JPH02119152A - 半導体装置のボンディング方法及びそのための製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、テープ・オートメイテッド・ボンディング（
以下、ＴＡＢと略する）技術を利用した半導体製造方法
及びその装置に関するものである。

（従来の技−術） 従来、このような分野の技術としては、例えば、次に示
すようなものがあった。

第７図は従来のＴＡＢ技術を用いた半導体装置の製造工
程図、第８図は従来のアウターリードボンディング状態
を示す図である。

半導体装置の製造工程は、第７図に示すように、■ウェ
ハ上にバンプを形成し、■スクライビングを行い、■イ
ンナーリードボンディングを行い、■アウターリードボ
ンディングを行い、■封止を行い、■最後に、リード加
工を行うようにしている。

また、第１ｎに示すように、金属やセラミック等で作ら
れたボンディングステージｌ上にリードフレーム２を載
せ、更にその上にリードフレーム２に合うように適当な
大きさに切断したフィルムキャリア３を配置し、その上
からインコネルやモリブデン等で作られたボンディング
治具４を用いて加熱・加圧することによって、リードフ
レーム２のインナーリード部とフィルムキャリア３のア
ウターリード部とを接合するようにしていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、以上に述べた方法では、アウターリードボンデ
ィング時において、ボンディング治具４が傾斜していた
り（第１１図参照）、ボンディング治具４のフィルムキ
ャリア３のアウターリードと接する接合面５に凹凸があ
ったり（第１２図参照）、ボンディング治具４を加熱す
ることにより、接合面５が湾曲してしまったりすること
があった（第１３図及び第１４図参照）、このため、全
リードを均一に加熱・加圧することができなくなったり
、リードフレーム２のインナーリード部とフィルムキャ
リア３のアウターリード部との間で良好な接合ができな
くなるという問題点があった。

本発明は、上記問題点を除去し、信輔性の高いフィルム
キャリアのアウターリードボンディングを行い得る半導
体チップのボンディング方法及びそのための製造装置を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、半導体装置の
ボンディング方法において、前記ボンディングステージ
上に有機系材料層を形成する工程と、該有機系材料層上
に第１のリード部と第２のリード部とを載置する工程と
、加熱されたボンディング治具の押圧により、両リード
部を均一に熱圧着する工程とを施すようにしたものであ
る。

また、ボンディングステージ上に第１のリード部と第２
のリード部とが載置され、加熱されたボンディング治具
の押圧により、両リードを熱圧着する半導体装置のボン
ディング装置において、前記ボンディングステージ上の
前記両リードの一部分、或いは全部分が掛かるように設
けられる有機系材料層と、該有機系材料層上に載置され
る第１のリード部及び第２のリード部と、加熱されたボ
ンディング治具の押圧により前記両リード部を熱圧着す
る手段とを設けるようにしたものである。

（作用） 本発明によれば、第２図に示すように、ボンディングス
テージｌ上に有機系材料層６を設け、その上にリードフ
レーム２を配置し、更にその上に適当な大きさに切断し
たフィルムキャリア３を配置し、その後、ボンディング
治ｊｊ４にて加熱・加圧を行い、リードフレーム２のイ
ンナーリードとフィルムキャリア３のアウターリードと
を接合する。従って、上記有機系材料層６により、ボン
ディング治具４の傾斜や凹凸、ボンディング治具４の加
熱時におけるボンディング治具接合面５の湾曲等を吸収
することができ、全リードを均一に加熱・加圧すること
ができ、確実にして強固なボンディングを行うことがで
きる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す半導体装置のボンディン
グ方法を示す図、第２図はアウターリードボンディング
状態を示す図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、ボンディングステー
ジ１上に有機系材料層６を形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、その有機系材料層６
上にリードフレーム２を！！置する。

次に、第１図（ｃ）に示すように、半導体チップ７がバ
ンプ８を介して接続されるフィルムキャリア３のアウタ
ーリード部とリードフレーム２のインナーリード部とを
、加熱されたボンディング治具４を用いて押圧すること
によりボンディングする。

つまり、第２図に示すように、ボンディングステージ１
上に有機系材料層６を設け、その上にリードフレーム２
を配置し、更にその上に適当な大きさに切断したフィル
ムキャリア３を配置し、その後、ボンディング治具４に
て加熱・加圧を行い、リードフレーム２のインナーリー
ドとフィルムキャリア３のアウターリードとを接合する
。なお、有機系材料層６を設ける範囲としては、少なく
ともボンディングステージ１上の一部、又は全部である
。

このアウターリードボンディング工程において、上記有
機系材料層６がボンディング治具４の傾斜、凹凸及びボ
ンディング治具４の加熱時の接合面５の湾曲等を吸収す
ることにより、全リードを均一に加熱・加圧することが
できる。

つまり、ボンディング治具４が傾斜した場合（第３図参
照）、ボンディング治具４の接合面５に凹凸が存在した
場合（第４図参照）、ボンディング治具４が加熱時に凸
状に湾曲した場合（第５図参照）、ボンディング治具４
が加熱時に凹状に湾曲した場合（第６図参照）のそれぞ
れにおいて、有機系材料層６が吸収部材として作用し、
全リードを均一に加熱・加圧することができ、ボンディ
ングを的確に行うことができる。

また、吸収部材としての有機系材料層６は、単にボンデ
ィングステーモ 分であり、リードフレーム２に対応させてリードフレー
ム２毎に個別に張り付ける必要はな、いので、作業が容
品であり、しかも作業効率の向上を図ることができる。

なお、有機系材料としては、例えばポリイミドテープを
用いる。このポリイミドテープはボンディング時の耐熱
・耐圧性に優れており、その厚さは通常２５μｍである
。好ましくは、そのポリイミドテープを２層、３層に重
ねて総厚５０〜７５μｍとすると、より効果を上げるこ
とができる。

第１５図は本発明の他の実施例を示すアウターリードボ
ンディング状態を示す図である。

この実施例においては、ボンディングステージ１上に有
機系材料層９を設け、その上にはみだすように、リード
フレーム１０及びフィルムキャリア１１が設けられてい
る。

このように構成するので、第１５図に示すようなボンデ
ィング治具４の形状の場合、リードフレーム１０の外端
の加圧が不足する場合でも、その部分に有機系材料層９
が設けられているので、良好な接合を得ることができる
。

ここで、１辺に４０本のリードが配設されたサンプルに
おいて、有機系材料層を設けていない従来の場合の接合
部分の引張強度（相対強度：任意単位ａ、ｕ、）のデー
タを第９図に示す。同様に、本発明を通用した場合のデ
ータを第１０図に示す。

第９図においては、ピンの位置が１ピン目及び４０ピン
目、つまり、半導体装置の両端では引張強度が劣る。こ
れは、第１３図に示すように、ボンディング治具４が凸
状に湾曲する場合が多いため、半導体装置の両端のピン
に対するボンディング治具４の押圧力が弱くなるためで
ある。

一方、第１０図においては、有機系材料層の存在により
ピンの位置の全領域にわたり、均一な引張強度を有する
ことが明らかである。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。

（１）ボンディングステージ上に有機系材料層を設ける
ようにしたので、工程が簡略化され、作業効率の向上を
回ることができる。

（２）アウターリードボンディング工程において、ボン
ディング治具の傾斜、凹凸、湾曲等を上記有機系材料層
が吸収することになり、全リードに均一な加熱・加圧が
可能となり、信頬性の高いアラクーリードボンディング
を行うことができる。

（３）ボンディングステージよりも熱伝導率の低い有機
系材料層を用いることにより、断熱効果が実現でき、よ
り良好な接合を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す半導体装置のボンディン
グ方法を示す図、第２図は本発明のアウターリードボン
ディング状態を示す図、第３図乃至第６図は本発明のボ
ンディング治具接触状態を示す図、第７図は従来のＴＡ
Ｂ技術を用いた半導体装置の製造工程図、第８図は従来
のアウターリードボンディング状態を示す図、第９図は
従来の半導体装置の引張強度特性図、第１θ図は本発明
による半導体装置の引張強度特性図、第１１図乃至第１
４図は従来のボンディング治具接触状態を示す図、第１
５図は本発明の他の実施例を示すボンディング治具接触
状態を示す図である。 １・・・ボンデインダステージ、２．ｌＯ・・・リード
フレーム、３．Ｉｆ・・・フィルムキャリア、４・・・
ボンディング治具、５・・・接合面、６．９・・・有機
系材料層。 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　　清　水　　守（外１名）、ネ、ギ萌
のアウターリードざン乞ンα應を示ず１第２図 図 第 図 図 第 図 従来１１Ｑ−１’導間置の引張強度糖姓閏第９図 ネ濱９呵区よる半萼利粕在、置０イ１脹罰υ梗屑吉姓匿
第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１） （ａ）ボンディングステージ上に有機系材料層を形成す
   る工程と、 （ｂ）該有機系材料層上に第１のリード部と第２のリー
   ド部とを載置する工程と、 （ｃ）加熱されたボンディング治具の押圧により、両リ
   ード部を均一に熱圧着する工程とを有する半導体装置の
   ボンディング方法。
2. （２）ボンディングステージ上に第１のリード部と第２
   のリード部とが載置され、加熱されたボンディング治具
   の押圧により、両リードを熱圧着する半導体装置のボン
   ディング装置において、（ａ）前記ボンディングステー
   ジ上の前記両リードの一部分、或いは全部分が掛かるよ
   うに設けられる有機系材料層と、 （ｂ）該有機系材料層上に載置される第１のリード部及
   び第２のリード部と、 （ｃ）加熱されたボンディング治具の押圧により、前記
   両リード部を熱圧着する手段とを具備する半導体チップ
   のボンディング装置。