(57)【要約】【課題】金属から非金属までの多種に渡るワークの材質及びその厚み等によるワークのボンディング面の温度の低下を防止することが可能なボンディング装置を提供すること。【解決手段】表面又は内部に上面ヒータ（第１のヒータ）２２が設けられ、被ボンディング部品としてのワーク５０の表面を押さえるワーク押さえと、ワーク５０の下面から加熱する下面ヒータ（第２のヒータ）１２が設けられ、ワークの下方に設けられたヒータブロックとを有し、上面ヒータ２２と下面ヒータ１２は、それぞれ独立して制御可能で有り、上面ヒータ２２のみによるワーク５０の加熱、下面ヒータ１２のみによるワーク５０の加熱、又は上面ヒータ２２と下面ヒータ１２とによるワーク５０の加熱の何れかを選択可能に構成する。【選択図】図１
2015103604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被ボンディング部品としてのワークと、
表面又は内部に第１のヒータが設けられ、前記ワークの表面を押さえるワーク押さえと、
前記ワークの下面から加熱する第２のヒータが設けられ、該ワークの下方に設けられたヒータブロックとを有し、
前記第１のヒータと前記第２のヒータは、それぞれ独立して制御可能で構成されてなり、
前記第１のヒータのみによるワークの加熱、前記第２のヒータのみによるワークの加熱、又は前記第１のヒータと前記第２のヒータとによるワークの加熱の何れかを選択可能に構成したことを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】
前記第１のヒータは、前記ワークの表面のボンディングエリアの近傍を押さえるワーク押さえの表面又は内部に設けられてなることを特徴とする請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項３】
前記第１のヒータと前記第２のヒータの制御は、前記ワークに関するパラメータの情報に基づいて行うようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のボンディング装置。
【請求項４】
前記ワークに関するパラメータは、前記ワークの材質、ワークの厚さ、ワークの表面又は背面の実装部品の有無のうち、少なくとも１以上からなることを特徴とする請求項３に記載のボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被ボンディング部品としてのワークを加熱してボンディングを行うボンディング装置に関し、特に、ワークのボンディング面の温度の低下を防止することが可能なボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップ上のパッドと外部リードとを接続するボンディング装置としては、ワイヤボンディング装置が知られている。被ボンディング部品としてのワークにおける半導体チップのパッド（ボンディング電極）とパッケージの外部リード（ボンディング電極）の間を金線等で接続するワイヤボンディング装置では、ワークの下面をヒータ等により加熱しながらワイヤボンディングが行われる。
【０００３】
ヒータによるワークの下面からの加熱では、ワークの基板（リードフレーム等）、基板に搭載された半導体チップの順で熱が伝わる。
【０００４】
ワークとして各種の部材が用いられている。例えば、ワークとして鉄、銅又は合金からなるリードフレームでは、リードフレーム自体の熱伝導が良好であるため、リードフレームの下面からの加熱のみでも、半導体チップのパッドやリードの表面温度を所定の温度に維持することができる。
【０００５】
また、ワークとして金属部材に限らずセラミック、ガラスエポキシ（ガラエポともいう）等の基板も用いられている。
【０００６】
しかしながら、ワークとしてセラミック、ガラスエポキシ等の基板では、熱伝導が悪いため、半導体チップのパッドやリードの表面温度が十分に上がらないため、加熱に時間を要していた。
【０００７】
また、ボンディングする際にワークをヒータプレートに固定するためにワーク押さえが用いられている。ワーク押さえは、例えば、金属の部材で形成されており、ワークの上面を押さえてヒータプレートに固定するために、ワークの熱がワーク押さえに逃げてしまいワークの表面温度が低下する。
【０００８】
このように、ワイヤボンディングの工程では、ワークとして熱伝導に優れた金属からなるリードフレームや熱伝導が悪いガラスエポキシ等の繊維材質の基板が用いられている。また、ワークの表面に部品が実装されている基板もあり、ワーク押さえによるボンディング時のワーク表面での固定する位置が限定されることがあり、このため、ワーク押さえによる吸熱を減らす最適な位置でワークを固定できないことがある。
【０００９】
通常、ワイヤボンディング装置は、ヒータ等によりワークの下面を加熱するようにしている。特許文献１には、ＢＧＡ基板の下面から加熱してＢＧＡ基板へワイヤボンディングする際に、ＢＧＡ基板の上面と下面での温度差によるＢＧＡ基板の反りを防止すべく、上部と下部のヒータでＢＧＡ基板の上面と下面の両面を加熱するワイヤボンディング装置が開示されている。
【００１０】
また、特許文献２には、フイルム等から成る一対の回路基板の電極部の間に配置した熱圧着型異方導電性フイルムを上方から一個の加熱加圧ヘッドにより圧着する際に、温度勾配により一方の回路基板が低い温度となるのを防止するために、熱圧着型異方導電性フイルムの両側から加熱加圧ヘッドを同時に加熱加圧する回路基板接続方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−３３５３６５号公報
【特許文献２】特開平２−２２８０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、通常、ワイヤボンディング装置は、ヒータ等によりワークの下面を加熱するようにしている。しかしながら、ボンディング装置としてのワイヤボンディング装置におけるワークの下面に位置するヒータプレート面からの加熱のみでは以下に示す課題を有している。
１．ワークの厚みが厚いと、ワークの上面が十分に温まらない。
２．ワークの厚みが厚いと、ワークの温度上昇に時間が掛かってしまう。
３．ワークの材質が非金属の場合  例えば、ガラスエポキシでは、上記１、２項の現象が著しくなる。
４．ワーク押さえが金属製の場合、ワークの熱がワーク押さえに吸熱されて、ワークの表面温度が低下する。
【００１３】
これらにより、ワークの上面と下面で温度差が生じ、ボールの剥がれ、ワイヤの接合強度の不足等のボンディングの不良が発生する恐れがある。
【００１４】
また、被ボンディング部品としてのワークの材質は、金属から非金属までの多種に渡り、その厚さも様々である。更に、ワークの基板表面に部品が実装されている場合もあり、ワークの下面のヒータプレート面からの加熱のみでは、ワークの基板表面を十分に温めることができないことがある。更に、ワークの下面に部品が実装されている場合には、ワークの下面から加熱することが困難なことがある。
【００１５】
なお、特許文献１には、ＢＧＡ基板の上面と下面の両面を加熱するワイヤボンディング装置が開示されているが、これは、ＢＧＡ基板の上面と下面での温度差によるＢＧＡ基板の反りを防止するためのものであり、本発明におけるボンディングに必要な表面の温度を所定の温度に維持するためのものではないため、特許文献１と本発明とは解決しようとする課題が異なっている。
【００１６】
また、特許文献２では、一対の回路基板の両側から加熱加圧ヘッドを同時に加熱加圧することにより、一個の加熱加圧ヘッドで圧着するのと比較して、低い温度で接続することができるようにしたものである。このため、特許文献２と本発明とは解決しようとする課題が異なっている。
【００１７】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべく、ヒータをワークの上下（表面、背面）に位置するように設けて、ワークの材質、表面の部品実装の有無等に応じて、上下のヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”を制御するようにして、ワークのボンディングする表面の温度を所定の温度に維持できるボンディング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的達成のため、本発明のボンディング装置は、被ボンディング部品としてのワークと、表面又は内部に第１のヒータが設けられ、ワークの表面を押さえるワーク押さえと、ワークの下面から加熱する第２のヒータが設けられ、ワークの下方に設けられたヒータブロックとを有し、第１のヒータと第２のヒータは、それぞれ独立して制御可能で構成されてなり、第１のヒータのみによるワークの加熱、第２のヒータのみによるワークの加熱、又は第１のヒータと第２のヒータとによるワークの加熱の何れかを選択可能に構成したものである。
【００１９】
また、本発明のボンディング装置における第１のヒータは、ワークの表面のボンディングエリアの近傍を押さえるワーク押さえの表面又は内部に設けられたものである。
【００２０】
また、本発明のボンディング装置における第１のヒータと第２のヒータの制御は、ワークに関するパラメータの情報に基づいて行うようにしたものである。
【００２１】
また、本発明のボンディング装置におけるワークに関するパラメータは、ワークの材質、ワークの厚さ、ワークの表面又は背面の実装部品の有無のうち、少なくとも１以上からなるものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、被ボンディング部品としてのワークと、表面又は内部に第１のヒータが設けられ、ワークの表面を押さえるワーク押さえと、ワークの下面から加熱する第２のヒータが設けられ、ワークの下方に設けられたヒータブロックとを有し、第１のヒータと第２のヒータは、それぞれ独立して制御可能で構成されてなり、第１のヒータのみによるワークの加熱、第２のヒータのみによるワークの加熱、又は第１のヒータと第２のヒータとによるワークの加熱の何れかを選択可能に構成したものであり、ワークの材質、表面の部品実装の有無等に応じて、第１のヒータと第２のヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”を制御するようにして、ボンディングするワークの表面温度を所定の温度に維持することができる。
【００２３】
また、ワークの表面を加熱する第１のヒータは、ワーク押さえにヒータを内蔵又は貼付することで、ワークのボンディング電極の近傍を上面から加熱することができる。これにより、従来のようにワークを下面からのみの加熱に比べ、上下方向からワークが加熱されるため、ワークの厚みが厚い場合でもワークのボンディング電極付近を十分に温めることができる。
【００２４】
また、ワークの厚みが厚い場合でも第１のヒータを備えることにより、ワークのボンディング電極付近の温度上昇に時間が掛からないため、ワークの加熱時間を短縮することができる。
【００２５】
また、ワーク押さえが金属製の場合でも、ワーク押さえに第１のヒータを備えることにより、ワーク押さえによるワークのボンディング電極付近の吸熱が低減されボンディング電極付近の温度低下を防止することができる。
【００２６】
また、加熱の上限温度が低く、ガラスエポキシなどの非金属部材で断熱性の高いワークの場合には、下面加熱のみでは、ボンディング電極の温度が上昇しにくいが、ワーク押さえによる上面加熱を併用することでボンディングに必要な温度を保つことができる。
【００２７】
また、ワークの下面に部品が実装されていてワークの下面から加熱することができない場合でも、ワークの上面から加熱することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ボンディング装置におけるワークの加熱を行うワーク加熱部の正面図及びワーク加熱部の制御を行う回路の構成を示す図である。
【図２】図１に示すワーク加熱部の平面図である。
【図３】ボンディングするワークの加熱条件に応じて、ワークを加熱する上下のヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明によるボンディング装置を実施するための形態について説明する。なお、本発明によるボンディング装置は、ヒータをワークの上下（表面側、背面側）に位置するように設けて、ワークの材質、表面の部品実装の有無等に応じて、上下のヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”を制御するようにして、ボンディング表面の温度を所定の温度に維持できるようにしたものである。
【００３０】
［ワーク加熱部の構成］
図１は、ボンディング装置におけるワークの加熱を行うワーク加熱部の正面図及びワーク加熱部の制御を行う回路の構成を示す図、図２は、図１に示すワーク加熱部の平面図である。なお、以下の説明では、ボンディング装置として半導体チップ上のパッドと外部リードとを金線等のワイヤで接続するワイヤボンディング装置について説明する。
【００３１】
図１に示すように、ワーク加熱部５は、ワーク５０と、表面又は内部に第１のヒータ（以下、上面ヒータとも称する）２２及び温度センサ（図示せず）が設けられ、ワーク５０の表面を押さえるワーク押さえ２０と、このワーク押さえ２０は、接続金具２５を介して取り付けられたワーク押さえ用断熱材２６と、ワーク５０の裏面に密着してヒータブロック１０からの熱を伝えるヒータプレート１６と、ヒータプレート１６の下面に位置する第２のヒータ（以下、下面ヒータとも称する）１２及び温度センサ（図示せず）が設けられてワーク５０の下部から加熱するヒータブロック１０と、ヒータブロック１０の下方に設けられてヒータブロック１０からの熱を断熱する断熱材２７と、この断熱材２７を介して設けられた筐体２８とを備えている。
【００３２】
図１及び図２に示すように、ワーク加熱部５のワーク５０は、半導体チップを搭載した金属製のリードフレーム、ガラスエポキシからなる基板、テープ状のフイルム等である。
【００３３】
ワーク押さえ２０は、図１及び図２に示すように、金属部材等で形成され、その表面又は内部に第１のヒータ（上面ヒータ）２２及び温度センサが設けられている。ワーク押さえ２０は、上面ヒータ２２により加熱され、ワーク押さえ２０に接触しているワーク５０のボンディングエリアの近傍が加熱される。また、ワーク押さえ２０から放出される熱によって、ワーク５０が温められる。
【００３４】
また、ワーク押さえ２０は、ワーク５０のボンディングエリアが露出するように、例えば、正方形状の開口部２４を有し、ワーク５０のボンディングエリアの近傍を押さえるようにしている。ワイヤボンディング装置においては、ボンディングエリアは金線等で接続する半導体チップ５２上のパッドと外部リード５３とを含む領域であり、キャピラリを装着したボンディングヘッド（図示せず）によってワーク５０上の半導体チップ５２と外部リード５３とが金線等で接続される。
【００３５】
ワーク押さえ２０は、ワーク５０のボンディングエリアの近傍以外では、ワーク５０の表面とワーク押さえ２０の裏面との間に隙間（図１に示す符号ｇ）を有するように形成されている。これにより、例えば、ワーク５０の表面に部品等が実装されている場合には、ワーク押さえ２０が部品に接触することなく、ワーク５０を押さえることが可能となる。
【００３６】
また、ワーク押さえ２０は、ワーク押さえ用断熱材２６を介して上下移動機構（図示せず）に連結されている。上下移動機構は、ワーク押さえ２０を上下に移動させて、ワーク５０の解放、固定を行う。なお、ワーク押さえ２０は、接続金具２５によってワーク押さえ用断熱材２６と取り付けられている。
【００３７】
ヒータプレート１６は、ヒータブロック１０の熱をワーク５０に効率良く伝達するためのものである。例えば、ワーク５０のチップ取付面を凹ませて、ワーク５０の背面が突起している場合に、ワーク５０の突起部分を収納するために、ヒータプレート１６の表面に凹部を設けて、ワーク５０の裏面とヒータプレート１６の表面を密着するようにする。また、ワーク５０を十分に温められるように、ワーク５０の大きさに応じてヒータプレート１６を準備する。このように、ヒータプレート１６は、ワーク５０の形状、大きさ等に応じて交換することができるようになっている。また、ワーク５０は、ヒータプレート１６を介してヒータブロック１０により加熱されるが、ワーク５０の裏面が平坦である場合には、ワーク５０をヒータプレート１６を介さずに直接ヒータブロック１０で加熱するようにしてもよい。
【００３８】
図１に示すように、ヒータブロック１０は、ヒータプレート１６の下面に位置し第２のヒータ（下面ヒータ）１２及び温度センサ（図示せず）が設けられてワーク５０の下部から加熱する。このヒータブロック１０は、断熱材２７を介して筐体２８に取り付けられている。断熱材２７によってヒータブロック１０と筐体２８とが断熱され、ヒータブロック１０の熱が筐体２８に伝わらない。
【００３９】
筐体２８は、ワーク加熱部５の架台となるものであって、ワーク５０を固定するためのワーク押さえ２０の上下移動機構（図示せず）、上下用モータ（図示せず）、ワーク５０を搬送するための機構（図示せず）、搬送用モータ（図示せず）等が内蔵されている。
【００４０】
［ワーク加熱部の回路構成］
次に、ワーク加熱部におけるワーク押さえとヒータブロックに内蔵されたヒータの制御を行うための回路構成について説明する。図１に示すように、ワイヤボンディング装置を制御する制御ボックス３０内に温度制御ユニット３２が内蔵されている。温度制御ユニット３２には、ワーク押さえ２０に設けられた第１のヒータ（上面ヒータ）２２を制御する第１の温度コントローラ（上面ヒータ用温度コントローラ）３４と、ヒータブロック１０に設けられた下面ヒータ１２を制御する第２の温度コントローラ（下面ヒータ用温度コントローラ）３５とを有している。第１の温度コントローラ３４は、ワーク押さえ２０に設けられた温度センサによりワーク押さえ２０の温度を検知して、設定された温度を維持するように上面ヒータ２２を制御する。
【００４１】
また、第２の温度コントローラ３５は、ヒータブロック１０に設けられた温度センサによりヒータブロック１０の温度を検知して、設定された温度を維持するように下面ヒータ１２を制御する。
【００４２】
このように、上面ヒータ２２は、ワーク押さえ２０に設けられ、第１の温度コントローラ３４によって制御される。一方、下面ヒータ１２は、ヒータブロック１０に設けられ、第２の温度コントローラ３５によって制御される。
【００４３】
第１の温度コントローラ３４は、メインコントロールユニット３７との通信により上面ヒータ２２の“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定を行うことができる。また、第２の温度コントローラ３５は、メインコントロールユニット３７との通信により下面ヒータ１２、下面ヒータ１２の“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定を行うことができる。
【００４４】
メインコントロールユニット３７は、コンピュータで構成され、コンピュータは内蔵されたプログラムを実行して、ワイヤボンディング装置の制御を行う。メインコントロールユニット３７は、第１の温度コントローラ３４及び第２の温度コントローラ３５と通信を行って、上面ヒータ２２、下面ヒータ１２の“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定をそれぞれ行う。
【００４５】
また、メインコントロールユニット３７には、操作パネル３９が接続されている。操作パネル３９は、メニュー等を表示する表示部(図示せず)を有し、また、表示されたメニューからの選択、文字、数字等を入力する入力部（図示せず）を有している。操作パネル３９によりボンディングするワーク５０毎に下面ヒータ１２、上面ヒータ２２の“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定を行うことができるようになっている。
【００４６】
［ヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定］
次に、ボンディングしようとするワーク５０が、どの加熱条件に該当するかをチェックして、ワーク５０を加熱するヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定について、図３を参照して説明する。図３は、ボンディングするワークの加熱条件に応じて、ワークを加熱する上下のヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定を示すフローチャートである。
【００４７】
なお、図３に示す上面ヒータ２２、下面ヒータ１２の“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定は、ワイヤボンディング装置でボンディングを開始する前に行うようにする。
【００４８】
以下に、ボンディングするワークの加熱条件について条件１から条件３として説明する。ここで、条件１とは、
１．鉄、銅、合金など熱伝導の良い部材を使用したワーク５０であること。すなわち、ワーク５０の下面での加熱温度とボンディング電極温度の差が少なく、ワーク５０の下面の加熱のみでもボンディングに影響を及ぼさない場合である。
２．ワーク５０の表面に部品が実装されていてワーク５０の上面からの加熱が不可の場合である。
条件１に該当する場合には、下面ヒータ１２のみ“ＯＮ”するようにする。
【００４９】
条件２とは、
１．ガラスエポキシ基板など、熱伝導が悪く、基板の表面温度が規定温度に達しない場合である。
２．ガラスエポキシ基板ほどではないがワーク材質の断熱性が高く、下面加熱のみではボンディング電極温度が必要な温度まで上昇するのに時間が掛かってしまう場合である。
条件２に該当する場合には、上面ヒータ２２及び下面ヒータ１２を“ＯＮ”するようにする。
【００５０】
条件３とは、
１．ガラスエポキシ基板、セラミック基板などで上面をボンディングする前にすでに下面に部品が実装されており、実装されている部品がヒータプレートと干渉して下面の加熱ができない場合である。
２．ガラスエポキシ基板、セラミック基板などで上面をボンディングする前にすでに下面に部品が実装されており、下面に実装されている部品の加熱の上限温度が低く下面の部品近くを加熱できない場合である。
条件３に該当する場合には、上面ヒータ２２のみを“ＯＮ”するようにする。
【００５１】
図３に示すように、最初に、ワイヤボンディング装置でボンディングを行うワーク５０に関して、操作パネル３９上に条件１から条件３までのメニューが表示される（ステップＳ１）。ボンディングするワーク５０が、操作パネル３９上に表示された条件１乃至条件３のいずれかの条件を操作パネル３９から入力する（ステップＳ２）。
【００５２】
操作パネル３９から入力された条件が、条件１から条件３の内、条件１に該当するかをチェックし（ステップＳ３）、条件１に該当する場合には（ステップＳ３でＹｅｓ）、条件１が選択されたと判断する（ステップＳ４）。条件１では、下面ヒータ１２を“ＯＮ”するように、メインコントロールユニット３７は、第２の温度コントローラ３５と通信を行い、第２の温度コントローラ３５にコマンドを発する（ステップＳ５）。
【００５３】
また、上面ヒータ２２を“ＯＦＦ”するように、メインコントロールユニット３７は、第１の温度コントローラ３４と通信を行い、第１の温度コントローラ３４にコマンドを発する（ステップＳ６）。これにより、条件１では、下面ヒータ１２のみ“ＯＮ”するようにする。
【００５４】
次に、下面ヒータ１２の設定温度が、前もって設定されている温度と異なるときには、操作パネル３９で温度を入力して、メインコントロールユニット３７から第２の温度コントローラ３５に温度設定を行う（ステップＳ７）。
【００５５】
また、ステップＳ３で条件１に該当しない場合には（ステップＳ３でＮｏ）、条件２に該当するかをチェックする（ステップＳ８）。条件２に該当する場合には（ステップＳ８でＹｅｓ）、条件２が選択されたと判断する（ステップＳ９）。条件２では、下面ヒータ１２を“ＯＮ”するように、メインコントロールユニット３７は、第２の温度コントローラ３５と通信を行い、第２の温度コントローラ３５にコマンドを発する（ステップＳ１０）。
【００５６】
また、上面ヒータ２２を“ＯＮ”するように、メインコントロールユニット３７は、第１の温度コントローラ３４と通信を行い、第１の温度コントローラ３４にコマンドを発する（ステップＳ１１）。これにより、条件２では、下面ヒータ１２及び上面ヒータ２２を“ＯＮ”するようにする。
【００５７】
次に、上面ヒータ２２及び下面ヒータ１２の設定温度が、前もって設定されている温度と異なるときには、操作パネル３９で温度を入力して、メインコントロールユニット３７から第１の温度コントローラ３４及び第２の温度コントローラ３５に温度設定を行う（ステップＳ１２）。
【００５８】
条件２で、例えば、ワーク５０としてのガラスエポキシ基板の板厚が１ｍｍ以上で、基板の上下両面にパターン配線、部品実装箇所が設けられており、ガラスエポキシ基板の加熱上限温度が１００℃の場合には、下面加熱のみでは基板下面を１００℃に維持できても、基板上面のボンディング電極の温度は８０℃付近までしか上昇しないことがある。このため、ボンディングに必要な温度が９０℃以上の場合には、下面加熱のみでは十分な温度が得られない。
【００５９】
そこで、上面ヒータ２２を“ＯＮ”するようにして、上面ヒータ２２を内蔵したワーク押さえ２０によりボンディング電極近傍の上面を加熱することで、ボンディング電極近傍の温度を９０℃付近に維持することが可能となる。
【００６０】
このように、上面加熱を併用することにより、ボンディングする半導体チップのパッド、リードのボンディング電極が所定の温度まで上昇することができ、また、加熱時間が短くなり、生産性の向上が可能となる。
【００６１】
次に、ステップＳ８で条件２に該当しない場合には（ステップＳ８でＮｏ）、条件３が選択されたと判断する（ステップＳ１３）。条件３では、上面ヒータ２２を“ＯＮ”するように、メインコントロールユニット３７は、第１の温度コントローラ３４と通信を行い、第１の温度コントローラ３４にコマンドを発する（ステップＳ１４）。
【００６２】
また、下面ヒータ１２を“ＯＦＦ”するように、メインコントロールユニット３７は、第２の温度コントローラ３５と通信を行い、第２の温度コントローラ３５にコマンドを発する（ステップＳ１５）。これにより、条件３では、上面ヒータ２２のみ“ＯＮ”するようにする。
【００６３】
次に、上面ヒータ２２の設定温度が、前もって設定されている温度と異なるときには、操作パネル３９で温度を入力して、メインコントロールユニット３７から第１の温度コントローラ３４に温度設定を行う（ステップＳ１６）。
【００６４】
以上により、ワイヤボンディング装置は、ワークの材質、表面の部品実装の有無等に応じて、上下のヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定が行われる。ワイヤボンディング装置のメインコントロールユニット３７は、ボンディングするワークの条件に応じて、ワークを加熱する上下のヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定、温度設定を行った後に、ワークのボンディングを行う。
【００６５】
なお、メインコントロールユニット３７は、その内部に設けられた記憶装置に、ワーク５０毎に下面ヒータ１２、上面ヒータ２２の“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定のデータ、温度設定のデータを記憶しておくことにより、ワーク５０を指定して、下面ヒータ１２、上面ヒータ２２の“ＯＮ”−“ＯＦＦ”設定のデータ、温度設定のデータを読み出すことができる。これにより、メインコントロールユニット３７は、データを設定後は操作パネル３９により、ワークを指定することにより第１の温度コントローラ３４及び第２の温度コントローラ３５を制御することができる。
【００６６】
以上述べたように、本発明によれば、ボンディング装置は、ワークの表面から加熱する上面ヒータ（第１のヒータ）と、ワークの背面から加熱する下面ヒータ（第２のヒータ）とを有し、上面ヒータと下面ヒータをそれぞれ独立して制御可能にしたことにより、上面ヒータのみによるワークの加熱、下面ヒータのみによるワークの加熱、上面ヒータと下面ヒータとによるワークの加熱の何れかを選択することが可能となり、ワークの材質、表面の部品実装の有無等に応じて、上面ヒータと下面ヒータの“ＯＮ”−“ＯＦＦ”を制御するようにして、ボンディングするワークの表面温度を所定の温度に維持することができる。
【００６７】
また、ワークの表面を加熱する上面ヒータは、ワーク押さえにヒータを内蔵又は貼付することで、ワークのボンディング電極の近傍を上面から加熱することができる。これにより、従来のようにワークをヒータプレートで下面からのみの加熱に比べ、上下方向からワークが加熱されるため、ワークの厚みが厚い場合でもワークのボンディング電極付近を十分に温めることができる。
【００６８】
また、ワークの厚みが厚い場合でも上面ヒータを備えることにより、ワークのボンディング電極付近の温度上昇に時間が掛からないため、ワークの加熱時間を短縮することができる。
【００６９】
また、ワーク押さえが金属製の場合でも、ワーク押さえに上面ヒータを備えることにより、ワーク押さえによるワークのボンディング電極付近の吸熱が低減され、ボンディング電極付近の温度低下を防止することができる。
【００７０】
また、加熱の上限温度が低く、ガラスエポキシなどの非金属部材で断熱性の高いワークの場合には、下面加熱のみでは、ボンディング電極の温度が上昇しにくいが、ワーク押さえによる上面加熱を併用することでボンディングに必要な温度を保つことができる。
【００７１】
また、ワークの下面に部品が実装されていてワークの下面から加熱することができない場合でも、ワークの上面から加熱することが可能である。
【００７２】
なお、本発明のボンディング装置は、ワイヤボンディング装置に限らず、例えば、半導体チップをリードフレームや基板に装着するダイボンディング装置、半導体チップのパッドと外部引出し用端子とを重ね合わせてボンディングするギャングボンディング装置やシングルポイントボンディング装置、テープ状のフイルムのリードと半導体チップのパッドとを接合するテープボンディング装置等にも適用することができる。なお、本発明は、条件１乃至条件３の設定として説明しているが、その設定内容、条件等は適宜本発明の趣旨の範囲で変更して適用することができる。
【００７３】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７４】
５      ワーク加熱部
１０    ヒータブロック
１２    下面ヒータ（第２のヒータ）
１６    ヒータプレート
２０    ワーク押さえ
２２    上面ヒータ（第１のヒータ）
２４    開口部
２５    接続金具
２６    ワーク押さえ用断熱材
２７    断熱材
２８    筐体
３０    制御ボックス
３２    温度制御ユニット
３４    第１の温度コントローラ（上面ヒータ用温度コントローラ）
３５    第２の温度コントローラ（下面ヒータ用温度コントローラ）
３７    メインコントロールユニット
３９    操作パネル
５０    ワーク
５２    半導体チップ
５３    外部リード
【図１】
2015103604.tif 000003
【図２】
2015103604.tif 000004
【図３】
2015103604.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月17日(2014.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被ボンディング部品としてのワークと、
表面又は内部に第１のヒータが設けられ、前記ワークの表面を押さえるワーク押さえと、
前記ワークの下面から加熱する第２のヒータが設けられ、該ワークの下方に設けられたヒータブロックとを有し、
前記第１のヒータと前記第２のヒータは、それぞれ独立して制御可能で構成されてなり、
ワークに関するパラメータの情報に基づいて、前記第１のヒータのみによるワークの加熱、前記第２のヒータのみによるワークの加熱、前記第１のヒータと前記第２のヒータとによるワークの加熱の何れかを選択する構成としたことを特徴とするボンディング装置。
【請求項２】
前記第１のヒータは、前記ワークの表面のボンディングエリアの近傍を押さえるワーク押さえの表面又は内部に設けられてなることを特徴とする請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項３】
前記ワークに関するパラメータは、前記ワークの材質、ワークの厚さ、ワークの表面又は背面の実装部品の有無のうち、少なくとも１以上からなることを特徴とする請求項１に記載のボンディング装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記目的達成のため、本発明のボンディング装置は、被ボンディング部品としてのワークと、表面又は内部に第１のヒータが設けられ、前記ワークの表面を押さえるワーク押さえと、前記ワークの下面から加熱する第２のヒータが設けられ、該ワークの下方に設けられたヒータブロックとを有し、前記第１のヒータと前記第２のヒータは、それぞれ独立して制御可能で構成されてなり、ワークに関するパラメータの情報に基づいて、前記第１のヒータのみによるワークの加熱、前記第２のヒータのみによるワークの加熱、前記第１のヒータと前記第２のヒータとによるワークの加熱の何れかを選択する構成としたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】