(57)【要約】【課題】巾細の薄板状部材を吸着して供給する際に薄板状部材を破損することがあった。【解決手段】巾細の薄板状部材５を吸着する矩形枠部１０ｄの長辺側端部１０ｆの両端部に内外を連通する開口部１０ｅを形成する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面形状が矩形状の薄板状部材の一主面周縁部と対向する矩形枠部を有し、矩形枠部内を負圧状態にするとともに、矩形枠部の薄板状部材と対向する面の一部に非接触部を形成したことを特徴とする吸着コレット。
【請求項２】
非接触部が、薄板状部材表面の状態に応じて配置されることを特徴とする請求項１に記載の吸着コレット。
【請求項３】
矩形枠部端面の非接触部と隣接する部分がテーパ状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の吸着コレット。
【請求項４】
矩形枠部内に仕切壁を配置し、この仕切壁の長手方向に吸引口を開口したことを特徴とする請求項１に記載の吸着コレット。
【請求項５】
吸引口が長孔であることを特徴とする請求項４に記載の吸着コレット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は微細な薄板状部材を吸引して保持する吸着コレットに関し、特に平面形状が矩形状の薄板状部材に好適な吸着コレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置などの電子部品の製造過程で、組立工程や検査工程など電子部品本体や電子部品を正確に位置決めして供給する必要がある場合、一般的に吸着コレットが利用されている。吸着コレットは筒状ロッドの一端を負圧源に接続したもので、所定のポジション間で水平動し各ポジション上で上下動する移送機構に付設され、ロッドの他端を電子部品本体などの被吸着物に近接させ負圧制御して吸着保持し吸着した被吸着物を所定ポジションに移動させ位置決め供給する。
【０００３】
電子部品の一例を図４及び図５に示す。図において、１は導電性、熱伝導性が良好な金属や合金、複合材料などの中から高温動作による熱膨張を考慮して選択された材料からなる板状の放熱体で、両側に取付用貫通孔１ａ、１ａが穿設され中央部には図示省略するがめっき層が形成されている。２ａ、２ｂは放熱体１の中間位置両側に直交配置された板状のリード、３は筒状の樹脂枠部で、放熱体１とリード２ａ、２ｂの交差位置で放熱体１とリード２ａ、２ｂとを気密封着して一体化し樹脂パッケージ４を構成している。５は半導体ペレットで、内部に半導体素子（図示せず）が形成され表面には内部の半導体素子の要部と電気的に接続された電極５ａ、５ｂが形成されている。この半導体ペレット５は樹脂パッケージ４の放熱体１上に低融点合金（図示せず）を介して接着されている。６ａ、６ｂは半導体ペレット５上の電極５ａ、５ｂとリード２ａ、２ｂとを電気的に接続するワイヤを示す。電気抵抗やインダクタンスを低減させるため図示例では多数本並列接続している。７は樹脂パッケージ４の枠部３開口端を気密封止する蓋部を示す。放熱体１やリード２を支持した中空の樹脂パッケージ４は半導体ペレット５などの主要部を外力や腐食性ガスから保護するが、半導体ペレット５やワイヤ７を高誘電率の樹脂から一定距離、離隔させることができるためＧＨｚ帯で動作する高周波用半導体装置用パッケージとして用いられる。
【０００４】
この種半導体装置の製造方法を以下に説明する。先ず、樹脂パッケージ４を高温雰囲気中に供給し放熱体１を加熱する。次に加熱された放熱体１上に低融点合金を供給し溶融させる。そして吸着コレットで吸着した半導体ペレット５を溶融合金上に供給し、放熱体１を冷却して半導体ペレット５を固定する。次に樹脂パッケージ４をワイヤボンディング工程に送り、半導体ペレット５上の電極５ａ、５ｂとリード２ａ、２ｂとをワイヤ６ａ、６ｂで電気的に接続する。このようにして樹脂パッケージ４内の作業が終了すると、枠部３の開口端を蓋部７で封着し電気的特性検査などの工程を経て完成した半導体装置は出荷される。
【０００５】
図示例のような高周波動作用半導体装置に用いられる半導体ペレット５は内部回路素子間の静電容量やインダクタンスを可及的に低減するため回路素子の配列が決定され、大電力動作させるため多数の回路素子を並列配置し、多数の電極５ａ、５ｂをペレット５の長辺に沿って配置している。この結果、半導体ペレット５は巾と長さの比が大きい矩形状となっている。このように巾と長さの比が大きい矩形状の半導体ペレットとして、高周波電力用半導体ペレットだけでなく、多数の電極を一直線上に配列した例えば液晶表示装置に直接接続される駆動用半導体ペレットなどがある。
【０００６】
一方、半導体ペレット５を吸着保持する吸着コレットは筒状ロッドの下端に半導体ペレット５の形状に適合する形状に加工されている。具体的に、微細な方形のペレットでは筒状ロッドの吸着面を平坦にしたフラットコレットが用いられる。また半導体ペレットを溶融合金上でスクラブする際に力を要する場合には図６に示すように筒状ロッド８ａの下端の開口径８ｂを半導体ペレット５の上面周縁部より広くし、内方に向かって縮径させた角錐状のコレット８が用いられる。８ｃは吸引口を示す。
【０００７】
図４に示す構造の中空パッケージ４に半導体ペレット５を供給する場合には、半導体ペレット５の形状、スクラブの必要性、パッケージ４内の位置決め精度などを考慮して角錐コレット８が用いられる。しかしながら角錐コレット８はその構造上、下端の開口径が半導体ペレット５より大きいため外径を大きくしなければならない。
【０００８】
一方、ワイヤのインダクタンスを低減するにはワイヤ６ａ、６ｂは可及的に短いほうがよく、そのためリード２ａ、２ｂを半導体ペレット５に近接させるとコレット８を挿入できないという問題がある。
【０００９】
このような問題を解決するため、フラットコレットを変形させた、図７に示す構造の吸着コレット９が用いられる。図において、９ａは一端が負圧源に接続される筒状部、９ｂは筒状部９ａの下端近傍に配置された仕切壁、９ｃは仕切壁９ｂと筒状部９ａ下端の間に形成された平面形状が矩形状の枠部、９ｄは仕切壁９ｂに形成された吸引口を示す。
【００１０】
この吸着コレット９は半導体ペレット５の上面の周縁部に矩形枠部９ｃを当接させるため、接触面積が広く、半導体ペレット５を確実に保持でき、保持力を十分大きく設定できるためスクラブ動作が可能で、コレット９が半導体ペレット５から食み出さないため、他の部材との間隔が狭い供給ポジションに半導体ペレットを供給することができ、図４に示す半導体装置の場合、中空パッケージ４を縮小してリード２と半導体ペレット５を近接させワイヤ６の長さを短縮させることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体ペレット５の表面には電極５ａ、５ｂが形成されているが、さらに内部素子と電極５ａ、５ｂを接続するための配線が形成され、配線表面を絶縁膜で被覆し、外力や外気から配線を保護している。
【００１２】
一方、吸着コレット９の矩形枠部９ｃは半導体ペレット５と当接する部分の厚みが必要で、図４に示すように長さに対して巾が狭い半導体ペレットでは矩形枠部９ｃの内周が電極５ａ、５ｂの外方に位置させ、矩形枠部９ｃが電極５ａ、５ｂと接触しないようにして、半導体ペレット５の破損を防止している。
【００１３】
しかしながらこの吸着コレット９を用いてスクラブ動作させると稀に半導体ペレット５を損傷することがあった。製品化された後に不良判定されるため、高周波用半導体ペレットは高価であるため不良率は低くても改善が望まれていた。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題の解決を目的として提案されたもので、平面形状が矩形状の薄板状部材の一主面周縁部と対向する矩形枠部を有し、矩形枠部内を負圧状態にするとともに、矩形枠部の薄板状部材と対向する面の一部に非接触部を形成したことを特徴とする吸着コレットを提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明による吸着コレットは薄板状部材の一主面周縁部と対向する矩形枠部を有し、矩形枠部内を負圧状態にするとともに、矩形枠部の薄板状部材と対向する面の一部に非接触部を形成したことを特徴とし、平面形状が矩形状で巾に対する長さの比が１．５を超える薄板状部材に好適であるが、上記非接触部は、薄板状部材表面の状態に応じて配置される。
【００１６】
また矩形枠部端面の非接触部と隣接する部分はテーパ状に形成され、外部と連通する面積を可及的に最小化する。さらに矩形枠部内に仕切壁を配置し、この仕切壁の長手方向に吸引口を開口させ、吸引力を確保する。この吸引口は一直線に沿って微細孔を多数形成してもよいし、微細孔を連接した長孔でもよい。
【００１７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図１から説明する。図において、１０は吸着コレットで、矩形筒状部１０ａの一端を負圧源（図示せす）に接続し、他端近傍に仕切壁１０ｂを形成して、この仕切壁１０ｂに吸引口１０ｃを穿設したもので、仕切壁１０ｂ周縁に矩形枠部１０ｄを形成している。この矩形枠部１０ｄは長辺の両端部で、短辺側に向かってテーパ状に形成され、開口部１０ｅを形成している。
【００１８】
この開口部１０ｅの高さｈは可及的に低く設定され、矩形枠部１０ｄの長辺側端部１０ｆを薄板状部材に接触させた状態で、短辺側端部１０ｇが薄板状部材に接触しない高さであればよく、開口部１０ｅの全開口面積が吸引口１０ｃの開口面積に比して十分小さく設定することが好ましい。この吸着コレット１０は図示省略するが搬送機構に接続され、所定ポジション間で水平動し、各ポジション上で上下動する。この吸着コレット１０と負圧源との間にはバルブが配置され搬送機構の動作と連動して吸着コレット１０の吸着、解放が制御される。
【００１９】
この吸着コレット１０を用いて図４に示す半導体ペレット（薄板状部材）５を吸着する動作について説明する。半導体ペレット５は外形寸法が、長さ５ｍｍ、巾１．５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍで、巾に対する長さの比が３．３の細長い帯状をしている。この半導体ペレット５に対して吸着コレット１０の矩形枠部１０ｄは厚みが０．１ｍｍで図２に示すように半導体ペレット５の電極形成領域５ｃ（巾０．７ｍｍ、長さ４．６ｍｍ）を囲むように当接する。このとき矩形枠部１０ｄの長辺側端部１０ｆの両端部分と短辺側端部１０ｇとは半導体ペレットに接触しない。半導体ペレット５上には図３に示すように配線５ｄや絶縁膜５ｅが形成され表面には凹凸が形成されている。矩形枠部１０ｄの長辺側端部１０ｆを凹凸から外れた平坦部に位置させているのに対して、電極形成領域５ｃを横切る短辺側端部１０ｇは凹凸上に位置するが、この短辺側端部１０ｇは長辺側端部１０ｆより上方にあり凹凸と接触しない。
【００２０】
各端部１０ｆ、１０ｇが同一高さ位置にあれば、短辺側端部が凹凸上に接触すると、長辺側端部１０ｆは半導体ペレット５の表面から浮き上がり、接触面積が小さい短辺側端部１０ｇに吸着コレット１０にかける荷重が集中する。そのため接触面積が大きい長辺側端部１０ｆが半導体ペレット５から浮いて保持力が低下した状態でスクラブ動作させると、吸着コレット１０の短辺側端部１０ｇに荷重が集中した状態で半導体ペレット５との間でずれを生じ、このずれの大きさが両端の短辺側端部１０ｇ、１０ｇで異なると、擦れ合った電極形成領域５ｃの絶縁膜５ｅを損傷し、さらには配線５ｄを損傷し耐湿性を低下させ断線や短絡などの電気的特性を劣化させ、長さ（長辺）と巾（短辺）の比が３．３と大きい半導体ペレットでは長さ方向中間部がめくれるように変形してクラックする虞があるが、本発明による吸着コレット１０では、接触面積が広い長辺側端部１０ｆが半導体ペレット５と確実に当接して保持力を確保でき、スクラブ動作させても吸着コレット１０と半導体ペレット５の間でずれを生じず、半導体ペレット５を損傷することもない。そのため、耐湿性を低下させることなく、耐電圧低下や短絡の虞のない信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【００２１】
上記吸着コレット１０と薄板状部材５のずれによるめくれ変形やクラックは、半導体ペレットの場合、厚さが０．３ｍｍ以下で、巾が３ｍｍ以下、長さと巾の比が１．５を超えると発生し始め、前記比が２．５を超えると顕著であるため、本発明による吸着コレットは巾に対する長さの比が１．５を超えるものに適用すると良好な効果が得られる。
【００２２】
上記実施例の開口部１０ｅは長辺側端部１０ｆの両端部をテーパ状に切欠くことにより外部と連通する開口面積を階段状に切欠く場合の約１／２にして吸引力の低下を抑えるようにしたが、開口部１０ｅは短辺側端部１０ｇの電極形成領域５ｃと対向する部分のみを切欠いて形成することもできる。また吸引口１０ｃは微細な孔を一直線に沿って多数形成するだけでなくスリット状の長孔とすることもできる。
【００２３】
尚、本発明は上記実施例にのみ限定されることなく例えば、吸着される部材は半導体ペレットだけでなく、ガラスペレット、樹脂ペレットなど薄板状部材一般に適用することができる。
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、薄く、表面に微細な凹凸を有し、特に巾細の薄板状部材を確実に吸着し保持することができる吸着コレットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸着コレットを示し、（ａ）は一部断面正面図、（ｂ）は一部断面側面図
【図２】図１に示す吸着コレットが薄板状部材に当接した状態を示す平面図
【図３】図１に示す吸着コレットと薄板状部材の当接状態を示す要部拡大側断面図
【図４】半導体装置の一例を示す一部断面平面図
【図５】図４半導体装置の側面図
【図６】半導体ペレットを吸着する吸着コレットの一例を示す一部断面側面図
【図７】半導体ペレットを吸着する吸着コレットの他の例を示す一部断面側面図
【符号の説明】
５　薄板状部材（半導体ペレット）
９　吸着コレット
１０　吸着コレット
１０ａ　矩形筒状部
１０ｂ　仕切壁
１０ｃ　吸引口
１０ｄ　矩形枠部
１０ｅ　開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004058199.tif 000008
【図７】
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