JP2704236B2 - Method of bonding semiconductor chip to film carrier - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本願発明は、フィルムキャリヤに対する半導体チップ
のボンディング方法に関する。The present invention relates to a method for bonding a semiconductor chip to a film carrier.

【従来の技術】[Prior art]

LSI等の半導体装置は、従来、半導体チップをリード
フレーム等の基板上に固定するダイボンディング工程、
上記基板上に固定された上記半導体チップの入出力用の
ボンディングパッドと上記基板上に形成された配線端子
とを金属ワイヤを用いて結線するワイヤボンディング工
程、上記半導体チップを樹脂封止する樹脂モールド工程
等を経て製造される。 ところが、上記製造工程においては、半導体チップを
基板上に固定した後、各ボンディングパッドとそれに接
続される配線端子とを金属ワイヤを用いて順次接続する
という方法がとられるため、加工時間がかかり、製造効
率が低下する。また、金属ワイヤが半導体チップの表面
から突出するようにして接続されるため、半導体装置の
薄型化が制限されて小型化の要請に応えることができ
ず、また半導体装置の高密度の実装ができないといった
問題があった。 このため、最近は、上記半導体チップのボンディング
パッドの配置に対応するインナリードを形成したフィル
ムキャリヤに、半導体チップを担持させるべく、上記ボ
ンディングパッドと上記インナリードとを、金属ワイヤ
等を用いることなく一括して接続する、テープオートメ
イティッドボンディング（TAB）が採用されることが多
い。以下に上記テープオートメイティッドボンディング
について説明する。 テープオートメイティッドボンディングに用いられる
上記フィルムキャリヤは、一般に、多数の窓孔が列状形
成されたポリイミド等の耐熱性長尺フィルムの一面に、
半導体チップのボンディングパッドに対応する複数のイ
ンナリードを備えるリード部が、Cu薄膜等によってパタ
ーン形成されたものである。また、上記インナリード
は、上記半導体チップの各ボンディングパッドに対応す
るように、上記窓孔の周縁から内向きに延出形成されて
いる。 上記テープオートメイティッドボンディングを行うに
は、半導体チップのボンディングパッドと上記フィルム
キャリヤのインナリードとの接合の確実を図って半導体
装置の信頼性を高める必要がある。このため、半導体チ
ップのボンディングパッド、あるいは上記インナリード
上に、ハンダ、金等によってこれら表面から突出するバ
ンプが形成されている。 半導体チップを上記フィルムキャリヤに接合するに
は、第１図に示すように、上記フィルムキャリヤの下方
に位置する所定温度に加熱された基台に半導体チップを
載置するとともに、上記基台およびフィルムキャリヤを
移動させて上記半導体チップの各ボンディングパッドと
これに対応する各インナリードの平面方向の位置決めを
した後、基台を上昇させて、ボンディングパッドと上記
インナリードとを対接させる。そして、上方から所定温
度に加熱した加圧治具を下降させて、上記フィルムキャ
リヤと半導体チップとを、上記加圧治具と基台との間で
挟圧する。このとき、各バンプは、熱変形ないしは熱溶
融することにより、上記各ボンディングパッドと各イン
ナリードとの間を、電気的導通を図りつつ接続するので
ある。 上記テープオートメイティッドボンディングは、多数
の半導体チップを上記フィルムキャリヤに連続的に、し
かも高速で組み付けることができるため、製造工程の合
理化を図ることができ、生産効率を向上させることが可
能となる。また、従来のように金属ワイヤが半導体チッ
プの上方に突出することがないため、半導体装置の小型
化を図ることができる。Conventionally, semiconductor devices such as LSIs have a die bonding process of fixing a semiconductor chip on a substrate such as a lead frame,
A wire bonding step of connecting, using a metal wire, an input / output bonding pad of the semiconductor chip fixed on the substrate and a wiring terminal formed on the substrate, a resin mold for resin-sealing the semiconductor chip It is manufactured through processes and the like. However, in the above manufacturing process, after fixing the semiconductor chip on the substrate, a method of sequentially connecting each bonding pad and a wiring terminal connected to the bonding pad using a metal wire is used, which takes a long processing time, Manufacturing efficiency decreases. Further, since the metal wires are connected so as to protrude from the surface of the semiconductor chip, the thinning of the semiconductor device is limited, and it is impossible to meet the demand for miniaturization, and the semiconductor device cannot be mounted at high density. There was such a problem. For this reason, recently, in order to carry the semiconductor chip on a film carrier on which the inner leads corresponding to the arrangement of the bonding pads of the semiconductor chip are formed, the bonding pads and the inner leads are connected without using a metal wire or the like. In many cases, tape automated bonding (TAB), which connects all devices at once, is used. Hereinafter, the tape automated bonding will be described. The above-mentioned film carrier used for tape automated bonding is generally provided on one surface of a heat-resistant long film such as polyimide in which a large number of window holes are formed in a row,
A lead portion having a plurality of inner leads corresponding to bonding pads of a semiconductor chip is formed by patterning a Cu thin film or the like. Further, the inner leads are formed to extend inward from the periphery of the window hole so as to correspond to each bonding pad of the semiconductor chip. In order to perform the tape automated bonding, it is necessary to increase the reliability of the semiconductor device by ensuring the bonding between the bonding pad of the semiconductor chip and the inner lead of the film carrier. For this reason, bumps projecting from these surfaces are formed on the bonding pads of the semiconductor chip or the inner leads by solder, gold, or the like. In order to join the semiconductor chip to the film carrier, as shown in FIG. 1, the semiconductor chip is placed on a base located below the film carrier and heated to a predetermined temperature. After the carrier is moved to position the bonding pads of the semiconductor chip and the corresponding inner leads in the planar direction, the base is raised to bring the bonding pads into contact with the inner leads. Then, the pressing jig heated to a predetermined temperature is lowered from above, and the film carrier and the semiconductor chip are clamped between the pressing jig and the base. At this time, the bumps are thermally deformed or melted to connect the bonding pads and the inner leads while maintaining electrical continuity. In the tape automated bonding, a large number of semiconductor chips can be assembled to the film carrier continuously and at a high speed, so that the manufacturing process can be rationalized and the production efficiency can be improved. . Further, since the metal wires do not protrude above the semiconductor chip as in the related art, the size of the semiconductor device can be reduced.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

ところが、上記テープオートメイティッドボンディン
グにおいては、半導体チップの表面に形成される複数の
ボンディングパッドと、フィルムキャリヤ上の複数のイ
ンナリードとを、同時に一括して加圧接続しようとする
ものであるため、上記ボンディングパッドと上記インナ
リードとの接合部に接合不良が発生することが多い。 すなわち、多数のボンディングパッドとインナリード
とを一度に一括して接続しようとするため、各ボンディ
ングパッドと各インナリードとの間の全ての接合部にお
いて、温度および接合加圧力等の接合条件を、一定にし
て加圧することは困難である。 また、上記ボンディングパッドあるいはインナリード
に形成されるバンプの高さを一定に形成することは困難
であり、このため上記各インナリードとボンディングパ
ッドとに加わる加圧力にもばらつきが生じる。 しかも、接続を確実にするために、加熱温度を上げ、
加圧時間を長くし、あるいは加圧力を大きくすると、半
導体チップに悪影響を与える恐れがある。 上記の理由により、ボンディングパッドとインナリー
ドとの間で挟圧されるバンプが、十分に熱変形ないしは
熱溶融することができず、接合不良が発生する場合があ
る。従来、上記のような接合不良を有する半導体装置
は、不良品として廃棄処分にされていた。 しかしながら、上記接合不良は、半導体チップ自体の
不良ではなく、組立て工程における不良であるため、こ
れら接合不良が生じた半導体装置をすべて廃棄処分とす
るのは、きわめて不経済であり、製品コストを押し上げ
る原因となっている。 本願発明は、上述の事情のもとで考え出されたもので
あって、上記従来の問題を解決し、良品の半導体チップ
を無駄にすることなく、しかも、半導体装置のボンディ
ング工程における不良品の発生を大幅に低減させること
のできる、半導体チップのボンディング方法を提供する
ことをその課題とする。However, in the tape automated bonding, a plurality of bonding pads formed on the surface of the semiconductor chip and a plurality of inner leads on the film carrier are simultaneously and collectively connected under pressure. In many cases, a bonding failure occurs at a bonding portion between the bonding pad and the inner lead. That is, in order to connect a large number of bonding pads and inner leads all at once, at all bonding portions between each bonding pad and each inner lead, bonding conditions such as temperature and bonding pressing force are set. It is difficult to apply constant pressure. Further, it is difficult to make the height of the bump formed on the bonding pad or the inner lead constant, and therefore, the pressure applied to each inner lead and the bonding pad also varies. Moreover, to ensure the connection, raise the heating temperature,
If the pressurizing time is increased or the pressurizing force is increased, the semiconductor chip may be adversely affected. For the above reasons, the bumps sandwiched between the bonding pad and the inner lead cannot be sufficiently thermally deformed or melted, and a bonding failure may occur. Conventionally, a semiconductor device having the above-described bonding failure has been disposed of as a defective product. However, the above-mentioned bonding failure is not a failure of the semiconductor chip itself but a failure in an assembly process. Therefore, it is extremely uneconomical to dispose of all the semiconductor devices in which these bonding failures have occurred, which increases the product cost. Cause. The present invention has been conceived under the circumstances described above, and solves the above-mentioned conventional problems, without wasting non-defective semiconductor chips, and furthermore, eliminating defective products in a semiconductor device bonding process. It is an object of the present invention to provide a bonding method for a semiconductor chip, which can significantly reduce the occurrence.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記課題を解決するため、本願発明では次の技術的手
段を講じている。 すなわち、本願発明は、フィルムキャリヤの各窓孔に
内向きに延出形成された複数本のインナリードと、半導
体チップ上の複数のボンディングパッドとの間を、上記
インナリードまたはボンディングパッド上に形成したバ
ンプを介して加圧・接続する半導体チップのボンディン
グ方法であって、 上記各ボンディングパッド上に上記各インナリードを
対応させるべくフィルムキャリヤと半導体チップとを平
面方向に位置調節し、かつ、上記各ボンディングパッド
に対して上記各インナリードを加圧治具を用いて一括加
圧・接続する標準加圧・接続工程と、 上記各ボンディングパッドに対する上記インナリード
の接続不良を検出する検査工程と、 上記接続不良を有する半導体チップにつき、各インナ
リードを上記加圧治具を用いて再度一括して加圧する再
加圧工程と、を含むことを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures. That is, the invention of the present application forms a space between a plurality of inner leads extending inward in each window hole of the film carrier and a plurality of bonding pads on the semiconductor chip on the inner leads or the bonding pads. A method for bonding a semiconductor chip to be pressed and connected via bumps, wherein a film carrier and a semiconductor chip are adjusted in a planar direction so as to correspond to the respective inner leads on the respective bonding pads, and A standard pressing and connecting step of collectively pressing and connecting each inner lead to each bonding pad using a pressing jig; and an inspection step of detecting a connection failure of the inner lead to each bonding pad. For the semiconductor chip having the above connection failure, collectively re-assemble each inner lead using the pressing jig. Characterized in that it comprises re-pressurizing the pressure step, the pressure.

【発明の作用および効果】Function and Effect of the Invention

本願発明は、通常の標準加圧・接続工程に加え、接続
不良の半導体チップに係るボンディングパッドとインナ
リードとを再度一括して加圧する再加圧工程を設けるこ
とにより、半導体チップとフィルムキャリヤとの接続不
良を大幅に減少させようとするものである。 本願発明に係るボンディング方法においては、まず、
半導体チップとフィルムキャリヤとを平面方向に位置調
節することにより、上記半導体チップの各ボンディング
パッドとこれに対応するインナリードとを対接させる。
そして、加圧治具を用いて、上記ボンディングパッドと
上記インナリードとを一括して加圧して接続する標準加
圧・接続工程が行われる。 上記標準加圧・接続工程を終えると、上記半導体チッ
プにおけるボンディングパッドとインナリードとの接続
状態が検査される。上記接続状態の検査は、テレビカメ
ラ等を用いて視覚的に行うこともできるし、上記フィル
ムキャリヤ上に検査用パッドを設け、テスト電流等を流
すことによって行うこともできる。この検査工程によっ
て、接続不良を有する半導体チップを検出し、この接続
不良に係る半導体チップおよびフィルムキャリヤに対し
て以下に説明する再加圧工程が加えられる。 本願発明に係る再加圧工程は、上記検査工程で検出さ
れた接続不良に係る半導体チップとフィルムキャリヤと
を、上記加圧治具を用いて再度一括して加圧する工程で
ある。この再加圧工程においては、上記半導体チップと
フィルムキャリヤとは一部の接続不良部分を除いてほと
んどの接合部で接続されているため適切な位置関係にあ
り、上記半導体チップに対する加圧治具の位置調節を行
うだけで、再加圧を精度高く行うことができる。なお、
加圧治具の半導体チップ表面に対する押圧深さの調節を
行うことにより、バンプの高さのばらつきに起因する接
続不良を解消することも可能となる。 上記再加圧工程においては、上記標準加圧・接続工程
と同一の装置および加圧治具を用いることもできるし、
また、上記標準加圧・接続工程と別途の加工装置および
加圧治具を用いることもできる。 本願発明に係る再加圧工程によって、標準加圧・接続
工程において発生した接続不良の大部分を救済すること
が可能となり、生産効率が飛躍的に向上する。しかも、
上記再加圧工程においては、接合不良にかかる半導体装
置のみを選択的に再加工するため、半導体装置の製造能
率が低下するといったこともない。 また、上記標準加圧・接続工程のみでは、加熱温度を
上げたり、加圧時間を長くすると半導体チップに悪影響
を与える恐れがあったが、本願発明においては、接続不
良に係る半導体装置対してのみ再度加圧加工を行うた
め、半導体チップに悪影響を与えることなく、確実な接
続加工を行うことが可能となり、再加圧加工を受けた半
導体装置の信頼性も飛躍的に向上する。 上述のように、本願発明によって、接合不良が原因で
廃棄処分とされていた半導体装置のほとんどを救済する
ことが可能となり、歩留まりが向上して生産効率を飛躍
的に向上させるとともに、製造コストを大幅に削減する
ことが可能となる。The present invention, in addition to the normal standard pressurizing and connecting step, by providing a re-pressurizing step of once again pressurizing the bonding pads and inner leads related to the semiconductor chip with poor connection, the semiconductor chip and the film carrier Is intended to significantly reduce the connection failure. In the bonding method according to the present invention, first,
By adjusting the position of the semiconductor chip and the film carrier in the plane direction, each bonding pad of the semiconductor chip is brought into contact with the corresponding inner lead.
Then, a standard pressurizing / connecting step of pressurizing and connecting the bonding pad and the inner lead collectively by using a pressing jig is performed. After the standard pressurizing / connection step, the connection state between the bonding pad and the inner lead in the semiconductor chip is inspected. The inspection of the connection state can be performed visually using a television camera or the like, or can be performed by providing an inspection pad on the film carrier and passing a test current or the like. In this inspection step, a semiconductor chip having a connection failure is detected, and a re-pressurizing step described below is applied to the semiconductor chip and the film carrier relating to the connection failure. The re-pressurizing step according to the present invention is a step in which the semiconductor chip and the film carrier relating to the connection failure detected in the inspection step are collectively pressurized again using the pressing jig. In this re-pressurizing step, the semiconductor chip and the film carrier are connected at almost all joints except for a part of the connection failure, so that they are in an appropriate positional relationship. By simply adjusting the position, the re-pressurization can be performed with high accuracy. In addition,
By adjusting the pressing depth of the pressing jig against the surface of the semiconductor chip, it is possible to eliminate connection failures due to variations in bump height. In the re-pressurizing step, the same apparatus and pressing jig as in the standard pressurizing / connecting step can be used,
Further, a processing device and a pressing jig separate from the standard pressing / connecting step can also be used. The re-pressurizing step according to the present invention makes it possible to relieve most of the connection failures that occurred in the standard pressurizing / connecting step, thereby dramatically improving production efficiency. Moreover,
In the re-pressurizing step, since only the semiconductor device having the bonding failure is selectively reworked, the manufacturing efficiency of the semiconductor device does not decrease. In addition, in the standard pressurization / connection process only, if the heating temperature is increased or the pressurization time is prolonged, the semiconductor chip may be adversely affected. Since pressure processing is performed again, reliable connection processing can be performed without adversely affecting the semiconductor chip, and the reliability of the semiconductor device that has been subjected to the re-pressure processing is significantly improved. As described above, according to the present invention, it is possible to rescue most of semiconductor devices that have been discarded due to defective bonding, thereby improving yield and dramatically improving production efficiency, and reducing manufacturing costs. It is possible to greatly reduce.

【実施例の説明】[Explanation of the embodiment]

以下、本願発明の実施例を第１図ないし第３図に基づ
いて具体的に説明する。 第１図および第２図は、本願発明に係る半導体チップ
のボンディング方法を実施する装置の概略構成を示すも
のであり、第１図は本願発明の標準加圧・接続工程を行
っているものであり、第２図は再加圧工程を行っている
ものである。 これらの図に示すように、本実施例は、長尺のテープ
状フィルムキャリヤ１に、IC等の半導体チップ２を連続
的にボンディングする、いわゆるテープオートメイティ
ッドボンディング（TAB）に本願発明を適用したもので
ある。 本実施例に係る半導体チップのボンディング方法を実
施する装置３は、第１図および第２図に示すように、頂
部に半導体チップ２を載置しうる平坦面４が形成された
基台５と、上記平坦面４に対向する押圧面６を備え、上
記基台５の平坦面４の上方に位置する加圧治具７と、上
記加圧治具７のさらに上方に位置し、基台５の平坦面４
に載置された半導体チップ２およびフィルムキャリヤ１
の位置を確認しうるテレビカメラ８と、上記テレビカメ
ラ８の映像に基づいてパターン認識を行い、上記基台５
および上記加圧治具７を駆動する図示しない駆動装置に
制御信号を与える制御装置９とを備えて大略構成され
る。 上記基台５は、上下左右方向に移動可能に、かつ軸を
中心として回転可能に形成されており、上記平坦面４に
載置される半導体チップ２のフィルムキャリヤ１に対す
る相対位置を調節できるように構成されている。また、
基台５の内部における上記平坦面４の近傍にはヒータ10
が内蔵されており、上記平坦面４を加熱して所定温度に
保持できるように構成されている。 上記加圧治具７は、その下端に上記基台５の平坦面４
に平行に対向する加圧面６を備え、上記基台５と同様
に、上下左右方向に移動可能に、かつその軸を中心とし
て回転可能に形成され、上記基台５の平坦面４に載置さ
れる半導体チップ２およびフィルムキャリヤ１に対する
相対位置を調節できるように構成されている。また、上
記加圧治具７の加圧面６の内部にもヒータ11が内蔵され
ており、加圧面６を所定温度に加熱しうるように構成さ
れている。 上記テレビカメラ８は、上記フィルムキャリヤ１およ
び上記基台５の平坦面４に載置された半導体チップ２を
観察することができるように構成されており、制御装置
９に上記フィルムキャリヤ１と半導体チップ２の位置に
関する画像情報を伝送する。 上記制御装置９は、上記テレビカメラ８から伝送され
た画像情報に基づいてパターン認識を行い、上記基台
５、加圧治具７およびフィルムキャリヤ１を駆動する図
示しない各駆動装置に制御信号を与えるように構成され
ている。 上記構成に係るボンディング装置３によって半導体チ
ップ２がボンディング加工されるフィルムキャリヤ１
は、第１図および第３図に示すように、ポリイミド等の
耐熱性素材で形成された長尺テープ状をしており、その
両側縁に沿って一定間隔で送り穴15が形成されている。
また、その内側部には、方形窓孔16が等間隔で設けられ
ており、上記窓孔16の周縁から、半導体チップ２の各ボ
ンディングパッド13に対応するインナリード14が延出形
成されている。また、上記フィルムキャリヤ１には、上
記テレビカメラ８に認識される位置決め標識Ｒが、上記
窓孔16の周縁の４箇所に形成されている 上記フィルムキャリヤ１にボンディングされる半導体
チップ２は、第１図および第３図に示すように、方形平
板状をしており、上記フィルムキャリヤ１に対接する接
合面2aにボンディングパッド13が形成されるとともに、
上記ボンディングパッド13上に、ハンダ等の導電性金属
によって、バンプ17が盛り上げ形成されている。また、
上記半導体チップ２の接合面2aには、上記テレビカメラ
８によって認識される一対の位置決め標識P,Qが形成さ
れている。 次に、上記ボンディング装置３を用いて、上記フィル
ムキャリヤ１と上記半導体チップ２とをボンディングす
る方法を説明する。 まず、第１図に示すように、基台５上に半導体チップ
２を載置し、フィルムキャリヤ１の方形窓孔16へ下方か
ら近接させる。そして、テレビカメラ８で上記半導体チ
ップ２の位置決め標識P,Qとフィルムキャリヤ１の位置
決め標識Ｒの平面方向の位置を検出し、制御装置９によ
ってパターン認識を行って制御信号を各駆動装置に与
え、基台５およびフィルムキャリヤ１を移動させて、半
導体チップ２とフィルムキャリヤ１の相対位置の位置決
めを行う。また、上記加圧治具７が上記ボンディングパ
ッド13とインナリード14との接合部を正確に加圧しうる
ように、上記テレビカメラ８によって検出された上記情
報に基づき加圧治具７の位置決めを行い。なお、本実施
例においては、上記テレビカメラ８によって位置決め標
識の検出を行っているときは、第１図および第２図の仮
想線で示すように、加圧治具７が基台５の上方から退避
するように構成されている。半導体チップ２、フィルム
キャリヤ１および加圧治具７の平面方向の位置調節が終
了した後、上記記加圧治具７を上記基台５に対して下降
させ、上記半導体チップ２の各ボンディングパッド13と
これに対接するインナリード14とを一括して同時に加圧
することにより、一の半導体装置に係る標準加圧・接続
工程が終了する。なお、本実施例においては、上記フィ
ルムキャリヤ１に対して全ての半導体チップを上記標準
加圧・接続工程によりボンディングした後に、次の検査
工程に移る。 本願発明に係る検査工程は、上記標準加圧・接続工程
において加圧加工された各ボンディングパッド13とイン
ナリード14との接続状態を検査し、接続不良を検出する
工程である。上記接続不良の検出は、テレビカメラ等を
用いて視覚的に行うこともできるし、また、上記フィル
ムキャリヤ１のリード部にテスト電流を流すことによっ
て行うこともできる。そして、この検査工程において検
出された接続不良を有する半導体装置２に対して適当な
識別標識を付し、次に説明する再加圧工程に移る。 本実施例に係る再加圧工程は、上記標準加圧・接続工
程を行ったと同じ加工装置３によって行うことができ
る。まず、第２図に示すように、上記テレビカメラ８に
よって上記基台５に載置された半導体チップ２の位置決
め標識P,Qを検出する。この位置決め標識P,Qに基づいて
制御装置９がパターン認識を行い、制御信号を発して上
記加圧治具７の位置決めを行う。この再加圧工程におい
ては、半導体チップ２とフィルムキャリヤ１とは一部の
接続不良部分を除いてほとんどの接合部で接続されてい
るため、すでに両者は適切な位置関係が実現している。
このため、上記半導体チップ２の位置決め標識P,Qのみ
に基づいて加圧治具７の位置決めを行うだけで、十分な
位置決め精度を出すことができる。 次に、上記加熱治具７を下降させ、上記フィルムキャ
リヤ１の各インナリード14を上記ボンディングパッド13
に対して一括して加圧する。このとき、ボンディングパ
ッド13とインナリード14との接続の確実を図るため、上
記加圧治具７の半導体チップ２に対する押圧深さを若干
下げてもよい。また、上記加圧治具７の加熱温度を、上
記標準加圧・接続工程より若干上げることもできる。こ
の再加圧工程によって、上記ホンディングパッド13とイ
ンナリード14の大部分の接合不良部分を修正することが
可能となる。 上述したように、本実施例に係る再加圧工程によっ
て、標準加圧・接続工程において発生した接続不良の大
部分を救済することが可能となり、生産効率が飛躍的に
向上する。しかも、上記再加圧工程においては、接合不
良にかかる半導体装置のみを選択的に再加圧するため、
半導体装置の製造能率が低下するといったこともない。 また、上記標準加圧・接続工程のみでは、加熱温度を
上げたり、加圧時間を長くすると半導体チップ２に悪影
響を与える恐れがあったが、本願発明のように、接続不
良に係る半導体装置についてのみ上記再加圧工程を加え
ることにより、半導体チップ２に悪影響を与えることな
く確実な接続加工を行うことが可能となり、再加圧工程
を加えた半導体装置の信頼性も飛躍的に向上する。 上述のように、本願発明によって、接合不良が原因で
廃棄処分とされていた半導体装置のほとんどを救済する
ことが可能となり、歩留まりが向上して生産効率を飛躍
的に向上させることができるとともに、製造コストを大
幅に削減することも可能となる。 本願発明は、上述の実施例に限定されることはない。
実施例においては、標準加圧・接続工程、検査工程およ
び再加圧工程をフィルムキャリヤ１について別々に行っ
たが、上記各工程を各半導体装置に係るチップボンディ
ングについて連続して行うことができる。また、実施例
においては、検査工程をテレビカメラ等を用いて行った
が、目視によって行ってもよい。また、本実施例におい
ては、上記再加圧工程を、標準加圧・接続工程を行った
と同じ装置３によって行うように構成したが、別途の装
置によってこの再加圧工程を行うようにしてもよい。さ
らに、上記標準加圧・接続工程、検査工程、再加圧工程
を一の装置で連続して行うように構成することもでき
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 and FIG. 2 show a schematic configuration of an apparatus for carrying out a semiconductor chip bonding method according to the present invention, and FIG. 1 shows a standard pressure / connection step of the present invention. FIG. 2 shows that a re-pressurizing step is being performed. As shown in these figures, in the present embodiment, the present invention is applied to a so-called tape automated bonding (TAB) in which a semiconductor chip 2 such as an IC is continuously bonded to a long tape-shaped film carrier 1. It was done. As shown in FIGS. 1 and 2, the apparatus 3 for performing the semiconductor chip bonding method according to the present embodiment includes a base 5 having a flat surface 4 on which the semiconductor chip 2 can be mounted on the top. A pressing jig 7 which is provided above the flat surface 4 of the base 5 and a pressing jig 7 which is located above the flat surface 4 of the base 5; Flat surface 4
Semiconductor chip 2 and film carrier 1 mounted on
And a pattern recognition based on the image of the television camera 8 which can confirm the position of the base 5.
And a control device 9 for providing a control signal to a driving device (not shown) for driving the pressing jig 7. The base 5 is formed so as to be movable vertically and horizontally and rotatable about an axis, so that the relative position of the semiconductor chip 2 placed on the flat surface 4 with respect to the film carrier 1 can be adjusted. Is configured. Also,
In the vicinity of the flat surface 4 inside the base 5, a heater 10 is provided.
Is built in so that the flat surface 4 can be heated and maintained at a predetermined temperature. The pressing jig 7 has a flat surface 4 of the base 5 at its lower end.
A pressurizing surface 6 that is opposed to the base 5 in a parallel manner, and is formed to be movable in the vertical and horizontal directions and rotatable about its axis, like the base 5, and to be placed on the flat surface 4 of the base 5. The relative positions of the semiconductor chip 2 and the film carrier 1 are adjusted. Further, a heater 11 is also built in the pressing surface 6 of the pressing jig 7 so that the pressing surface 6 can be heated to a predetermined temperature. The television camera 8 is configured so that the film carrier 1 and the semiconductor chip 2 placed on the flat surface 4 of the base 5 can be observed. Image information relating to the position of the chip 2 is transmitted. The control device 9 performs pattern recognition based on the image information transmitted from the television camera 8, and sends a control signal to each driving device (not shown) that drives the base 5, the pressing jig 7, and the film carrier 1. Is configured to give. Film carrier 1 on which semiconductor chip 2 is bonded by bonding apparatus 3 having the above configuration.
Has a long tape shape made of a heat-resistant material such as polyimide as shown in FIGS. 1 and 3, and has perforations 15 formed at regular intervals along both side edges thereof. .
In the inside thereof, rectangular window holes 16 are provided at equal intervals, and inner leads 14 corresponding to the respective bonding pads 13 of the semiconductor chip 2 extend from the periphery of the window hole 16. . Further, positioning marks R recognized by the television camera 8 are formed on the film carrier 1 at four positions on the periphery of the window 16. The semiconductor chip 2 bonded to the film carrier 1 is a As shown in FIGS. 1 and 3, a bonding pad 13 is formed on a bonding surface 2a which has a rectangular flat plate shape and is in contact with the film carrier 1.
A bump 17 is formed on the bonding pad 13 by using a conductive metal such as solder. Also,
On the bonding surface 2a of the semiconductor chip 2, a pair of positioning marks P and Q recognized by the television camera 8 are formed. Next, a method for bonding the film carrier 1 and the semiconductor chip 2 using the bonding apparatus 3 will be described. First, as shown in FIG. 1, the semiconductor chip 2 is placed on the base 5 and is made to approach the rectangular window 16 of the film carrier 1 from below. Then, the television cameras 8 detect the positions of the positioning marks P and Q of the semiconductor chip 2 and the positioning marks R of the film carrier 1 in the plane direction, perform pattern recognition by the control device 9, and provide control signals to the respective driving devices. The base 5 and the film carrier 1 are moved to position the semiconductor chip 2 and the film carrier 1 relative to each other. The positioning of the pressing jig 7 based on the information detected by the television camera 8 is performed so that the pressing jig 7 can accurately press the joint between the bonding pad 13 and the inner lead 14. Done. In this embodiment, when the positioning mark is detected by the television camera 8, the pressing jig 7 is positioned above the base 5 as shown by the phantom line in FIGS. It is configured to be evacuated from. After the positional adjustment of the semiconductor chip 2, the film carrier 1 and the pressing jig 7 in the planar direction is completed, the pressing jig 7 is lowered with respect to the base 5, and each bonding pad of the semiconductor chip 2 is The standard pressurization and connection process for one semiconductor device is completed by simultaneously and simultaneously pressurizing the inner lead 13 and the inner lead 14 in contact therewith. In this embodiment, after all the semiconductor chips are bonded to the film carrier 1 by the standard pressing and connecting process, the process moves to the next inspection process. The inspection step according to the present invention is a step of inspecting the connection state between each of the bonding pads 13 subjected to the pressure processing in the above-described standard pressure / connection step and the inner lead 14, and detecting a connection failure. The connection failure can be visually detected using a television camera or the like, or can be detected by applying a test current to the lead portion of the film carrier 1. Then, an appropriate identification mark is attached to the semiconductor device 2 having the connection failure detected in this inspection process, and the process proceeds to a re-pressurizing process described below. The re-pressurizing step according to the present embodiment can be performed by the same processing apparatus 3 that has performed the above-described standard pressurizing and connecting step. First, as shown in FIG. 2, the TV cameras 8 detect the positioning marks P and Q of the semiconductor chip 2 placed on the base 5. The control device 9 performs pattern recognition based on the positioning marks P and Q, and issues a control signal to position the pressing jig 7. In this re-pressurizing step, the semiconductor chip 2 and the film carrier 1 are connected at almost all joints except for a part of the connection failure, so that an appropriate positional relationship between them has already been realized.
For this reason, sufficient positioning accuracy can be obtained only by positioning the pressing jig 7 based only on the positioning marks P and Q of the semiconductor chip 2. Next, the heating jig 7 is lowered, and each inner lead 14 of the film carrier 1 is connected to the bonding pad 13.
And pressurized at once. At this time, in order to ensure the connection between the bonding pad 13 and the inner lead 14, the pressing depth of the pressing jig 7 against the semiconductor chip 2 may be slightly reduced. Further, the heating temperature of the pressing jig 7 can be slightly increased from the standard pressing / connecting step. By this re-pressurizing step, it is possible to correct most of the bonding failure between the bonding pad 13 and the inner lead 14. As described above, the re-pressurizing step according to the present embodiment makes it possible to relieve most of the connection failures that occurred in the standard pressurizing / connecting step, thereby dramatically improving production efficiency. Moreover, in the re-pressurizing step, only the semiconductor device having the bonding failure is selectively re-pressed,
There is no reduction in the manufacturing efficiency of the semiconductor device. Further, in the standard pressurizing / connecting process alone, if the heating temperature is increased or the pressurizing time is prolonged, the semiconductor chip 2 may be adversely affected. Only by adding the re-pressing step, reliable connection processing can be performed without adversely affecting the semiconductor chip 2, and the reliability of the semiconductor device to which the re-pressing step has been added is greatly improved. As described above, according to the present invention, it is possible to rescue most of the semiconductor devices that have been disposed of due to a bonding defect, thereby improving the yield and dramatically improving the production efficiency. Manufacturing costs can also be significantly reduced. The present invention is not limited to the above embodiments.
In the embodiment, the standard pressurizing / connecting step, the inspection step, and the repressurizing step are separately performed on the film carrier 1, but the above steps can be continuously performed on the chip bonding of each semiconductor device. In the embodiment, the inspection process is performed using a television camera or the like, but may be performed visually. Further, in the present embodiment, the repressurizing step is configured to be performed by the same device 3 as that in which the standard pressurizing / connecting step is performed, but the repressurizing step may be performed by a separate device. Good. Further, the standard pressurizing / connecting step, the inspecting step, and the repressurizing step may be continuously performed by one apparatus.

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

第１図および第２図は本願発明に係るボンディング装置
の概略構成図を示し、第１図は標準加圧・接続工程を行
っている場合を示す図、第２図は再加圧工程を行ってい
る場合を示す図、第３図は第１図におけるIII−III線に
沿う平面図である。 １……フィルムキャリヤ、２……半導体チップ、５……
基台、７……加圧治具、13……ボンディングパッド、14
……インナリード、17……バンプ。1 and 2 show a schematic configuration diagram of a bonding apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a view showing a case where a standard pressurizing / connection process is performed, and FIG. FIG. 3 is a plan view along the line III-III in FIG. 1 ... Film carrier, 2 ... Semiconductor chip, 5 ...
Base 7, Pressing jig 13, Bonding pad 14,
...... Inner lead, 17 ... Bump.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】フィルムキャリヤの各窓孔に内向きに延出
形成された複数本のインナリードと、半導体チップ上の
複数のボンディングパッドとの間を、上記インナリード
またはボンディングパッド上に形成したバンプを介して
加圧・接続する半導体チップのボンディング方法であっ
て、 上記各ボンディングパッド上に上記各インナリードを対
応させるべくフィルムキャリヤと半導体チップとを平面
方向に位置調節し、かつ、上記各ボンディングパッドに
対して上記各インナリードを加圧治具を用いて一括加圧
・接続する標準加圧・接続工程と、 上記ボンディングパッドに対する上記インナリードの接
続不良を検出する検査工程と、 上記接続不良を有する半導体チップにつき、各インナリ
ードを上記加圧治具を用いて再度一括して加圧する再加
圧工程と、 を含むことを特徴とする、フィルムキャリヤに対する半
導体チップのボンディング方法。1. A plurality of inner leads extending inward in each window hole of a film carrier and a plurality of bonding pads on a semiconductor chip are formed on the inner leads or the bonding pads. A method of bonding a semiconductor chip to be pressed and connected via bumps, wherein a film carrier and a semiconductor chip are adjusted in a planar direction so as to correspond to the respective inner leads on the respective bonding pads, and A standard pressing / connecting step of pressing / connecting the inner leads to the bonding pad at once using a pressing jig; an inspection step of detecting a connection failure of the inner lead to the bonding pad; For each defective semiconductor chip, pressurize each inner lead again using the above-mentioned pressing jig. Characterized in that it comprises a step, a bonding method of the semiconductor chip to the film carrier.