JPH03222341A - 半導体製造装置 - 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］ この発明はフィルムキャリアテープを使用した半導体製
造装置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図（ａ）〜（Ｃ）は従来の半導体製造装置のボンテ
ィング方法を示す各断面図で、（ａ）図は加熱されたボ
ンディングツールを押し当てる状態で、特に、フィルム
キャリアテープのインナーリートと半導体素子を接合す
る場合を示している。

（ｂ）図はフィルムキャリアテープのアウターリードと
回路基板のランドとを接合する場合、（Ｃ）図は（ｂ）
図での接合をレーザーを使った場合を示している。

図において、（１）は半導体素子、（２）は半導体素子
（１）上に設けられた突起電極、（３）はフィルムキャ
リアテープで、そのインナーリード部（３ａ）で突起電
８ｉ（２）　　と接合される。（３ｂ）はフィルムキャ
リアテープ（３）の基材で、一般にポリイミド等でつく
られ、この表面に銅箔をはり合せ、この銅箔をエツチン
グによりパターンを形成し、インナーリード部（３ａ）
やミアウタリード部（３Ｃ）等を形成する。（４）はボ
ンディングツールＡでインナーリード（３ａ）と突起電
極（２）とを加熱・圧着させる。ボンディングツールＡ
（４）はカートリッジのヒータ（５）で加熱されたり又
は電力によりパルス的に加熱したりする方法（図示せず
）がある。

（６）は半導体素子（１）を保持するステージである。

（ｂ）図においては、半導体装置（７）のアウターソー
ト部（３ｃ）を回路基板（８）のランド部（９）に位置
合せし、ホンディングツールＢ　（１０）により加熱・
圧着させる。ツールＢ　（１０）もツールＡ（４）と同
し方法により加熱される。（Ｃ）図の場合は、（ｂ）図
のホンティング熱源としてレーサー（１１）を使った場
合を示している。図中、（Ｉ２）はソート押えを示す。

次に動作について説明する。一般にフィルムキャリアテ
ープ（３）を使って半導体装置を組み立て、回路基板等
にボンデインクするプロセスをＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕ
ｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）と呼んでおり、フィ
ルムキャリアテープ（３）のインナーリード部（３ａ）
と半導体素子（１）の突起電極（２）又はアクタ−リー
ト部（３Ｃ）と回路基板（８）のランド部（９）とをポ
ンディングツールＡ（４）又はツールＢ　（１０）で−
度に加熱圧着し接続してしまう方法である。この場合、
半導体素子（１）の大型化や多ビン化に伴い、ボンティ
ングツールＡ（４）又はツールＢ　（１０）の平面度や
ツール取付時のボンデインクツール端面の傾き調整が非
常に厳しくなり、−度に完全にボンディングを完了させ
ることが非常に困難になってきた。ボンディングツール
の先端の面は熱により歪か生じ、凸や凹面になり易い。

（Ｃ）図のレーザー（１１）を使った場合、アウターリ
ード（３ｃ）のり−トフオーミング高さのばらつきをリ
ード押え（１２）で押えた後レーザー（１１）を照射す
る。この時、接合部の溶けたはんだ等が、リード押えに
付着し、何度もくり返しボンディングをするうちに、レ
ーザ（１１）のエネルギーがリード押え（１２）に付着
したはんだで遮られ、ボンディング不良が生しるように
なる。接合に使われる金属はＳｍ／はんだ、　Ａｕ／　
Ｓｎ、はんだ／はんだ等の組合せが多く、Ｓｎやはんだ
等は酸化し易く、ホンディング性に悪い影響を与えてい
た。

インナーリード（３ａ）やアウターリード（３Ｃ）をボ
ンディングするのに、ツール（４）又はツール（ｌＯ）
の反りや、取付時の傾き等の影響によるボンディング接
続不良をなくすためにはボンティング力を太きくしなけ
れはならず、それによって、半導体素子（１）や回路基
板（８）にダメージを与ていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の半導体製造装置は以上の様に構成されていたのて
、１度にホンディングを行なうと部分的に大きな荷重か
作用する箇所かで、き、半導体素子や、回路基板等を損
傷してしまい、又いづれも接触式でホンティングを行な
う為に、接合部のはんた等がツールやリート押えに付着
して、くり返しポンチインクを行ううちに、ボンディン
グ不良になってしまうという問題点があった。

この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
ものて、この発明は非接触方式により、インナーリート
と半導体素子の突起電極又はアクタ−リートとプリント
回路基板のランドとを接触させることかでき、レーザー
等の非接触による熱源を使ってホンティングできる装置
を得ることを目的とする。また、レーサーを使用せず安
価に非接触でホンティングまで行なうことのできる半導
体製造装置を得ることを目的とする。また、ポンチイン
クの雰囲気を作り、ホンディング性を上げることかでき
る半導体製造装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る半導体製造装置は、フィルムキャリアテ
ープのインナーリードと、半導体素子の突起電極又はア
ウターリードと回路基板のランドとの接合において、接
合の為の接触工程と、加熱工程とに分け、いづれもポン
ディングツール等を押し当てずに非接触で行なえるよう
に、気体を接合部に吹き付けその圧力でリードと電極又
はランドとを接触させ、レーザー等の熱源でホンディン
グできるようにしたものである。

また、レーザーを使用せず、リードを接触させる為の気
体を加熱しそれをボンデインク部に吹き付け、リードの
接触とボンディングを同時に行えるようにしたものであ
る。さらにこの気体を不活性カス又は還元性のガスとし
、ホンディング時の熱によるはんだ等の酸化も防止しホ
ンディング性を向上させるようにしたものである。

［作用］ この発明における気体はボンティング部でノズルより吹
き出させることでその風圧でインナーリート又はアウタ
ーリートをボンティング部分に接触させる。これにより
リードの高さやバンプの高さ等のバラツキによるホンデ
ィング部分のすきまをなくし、レーザーや、この気体自
身を加熱することでボンディングか行なえる。又気体に
不活性ガスや還元性のあるガスを使用することで、ボン
ディング部のはんだ等の酸化か抑制され良好な接合が得
られる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、符号（１）〜（３）　、　（６）〜（
９）は前記従来のものと同一なので説明は省略する。

第１図（ａ）はフィルムキャリアテープ（３）のインナ
ーリード（３ａ）を突起型ｉ　（２）ヘボンディングす
る状態を示す側面図で、図において、（２０）はノズル
で、この中を気体（２１）が流れノズル先端より風圧（
２２）をインナーリードにかける。（２３）はレーザー
で、このエネルギーにより加熱し接合を図る。

第１図（ｂ）は半導体装置（７）のアウターリード〈３
ｃ）を回路基板（８）のランド（９）へ接合する場合の
状態を示す側面図て、これも（ａ）図と同様で、アウタ
ーリード（３ｃ）のリードフォーミング等の際に均一な
フォーミングがてきずに接合部のアウターリードの高さ
にばらつきが生じ、リードとランド（９）間に出来るす
き間を気体（２１）の風圧（２２）によりリードを押し
下げ、すき間なく、リードがランド（９）に接触させる
様な状態としてレーザー（２３）等を照射しボンディン
グを行う。

第１図（Ｃ）は気体（２１）が流れる通路内にヒータ（
２４）を挿入した場合を示し、ボンディング時に必要と
なる熱エネルギーを気体（２１）自身に持たせ、レーザ
等を使用せず気体のみでリードとボンディング部の接触
と、加熱を同時に行ないボンディングまでを行う。

ここで使用する気体（２１）としては不活性ガスや還元
性のあるガス等を使うことで、ボンディング部のはんた
材の酸化を防ぎ、良好な接合が得られる。

次に動作について説明する。気体（２１）はノズル（２
０）より吹き出させ、この時の風圧（２２）で接合箇所
のソートを被接合部に押し付けるように作用する。ここ
に何らかのエネルギーを与えはんだ等を溶融し接合を行
なう。このエネルギーとしてはレーザー（２３）でも良
く、気体（２１）をヒータ（２４）により加熱して高温
となった気体（２１）をノズル（２０）より吹き付けて
も良い。この時の風圧（２２）と熱によりリートの押し
付けとばんた等の溶融を同時に行い、接合部にはんだが
良くなじんた後はヒータを止め、冷たい気体（２１）を
吹きつけはんだが凝固するようにし接合を完了させる。

この気体（２１）としてははんだ等の酸化を防ぐものが
良く、例えば不活性カスや、Ｈ２等を含む還元性のカス
が良い。これによって、はんだ等の酸化による濡れ不足
などのない良好な接合ができる。

また、非接触でリードの接合ができるので、半導体素子
（１）や、回路基板（８）に損傷を与えることが無くな
る。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、フィルムキャリアテー
プのリードを風圧により被接合部へ押し付けるようにし
たので、従来問題であったボンディングツールの反りや
、ボンデインク時の荷重による半導体素子や回路基板へ
の損傷かなくなるという効果が得られる。

又、気体自身を加熱し、この熱と風圧とによりリードを
被接合部へ押え付け、はんだ等を溶かしリードと被接合
部がはんだで十分源れたあと冷たい気体を流すので、リ
ードが完全に被接合部と接合されるという効果があり、
高価なレーザー等の装置を使用しなくても良くなる。

さらに、不活性ガスや還元性のガスを使うので、はんだ
等の接合部でのなじみが良く良好なボンディングが得ら
れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例による半導体製造装
置のボンティング部分を示す断面図、第１図（ｂ）はこ
の発明の他の実施例を示す半導体製造装置のホンディン
グ部分を示す断面図、第１図（ｃ）はこの発明のも１つ
の他の実施例を示す装置の部分を示す断面図、第２図（
ａ）　（ｂ）　（ｃ）は従来の半導体製造装置のホンデ
ィング部分を示す断面図である。 図において、（１）は半導体素子、（２）は突起電橋、
（３）はフィルムキャリアテープ、（６）はステージ、
（７）は半導体装置、（８）は回路基板、（９）はラン
ド、（２０）はノズル、（２１）は気体、（２２）は風
圧、（２３）はレーザー、（２４）はヒータを示す。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フィルムキャリアテープのインナーリードと半導体素子
   のボンディングパッド、あるいは同テープのアウターリ
   ードと基板のランドとを接合する為に前記フィルムキャ
   リアテープと前記半導体素子、又は前記基板とを位置合
   せした後、風圧によって接合部分を接触させることを特
   徴とする半導体製造装置。