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JPH0622251B2 - Semiconductor assembly equipment - Google Patents
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JPH0622251B2 - Semiconductor assembly equipment - Google Patents

Semiconductor assembly equipment

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Publication number
JPH0622251B2
JPH0622251B2 JP59273414A JP27341484A JPH0622251B2 JP H0622251 B2 JPH0622251 B2 JP H0622251B2 JP 59273414 A JP59273414 A JP 59273414A JP 27341484 A JP27341484 A JP 27341484A JP H0622251 B2 JPH0622251 B2 JP H0622251B2
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JP
Japan
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lead frame
temperature side
heater block
high temperature
side heater
Prior art date
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辰彦 永渕
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W95/00Packaging processes not covered by the other groups of this subclass

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  • Die Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体組立装置に関し、特にリードフレーム上
に接着剤(Agペースト)を介して半導体ペレットをマ
ウントした後、その接着剤を硬化するために用いられる
キュア装置に係る。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor assembling apparatus, and more particularly to mounting a semiconductor pellet on a lead frame via an adhesive (Ag paste) and then curing the adhesive. It relates to the curing device used.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

一般に、半導体装置の組立工程においては、リードフレ
ームに半導体ペレットを接着するマウント工程及びこの
工程後のボンディング工程が行われる。上記マウント工
程において、接着剤としてAgペーストを使用した場
合、ボディング工程前にAgペーストをキュア(硬化)
する必要がある。従来、このAgペーストをキュアする
方法としては、半導体ペレットがマウントされたリード
フレームを、200℃のオーブンにて約2時間加熱する
方法が用いられている。
Generally, in a process of assembling a semiconductor device, a mounting process for adhering a semiconductor pellet to a lead frame and a bonding process after this process are performed. When the Ag paste is used as the adhesive in the mounting process, the Ag paste is cured (cured) before the boding process.
There is a need to. Conventionally, as a method of curing this Ag paste, a method of heating a lead frame on which semiconductor pellets are mounted in an oven at 200 ° C. for about 2 hours has been used.

ところで、上記マウント工程及びボンディング工程は現
在それぞれ自動化されているが、工程時間を短縮すると
ともに品質劣化の原因となるハンドリング作業の除去を
考慮した場合、キュア工程も自動化して各工程の連結を
図る必要がある。しかしながら、従来のキュア方法では
自動化ができず、各工程間の連結は困難であった。
By the way, although the mounting process and the bonding process are each automated at present, when the process time is shortened and the removal of the handling work that causes quality deterioration is taken into consideration, the curing process is also automated to connect the processes. There is a need. However, the conventional curing method cannot be automated, and it is difficult to connect each process.

そこで、本発明者は先に特願昭57−191771号に
おいて、高温雰囲気により接着剤を硬化させるキュアヒ
ーターと、リードフレームをキュアヒーターに送り、所
定時間放置した後、キュアヒーターから送り出すリード
フレーム搬送機構とを具備した半導体組立装置(キュア
装置)を開示した。このようなキュア装置によれば、キ
ュア工程を自動化することができ、各工程間の連結を図
ることができる。
Therefore, the present inventor previously disclosed in Japanese Patent Application No. 57-191771 that a cure heater that cures an adhesive in a high temperature atmosphere and a lead frame are sent to the cure heater, left for a predetermined time, and then sent from the cure heater. A semiconductor assembling apparatus (cure apparatus) including a mechanism is disclosed. According to such a curing device, the curing process can be automated and the respective processes can be connected.

しかし、上述した従来の装置には以下のような欠点があ
る。
However, the conventional device described above has the following drawbacks.

(a)マウント工程を終えたリードフレームは、その長
手方向に沿って送られ、キュアヒーターには直線状に収
納される。キュアヒーター内のリードフレームの収納数
は、前後の工程の1フレーム当りの処理時間に依存し、
キュア所要時間をマウント又はボンディングのいずれか
1フレーム当りの処理時間の長い方の処理時間で割った
数となる。例えばマウント処理時間でキュア所要時間を
割ると約5枚となる。このようにキュアヒーターに多く
のリードフレームを収納しようとすると、キュア装置の
本体はリードフレームの進行方向に沿って長いものとな
ってしまう。
(A) The lead frame that has undergone the mounting process is sent along the longitudinal direction thereof and linearly housed in the cure heater. The number of lead frames stored in the cure heater depends on the processing time per frame in the preceding and following processes,
It is the number obtained by dividing the time required for curing by the longer processing time per one frame of mounting or bonding. For example, when the curing time is divided by the mount processing time, it becomes about 5 sheets. When many lead frames are stored in the cure heater in this way, the body of the cure device becomes long along the direction of travel of the lead frame.

(b)Agペーストのキュア条件では、キュア温度と放
置時間とが重要となる。すなわち、Agペーストは、温
度の上昇とともに、その粘度が一旦常温におけるよりも
低くなって流動性がよくなった後、その粘度が高くな
り、やがて硬化するという性質を有する。このため、放
置時間が短くてAgペーストの粘度が常温での粘度より
も低くなった状態でリードフレームを動かすと、半導体
ペレットの位置が所定の位置からずれる場合もある。し
たがって、このような状態ではリードフレームを静止し
ておかなければならない。ところが、従来の装置ではキ
ュアヒーターが単一であるため、上記のような静止状態
を保とうとすると、Agペーストに常温から300℃程
度のキュア温度までの急激な温度変化を与えることにな
り、硬化したAgペーストにクラックが生じることがあ
る。
(B) In the curing conditions of the Ag paste, the curing temperature and the standing time are important. That is, the Ag paste has a property that, as the temperature rises, the viscosity once becomes lower than that at room temperature and the flowability becomes good, then the viscosity becomes high, and then the Ag paste hardens. Therefore, if the lead frame is moved in a state where the leaving time is short and the viscosity of the Ag paste is lower than the viscosity at room temperature, the position of the semiconductor pellet may shift from the predetermined position. Therefore, in such a state, the lead frame must be stationary. However, since the conventional apparatus has a single cure heater, if the above-mentioned stationary state is to be maintained, the Ag paste will undergo a rapid temperature change from normal temperature to a cure temperature of about 300 ° C. The Ag paste may crack.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、装置本体のサイズが小さく、しかも硬化したAgペ
ーストにクラックを生じさせることのない半導体組立装
置(キュア装置)を提供しようとするものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor assembly device (cure device) in which the size of the device main body is small and cracks do not occur in the cured Ag paste. Is.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明の半導体組立装置は、複数の半導体ペレットが接
着剤を介してマウントされたリードフレームを高温雰囲
気にさらし、前記接着剤を硬化させる半導体組立装置に
おいて、リードフレームの長手方向に沿って配設され、
それぞれ複数枚のリードフレームを幅方向に並べて加熱
し得る低温側ヒーターブロック及び高温側ヒーターブロ
ックと、リードフレームを所定の時間間隔で低温側ヒー
ターブロック、次いで高温側ヒーターブロックへと搬入
して所定時間放置した後、高温側ヒーターブロックから
搬出するリードフレーム搬送機構と、前記両ヒーターブ
ロックをリードフレームの幅方向に沿って移動させる駆
動機構とを具備し、前記低温側及び高温側ヒーターブロ
ックにリードフレームをその長手方向に沿って一枚搬入
する毎に、新たなリードフレームを一枚搬入できるだけ
低温側及び高温側ヒーターブロックをリードフレームの
幅方向に移動させることを特徴とするものである。
The semiconductor assembling apparatus of the present invention is a semiconductor assembling apparatus for exposing a lead frame, on which a plurality of semiconductor pellets are mounted via an adhesive, to a high temperature atmosphere to cure the adhesive. The semiconductor assembling apparatus is arranged along the longitudinal direction of the lead frame. Is
A low temperature side heater block and a high temperature side heater block capable of heating a plurality of lead frames arranged side by side in the width direction, and a lead frame is carried into the low temperature side heater block at a predetermined time interval and then to the high temperature side heater block for a predetermined time. After being left, it is equipped with a lead frame transfer mechanism that carries out from the high temperature side heater block and a drive mechanism that moves both heater blocks along the width direction of the lead frame, and the lead frame is provided to the low temperature side and high temperature side heater blocks. Each time one sheet of paper is loaded along the longitudinal direction, a new low temperature side and high temperature side heater block is moved in the width direction of the lead frame each time one new lead frame is loaded.

このような半導体組立装置によれば、低温側ヒーターブ
ロックと高温側ヒーターブロックとにそれぞれ複数枚の
リードフレームを幅方向に並列させるので、装置本体を
コンパクト化することができる。また、2種の高温雰囲
気を与えることができるので、Agペーストにクラック
を生じさせることがない。
According to such a semiconductor assembling apparatus, since a plurality of lead frames are arranged in parallel in the low temperature side heater block and the high temperature side heater block, respectively, the apparatus main body can be made compact. Further, since two kinds of high temperature atmospheres can be given, cracks do not occur in the Ag paste.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図において、基台1上には2本のスライドガイド2、2
が平行に載置され、このスライドガイド2、2上にはス
ライダー3、…を介して可動テーブル4が支持されてい
る。この可動テーブル4上に、低温側ヒーターブロック
5及び高温側ヒーターブロック6がリードフレームの長
手方向(進行方向)に沿うように載置されている。これ
ら両ヒーターブロック5、6の上面には、それぞれリー
ドフレームの幅方向に沿って複数、例えば5枚のリード
フレームを収納できるように溝が形成されている。
In the figure, two slide guides 2 and 2 are provided on the base 1.
Are mounted in parallel, and a movable table 4 is supported on the slide guides 2 and 2 via sliders 3 ,. A low temperature side heater block 5 and a high temperature side heater block 6 are placed on the movable table 4 along the longitudinal direction (traveling direction) of the lead frame. Grooves are formed on the upper surfaces of both heater blocks 5 and 6 along the width direction of the lead frame so that a plurality of, for example, five lead frames can be stored.

また、前記基台1上にはパルスモーター7が取付けら
れ、カップリング8と接続して送りネジ9を回転させる
ようになっている。この送りネジ9は、前記可動テーブ
ル4の下面に取付けられた図示しないネジと噛合して可
動テーブル4をリードフレームの進行方向と垂直方向へ
移動させる作用を有する。
A pulse motor 7 is mounted on the base 1 and is connected to a coupling 8 to rotate a feed screw 9. The feed screw 9 has a function of engaging with a screw (not shown) attached to the lower surface of the movable table 4 to move the movable table 4 in a direction perpendicular to the moving direction of the lead frame.

更に、前記両ヒーターブロック5、6の上方にはリード
フレーム搬送機構が配設されている。このリードフレー
ム搬送機構は、支持体10に取付けられた左右送りシリ
ンダ11、この左右送りシリンダ11に従動する上下用
シリンダ12a、12b、これら上下用シリンダ12
a、12bに支持板13a、13bを介して下方へ向か
って取付けられた送りピン14、…により構成されてい
る。この送りピン14、…は、リードフレームの両端部
に設けられた送り孔に挿入される。
Further, a lead frame transfer mechanism is arranged above the heater blocks 5 and 6. The lead frame transport mechanism includes a left and right feed cylinder 11 mounted on a support 10, upper and lower cylinders 12a and 12b driven by the left and right feed cylinder 11, and these upper and lower cylinders 12.
It is composed of feed pins 14, ... Attached downward to the a and 12b via the support plates 13a and 13b. The feed pins 14, ... Are inserted into feed holes provided at both ends of the lead frame.

上記半導体組立装置(キュア装置)は、マウント装置と
ボディング装置との中間に設置され、前記低温側ヒータ
ーブロック5側にはマウント装置のガイドレール20
が、また前記高温ヒーターブロック6側にはボンディン
グ装置のガイドレール30がそれぞれ配設されている。
The semiconductor assembling device (cure device) is installed between the mount device and the boding device, and the guide rail 20 of the mount device is provided on the low temperature side heater block 5 side.
However, guide rails 30 of the bonding apparatus are provided on the high temperature heater block 6 side.

上記キュア装置の作用を説明する。マウント工程を終
え、多数の半導体ペレットがマウントされたリードフレ
ーム40は、マウント装置から図中A矢印の方向へガイ
ドレール20に沿って自動的に供給される。リードフレ
ーム40の両端部には送り孔40a、40aが設けられ
ている。リードフレーム40がマウント装置から供給さ
れると、まず上下用シリンダ12a、12bが作動して
支持板13a、13bとともに送りピン14、…が図中
矢印で示すように移動し、リードフレーム40の送り
孔40a、40aに挿入される。次に、左右送りシリン
ダ11が作動し、送りピン14、…が図中矢印で示す
ように1フレーム分移動する。これによりリードフレー
ム40全体が一度に低温側ヒーターブロック5の第1の
溝内へ送り込まれる。つづいて、上下用シリンダ12
a、12bが作動して送りピン14、…が図中矢印で
示すように移動し、更に左右送りシリンダ11が作動し
て送りピン14、…が図中矢印で示すように移動して
最初の位置に戻る。
The operation of the curing device will be described. After the mounting process, the lead frame 40 on which a large number of semiconductor pellets are mounted is automatically supplied from the mounting device along the guide rail 20 in the direction of the arrow A in the figure. Feed holes 40a, 40a are provided at both ends of the lead frame 40. When the lead frame 40 is supplied from the mounting device, first, the up-and-down cylinders 12a and 12b are activated to move the feed pins 14 ... With the support plates 13a and 13b as shown by arrows in the figure, and the lead frame 40 is fed. It is inserted into the holes 40a, 40a. Next, the left and right feed cylinders 11 are actuated, and the feed pins 14, ... Move by one frame as indicated by the arrows in the figure. As a result, the entire lead frame 40 is fed into the first groove of the low temperature side heater block 5 at once. Next, the vertical cylinder 12
a, 12b actuate to move the feed pins 14, ... As shown by the arrow in the figure, and further the left and right feed cylinder 11 actuate to move the feed pins 14 ,. Return to position.

次いで、ステップモーター7が作動して移動テーブル4
上の低温側及び高温側ヒーターブロック5、6が図中矢
印で示すように移動する。この移動は、両ヒーターブ
ロック5、6の第2の溝がマウント装置及びボンディン
グ装置のガイドレール20、30と一直線状になる距離
だけ行われる。
Next, the step motor 7 is activated to move the moving table 4
The upper low temperature side and high temperature side heater blocks 5 and 6 move as indicated by arrows in the figure. This movement is performed by a distance such that the second grooves of both heater blocks 5 and 6 are aligned with the guide rails 20 and 30 of the mounting device and the bonding device.

次いで、リードフレーム搬送機構が上述した矢印〜
の動作を繰り返し、新たにマウント装置から供給された
リードフレーム40が低温側ヒーターブロック5の第2
の溝内に送り込まれる。つづいて、ステップモーター7
が作動して可動テーブル4上の両ヒーターブロック5、
6が図中矢印で示すように移動する。
Next, the lead frame transport mechanism is operated by the arrow
The above operation is repeated, and the lead frame 40 newly supplied from the mounting device becomes the second part of the low temperature side heater block 5.
It is sent into the groove of. Next, step motor 7
Is activated and both heater blocks 5 on the movable table 4,
6 moves as shown by the arrow in the figure.

以上の動作を繰返して両ヒーターブロック5、6が矢印
市で示すような移動を行ない、送りピン14、…が矢
印〜の移動を行なった後には、低温側ヒーターブロ
ック5の全ての溝にリードフレーム40が収納されてい
る。その後、ステップモーター7は逆転して可動テーブ
ル4上の両ヒーターブロック5、6は矢印に示すよう
に移動して最初の位置に戻る。この時、低温側ヒーター
ブロック5の第1の溝内に収納されているリードフレー
ム40はマウント処理時間×5回分の間低温側のキュア
雰囲気に放置されたことになる。
By repeating the above operation, both heater blocks 5 and 6 move as shown by the arrow mark, and after the feed pins 14 ... Move from arrow to, lead to all the grooves of the low temperature side heater block 5. The frame 40 is stored. After that, the step motor 7 is rotated in the reverse direction so that both heater blocks 5 and 6 on the movable table 4 move as shown by the arrows to return to the initial position. At this time, the lead frame 40 housed in the first groove of the low temperature side heater block 5 is left in the low temperature side curing atmosphere for the mount processing time × 5 times.

次いで、以上の動作を繰返すと、マウント装置から新た
に供給されたリードフレーム40は低温側ヒーターブロ
ック5の溝内に順次収納され、低温側ヒーターブロック
5内に収納されていたリードフレーム40は高温側ヒー
ターブロック6の溝内に順次収納される。更に、以上の
動作を繰返すと、高温側ヒーターブロック6の溝内に収
納されたリードフレーム40は、ガイドレール30に沿
って順次ボディング装置へ送られる。
Next, when the above operation is repeated, the lead frame 40 newly supplied from the mounting device is sequentially housed in the groove of the low temperature side heater block 5, and the lead frame 40 housed in the low temperature side heater block 5 is at a high temperature. The side heater blocks 6 are sequentially stored in the groove. Further, when the above operation is repeated, the lead frame 40 housed in the groove of the high temperature side heater block 6 is sequentially sent to the bossing device along the guide rail 30.

以上の工程において、ダイマウントされたリードフレー
ム40は、低温側ヒーターブロック5上に搬送されて3
0〜40秒間加熱された後、高温側ヒーターブロック6
上に搬送される。ここで、低温側ヒーターブロック5上
での加熱時間が10秒以上であれば、半導体ペレットが
位置ずれしない程度にAgペーストが硬化することが予
め確認されている。したがって、リードフレーム40を
低温側ヒーターブロック5から高温側ヒーターブロック
6へ搬送する際、半導体ペレットの位置ずれは生じな
い。
In the above process, the die-mounted lead frame 40 is transferred onto the low temperature side heater block 5 and
After being heated for 0 to 40 seconds, the high temperature side heater block 6
Transported on. Here, it has been confirmed in advance that if the heating time on the low temperature side heater block 5 is 10 seconds or more, the Ag paste is cured to such an extent that the semiconductor pellets are not displaced. Therefore, when the lead frame 40 is transported from the low temperature side heater block 5 to the high temperature side heater block 6, the semiconductor pellet is not displaced.

このようなキュア装置によれば、低温側ヒーターブロッ
ク5と高温側ヒーターブロック6とにそれぞれ複数枚
(上記実施例では5枚)のリードフレーム40の幅方向
に並列させることができるので、従来の装置のようにリ
ードフレームを長手方向に一列に並べるものと異なり、
キュアヒーター部分が2フレーム分の長さでよく、装置
本体をコンパクト化することができる。
With such a curing device, a plurality of (five in the above embodiment) lead frames 40 can be arranged in parallel in the width direction of the low temperature side heater block 5 and the high temperature side heater block 6, respectively. Unlike the one in which the lead frames are arranged in a line in the longitudinal direction like the device,
The cure heater may have a length of 2 frames, and the apparatus body can be made compact.

また、低温側ヒーターブロック5と高温側ヒーターブロ
ック6とにより、2種のキュア雰囲気を与えることがで
きるので、Agペーストが急激に温度上昇するのを防止
することができ、硬化したAgペーストにクラックを生
じさせることがない。
Further, since two kinds of curing atmospheres can be provided by the low temperature side heater block 5 and the high temperature side heater block 6, it is possible to prevent the temperature of the Ag paste from rising rapidly, and to prevent the cured Ag paste from cracking. Will not occur.

なお、本発明において、送りピンの数等は適宜設定する
ことができる。また、リードフレームを搬送できるもの
であれば、送りピンに限らず他の構成のものでもよい。
更に、ヒーターブロックの上面に設けるリード収納用の
溝の数等も適宜選択することができる。
In the present invention, the number of feed pins and the like can be set as appropriate. Further, as long as the lead frame can be transported, the lead frame is not limited to the feed pin and may have another configuration.
Further, the number of grooves for accommodating leads provided on the upper surface of the heater block can be appropriately selected.

(発明の効果) 以上詳述した如く本発明によれば、装置本体のサイズが
小さく、しかも硬化したAgペーストにクラックを生じ
させることのない半導体組立装置(キュア装置)を提供
できるものである。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor assembly apparatus (cure apparatus) in which the size of the apparatus main body is small and which does not cause cracks in the cured Ag paste.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図は本発明の実施例における半導体組立装置(キュア装
置)の斜視図である。 1……基台、2……スライドガイド、3……スライダ
ー、4……可動テーブル、5……低温側ヒーターブロッ
ク、6……高温側ヒーターブロック、7……ステップモ
ーター、8……カップリング、9……送りネジ、10…
…支持体、11……左右送りシリンダ、12a、12b
……上下用シリンダ、13a,13b……支持板、14
……送りピン、20、30……ガイドレール、40……
リードフレーム、40a……送り孔。
FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor assembly device (cure device) according to an embodiment of the present invention. 1 ... Base, 2 ... Slide guide, 3 ... Slider, 4 ... Movable table, 5 ... Low temperature side heater block, 6 ... High temperature side heater block, 7 ... Step motor, 8 ... Coupling , 9 ... Feed screw, 10 ...
... Support, 11 ... Left and right feed cylinders, 12a, 12b
...... Up and down cylinders, 13a, 13b ...... Support plate, 14
...... Feed pin, 20,30 …… Guide rail, 40 ……
Lead frame, 40a ... Feed hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の半導体ペレットが接着剤を介してマ
ウントされたリードフレームを高温雰囲気にさらし、前
記接着剤を硬化させる半導体組立装置において、リード
フレームの長手方向に沿って配設され、それぞれ複数枚
のリードフレームを幅方向に並べて加熱し得る低温側ヒ
ーターブロック及び高温側ヒーターブロックと、リード
フレームを所定の時間間隔で低温側ヒーターブロック、
次いで高温側ヒーターブロックへと搬入して所定時間放
置した後、高温側ヒーターブロックから搬出するリード
フレーム搬送機構と、前記両ヒーターブロックをリード
フレームの幅方向に沿って移動させる駆動機構とを具備
し、前記低温側及び高温側ヒーターブロックにリードフ
レームをその長手方向に沿って一枚搬入する毎に、新た
なリードフレームを一枚搬入できるだけ低温側及び高温
側ヒーターブロックをリードフレームの幅方向に移動さ
せることを特徴とする半導体組立装置。
1. A semiconductor assembly apparatus for exposing a lead frame, in which a plurality of semiconductor pellets are mounted via an adhesive agent, to a high temperature atmosphere to cure the adhesive agent. The semiconductor assembly apparatus is arranged along the longitudinal direction of the lead frame. A low temperature side heater block and a high temperature side heater block capable of heating a plurality of lead frames arranged side by side in the width direction, and a lead frame at a low temperature side heater block at predetermined time intervals,
Next, it is equipped with a lead frame carrying mechanism for carrying in the high temperature side heater block and leaving it for a predetermined time, then carrying out from the high temperature side heater block, and a drive mechanism for moving the both heater blocks along the width direction of the lead frame. , Every time one lead frame is loaded into the low temperature side and high temperature side heater blocks along its longitudinal direction, one new lead frame can be loaded and the low temperature side and high temperature side heater blocks are moved in the width direction of the lead frame. A semiconductor assembling apparatus, characterized in that
JP59273414A 1984-12-26 1984-12-26 Semiconductor assembly equipment Expired - Lifetime JPH0622251B2 (en)

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