JPH091025A - ディスペンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗布ノズルの交換に際して、チップ実装面を
基準とした傾き及び高さ方向に対する塗布ノズルの位置
調整を不要としたディスペンサを提供する。 【構成】 半導体チップが実装されるチップ実装面Ｆに
所定の塗布パターンで接合材料を点状に塗布するディス
ペンサ１である。塗布アーム２の先端部分にはアダプタ
ホルダ７を介してノズル位置決め用のアダプタ１８が位
置決め固定されている。このアダプタ１８は、チップ実
装面Ｆを基準に傾き及び高さ方向の調整がなされてい
る。アダプタ１８の下端側には、各種の塗布パターンご
とに共通した挿し込み部２１をもって塗布ノズル２０が
着脱可能に位置決め装着されている。また、アダプタ１
８の上端側には接合材料を充填してなる材料容器２９が
装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハから個片に分割
された半導体チップを接合材料によってリードフレーム
上にダイボンディングするダイボンド装置において、リ
ードフレームのチップ実装面（ダイパッド面）に接合材
料を塗布する際に用いられるディスペンサに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図６はダイボンド装置の基本的な構成を
示す斜視図である。図６に示すダイボンド装置５０は、
大きくは、リードフレーム供給部５１と、リードフレー
ム搬送部５２と、ディスペンサ５３と、ボンディングヘ
ッド部５４と、リードフレーム収納部５５とから構成さ
れている。

【０００３】リードフレーム供給部５１は、成形加工済
のリードフレーム５６を一枚ずつ取り出してリードフレ
ーム搬送部５２のガイドレール５２ａ上に供給するもの
である。リードフレーム搬送部５２は、ガイドレール５
２上に供給されたリードフレーム５６をプッシャー５２
ｂで押し出すとともに、一定の間隔で配設された３個の
クランプレバー５２ｃによりリードフレーム５６をガイ
ドレール５２ａに沿って順次搬送するものである。ディ
スペンサ５３は、材料容器（シリンジ）５３ａに充填さ
れたペースト状の接合材料をエアー圧によって塗布ノズ
ル５３ｂから吐出させ、この吐出させた接合材料を所定
の塗布パターンでリードフレーム５６のチップ実装面
（ダイパッド面）に点状に塗布するものである。このた
め、塗布ノズル５３ｂの先端には上記塗布パターンに対
応した複数の小孔が設けられている。ボンディングヘッ
ド部５４は、ウエハ５７から個片に分割された半導体チ
ップ５８をコレット５４ａで吸着保持しつつ、リードフ
レーム５６のチップ実装面に半導体チップ５８を移載
し、先に塗布した接合材料にて両者を接合させるもので
ある。リードフレーム収納部５５は、チップ実装済のリ
ードフレーム５６をマガジン５５ａに一枚ずつ収納する
ものである。

【０００４】ところで、ダイボンド装置５０で取り扱わ
れるリードフレーム５６のタイプ変更等に伴って接合材
料の塗布パターンが変わる場合は、それに応じてディス
ペンサ５３の塗布ノズル５３ｂを交換する必要がある。
従来より、塗布ノズル５３ｂの交換は、材料容器５３ａ
に対する塗布ノズル５３ｂの着脱によって行われてい
た。そのため従来のディスペンサ５３では、図７に示す
ように、材料容器５３ａの先端内周部分にシール用の特
殊な二条ネジ５３ｃを設けて、そこに塗布ノズル５３ｂ
のつば部５３ｄを挿し込むことで、二条ネジ５３ｃとつ
ば部５３ｄの圧接により、接合材料の漏れを防止しつつ
材料容器５３ａに塗布ノズル５３ｂを装着し得る構成と
なっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のディスペンサ５３の場合は、材料容器５３ａと塗布ノ
ズル５３ｂとの結合が二条ネジ５３ｃとつば部５３ｄと
の圧接状態に頼ったものであるため、塗布ノズル５３ｂ
の交換に際しては、リードフレーム５６のチップ実装面
と塗布ノズル５３ｂとの位置関係に狂いが生じ、接合材
料の塗布状態が不均一となる。例えば、塗布ノズル５３
ｂの位置が高さ方向にずれると、チップ実装面での接合
材料の塗布量に全体的なバラツキが生じる。また、塗布
ノズル５３ｂが傾いて装着されると、塗布パターンにお
ける各点での接合材料の塗布量にバラツキが生じる。さ
らに、塗布ノズル５３ｂに回転方向のずれが生じると、
当然に接合材料の塗布パターンにも回転方向のずれが生
じる。

【０００６】そこで従来においては、ノズル交換時に塗
布ノズル５３ｂの位置調整を行うことで、上述の不都合
を解消するようにしていたが、回転方向に対する塗布ノ
ズル５３ｂの位置は容易に調整できるものの、リードフ
レーム５６のダイパッド面を基準とした傾き及び高さ方
向の調整には高い精度が要求されるため、調整に多大な
時間を要するうえにかなりの熟練を必要としていた。ま
た、位置調整の良否の判断基準は作業者の主観に頼ると
ころが大きいため、調整の精度に個人差が生じ、これが
塗布量のバラツキを招く要因にもなっていた。

【０００７】この対策としては、図８に示すように、塗
布アーム５３ｅの先端部分にノズルホルダ５３ｆを介し
て塗布ノズル５３ｂを直に位置決め固定することも考え
られる。しかし、塗布ノズル５３ｂの外径は各種の塗布
パターンによってそれぞれ異なるため、たとえ外径寸法
を共通化したリング状のカラー５３ｇでノズル外径の差
を解消したとしても、塗布パターンの異なる塗布ノズル
５３ｂごとに専用のカラー５３ｇが必要になり、部品管
理等が非常に面倒なものとなってしまう。

【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、塗布ノズルの交換に際して、
チップ実装面を基準とした傾き及び高さ方向に対する塗
布ノズルの位置調整を不要としたディスペンサを提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、半導体チップが実装され
るチップ実装面に所定の塗布パターンで接合材料を点状
に塗布するディスペンサにおいて、塗布アームの先端部
分に位置決め固定され且つチップ実装面を基準に傾き及
び高さ方向の調整がなされたノズル位置決め用のアダプ
タと、このアダプタの上端側に装着され且つ接合材料を
充填してなる材料容器と、各種の塗布パターンごとに共
通した挿し込み部を有するとともに、その挿し込み部を
介してアダプタの下端側に着脱可能に位置決め装着され
た塗布ノズルとを備えた構成となっている。

【００１０】

【作用】本発明のディスペンサにおいては、塗布アーム
の先端部分にノズル位置決め用のアダプタを位置決め固
定し、このアダプタを介して材料容器と塗布ノズルとを
連結した構成となっているため、塗布ノズルの交換に際
しては、それまで使用していた塗布ノズルをアダプタか
ら取り外したのち、各種の塗布パターンごとに共通した
挿し込み部をもってアダプタに所望の塗布ノズルを装着
するだけで、アダプタに対する塗布ノズルの位置決めと
同時に、チップ実装面に対する塗布ノズルの傾き及び高
さ方向の調整が自動的になされる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。図１は本発明に係わるディスペン
サの一実施例を示す側面図であり、図２はそのＡ矢視
図、図３はそのＢ矢視図である。図示したディスペンサ
１の構成においては、塗布アーム２の先端部分にＬ型プ
レート３が一対のネジ４によって取り付けられている。
Ｌ型プレート３の短片部分には上下一対のガイドピン５
が圧入固定されており、これらのガイドピン５の間にホ
ルダ締結用の貫通孔６が穿設されている。

【００１２】また、Ｌ型プレート３の短片部分にはアダ
プタホルダ７が取り付けられている。このアダプタホル
ダ７は、図４に示すように、断面略Ｌ型の取付片８とＵ
字型のクランプ部９とから構成されている。取付片８に
は上記ガイドピン５の圧入位置に対応したガイド孔１０
ａ，１０ｂが穿設されており、これらのガイド孔１０
ａ，１０ｂの間にネジ孔１１が設けられている。また、
ガイド孔１０ａ，１０ｂのうち、下方のガイド孔１０ｂ
は上記ガイドピン５間のピッチ誤差を許容すべく長孔形
状に形成されている。Ｌ型プレート３に対しては、その
短片部分に設けられたガイドピン５の先端部がアダプタ
ホルダ７のガイド孔１０ａ，１０ｂに嵌合し、この状態
で上記貫通孔６を通して取付片８のネジ孔１１に螺着さ
れた図示せぬ止めネジによってアダプタホルダ７が固定
されている。

【００１３】一方、アダプタホルダ７のクランプ部９に
は、平面視略Ｕ字型のアダプタ収納溝１２が設けられ、
その底部に座面１３が形成されている。また、アダプタ
収納溝１２の開脚部分１２ａの幅Ｗは溝周面の直径φよ
りも若干狭く設定されている。さらに、アダプタホルダ
７の素材にバネ鋼を採用するとともに、アダプタ収納溝
１２の周面頂部に縦溝１４を設けることにより、その開
脚部分１２ａに適度なバネ性を持たせている。この開脚
部分１２ａには、上記溝幅Ｗを隔てて貫通孔１５とネジ
孔１６とが同軸上に穿設され、そこにクランプネジ１７
が装着されている。

【００１４】上記構造をなすアダプタホルダ７には、ノ
ズル位置決め用のアダプタ１８が固定されている。この
アダプタ１８は、図示のごとく円筒構造をなすもので、
クランプ部９に対しては、高さ方向の基準面となる座面
１３に押し付けられた状態で、アダプタ収納溝１２の奥
側周面部（直径φ部）に同軸状態で嵌め込まれている。
また、この状態ではクランプネジ１７が締め付けられて
おり、これによって発生する締結力をもってアダプタホ
ルダ７にアダプタ１８がクランプされている。

【００１５】これにより、アダプタホルダ７からアダプ
タ１８を取り外す場合は、アダプタ１８を締結している
クランプネジ１７を緩め、これを貫通孔１５から完全に
抜き取る。次に、アダプタ収納溝１２の奥側から手前側
に向けてアダプタ１８を引き抜くようにする。そうする
と、アダプタ収納溝１２の開脚部分１２ａがそれ自身の
バネ性をもって拡開し、これによってアダプタホルダ７
からアダプタ１８が取り外される。

【００１６】一方、上述のごとく取り外したアダプタ１
８を再度アダプタホルダ７に装着する場合は、先程と逆
の手順で先ず、アダプタ収納溝１２の手前側から奥側に
向けてアダプタ１８を押し込むようにする。そうする
と、アダプタ収納溝１２の開脚部分１２ａがアダプタ１
８の押し込みによって拡開し、これによってアダプタ収
納溝１２の奥側周面にアダプタ１８が嵌め込まれる。こ
の状態からクランプネジ１７を貫通孔１５に挿し込ん
で、その先端部分をネジ孔１６に螺合し、所定の力で締
め付けると、アダプタ１８は再びアダプタホルダ７にク
ランプされた状態となる。このとき、アダプタホルダ７
の座面１３にアダプタ１８の底面をきちんと押し付ける
ことで、チップ実装面Ｆ（図１）に対する高さ方向のア
ダプタ１８の位置が一義的に決められるとともに、クラ
ンプ部９のバネ性をもってアダプタ収納溝１２の奥側周
面にアダプタ１８を嵌め込むことで、上記チップ実装面
Ｆに対するアダプタ１８の傾きが規制される。

【００１７】加えて、アダプタ１８の中心軸には接合材
料（例えば、銀ペーストや液状の導電性接着剤等）の流
路となる通孔１９が設けられている。また、アダプタ１
８の下端側にはネジ結合によって塗布ノズル２０が着脱
可能に装着されている。図５にアダプタ１８と塗布ノズ
ル２０の結合状態を示す。図５において、塗布ノズル２
０は、各種の塗布パターンごとに共通した筒状の挿し込
み部２１を有している。挿し込み部２１の外周側には雄
ネジ２２が形成され、同内周側にはテーパ面２３が形成
されている。また、塗布ノズル２０の先端部分には、各
ノズル固有の塗布パターンに対応した複数の小孔２４が
明けられている。各々の小孔２４はノズル中心に設けら
れた筒孔２５に連通している。これに対して、アダプタ
１８の下端部には、塗布ノズル２０の挿し込み部２１に
嵌合可能な周溝２６とテーパ軸２７とが設けられてい
る。さらに、周溝２６には上記ノズル側の雄ネジ２２に
螺合可能な雌ネジ２８が形成されている。

【００１８】ここで、アダプタ１８に塗布ノズル２０を
装着する場合は、アダプタ１８のテーパ軸２７に塗布ノ
ズル２０の筒孔２５を挿入しつつ、塗布ノズル２０を廻
して雌ネジ２８に雄ネジ２２を螺合させる。そうする
と、アダプタ１８のテーパ軸２７に塗布ノズル２０のテ
ーパ面２３が面接触した状態となり、この状態でアダプ
タ１８側の通孔１９と塗布ノズル２０の筒孔２５が連通
するとともに、両者の結合部分でのシール性が確保され
て接合材料の漏れ防止がなされる。また、テーパ面２３
とテーパ軸２７との面接触により、アダプタ１８に対し
ては常に同軸状態で塗布ノズル２０が一義的に位置決め
装着される。

【００１９】一方、アダプタ１８の上端側には、上記同
様のネジ結合によって材料容器２９が装着されている。
この材料容器２９の内部には接合材料が充填され、容器
上端部からの圧縮空気の供給によって押圧された接合材
料が塗布ノズル２０先端の小孔２７から吐出する構造に
なっている。

【００２０】このように本実施例のディスペンサ１にお
いては、塗布アーム２の先端部分にアダプタホルダ７を
介してアダプタ１８が位置決め固定されている。このた
め、例えば塗布アーム２に対するアダプタホルダ７の取
り付け位置を微調整するなどして、塗布対象となるチッ
プ実装面Ｆを基準に傾き及び高さ方向に対するアダプタ
１８の位置を精度良く調整しておけば、アダプタ１８に
対する塗布ノズル２０の装着位置が一義的に決められる
ことから、塗布パターンの異なる塗布ノズル２０を何度
交換しても、アダプタ１８に対する塗布ノズル２０の位
置決めと同時に、上記チップ実装面Ｆに対する塗布ノズ
ル２０の傾き及び高さ方向の位置調整が自動的になされ
る。したがって、塗布ノズル２０の交換に際しては、従
来のごとくチップ実装面を基準とした塗布ノズル２０の
傾き及び高さ方向の微調整が一切不要となる。

【００２１】また本実施例においては、アダプタホルダ
７に対してアダプタ１８が水平方向から抜き挿し可能に
装着され、且つアダプタ１８の装着位置がアダプタホル
ダ７のクランプ部９に設けられた座面１３とアダプタ収
納溝１２とによって位置決めされるようになっている。
このため、ノズル交換に際しては、アダプタホルダ７か
ら一旦アダプタ１８を取り外しても、塗布ノズル２０の
交換を行った後で再度アダプタホルダ７にアダプタ１８
を装着することで、上記チップ実装面Ｆに対する塗布ノ
ズル２０の位置決め再現性が得られる。これにより、塗
布ノズル２０の交換作業がきわめて楽に行えるようにな
る。

【００２２】なお、上記実施例においては、塗布アーム
２からアダプタ１８を取り外して塗布ノズル２０の交換
が楽に行えるよう、塗布アーム２の先端部分にアダプタ
ホルダ７を介してノズル位置決め用のアダプタ１８を着
脱可能に位置決め固定するようにしたが、塗布アーム２
に対するアダプタ１８の位置決め固定手段としては、チ
ップ実装面を基準に傾き及び高さ方向のアダプタ位置を
調整し得るものであれば、いずれの構成を採用してもか
まわない。また、本発明に係わるディスペンサは、リー
ドフレームのダイパッド上に接合材料を塗布する以外に
も、例えばベアチップ実装における各種基板のチップ実
装面や、セラミック封止におけるセラミックベースのチ
ップ実装面などに接合材料を塗布する際に用いることも
可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のディスペ
ンサによれば、塗布アームの先端部分にノズル位置決め
用のアダプタを位置決め固定し、このアダプタを介して
材料容器と塗布ノズルとを連結した構成を採用している
ため、チップ実装面に対する傾き及び高さ方向のアダプ
タ位置を調整しておくことにより、ノズル交換に際して
は、各種の塗布パターンごとに共通した挿し込み部をも
ってアダプタに所望の塗布ノズルを装着するだけで、ア
ダプタに対する塗布ノズルの位置決めと同時に、チップ
実装面に対する塗布ノズルの傾き及び高さ方向の調整も
自動的に行うことができる。

【００２４】その結果、従来のようにノズル交換に際し
て、熟練を要する面倒な調整作業が一切不要となるた
め、ノズル交換の所要時間を大幅に短縮することができ
る。また、従来のように塗布ノズルの位置調整に精度的
な個人差が生じないため、チップ実装面に対する接合材
料の塗布状態が均一且つ安定したものとなり、ダイボン
ディング工程での品質安定化につながる。さらに、塗布
アームの先端部分に位置決め固定されるアダプタは、各
種の塗布パターンごとに取り揃えられる塗布ノズルの全
てに対応し得るものとなっているため、部品管理の手間
もかからない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるディスペンサの一実施例を示す
側面図である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【図３】図１のＢ矢視図である。

【図４】アダプタホルダの斜視図である。

【図５】アダプタと塗布ノズルの結合状態を示す図であ
る。

【図６】ダイボンド装置の概略構成図である。

【図７】従来例の説明図である。

【図８】他の従来例の説明図である。

【符号の説明】 ２ 塗布アーム １８ アダプタ ２０ 塗布ノズル ２１ 挿し込み部 ２９ 材料容器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップが実装されるチップ実装面
   に所定の塗布パターンで接合材料を点状に塗布するディ
   スペンサにおいて、 塗布アームの先端部分に位置決め固定され且つ前記チッ
   プ実装面を基準に傾き及び高さ方向の調整がなされたノ
   ズル位置決め用のアダプタと、 前記アダプタの上端側に装着され且つ前記接合材料を充
   填してなる材料容器と、 各種の塗布パターンごとに共通した挿し込み部を有する
   とともに、前記挿し込み部を介して前記アダプタの下端
   側に着脱可能に位置決め装着された塗布ノズルとを備え
   たことを特徴とするディスペンサ。