされたデバイスのストリツプは次いで
通常の仕方でトリムされ且つ成形される（工程
）。

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ヨナルであ
る。データ通信過程は確かにオペレータ制御のも
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あろう。

本発明の種々の過程は以下の説明と、本願と同
一日付で出願され本願の譲受人と同一の譲受人に
譲渡された特許出願の明細書とに一層詳細に示さ
れている。

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ツトはウエーハ、
リードフレーム及びカプセル封じ用のプラステイ
ツクである。二つの再循環ループはそれぞれ、ソ
ーイング及び選択工程の間にウエーハを支えるの
に用いられるフレームと、ボンデイング工程の間
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。

標準的接触パツド 第一の主要工程に戻つて、例示されている誘電
体層は6μｍの厚みで被覆され260℃以上の温度で
硬化されたデユポン2525のようなポリイミドであ
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ツドは、誘電体の頂の上
に液体もしくはテーパ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
触パツ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誘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、例えばスパツタ
リングによりポリミイドの表面に被覆される。一
例では、ポリイミドがバツク・スパツタされ、そ
の後に600Åの10％チタン＋90％タングステンと
それに続く1000Åの銅及びチタン−タングステン
混合物とがスパツタされ、同時に続いて典型的に
3μｍの銅がスパツタされた。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
ターンで被覆する。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ツプのす
べてに対して同一のパツド接触部の標準的パツド
アレーを有するチツプの中心の領域へ到達する。
例えば、16ピン・チツプは、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″×0.126″（0.32cm×0.32cm）の寸法を有する
標準的構造内で約0.016″×0.016″（0.041cm×0.041
cm）の寸法を同一の標準的パツドアレーを有す
る。標準的パツドアレーは、そのリードフレーム
と共に使用されるべき最小のチツプにうまく嵌ま
るような寸法にされる。本発明のオプシヨナル・
バージヨンは或る特定の目的に対して配置されて
いるパツドアレーを用いる。

金属の露出された領域は、90％のスズ及び10％
の鉛の混合物を用いる通常の電解めつき工程で鉛
及びスズの標準的混合物から成るはんだでめつき
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、はんだを侵食しない浴
のなか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ツプ３０
０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、チツプの外側の接触領域
３３０から標準的パツドアレー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くらべて低いインダク
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すべてチツプの
周縁に形成されている。この図は、接触領域がチ
ツプの周縁に位置していなければならない以前の
ワイヤボンデイング法に対してレイアウト設計が
なされているチツプを示す。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なら
んで、追加キヤパシテイが必要とされる時に従来
のワイヤボンデイング工程を使用し得ることであ
る。しかし、そのためには、標準的パツド工程に
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、チツ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
準点パツ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ツプのパツシベ
ーシヨン層の頂の上に置かれている（図面には示
されていない）ブリツジを通じてバイア−セクシ
ヨン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３Ａ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
接触パツドは典型的に4mil×4mil（0.01cm×0.01
cm）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ならびにリー
ド３２６の配置に対する整列許容差は典型的に±
2milないし3mil（0.005cmないし0.008cm）であり、
従来のワイヤボンデイ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±0.5milないし1mil
（0.0013cmないし0.0025cm）の典型的な許容差よ
りもはるかに大きい。

バイアを形成し且つリードを置く工程は、もし
好都合であれば、ホトリトグラフイ用の標準的機
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
もはる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精密技術による費用
の1/4ないし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
い信頼性をもつ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２０図に示されて
いる。この図で基板２０−１００はシリコン基板
であり、また開口２０−２００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（0.0025cm）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100μｍで
ある。

接触パツド２０−０５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
リツプ（図示せず）により接続されているパツド
２０−０５は、SiO₂プラス燐及び他の添加物の
通常の組成の1μｍの厚みとを有する酸化物２０
−１０により包囲されている。酸化物２０−１０
は頂面２０−１５を有し、その上に先ずポリイミ
ド層２０−５０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２０−５０（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２０−１０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覆するだけでなく、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ツシベーシヨンは、酸化物
２０−１０が純粋に誘電体として機能し不活性化
層として機能しないように、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
MOSFETの通常の仕方で行われる。

窒化物層２０−２０は、ストリート２０−２０
０が酸化物２０−１０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
よりデボジツトされている。デユポン2525ポリイ
ミド層が被覆され、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２０−２
００の上の接触部２０−０５及び２０−５５の上
の開口２０−４５はシプレイ（Shipley）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。開口２０−５５及び２０−４５の頂に対する
典型的な寸法はそれぞれ100及び87μｍである。
開口２０−４５が開かれた後に、開口２０−４０
がCF4中のプラズマエツチングにより窒化物層２
０−２０を通して開かれている。開口２０−４０
の典型的な寸法は75μｍであり、従つて開口２０
−４０は窒化物層２０−２０により包囲されてお
り、酸化物層２０−１０を露出することはない。

窒化物層２０−２０の頂面２０−２５へのポリ
イミドの接着は表面２０−１５へのポリイミドの
接着にくらべて大きく改善されていることが見出
されている。窒化物層２０−２０は表面２０−１
５に於て酸化物に良好に接着する。こうして窒化
物層２０−２０の機能は、バイアに於てだけでな
くストリート上のソー・カツトに於ても酸化物層
２０−１０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。

探針検査 次の主要工程は、ウエーハ内にまだ残留して
いる個々の回路ダイスの検査である。入力／出力
のために用いられる小さな探針が接触部に取付け
られ、個々のチツプが検査される通常の電気的ウ
エーハ検査工程が実行され得よう。本発明の利点
は、ポリイミド層の頂の上の金属リードが旧形式
の接触パツドよりもはるかに大きな面積を覆い、
従つて、これらの大きな金属パツドを押圧する電
気的接触探針又は電極の圧力が減ぜられていて
も、電気的接触の形成が従来の技術で用いられた
小さな接触パツドによる場合よりも容易である。
接触領域に到達する以前にリードへの電気的接触
を形成することも可能であり、こうして探針検査
工程に追加的なフレキシビリテイが得られる。本
発明により得られる重要な経済的利点は、同一数
のピンを有する回路の全フアミリに対する標準的
パツドアレーと整合するのに探針の単一の組しか
必要とされないことである。公知の方法では、各
チツプ設計に対して探針の異なる組が典型的に必
要とされた。

もしチツプが、第３Ｂ図中に接触部３５０（検
査されるべき回路内の一点へのアクセスのために
形成されており、通常の接触部の一つに接続しな
いバイア）により示されているように、標準的パ
ツドアレーの外側にオプシヨナルな電気的接触パ
ツドを有するならば、もちろん探針の異なる組が
必要とされる。

従来のウエーハ検査では、不良チツプは、手動
組立中に識別且つ廃棄され得るように、インクの
小さなドツトによりマークされる。この工程では
チツプは電気的に識別される。すなわち、ウエー
ハは特定の仕方で方向付けされ、またチツプはＸ
−Ｙマトリツクス内でのそれらの位置により識別
される。個々のチツプに対する検査データは中央
計算機メモリ内又はフロツピイデイスク又は他の
記憶媒体内に記憶され、また不良チツプが計算機
内で識別される。この工程は第２図中でウエーハ
−マツピングと呼ばれている。

もしチツプが（大規模メモリアレーで行われる
ように）レーザーによりヒユーズを溶断すること
により接続または遮断される冗長又はオプシヨナ
ル回路の特徴を有するならば、この工程は、現在
行われているように、ポリイミド層が置かれる以
前に行われている。しかし、金属ストリツプの外
側のポリイミド層を通して置かれる（接触部３５
０と類似の）追加的接触部を通してアクセスする
ことにより、又は後で閉じられる冗長回路の上に
大きな開口を有するポリイミドを置くことによ
り、オプシヨナル部分回路のイネーブリング又は
デイスエーブリング又は冗長回路のイネーブリン
グを電気的に行うことができる。その場合、中央
計算機はイネーブル又はデイスエーブルされるべ
きオプシヨナル回路を識別し且つ検査探針を通し
て適切にヒユーズを溶断する。ヒユーズ溶断が行
われるべきシーケンス内の点はもちろんオプシヨ
ナルである。

もしウエーハが先に識別ラベルを与えられてい
なければ、いま計算機内に記憶された検査データ
とデータの出所であるウエーハとの間の結び付き
を維持するためウエーハ上にラベルを置く必要が
ある。この結び付けを行うためにはもちろん多く
の方法があり、特定の方法は要請されない。一つ
の好ましい方法は、ウエーハを識別する光学的バ
ーコードのような識別ラベル上に識別コードを置
く方法である。他の方法はウエーハ内の不良チツ
プの識別コードが記憶され得るプログラマブル・
メモリを形成する方法である。その場合、ウエー
ハ自体が必要な情報を担い、従つてウエーハが検
査結果から分離されるという問題は生じない。

ソーイング 工程の次の主要な段階（工程）では、ウエー
ハが取付具のなかに正確に取付けられ、またダイ
スが切り離される。いま第４図を参照すると、ウ
エーハ４１０はフレーム４３０の上に伸ばされて
いる接着テープ４２０の上に取付けられている。
ウエーハ上のダイスは長方形のアレーのなかに置
かれているので、参照システムとしては参照方向
を定める戻り止め４３２及び４３４の対しか必要
としない。ウエーハは、ウエーハ上の参照点４１
１が戻り止め４３２に対して既知の関係に、すな
わち戻り止めに対して整列された座標系内に置か
れるように位置決めされる。座標系を確立するた
めのシーケンス内の点もオプシヨナルである。こ
の時、フレーム上に識別ラベルがウエーハ上の識
別番号と相関付けられる。これはウエーハのラベ
ルとマツチする新しいラベルをフレームに付ける
こと、又はフレーム上の永久的ラベルを読むこと
により行われ得る。

通常の自動的ソーイング装置がダイスを隔てる
“ストリート”に沿つてウエーハ４１０を完全に
切断する。このことは、ウエーハが切り傷を付け
られ（“スクライブ”され）またダイスが切り離
される公知の過程と対照的である。ダイスが切り
離されて処理される時にダイスのアイデンテイテ
イが典型的に失われる公知の方法と対照的に、本
発明による方法では、ダイスは分離工程の間それ
らの位置に留まる。ダイスのアイデンテイテイが
保存されているので、本発明による方法では、製
造工程を通じて個々のダイを追跡することが可能
である。

オプシヨナルな方法では、ソーイング装置はソ
ーイング工程の間のチツプの損傷を検出する能力
を有し、また計算機内に記憶されている検査デー
タが損傷チツプを識別するべく更新され得る。オ
プシヨナルな損傷識別能力を有するソーイング装
置はＫ＆Ｓモデル797である。ウエーハはソーイ
ング装置と一体の浄化装置により通常のように浄
化される。

ダイス選択 次に第７Ａ図を参照すると、良品のダイス又は
所望の性能レベルを有するダイスを選別するソー
テイング工程に使用される装置が示されている。
この工程の一層詳細な内容は、主要工程、及
びの部分工程を示す第２図中に示されている。
第２図を参照すると、主要工程又はの部分と
みなされ得るオプシヨナルな検査工程がソーイン
グされたウエーハを検査し、またもしソーイング
工程中に損傷したダイスがあれば“ウエーハ・マ
ツプ”を更新する。そのための装置は商業的に入
手可能であり、またソーイング・ステーシヨンの
部分である。洗浄されたウエーハは次いでウエー
ハ識別ラベルが読まれる下記の作業ステーシヨン
へ、また次いで記憶されているデータが整列され
たウエーハに関係付けられるピツキング・ステー
シヨンへ転送される。主要工程又はの部分と
みなされ得るオプシヨナルな検査工程がソーイン
グされたウエーハを検査し、またもしソーイング
工程中に損傷したダイスがあれば“ウエーハ・マ
ツプ”を更新する。そのための装置は商業的に入
手可能である。

ダイ選択工程は第６図に関連して一層詳細に説
明される。このシーケンスの間に、テープ・フレ
ームは第２図中に逆向きの線により示されている
ように再循環ループ内で循環される。ウエーハか
らの使用可能なダイスの供給が空にされる時、フ
レームは古いテープ及びスクラツプ・ダイスが取
除かれるステーシヨンへ動かされ、また空のフレ
ームがインプツト・ステーシヨンへ戻される。

次に第７Ａ図を参照すると、例えば計算機の制
御のもとに回転する回転インデツクサ７−２１０
が保持器の組（そのうち二つが７−２２０及び７
−２２８として示されている）を保持する。この
明細書では、ハイフンで結ばれた参照符号の最初
の番号はそのアイテムが導入され又は最も詳細に
説明されている図面の番号を示す。各ダイ保持器
（その外観から“ワツフル・パツク”と呼ばれる）
は、後で一層詳細に説明する工程でダイスがウエ
ーハ４１０から落下するにつれて、ダイスを容器
の長方形アレーのなかへ受け入れる。

ワツフル・パツクが満たされている時、インデ
ツクサ２１０が空のパツクを所定の位置へ回転さ
せる。充満パツクはアンローデイング位置へ回転
され、また反転ステーシヨンへ渡され、そこでマ
ツチング・ワツフル・パツクがダイスの頂に整列
され且つワツフル・パツクとダイスとの“サンド
イツチ”が、ダイスがボンデイング取付具のなか
に置かれる準備として接触サイドを上側にして載
るように反転される。この反転工程は手動又は自
動で行われ得る。反転のオプシヨナルな形態は後
で説明する。

テープ・フレームは先ず、テープ・フレーム４
３０が棚７−１４に載り且つフレームが動かされ
もしくは読取り器７−１２がラベル上を滑らされ
るシーケンス（第６図中の６−１１４）で第７Ａ
図中のバーコード読取りステーシヨン７−１０内
で識別される。通常のバーコード読取りシステム
がバーコードを読取り、それを計算機に伝達し、
そこで検査結果からのデータが、ダイ選択工程を
ガイドするべくメモリから取出される（工程６−
２００）。

選択工程及び装置の詳細が第７Ｂ図に示されて
おり、この図で軸線７−５０はウエーハ４１０の
部分でありダイ７−５５の上の付勢器７−１１６
及び打撃器７−１１４を含む組立体７−１１５を
通過する。ウエーハ４１０は、第４図で説明した
ように、下側にウエーハ４１０を取付けられてい
るフレーム４３０のなかに保持されているテープ
４２０に接着する。ダイ７−５５はウエーハ４１
０上に形成されたダイ・アレーから取除かれるべ
き次のダイである。フレーム４３０は保持器７−
１１０により支えられており、また第７Ａ図中に
概要を示されている通常のＸ−Ｙ駆動装置７−１
２０、例えばクリツケ・アンド・ソツフア
（Kulicke＆Soffa）モデル３５０−１０３により
軸線７−５０に置かれている。フレーム４３０
は、保持器７−１１０内のピンと戻り止め４３２
及び４３４をマツチさせることにより、第４図で
説明したように、所定の位置に整列されている。
本質的な関係を最も明白に示すため、装置の不必
要な細部は省略されている。

ダイ７−５５の下で、保持器７−２２０内に形
成されている容器７−２２５はダイを持つ。保持
器７−２２０は板７−２１０の上に載つている二
つ又はそれ以上の保持器（７−２２０及び７−２
２８）の一つである。

作業中、打撃組立体７−１１５は打撃器７−１
１４をテープ４２０の頂に押付け、それを下方に
約1/4インチ（0.64cm）だけ振らす。Ｘ−Ｙ駆動
装置７−１２１が打撃器７−１１４をテープの上
を正しい位置まで滑らせる。突き下げ工程は、打
撃器７−１１４を下方に駆動してテープ４２０を
ダイ７−５５の上の点で打撃するべく付勢される
空気弁７−１１６（付勢器の一つのバージヨン）
により行われる。ダイ７−５５は接着テープから
穏やかに押されて容器７−２２５のなかへ落下す
る。ピン組立体７−１１４は第７Ｃ図中に示され
ているような針の組によりテープ４２０を貫通す
る。四つの針７−３１１ないし７−３１４は軸７
−３１０の剛固に取付けられている。第五の針７
−３１５は他の針の下方に0.050インチ（0.13cm）
だけ延びており、またばねにより３オンス（85
ｇ）の力を受けている。

例えば、組立体７−１１４は通常の二方空気弁
７−１１６により１ボンド（0.453Kg）の力で下
方に突き出され、空気圧力は約20ｍｓの周期中与
えられる。針組立体７−１１４は、その移動行程
が、針７−３１１ないし７−３１４の先端が保持
器７−３２０の下面７−３２５の下に約1/8イン
チ（0.32cm）だけ突き出るように設定されている
光学的リミツトスイツチをトリガした時に後退さ
せられる。下面７−３２５は、ダイへの過大な応
力を避けるため２インチ（5.1cm）の曲率半径を
有する。

針７−３１５の重要な機能はダイの反跳を抑制
することである。ダイは3/16インチ（0.48cm）の
公称距離にある容器７−２２５のなかへ落下す
る。ダイは極端な場合には容器から外へ部分的に
反跳し得る。ダイはサイドにもたれて横たわり得
る。又はダイは容器の底又はサイドとの衝突によ
り割られ得る。針７−３１５の上のばねは、ダイ
が最小回数の衝突で迅速に静止するようにダイの
運動エネルギーを吸収する。

組立体７−１１４は、大きなダイに適する針間
隔を有する一つの組立体から異なるダイに適する
異なる針間隔を有する他の組立体への変更を容易
にするべく通常の迅速レリーズ取付けにより取付
けられることが有利である。第７Ｂ図中の容器７
−２２５は凹んだ長方形として図示されている
が、他の形態の容器も使用され得ることは当業者
に明らかである。整列状態からのダイ７−５５の
反跳を一層確実に防止し得るように、わずかな真
空が、第７Ｂ図中の孔７−２２４を通じて容器７
−２２５の内部と連通する保持器７−２２０の内
部にダイを維持するために使用され得る。保持器
７−２２０内の真空は板７−２１０の下面にワイ
ピング・シールを形成することにより維持されて
いる。板が回転するにつれて、板７−２１０の開
口が図示されていない固定真空管の上に載るよう
になる。この開口は保持器７−２２０の内部と真
空との間の連通を確立する。

保持器７−２２０が充満している時、又は異な
る性能レベルのダイが選択されるべき時には、板
７−２１０内の駆動装置が板７−２１０を次の保
持器の位置へ回転させる。保持器７−２３０は取
除かれて次の段階へ通され得るし、又は異なるウ
エーハから選択されるべき同一性能レベルの追加
的なダイスを受け入れるべく静止状態に留まり得
る。

全体として参照符号７−１００を付されている
二つのＸ−Ｙ駆動装置７−１２０及び７−１２１
ならびに保持器の組立体は、駆動ピン７−１１５
及びフレーム保持器７−１１０を保持するべく変
更されたモデル番号DC４４及びDC８８としてマ
サチユセツツ州、メドフオードのデザイン・コン
ポーネンツ・インコーポレイシヨン（Design
Components Inc.）から商業的に入手可能であ
る。装置７−１００は計算機、第１図中に示され
ている中央計算機もしくは小形なローカル計算
機、の制御のもとに作動する。取扱われなければ
ならない本質的な情報は現在空の容器７−２２５
の位置、点４１１を中心とする座標に対して相対
的な次の良品ダイの位置及び保持器７−２２０に
対して相対的な点４１１の位置である。軸線７−
５０は、もちろん、次に満たされるべき容器７−
２２５の中心に置かれ、またピン７−１１５及び
次に取除かれるべきダイはそれに応じて置かれ
る。

良品ダイスの叩き出しに続くシーケンスが第６
図中に示されており、このシーケンスでテープ・
フレームは工程を開始するべく手で又はロボツト
によりロードされる（６−１１２）。フレーム上
の識別バーコードが工程６−１１４で読まれる。
フレーム号が読まれて計算器に送られ又はメモリ
内に記憶され、また番号又はコードを付けられた
ウエーハに対するデータと比較される。ウエーハ
上のすべての良品ダイス又は選択されたダイスに
対する正確なＸ−Ｙ位置又はウエーハ・マツプは
既知であり、また良品ダイの選択を許すフレーム
番号と組合わされている。計算機に記憶された情
報はシーケンス６−２２０で探索され、その工程
６−２１６に於ける結果は最初の（次の）良品ダ
イのＸ−Ｙ座標である。並列シーケンスが空の保
持器７−２２０のローデイングと装置７−１００
に近い位置へのテーブル７−２１０の回転とによ
り開始する。ピツク・シーケンス（時には従来の
“取り上げ（pick−up）”と対照的に“突き下げ
（pick−down）”と呼ばれる）が工程６−１１８
に示されている。

突き下げシーケンスは、ウエーハ上にあつた良
品ダイスがテープ４２０上のアレー内に移され終
わるまで、また保持器７−２２０が満たされるま
で繰り返される。いずれの場合にも、新しいテー
プ搬送器又はダイス保持器が置換され、またシー
ケンスが再開される。代替的なシーケンスでは、
或る規範を有するダイスのみが一回のパスで選択
され、また異なる用途に対して使用可能な他の良
品ダイスは後で選択されるように残される。

テープ４２０上に置かれている間、ダイスは接
触部を下方に保持器７−２２０のほうに向けてい
る。ダイがリードフレームと接触する状態に置か
れる時に標準的パツドがリードフレームと接触す
るように、ダイスを反転する必要がある。この反
転は次の工程で行われる。反転は手で行われても
よいし、単独もしくは集団で機械により実行され
てもよい。

単独反転 一回に一つのダイを反転する反転工程を実現す
るための装置が第８Ａ図に示されており、この装
置でダイ７−５５は前記のヘツド７−３２０内の
針７−３１２ないし７−３１５によりウエーハ４
１０から叩き出される。しかし、保持器９−１１
２内の容器９−２２５のなかへ直接に落下する代
わりに、ダイは短い距離を、回転シリンダにより
支えられているハウジング８−１４から上方へ延
びているチユーブ８−１２の上へ落下する。ダイ
は真空作用により保持され、真空は図面には示さ
れていない通常の手段により維持され且つ切換え
られる。チユーブ８−１２はシリンダ８−４０と
同軸に軸線８−４２の回りを回転するカムシリン
ダ８−５０上のカム８−５２に応答して矢印によ
り示されているように上下に運動する。カムシリ
ンダ８−５０は、図示されていない通常の手段の
制御のもとに、シリンダ８−４０と共に回転して
もよいし、それとは無関係に回転してもよい。

作動中、新しいダイは、正規にはチユーブ８−
１２の中心であるが実際にはテープ４２０上のウ
エーハ４１０の位置の誤差及び支持テープフレー
ム４３０の整列の誤差のために中心から若干ずれ
ている位置へ動かされる。カムシリンダ８−５０
は回転して、カム８−５２をカムホロワ８−１６
の下の位置へもたらし、こうしてチユーブ８−１
２の先端をダイを受け入れる位置へ上昇させる。

頂チユーブ８−１２がダイを受け入れている
時、同時に底チユーブ８−１２はそのダイを容器
９−２２５のなかに置くべく延びている。

ダイが容器に入る前に補正されたダイの位置を
必ず有するように、リードフレームダイとの正確
なもいれつを保証するため、容器９−２２５は典
型的にダイよりも寸法が0.002インチ（0.005cm）
しか大きくない。第８Ａ図には、このプリサイシ
ング（precising）工程はダイと係合するプリサ
イサ（preciser）８−２０により実行されるもの
として示されており、また通常のテーパ付き表面
によりそれを整列状態に強制する。このプリサイ
シング工程は、時間が失われないように、ダイス
が頂に置かれ且つ底でレリーズされると同時に実
行される。

プリサイシング工程が三つの位置のどれで実行
されてもよいし、一つよりも多い位置で実行され
てもよいことは当業者により認識されよう。特
に、第８Ｂ図には、チユーブ８−１２が休止位置
に戻るにつれてプリサイシング工程が実行される
ように、保持器８−１４の上に取付けられている
プリサイサ８−６０が示されている。ダイが一層
容易に所定の位置へ滑るのを許すため、チユーブ
８−１２が下げられるにつれて、真空はターンオ
フされ得る。

さらに他の代替的な装置ではプリサイサ８−６
０′がこの９−２２５の上に取付けられている。
プリサイサは回転シリンダ８−４０の軸線８−４
２と間隔をおいて且つ整列して固定され得よう。
又は、それは取付具９−１１２に対して整列され
（またリードフレームが置かれる以前に取除かれ）
得る。

多くの代替的な装置が反転機能を実行し得るこ
とは当業者により認識されよう。例えば、カムシ
リンダ８−５０は油圧シリンダ、ねじドライバ又
はチユーブ８−１２を漸進且つ後退させるための
他の任意の手段により置換され得る。さらに、も
しテープ４２０及び取付具９−１１２が十分な精
度で位置決めされ得るならば、チユーブ８−１２
はシリンダ８−４０に剛固に取付けられていてよ
く、それによりシリンダ８−４０に対して相対的
なチユーブ８−１２の位置の許容差に起因する整
列誤差が減ぜられる。その場合、必要な垂直運動
は保持器７−３２０及び（又は）保持器９−１１
２により行われる。

集団反転 集団反転工程は第１３Ａ図に示されている装置
により実行され得る。この装置では二つの同等な
反転板１３−１２が各々ワツフル・パツク７−２
２８を保持する。下側の板１３−１２のみが、露
出状態で一層明白に図示するため、ワツフル・パ
ツクなしで示されている。最初に、接触部を下向
きにしたダイスを有する充満ワツフル・パツクが
破線の輪郭線１３−１４に置かれ、ストツパ１３
−１５により整列され、また丸められた先端を有
しばねの力の作用下にあるシリンダである部材１
３−１６により所定の位置に保持される。この機
構は第７Ａ図中に使用されているものと同一であ
り、またロボツト・グリツパと同一である。

参照符号１３−１０を付されている機構全体は
保持器１３−１２と、概要を示されている通常の
平行運動（平行四辺形リンケージ）手段１３−２
０及び１３−２２とを含んでいる。これらのジヨ
ーは図面に示されている開位置から軸線上に中心
をおく閉位置へ（制御装置１３−３０により駆動
されて）軸１３−２５の軸線１３−２４に対して
平行に運動する。駆動手段は油圧シリンダ又はモ
ータであつてよい。整列ピン１３−１７及び整列
孔１３−１８は他の反転板に於けるそれらの相手
側と、ワツフル・パツクが雌雄結合する以前に係
合する。オプシヨンとして、ワツフル・パツクは
部材１３−１５〜１３−１６の位置許容差を補償
する精密整列のための整列ピンを有し得る。

いつたん反転板及びワツフル・パツクが係合す
ると、組立体１３−１０は制御装置１３−３０内
の回転テーブルの制御のもとに軸１３−２５がタ
ーンすることにより軸線１３−２４の回りを180゜
回転する。満たされたワツフル・パツクの容器７
−２２５内のダイスは、軸１３−２５内内に担持
されている空気圧及び真空管により助けられて空
のワツフル・パツク内へ落下する。これらの管は
制御装置１３−３０内の弁により、下側パツク内
にダイスを保持する初期の真空から他方のパツク
内へダイスを駆り立てる正の圧力へ切換えられ
る。制御装置１３−３０は図面中にボツクスとし
て概要を示されている。この制御装置は必要な空
気及び真空弁と共に、軸１３−２５を回転させる
ための回転テーブル又は他の通常の手段を含んで
おり、すべてマイクロコンピユータ又は固定配線
論理回路により制御される。これらの簡単な機能
を実行するための多くの種類の制御装置は当業者
により容易に組立てられることができ、それが特
定の形態であることは本発明にとつて要請されな
い。

代替的に、ダイがワツフル・パツク内の容器の
一つの側にもたれる可能性を避けるため、第１３
Ｂ図中に断面を示されている機構が用いられ得
る。この機構では、孔７−２２４があいている容
器７−２２５を有する雌雄接合ワツフル・パツク
７−２２０及び７−２２０′がさらに、孔７−２
２４を通過するピン１０−６２を有するフレーム
１３−６０を含んでいる。フレーム１３−６０は
板１３−１２の内部に支えられている。ピン１３
−６２はチツプ１３−８０を支えるのに十分に広
い頂面１３−７０を有する。回転工程以前に、フ
レーム１３−６０は空気圧、ばね圧又は任意の通
常の手段により穏やかに上昇させられて孔７−２
２４を通過し、次いでチツプ１３−８０をほとん
ど雌雄結合ワツフル・パツク７−２２０′内の容
器７−２２５の底面１３−９０まで持ち上げる。
反転工程が実行される時、チツプ１３−８０はご
く短い距離、例えば0.05インチ（0.13cm）を落下
し、従つてチツプは容器７−２２５の底面１３−
９０の上に平らに載る。

滑らかな作動を容易にするため、両ワツフル・
パツクは、正しく雌雄結合するように、機械的不
整列を補償するべく揺動され得る。固定ピボツト
１３−５０の回りを揺動するグリツパ腕１３−５
２は、ワツフル・パツク７−２２０′をつかむグ
リツピング端１３−５４で終端している。固定ピ
ボツト１３−５０は、面を見易くするため図示さ
れていないジムバル・マウント（gymbal
mount）のような通常の手段により支えられてい
る。両グリツパ腕１３−５２を連結する可動ピボ
ツト１３−５５はワツフル・パツクと係合または
係合解除するべく矢印により示されているように
油圧シリンダ又は他の手段により動かされる。類
似のピボツトがワツフル・パツク７−２２０に対
して用いられ得る。

回転の後に、ジヨー１３−２０及び１３−２２
が離れ、また以前は空であつたが今は接触部を上
向きにしたダイスを含んでいるパツクが取除か
れ、最初に満たされていたパツクは次の反転のた
めに残留する。

この開示を参考にして本発明の種々の実施態様
が当業者により考案され得よう。例えば、第８Ａ
図の反転装置は、ダイスのリードフレーム組あた
り唯一回の反転しか必要とされないように、軸線
８−４２に対して平行に延びておりリードフレー
ム間隔にマツチする間隔をおかれた14個の容器を
平行に有し得る。このような反転装置の頂の上の
容器がダイスを満たされ、次いで完全な組がワツ
フル・パツク内へ反転される。第８Ａ図の四つの
チユーブ８−１２は、シリンダ８−４０の周縁の
回りに間隔をおかれた任意の好都合な数のチユー
ブにより置換され得る。

第１４図及び第１５図には、充満ワツフル・パ
ツクの反転工程を実行するための二つの代替的な
装置が示されている。第１４Ａ図及び第１４Ｂ図
では、第１３Ａ図に示した装置に対して代替的な
装置が、軸１３−２５を回転する同一の制御装置
１３−３０を用いているが、今の場合には二つの
保持器１３−１２が異なる仕方で支えられてい
る。

第１４Ａ図を参照すると、水平運動なしに垂直
に矢印により示されている方向に運動する二つの
保持器１３−１２及び１３−１２′が示されてい
る。この運動は、それぞれ反対方向にねじを切ら
れている二つの領域１４−１１，１４−１３を有
する軸１４−１０により供給される。これらのね
じは、保持器１３−１２の支えの部分であるねじ
を切られているブロツク内の雌雄結合ねじと係合
する。軸１４−１０が一つの方向に回転するにつ
れて、ワツフル・パツクが挿入又は除去され得る
ように保持器１３−１２が離れる。ボツクス１４
−１２は軸１４−１０に回転力を供給するための
ウオーム歯車装置付き可逆電動機の概要を示して
いる。ボツクス１４−１２は上記のように回転す
る軸１３−２５により支えられているものとして
示されている。電力は軸１３−２５の中空内部を
通じて供給される。第１４Ｂ図は支え１３−１２
の頂面図であり、保持器１３−１２及び１３−１
２′を整列状態に維持する役割をするガイド１４
−１４及び１４−１４′が示されている。

次に第１５Ａ図及び第１５Ｂ図を参照すると、
保持器１３−１２に対する支持及び運動機構の他
の代替的な実施例が示されている。この実施例で
は、ワツフル・パツクの挿入及び除去のための間
隙を生ずるべく上側の板のみが動かされる。保持
器１３−１２はピボツト１５−２１の回りを回転
される。回転力は、運動シリンダ１５−２８及び
ハウジング１５−２６を含んでいるシリンダ組立
体１５−２４にピボツト１５−２２により連結さ
れているレバー腕１５−２０により供給される。
シリンダ１５−２４は軸線１３−２４の上に整列
されているピボツト１５−３０の回りを揺動す
る。上昇力は、保持器１３−１２を常時は上昇位
置に維持するばね１５−２５により供給される。
空気圧がシリンダ１５−２８に与えられる時、シ
リンダ１５−２８が延びて、ばね１５−２５を伸
長させ、保持器１３−１２を下方に軸線１３−２
４に向けて押す。反転工程の間、二つの板１３−
１２及び１３−１２′はそれぞれのワツフル・パ
ツク１３−１４及び１３−１４′と整列して平行
に維持されている。回転工程の終了時に、ロボツ
ト・グリツパ腕による底ワツフル・パツクの除去
を許すべく上側の板１３−１２が矢印により示さ
れているように上昇させられる。第１５Ｂ図に
は、この装置の頂面図が示されている。この図で
シリンダ１５−２４は上側シリンダであり、また
シリンダ１５−２４′は切欠き図で示されている。
二つのシリンダ１５−２４及び１５−２４′に対
する空気圧は前記のように中空軸１３−２５の内
部を通るホースに沿つて供給される。制御装置１
３−３０は第１３図で説明したように保持器を開
閉し且つ軸を回転させる役割をする。

ワツフル・パツクの反転工程を実行する実施例
のすべてに、第２図中に“ダイ載置”として示さ
れている追加的なピツク及び載置工程が存在し、
この工程で保持器７−２２０′内の上向きのダイ
スが取除かれて、ボンデイング工程に対するリー
ドフレーム組と整列して置かれているチツプを有
する、７−２２１と類似の、14チツプ保持器のな
かに置かれる。これは通常のピツク及び載置工程
であるが、今の場合には平行処理が行われる。す
なわち、一列の保持器７−２２０′が同時に取り
上げられ、正しい整列を保証するべくプリサイサ
のなかに置かれ、次いで正しい整列状態を保つて
ボンデイング取付具のなかに置かれる。

次に第１６図を参照すると、簡単化されたトラ
ンスフア装置の斜視図が示されている。この装置
を一層明白に示すため第１６図は分解図である。
ワツフル・パツク７−２２０（この図では、ボン
デイング取付具の間隔を有するワツフル・パツク
が使用されている）の列１６−１３０は空であ
り、参照符号９−２３０により示されているその
ダイスを取り上げ用の取付用１６−１２０により
プリサイサ１６−１００のなかに既に置いてい
る。図示されている工程では、取付具１６−１２
０はワツフル・パツク７−２２０の容器７−２２
５内のダイス７−５５の列１６−１３２及びプリ
サイサ１６−１００の整列取付具１６−２２５内
のダイス９−２３０の列を同時に取り上げなけれ
ばならない。

ダイスはグリツピング・プローブ１６−１１２
及び１６−１１０の先端に、通常のマニホルドに
より取付具１６−１２０の内部に分配される真空
により保持される。プローブ先端１６−１１０′
及び１６−１１２′の二つの対はダイス−５５及
び９−２３０と接触して示されている。プローブ
は、真空を維持するため通常のゴム又はプラスチ
ツクから成る先端を有する。

ダイスがグリツプされた時、取付具１６−１２
０は座標軸１６−１４０のｚ軸線に沿つて上昇さ
せられ、また、整列ダイスを担持するプローブ１
６−１１０が下側ボンデイング取付具９−１１０
内の容器９−２２５の上に置かれ且つ列１６−１
３２からの不整列ダイスを担持するプローブ１６
−１１２がプリサイサ１６−１００内のプリサイ
サ・アングル１６−２２５の上に置かれるよう
に、左方にｘ軸線に沿つて移送される。約束とし
て、容器又は整列取付具の参照符号は、他の重要
な情報を示す図面の番号の後に“−２２５”を付
されている。ダイスが同時にボンデイング取付具
及びプリサイサのなかに置かれるように、取付具
１６−１２０が下降させられ、且つ真空が解除さ
れなければならない。

プリサイサ１６−１００の機能はその名称が示
すとおりである。ワツフル・パツク７−２２０内
のダイスは、迅速なトランスフアを容易にするべ
く（長さが典型的に1/8インチ（0.32cm）大きい）
緩い許容差で製作されているオーバーサイズの容
器７−２２５のなかに不規則に載つている。プリ
サイサ１６−１００はダイスを受け入れ、またプ
リサイサ・アングル１６−２２５上のテーパ付き
表面によりダイスを、ボンデイング取付具９−１
１０内への確実な挿入を許すのに十分な0.002イ
ンチ（0.005cm）の典型的な許容差でコーナーに
於ける所定の位置へ案内する。ダイス７−５５の
位置の許容差を許すため、プリサイサ１６−１０
０は、すべてのダイスがテーパ付き側面と接触す
ることを保証するべく、矢印１６−１４４により
示されているようにｘ及びｙ軸に沿つてずらされ
得る。もしプリサイサ１６−１００がずらされれ
ば、取付具９−１１０もプローブ１６−１１０及
び１６−１１２の間隔にマツチするべくずらされ
ることになる。またプリサイサ１６−１００は、
矢印１６−１４４により示されているように種々
の寸法のダイスを受け入れる位置へ動かされ得
る。もしプリサイサが標準ダイスで作動するなら
ば、長方形がプリサイサ・アングル１６−２２５
の代わりに使用され得る。

図示されている実施例では、ワツフル・パツク
７−２２０はダイスのいくつかの列を有し、１６
−１３２は現在の列である。ワツフル・パツク
は、正しい位置に列１６−１３２を置くため、プ
リサイサ１６−１００の下にスライドしている。
その結果、取付具１６−１２０は、ワツフル・パ
ツク７−２２０のためにプリサイサ１６−１００
の下の間隙を許す大きさだけ垂直にずらされたプ
ローブ１６−１１０及び１６−１１２を有してい
なければならない。また、取付具９−１１０はプ
リサイサ１６−１００に対して、ダイスを受け入
れるため、ワツフル・パツク７−２２０とプリサ
イサ１６−１００との間の垂直及び水平ずれと同
一のずれを有する位置に置かれなければならない
ことになる。ワツフル・パツク、プリサイサ、ボ
ンデイング取付具及び取り上げ用取付具を移動さ
せるための支持部材及び機構は、装置の重要な空
間的関係を最も明白に示すため図面から省略され
ている。運動を生じさせるための一次元又は二次
元駆動装置は当業者により容易に追加され得よ
う。例えば、ワツフル・パツク７−２２０及びボ
ンデイング取付具９−１１０は通常のグリツパを
有する同一の汎用ロボツトにより着脱され得る。
取り上げ用取付具１６−１２０は専用の二次元駆
動装置により動かされ得る。

ボンデイング 最終ボンデイング工程（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、ボンデイ
ング、分解）に対する組立体が第９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９−１１０は14個のチツプを正しい間隔で保持
するが、そのための受け９−２２５は二つしか図
示されていない。受け９−２２５の上にチツプ９
−２３０が、またチツ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・ストリツプ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９−１２０はリードフレーム・ストリツプ５
−１２５の縁５−１１０を上から押し、この縁
は、接触部先端がわずかに曲げられるようにスト
リツプの外側部分を位置させるべく棚９−１１２
上に載る。この曲げは、ボンデイング工程の間に
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９−１１
２の上にチツプ９−２３０の頂が突出するように
受け９−２２５の深さを定めることにより行われ
る。曲げの大きさ（0.005インチないし0.007イン
チ（0.013cmないし0.018cm））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
トリツプ５−１２５の縁５−１１０はカバー９−
１２０により棚９−１１２の上に押付けられ、従
つてまた先端５−１２２はリードのばね定数によ
りパツドに押付けられる。

本発明で使用される典型的なリードフレームが
第５図に示されており、この図にはリードフレー
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
であつ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ツプ５−１１０はそれに
沿つて実際のリードを担持する役割をする。リー
ド５−１２０はソケツトへの差し込み又は表面取
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、ボンデイング工程の後で切断され
る位置決め部材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）領域５−１２２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５−１２
１の各々は、はんだ付け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
雄結合パツ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つきされている。

同一数のピンを有するチツプのフアミリが誘電
体の頂の上に同一の標準的パツドアレーを有する
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、
チツプの全フア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
節減される。

ダイスが最初にボンデイング取付具のなかに置
かれ、その上にリードフレームが置かれることは
広い意味での本発明の実施にとつて必要ではな
い。リードフレーム（接触部を上向き）を底に置
き、その上にダイス（接触部を下向き）を置くこ
とが好都合な場合もある。この代替的な方法で
は、ダイスが直接にボンデイング取付具のなかへ
落下し得るので、反転工程が省略される。

他の代替的な方法として、或る環境ではダイス
を下方ではなく上方に叩くことが好ましい場合も
ある。その場合、ウエーハは接着テープの上側に
位置し、打撃組立体が下側に位置する。真空グリ
ツパが打撃工程以前に、選択されたダイと接触す
る位置に置かれ、接着グリツプが打撃作用により
レリーズされる時に、選択されたダイを引き離
す。分離取付具のなかでもしくは下側ボンデイン
グ取付具の上のテーパ付き縁により中間工程とし
てプリサイシングが行われる必要なしに、ダイ
（接触側が上向き）は直ちにボンデイング取付具
のなかに置かれる。

ダイの接触パツド３４２及び先端５−１２２は
いずれもスズめつきされており、また加熱される
準備が整つている。ボンデイングは気相リフロー
はんだ付け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、コンベヤオーブ
ン、高温ガス加熱又はレーザー加熱を含んでい
る。気相リフローでは、はんだ付け温度よりも沸
点が高い液体、例えばフロウリナート
（Flourinert）FC−７１のような液体がその沸点
に保たれている。保持器９−１１０及び９−１２
０は、整列して保たれているチツプ及びリードフ
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、はんだが溶融してボ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ないし15秒である。この沸点は典型的に225
℃以上、ただし300℃以下である。対照的に、現
在のワイヤボンデイング及びダイ取付工程は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
イング取付具は小さい質量と、はんだ継目の回り
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９−１１０及び９−
１２０は、図面の複雑さを減ずるため、解図的に
示されている。

本発明の重要な経済的利点は、リードがすべて
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
いワイヤボンデイング技術と対照的である。28ピ
ン・チツプに対するハンド付け工程の時間が16ピ
ン・チツプに対する時間よりも長くかからない。

検 査 組立シーケンスの次の段階（第１図中の工程
）は、はんだボンドの機械的及び電気的健全性
が検査されるオプシヨナルな検査工程である。継
目の機械的強度を検査するべくチツプを引つ張る
こと、電気的連続性を検査するべく標準的パツド
及びリードフレームの縁に探針を置くこと、又は
はんだの塊を光学的に検査することなど公知の多
くの検査法がある。

第１２図に簡単化された形態で示されている装
置は、リードフレーム・ストリツプが保持器９−
１１０から取られ、モールデイング・ステーシヨ
ンへの輸送のためカセツトをロードする工程中の
中間工程としての検査に供される。光源１２−
２、例えば半導体ダイオード又はレーザーが、入
力ビームパワを測定するパワモニタ装置を通過す
るビーム１２−１１を発生する。ビーム１２−４
はリード先端５−１２２に於てはんだに衝突し
て、いくつかの方向に反射される。反射されたパ
ワの正確な分布ははんだの塊の詳細な形状に関係
し、従つてチツプからチツプへと変動する。二つ
の検出器１２−１３及び１２−１５が反射された
光の一部を検出する。好ましくは、これらの検出
器は強度分布中の小さな変動を積分して除去する
のに十分な面積を有する。もしリード先端５−１
２２がパツドとの接触を形成しなければ、滑らか
なはんだ表面の代わりに間隙が存在し、非常にわ
ずかな光しか反射されない。検査を通過するため
には、両検出器１２−１３及び１２−１５がモニ
タ１２−３内の信号の或る部分を受けなければな
らない。しきい値は、生産ラインが最初に運転に
入れられる時に経験的に設定される。

14チツプ全体の上のすべてのリードが検査され
てよいし、14チツプのユニツトあたり唯一つのリ
ードが検査されてよいし、又はその間の任意の数
のリードが検査されてよい。検査するリードの数
は通常の費用−信頼性間の兼ね合いに関係する。
一つの適当な方法はビーム１２−１１を通過して
一定速度でリードフレーム・ストリツプを動かす
第１０図のロボツトを使用する方法である。ボン
ドが形成されているべき点にビーム１２−１１が
衝突する時に検出器１２−１５及び１２−１３内
の信号がサンプルされる。こうして個々のボンド
がビームを通過する時間により個々のボンドが識
別される。

モールド ボンデイング工程の後に、（第１図中の工程
）、14チツプを取付けられたリードフレーム５
−１００が、その回りにプラスチツクをモールド
してチツ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
ルデイ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ツドとの間の
広い接触領域が標準的に使用されているワイヤボ
ンデイング技術に比較して非常に丈夫であり、従
つてハンドリングの間の損傷によるチツプの不良
発生率がはるかに小さく、またチツプが、公知の
ボンデイングの場合にくらべて、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。リード工程中にチツ
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
のオプシヨナルなラベリング工程が実行される。
ダイス・アイデンテイテイは最初に探針検査の間
に、個々のダイに対するデータが測定された時に
現れた。そのアイデンテイテイはウエーハ、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・
アイデンテイテイをリードフレームに記録するべ
く更新されている。各チツプはレーザー焼印工程
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。

余分なプラスチツクをリードから取除く通常の
“デジヤンク（dejunk）”工程もこの時に実行さ
れる。

トリム／成形 次に第１図の工程で、チツプとリードフレー
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５−１２４が切断される。もしリボンが銅
又は銅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５−１２
４などを切断する必要がある。もしリボンの他の
バージヨンとして、めつ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に対してプラスチツ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をプラスチツ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れ
ない。

リードフレームの詳細 第５図は、本発明に使用可能なリードフレーム
−ダイ間のボンデイングの原理の広いバージヨン
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１図に示されており、そ
のうち第１１Ａ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・ストリツ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５−１
２０が重なつており（従来の技術では“組んだ指
のように入り込んでいる”）、従つてリードが金属
リボンから型打ち又はエツチングされる時に生ず
るスクラツプの量を減ず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５−１
２０の間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５−１２０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ツプ
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イ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１
０，１０′，２０及び２０′から形成されている。
象限１０及び１０′は中心線１１−３に対して鏡
像関係にあり、象限２０及び２０′は中心線１１
−４に対して鏡像関係にある。象限１０と象限２
０との間の相違点は、連結ストリツプから個々の
リードの接触パツド５−１２２へ延びている指５
−１２１の形状である。四つのリード１１−１１
ないし１１−１４及び１１−２１ないし１１−２
４の二つの組が第１１Ａ図に、また一層詳細にそ
れぞれ第１１Ｂ図及び第１１Ｃ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１１−１１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（0.030
cm）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とパツド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0.025
mmの振れを生ずる（1mil（0.0025cm）の振れあた
り１ないし２グラム）。先端５−１２２は0.010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0.01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ピン
D.I.P.の工業標準に適合する外側リード５−１２
０を有する。材料はめつき前に0.010＋0.0005イ
ンチ（0.025＋0.0013cm）の厚みを有する
OLIN195、3/4ハードである。はんだめつきは60
−350マイクロインチ（1.52−8.89μｍ）の厚みの
スズ−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１１−３及び１１−４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（19.7cm）の全長を有す
る14リー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
本発明の実施にとつて本質的ではなく、かなりの
変動が許容され得る。

機械レイアウト 第１０図には、ソーイングされたウエーハから
ダイスのアレーを取り、またダイスをはんだ付け
されたリードフレームを製作する工程（第１図中
の工程及び）に使用される機械のレイアウト
が示されており、その一部はボツクスの形態で示
されている。

ボツクス１０−１２は、ソーイング工程及び場
合によつてはオプシヨナルな検査工程を通過した
多数のテープ・フレーム４３０を含むカセツト又
はラツクを表している。ボツクス１０−２８は、
下側ボンデイング取付具９−１１０の供給を維持
するカート又は他の保持器を表している。ボツク
ス１０−１４は、一つのバーコード読取りステー
シヨン７−１０と、少なくとも一つの突き下げス
テーシヨン７−１００（第７図）と、一つのステ
ーシヨンから他のステーシヨンへのフイルム移
動、ワツフル・パツク７−２２０（第１１図、第
１２図、第１３図）のなかでのダイス反転、反転
されたワツフル・パツク７−２２０′からボンデ
イング取付具９−１１０（第１４図）へのダイス
の移送、コンベヤ１０−１０上への満たされた取
付具９−１１０の載置のような材料ハンドリング
工程を実行する精工舎RT−3000のような少なく
とも一つのロボツトとを含む装置の組立体を表し
ている。好ましい実施例では、作業ステーシヨン
はワツフル・パツク及びテープ・フレームのハン
ドリングに適したグリツパを有する一つのロボツ
トと、二つの突き下げステーシヨンと、一つの反
転ステーシヨンと、一つのバーコード読取装置と
を含んでいる。特殊な真空取り上げ装置を有する
第二のロボツトが反転されたダイスをワツフル・
パツクから、ダイスのコーナーを正しい許容差に
整列させる取付具である“プリサイサ”へ移送す
る。もし単一のコーナーのみが整列されるなら
ば、プリサイサは種々の寸法のダイスに対して使
用され得る。もし、第８図中に示されているよう
に、ダイスが次いで順次に反転されるならば、反
転装置は突き下げステーシヨン７−１００のなか
に配置され、また集団トランスフア装置は使用さ
れない。

第１０図では、コンベヤ１０−１０が第１６図
のトランスフア・ステーシヨンから下側ボンデイ
ング取付具９−１１０を受け入れ、それを、リー
ドフレーム・ストリツプがダイの上に置かれ、ま
た上側ボンデイング取付具９−１２０がリードフ
レーム組立体の上に置かれる一連のステーシヨン
へ移動させる。

四つの作業ステーシヨン１０−１４が示されて
いる。実際に使用される数はもちろん、ボンデイ
ング工程のスループツト又は他の特定の制限因子
に関係して選ばれ得る。

ボツクス１０−１６は、一群のリードフレーム
を保持し、それらを、12チツプ・リードフレーム
を下側ボンデイング取付具９−１１０のなかのダ
イスの上に置くロボツト、例えば精工舎PN−
100に与えるリードフレーム・インプツト・ステ
ーシヨンを表している。ユニツト１０−１６は単
に予め切断されたリードフレーム・ストリツプの
マガジンであつてもよいし、切断機構を有するリ
ードフレームのロールであつてもよい。マガジン
を使用する実施例では、マガジンが順次にインプ
ツト高さに上昇させられ、また予め切断されたス
トリツプが空気吹付けにより吐出される。

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やすく、従来のグ
リツパにより容易に潰される。“触覚”センサを
有するグリツ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、リードフレームに多く
の開口があるために、使用され得ない。

第１７Ａ図及び第１７Ｂ図には、リードフレー
ムを持ち上げ且つ整列させる役割をする経済的な
グリツピング取付具が示されている。第１７Ａ図
は分解図であり、また第１７Ｂ図は組立てられた
取付具の側面図である。いま第１７Ｂ図を参照す
ると、採用されている原理は、グリツピング取付
具がさもなければ及ぼすであろう圧力を緩和する
“バツクアツプ−バー”の使用である。力は、グ
リツパ１７−２０の間に接続されているものとし
て示されており、それらを押し話そうとするばね
１７−２６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１７−３０はバー１７−２２の
下側且つグリツピング取付具１７−２０の延長部
１７−２３内のノツチ１７−２４の間に配置され
ている。第１７Ａ図に示されていように、四つの
ノツチ１７−２４が存在する。バー１７−２２の
底とノツチ１７−２４の底との間には公称0.015
インチ（0.038cm）の間隙が存在する。リードフ
レーム１７−３０は0.010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。

グリツピング取付具１７−２０は、コーン１７
−１４から取付具１７−２０に取付けられている
ローラ１７−１５に作用する下向き圧力に応答し
てピボツト１７−２９の回りを揺動する。コーン
１７−１４は例えば精工舎から市販されているば
ね復帰付き空気作動式シリンダ１７−１０の部分
である。ハウジング１７−１１は下端にコーン１
７−１４を有するシリンダ１７−１３を包囲して
おり、また腕１７−１２上の孔端１７−２８を通
してピボツト１７−２９を支えている。各ピボツ
ト１７−２９の両端を支える四つの孔端１７−２
８が存在する。ハウジング１７−１１は、図面を
見易くするため第１７Ａ図には省略されている剛
固な支えを通じてバー１７−２２をも支えてい
る。グリツピング取付具１７−２０の運動は第１
７Ｂ図中に矢印により示されている。

第１７Ａ図中に見られる取付具１７−２０内の
スロツト１７−３０は、バツクアツプ−バー１７
−２２に留められている支えバー１７−３２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ヤ１７−３
３に対する間隙を与える。プランジヤ１７−３３
の機能は、バツクアツプ−バー１７−２２がその
ボンデイング取付具への整列ピンにより保持され
るのを防止するべく下側ボンデイング取付具９−
１１２を押すことである。

二つの整列ピン１７−３４が第１７Ｂ図中に示
されている。ピン１７−３４は、バー１７−２２
に対してボンデイング取付具９−１１２を位置決
めするため、バー１７−２２の対角線上の両隅に
配置されている。この整列は、ピン１７−３４が
通るリードフレーム内の孔がゆるくされているの
で、リードフレームをボンデイング取付具に対し
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
面に示されていない）ボンデイング取付具内のピ
ンにより影響される。ボンデイング取付具、リー
ドフレーム及びグリツパの複合体はもちろん、ボ
ンデイング取付具内の整列ピ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、それはピン１７−３４の機能である。ピ
ン及び孔の正確な位置には常に誤差が存在し、ま
たピン１７−３４がその雌雄結合孔のなかに固着
し得る。プランジヤ１７−３３はボンデイング取
付具からのピン１７−３４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１７−３
０はピン１７−３４が通るリードフレーム内の孔
はボンデイング取付具内の整列ピンと雌雄結合す
る四つの孔よりもゆるい許容差を有するので、ボ
ンデイング取付具と共に残留する。四つのピンの
組合わせ及び一層密な許容差は、グリツパが持ち
上げられる時にリードフレーム１７−３０が迅速
に保持されることを保証する。

第１０図に戻つて、ロボツト１０−１７、例え
ば他の精工舎PN−100が上側ボンデイング取付
具９−１２０を、後で説明する戻りループの終端
であるアキユムレータ１０−１８（例えばドーナ
ー・コーポレイシヨン（Dorner Corporation）
シリーズ4100）から取る。上側ボンデイング取付
具９−１２０は上記のように良好なボンデイング
接触のためにリードフレームを下方に押すべくリ
ードフレームの上に置かれる。例えば、磁石と上
側及び下側取付具内の磁性材料との間の磁気吸引
力がボンデイング取付具をボンデイング工程中に
正しい整列状態に維持するのに使用される。

完成されたボンデイング取付具は、熱伝達媒体
としてフルオリナートFC−71を使用するHTCコ
ーポレイシヨン（HTC Corporation）IL−12気
相加熱システムの部分である第二のコンベヤ１０
−３０の上に置かれる。ボンデイング取付具は、
信頼性の高いボンデイングのために適当な加熱が
行われるように調節された速度で上記のシステム
を通過し、典型的な通過時間は５〜15秒である。

ボンドされた組立体は冷却ステーシヨンに入
り、そこで30〜35秒間にわたり冷やし板と熱的に
接触する。時間及び冷却は、はんだの凝固を許す
ように、またチツプ及びリードフレームがリフロ
ー温度よりも低くハンドリング可能な温度に到達
することを許すように設定される。

ボンデイング取付具は次いで分解され、上側取
付具９−１２０が精工舎PN−100ロボツト１０
−２２により取除かれて、アキユムレータ１０−
１８への戻しのためにコンベヤ１０−１９（ドー
ナー・コーボレイシヨンのシリーズ5000）の上に
置かれる。第１４図中に示されているグリツパ取
付具を使用する他のロボツト１０−２３（他の精
工舎PN−100）がボンドされたリードフレー
ム／ダイス複合体を取除き、それをマガジン１０
−２４、次のステーシヨンへの輸送のために使用
される40位置で0.1インチ（0.254cm）ピツチのマ
ガジン、のなかに置く。下側取付具９−１１０
は、蓄積ステーシヨンへの移送とそれに続くステ
ーシヨン１０−１４への戻しのためのカート１０
−２８への移送とのために、ロボツト１０−２６
（他の精工舎PN−100）によりコンベヤ１０−２
７（他のドーナー・コーポレイシヨンのシリーズ
5100）へ移される。

デイスクリート部品の取付け 次に第３Ｃ図及び第３Ｄ図を参照すると、標準
的パツド・レイアウトを使用するダイの変形例が
示されている。第３Ａ図及び第３Ｂ図の標準的パ
ツド・アレーは、単一のリードフレームが全寸法
範囲に対して使用され得るように、非常に小さな
チツプにうまく嵌まるような寸法の方形輪郭を有
するものであつた。しかし、異なるパツド・アレ
ー（なおも多数の集積回路に対して共通であつて
よい）を容認する他の技術及び経済的観点が存在
し得る。

例えば、第３Ｃ図には、前記のように同一の基
板３１０及びポリイミド層３２０を有するが、パ
ツド・アレーがチツプの外側へ向けてセツトされ
たそれぞれ例えば８パツドの二つの列３５０を含
んでいるダイが示されている。中央は空いてお
り、回路内の種々の点（その一つはリードとの接
触を形成するべくアレー位置の一つに配置されて
いるバイア３５２である）へ電源電圧を分配する
バス３５３のための場所が存在する。薄いワイヤ
を使用する公知の技術と比較して、バス３５３は
かなり低い抵抗およびインダクタンスを有する。
同様に、バス３５４はパツド３５１と接触し、ダ
イの回りに接地端子を分配する。

強固なポリイミド層３２０により得られる利点
として、デイスクリートな能動的又は受動的デバ
イスが層３２０の頂の上に置かれて、バイアもし
くは標準的パツドを介して回路に接続され得る。
第３Ｃ図には、デバイス３６８がバイア３７０及
び３６９に接続されているものとして示されてい
る。デバイスは（従来の集積回路技術では達成困
難な）高い抵抗値を有する厚膜抵抗器であつてよ
い。デバイスはオプシヨンにより通常の表面取付
けデバイス・バツケージングを有する分離して形
成されたデバイスであつてもよい。

キヤパシタの一つの有用な例がユニツト３５５
として示されている。これは点３６７及びストラ
ツプ３６６との導電性接着により電源と接地との
間に接続されている電荷保存キヤパシタである。
このようなキヤパシタは通常、回路がスイツチさ
れる時に安定な供給電圧を維持するべく集積回路
ソケツトに取付けられている。チツプと共にキヤ
パシタを含んでいることの経済的な利点は明らか
である。ユニツト３５５のようなデバイスはもち
ろん回路内の任意の点に接続されていてよい。

大きな関心を持たれる一つの変形例として、同
一の基板上に製作するのが困難な光学的又は他の
要素が分離デバイスとして使用され得る。例え
ば、デバイス３５５はガリウム−ヒ素基板を用い
る固体レーザーであつてよく、またダイ３１０は
通常のシリコン集積回路であつてよい。その場
合、他の光学的デバイスとの通信のために光フア
イバが含まれる。

容易に実現され得る他のデバイスは、固定要素
もしくはカプセル封じプラスチツクに形成された
アクセス孔を通じて調節可能な要素を有するRC
タイミング回路網、又は熱を拡散させるのにデバ
イス３５５の領域を用いるパワトランジスタであ
る。ヒートシンクも直接に層３２０に、又は基板
３１０の大電力部分からの低インピーダンス熱伝
導を可能にするバイアに取付けられ得る。

これらの他のデバイスは任意の好都合な仕方で
取付けられ得る。それらはリードフレームのはん
だ付けの前又は後に接着により取付けられ得る
（又はそれらがはんだ付けされ、リードフレーム
が接着により取付けられ得る）。代替的に、接着
によるボンデイングに先立つてリードフレームを
所定の位置に保つて、リードフレーム及びデイス
クリート・デバイスのはんだ付け又は接着が同時
に行われ得る。

第３Ｄ図には、在庫のかなりの減少を可能にす
る本発明の他の変形例が示されている。この場
合、前記のように基板３１０とポリイミド層３２
０と表面パツドとを有する第一のチツプ３００′
と、基板３１０′とポリイミド層３２０′と層３２
０上の接触部のアレー３８２と雌雄結合する接触
部のアレー３８２′とを含む第二のチツプ３８０
とを含んでいる二チツプ組立体が存在する。

代替的なＵ字形の接触部アレー３５０′が示さ
れており、これはチツプ３８０に対して層３２０
の半分を自由にするという利点を有する。チツプ
３００′の半分の上にリードをすべてもたらすた
めには、リードのばね定数に若干の変動を許すこ
とが必要であろう。

電力供給及び接地のために接触部３５０′と接
触部３８２との間のいくかの接続のみが示されて
いる。チツプ３８０はもちろん入力／出力のため
にリードに直接に接続し得る。図示されている例
では、チツプ３８０は、電力供給及び接地のみを
必要とし、またアレー３８２内のバイアを通じて
又はリード３７３のような表面リードを通じて一
層大きいチツプとのみ通信するROMである。

大きな商業的関心を持たれる一つの特定の応用
は、ROMの追加によりカストマ仕様化されるシ
ングルチツプ・マイクロのような多重目的チツプ
の応用である。もしROMがマスク・オプシヨン
であれば、歩留まりの変動又は短納期の注文を許
すべくカストマ仕様マイクロコンピユータの備蓄
供給が存在しなければならず、またメーカーは一
つのカストマに対してのみ良品であるチツプの在
庫を維持しなければならない。しかし、第３Ｄ図
の実施例では、各カストマに対する在庫はマイク
ロコンピユータよりもはるかに安価にROMのみ
でよい。メーカーはもちろんカストマ全体のニー
ズを満たすのに十分なマイクロコンピユータの備
蓄を維持する。統計の法則から在庫の全費用が中
央備蓄によれば少なくてすむことは明らかであ
る。

二チツプ・システムの変形例では、主チツプ３
０２は入力コントローラのような一般化されたシ
ステムであり、また第二のチツプ３８０は特定の
応用に対して各々カストマ仕様化された多くの代
替的チツプの一つである。例えば、主チツプ３０
２は５ボルト論理チツプであつてよく、また第二
のチツプ３８０はモデム又はコーダのような電話
インタフエース内の電話回路網の高電圧に耐える
ように設計されていてよい。

プラグ・コンパチブル・システム用の種々のメ
ーカーのコンピユータへのインタフエースのよう
な第二のチツプの多くの他の応用、又は並列出力
又は直列出力のような多数の標準的論理機能の一
つの実現は当業者に明らかである。

チツプ３８０を取付けるための一つの好都合な
方法は、信頼性の高い接触を形成するべく十分な
量の高温はんだでパツド３８２′を形成し、その
ボンドを低いほうの温度でのリードのボンデイン
グ以前にリフローさせる方法である。他の方法は
整列してチツプ３８０を接着により取付け、接触
部の両組を同時にはんだ付けする方法である。

インピーダンス整合されたリード 第１８図及び第１９図中に示されているリード
フレームの代替的な形態は、チツプに出入りする
信号の伝送を改善するため集積回路が挿入される
回路の他の部分に整合される特定のインピーダン
ス値をリードのインピーダンスが有するという改
良された特徴を有する。改良されたリードフレー
ムは第５図及び第１１図に示されているものと同
一の一般的形態を有する。構造の主要な相違点
は、いまの場合はリードフレームの材料が中間に
誘電体を挟んだ二層の導電体を有するサンドイツ
チ構造であることである。誘電体の厚み及びリー
ドの形状は所望のインピーダンスを生ずるように
選定されている。

一層複雑なリード構造を使用する理由は、高周
波集積回路では、１ナノ秒パルスの基本周波数が
1GHzであり、このようなパルスをきれいに通過
させるのに必要な帯域幅が13GHzであることであ
る。この高い周波数領域では、集積回路のパツケ
ージングが制限因子となり、また集積回路をシス
テムの他の部分と接続するリードの立ち上がり時
間が回路自体の帯域幅を制限する。このような高
周波システムの他の問題点は、プリント回路ソケ
ツト又は他のコネクタとリードとの間のインピー
ダンス不整合が、回路がサブ−ナノ秒の時間スケ
ールで応動する時に誤つた結果を生じさせ得る反
射の原因となることである。

ワイヤボンデイングにより集積回路を取付ける
現在の方法では、1mil（0.0025cm）のオーダーの
直径を有する狭いワイヤが比較的広いリードフレ
ームを集積回路に接合するのに使用されている。
このような狭い直径のワイヤはもちろん高いイン
ダクタンスを有し、またワイヤとリードフレーム
との間のインピーダンス不整合が反射及び帯域幅
制限の原因となる。

次に第１８Ａ図を参照すると、第５図中のリー
ドの外側部分を参照して、全体として参照符号５
−１２０を付されているリードの一部分が示され
ている。リード先端は第一の導電体１８−２、有
する１８−６及び他の導電体１８−４のサンドイ
ツチを含むものとして示されている。このリード
先端は、リード先端のそれぞれの導電体層との電
気的接触を形成する第一のサイド１８−１及び第
二のサイド１８−３を有するソケツトの上に示さ
れている。これらの導電体の一方は接地され、他
方は信号を運ぶ。ソケツトはリードのインピーダ
ンスと整合するような形状にされている。この
“サンドイツチ”構造の製作は簡単である。例え
ば、全長のリードフレームがポリイミドのシート
から形成されて二つの導電体の間に挟まれ、また
リードが型押し又はエツチングにより形成され
る。

標準的なストリツプ伝送線の特性インピーダン
スの計算式はＺ＝120π／（ε_rＳ／Ｗ）である。こ
こでε_rは誘電定数、Ｓは二つの導電体の間隔、ま
たＷはリードの幅である。この計算式を、幅が
10mil（0.025cm）、誘電体の厚みが5mil（0.013cm）
且つ材料が3.5の誘電定数を有するポリイミドで
ある例に応用すると、特性インピーダンスは50Ω
であると計算され、この値はRF回路に一般的に
使用されているインピーダンス値と良く一致して
いる。当業者はインピーダンスの種々の所望の値
に対して種々のリード構造を容易に考案すること
ができよう。

次に第１８Ｂ図を参照すると、リード５−１２
１の先端５−１２２（“ダイ先端”）が示されてお
り、部材１８−２２及び１８−２４は集積回路チ
ツプ上の接触部への取付けを容易にするため曲げ
られた導電体１８−２及び１８−４である。１８
−３２及び１８−３４として示されている適当な
接触部は第３図の説明中に示されているように構
成された予めスズめつきされた接触パツドであ
る。伝送線リード５−１２２は、厚膜技術により
形成されており伝送線と同一のインピーダンスを
有する抵抗器１８−３５により終端されている。

この同一の取付技術が、もしチツプが表面取付
デバイス構成内に使用されるならば、リードフレ
ームの外側先端５−１２０上に使用され得る。

次に第１９図を参照すると、外側リード先端５
−１２３及びリードダイ先端５−１２１を有する
第１１図からの単一のリード１１−２２が示され
ている。この場合、インピーダンス変化の滑らか
さを最大にし且つ反射の大きさを最小にするた
め、全体にわたつて同一の幅を有する単一幅スト
リツプ導電体１９−１２が使用されている。リー
ド１１−２２のこの領域のボデイ１９−１０は誘
電体（第１８Ａ図中の１８−６）から形成されて
おり、また単一の狭いストリツプ１１−１２は導
電体から形成されている。こうして、伝送線の形
状の変化に起因する反射及びインピーダンス変化
が避けられる。追加的な利点は、第５図の実施例
に於てトリミングにより除去されなければならな
いセグメント５−１２４がいまは誘電体であるの
で、そしてリードがプラスチツクにより互いに取
付けられたままであつても信号伝搬に悪影響を及
ぼさないので、トリミング工程が省略され得るこ
とである。単一幅ストリツプが使用されることは
不可欠ではなく、システムの応用によりパツケー
ジング材料の帯域幅に課せられる必要条件によつ
てはストリツプの断面は変化してよい。

上記の実施例の種々の特徴又は代替的な特徴を
有する多くの種々のシステムが当業者により容易
に考案され得よう。オーバーオールなシステムは
最も広い形態での本発明の実施に必要でない多く
の種々のオプシヨナルな特徴を含んでいる。特
に、材料ハンドリングの自動化された工程の多く
はオプシヨナルであり、非常に大きい規模のシス
テムにのみ含まれる。小規模なシステムでは工程
のいくつかは手動で行われる。

本明細書で用いられている“集積回路”という
用語は、或る電気的機能を実現するべく共同作用
する回路要素の複合体を指している。ブスバー、
抵抗器及びキヤパシタのようなデイスクリート要
素がボリイミド層の頂の上に追加され得るので、
回路が完全に完成されたものであることは必要で
ない。“誘電体の頂被覆”という用語は、下側の
通常の集積回路を上側のリード、接触部及び場合
によつてはデイスクリート・デバイスから隔てる
層３２０を指しており、ボリイミド層であること
が好ましいが、必ずしもボリイミド層でなくても
よい。