(57)【要約】【課題】  半田塗布の作業性と品質性に優れる半田塗布方法、ダイボンダーの提供。【解決手段】  基板１’の第一箇所Ｐ１が半田供給装置４に支持された半田ワイヤ２の真下で停止した状態で、半田ワイヤ２を真下に等速で繰り出し、ワイヤ先端を第一箇所Ｐ１に当接させて溶融させる。連続して駆動制御系２０で半田供給装置４の全体を基板１’の被塗布面と平行な方向に水平移動させて、半田ワイヤ２を先端から順に基板１’上で連続して溶融させ、基板１’の被塗布面上に横長の略楕円状に溶融半田２ｄを塗布する。半田ワイヤ２が第二箇所Ｐ２まで移動すると、半田ワイヤ２を引き上げて、基板上での一筆書きの半田塗布動作を終了する。【選択図】図１
2007311653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田融点以上に予熱された基板の被塗布面に半田供給装置から繰り出した半田ワイヤの先端を当接させて溶融させることで、前記被塗布面に定量の半田を塗布する半田塗布方法であって、
前記被塗布面の離隔する第一箇所と第二箇所の前記第一箇所に前記半田供給装置から前記半田ワイヤを繰り出して先端から溶融させながら、当該半田ワイヤを被塗布面の前記第二箇所まで被塗布面と平行な方向に相対移動させて、被塗布面の第一箇所から第二箇所まで連続して半田を塗布することを特徴とする半田塗布方法。
【請求項２】
前記半田供給装置から前記半田ワイヤを等速で繰り出すと共に、前記被塗布面に対する前記第一箇所から第二箇所までの前記半田ワイヤの相対移動速度を非等速になるよう可変制御したことを特徴とする請求項１に記載の半田塗布方法。
【請求項３】
前記基板が略水平方向に間欠搬送されるリードフレームで、当該リードフレームの間欠搬送後の停止時に前記半田ワイヤをリードフレームに対して相対移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の半田塗布方法。
【請求項４】
前記基板が略水平方向に間欠搬送されるリードフレームで、当該リードフレームの搬送時に、リードフレームに向けて定位置で前記半田供給装置から繰り出される前記半田ワイヤをリードフレームに対して相対移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の半田塗布方法。
【請求項５】
半田融点以上に予熱されて略水平方向に間欠搬送されるリードフレームの被塗布面に半田供給装置から繰り出した半田ワイヤの先端を当接させて溶融させることで、前記被塗布面に定量の半田を塗布する半田塗布ユニットであって、
前記リードフレームの被塗布面に設けた離隔する第一箇所と第二箇所の前記第一箇所に前記半田供給装置から前記半田ワイヤを繰り出して先端から溶融させながら、当該半田ワイヤを被塗布面の前記第二箇所まで被塗布面と平行な方向に相対移動させて、被塗布面の第一箇所から第二箇所まで連続して半田を塗布するよう、前記半田供給装置とリードフレームの双方を相対移動させる駆動制御系を具備したことを特徴とする半田塗布ユニット。
【請求項６】
半田融点以上に予熱されて略水平方向に間欠搬送されるリードフレームの所定の被塗布面に半田供給装置から繰り出した半田ワイヤの先端を当接させて溶融させることで、前記被塗布面に定量の半田を塗布する半田塗布ユニットと、前記半田塗布ユニットで被塗布面に塗布された溶融半田上に半導体チップをマウントするチップ供給ユニットを備えたダイボンダーであって、
前記半田塗布ユニットは、前記リードフレームの被塗布面に設けた離隔する第一箇所と第二箇所の前記第一箇所に前記半田供給装置から前記半田ワイヤを繰り出して先端から溶融させながら、当該半田ワイヤを被塗布面の前記第二箇所まで被塗布面と平行な方向に相対移動させて、被塗布面の第一箇所から第二箇所まで連続して半田を塗布するよう、前記半田供給装置とリードフレームの双方を相対移動させる駆動制御系を具備したことを特徴とするダイボンダー。
【請求項７】
前記半田塗布ユニットで塗布された前記被塗布面の溶融半田を、前記チップ供給ユニットで半導体チップをマウントする前に、攪拌ツールの平坦な押圧面で押圧して攪拌整形する半田整形ユニットを備えたことを特徴とする請求項６に記載のダイボンダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームに定量の半田を塗布する半田塗布方法、半田塗布ユニット、この半田塗布方法・ユニットを使用してリードフレームに半導体チップを半田接合するダイボンダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造設備であるダイボンダーは、リードフレームの複数のアイランドに順に定量の半田を供給して溶融させ、溶融した半田上に半導体チップをマウントする。このダイボンダーにおいては、リードフレームを半田融点以上に予熱しながら非酸化雰囲気中で水平方向に間欠搬送するヒーターレールを使用している（例えば、特許文献１参照）。ヒーターレールは、リードフレーム搬送方向に長尺な水平レールで、非酸化雰囲気に保たれたトンネル状のリードフレーム搬送路を有する。リードフレーム搬送路には、半田塗布ポジション、半田整形ポジション、チップ供給ポジションが連続して配置され、この各ポジションにリードフレームのアイランドが順に間欠搬送される。リードフレームの間欠搬送で１つのアイランドが半田塗布ポジションに搬入されて停止すると、同ポジションに設置された半田塗布ユニットでアイランド上の所定の面積領域である被塗布面に定量の半田が供給され、アイランドの予熱で溶融する。アイランドが次の半田整形ポジションに間欠搬送されると、同ポジションに設置された半田整形ユニットでアイランド上の溶融半田が半導体チップの形状に合わせて整形される。アイランドが次のチップ供給ポジションに間欠搬送されると、同ポジションに設置されたチップ供給ユニットで整形済みの溶融半田上に半導体チップがマウントされる。
【０００３】
リードフレームのアイランドに定量の半田を塗布する半田塗布ユニットは、半田ワイヤを送りローラなどでワイヤ軸方向に繰り出す半田供給装置を使用したものが公知である（例えば、特許文献２参照）。この半田供給装置は、ワイヤ供給ノズルから半田ワイヤを軸方向に繰り出し、ワイヤ先端を予熱されたアイランドに当接させてドット状に溶融させることで、アイランドに定量の半田を塗布する。アイランドの半田が塗布される被塗布面の面積に応じて、被塗布面の一箇所あるいは複数箇所に半田が塗布される。例えば、被塗布面の二箇所にドット状に半田を塗布する半田塗布方法、半田塗布ユニットを図９および図１０で説明する。
【０００４】
図９に示すヒーターレール５は、リードフレーム１を水平に保持して長手方向に間欠搬送する。リードフレーム１は、リードフレーム搬送方向に長尺な平板で、半導体チップ３がマウントされる複数のアイランド１’を等間隔で有する。アイランド１’は、半導体チップ３より大きな面積の金属基板で、以下、必要に応じて基板１’と称する。ヒーターレール５は、蓋板６で塞がれたトンネル状のリードフレーム搬送路７を有する。リードフレーム搬送路７は、窒素ガスなどの酸化防止ガスが吹き込まれて非酸化雰囲気に保たれる。ヒーターレール５が、図示しないヒーターで半田融点以上の適温に予熱される。蓋板６に形成された複数、例えば３つの作業用開口８ａ〜８ｃは、リードフレーム搬送方向で上流側から半田塗布用開口８ａ、半田攪拌整形用開口８ｂ、チップ供給用開口８ｃである。各作業用開口８ａ〜ｃの部所に半田塗布ユニットＵ１、半田整形ユニットＵ２、チップ供給ユニットＵ３が設置される。
【０００５】
図９と図１０に示す半田塗布ユニットＵ１は、半田ワイヤ２を保持してワイヤ軸方向に送りを掛ける半田供給装置４を備える。半田供給装置４は、半田ワイヤ２を挟持して軸方向の送りを掛ける一対の送りローラ９、１０、この送りローラ９、１０を正逆回転させるローラ駆動制御装置１１、半田ワイヤ２の先端部をガイドする供給ノズル１２を備える。半田供給装置４は、図示しないＸＹテーブルに支持されて水平なＸＹ方向に自在に移動する。半田塗布ユニットＵ１は、半田供給装置４とＸＹテーブルを含む。
【０００６】
リードフレーム１が１回間欠搬送されて、１つの基板１’が半田塗布用開口８ａの真下に搬入されると、図９の鎖線位置で待機する供給ノズル１２から真下に半田ワイヤ２が繰り出される。ワイヤ繰り出しは、一対の送りローラ９、１０の正回転動作で行われる。繰り出された半田ワイヤ２は、その先端（下端）が基板１’の被塗布面の一点に当接し、基板１’の予熱で溶融する。半田ワイヤ２を定量だけ繰り出すと、送りローラ９、１０が逆回転動作をして半田ワイヤ２を供給ノズル１２側に定ストロークで引き上げて、基板１’上の始めの一点にドット状に溶融半田２ａを塗布する。次に、半田供給装置４が図９の実線位置に水平移動して停止し、この実線位置で送りローラ９、１０が再び正回転動作して半田ワイヤ２を真下に繰り出し、基板１’の別の一点に半田ワイヤ２の先端を当接させて溶融させる。送りローラ９、１０が再び逆回転動作して半田ワイヤ２を引き上げ、基板１’上の二点目の箇所にドット状に溶融半田２ｂを塗布する（図１１参照）。
【０００７】
リードフレーム１の間欠搬送で半田塗布を受けた基板１’が、次の半田攪拌整形用開口８ｂの真下に搬送されて停止すると、半田整形ユニットＵ２の攪拌ツール１３が開口８ｂを下降して、基板１’上の二点の溶融半田２ａ、２ｂを押圧して平坦に押し拡げる作業（たたき作業）をし、半導体チップ３と同程度の形状に整形する。攪拌ツール１３の下端は、半導体チップ３の形状に合わせた凹面で、この凹面で二箇所の溶融半田２ａ、２ｂを同時に押圧して等厚の溶融半田２ｃに整形する（図１２参照）。
【０００８】
半田整形ユニットＵ２で半田整形を受けた基板１’が、次のチップ供給用開口８ｃの真下に搬送されて停止すると、チップ供給ユニットＵ３のチップ供給ツール１４が半導体チップ３を真空吸引した状態で開口８ｃを下降する。チップ供給ツール１４は、吸着した半導体チップ３を基板１’上の溶融半田２ｃ上にマウントすると、真空吸引を解除して上昇し、１つの半導体チップのダイボンディングが終了する。
【特許文献１】特開２０００−２３２１１４号公報（図１）
【特許文献２】特許第２８２６１９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１１に示すように、基板１’上の離隔する二点それぞれに溶融半田２ａ、２ｂを塗布する場合、各溶融半田２ａ、２ｂは同心円状に拡がってほぼ円形に塗布される。このとき、各溶融半田２ａ、２ｂの周縁下面部分（基板１’との界面部分）に溶融半田の偏析が生じてボイドが発生することがある。離隔する二点で溶融させた二箇所の溶融半田２ａ、２ｂを、図１２の溶融半田２ｃのように押し拡げると、基板１’と溶融半田２ｃの間に図１３に示すようなボイド３０が生じることがある。なお、図１３は、図１２の溶融半田２ｃのＸ線投影図を概念的に示した図である。ボイド３０の発生は、二点目の溶融半田２ｂが塗布される間にも偏析が進行する一点目の溶融半田２ａの周縁部分で多い。このようなボイド３０は、整形済みの溶融半田２ｃのほぼ中央部に発生して半導体チップ３のマウント性、ボンディング品質に影響を及ぼし、ボイド発生を減少させることが難しい。
【００１０】
また、基板１’上での半田塗布動作において、半田ワイヤ供給点である二点それぞれの位置を正確に調整し、かつ、二点それぞれでの半田供給量を同量に制御することが難しい。そのため、二点それぞれの溶融半田２ａ、２ｂの量、形状にばらつきが生じ易い。特に、基板１’上の半田塗布点である二点間の距離が短いと、二点目の溶融半田２ｂを塗布する際に溶融半田２ｂが先に塗布された一点目の溶融半田２ａに接触することがある。このように二点目の溶融半田２ｂが一点目の溶融半田２ａに接触すると、接触部分から二点目の溶融半田２ｂが一点目の溶融半田２ａ側に流入し、両溶融半田２ａ、２ｂの塗布量が大小相違し、形状が変形する。そのため、二箇所の両溶融半田２ａ、２ｂを攪拌ツール１３で押圧して整形した溶融半田２ｃの形状、厚さが不安定になり、半導体チップ３をマウントしたときに半導体チップ３が傾くなどのマウント不良が発生することがある。
【００１１】
また、基板１’上の二点それぞれで半田ワイヤ２を上下動させるため、１回の半田塗布のインデックスが遅く、高速化が難しい。基板１’の被塗布面の面積が大きく、二点、三点と塗布する箇所が増えるほどにインデックスが遅くなり、これがダイボンダーのインデックス改善を難しくしている。
【００１２】
本発明の目的は、半田塗布の作業性と品質性に優れる半田塗布方法、この半田塗布方法に適する半田塗布ユニット、ダイボンダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の上記目的を達成する半田塗布方法は、半田融点以上に予熱された基板の被塗布面に半田供給装置から繰り出した半田ワイヤの先端を当接させて溶融させることで被塗布面に定量の半田を塗布する半田塗布方法であって、被塗布面の離隔する第一箇所と第二箇所の内の第一箇所に半田供給装置から半田ワイヤを繰り出しワイヤ先端を当接させて溶融させながら、当該半田ワイヤを被塗布面の第二箇所まで被塗布面と平行な方向に相対移動させて、被塗布面の第一箇所から第二箇所まで連続して半田を塗布する。
【００１４】
ここで、基板は、リードフレームのアイランド、リードフレームに一体化した放熱板などの金属板で、接触させた半田ワイヤを溶かす程度の温度に予熱される。基板上の所定の面積領域である被塗布面に設けた離隔する二点を第一箇所と第二箇所としている。被塗布面の第一箇所から第二箇所に向けて半田ワイヤを連続して溶かしながら一筆書き的に塗布することで、被塗布面ほぼ全体に平均的な量で半田を塗布する。ここでの一筆書きは、第一箇所と第二箇所の間の最短距離の一直線書きが塗布動作を正確に制御する上で望ましいが、円弧書きやＵ字書きのような二次曲線書きも有効である。基板の被塗布面に半田ワイヤを一筆書き的に相対移動させて定量の半田を塗布することで、被塗布面で溶融半田が複数点に分散せず１つにまとまる。１つの溶融半田に偏析が生じてボイドが発生しても、ボイドは溶融半田周縁部に集中して、半導体チップのボンディング品質に影響を及ぼす心配が少なくなる。また、基板に塗布された１つの溶融半田を攪拌ツールで整形すると、その形状が安定して半導体チップのマウント性が良くなり、さらには、基板に塗布された１つの溶融半田を攪拌ツールで整形することなく、溶融半田に直接に半導体チップをマウントすることができる。
【００１５】
本発明においては、半田供給装置から半田ワイヤを等速で繰り出すと共に、基板の被塗布面に対する第一箇所から第二箇所までの半田ワイヤの相対移動速度を非等速になるよう可変制御することができる。
【００１６】
すなわち、基板の第一箇所から第二箇所に向けて半田ワイヤを等速で相対移動させると、第一箇所と第二箇所の中間部分で塗布量が少なくなるような場合に、第一箇所と第二箇所の中間部分で相対移動速度を一時的に下げるように可変制御すると、中間部分での塗布量が増して被塗布面に半田を平均的に塗布することができる。
【００１７】
また、本発明においては、基板が略水平方向に間欠搬送されるリードフレームで、当該リードフレームの搬送後の停止時に半田ワイヤをリードフレームに対して相対移動させることができる。あるいは、基板が略水平方向に間欠搬送されるリードフレームで、当該リードフレームの搬送時に、リードフレームに向けて定位置で半田供給装置から繰り出される半田ワイヤをリードフレームに対して相対移動させることができる。
【００１８】
この場合の基板は、リードフレームのアイランドである。リードフレームをヒーターレールなどで予熱しながら間欠搬送して、１つのアイランド（基板）が半田ワイヤが待機している半田塗布ポジションに搬入されると、アイランドを停止させて半田ワイヤをアイランドに対して相対移動させる。この塗布方法では、半田塗布ユニットを左右に可動に配置して、停止したリードフレームに対して相対移動させる。または、アイランドが半田塗布ポジションに搬入されるとき、あるいは、アイランドが半田塗布ポジションから搬出されるときの、リードフレーム搬送動作を利用して、アイランドに対して半田ワイヤを相対移動させる。この場合、半田塗布ユニットにおける半田ワイヤは、左右に移動するアイランドに対して１回上下動させるのみでよい。リードフレームの間欠搬送時に半田ワイヤを１回上下動させて被塗布面に定量の半田を塗布すると、リードフレームの１回の間欠搬送が終了した時点で半田塗布動作が終了する。従って、リードフレームの間欠搬送直後に、アイランドに塗布した直後の溶融半田を攪拌ツールで整形したり、アイランドに塗布した直後の溶融半田にチップ供給ツールで半導体チップをマウントすることができる。
【００１９】
本発明の半田塗布ユニットは、半田融点以上に予熱されて略水平方向に間欠搬送されるリードフレームの所定の被塗布面に半田供給装置から繰り出した半田ワイヤの先端を当接させて溶融させることで、被塗布面に定量の半田を塗布する半田塗布ユニットであって、リードフレームの被塗布面に設けた離隔する第一箇所と第二箇所の内の第一箇所に半田供給装置から半田ワイヤを繰り出して先端を溶融させながら、当該半田ワイヤを被塗布面の第二箇所まで被塗布面と平行な方向に相対移動させて、被塗布面の第一箇所から第二箇所まで連続して半田を塗布するよう、半田供給装置とリードフレームの双方を相対移動させる駆動制御系を具備したことを特徴とする。
【００２０】
ここでの駆動制御系は、半田供給装置の全体を支持する水平なＸＹテーブルのＸ制御系とＹ制御系に組み込まれたコンピュータソフトが有効である。
【００２１】
また、本発明のダイボンダーは、半田融点以上に予熱されて略水平方向に間欠搬送されるリードフレームの所定の被塗布面に半田供給装置から繰り出した半田ワイヤの先端を当接させて溶融させることで、被塗布面に定量の半田を塗布する半田塗布ユニットと、半田塗布ユニットで塗布された被塗布面の溶融半田上に半導体チップをマウントするチップ供給ユニットを備えたダイボンダーであって、半田塗布ユニットは、リードフレームの被塗布面に設けた離隔する第一箇所と第二箇所の内の第一箇所に前記半田供給装置から半田ワイヤを繰り出して先端を当接させて溶融させながら、当該半田ワイヤを被塗布面の第二箇所まで被塗布面と平行な方向に相対移動させて、被塗布面の第一箇所から第二箇所まで連続して半田を塗布するよう、半田供給装置とリードフレームの双方を相対移動させる駆動制御系を具備したことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のダイボンダーにおいては、半田塗布ユニットで塗布された基板の被塗布面の溶融半田を、チップ供給ユニットで半導体チップをマウントする前に、攪拌ツールの平坦な押圧面で押圧して攪拌整形する半田整形ユニットを備えた構造とすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の半田塗布方法によれば、リードフレームなどの基板の１つの被塗布面に半田ワイヤの先端を一筆書き的に相対移動させて定量の半田を塗布するので、基板の被塗布面に全体的に平均した量で分散しない単一的な溶融半田を塗布することができる。このような単一的な溶融半田の塗布は、半田ワイヤの１回の上下動のみで行えるのでインデックスが速く、塗布時間の短縮が可能になる。この時間短縮で、半田塗布時に溶融半田に偏析が生じ難く、偏析によるボイド発生が低減される。また、基板の所定の被塗布面の第一箇所から第二箇所に一筆書き的に半田ワイヤを相対移動させて連続的に半田を塗布するので、被塗布面の離隔する二点それぞれに塗布された２つの溶融半田が塗布動作時に接触して形状が変形するといったトラブルが無くなり、常に安定した形状で半田塗布ができ、半田塗布性能の向上が図れる。
【００２４】
また、基板に塗布された溶融半田を整形などして半導体チップをマウントするダイボンダーの場合、基板に塗布された溶融半田の周縁部分にボイドが発生しても、このボイドは溶融半田の中央部分に発生し難く、溶融半田にマウントされる半導体チップのマウント性改善が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図８を参照して説明する。
【００２６】
図１（Ａ）〜（Ｄ）は、図９および図１０のダイボンダーにおける半田塗布ユニットＵ１に適用した本発明の半田塗布方法を説明するためのものである。なお、図１〜図８において、図９および図１０と基本的に同様な部分は同一符号を付して、説明の重複を避ける。
【００２７】
図１に示す基板１’は、図９のリードフレーム１のアイランドを模式的に示したものである。この場合、基板１’は図６（Ａ）、（Ｂ）に示すようにヒーターレール５で半田融点以上の温度に予熱されて間欠搬送される。基板１’が間欠搬送されて停止した状態で、半田塗布ユニットＵ１の半田供給装置４が半田ワイヤ２を繰り出し、図１で左方向に定ストロークで水平移動して、基板１’上の被塗布面に定量の半田を塗布する。
【００２８】
基板１’の上面は左右に長尺な長方形の被塗布面で、この被塗布面の図１で右端部の中心に第一箇所Ｐ１が設定され、左端部の中心に第二箇所Ｐ２が設定される。半田塗布ユニットＵ１は、基板１’の第一箇所Ｐ１から第二箇所Ｐ２に向けて半田ワイヤ２を連続して塗布する。
【００２９】
半田塗布ユニットＵ１の半田供給装置４は、半田ワイヤ２を挟持する一対の送りローラ９，１０と、送りローラ９、１０を正逆回転させるローラ駆動制御装置１１と、半田ワイヤ２の上下の送りをガイドする供給ノズル（図１では省略）を備える。半田供給装置４は、図示しないＸＹテーブルに支持されて水平なＸＹ方向に自在に移動する。半田供給装置４を有する半田塗布ユニットＵ１に、ＸＹテーブルの駆動を制御するコンピュータソフトとして駆動制御系２０を組み込む。駆動制御系２０は、半田塗布時に半田供給装置４の全体を図１で左方向に定ストロークで水平移動させる。半田供給装置４は、送りローラ９，１０を正回転動作させることで半田ワイヤ２を真下に等速で繰り出し、逆回転動作させることで真上に定ストロークで引き上げる動作を繰り返す。
【００３０】
図１（Ａ）は、間欠搬送した基板１’の第一箇所Ｐ１が半田供給装置４に支持された半田ワイヤ２の真下で停止した状態が示される。この状態で送りローラ９，１０が正回転動作をして半田ワイヤ２を真下に等速で繰り出し、半田ワイヤ２の先端（下端）を第一箇所Ｐ１に当接させて基板１’の予熱で溶融させる。このときの状態が図１（Ｂ）で、第一箇所Ｐ１に半田ワイヤ２の先端部が溶融して円形の溶融半田２’ｄが形成される。送りローラ９，１０による半田ワイヤ２の真下への等速の繰り出しを継続させながら、駆動制御系２０で半田供給装置４の全体を基板１’の被塗布面と平行な方向（図１で左方向）に定ストロークで水平移動させる。この水平移動で半田ワイヤ２を基板１’の第一箇所Ｐ１から第二箇所Ｐ２へと相対移動させると、図１（Ｃ）と図２（Ｂ）に示すように、連続して繰り出される半田ワイヤ２が先端から順に基板１’上で溶融して、基板１’の被塗布面上に横長の略楕円状に溶融半田２ｄが塗布される。半田ワイヤ２が第二箇所Ｐ２に移動すると、送りローラ９，１０を正回転動作から逆回転動作に切り換えて、図１（Ｄ）に示すように半田ワイヤ２を引き上げ、溶融半田２ｄから離脱させる。これで基板１’への一筆書きの半田塗布動作が終了する。半田塗布動作が終了すると、駆動制御系２０が半田供給装置４を図１（Ａ）の元の位置に水平移動させて戻し、次の基板への半田塗布に待機させる。
【００３１】
図１（Ｂ）の略円形の溶融半田２’ｄの拡大図を図２（Ａ）、平面図を図３（Ａ）に示す。図１（Ｃ）の略楕円状の溶融半田２ｄの拡大図を図２（Ｂ）、平面図を図３（Ｂ）に示す。また、図４（Ａ）、（Ｂ）は図６のダイボンダーによる半田攪拌整形を説明するものであり、図５は半田塗布速度を可変制御したときの半田塗布方法を説明するものである。図１（Ａ）〜（Ｄ）の半田塗布方法を、図９のダイボンダーに適用したのが図６（Ａ）、（Ｂ）に示すダイボンダーである。図２〜図６の詳細説明の前に、図６のダイボンダーの構造と動作を説明する。
【００３２】
図６のダイボンダーは、ヒーターレール５でリードフレーム１を半田融点程度の温度に予熱しながら間欠搬送する。図６に示される半田塗布ユニットＵ１は、半田ワイヤ２の先端部をガイドする供給ノズル１２を備える。半田塗布ユニットＵ１は、リードフレーム１が１回間欠搬送されて、１つの基板１’が半田塗布用開口８ａの真下に搬入されると、図６（Ａ）に示す状態から半田ワイヤ２を真下に繰り出し、基板１’の第一箇所Ｐ１に当接させて溶融させる。半田塗布ユニットＵ１は、半田ワイヤ２を繰り出しながら駆動制御系２０で基板１’の第二箇所Ｐ２の方向に水平移動して、図６（Ｂ）に示すように基板１’上に半田ワイヤ２を先端から連続して溶融させて、略楕円状の溶融半田２ｄを形成する。連続した半田塗布が終了すると、送りローラ９、１０が逆回転動作をして半田ワイヤ２を引き上げ、駆動制御系２０が半田塗布ユニットＵ１を図６（Ａ）の元の位置に戻す。
【００３３】
次のリードフレーム１の間欠搬送で、塗布された基板１’が半田攪拌整形用開口８ｂの真下に搬送されて停止すると、図６（Ｂ）に示すように半田整形ユニットＵ２に設けた攪拌ツール１３が基板１’上に塗布された溶融半田２ｄを押圧して平坦に押し拡げる作業（たたき作業）をする。この作業で、塗布された溶融半田２ｄが半導体チップ３と同程度の大きさの溶融半田２ｅに整形される。次のリードフレーム１の間欠搬送で、基板１’がチップ供給用開口８ｃの真下に搬送されて停止すると、チップ供給ユニットＵ３に設けたチップ供給ツール１４が半導体チップ３を整形された溶融半田２ｅ上にマウントする。以上の半田塗布と半田整形、チップマウントが、図６（Ｂ）に示すように連続する開口８ａ、８ｂ、８ｃの各作業ポジションで同時進行して行われる。
【００３４】
図２（Ａ）と図３（Ａ）に示すように、半田ワイヤ２の先端部を基板１’の第一箇所Ｐ１に当接させて溶融させたとき、円形の溶融半田２’ｄは溶融直後のために偏析によるボイド発生がほとんど無い。半田ワイヤ２を水平移動させて図２（Ｂ）と図３（Ｂ）に示すように、基板１’上に略楕円状の溶融半田２ｄを塗布する。この溶融半田２ｄは最初の円形溶融半田２’ｄから極短時間で形成されたものであり、半田ワイヤ２を先端から順に連続して基板１’上で溶融させたものであるから、溶融半田２ｄにも偏析によるボイド発生がほとんど無い。また、ボイド発生があっても略楕円状の溶融半田２ｄの周縁部分がほとんどであり、中央部分でのボイド発生はほとんど無い。図４（Ａ）に、略楕円状の溶融半田２ｄを攪拌ツール１３で押圧して整形した溶融半田２ｅを示す。溶融半田２ｅは、半導体チップ３より一回り大きな略矩形を成す。整形前の略楕円状の溶融半田２ｄの周縁部分にボイドが発生していても、溶融半田２ｄを押し拡げて整形した溶融半田２ｅの周縁部分に、図４（Ｂ）に示すように点状にボイド３０が移動する。このような周縁部分のボイド３０は、溶融半田２ｅにマウントした半導体チップ３の周縁部か、周縁から外方に外れた部所にあって、半導体チップのマウント性、ボンディング品質にほとんど影響を及ぼさない。
【００３５】
また、図３（Ｂ）に示す略楕円状の溶融半田２ｄは、基板１’上の所定の被塗布面の多くを占める安定した形状となる。換言すると、略楕円状の溶融半田２ｄが基板１’上の所定の被塗布面の多くを占めるように、基板１’上に第一箇所Ｐ１と第二箇所Ｐ２の離隔距離を決め、半田ワイヤ２の繰り出し速度を決める。基板１’の被塗布面の多くを占める溶融半田２ｄを、攪拌ツール１３で押し拡げて図４（Ａ）のように整形する。整形前の溶融半田２ｄの形状が安定していることと、溶融半田２ｄを被塗布面で押し拡げる領域が少ないことから、図４（Ａ）の整形済み溶融半田２ｅの形状が安定し、全体に厚さが平均化する。そのため、半導体チップ３が良好にマウントされる。
【００３６】
１つの基板１’に略楕円状の溶融半田２ｄを塗布する１回の半田塗布工程において、半田供給装置４は半田ワイヤ２を１回上下動させるのみであるため、半田塗布のインデックスが速くなる。インデックスが速くなる分、溶融半田２ｄに生じる偏析やボイドが低減され、チップマウント性が良くなる。
【００３７】
図６で説明した半田塗布方法は、停止する基板１’に半田ワイヤ２を等速で繰り出しながら、半田ワイヤ２を等速で水平移動させて基板１’に略楕円状の溶融半田２ｄを塗布する。基板１’の材質や第一箇所Ｐ１と第二箇所Ｐ２の離隔距離によっては、溶融半田２ｄの全体的な量、形状が安定せず、溶融半田２ｄの中間部分で半田塗布量が不足する場合がある。このような場合は、半田ワイヤ２の水平移動速度（基板１’に対する相対移動速度）を可変制御することができる。その例を図５に示す。
【００３８】
図５は、基板１’上の略楕円状の溶融半田２ｄと、これを塗布するときの半田ワイヤ２の移動速度グラフを示している。第一箇所Ｐ１から第二箇所Ｐ２に向けて半田ワイヤ２を移動させるとき、始めと終りの移動速度Ｖａより移動中間の時間帯の移動速度Ｖｂを小さく制御する。このようにすると、溶融半田２ｄの中間部分での幅Ｗｂが両端部分の幅Ｗａより大きくなり、中間部分での半田塗布量不足が解消される。
【００３９】
また、図６の半田塗布方法は、停止する基板１’に対して半田ワイヤ２を水平移動させて基板１’に略楕円状の溶融半田２ｄを塗布する。本発明においては、定位置で上下動させる半田ワイヤ２に対して基板１’を水平移動させて連続した半田塗布を行うことも可能とする。その例を、図７と図８の二種のダイボンダーの動作で説明する。
【００４０】
図７（Ａ）〜（Ｃ）の動作図で示されるダイボンダーは、ヒーターレール５に沿わせてリードフレーム１を間欠搬送する搬送動作時に半田ワイヤ２で基板１’上に連続して半田塗布を行う。図７（Ａ）は、チップマウントが終了してリードフレーム１が間欠搬送されるときの搬送初期の状態を示す。リードフレーム１が搬送される時点で半田ワイヤ２を等速で繰り出して先端を基板１’の第一箇所Ｐ１に当接させ、溶融させる。ワイヤ繰り出しを継続させると、搬送されるリードフレーム１によって半田ワイヤ２の先端が基板１’に対して図７で左方向に相対的に水平移動し、基板１’上に半田が連続して塗布される。図７（Ｂ）に示すように、半田ワイヤ２の先端が基板１’の第二箇所Ｐ２まで相対移動すると、半田ワイヤ２を引き上げ、連続して溶融した略楕円状の溶融半田２ｄから離脱させる。リードフレーム１は、残余のストロークだけ搬送して停止する。この停止で、図７（Ｃ）に示すように、リードフレーム搬送途上で塗布された溶融半田２ｄが半田攪拌整形用開口８ｂの真下に移動する。図７（Ｃ）の状態で溶融半田２ｄが攪拌ツール１３で整形され、同時に別の整形済みの溶融半田２ｅにチップ供給ツール１４で半導体チップ３がマウントされる。図７（Ｃ）に示す整形される溶融半田２ｄは塗布直後のもので、偏析やボイド発生がほとんど無く、また、塗布直後の溶融半田２ｄは整形性が良くて安定した形状で整形できる。
【００４１】
図８（Ａ）〜（Ｃ）の動作図で示されるダイボンダーは、図７のダイボンダーから攪拌ツール１３を省略したものである。リードフレーム１の間欠搬送を利用して半田塗布を行う場合、塗布直後の略楕円状溶融半田２ｄは基板１’の被塗布面に全体的にして平均的な厚さで拡がることから、整形することなく直接的にチップマウントすることができる。その動作例が図８（Ａ）〜（Ｃ）である。
【００４２】
図８（Ａ）は、半田ワイヤ２を繰り出して先端から基板１’の第一箇所Ｐ１で溶融させるときの状態を示す。このとき、別の基板１’上の溶融半田２ｄにチップ供給ツール１４が半導体チップ３をマウントする。図８（Ｂ）は、リードフレーム１を搬送しながら半田ワイヤ２を相対移動させて基板１’上に略楕円状の溶融半田２ｄを塗布する状態を示す。図８（Ｃ）は、連続した半田塗布が終了し、リードフレーム１が間欠搬送されて停止した状態を示す。このリードフレーム１の搬送停止で、次の半田塗布とチップマウントが同時進行して行われる。以上のように、半田塗布の直後にチップマウントを行うことで、半田整形の工程、ポジションが省略されて、ダイボンダーのインデックス向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の半田塗布方法を説明するための基板と半田ワイヤの要部の各動作時での斜視図である。
【図２】（Ａ）は図１（Ｂ）の部分拡大側面図、（Ｂ）は図１（Ｃ）の部分拡大側面図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ａ）の平面図、（Ｂ）は図２（Ｂ）の平面図である。
【図４】（Ａ）は溶融半田を整形したときの平面図、（Ｂ）はそのＸ線投影図である。
【図５】本発明の別の半田塗布方法を説明するための溶融半田の平面図と相対移動速度のグラフ図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、ダイボンダーの実施の形態を示す各動作時での部分断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、他のダイボンダーの実施の形態を示す各動作時での部分断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、他のダイボンダーの実施の形態を示す各動作時での部分断面図である。
【図９】従来のダイボンダーの部分断面図である。
【図１０】図９ダイボンダーにおける半田塗布ユニットの要部の斜視図である。
【図１１】図１０半田塗布ユニットで半田が塗布された基板の平面図である。
【図１２】図１１の溶融半田を整形した平面図である。
【図１３】図１１の整形済み半田のＸ線投影図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    リードフレーム
１’    基板、アイランド
２    半田ワイヤ
２ｄ    溶融半田
２ｅ    溶融半田
３    半導体チップ
４    半田供給装置
５    ヒーターレール
７    リードフレーム搬送路
９、１０    送りローラ
１１    ローラ駆動制御装置
１２    供給ノズル
１３    攪拌ツール
１４    チップ供給ツール
２０    駆動制御系
３０    ボイド
Ｐ１    第一箇所
Ｐ２    第二箇所
Ｕ１    半田塗布ユニット
Ｕ２    半田整形ユニット
Ｕ３    チップ供給ユニット
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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