JP2704237B2 - フィルムキャリヤおよびこれを用いたインナリードボンディング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本願発明は、フィルムキャリヤおよびこれを用いたイ
ンナリードボンディング方法に関する。

【従来の技術】

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接続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
等を経て製造されている。 ところが、最近は、回路基板の薄型化に伴うパッケー
ジングの小型化および半導体装置の高密度実装の要請に
対応するとともに、生産効率を向上させるため、テープ
状フィルムキャリヤに対して上記工程を連続して行うテ
ープオートメイティッドボンディング（TAB）が普及し
ている。このテープオートメイティッドボンディングに
おいては、従来のダイボンディングおよびワイヤボンデ
ィングの代わりとして、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テープ状
のフィルムキャリャに、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、
金属ワイヤを用いることなく一括して接続するインナリ
ードボンディングが行われる。 上記インナリードボンディングは、第２図に示すよう
に、繰り出しリール16に巻装されたテープ状のフィルム
キャリヤ１を、巻き取りリール17に送りつつ、上記フィ
ルムキャリヤ１に形成されたインナリード19に対して半
導体チップ２を一括してボンディングするものである。 上記インナリードボンディングに用いられる上記フィ
ルムキャリヤ１は、一般に多数の窓孔20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２のボンディングパッド21に対応する複数のイン
ナリード19を備えるリード部22が、銅薄膜等によってパ
ターン形成されたものであり、上記インナリード19は、
上記半導体チップ２の各ボンディングパッド21に対応す
るように、上記窓孔20の周縁から内向きに延出形成され
ている。 半導体チップ２を上記フィルムキャリヤ１にボンディ
ングするには、上記繰り出しリール16と巻き取りリール
17との間にボンディング作業部18を設け、フィルムキャ
リヤ１の下方に位置する所定温度に加熱された基台４に
半導体チップ２を載置するとともに、上記基台４および
フィルムキャリヤ１を移動させて上記半導体チップ２の
各ボンディングパッド21とこれに対応する各インナリー
ド19の平面方向の位置決めをした後、基台４を上昇させ
て、上記ボンディングパッド21と上記インナリード19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６を下降させて、上記フィルムキャリヤ１と半導
体チップ２とを、上記加圧治具６と基台４との間で挟圧
する。このとき、インナリード19またはボンディングパ
ッド21上に盛り上げ形成されたバンプ23が熱変形ないし
は熱溶融することにより、上記各ボンディングパッド21
とインナリード19とが接続されるのである。 上記インナリードボンディングは、多数の半導体チッ
プ２を、フィルムキャリヤ１に連続的に、しかも高速で
組み付けることができるめ、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、従来をワイヤボンディングのように、ワイヤが半導
体チップ２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も可能となる。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記インナリードボンディングにおいて
は、半導体チップ２の表面に形成した複数のボンディン
グパッド21と、フィルムキャリヤ１上の複数のインナリ
ード19とを、同時に一括して加圧接続しようとするた
め、半導体チップ２とインナリード19との位置決め、加
圧治具６の温度等のボンディング条件を正確に規定しな
いと上記ボンディングパッド21と上記インナリード19と
の接合部に接合不良が発生しやすい。このため、製品製
造工程における上記インナリードボンディングを行う前
に、あらかじめ、初物検査を行うためのテストボンディ
ング工程が行われる。 従来、上記テストボンディング工程は、製品となるべ
き製品キャリヤ部の先端部に初物テスト用の半導体チッ
プをボンディングした後、この半導体チップとインナリ
ードとをパンチャー等で打ち抜き的に切除して、この半
導体チップのボンディング状態を破壊検査によって検査
し、上記ボンディング作業部のボンディング条件を確認
修正していた。 ところが、多数のインナリードを有する半導体チップ
においては、パンチャーで切除する際に、上記インナリ
ードに力が加わりひずみが生じて正確な破壊検査ができ
ない場合が生じる。 また、製品となるべき製品キャリヤ部の一部を打ち抜
き的に切除するため、切除を正確に行わないと隣接する
製品形成部分のインナリード等に悪影響を与えてしま
う。しかも、正確に切除するためには、精度の高い高価
なパンチャーを必要とする。 一方、上記半導体チップを接合するボンディング部位
の間隔を広くとり、あるいはフィルムキャリヤのテスト
ボンディングした部位をフィルムキャリヤから切断して
初物検査を行うことも考えられる。しかし、上記インナ
リードが形成される製品キャリヤ部に採用されているポ
リイミド等の耐熱フィルムは非常に高価であるため、検
査のために上記製品キャリヤ部の多くの部分を切除し、
あるいはフィルムキャリヤをボンディング部に誘導する
ために用いると製造コストが高騰することになる。 本願発明は、上述した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、正確な初物検査を
行うことができ、製品の信頼性を向上させることができ
るとともに、製造コストを増加させることのない、フィ
ルムキャリヤおよびインナリードボンディング方法を提
供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本願発明では、次の技術
的手段を講じている。 すなわち、本願の請求項１に記載した発明は、繰り出
しリールから巻き取りリールに送りつつ、半導体装置製
造におけるインナリードボンディング工程を行うための
フィルムキャリヤであって、その送り方向先端側から、
次の各部を順次連結してなることを特徴とする。 （ａ） インナリードを備えず、かつ所定長さを有する
第一リーダ部、 （ｂ） １個または複数個の半導体チップに対して初物
検査用インナリードボンディングを行えるようになした
検査部、 （ｃ） インナリードを備えず、かつ所定長さを有する
ダミー部、 （ｄ） 多数個の半導体チップに対して所定のインナリ
ードボンディングを行えるようになした製品キャリヤ
部、および、 （ｅ） インナリードを備えず、かつ所定長さを有する
第二リーダ部。 また、本願の請求項２に記載した発明は、繰り出しリ
ールに巻装された請求項１のフィルムキャリヤを巻き取
りリールに送りつつ行うインナリードボンディング方法
であって、 （ａ） 先端の第一リーダ部を上記巻き取りリールに巻
き取らせつつ上記検査部をボンディング作業部に誘導
し、この検査部に半導体チップをボンディングするテス
トボンディング工程、 （ｂ） 上記検査部より先端方を切り取り、検査部での
ボンディング状態を検査する初物検査工程、 （ｃ） 上記初物検査工程の結果に応じてボンディング
作業の条件設定をするボンディング条件確認修正工程、 （ｄ） 上記ダミー部を上記巻き取りリールに巻き取ら
せつつ上記製品キャリヤ部をボンディング作業部に誘導
し、この製品キャリヤ部に順次半導体チップをボンディ
ングする連続ボンディング工程、 を含むことを特徴とする。

【発明の作用および効果】

本願の請求項１に記載した発明は、製品キャリヤ部と
は別途に、初物検査用のインナリードボンディングを行
うための検査部および上記検査部をボンディング作業部
に誘導するリーダ部を設けることにより、正確に初物検
査を行えるとともに、製品キャリヤ部に初物検査をする
際の影響がでないフィルムキャリヤを提供するものであ
る。 本願発明に係るフィルムキャリヤは、その送り方向先
端部から、第一リーダ部、検査部、ダミー部、製品キャ
リヤ部、および、第二リーダ部とを連結して大略構成さ
れる。 上記第一リーダ部は、インナリードボンディングを開
始する際に、巻き取りリールに巻き取らせて、次に連結
された検査部をボンディング作業部に誘導するために設
けられる部位であり、インナリードは形成されていな
い。また、ボンディングが行われないため、安価なフィ
ルムを採用することができる。 上記検査部は、初物検査用インナリードボンディング
を行うために連結される部位であり、１個または複数個
の半導体チップをボンディングできるインナリードが形
成されている。この検査部は製品キャリヤ部と同じよう
にインナリードボンディング工程を行うため、製品キャ
リヤ部と同じポリイミド等の耐熱フィルムが採用され
る。 上記ダミー部は、初物検査をするために上記検査部よ
り先端方を切除した後に、巻き取りリールに巻き取らせ
て、次に連結された製品キャリヤ部をボンディング作業
部に誘導するために設けられる部位である。このため、
上記第一リーダ部と同様にインナリードは形成されてお
らず、上記第一リーダ部と同様に安価なフィルムを採用
することができる。 上記製品キャリヤ部は、多数の半導体チップを連続的
にインナリードボンディングするための部位であり、上
記多数の半導体チップに対応するインナリードが列状に
形成されている。また、製品となるべき半導体チップを
ボンディングする部位であるため、上記検査部と同様に
ポリイミドフィル等と耐熱フィルムで形成されている。 上記第二リーダ部は、上記巻き取りリールに巻き取ら
れたフィルムキャリヤを巻き戻す等のために設けられる
部位である。また、この第二リーダ部は、製品キャリヤ
部の後端部がボンディング作業部にあるときにも繰り出
しリールに巻回され、製品キャリヤ部の送り等を調節す
る機能も備える。したがって、この第二リーダ部も第一
リーダ部およびダミー部と同様にイナリードは形成され
ておらず、安価なフィルムを採用することができる。 次に、本願の請求項２に記載した、上記フィルムキャ
リヤを用いたインナリードボンディング方法について説
明する。 まず、先端の第一リーダ部を巻き取りリールに巻き取
らせつつ、上記検査部をボンディング工程に誘導し、こ
の検査部に半導体チップをボンディングするテストボン
ディング工程を行う。上記第一リーダ部は製品のインナ
リードボンディングを行う製品キャリヤ部と同じ材質の
耐熱性フィルムから形成されているため、製品キャリヤ
部におけるインナリードボンディングと同じ状態でテス
トボンディングを行うことができる。 次に、上記検査部より先端方を切り取り、検査部での
ボンディング状態を検査する初物検査工程を行う。従来
のように、半導体チップとインナリードとの接合部のみ
を打き抜き的に切り取るのではなく、フィルムキャリヤ
の上記検査部より先端方を全て切り取ることができるた
め、検査部のインナリード等に力が加わる恐れはなく、
ボンディング状態を正確に検査することができる。ま
た、製品キャリヤ部のインナリード等に悪影響を与える
恐れもない。 次に、上記初物検査工程の検査結果に応じてボンディ
ング作業部の加工条件を確認修正するボンディング条件
修正工程を行う。この工程において、押圧治具等の位置
決め、温度の設定、あるいは押圧力を確認修正する。 上記ボンディング条件確認修正工程を終えた後、ダミ
ー部を上記巻き取りリールに巻き取らせつつ上記製品キ
ャリヤ部をボンディング作業部に誘導して、製品となる
べき半導体チップをこの製品キャリヤ部にボンディング
する連続ボンディング工程を行う。上記ボンディング条
件確認修正工程において、ボンディング条件を正確に調
整することができるため、上記連続ボンディング工程に
おいてボンディングの不良等が発生する恐れはない。ま
た、検査部より先端方は切除されてしまうが、次に連結
された上記ダミー部を巻き取りリールに巻き取らせるこ
とにより、製品キャリヤ部をボンディング作業部に誘導
できるため、高価な材料で形成された製品キャリヤ部を
フィルムキャリヤの誘導のために用いることはなく、製
造コストが増加することもない。また、ダミー部を巻き
取りリールに再度巻き取らせるのみでボンディング作業
を続行することができるため、作業能率が大幅に向上す
る。 上述したように、本願発明により、正確な初物検査を
行うことができるため、最適な条件でボンディング加工
を行うことができ、不良品の発生を防止して製品の信頼
性を大幅に向上させることができる。また、初物検査を
行うための作業が簡略化され、作業能率を大幅に向上さ
せることができる。さらに、第一リーダ部、第二リーダ
部およびダミー部に安価なフィルムを使用することがで
きるため、製造コストが増加するといったこともない。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を第１図および第２図に基づ
いて具体的に説明する。 第１図は本願発明に係るフィルムキャリヤの実施例の
平面図である。また、第２図は第１図に係るフィルムキ
ャリヤに半導体チップをボンディングする装置の概略構
成を示す側面図である。 本実施例に係るフィルムキャリヤ１に半導体チップ２
をボンディングする装置Ａは、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３が形成された
基台４と、上記平坦面３に対向する加圧面５を備え、上
記基台４の平坦面３の上方に位置する加圧治具６と、上
記加圧治具６の上方に位置する位置調節用テレビカメラ
７とを備える。 上記基台４は、上下左右方向に移動可能に、かつ軸を
中心として回動可能に形成されており、上記平坦面３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４の内部における上記平坦面３の近傍には、図示し
ないヒータが内蔵されており、上記平坦面３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６は、その下端に上記基台４の平坦面３
に平行に対向する加圧面５を備え、上記基台４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
て回動可能に形成され、上記基台４の平坦面３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６の加圧面５の内部にも図示しないヒータが
内蔵されており、加圧面５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７は、上記フィルムキャリヤ１およ
び上記基台４の平坦面３に載置された半導体チップ２を
観察できるように構成されており、図示しない制御装置
等に制御信号を送り、上記基台４および加圧治具６の位
置調節を行うように構成されている。 上記ボンディング装置Ａによって半導体チップ２がボ
ンディングされるフィルムキャリヤ１は、第１図に示す
ように、その送り方向（矢印Ｐ方向）の先端部から、第
一リーダ部10、検査部11、ダミー部12、製品キャリヤ部
13、および、第二リーダ部14とを順次連結して大略構成
される。また、その両側縁に沿って一定間隔で送り穴15
が形成され、第２図に示すように繰り出しリール16に巻
装されて上記ボンディング装置Ａに装着される。 上記第一リーダ部10は、ポリエステル等の安価なテー
プ状フィルムで形成され、ボンディングを開始する際
に、巻き取りリール17に巻き取らせて、次に続く検査部
11をボンディング作業部18に誘導するために設けられる
部位である。このため、半導体チップ２がボンディング
されるべきインナリード19は備えず、検査部11をボンデ
ィング作業部18に誘導しうる長さに設定されている。 上記検査部11は、初物検査用インナリードボンディン
グを行うために連結される部位であり、複数個の半導体
チップ２をボンディングできるインナリード19および窓
孔20が形成されている。また、この検査部11は製品キャ
リヤ部13と同様にポリイミド等の耐熱フィルムが採用さ
れる。 上記ダミー部12は、初物検査をするために上記検査部
11から先端方を切断した後に、巻き取りリール17に掛け
回されて、次に連結された製品キャリヤ部13をボンディ
ング作業部18に誘導するために設けられる部位である。
このため、上記第一リーダ部10と同様にインナリード19
は形成されておらず、上記製品キャリヤ部13をボンディ
ング作業部18に誘導しうる長さに設定されている。ま
た、上記第一リーダ部10と同様に安価なテープ状フィル
ムが採用される。 上記製品キャリヤ部13は、多数の半導体チップ２を連
続的にボンディングして製品を製造する部分であり、多
数の半導体チップをボンディングするための窓孔20およ
びインナリード19が形成されている。また、製品となる
べき半導体チップを１ボンディングする部位であるた
め、上記検査部11と同様にポリイミドフィルム等の耐熱
フィルムで形成されている。 上記第二リーダ部14は、上記巻き取りリール17に巻き
取られたフィルムキャリヤ１を繰り出しリール16に巻き
戻す等のために設けられる部位である。また、この第二
リーダ部14は、製品キャリヤ部13の後端部がボンディン
グ作業部18にあるときにも繰り出しリール16に巻回され
ており、製品キャリヤ部13の送り等を調節する機能も備
える。したがって、この第二リーダ部14にはイナリード
19は形成されておらず、安価なフィルムが採用されてい
る。 フィルムキャリヤ１の上記各部10,11,12,13,14は連続
して連結されるとともに、第２図に示す繰り出しリール
16に巻回されてボンディング装置Ａに装着され、上記ボ
ンディング作業部18を挟んで反対側に設けられる巻き取
りリール17に連続的に送られる。 以下、上記構成のフィルムキャリヤ１を用いたホンデ
ィング方法について説明する。 まず、先端の第一リーダ部10を巻き取りリール17に巻
き取らせつつ、上記検査部11をボンディング作業部18に
誘導してこの検査部11に半導体チップ２をボンディング
する、テストボンディング工程を行う。上記検査部11は
製品についてのボンディングを行う製品キャリヤ部13と
同じ材質のフィルムから形成されているため、製品のボ
ンディングと同じ条件でテストボンディング工程を行う
ことができる。 次に、上記検査部11より先端方を切り取り、検査部11
でのボンディング状態を検査する初物検査工程を行う。
通常、上記初物検査は上記切り取った部分を破壊検査す
ることにより行われる。従来のように、インナリードボ
ンディングを行った部分のみを打ち抜き的に切り取るの
ではなく、フィルムキャリヤ１の上記検査部11より先端
方を全て切り取ることができるため、インナリード19等
に力が加わる恐れはなく、ボンディング状態を正確に検
査することができる。また、製品キャリヤ部13のインナ
リード19等に悪影響を与える恐れもない。 次に、上記初物検査工程の検査結果に応じてボンディ
ング作業部18の加工条件を確認修正する、ボンディング
条件確認修正工程を行う。この工程において、加圧治具
６等の位置、温度あるいは押圧力の設定を確認修正する
ことができる。 上記ボンディング条件確認修正工程を終えた後、ダミ
ー部12を上記巻き取りリール17に巻き取らせつつ上記製
品キャリヤ部13をボンディング作業部18に誘導して、製
品となるべき半導体チップ１をこの製品キャリヤ部13に
ボンディングする連続ボンディング工程を行う。上記確
認修正工程において、ボンディング条件を正確に調整す
ることができるため、この連続ボンディング工程におい
てボンディングの不良等が発生する恐れはない。また、
上記ダミー部12に巻き取りリール17に巻き取らせること
によりボンディング作業を開始することができるため、
高価な製品キャリヤ部13を誘導のために用いることなく
ボンディング作業を開始できる。また、ダミー部12を巻
き取りリール17に巻き取らせるのみで作業を開始できる
ため、作業能率が大幅に向上する。 上述したように、本願発明により、正確な初物検査を
行うことができるため、最適な条件でボンディング加工
を行うことができ、不良品の発生を防止して製品の信頼
性を大幅に向上させることができる。また、初物検査を
行うための作業が簡略化され、作業能率を大幅に向上さ
せることができる。さらに、第一リーダ部10、第二リー
ダ部14およびダミー部12に安価なフィルムを使用するこ
とができるため、製造コストが増加するといったことも
ない。 本願発明の範囲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、検査部11を製品キャリヤ部13の
先端方にのみ設けたが、上記製品キャリヤ部13の後端方
にも設けることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明に係るフィルムキャリヤの実施例の平
面図、第２図は第１図に係るフィルムキャリヤに半導体
チップをボンディングする装置の概略構成を示す側面図
である。 １……フィルムキャリヤ、２……半導体チップ、10……
第一リーダ部、11……検査部、12……ダミー部、13……
製品キャリヤ部、14……第二リーダ部、16……繰り出し
リール、17……巻き取りリール、18……ボンディング作
業部、19……インナリード。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繰り出しリールから巻き取りリールに送り
   つつ、半導体装置製造におけるインナリードボンディン
   グ工程を行うためのフィルムキャリヤであって、その送
   り方向先端側から、次の各部を順次連結してなることを
   特徴とする、フィルムキャリヤ。 （ａ） インナリードを備えず、かつ所定長さを有する
   第一リーダ部、 （ｂ） １個または複数個の半導体チップに対して初物
   検査用インナリードボンディングを行えるようになした
   検査部、 （ｃ） インナリードを備えず、かつ所定長さを有する
   ダミー部、 （ｄ） 複数個の半導体チップに対して所定のインナリ
   ードボンディングを行えるようになした製品キャリヤ
   部、および、 （ｅ） インナリードを備えず、かつ所定長さを有する
   第二リーダ部。
2. 【請求項２】繰り出しリールに巻装された請求項１のフ
   ィルムキャリヤを巻き取りリールに送りつつ行うインナ
   リードボンディング方法であって、 （ａ） 先端の第一リーダ部を上記巻き取りリールに巻
   き取らせつつ上記検査部をボンディング作業部に誘導
   し、この検査部に半導体チップをボンディングするテス
   トボンディング工程、 （ｂ） 上記検査部より先端方を切り取り、検査部での
   ボンディング状態を検査する初物検査工程、 （ｃ） 上記初物検査工程の結果に応じてボンディング
   作業部の条件調節を行うボンディング条件確認修正工
   程、 （ｄ） 上記ダミー部を上記巻き取りリールに巻き取ら
   せつつ上記製品キャリヤ部をボンディング作業部に誘導
   し、この製品キャリヤ部に順次半導体チップをボンディ
   ングする連続ボンディング工程、 を含むことを特徴とする、半導体装置製造におけるイン
   ナリードボンディング方法。