JPH0810189Y2

JPH0810189Y2 - ワイヤボンディング装置のヒートブロック構造

Info

Publication number: JPH0810189Y2
Application number: JP1990069905U
Authority: JP
Inventors: 芳春中富
Original assignee: トーソク株式会社
Priority date: 1990-06-30
Filing date: 1990-06-30
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2005-06-30
Also published as: JPH0430732U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、半導体製造ラインにおいて、ワイヤを圧着
する際に用いられるワイヤボンディング装置のヒートブ
ロック構造に関する。

［従来の技術］従来、外部引き出し端子を有する半導体、例えばトラ
ンジスタの製造工程においては、所定数の外部引き出し
端子を１組として複数組（例えば50組）が連続状に設け
られた、ベアカッパー（Bare Copper）材よりなるリー
ドフレーム、つまりベアカッパーリードフレームに対し
て、以下のような処理が行われている。

すなわち、第１の工程であるダイボンダ（Die Bonde
r）においては、搬送部上に載置されたベアカッパーリ
ードフレームを加熱してクリーニングを行う。しかる後
に、クリーニングされたベアカッパーリードフレームの
電極部分に、熱硬化性樹脂を滴下し該熱硬化性樹脂を介
して所定の外部引き出し端子の電極部分にチップを固着
させる。

そして、次の工程であるキュア（Cure）炉において、
前記チップが付着されているベアカッパーリードフレー
ムを、硬化炉内にて搬送部で搬送しつつ加熱し、これに
より前記熱硬化性樹脂を硬化させて前記チップを固着さ
せた後、次の工程であるワイヤボンダ（Wire Bonder）
に移送する。

該ワイヤボンダにおいては、ベアカッパーリードフレ
ームを加熱しつつ、前記チップと他の外部引き出し端子
の電極部分とにワイヤの両端部を圧着し、このワイヤボ
ンダが終了した後、モールド成形がなされる。そしてモ
ールド成形が終了した後、前記ベアカッパーリードフレ
ームに一体的に設けられている不要な連接部を切除すこ
とにより、モールドがなされた部分毎に半導体が完成さ
れるのである。

一方、前記ワイヤボンダにおけるベアカッパーリード
フレームの過熱は、第5,6図に示したようなワイヤボン
デング装置を用いて行われる。すなわち、このワイヤボ
ンディング装置には、プレヒート部50とボンディング部
51とを一体に備えたヒートブロック53を有している。該
ヒートブロック53にはヒータ54が一体に設けられるとと
もに、第１雰囲気ガス配管55および第２雰囲気ガス配管
56が接続されている。

また、前記ヒートブロック53のプレヒート部50側とボ
ンディング部51側には、各々吹出口57・・・と吹出口58
・・・が設けられており、前記吹出口57・・・からは、
第１雰囲気ガス配管55より供給される雰囲気ガスが吹き
出され、前記吹出口58・・・からは第２雰囲気ガス配管
より供給される雰囲気ガスが吹き出されるようになって
いる。なお、前記第1,第２雰囲気ガス配管には、流量調
節バルブ（図示せず）が設けられており、該流量調節バ
ルブによって、前記吹出口57,58より吹き出す雰囲気ガ
スの流量を調節するとともに、これによって、前記ヒー
トブロック53の表面温度を適性温度に調整するのであ
る。

さらに、前記ヒートブロック53の上方には第７図に示
したように、ボンデング窓59を有する雰囲気カバー60
が、矢示Ａ方向に移動自在に配設されている。そして、
前記ワイヤボンダ３においては、前記ベアカッパーリー
ドフレーム61が所定の外部引き出し端子を１組として、
前記プレヒート部57で過熱れされた後（第５図）、前記
ボンデング部58へ間欠的に搬送される。ボンデング部58
では、搬送された前記ベアカッパーリードフレーム61の
ボンデング領域Ｂ（第７図）を所定のボンデング温度ま
で過熱させるとともに、前記雰囲気カバー60のボンデン
グ窓59を移動させつつボンデングを行うのである。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、かかる従来のヒートブロック53にあっ
ては、前記ヒートブロック53と前記雰囲気ガス配管55,5
6との接続位置P₁,P₂から前記吹出口57,58の各々の吹出
口迄の距離が異なるため、吹き出される雰囲気ガスの吹
出量がこの距離に比例して減少する。つまり、ヒートブ
ロック53内部を流動したのち前記吹出口57,58より吹き
出される雰囲気ガスの流動量が、前記接続位置P₁,P₂か
らの距離に比例して減少する。このため、ヒートブロッ
ク53内部における雰囲気ガスの熱交換に起因する温度低
下も、同様に減少し、雰囲気ガス配管55,56からの雰囲
気ガスの供給量を制御したとしても、前記ヒートブロッ
ク53上部の表面温度は、第８図に示すように±10℃のバ
ラツキが生じていた。

かかることから、前記ベアカッパーリードフレーム61
のボンデング領域Ｂ内における各ボンデング箇所の温度
が、前記ヒートブロック53のボンデング部51の表面温度
に左右されてしまう。このため、各ボンデング箇所での
ボンデイング品質にバラツキが生じていた。

本考案は、このような従来の課題に鑑みてなされたも
のであり、ヒートブロック上部の表面温度をほぼ均一化
することで、ベアカッパーリードフレームの所定のボン
デング領域内における各ボンデング箇所の温度をより均
一化させ、ボンデング品質のバラツキを是正するワイヤ
ボンディング装置のヒートブロック構造に関する。

［課題を解決するための手段］前記課題を解決するために本考案にあっては、ベアカ
ッパーのリードフレームを過熱するためのヒータと、雰
囲気ガス導入手段と、該雰囲気ガス導入手段によって導
入された雰囲気ガスが吹き出す複数の吹出口とを備えた
ワイヤボンディング装置のヒートブロックにおいて、前
記雰囲気ガス導入手段によって導入された雰囲気ガス
を、前記吹出口へ供給するための供給部と、該供給部と
該供給部に近接した前記吹出口とを連通する第１の連通
部、および前記供給部と前記供給部に離隔した前記吹出
口とを連通する第２の連通部とを前記ヒートブロック内
部に設け、さらに、前記第１の連通部の断面積が、前記
第２の連通部の断面積よりも小さいこととした。

また、ヒートブロック本体の上部端面に深さの異なる
複数の溝が設けられ、該複数の溝が設けられた前記ヒー
トブロック本体の上部に、雰囲気ガスの吹出口を有した
平板状のトッププレートが載置されるとともに、前記複
数の溝と前記トッププレートとによって、前記第１の連
通部と前記第２の連通部とを形成するヒートブロック構
造とした。

［作用］前記構成において、前記雰囲気ガス導入手段によって
導入された雰囲気ガスは、ヒートブロック内部に設けら
れた前記供給部より、前記第１の連通部と前記第２の連
通部とを流動したのち、ヒートブロック上部に設けられ
た前記複数の吹出口より吹き出されることとなる。この
とき、前記第１の連通部の断面積が前記第２の連通部の
断面積よりも小さいため、すなわち流動抵抗が大きいた
めに、雰囲気ガスの流動量は前記第１の連通部におい
て、前記第２の連通部よりも小となる。

したがって、前記ヒートブロック内部の前記供給部と
前記複数設けられた吹出口の各々との距離が異なってい
ても、前述した流動量の相違によって前記ヒートブロッ
クの表面温度は、ほぼ均一に維持されることとなる。

また、ヒートブロック本体の上部端面に設けられた前
記溝と、雰囲気ガスの吹出口を有する前記トッププレー
トとによって、前記第１の連通部と前記第２の連通部と
を形成すれば、前述のヒートブロック構造を比較的容易
に実現することが可能となる。

［実施例］以下、本考案にかかる一実施例を図面に従って説明す
る。すなわち、第１図に示したように、ワイヤボンディ
ング装置のヒートブロック１は、その内部にヒータ２を
一体に備えたヒートブロック本体３と、該干ヒータブロ
ック本体３に接続された、雰囲気ガス導入手段である雰
囲気ガス配管４と、前記ヒートブロック本体３上部に載
置されるとともに、複数の雰囲気ガスの吹出口５・・・
が一直線上に設けられた、平板状のトッププレート６と
から構成されている。

前記ヒートブロック本体３には、第２図に示したよう
に、前記ヒートブロック本体３上部端面であって、長尺
状をなす側縁近傍に、前記雰囲気ガス配管４によって導
入された雰囲気ガスを、前記吹出口5a・・・、5b・・・
へ供給するための供給部である供給口７が設けられてい
る。また、前記ヒートブロック本体３上部端面には、前
記供給口７より前記供給口７に近接した前記吹出口5a・
・・に亙って第１の連通溝８が設けられており、さら
に、前記供給口７より前記供給口７に離隔した前記吹出
口5b・・・に亙っては、前記第１の連通溝８よりも深い
溝である第２の連通溝9,9が設けられている。

一方、前記第１の連通溝８と前記第２の連通溝9,9と
は、前記ヒートブロック本体３上部に載置された前記ト
ッププレート６によって双方の上部を閉鎖状態とされて
いる。また、第３図（イ）に示したように、前記ヒート
ブロック１内部においては、前記トッププレート６と前
記第１の連通溝８とによって第１の連通部10が形成さ
れ、前記トッププレート６と前記第２の連通溝9,9とに
よって、第２の連通部11,11が形成されている。第１の
連通部10の断面積は第２の連通部11の断面積よりも小さ
くなっており、さらに、前記双方の連通部10,11は互い
に連通している。

なお、第２図，第３図（イ）に図示した前記ヒートブ
ロック１は、従来のワイヤボンディング装置におけるボ
ンデング部に相当するものである。

以上の構成にかかる本実施例において、前記雰囲気ガ
ス配管４によって導入された雰囲気ガスは、主に、前記
供給口７より前記第１の連通部10へと流動したのち、前
記供給口７に近接した前記吹出口5a・・・より吹き出さ
れる雰囲気ガスと、主に、前記供給口７より前記第２の
連通部11とへ流動したのち、前記供給口７に離隔した前
記吹出口5b・・・より吹き出される雰囲気ガスとに分流
されることとなる。

このとき、前記第１の連通部10の断面積が、前記第２
の連通部11の断面積よりも小さいため、すなわち流動抵
抗が大きいために、第１の連通部10を流動する雰囲気ガ
スの流動量は、第２の連通部11を流動する雰囲気ガスの
流動量と比較し小さくなる。したがって、前記ヒートブ
ロック１内部の前記供給口７と、前記複数設けられた吹
出口５における各々の吹出口5a・・・および5b・・・と
の間隔が異なっていても、前述した流動量の相違によっ
て前記ヒートブロック１の表面温度は、第４図に示した
ように、±５℃以内となり、ほぼ均一に維持されること
となる。

よって、前記ヒートブロック１上部に搬送されるベア
カッパーリードフレームにおける、所定の外部引き出し
端子を１組とされたボンディング領域の各ボンデング箇
所をほぼ均一の温度とすることができ、ボンディング品
質をより向上させることが可能となる。

また、本実施例においては前記ヒートブロック本体３
上部端面に設けられた前記第１の連通溝８、および第２
の連通溝9,9と、前記吹出口5a・・・,5b・・・を有する
トッププレート６とによって、前記第１の連通部10と前
記第２の連通部11とを形成した。これにより、前記ヒー
トブロック本体３だけの加工によって連通部を成形する
場合に比べ、比較的容易に連通部を成形することが可能
である。さらに、前記第１の連通部10と前記第２の連通
部11とが連通されているため、前記トッププレート６の
前記吹出口5a・・・付近と、前記吹出口5b・・・付近と
の境界部における表面温度の変動はより滑らかなものと
なる。

なお、前記実施例においては、前記第１の連通溝８
と、前記第２の連通溝9,9とが、段差を有するものを示
したが、第３図（ロ）に示したように、第１の連通溝と
第２の連通溝とは段差を設けず連続的に成形されたもの
でも良い。

［考案の効果］以上説明したように本考案は、雰囲気ガスを複数の吹
出口へ供給するための供給部と、該供給部と該供給部に
近接した前記吹出口とを連通する第１の連通部、および
前記供給部と前記供給部に離隔した前記吹出口とを連通
する第２の連通部とをヒートブロック内部に設け、さら
に、前記第１の連通部の断面積が、前記第２の連通部の
断面積よりも小さいこととした。

よって、前記第1,第２の連通部の断面積の違いによ
り、前記供給部より各々の吹出口へと流動する雰囲気ガ
スの流動量が調整されるため、前記複数の吹出口におい
て、前記供給部と近接するものと離隔するものとがあっ
たとしても、そのことでヒートブロックの表面温度が左
右されてしまうことがない。これにより、ヒートブロッ
クの表面温度をほぼ均一にすることができ、ベアカッパ
ーリードフレームの所定のボンデング領域内における各
ボンデング箇所の温度をより均一化させることができ、
その結果この温度に依存するボンデング品質をより均一
化させることが可能となる。

さらに、ヒートブロック本体上部端面に溝を設け、該
溝の設けられた前記ヒートブロック本体上部にトッププ
レートを載置すれば、前記第1,第２の連通部を容易にヒ
ートブロック内部に形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】第１図は、本考案の一実施例を示すヒートブロックの側
面図、第２図は、同実施例の平面説明図、第３図（イ）は、第２図III-III線に沿う断面図、第３図（ロ）は、本考案の他の実施例にかかる、第２図
III-III線に相当する断面図、第４図は、本考案にかかるヒートブロックのボンディン
グ部における表面温度を示すグラフ、第５図は、従来のワイヤボンディング装置のヒートブロ
ックを示す平面説明図、第６図は、同ヒートブロックを示す側面図、第７図は、同ヒートブロック上部でのワイヤボンダ工程
における平面説明図第８図は、同ヒートブロックのボンディング部における
表面温度を示すグラフである。１……ヒートブロック、２……ヒータ、３……ヒートブ
ロック本体、４……雰囲気ガス用配管、5,5a,5b……吹
出口、６……トッププレート、７……供給口、８……第
１の連通溝、9,9……第２の連通溝、10……第１の連通
部、11……第２の連通部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベアカッパーのリードフレームを過熱する
ためのヒータと、雰囲気ガス導入手段と、該雰囲気ガス
導入手段によって導入された雰囲気ガスが吹き出す複数
の吹出口とを備えたワイヤボンディング装置のヒートブ
ロックにおいて、前記雰囲気ガス導入手段によって導入
された雰囲気ガスを前記吹出口へ供給するための供給部
と、該供給部と該供給部に近接した前記吹出口とを連通
する第１の連通部、および前記供給部と前記供給部に離
隔した前記吹出口とを連通する第２の連通部とが前記ヒ
ートブロック内部に設けられ、前記第１の連通部の断面
積が、前記第２の連通部の断面積よりも小さいことを特
徴とするワイヤボンディング装置のヒートブロック構
造。
【請求項２】ヒートブロック本体の上部端面に深さの異
なる複数の溝が設けられ、該複数の溝が設けられた前記
ヒートブロック本体の上部に、雰囲気ガスの吹出口を有
した平板状のトッププレートが載置されるとともに、前
記複数の溝と前記トッププレートとによって、前記第１
の連通部と前記第２の連通部とが形成されていることを
特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング装置のヒ
ートブロック構造。