(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体リードフレームのテープ取り付け装置であって、
前記テープ取り付け装置の基部を形成する基部形成手段と、
前記基部形成手段に取り付けられ、前記テープ取り付け装置内でテープに沿って延在して他の要素の支持基盤を提供する支持手段と、
前記支持手段上に設けられ、テープを供給するテープ供給手段と、
前記基部形成手段上に設けられ、前記テープを前記半導体リードフレームに取り付けるテープ取り付け手段と、
半導体リードフレームに前記テープを接着する前に前記テープを乾燥させる、加熱部を備えたテープドライ手段とを有し、
前記テープドライ手段が、その加熱部を利用してテープへの大気の接触を妨げる所定の雰囲気形成物質を生成しその内部に供給するための供給手段を有し、
前記テープドライ手段と前記テープ取り付け手段との間に設けられた、テープを大気から遮断して保護する大気遮断手段を更に有し、前記大気遮断手段に、前記テープドライ手段で加熱により生成された所定の雰囲気形成物質が供給されることを特徴とする半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項２】
前記テープ供給手段が、
前記テープの繰り出し動作を遂行するように前記支持手段の一端に設けられた接着テープ繰り出しリールと、
前記テープの巻き取り動作を遂行するように前記支持手段の他端に設けられた巻き取りリールとを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項３】
前記テープ取り付け手段が、前記基部形成手段の中央部に設けられた前記テープを半導体リードに取り付けるためのダイとパンチとを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項４】
前記テープドライ手段が、前記テープの加熱時の熱衝撃を低減するための、温度分布がそれぞれ相異なる複数の加熱部を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項５】
前記テープ取り付け手段が、前記基部形成手段の中央部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項６】
前記複数の加熱部の加熱温度が、所定の調節装置により設定されると共に維持され、前記複数の加熱部が、テープ取り付け作業の稼働、停止状態に応じて上下に自動昇降運動可能となっていることを特徴とする請求項４に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項７】
前記テープドライ手段が、前記テープドライ手段の表面に外装された熱を均一に分布させるための熱均質分布材を有することを特徴とする請求項４に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項８】
前記熱均質分布材が、アルミニウム板からなることを特徴とする請求項７に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項９】
前記テープドライ手段の内部に形成される雰囲気が、窒素ガスの雰囲気で形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項１０】
前記テープドライ手段の内部に形成される雰囲気が、乾燥空気の雰囲気で形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【請求項１１】
前記乾燥空気雰囲気が、別の脱湿装置を通過して５５％乃至６５％程度に乾燥させられた空気雰囲気であることを特徴とする請求項１０に記載の半導体リードフレームのテープ取り付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は半導体リードフレームのテープ取り付け装置に係り、更に詳細にはテープの接着力の向上のために、半導体リードフレームのテープ取り付けの直前にテープを高温乾燥させるテープドライ手段の備えられた半導体リードフレームのテープ取り付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体リードフレームは、ウェハーと共に半導体パッケージの核心構成材の１つで、半導体パッケージの内部と外部を結ぶ導線の役割と半導体チップを支持する支持体の役割とを果たし、チップの搭載されるパッドと内部リード及び外部リードからなる。即ち、このような半導体リードフレームは、長方形基板上の中央部に半導体チップの搭載される長方形パッドが２本や４本のサポートバーにより支持されており、ワイヤボンディングによりチップ内の素子の各端子とリードとを連結する内部リードが、パッドの４辺の回りに近接した状態に配列されている。そして、前記内部リードは基板の半田付けのために外部リードへ伸びている。リードフレームにテープを取り付ける作業は、半導体工程中のリードフレーム取扱時に内部リードが変形されたり左右に押される現象を防ぐために、比較的にリード数が多くて幅の狭いＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎ−ｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）やＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）リードフレームに適用されてきた。この際のテープ取り付け形態は、内部リード先端の周辺に四角の縁の形態に切断して取り付けたり、内部リードの中央部に割合に細長い棒形のテープを横切るように取り付けて４乃至１０枚のリードを接着、固定させるものであった。
【０００３】
半導体パッケージの小型化、薄型化の趨勢に応じてリードフレームの設計も段々と変更、改善されている。
【０００４】
パッドを大きくすると共に内部リードの長さを短くすることにより、リードフレームの高実装率が達成される。しなしながら、内部リードの長さが短くなり過ぎると、パッケージをモールディングした後、外部リードを掴んで引っ張る力により、外部リードが半導体パッケージの外へ抜け出ることがあるので、内部リードの長さを低減するには限界がある。
【０００５】
最近は前述したような短所の改善と電気的な性能の向上とを目的とした半導体リードフレームとして、中央のパッドとこれを支持するサポートバーを削除し、内側へ長く延長された内部リードが直接チップを支持するようにした構造が登場して実用化されつつある。
【０００６】
中央へ伸びた内部リードの上面に両面接着テープを取り付け、その上にチップの底面が取り付けられるように考案した構造は、ＣＯＬ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｌｅａｄ）構造と呼ばれ、中央へ伸びた内部リードの下面に両面接着テープを取り付け、テープの反対面にチップの上面が取り付けられるようにした構造は、ＬＯＣ（Ｌｅａｄ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ）構造と呼ばれる。
【０００７】
半導体リードフレームのテープ取り付け装置は、ベースフレームと、一連の装置が搭載され得るように前記ベースフレーム上に設けられるベッドフレームとを備える。そして、前記テープ取り付け装置は、ベースフレームの中央部に設けられたダイと、該ダイの上部に設けられ前記ダイとかみ合うパンチと、所定の支持台によりベースフレーム上に支持されたシリンダを有するシリンダブロックとを備える。前記パンチは前記シリンダの動作により昇降運動するようになっている。そして、前記所定の接着テープ繰り出しリールと巻き取りリールとが接着テープを巻くことができるように、前記ベッドフレーム上の両端部に設けられている。前記接着テープ繰り出しリールに巻いてある接着テープが、接着テープ巻き取りリールの動作により前記ベースフレームの中央部に位置したダイ上に供給される時、接着テープは前記パンチによりリードフレームに取り付けられる。この際、リードフレームは接着テープの長手方向と直交する方向からダイ上に供給される。
【０００８】
前述したような従来の半導体リードフレームのテープ取り付け装置に用いられる接着テープの接着剤として、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂などが使用されている。このような接着剤を持つ接着テープを使用したテープ取り付け作業は２００℃乃至４００℃の温度範囲内でなされる。ＬＯＣ構造のリードフレームで主に用いられる熱可塑性の接着テープは室温でも吸湿率が高く、４００℃程度の高温作業を必要とする。室温で接着テープに吸湿された湿気と接着テープの揮発性物質とが、高熱のテープ取り付け作業中に大小の気泡を形成して接着テープとリードフレーム、あるいは接着テープとチップ表面の間の不均一な接着面を作って接着テープの接着力を減少させ、製品の環境テストに対する信頼性を低減させる原因となる。即ち、接着テープとチップ表面との間に形成された気泡は、パッケージ外部からの加熱反復条件で気泡の膨張、収縮を起こしてチップ表面の保護膜の破壊を誘発することが知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は半導体リードフレームのテープ取り付け作業の直前に接着テープを高温乾燥させるテープドライ手段を設けて気泡の発生を防ぎ、テープの接着力をより向上させるようにした半導体リードフレームのテープ取り付け装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために本発明の半導体リードフレームのテープ取り付け装置は、半導体リードフレームのテープ取り付け装置において、ベッドフレームの備えられたベースフレームと、テープを供給するベッドフレーム上に設けられたテープ供給手段と、前記テープを前記半導体リードフレームに取り付けるベースフレーム上に設けられたテープ取り付け手段と、半導体リードフレームにテープを接着する前に乾燥させるテープドライ手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による半導体リードフレームのテープ取り付け装置において、前記テープ供給手段は、前記テープの繰り出し動作を遂行するように前記ベッドフレームの一端にある接着テープ繰り出しリールと、前記テープの巻き取り動作を遂行するように前記ベッドフレームの他端にある巻き取りリールとを含むのが望ましい。
【００１２】
本発明において、前記テープ取り付け手段は、テープを半導体リードに取り付けるために前記ベースフレームの中央部にダイとパンチを含むのが望ましい。
【００１３】
本発明において、前記ドライ手段は、テープ加熱時の熱衝撃を最小化するために温度分布がそれぞれ相異なる複数の加熱部を備えるのが望ましい。
【００１４】
本発明において、前記テープ取り付け手段は、前記ベースフレームの中央部にあるのが望ましく、前記複数の加熱部の加熱温度が所定の調節装置により設定されると共に維持され、前記複数の加熱部が、テープ取り付け作業の稼働、停止状態に応じて上下に自動昇降運動可能となっているのが望ましい。
【００１５】
本発明において、前記ドライ手段は、熱を均一に分布させるためにドライ手段の表面に熱均質分布材が外装されているのが望ましく、更に前記ドライ手段は、その内部が大気との接触の影響を最小化する所定の雰囲気形成物質を供給するための供給手段を備えるのが望ましい。
【００１６】
本発明において、前記熱均質分布材は、アルミニウム板からなるのが望ましい。
【００１７】
本発明において、前記ドライ手段の内部に形成される雰囲気はＮ２ガスの雰囲気で形成されるのが望ましい。
【００１８】
本発明において、前記ドライ手段の内部に形成される雰囲気は乾燥空気の雰囲気で形成されるのが望ましい。
【００１９】
本発明において、前記乾燥空気雰囲気は、別の脱湿装置を通過するようにして５５％乃至６５％程度に乾燥させた空気雰囲気であるのが望ましい。
【００２０】
本発明において、前記テープドライ手段と前記テープ取り付け手段との間にはテープを大気から遮断して保護する大気遮断装置が更に備えられるのが望ましく、前記大気遮断装置には、前記ドライ手段で加熱された所定の雰囲気形成物質を供給されることが望ましい。
【００２１】
【作用】
半導体リードフレームのテープ取り付け作業の直前にテープを高温乾燥させるテープドライ手段と、該ドライ手段により乾燥させられたテープをテープ取り付けの直前まで大気から保護するテープ保護手段とを備えることにより、気泡の発生を防止し、テープの接着力をより向上させる効果がある。
【００２２】
【実施例】
以下、添付の図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２３】
図１を参照すると、本発明の半導体リードフレームのテープ取り付け装置は、ベースフレーム１０と、そこに一連の装置が搭載され得るようにベースフレーム１０上に設けられたベッドフレーム１１とを備える。そして、本発明による装置は、前記ベースフレーム１０の中央部に装着されたダイ１７と、前記ダイ１７上に設けられそれとかみ合うパンチ１６と、所定の支持台２０により前記ベースフレーム１０上に支持されたシリンダ１５と連関されたシリンダブロック１４とを備える。前記パンチ１６はシリンダ１５の動作に応じて昇降運動可能とされている。そして、前記ベッドフレーム１１上の両端にはそれぞれテープ繰り出しリール１８及びテープ巻き取りリール１９が備えられており、前記ベッドフレーム１１上のテープ繰り出しリール１８とダイ１７の間には送給されるテープ１を加熱してドライさせるヒータブロック１２が備えられている。また、前記ヒータブロック１２と前記ダイ１７の間には乾燥させられたテープが大気に露出されることを防止するために、テープを保護する大気遮断装置１３が備えられており、テープがヒータブロック１２を通過しながら乾燥させられた後、テープ取り付け作業が行われる直前まで連続的にこの大気遮断装置１３内を通過できる構造からなっている。
【００２４】
一方、図２を参照すると、前記ヒータブロック１２は、テープを加熱する際に熱衝撃を最小化できるように温度分布がそれぞれ相異なる複数の領域に区分されるとともにテープを加熱して乾燥させる加熱部１２１、１２２、１２３を有し、これらの加熱部の表面部にはアルミニウム板１２４が外装されており、このアルミニウム板１２４が前記各加熱部１２１、１２２、１２３内の熱分布を均一にする役割を果たす。そして、前記ヒータブロック１２の各加熱部１２１、１２２、１２３は加熱部の温度を自動的に調整するコントローラ（図示せず）により制御され、一定時間以上に亘ってテープ取り付け作業が停止すると、ヒータブロックが下方へ自動スライディングされテープと各加熱ヒータブロック１２１、１２２、１２３の間隔が拡がるようになっている。
【００２５】
前記各ヒータブロック１２の各加熱部１２１、１２２、１２３は、各加熱部１２１、１２２、１２３の熱がベッドフレーム１１に伝達されないように、断熱材料１２５により支えられている。そして、前記各加熱部１２１、１２２、１２３の内部にはガス吸込管１２６が備えられており、外部ソースからのＮ２ガスや乾燥空気を前記ガス吸込管１２６を通じて前記各加熱部１２１、１２２、１２３内へ通過させることにより、加熱されたＮ２ガスや乾燥空気はテープの乾燥を助け、テープが大気と接触することを防止する役割を果たす。ここで、乾燥空気とは別の脱湿装置を通過させて５５乃至６５％程度に乾燥させた空気をいう。前記のように加熱されたＮ２ガスや乾燥空気は気圧差により乾燥装置の外へ排出されるが、この時に前記大気遮断装置１３側への排出量を多くして大気遮断装置１３内にも５０乃至８０℃程度の乾燥雰囲気を形成させることにより、脱湿されたテープがテープ取り付けの直前まで再び冷たい空気と接触することを防止する。
【００２６】
また、前記断熱材料１２５の下部にはヒータブロック１２の高さ調節レバー１２７が備えられており、ヒータブロック１２の上昇及び停止高さが設定できるようになっている。
【００２７】
前記のように構成された本発明の半導体リードフレームのテープ取り付け装置の動作を添付した図面を参照して説明すると次の通りである。
【００２８】
図１乃至図４を参照すると、テープ繰り出しリール１８に巻紙状態に巻いてあるテープが巻き取りリール１９の巻き取り作業によりベースフレーム１０の中央部に備えられているダイ１７上に供給されるが、このダイ１７上に供給される前にテープはヒータブロック１２を通過しながらドライされ、テープ取り付け作業がなされる直前まで連続的に大気遮断装置１３を通過することにより、大気と遮断され保護された状態で前記ダイ１７上に供給される。この時、供給されるテープは一体の接触部を許容せず、繰り出しリール１８と巻き取りリール１９によりその両端が支持され、所定の空間を貫通する形態で送給される。そして、ダイ１７上でパンチ１６によりテープ１の長手方向と直交する方向から供給される半導体リードフレームに取り付けられる。
【００２９】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明による半導体リードフレームのテープ取り付け装置は、半導体リードフレームのテープ取り付け作業の直前にテープを高温乾燥させるテープドライ手段と、該ドライ手段により乾燥させられたたテープが取り付けられる直前まで大気から保護されることのできるテープ保護手段とを備えることにより、気泡の発生を防止し、テープの接着力をより向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体リードフレームのテープ取り付け装置の概略図である。
【図２】図１のベッドフレームの詳細図である。
【図３】図２の概略的な正面図である。
【図４】図１の大気遮断装置の概略的な正面図である。
【符号の説明】
１  テープ
１０  ベースフレーム
１１  ベッドフレーム
１２  ヒータブロック
１３  大気遮断装置
１４  シリンダブロック
１５  シリンダ
１６  パンチ
１７  ダイ
１８  テープ繰り出しリール
１９  テープ巻き取りリール
２０  支持台
１２１〜１２３  加熱部
１２４  アルミ板
１２５  断熱材料
１２６  ガス吸入管
１２７  高さ調節レバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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