(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤を介して半導体チップが搭載された基板等をガイドするガイド溝を有し、相対向して配設された一対のガイドレールと、前記一対のガイドレール間に配設され前記基板等を加熱するヒートブロックとを備えたワイヤボンディング装置において、前記一方のガイド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気体を吹き出す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、他方のガイド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気口を有する吸気手段を設け、前記ヒートブロックの側方に吸気機構を設けたことを特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項２】
接着剤を介して半導体チップが搭載された基板等をガイドするガイド溝を有し、相対向して配設された一対のガイドレールと、前記一対のガイドレール間に配設され前記基板等を加熱するヒートブロックとを備えたワイヤボンディング装置において、前記一方のガイド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気体を吹き出す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、他方のガイド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気口を有する吸気手段を設け、前記ヒートブロックの側方に吸気機構を設け、前記ヒートブロックの上方に排気用ダクト機構を設けたことを特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項３】
前記吹き出し手段及び前記吸気手段は、それぞれ対応するガイドレール自体に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のワイヤボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤボンディング装置に係り、特に基板又はリードフレームを加熱する時に発生する有機ガスを除去する有機ガス除去機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板又はリードフレーム（以下、基板と言う）には、接着剤を介して半導体チップが固着されている。そこで、ワイヤボンディング時にヒートブロックで基板を加熱すると、接着剤及び加熱された基板より有機ガスが発生し、この有機ガスが基板の電極及び半導体チップ表面に付着することで、ボンディング不着やモールド樹脂によるワイヤ剥がれが発生することがある。従来、ワイヤボンディング装置における有機ガス除去機構として、例えば特開昭５９−９２５３９号公報、特開平１１−１４５１８２号公報等が挙げられる。
【０００３】
特開昭５９−９２５３９号公報は、ヒートブロックの上方に配設されたノズルより清浄ガスを半導体チップに吹き付け、ヒートブロックの下方より前記清浄ガスと共に接着剤から発生した有機ガスを排気ポンプによって強制排気している。またノズルを配設しなく、排気ポンプのみで強制排気する場合も開示されている。
【０００４】
特開平１１−１４５１８２号公報は、ヒートブロックの側方に排気パイプを配設するか、又はヒートブロック自体に排気口を設け、排気パイプ又は排気口より有機ガスの吸引を行っている。また上記手段の他に、不活性ガスを基板に向けて吹き付ける複数の噴出口を持つノズルを付加した機構も開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ヒートブロックの下方又は側方より排気のみを行う方法は、リードフレームのように穴が開いているものには適用できる。しかし、基板のように穴が開いていないものには適用できない。またリードフレームの上方より気体をリードフレームの上面に吹き付けること、ヒートブロックの下方又は側方より排気する方法は、リードフレームのように穴が開いているものには適用できるが、基板のように穴が開いていないものには適用できない。また加熱されて上昇しようとする有機ガスに気体を吹き付けるので、有機ガスが拡散し舞い上がってキャピラリ、クランパ等に汚れが付着するという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、穴のない基板の上面から有機ガスが除去され、各電極上面及びキャピラリ、クランパ等を汚すことがないワイヤボンディング装置を提供することにある。
【０００７】
【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、接着剤を介して半導体チップが搭載された基板等をガイドするガイド溝を有し、相対向して配設された一対のガイドレールと、前記一対のガイドレール間に配設され前記基板等を加熱するヒートブロックとを備えたワイヤボンディング装置において、前記一方のガイド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気体を吹き出す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、他方のガイド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気口を有する吸気手段を設け、前記ヒートブロックの側方に吸気機構を設けたことを特徴とする。
【０００９】
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、前記ヒートブロックの上方に排気用ダクト機構を設け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３の手段は、上記第１又は第２の手段において、前記吹き出し手段及び前記吸気手段は、それぞれ対応するガイドレール自体に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１及び図２により説明する。基板又はリードフレーム等（以下、基板と言う）１には、接着剤２を介して半導体チップ３が固着されている。ワイヤボンディング装置は、ヒータ４を有し基板１を加熱するヒートブロック５と、このヒートブロック５の上方に配設されワイヤ６が挿通されたキャピラリ７と、キャピラリ７を保持するボンディングアーム８と、キャピラリ７の上方に配設されたワイヤ６を挟持するクランパ９と、クランパ９を開閉自在に保持するクランパアーム１０とを備えている。基板１は、相対向して配設されたガイドレール２０、２１のガイド溝２０ａ、２１ａによりガイドされながら順次間欠的又は連続的に図示しないフィーダで搬送される。以上は周知の構成であるので、これ以上の説明は省略する。
【００１２】
本実施の形態においては、ガイドレール２０、２１が次のような構造となっている。一方のガイドレール２０には、ガイド溝２０ａの上方に長穴状の吹き出し口２０ｂがガイド溝２０ａと平行に設けられている。ガイドレール２０の下面にはホース継手２２が設けられており、ガイドレール２０には吹き出し口２０ｂとホース継手２２のホース穴が連通するように気体供給路２０ｃが設けられている。ホース継手２２には、図示しないホースの一端が接続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを介して気体供給源に接続されている。ここで、気体供給源はエア又は不活性ガスを供給するようになっている。
【００１３】
他方のガイドレール２１には、前記吹き出し口２０ｂに対向して長穴状の吸気口２１ｂが設けられている。即ち、吸気口２１ｂは、ガイド溝２１ａの上方に該ガイド溝２１ａと平行に設けられている。ガイドレール２１の下面にはホース継手２３が設けられており、ガイドレール２１には吸気口２１ｂとホース継手２３のホース穴が連通するように吸気路２１ｃが設けられている。ホース継手２３には、図示しないホースの一端が接続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを介して真空供給源に接続されている。
【００１４】
次に作用について説明する。穴のない基板１はヒートブロック５で加熱されながら搬送され、ボンディング部においてキャピラリ７によって半導体チップ３の電極と基板１の電極との間をワイヤ６によって接続される。基板１がヒートブロック５によって加熱されると、接着剤２及び基板１自体の上面及び下面より有機ガスが発生する。
【００１５】
本実施の形態においては、吹き出し口２０ｂよりエア又は不活性ガス等の気体を吹き出させ、吸気口２１ｂより真空吸引している。ホース継手２２のホース穴に気体を供給すると、この気体は気体供給路２０ｃを通って吹き出し口２０ｂより基板１の上面に吹き出す。ホース継手２３のホース穴を真空吸引すると、吸気口２１ｂより前記気体と共に有機ガスを吸引する。即ち、吹き出し口２０ｂより基板１の上面に吹き出す気体により、前記したように上昇しようとする有機ガスは吸気口２１ｂの方に吹き付けられ、吸気口２１ｂは真空吸引しているので、前記したように気体と共に有機ガスが吸引される。
【００１６】
このように、ガイド溝２０ａ、２１ａの上方に相対向して設けられた一方の吹き出し口２０ｂより気体を吹き出し、他方の吸気口２１ｂより気体と共に有機ガスを吸引する構造であるので、基板１の上面に一方側より気体を吹き付け、他方側より気体と共に有機ガスを吸引するので、有機ガスが舞い上がることがなく、キャピラリ７、クランパ９等を汚すことがない。また穴がない基板１においては電極面に不着する有機ガスを綺麗に除去できる。
【００１７】
図３及び図４は、前記実施の形態に吸気機構３０及び吸気用ダクト機構４０を付加した第２の実施の形態を示す。
【００１８】
まず、吸気機構３０について説明する。ヒートブロック５の両側側方には吸引パイプ３１，３２が配設され、この吸引パイプ３１，３２の一端は連結パイプ３３で連結されている。吸引パイプ３１，３２には、上面に複数個の吸気口３１ａ、３２ａがそれぞれ形成され、この吸気口３１ａ、３２ａに連通するように連結パイプ３３側から吸気路３１ｂ、３２ｂが形成されている。連結パイプ３３には吸気路３１ｂ、３２ｂに連通するように吸気路３３ａが形成され、連結パイプ３３に図示しないホース継手が接続されている。ホース継手には、図示しないホースの一端が接続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを介して真空供給源に接続されている。
【００１９】
前記した第１の実施の形態による吹き出し口２０ｂからの気体の吹き出し及び吸気口２１ｂからの真空吸引により、有機ガスの殆どを除去することができる。しかし、有機ガスがヒートブロック５の側方に僅かであるが流れる恐れがある。本実施の形態においては、ヒートブロック５の側方に流れる有機ガスを吸引パイプ３１，３２の吸気口３１ａ、３２ａより吸引することができる。
【００２０】
なお、図１乃至図４の各実施の形態においては、吹き出し口２０ｂ及び吸気口２１ｂを長穴状に形成したが、多数の丸穴であっても良いことは言うまでもない。
【００２１】
次に吸気用ダクト機構４０について説明する。クランパ９の上方には吸引用排気ダクト４１が配設されており、排気ダクト４１には排気口４１ａが形成されている。排気ダクト４１の排気口４１ａにはダクト支持ブロック４２が固定されており、ダクト支持ブロック４２には連結パイプ４３が固定されている。ダクト支持ブロック４２には、連結パイプ４３の吸気口４３ａが排気口４１ａに連通するように吸気路４２ａが形成されている。連結パイプ４３には、図示しないホースの一端が接続され、ホースの他端は図示しない電磁弁、バルブを介して真空供給源に接続されている。ワイヤ６は、図示しないワイヤスプールよりガイドローラ４４を介してクランパ９に導かれるので、排気ダクト４１にはワイヤ６の通り道にワイヤガイド４５が設けられている。
【００２２】
ところで、ワイヤボンディング装置には、ボンディング部に設けられたヒートブロック５の前後に図示しないプリヒートブロック及びアフターヒートブロックが配設されているのが一般的である。本実施の形態においては、ガイドレール２０、２１に設けた吹き出し口２０ｂ及び吸気口２１ｂは、ボンディング部のヒートブロック５のみに対応して設けた。このため、プリヒートブロック及びアフターヒートブロックの加熱によって僅かであるが有機ガスが発生することがある。このような有機ガスを吸気用ダクト機構４０の吸引用排気ダクト４１により吸引することにより、有機ガスをより完全に除去することができる。
【００２３】
また上記各実施の形態は、穴のない基板１に適用した場合に最も効果的であることは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、一方のガイド溝の上方に前記基板等の上面に沿って気体を吹き出す吹き出し口を有する吹き出し手段を設け、他方のガイド溝の上方に前記吹き出し口に対向して吸気口を有する吸気手段を設けたので、穴のない基板の上面から有機ガスが除去され、各電極上面及びキャピラリ、クランパ等を汚すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワイヤボンディング装置の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は吹き出し口を有するガイドレールを内側より見た図、（ｂ）は吸気口を有するガイドレールを内側より見た図である。
【図３】本発明のワイヤボンディング装置の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図４】ワークを図示省略した図３の要部平面図である。
【符号の説明】
１    基板
２    接着剤
３    半導体チップ
５    ヒートブロック
６    ワイヤ
７    キャピラリ
８    ボンディングアーム
９    クランパ
２０、２１    ガイドレール
２０ａ、２１ａ    ガイド溝
２０ｂ    吹き出し口
２１ｂ    吸気口
３０    吸気機構
３１、３２    吸引パイプ
４０    吸気用ダクト機構
４１    吸引用排気ダクト
【図１】
0004343451.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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