JPH0747868Y2 - チップボンディングまたはワイヤボンディング工程におけるリードフレーム押さえ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本願考案は、チップボンディングまたはワイヤボンディ
ング工程におけるリードフレーム押さえに関する。

【従来の技術】

IC等のパッケージ型半導体装置は、チップボンディン
グ、ワイヤボンディング、樹脂マウント、ダムバーカッ
ト、レジスタコート、標印、リードへのメッキ等の工程
を経て製作される。これらの加工工程は、通常、上記半
導体装置のリード部を多数連続形成したリードフレーム
に対して行われる。上記リードフレームは、半導体装置
に外部からの駆動電力、信号等を供給するリード線を、
薄板から一体的に打ち抜いたものであって、通常、多数
の半導体装置のためのフレームを一体連続形成して長尺
状に形成したものである。 半導体装置の上記加工工程中、チップボンディング工程
は、リードフレームの所定部位に半導体チップを接着剤
あるいはハンダ等によって固定する工程であり、また、
ワイヤボンディング工程は、リードフレームの所定部位
に固定された上記半導体チップのパッド部とリードフレ
ームのボンディング部との間を結線する工程である。上
記チップボンディング工程およびワイヤボンディング工
程は、IC等の半導体チップと上記半導体チップに信号等
を供給するリードとを電気的に接続する工程であるた
め、ICで最も重要な信頼性に大きな影響を与える。この
ため、非常に高い加工精度が要求される。 しかし、上記リードフレームは、非常に薄い板状素材
を、複雑な形状に打ち抜き加工したものであるため、変
形し易く、また、通常、上記チップボンディング工程お
よびワイヤボンディング工程は、上記リードフレームを
加熱したヒートブロック等の支持体上に載置して行うこ
とが多いため、熱変形を生じ易く、そのままでは精度の
高い加工を行うことができない。 このため、支持体上に載置したリードフレームの上から
作業穴を設けた板状リードフレーム押さえを添着して、
リードフレームを固定しつつ、上記ワイヤボンディング
またはチップボンディングを行っている。

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記板状リードフレーム押さえは、作業
穴を形成した部分以外のリードフレームに対する当接面
において、リードフレームを面的に押圧するため、上記
板状リードフレーム押さえの面精度に起因して、リード
フレームを完全に押圧することが困難である。 また、上記リードフレームは、加熱された支持体上に載
置され、しかも、上記リードフレーム押さえが上記リー
ドフレームを面的に接触押圧するため、リードフレーム
押さえの精度を向上させても、リードフレームを介し
て、上記支持体からの熱が伝わり易く、リードフレーム
自体が熱変形して、上記リードフレームを精度高く押圧
することができない。このため、チップボンディングお
よびワイヤボンディングの加工精度を向上させることが
できず、IC等の半導体装置の信頼性を高めることができ
なかった。 さらに、従来の板状リードフレーム押さえの場合、リー
ドフレームの複雑な形状を押圧するために、作業穴を大
きくすることができず、チップボンディングおよびワイ
ヤボンディング工程の作業性が悪くなるという問題もあ
った。 本願考案は、上記の従来の問題を解決し、リードフレー
ムを確実に押圧し、チップボンディングおよびワイヤボ
ンディング工程の加工精度を向上し、また、上記加工工
程の作業性を改善することのできる、チップボンディン
グまたはワイヤボンディング工程におけるリードフレー
ム押さえを提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

本願考案は、上記課題を解決するために、次の技術的手
段を講じている。 すなわち、本願考案は、リードフレーム上に半導体チッ
プをボンディングするチップボンディング工程、あるい
は、リードフレーム上にボンディングされた上記半導体
チップの各パッドとリードフレームの各ボンディング部
間を結線するワイヤボンディング工程において、上記リ
ードフレームの各ボンディング部を支持体面に押しあて
て位置決め固定するリードフレーム押さえであって、 上記リードフレームの上面周縁部に添着されるフレーム
部と、上記フレーム部からそれぞれ独立して片持ち板状
に延出するとともに上記各ボンディング部近傍にいたる
複数のアーム部とを備える一方、上記各アーム部の先端
部の裏面に、上記リードフレームにおける各ボンディン
グ部近傍を点的に弾性押圧する押圧突起を一体形成した
ことを特徴とする。

【考案の作用および効果】

本願考案に係るリードフレーム押さえのフレーム部は、
チップボンディングあるいはワイヤボンディングの行わ
れる加工部位を取り囲むようにして、ヒートブロック等
の支持体上に載置されたリードフレームの上面周縁部に
添着される。 上記フレーム部には、これから延出し各ボンディング部
近傍にいたる複数のアーム部が一体的に延出形成される
一方、上記アーム部の先端部裏面に、上記リードフレー
ムにおける各ボンディング部近傍を点的に弾性押圧する
押圧突起が一体形成されている。 従来のリードフレーム押さえは、リードフレームの全体
を支持体表面に対して面的に押圧することにより固定し
ようとするものであった。このため、リードフレーム押
さえの平面精度が悪いと、上記リードフレーム全体を均
等に押圧することができず、一方、平面精度を向上させ
ても、熱等の影響で反りが発生し、押圧すべき部分が浮
き上がってしまうという問題があった。 本願考案に係るリードフレーム押さえは、上記アーム部
の先端部裏面に形成された押圧突起が、上記ボンディン
グ部の近傍を、支持体に対して点的に弾性押圧するた
め、支持体の熱の影響を受けることがない。すなわち、
上記アーム部は、上記リードフレームの表面には接触し
ていないため熱がリードフレームから直接伝わることが
なく、また、アーム部の先端部の裏面に形成した押圧突
起が、リードフレームに弾性をもって当接するように形
成されているため、上記アーム部に熱の影響で多少の変
形が生じたとしても、先端部の押圧突起が、リードフレ
ームのボンディング部近傍を弾性をもって確実に押圧す
ることができる。また、それぞれの押圧突起が上記フレ
ーム部からそれぞれ独立して延出するアーム部の先端に
設けられているため、リードフレームの他部分を押圧す
る押圧突起の押圧状態に影響されることなく、所定の押
圧力で各押圧点を押圧することができる。 また、上記アーム部は、電解加工等によって形成するこ
とができ、精度高く製作することができるとともに、複
雑なリードフレームにも容易に対応することが可能とな
る。しかも、押圧すべき部分のみを点的に押圧すること
ができるため、リードフレームを押圧するための全体の
押圧力を低下させることができ、極めて効率よくリード
フレームを押圧支持することが可能となる。 さらに、上記アーム部それ自体が弾性撓み変形すること
によって上記押圧突起が弾性力をもってリードフレーム
を押圧することから、従来のリードフレーム押さえのよ
うに、リードフレームを押さえを添着する際の位置およ
び姿勢の精度を高く維持する必要がなくなり、作業が格
段に容易になるとともに、リードフレーム押さえを駆動
するための機構が著しく簡略化される。 加えて、本願考案のリードフレーム押さえは、基本的に
板材の一部をエッチング等によって除去することにより
上記フレーム部および上記アーム部が形成されているこ
とから、上記アーム部は、上記フレーム部から任意の経
路を経て押圧すべきボンディング部近傍に延出させるこ
とができるとともに、押圧力を得るに必要な太さに形成
すればよく、従来のリードフレーム押さえに比べて、加
工作業を行うための開口部を格段に大きくとることが可
能となる。このため、チップボンディングおよびワイヤ
ボンディング工程における作業性を大幅に改善すること
が可能となる。 上述のように、本願考案によって、チップボンディング
工程およびワイヤボンディング工程における加工精度を
格段に向上させることができ、半導体装置の信頼性を飛
躍的に向上させることが可能となるとともに、半導体装
置の製造作業の作業性を向上させることができる。

【実施例の説明】

以下、本願考案の実施例を第１図ないし第３図に基づい
て具体的に説明する。 本実施例は、第３図に示すような、エイト・セグメント
・LEDを製造するためのリードフレームの加工工程に用
いられるリードフレーム押さえに本願考案を適用したも
のである。 第１図は支持体１上に載置されたリードフレーム２の上
面から、リードフレーム押さえ３を添着した状態の平面
図である。また、第２図は第１図におけるII-II線に沿
う拡大断面図である。これらの図の示すように、本実施
例におけるリードフレーム２は、エイト・セグメント・
LEDの各セグメントに対応する８個の発光ダイオードチ
ップ4aが、リードフレーム上にチップボンディングされ
ている。 リードフレーム２は、第２図に示すように断面略コ字状
をした長尺形状をしており、多数のリード線５が打ち抜
き形成されたリード形成部６の両側には、外部との接続
用端子部７が折り曲げ形成されている。上記リードフレ
ーム２には、その長手方向に多数のエイト・セグメント
・LEDに対応した単位フレーム2aが連続形成されるとと
もに、上記各単位フレーム2aの各リード形成部６に打ち
抜き形成された各リード線５がばらばらにならないよう
に、上記リード形成部６の両側の各リード線５に対応す
る各端子部７の先端部が、各単位フレーム間を連続して
つながっている。また、各単位フレーム2aの境界部分に
は、リードフレーム２を補強し、かつリードフレーム２
の加工の際の位置決めを行うための補助フレーム８が形
成されている。 上記リードフレーム２は、第１図に示すように、リード
形成部６の両側部において折り曲げ形成された端子部７
が、支持体１を跨ぐようにして、支持体１の上面に載置
されている。本実施例においては、上記支持体１はワイ
ヤボンディングを行うために所定温度に加熱された長尺
状のヒートブロック1aが採用されており、上記リードフ
レーム２は、上記ヒートブロック1aの上面をすべるよう
にして装填され、ヒートブロック1aの所定位置に載置さ
れる。 さて、本実施例に係るリードフレーム押さえ３は、第１
図および第２図に示すように、ステンレス等の矩形板状
素材で形成され、内側に開口部９が形成されるととも
に、上記開口部９を取り囲む外周部が上記各単位リード
フレーム2aの上面周縁部に添着されるフレーム部10を形
成している。上記開口部９には、上記フレーム部10の内
側から一体延出する多数のアーム部11が形成されてい
る。上記アーム部11は、リードフレーム２のリード形成
部６のボンディング部12の近傍まで片持ち状に延出する
一方、上記アーム部11の先端裏面にはリード形成部６に
対して突出する押圧突起13が一体形成されている。そし
て、上記押圧突起13が、第２図に示すように、各発光ダ
イオード4aが固定され、あるいは、上記各発光ダイオー
ド4aのパッド部14と結線される上記リード形成部６のボ
ンディング部12近傍をヒートブロック1aの表面に対して
弾性的に押圧している。 本実施例に係る上記リードフレーム押さえ３の開口部９
およびアーム部11はステンレスの板状素材をエッチング
加工することにより形成されている。したがって、上記
アーム部11は、それ自体弾性撓み変形可能である。ま
た、上記アーム部11の先端裏面に形成される押圧突起13
は、上記アーム部11の裏面の所定厚みを上記押圧突起13
を形成する先端部分を除いてハーフエッチングによって
切り欠くことによって一体形成することができる。 上記リードフレーム押さえ３は、フレーム部10の側部に
形成された取付け孔15に、リードフレーム２側部におい
て上下方向に往復運動する取付けバー16の下端に形成さ
れた取付け軸17が通挿され、ナット締めされることによ
り上記取付けバー16に固定される。そして、上記ヒート
ブロック1a上を摺動送りされる上記リードフレーム２に
対応して下降し、所定の単位リードフレーム2aの上面に
添着され、アーム部11の先端がリードフレーム２のボン
ディング部12の近傍を押圧支持する一方、上記開口部９
に図示しないキャピラリ等が挿入され、ワイヤボンディ
ング加工が行われる。 上記リードフレーム押さえ３は、そのフレーム部10内側
から一体延出する上記アーム部11の先端部裏面に形成さ
れた押圧突起13が、リードフレーム２の上記ボンディン
グ部12の近傍を、ヒートブロック1aに対して点的に弾性
押圧するため、ヒートブロック1aから伝わる熱の影響を
受けることがない。すなわち、上記アーム部11は、その
先端部の押圧突起13を除いて上記リードフレーム２の表
面には接触していないため熱がリードフレーム２から直
接伝わることがない。また、アーム部11の先端部の裏面
に形成した押圧突起13が、リードフレーム２のリード表
面に弾性をもって当接するように形成されているため、
上記アーム部11に熱の影響で多少の変形が生じたとして
も、先端部の押圧突起13が、リードフレーム２のボンデ
ィング部12近傍を弾性をもって確実に押圧することがで
きる。 また、それぞれの押圧突起13が上記フレーム部10からそ
れぞれ独立して延出するアーム部11の先端に設けられて
いるため、リードフレーム２の他の部分を押圧する押圧
突起13の押圧状態に影響されることはない。また、アー
ム11の太さおよび長さを変化させることにより所定の押
圧力でボンディング部12近傍の各押圧点を確実に押圧す
ることができる。 上記開口部９およびアーム部11は、エッチング加工によ
って形成されており、非常に高精度に製作することが可
能であり、複雑なリードフレームにも容易に対応するこ
とが可能となる。しかも、押圧すべき部分のみを点的に
押圧することができるため、リードフレーム２を押圧す
るための全体の押圧力を低下させることができ、極めて
効率よくリードフレーム２を押圧支持することが可能と
なる。 また、上記押圧突起13が弾性をもってリードフレーム２
を押圧することから、従来のリードフレーム押さえのよ
うに、リードフレーム２の加工面との面合わせ等のリー
ドフレーム押さえ３自体の押圧姿勢の精度が問題となる
こともなくなり、チップボンディングあるいはワイヤボ
ンディング作業が格段に容易になる。 さらに、上記アーム部11は、リードフレーム２の各ボン
ディング部12の近傍まで、上記フレーム部10から任意の
経路を経て延出させることができるとともに、各アーム
部11を押圧力を得るに必要な太さに形成すればよく、従
来のリードフレーム押さえに比べて、チップボンディン
グあるいはワイヤボンディングの加工作業を行うための
開口部９を格段に大きくとることが可能となる。このた
め、チップボンディングおよびワイヤボンディング工程
における作業性を大幅に改善することが可能となる。 上述のように、本願考案によって、チップボンディング
工程およびワイヤボンディング工程における加工精度を
格段に向上させることができ、半導体装置の信頼性を飛
躍的に向上させることが可能となるとともに、半導体装
置の製造作業の作業性を向上させることができる。 本願考案は、上述の実施例に限定されることはない。実
施例においては、リードフレーム押さえ３をエッチング
加工によって形成したが、他の製作方法によっても形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案にかかるリードフレーム押さえをリー
ドフレームに装着した場合の平面図、第２図は第１図に
おけるII-II線に沿う拡大断面図、第３図は実施例で示
すリードフレーム押さえを適用して製造されるエイト・
セグメント・LEDの外観斜視図である。 １……支持体、２……リードフレーム、４……半導体チ
ップ、10……フレーム部、11……アーム部、12……ボン
ディング部、13……押圧突起、14……パッド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】リードフレーム上に半導体チップをボンデ
   ィングするチップボンディング工程、あるいは、リード
   フレーム上にボンディングされた上記半導体チップの各
   パッドとリードフレームの各ボンディング部間を結線す
   るワイヤボンディング工程において、上記リードフレー
   ムの各ボンディング部を支持体面に押しあてて位置決め
   固定するリードフレーム押さえであって、 上記リードフレームの上面周縁部に添着されるフレーム
   部と、上記フレーム部からそれぞれ独立して片持ち板状
   に延出するとともに上記各ボンディング部近傍にいたる
   複数のアーム部とを備える一方、上記各アーム部の先端
   部の裏面に、上記リードフレームにおける各ボンディン
   グ部近傍を点的に弾性押圧する押圧突起を一体形成した
   ことを特徴とする、チップボンディングまたはワイヤボ
   ンディング工程におけるリードフレーム押さえ。