(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード端部又はリードの切断部側端部をツールで押圧してパッドに個別に接続するシングルポイントボンディング装置において、前記ツールをクリーニングするためのクリーニングステージを設け、このクリーニングステージ上に製品半導体チップ又は製品半導体チップのパッド表面上処理と同等のチップのクリーニング用チップを固定させたことを特徴とするシングルポイントボンディング装置。
【請求項２】
前記クリーニングステージは、前記リードが設けられたテープをガイドするガイドレールのボンディング装置側のガイドレールとヒートブロック間に設けられ、クリーニングステージの前記ヒートブロック側の上面には、窒素ガス等を噴出するガス噴出穴が設けられていることを特徴とする請求項１記載のシングルポイントボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シングルポイントボンディング装置に係り、特にツールのクリーニング手段を備えたシングルポイントボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シングルポイントボンディング装置として、例えば特開平４−２４９３３号公報、特開平８−１５３７４８号公報、特許第２５３４１３２号公報等があげられる。このシングルポイントボンディング方法は、リード端部又はリードの切断部側端部をツールで押圧してパッドに個別に接続する。このため、ツール先端は１２５μｍ角以下と微細加工である。
【０００３】
従来のシングルポイントボンデイング方法を図３により説明する。図３（ａ）に示すように、テープ５０に設けられたリード５１の上方よりツール１４が下降し、リード５１の端部５１ａに接触すると、図３（ｂ）に示すように、ツール１４は前記した下降より緩やかにリード５１の先端を押し下げながら下降する。その後、図３（ｃ）に示すように、圧着してボンデイングを行う。なお、図３中、５３は回路基板、５４はチップ、５５はパッドを示す。
【０００４】
従来、ツールのクリーニング手段を備えたボンディング装置として、例えば特開平２−２４８０５５号公報、特開平７−３２１１４３号公報等があげられる。しかし、これらはワイヤボンディング装置である。
【０００５】
特開平２−２４８０５５号公報は、クリーニング手段として回転する研磨テープ又は砥石を用いている。そこで、ツールのクリーニングを行う場合には、研磨テープ又は砥石にツール先端を押し付けてクリーニングしている。
【０００６】
特開平７−３２１１４３号公報は、クリーニング手段としてクリーニングステージに配設された洗浄液槽とエアノズルとを備えている。そこで、ツールのクリーニングを行う場合には、ツール先端部を洗浄液槽内の洗浄液に浸漬させ、ツールに超音波振動を与え、その後ツールがボンディングステージに移動する間にエアノズルから吹き出す空気によってツール先端部を拭うようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開平２−２４８０５５号公報及び特開平７−３２１１４３号公報は、ワイヤボンディング装置のツールであるが、研磨テープ又は砥石に押し付けると、ツールの先端が破損又は寿命を縮めてしまう。特に本願発明が対象とするシングルポイントボンディング装置のツールは、前記したように先端が１２５μｍ角以下と微細加工である。このため、研磨テープ又は砥石に圧接させたり、又は洗浄液に浸漬させてツールに超音波振動を与えたりすると、ツール先端が欠けてしまい、再度使用することができなくなる。また特開平７−３２１１４３号公報のように、ツールを洗浄液に浸漬させてツールに超音波振動を与える方法は、ツールに異物が軽く付着している場合には効果的である。しかし、異物がツールに強く付着している場合には、完全に除去することは困難であった。また、洗浄液を使用することは管理が大変であり、また空気によって拭うと液が飛散し、周りの機構部分に付着し、不具合を起こす要因となる。更に設備するためにもコストがかかり過ぎる。
【０００８】
本発明の課題は、ツールへのダメージがなく、本来のツールライフサイクルまでツールを使用することができ、これによって装置稼働率の向上及びツール部材のコストダウンが図れるシングルポイントボンディング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の第１の手段は、リード端部又はリードの切断部側端部をツールで押圧してパッドに個別に接続するシングルポイントボンディング装置において、前記ツールをクリーニングするためのクリーニングステージを設け、このクリーニングステージ上に製品半導体チップ又は製品半導体チップのパッド表面上処理と同等のチップのクリーニング用チップを固定させたことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の第２の手段は、上記第１の手段において、前記クリーニングステージは、前記リードが設けられたテープをガイドするガイドレールのボンディング装置側のガイドレールとヒートブロック間に設けられ、クリーニングステージの前記ヒートブロック側の上面には、窒素ガス等を噴出するガス噴出穴が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１及び図２により説明する。図１に示すように、図示しないリードが設けられたテープ１の両側方をガイドするガイドレール２、３間には、テープ１を加熱するヒートブロック４が配設されている。一方のガイドレール２の外側には、周知の構造よりなるボンディング装置１０が配設されている。
【００１２】
ボンディング装置１０は、概略次のような構成となっている。ＸＹ軸方向に駆動されるＸＹテーブル１１上にボンディングヘッド１２が搭載されている。ボンディングヘッド１２にはボンディングアーム１３が上下動可能に設けられ、ボンディングアーム１３は図示しないＺ軸駆動手段で上下動させられる。ボンディングアーム１３の先端部にはツール１４が固定されている。
【００１３】
ヒートブロック４とガイドレール２間には、クリーニングステージ本体２０と、該クリーニングステージ本体２０に取付け取外し可能に固定されたクリーニングステージスペーサ２１とからなるクリーニングステージ２２が配設されている。クリーニングステージ２２は、図２に示すように、クリーニング用チップ４０を吸着保持するように、垂直にチップ吸着穴２３が設けられ、このチップ吸着穴２３に連通するように側面より横穴２４が設けられている。横穴２４にはパイプ接続継手２５が固定され、パイプ接続継手２５にはパイプ２６の一端が接続されている。パイプ２６の他端は、図示しないバルブ制御手段を介して図示しない真空ポンプに接続されている。
【００１４】
クリーニングステージ２２のヒートブロック４側の上面には、垂直にガス噴出穴３０が設けられ、このガス噴出穴３０に連通するように側面より横穴３１が設けられている。横穴３１にはパイプ接続継手３２が固定され、パイプ接続継手３２にはパイプ３３の一端が接続されている。パイプ３３の他端は、図示しないバルブ制御手段を介して図示しない窒素ガス等のガス供給源に接続されている。
【００１５】
なお、前記クリーニング用チップ４０は、製品半導体チップ又は製品半導体チップのパッド表面上処理と同等のミラーチップを流用する。
【００１６】
次に作用について説明する。図３で説明したように、リード端部５１ａ又はリード５１の切断部側端部をツール１４で押圧してパッド５２に個別に接続するシングルポイントボンディングを行い、予めプログラムで設定された使用回数を越えた時、即ちツール１４のクリーニングが必要となった場合には、次のような動作によってツール１４のクリーニングが行われる。
【００１７】
図１において、テープ１がクリーニングステージ２２の上方にない状態で、ＸＹテーブル１１が駆動されてツール１４はクリーニングステージ２２のクリーニング用チップ４０の上方に移動させられる。次に図示しないＺ軸駆動手段が駆動してボンディングアーム１３が下降し、ツール１４がクリーニング用チップ４０に軽く圧接する。この状態でボンディングアーム１３に超音波を印加すると、ツール１４の汚れはクリーニング用チップ４０に付着し、ツール１４はクリーニングされる。
【００１８】
一般に、リードは銅箔に金メッキされており、ボンディング時にはリードの金メッキがツール１４との摩擦により該ツール１４に付着堆積して汚れとなる。このツール１４の汚れ、即ち金の堆積は、クリーニング用チップ４０との接着性が良いので、前記したようにツール１４を軽くクリーニング用チップ４０に圧接して超音波を印加すると、ツール１４の汚れは容易にクリーニング用チップ４０に付着し、ツール１４はクリーニングされる。また同時に、ボンディング時に製品部材より排出されるその他の付着した塵も、前記したクリーニングした時に一緒に剥がれ落ちる。
【００１９】
このように、クリーニングステージ２２上に固定されたクリーニング用チップ４０にツール１４を軽く圧接して超音波を印加させてクリーニング動作を行うので、先端が１２５μｍ角以下と微細加工であっても、ツール１４へのダメージがなく、本来のツールライフサイクルまでツール１４を使用することができる。これによって装置稼働率の向上及びツール部材のコストダウンが図れる。また異物がツール１４に強く付着している場合にも完全に除去することができる。
【００２０】
ところで、クリーニングステージ２２は、できるだけツール１４の近傍に配置した方がクリーニング時におけるツール１４の移動量が少なくて好ましい。そこで、本実施の形態は、クリーニングステージ２２をヒートブロック４とガイドレール２間に配設した。クリーニング用チップ４０は、長時間クリーニングステージ２２上にあるので、ヒートブロック４の熱により酸化し易い。そこで、図示しないガス供給源よりパイプ３３、パイプ接続継手３２、横穴３１を通してガス噴出穴３０より窒素ガス等を噴出させる。図１（ｂ）に示すように、クリーニング時にはクリーニング用チップ４０の上方にテープ１があるので、ガス噴出穴３０より噴出した窒素ガス等により、クリーニング用チップ４０の上面はガス雰囲気が作られる。これにより、クリーニング用チップ４０の酸化をできる限り防止することができる。
【００２１】
本実施の形態においては、クリーニングステージ２２をクリーニングステージ本体２０とクリーニングステージスペーサ２１の２体で構成したが、１体であってもよい。しかし、本実施の形態のように２体で構成すると、品種変更の際に製品の半導体チップ厚に合わせてクリーニングステージスペーサ２１を交換することにより、製品のボンディングレベルと同等の高さにクリーニング用チップ４０の高さを合わせることができる。これにより、製品と同様のボンドパラメータ設定によりクリーニング動作を行い、ツール１４に必要以上の負荷を与えないでクリーニングが行える。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、リード端部又はリードの切断部側端部をツールで押圧してパッドに個別に接続するシングルポイントボンディング装置において、前記ツールをクリーニングするためのクリーニングステージを設け、このクリーニングステージ上に製品半導体チップ又は製品半導体チップのパッド表面上処理と同等のチップのクリーニング用チップを固定させたので、ツールへのダメージがなく、本来のツールライフサイクルまでツールを使用することができ、これによって装置稼働率の向上及びツール部材のコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシングルポイントボンディング装置の一実施の形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】クリーニングステージを示し、（ａ）は平面拡大図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】従来のシングルポイントボンディング方法の１例を示す工程図である。
【符号の説明】
１    テープ
２、３    ガイドレール
４    ヒートブロック
１０    ボンディング装置
１１    ＸＹテーブル
１２    ボンディングヘッド
１３    ボンディングアーム
１４    ツール
２２    クリーニングステージ
２３    チップ吸着穴
３０    ガス噴出穴
４０    クリーニング用チップ
【図１】
0004176292.tif 000002
【図２】
0004176292.tif 000003
【図３】
0004176292.tif 000004