(57)【要約】【課題】ろう材の先端を加熱された基板に接触させ溶融させて供給するノズルにおいて、所定量のろう材を基板に供給する。【解決手段】ノズル本体４の空洞５に隔壁ブッシュ６を設け、ノズル本体４に冷却気体の流入口７および排出口８を設け、ノズル本体４の下部にパイプ部材９を取り付け、このパイプ部材９にガイドパイプ１０を固着する。前記ノズル本体４の上には、ガイドパイプ１０を位置決め部材１２およびノズルガイド１３によって、隔壁ブッシュ６と同心状に支持し、流入口７から供給した冷却気体を、隔壁ブッシュ６のパイプ部６ｂの内周面とガイドパイプ１０の外周面とで形成される隙間を通って、パイプ部６ｂの先端部でＵターンさせた後、パイプ部６ｂの外周面とパイプ部材９の内周面とで形成される隙間を通って、排出口８から排気する。【選択図】      図１
2004209506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のワイヤ状ろう材を巻回したフィーダーローラーから引き出したろう材を挿通し、下端から突出したろう材の先端部を加熱された基板に接触溶融させて基板に供給するようにしたろう材供給ノズルにおいて、
中心に空洞を有するノズル本体と、ノズル本体内の空洞に装着された隔壁ブッシュと、前記ノズル本体の下部に取り付けられたパイプ部材と、
前記ノズル本体に設けられた冷却気体の流入口と、冷却気体の排出口と、
前記隔壁ブッシュを貫通して設けられパイプ部材に固着されたガイドパイプとを有し、
前記流入口からノズル本体内に供給された冷却気体を、前記隔壁ブッシュの内周面と前記ガイドパイプの外周面とで形成される隙間、および前記隔壁ブッシュの外周面とパイプ部材の内周面とで形成される隙間を通って、前記排出口から排出することを特徴とするろう材供給ノズル。
【請求項２】
前記流入口からノズル本体内に供給された冷却気体を、前記隔壁ブッシュの内周面と前記ガイドパイプの外周面とで形成される隙間を通って隔壁ブッシュの先端部でＵターンさせ、隔壁ブッシュの外周面とパイプ部材の内周面とで形成される隙間を通って、前記排出口から排出することを特徴とする請求項１に記載のろう材供給ノズル。
【請求項３】
前記ノズル本体の流入口または流出口に連通する環状溝を形成すると共に、前記隔壁ブッシュの前記環状溝と対応する部分に、中心の縦孔に連通する複数の横孔を放射状に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のろう材供給ノズル。
【請求項４】
前記隔壁ブッシュが銅製で、前記ガイドパイプがステンレス製であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のろう材供給ノズル。
【請求項５】
前記ガイドパイプの内周面とろう材とのクリアランスを、０．０５〜０．２ｍｍにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のろう材供給ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はろう材供給ノズルに関し、特に半導体チップ（ダイ）をリードフレームなどの基板にボンディングする際に、ワイヤ状のろう材の先端部を加熱された基板に接触溶融させることによって供給するようにしたろう材供給ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップ（ダイ）をリードフレームなどの基板に固着する場合、半導体チップ（ダイ）の裏面を基板に対して電気的に接続する必要が無い場合は、絶縁性樹脂を用いて固着する樹脂ボンド方式が採用されることがあるが、一般には、半導体チップ（ダイ）の裏面を基板に対して電気的に接続すると共に、半導体チップ（ダイ）の動作中の発熱を効率的に基板に放熱するために、図４に示すように、半導体チップ（ダイ）３０の裏面に電極３１を形成し、この電極３１を導電性、かつ、良熱伝導性のろう材３２を用いてリードフレームなどの基板３３に固着している。
【０００３】
前記リードフレームなどの基板３３は、例えば、図５（Ａ）に示すように、良導電性でかつ良熱伝導性の銅または銅系の基板３３ａをそのまま用いたベアボンディング用のもの、図５（Ｂ）に示すように、良導電性でかつ良熱伝導性の銅または銅系の基板３３ａの両面にニッケル，金，銀などの発錆し難く、かつろう材が濡れ易いめっき層３３ｂを形成したもの、図５（Ｃ）に示すように、良導電性でかつ良熱伝導性の銅または銅系の基板３３ａの半導体チップ（ダイ）のボンディング位置のみにニッケル，金，銀などの発錆し難く、かつろう材が濡れ易いめっき層３３ｃを形成したもの、図５（Ｄ）に示すように、良導電性でかつ良熱伝導性の銅または銅系の基板３３ａの両面にニッケルなどの発錆し難く比較的安価なめっき層３３ｄを形成し、さらに、このめっき層３３ｄの半導体チップ（ダイ）のボンディング位置のみに金，銀などの発錆し難く、かつろう材が濡れ易いめっき層３３ｅを形成したものなどが使用されている。
【０００４】
前記ろう材を用いる方式には、金−シリコン共晶などを用いる硬ろう方式と、所謂、半田を用いる軟ろう方式とがある。前者の硬ろう方式は、半導体チップ（ダイ）と基板との固着の信頼性は高いが、ろう材が高価であり、しかも、硬ろうを溶融させるためのトンネル炉の加熱温度が高いために、コスト高となる理由で、高信頼性が要求される特殊の用途にしか用いられていない。
【０００５】
後者の軟ろう方式は、ろう材が安価であり、ろう材を溶融するための基板の加熱温度も低いため、低コストであり、民生用半導体装置には最も広く採用されている。この軟ろう方式には、半導体チップ（ダイ）の裏面に予め半田層を形成しておいて、この半導体チップ（ダイ）を加熱された基板に押し付けて、半田層を溶融させて固着する予備半田方式、加熱された基板に半田片を供給して半田片を溶融する半田片供給方式、長尺の半田ワイヤを巻回したフィーダーローラーから引き出した半田ワイヤを半田供給ツールに挿通しその先端部から所定長さだけ突出させ、その先端部を加熱された基板に接触させて溶融させることによって供給するようにした半田ワイヤ供給方式などがある。
【０００６】
予備半田方式は、半導体ウェーハの裏面に半田層を形成しておくので、後でダイシングソウ（ダイヤモンドカッタ）などにより各半導体チップ（ダイ）に切断分離する際に、軟らかい半田が目詰まりして、半田層の切断が困難であるという問題点がある。また、半田片供給方式は、微小な半田片を供給する際に、半田片の供給位置が一定しないため、高精度のダイボンドが実施できないという問題点がある。半田ワイヤ供給方式は、ノズル位置を高精度で制御できることによって、半田供給位置も高精度で制御できるので、高精度のダイボンドが実施できる。
そこで、近時は半田ワイヤ供給方式が広く採用されるようになってきている。
【０００７】
従来の半田ワイヤ供給方式に用いられている半田供給ツールについて説明する。
図６に示すように、この半田供給ツール４１は、半田ワイヤが挿入されるガイドパイプ４２と、ガイドパイプ４２を保持するツール本体４３と、該ツール本体４３の下部に固定されると共に、前記ガイドパイプ４２の下端部に外嵌された外嵌部材４４とにより構成されており、前記ガイドパイプ４２の下端には、先細りの送出ヘッド４５が設けられている。該送出ヘッド４５には、案内孔４６が設けられており、半田ワイヤは、前記ガイドパイプ４２の上端から挿入され、案内孔４６に案内されて送出されるようになっている。
【０００８】
前記ツール本体４３の側部には、冷却流体の流入口４７と流出口４８とが設けられており、流入口４７から流入された水や空気などの冷却流体は、前記ガイドパイプ４２と前記ツール本体４３との間に形成された流入路４９を通って前記ガイドパイプ４２の下端部へ通流されると共に、前記ツール本体４３と前記外嵌部材４４との間に形成された間隙５０を介して、流出口４８から流出されるように構成されている。これにより、加熱されたリードフレームの上方に配置され、リードフレームを加熱するトンネル炉内の混合ガスに曝された前記ガイドパイプ４２の下端部を、前記冷却流体によって冷却できるように構成されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、上記の水や空気などの冷却流体による冷却効果を改善するために、図７に示すような半田供給ツール５１も提案されている。この半田供給ツール５１は、フィードローラー６１から引き出された半田ワイヤ３２が挿入されるガイドパイプ５２と、ガイドパイプ５２を保持するツール本体５３と、該ツール本体５３の下部に固定されると共に、前記ガイドパイプ５２の下端部に外嵌された外嵌部材５４とにより構成されており、前記ガイドパイプ５２の下端には、先細りの送出ヘッド５５が設けられている。該送出ヘッド５５には、案内孔５６が設けられており、半田ワイヤ３２は、前記ガイドパイプ５２の上端から挿入され、案内孔５６に案内されて送出されるようになっている。前記ガイドパイプ５２の外周面に沿って、複数のヒートパイプ５７が配置されている。
【００１０】
前記ツール本体５３には冷却流体の流入口５８と流出口５９とが設けられている。流入口５８から流入された水や空気などの冷却流体は、前記ツール本体５３とヒートパイプ５７との間に形成された流通路６０を通って、前記ヒートパイプ５７に沿って上部へ通流されると共に、前記流出口５９から流出されるように構成されている。これにより、加熱されたリードフレームの上方に配置され、リードフレームを加熱するトンネル炉内の混合ガスに曝された前記ガイドパイプ５２の下端部を、前記冷却流体によって冷却できるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
上記の半田供給ツール４１，５１を、図８（Ａ）に示すように、混合ガス雰囲気内で所定温度に加熱されたリードフレームなどの基板３３を収容したトンネル炉（図示省略）の上方に配置され、半田供給ツール４１，５１の先端から半田ワイヤ３２を所定寸法だけ突出させ、図８（Ｂ）に示すように、下降させて半田ワイヤ３２の先端を加熱された基板３３に接触させて溶融させ、図８（Ｃ）に示すように、ノズル４１，５１を上昇させると、基板３３上に所定量の溶融半田３２が供給される。
【００１２】
上記のように、半田供給ツール４１，５１内に冷却手段を設ける理由は、半田ワイヤ３２の先端部を加熱されたリードフレームなどの基板３３に接触させ溶融させて基板３３上に供給する際に、半田ワイヤ３２が必要以上に溶融したり、半田ワイヤ３２中の融点の低い特定成分（Ｓｎ）が溶け別れをしたり、半田ワイヤ３２の表面に２次酸化膜が形成されたりしないようにするためである。
【００１３】
【特許文献１】
特開２０００−２５２０３２号公報（［０００２］〜［００２１］、図１〜図３参照。）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近は、半導体装置を組み込む電子部品の小型化に伴い、半導体チップ（ダイ）の小型化、そのリードフレームなどの基板に対するボンディング位置の高精度化および半導体チップ（ダイ）とリードフレームなどの基板間の低電気抵抗化、低放熱抵抗化が要求されている。そのためには、リードフレームなどの基板に対する半田などのろう材の供給位置および供給量を正確に制御することが重要になる。
【００１５】
ところが、図６の半田供給ツール４１は、ガイドパイプ４２と半田ワイヤとのクリアランスが大きく、半田ワイヤの冷却効果が十分でないため、半田の供給量を正確に制御することができず、図９（Ａ）に示すように、半田の供給量が実線で示す正規の供給量３２よりも２点鎖線３２’で示すように過剰となって、この過剰な溶融半田３２’の上に半導体チップ（ダイ）３０を供給して加圧した場合、図９（Ｂ）に示すように、余剰の半田３２’が半導体チップ（ダイ）３０の周囲から食み出し、半導体チップ（ダイ）３０の端面に盛り上がったり、甚だしい場合は半導体チップ（ダイ）３０の上面にまで這い上がってショートしたりするという解決すべき課題があった。また、図７の半田供給ツール５１は、ヒートパイプ４７を用いるため高価であるという解決すべき課題があった。
【００１６】
また、冷却媒体として、水などの液体を用いると、シール構造が複雑になるのみならず、万一、漏出した場合は、ダイボンダそのものや、近接した設備を濡らしたり、漏出した液体が蒸発した蒸気によって、半導体チップ（ダイ）が汚染されて、特性変動を生じたりするといった問題があった。さらに、冷却水を循環させるチラー（定温液体循環装置）などを具備しなければならず、コストアップの要因となっていた。
【００１７】
そこで、本発明は上記の課題を解決して、半田などの軟ろうや、Ｐｂ−Ｓｎ−Ａｇ系などの硬ろうや、Ｐｂフリーの半田代替ろう材などのワイヤ状ろう材を、リードフレームなどの基板に対して所定量だけ供給できる、ろう材供給ノズルを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のろう材供給ノズルは、長尺のワイヤ状ろう材を巻回したフィーダーローラーから引き出したろう材を挿通し、下端から突出したろう材の先端部を加熱された基板に接触溶融させて基板に供給するようにしたろう材供給ノズルにおいて、中心に空洞を有するノズル本体と、ノズル本体内の空洞に装着された隔壁ブッシュと、前記ノズル本体の下部に取り付けられたパイプ部材と、前記ノズル本体に設けられた冷却気体の流入口と、冷却気体の排出口と、前記隔壁ブッシュを貫通して設けられパイプ部材に固着されたガイドパイプとを有し、前記流入口からノズル本体内に供給された冷却気体を、前記隔壁ブッシュの内周面と前記ガイドパイプの外周面とで形成される隙間、および前記隔壁ブッシュの外周面とパイプ部材の内周面とで形成される隙間を通って、前記排出口から排出することを特徴とするものである（請求項１）。
【００１９】
なお、上記の「前記流入口からノズル本体内に供給された冷却気体を、前記隔壁ブッシュの内周面と前記ガイドパイプの外周面とで形成される隙間、および前記隔壁ブッシュの外周面とパイプ部材の内周面とで形成される隙間を通って、前記排出口から排出する」の文章は、前記流入口からノズル本体内に供給された冷却気体が、「隔壁ブッシュの内周面とガイドパイプの外周面とで形成される隙間」を通った後、「隔壁ブッシュの外周面とパイプ部材の内周面とで形成される隙間」を通ることだけを意味するものではなく、冷却気体が「隔壁ブッシュの外周面とパイプ部材の内周面とで形成される隙間」を通った後、「隔壁ブッシュの内周面とガイドパイプの外周面とで形成される隙間」を通る場合をも含むことを意味するものである。
【００２０】
上記のろう材供給ノズルによれば、流入口から供給された冷却気体が、主として、隔壁ブッシュの内周面とガイドパイプの外周面とで形成される隙間を通る際に、ガイドパイプを介してその中に小さいクリアランスで挿通されたろう材を効果的に冷却することができ、加熱されたリードフレームなどの基板からの輻射熱や、ろう材が加熱された基板に接触したことによるろう材からの伝導熱によって過熱されることが防止できることによって、基板に対して所定量のろう材を正確に制御して供給することができる。したがって、図９（Ｂ）に示すような余剰半田が半導体チップ（ダイ）の側面部に盛り上がったり、半導体チップ（ダイ）の上面まで這い上がったりすることがなくなり、信頼性の高い半導体チップ（ダイ）のボンディングが可能になる。
【００２１】
また、本発明のろう材供給ノズルは、前記流入口からノズル本体内に供給された冷却気体を、前記隔壁ブッシュの内周面と前記ガイドパイプの外周面とで形成される隙間を通って隔壁ブッシュの先端部でＵターンさせ、隔壁ブッシュの外周面とパイプ部材の内周面とで形成される隙間を通って、前記排出口から排出することを特徴とするものである（請求項２）。
【００２２】
上記のろう材供給ノズルによれば、流入口から供給された冷却気体を、まず、ろう材に近いガイドパイプの外周面と、このガイドパイプを取り囲む隔壁ブッシュの内周面とで形成される隙間を通すことによって、ろう材を効果的に冷却し、冷却気体を隔壁ブッシュの先端部でＵターンさせ、隔壁ブッシュの外周面とパイプ部材の内周面とで形成される隙間を通すことによってさらに冷却し、前記排出口から排出するので、ろう材を効果的に冷却することができる。
【００２３】
また、本発明のろう材供給ノズルは、前記ノズル本体の流入口または流出口に連通する環状溝を形成すると共に、前記隔壁ブッシュの前記環状溝と対応する部分に、中心の縦孔に連通する複数の横孔を放射状に形成したことを特徴とするものである（請求項３）。
【００２４】
上記のろう材供給ノズルによれば、流入口から供給された冷却気体は、ノズル本体の環状溝から隔壁ブッシュの放射状に形成されている横孔を通って中心の縦孔に入り、隔壁ブッシュの内周面とガイドパイプの外周面とで形成される隙間へと導かれるので、前記隙間へ円滑に導くことができる。また、ノズル本体に形成された環状溝および隔壁ブッシュの放射状に形成された複数の横孔によって、隔壁ブッシュをノズル本体に装着する際の方向性が小さいので、組立作業性を向上することができ、しかも、冷却気体をガイドパイプの全外周に満遍なく導くことができる。
【００２５】
また、本発明のろう材供給ノズルは、前記隔壁ブッシュが銅製で、前記ガイドパイプがステンレス製であることを特徴とするものである（請求項４）。
【００２６】
上記のろう材供給ノズルによれば、加熱されたリードフレームなどの基板に接近するガイドパイプを、熱伝導率が低いステンレス製としたのは、耐食性・耐熱材としての効果を期待したもので、パイプの肉厚を薄肉とすることで、熱伝導のレスポンスの悪さを十分に補うことができることを理論的に確認し、しかも、隔壁ブッシュを熱伝導率が高い銅製としたことにより、冷却気体との接触による冷却効果および熱放散による冷却効果との相乗作用によって、ろう材の冷却効果を著しく向上することができる。
【００２７】
また、本発明のろう材供給ノズルは、前記ガイドパイプの内周面とろう材の外周面とのクリアランスを、０．０５〜０．２ｍｍにしたことを特徴とするものである（請求項５）。
【００２８】
上記のろう材供給ノズルによれば、ガイドパイプの内周面とろう材とのクリアランスを、０．０５〜０．２ｍｍにしたことにより、ろう材の冷却効果が向上して、ろう材の過熱により所定量を超えるろう材を供給するといったことや、ろう材が過冷却されて溶融困難になって必要量のろう材を供給することができなくなるといったことがなくなり、基板に所定量のろう材を供給ことができる。すなわち、ガイドパイプの内周面とろう材とのクリアランスを、０．０５ｍｍ未満にした場合は、ろう材の寸法公差によりクリアランスを確保できず詰まりが発生するため、必要量のろう材の供給が困難になるし、クリアランスガ０．２ｍｍを超えた場合は、ろう材の冷却不足によりろう材が必要以上に溶融して所定量を超えるろう材が供給される可能性があることと、ろう材の供給位置精度を悪化させることになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のろう材供給ノズルの実施形態について説明する。図１（Ａ）は本発明のろう材供給ノズルの縦断面図で、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のろう材供給ノズルの下面図を示す。図２（Ａ）〜図２（Ｄ）はそれぞれ図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った横断面図、Ｂ−Ｂ線に沿った横断面図、Ｃ−Ｃ線に沿った横断面図、および平面図である。
【００３０】
図１において、１は所謂半田と称される軟ろう（Ｓｎ−Ｐｂ合金）や、硬ろう（Ｐｂ−Ｓｎ−Ａｇ系など）や、最近、Ｐｂによる環境汚染問題を解決するために開発されたＰｂフリーの半田代替ろう材（Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系など）のワイヤ状のろう材２を巻回したフィードローラーで、３はろう材２を挿通してリードフレームなどの基板に供給するろう材供給ノズルである。このろう材供給ノズル３は、内部に空洞５を有するノズル本体４と、このノズル本体４の空洞５に内装される銅製の隔壁ブッシュ６と、この隔壁ブッシュ６によって区画されたノズル本体４の上部に設けられた冷却気体を供給する流入口７と、ノズル本体４の下部に設けられた使用済みの冷却気体を排気する排出口８とを有する。流入口７および排出口８には、それぞれ冷却気体の供給パイプ７ａおよび排気パイプ８ａが接続されている。
【００３１】
前記ノズル本体４は、前記流入口７に対応する内周面に環状溝４ａを有する。
また、前記隔壁ブッシュ６は、図２（Ａ）から明らかなように、環状溝４ａと対応する部分に中心の縦孔に連通する複数の横孔６ａを放射状に有し、これらのいずれかの横孔６ａが前記流入口７の位置と一致し易いようにして、ノズル本体４との組み付けが容易になるようにされている。また、この隔壁ブッシュ６は、前記縦孔に沿って下方に延びるパイプ部６ｂを有する。
【００３２】
前記ノズル本体４の下面部には、銅製のパイプ部材９が取り付けられており、前記隔壁ブッシュ６のパイプ部６ａ内に、ろう材２を案内するステンレス製のガイドパイプ１０が挿通されている。パイプ部材９は、ノズル本体４の下面に固着されるフランジ部９ａと、前記隔壁ブッシュ６との間に冷却気体を案内する隙間を形成するパイプ部９ｂとを有する。そして、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、ガイドパイプ１０の下端は、パイプ部材９から所定寸法だけ突出させて、銀ろう１１によりパイプ部材９に固着されている。
【００３３】
前記ガイドパイプ１０の上方中途部は、位置決め部材１２によってこのガイドパイプ部１０を隔壁ブッシュ６の中心軸に同心状に位置決めされており、この位置決め部材１２がノズルガイド１３によって所定位置に保持されている。
【００３４】
なお、前記ノズル本体４と隔壁ブッシュ６との間、ノズル本体４の下面とパイプ部材９のフランジ部９ａとの間、ノズル本体４の上面と位置決め部材１２の下面との間、および位置決め部材１２とガイドパイプ１０との間には、それぞれ耐熱性のＯリング１４，１５，１６，１７が介装されており、気密にシールされている。また、ろう材２を巻回したフィードローラー１に対して、必要に応じてバックローラー１８が配置されて、ろう材２を適当な引出抵抗を付与して、所定寸法ずつ繰り出すようにしている。
【００３５】
次に、上記のろう材供給ノズル３の動作について説明する。まず、フィードローラー１からろう材２を引き出し、ノズルガイド１３の開口部からガイドパイプ１０内にろう材２を挿入し、ガイドパイプ１０を通して、ガイドパイプ１０の下端から所定寸法だけ突出させる。
【００３６】
そして、流入口７からノズル本体４内に冷却空気などの冷却気体を供給する。
すると、ノズル本体４内に供給された冷却気体は、環状溝４ａから隔壁ブッシュ６の放射状の横孔６ａを通り、パイプ部６ｂの内周面とガイドパイプ１０の外周面とで形成される隙間１９を通って下降していき、隔壁ブッシュ６のパイプ部６ｂの下端から出た後Ｕターンして、今度はパイプ部材９の内周面と隔壁ブッシュ６の内周面とで形成される隙間２０を通って上昇し、排出口８から排出される。
ここで、主として、冷却気体が前記隔壁ブッシュ６のパイプ部６ｂの内周面とガイドパイプ１０の外周面とで形成される隙間１９を通って下降する過程で、ガイドパイプ１０を冷却し、このガイドパイプ１０に挿通されたろう材２を冷却する。空気の熱拡散率は２．２×１０−５ｍ２／ｓであり、水の熱拡散率１．９×１０−７ｍ２／ｓの１１６倍もあり、水冷式に比較して冷却効果に優れているので、短時間で適温にろう材２を冷却することができる。
【００３７】
そして、ガイドパイプ１０の下端から突出したろう材２を、加熱されたリードフレームなどの基板に接触させる。すると、ろう材２の先端部が基板からの熱伝導によって溶融して、ろう材２から離れて基板上に供給される。このとき、ガイドパイプ１０の内周面とろう材２とのクリアランスが、０．５〜２．０ｍｍに設定されているため、ろう材２は適度に冷却されて、基板上に所定量のろう材を供給することができる。したがって、この溶融ろう材の上に半導体チップ（ダイ）を供給して加圧すると、半導体チップ（ダイ）を所定量のろう材によって、高精度でボンディングすることが可能になる。
【００３８】
［実施例］
次に本発明の実施例について説明する。
試験条件
ろう材２：Ｐｂ−Ｓｎ半田（融点１８３℃）、φ１．０ｍｍ
隔壁ブッシュ６  ：無酸素銅製
ガイドパイプ１０：ＳＵＳ３１６Ｌ＋無電界ニッケルめっき、内径φ１．２ｍｍ
リードフレーム：銅製基材＋両面Ｎｉめっき（加熱温度３５０℃）
リードフレームとガイドパイプ１０との間隔寸法：１〜８ｍｍ
ガイドパイプ１０からろう材２の突出寸法：１ｍｍ
ろう材２とガイドパイプ１０とのクリアランス：０．１ｍｍ
冷却気体：空気
冷却気体の供給圧力：０．３ＭＰａ
トンネル炉雰囲気：８０〜９０％Ｎ２＋２０〜１０％Ｈ２の混合ガス
リードフレームの加熱温度：３５０℃
試験サイクル：ろう材２をリードフレームに対して、０．５秒間接触、０．５
秒間離隔
【００３９】
［試験結果］
上記の試験条件で、ガイドパイプ１０の先端部の温度を測定したところ、３００℃であったのに対して、ろう材２の先端部の温度は１４０℃一定であり、ろう材２の表面に２次酸化膜の生成やろう材成分の溶け分かれは認められなかった。
これに対して、冷却気体の供給を止めた場合は、ろう材２の先端部の温度は２６０℃となり、ろう材２の２次表面酸化膜の生成が認められ、しかも、ろう材２中のＳｎ（融点２３５℃）が溶け分かれる現象が認められた。以上の結果から、本発明のろう材供給ノズル３の冷却効果が優れていることが判る。
【００４０】
なお、上記実施形態は、本発明の一実施形態について説明したもので、本発明がこの実施形態に限定されないことは勿論である。
【００４１】
例えば、ガイドパイプ１０は、図３（Ａ）に示すように、パイプ部材９から所定寸法だけ突出させる場合のみならず、パイプ部材９の下端と一致させる場合や、パイプ部材９の下端から若干凹入させるようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のろう材供給ノズルは、長尺のワイヤ状ろう材を巻回したフィーダーローラーから引き出したろう材を挿通し、下端から突出したろう材の先端部を加熱された基板に接触溶融させて基板に供給するようにしたろう材供給ノズルにおいて、
中心に空洞を有するノズル本体と、ノズル本体内の空洞に装着された隔壁ブッシュと、前記ノズル本体の下部に取り付けられたパイプ部材と、前記ノズル本体に設けられた冷却気体の流入口と、冷却気体の排出口と、前記隔壁ブッシュを貫通して設けられパイプ部材に固着されたガイドパイプとを有し、前記流入口からノズル本体内に供給された冷却気体を、前記隔壁ブッシュの内周面と前記ガイドパイプの外周面とで形成される隙間、および前記隔壁ブッシュの外周面とパイプ部材の内周面とで形成される隙間を通って、前記排出口から排出することを特徴とするものであるから、ろう材を適度に冷却することができ、リードフレームなどの基板表面に所定量のろう材を容易、かつ、確実に供給することができることによって、図９（Ｂ）に示すような余剰のろう材の盛り上がりや、半導体チップ（ダイ）の上面への這い上がりがなくなり、また、ヒートパイプなど特殊な部品を使用しないので、安価にろう材供給ノズルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の実施形態に係るろう材供給ノズルの縦断面図、
（Ｂ）は（Ａ）のろう材供給ノズルの下面図である。
【図２】（Ａ）は図１のろう材供給ノズルにおけるＡ−Ａ線に沿った横断面図、
（Ｂ）は図１のろう材供給ノズルにおけるＢ−Ｂ線に沿った横断面図、
（Ｃ）は図１のろう材供給ノズルにおけるＣ−Ｃ線に沿った横断面図、
（Ｄ）は図１のろう材供給ノズルにおける平面図である。
【図３】（Ａ）は図１のろう材供給ノズルにおける先端部の拡大縦断面図、
（Ｂ）は（Ａ）のろう材供給ノズルにおけるＤ−Ｄ線に沿った横断面図である。
【図４】半導体チップ（ダイ）を基板にろう付けした半導体装置の正面図である。
【図５】リードフレームなどの基板の各種形態を示し、
（Ａ）は基材を露出したベアボンディング用の基板の拡大縦断面図、
（Ｂ）は基材の両面にめっき層を形成した全面めっき基板の拡大縦断面図、
（Ｃ）は基材の半導体チップ（ダイ）のボンディング位置のみにめっき層を形成した部分めっき基板の拡大縦断面図、
（Ｄ）は基材の両面にめっき層を形成し、さらに半導体チップ（ダイ）のボンディング位置のみに他のめっき層を形成した基板の拡大縦断面図である。
【図６】従来のろう材供給ツールの縦断面図である。
【図７】他の従来のろう材供給ツールにおける縦断面図である。
【図８】（Ａ）はろう材供給ツールにおける待機状態の拡大縦断面図、
（Ｂ）はろう材供給ツールが下降してろう材が基板に接触した状態の拡大縦断面図、
（Ｃ）はろう材供給ツールが上昇してろう材が基板に供給された状態の拡大縦断面図である。
【図９】（Ａ）は基板上に過剰な半田が供給された状態の正面図、
（Ｂ）は（Ａ）の過剰な半田の上に半導体チップ（ダイ）を加圧してボンディングした場合の課題に付いて説明する正面図である。
【符号の説明】
１  フィードローラー
２  ろう材
３  ろう材供給ノズル
４  ノズル本体
４ａ  環状溝
５  空洞
６  隔壁ブッシュ
６ａ  横孔
６ｂ  パイプ部
７  冷却気体の流入口
８  冷却気体の排出口
９  パイプ部材
９ａ  フランジ部
９ｂ  パイプ部
１０  ガイドパイプ
１２  位置決め部材
１３  ノズルガイド
１４〜１７  Ｏリング
１９，２０  隙間
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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