JPH0391990A - 半導体装置のボンディング方法及びボンディング装置 - Google Patents
半導体装置のボンディング方法及びボンディング装置Info
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- JPH0391990A JPH0391990A JP22820689A JP22820689A JPH0391990A JP H0391990 A JPH0391990 A JP H0391990A JP 22820689 A JP22820689 A JP 22820689A JP 22820689 A JP22820689 A JP 22820689A JP H0391990 A JPH0391990 A JP H0391990A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3415—Surface mounted components on both sides of the substrate or combined with lead-in-hole components
-
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Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、半導体装置を基板に実装する場合のボンディ
ング装置に係り、さらに詳しくは該半導体装置のアウタ
ーリードをプリント配線基板の導電パターン等にボンデ
ィングする装置に関するものである。
ング装置に係り、さらに詳しくは該半導体装置のアウタ
ーリードをプリント配線基板の導電パターン等にボンデ
ィングする装置に関するものである。
[従来の技術]
半導体装置は、一般にリードフレームに設けたダイバッ
ドに半導体素子を取付け、半導体素子の外部電極とリー
ドフレームの端子とをそれぞれワイヤで接続し、これを
エボキシ樹脂の如き熱硬化性樹脂でパッケージしたのち
各端子を切断し、製造している。
ドに半導体素子を取付け、半導体素子の外部電極とリー
ドフレームの端子とをそれぞれワイヤで接続し、これを
エボキシ樹脂の如き熱硬化性樹脂でパッケージしたのち
各端子を切断し、製造している。
ところで、最近では電子機器の小形化、薄形化に伴ない
、これに使用する半導体装置も高密度実装するため、薄
くかつ小形の半導体装置の出現が望まれている。このよ
うな要請に答えるべく、ポリイミドフィルムの如きキャ
リアフィルムのデバイスホールに半導体素子を配設し、
この半導体素子の電極とキャリアフィルムのインナーリ
ードに設けた端子とを直接接続し、これに液状の樹脂(
例えばエポキシ樹脂)からなる封止材を印刷あるいはポ
ッティングしてパッケージした方式の半導体装置が使用
されるようになった。
、これに使用する半導体装置も高密度実装するため、薄
くかつ小形の半導体装置の出現が望まれている。このよ
うな要請に答えるべく、ポリイミドフィルムの如きキャ
リアフィルムのデバイスホールに半導体素子を配設し、
この半導体素子の電極とキャリアフィルムのインナーリ
ードに設けた端子とを直接接続し、これに液状の樹脂(
例えばエポキシ樹脂)からなる封止材を印刷あるいはポ
ッティングしてパッケージした方式の半導体装置が使用
されるようになった。
第4図はキャリャフィルムを用いた従来の半導体装置を
説明するための平面図、第5図はそのA一A拡大断面図
である。図において、1は長さ方向に等間隔に、後述の
半導体素子6,6a,6b,・・・の表面積より大きい
面積のデバイスホール2,2a,2b,・・・が設けら
れた厚さ75〜100IIm程度のキャリャフィルムで
ある。3はキャリャフィルム1に設けらたれ銅の如き導
電率の高い厚さ30〜4〇四、幅50〜30〇一程度の
金属箔からなる多数の導電パターン(以下アウターリー
ドという)で、その一部はデバイスホール2内に突出し
てインナーリード3aを形成しており、その先端部には
半導体素子6〜6bの電極と接続する端子4が設けられ
ている。5はキャリャフィルム1を搬送するためのスプ
ロケット穴である。
説明するための平面図、第5図はそのA一A拡大断面図
である。図において、1は長さ方向に等間隔に、後述の
半導体素子6,6a,6b,・・・の表面積より大きい
面積のデバイスホール2,2a,2b,・・・が設けら
れた厚さ75〜100IIm程度のキャリャフィルムで
ある。3はキャリャフィルム1に設けらたれ銅の如き導
電率の高い厚さ30〜4〇四、幅50〜30〇一程度の
金属箔からなる多数の導電パターン(以下アウターリー
ドという)で、その一部はデバイスホール2内に突出し
てインナーリード3aを形成しており、その先端部には
半導体素子6〜6bの電極と接続する端子4が設けられ
ている。5はキャリャフィルム1を搬送するためのスプ
ロケット穴である。
上記のようなキャリャフィルム1のインナーリード3a
を半゜導体素子6の電極にボンディングするには、半導
体素子6をボンディングステージ(図示せず)上に載置
し、半導体素子6に設けた多数の電極と各インナーリー
ド3aの端子4とをそれぞれ整合させる。ついでヒータ
を内蔵したボンディングツール(図示せず)を下降させ
、各インナーリード3aに当接させて圧下し、各インナ
ーリード3aを所定の角度にフォーミングすると共に、
各端子4をそれぞれ電極に融着させ、接続する。ボンデ
ィングが終ったときは半導体素子6の能動面を樹脂等に
より封止し、アウターリード3の基部を切断すれば半導
体装置10の製造が完了する。
を半゜導体素子6の電極にボンディングするには、半導
体素子6をボンディングステージ(図示せず)上に載置
し、半導体素子6に設けた多数の電極と各インナーリー
ド3aの端子4とをそれぞれ整合させる。ついでヒータ
を内蔵したボンディングツール(図示せず)を下降させ
、各インナーリード3aに当接させて圧下し、各インナ
ーリード3aを所定の角度にフォーミングすると共に、
各端子4をそれぞれ電極に融着させ、接続する。ボンデ
ィングが終ったときは半導体素子6の能動面を樹脂等に
より封止し、アウターリード3の基部を切断すれば半導
体装置10の製造が完了する。
上記のような半導体装置10をプリント配線基板に実装
するには、第6図に示すように、プリント配線基板1l
をヒータ8を内蔵した加熱台7上に載置し、下から導電
パターンt2を加熱する。そして、プリント配線基板1
1上に半導体装置10を栽置し、各アウターリード3を
はんだが塗布された導電パターンl2とそれぞれ整合さ
せる。次に、内蔵したヒータl7により加熱されたボン
ディングツール13を下降させて、その先端部14をキ
ャリャフィルム1を介してアウターリード3に当接し、
加熱かつ加圧してはんだを溶融させ、導電パターン12
にアウターリード3を接続する。
するには、第6図に示すように、プリント配線基板1l
をヒータ8を内蔵した加熱台7上に載置し、下から導電
パターンt2を加熱する。そして、プリント配線基板1
1上に半導体装置10を栽置し、各アウターリード3を
はんだが塗布された導電パターンl2とそれぞれ整合さ
せる。次に、内蔵したヒータl7により加熱されたボン
ディングツール13を下降させて、その先端部14をキ
ャリャフィルム1を介してアウターリード3に当接し、
加熱かつ加圧してはんだを溶融させ、導電パターン12
にアウターリード3を接続する。
[発明が解決しようとする課題]
上記のような従来の実装方式では、プリント配線基板1
lの下部から予備加熱(約150℃)しなければならな
いので、装置が大型かつ高価になるばかりでなく、実装
密度を高めるためにプリント配線基板1lの両面に対向
して半導体装置IOを実装することができなかった。
lの下部から予備加熱(約150℃)しなければならな
いので、装置が大型かつ高価になるばかりでなく、実装
密度を高めるためにプリント配線基板1lの両面に対向
して半導体装置IOを実装することができなかった。
また、ボンディングツール13は熱伝導率の低いキャリ
アフィルム1を介してアウターリード3及び導電パター
ンl2を加熱するため、高温(先端部の温度350 〜
400℃)かつ重加圧( 10〜30kg / cd
)で、長時間(冷却を含めて15〜20秒)圧着しなけ
ればならない等の問題があった。なお、圧着時間を短縮
するためには、ボンディングッールl3を更に高温に加
熱することも考えられるが、そうするとキャリャフィル
ム1が溶解するおそれがあるので、350〜400℃が
限度である。
アフィルム1を介してアウターリード3及び導電パター
ンl2を加熱するため、高温(先端部の温度350 〜
400℃)かつ重加圧( 10〜30kg / cd
)で、長時間(冷却を含めて15〜20秒)圧着しなけ
ればならない等の問題があった。なお、圧着時間を短縮
するためには、ボンディングッールl3を更に高温に加
熱することも考えられるが、そうするとキャリャフィル
ム1が溶解するおそれがあるので、350〜400℃が
限度である。
本発明は、上記の課題を解決すべくなされたもので、下
からの予備加熱を必要とせず、プリント配線基板の両面
に対向して半導体装置を実装することができ、しかも軽
加圧かつ短時間で実装を可能とした半導体装置のボンデ
ンイング装置を得ることを目的としたものである。
からの予備加熱を必要とせず、プリント配線基板の両面
に対向して半導体装置を実装することができ、しかも軽
加圧かつ短時間で実装を可能とした半導体装置のボンデ
ンイング装置を得ることを目的としたものである。
[課題を解決するための手段]
本発明に係る半導体装置のボンデンイグ装置は、ボンデ
ィングッールの先端部外周に導電パターンに当接する第
1の当接部を設けると共に、該第lの当接部の内側にア
ウターリード又はキャリアフィルムに当接する第2の当
接部を設けたものである。
ィングッールの先端部外周に導電パターンに当接する第
1の当接部を設けると共に、該第lの当接部の内側にア
ウターリード又はキャリアフィルムに当接する第2の当
接部を設けたものである。
また、ボンデングツールの先端部の中央部に第1の当接
部を設けると共に、該第1の当接部の両側に第2の当接
部を設けたものである。
部を設けると共に、該第1の当接部の両側に第2の当接
部を設けたものである。
[作用]
ヒータを内蔵したボンディングッールを下降させると、
第1の当接部がはんだを塗布した導電パターンに当接し
、第2の当接部がキャリャフィルム又はアウターリード
に当接してそれぞれ加熱す。
第1の当接部がはんだを塗布した導電パターンに当接し
、第2の当接部がキャリャフィルム又はアウターリード
に当接してそれぞれ加熱す。
るついでボンディングツールを加圧すれば、はんだが溶
融してアウターリードは導電パターンに接続される。
融してアウターリードは導電パターンに接続される。
[実施例]
第1図は本発明実施例の縦断面図、第2図はそのボンデ
ィングツールの底面図である。なお、第6図で説明した
従来例と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する
。図において、13aはボンディングツールで、その下
面の外周にはボンディング時にプリント配線基板1lの
導電パターンl2に当接する第1の当接部14aが設け
られており、その内側にはボンディング時にキャリアフ
ィルム1に当接する第1の当接部14aよりdだけ深く
形成された第2の当接部l5が形成されている。
ィングツールの底面図である。なお、第6図で説明した
従来例と同じ部分には同じ符号を付し、説明を省略する
。図において、13aはボンディングツールで、その下
面の外周にはボンディング時にプリント配線基板1lの
導電パターンl2に当接する第1の当接部14aが設け
られており、その内側にはボンディング時にキャリアフ
ィルム1に当接する第1の当接部14aよりdだけ深く
形成された第2の当接部l5が形成されている。
ここに、第2の当接部15の深さdは、キャリャフィル
ム1の厚さをt ,アウターリード3の厚1 さをt2とすれば、d≦tt+t2に設定する。
ム1の厚さをt ,アウターリード3の厚1 さをt2とすれば、d≦tt+t2に設定する。
例えば、t = 100 us St 2 − 40
−とすれば、d1 は140μm又はこれより僅かに浅くする。lBは第2
の当接NL5に続いてボンディングッール13aの中央
部に形成された、半導体装置10との干渉を避けるため
の凹部である。
−とすれば、d1 は140μm又はこれより僅かに浅くする。lBは第2
の当接NL5に続いてボンディングッール13aの中央
部に形成された、半導体装置10との干渉を避けるため
の凹部である。
次に、本発明の作用を説明する。先ず、半導体装置10
をプリント配線基板1l上に載置して、アウターリード
3をそれぞれ導電パターンl2に整合させる。この状態
でヒータl7により加熱(先端部の温度は350〜40
0℃)されたボンディングッール13aを下降させると
、第1の当接部14.aははんだが塗布された導電パタ
ーン12に近接又は当接し、第2の当接部l5はキャリ
ャフィルム1に当接する。
をプリント配線基板1l上に載置して、アウターリード
3をそれぞれ導電パターンl2に整合させる。この状態
でヒータl7により加熱(先端部の温度は350〜40
0℃)されたボンディングッール13aを下降させると
、第1の当接部14.aははんだが塗布された導電パタ
ーン12に近接又は当接し、第2の当接部l5はキャリ
ャフィルム1に当接する。
そしてボンディングツール13aを加圧( 3 kg
/ cd以下)すると、導電パターンl2に塗布したは
んだが溶融し、アウターリード3は短時間(1〜2,5
秒)で導電パターン12に接続される。
/ cd以下)すると、導電パターンl2に塗布したは
んだが溶融し、アウターリード3は短時間(1〜2,5
秒)で導電パターン12に接続される。
また、プリント配線基板l1の両面の対称位置に半導体
装置10.10aを実装する場合は、ボンディング装置
にプリント配線基板1lの反転装置を組合せ、プリント
配線基板11の一方の面に半導体装置(例えば10a)
を装着したのちプリント配線基板11を反転させれば、
他方の面に別の半導体装置10を装着することができる
。さらに、プリント配線基板L1の一方の面(下面)に
半導体装置IOを仮付けすることにより、2台のボンデ
ィングツールを使用して両面同時に半導体装置10.l
ogを装着することも可能であり、あるいは既に装着さ
れている半導体装置の裏側に半導体装置を装着すること
もできる等、高密度実装を行なうことができる。
装置10.10aを実装する場合は、ボンディング装置
にプリント配線基板1lの反転装置を組合せ、プリント
配線基板11の一方の面に半導体装置(例えば10a)
を装着したのちプリント配線基板11を反転させれば、
他方の面に別の半導体装置10を装着することができる
。さらに、プリント配線基板L1の一方の面(下面)に
半導体装置IOを仮付けすることにより、2台のボンデ
ィングツールを使用して両面同時に半導体装置10.l
ogを装着することも可能であり、あるいは既に装着さ
れている半導体装置の裏側に半導体装置を装着すること
もできる等、高密度実装を行なうことができる。
第3図は本発明の別の実施例を示す断面図である。本実
施例においてはボンディングツールtabの底面中央部
に第1の当接部14bを設けると共に、その両側に第2
の当接部15a. 15bを設けたものである。
施例においてはボンディングツールtabの底面中央部
に第1の当接部14bを設けると共に、その両側に第2
の当接部15a. 15bを設けたものである。
上記のように構成した本実施例においては、第3図(a
)に示すように、先ず、ボンディングツール13bによ
り一方の側(図では右側)の導電パターンl2とアウタ
ーリード3とを接続し、次にボンデンイングツール13
bを矢印方向に移動させ、第3図(b)に示すように他
方の側(図では左側)の導電パターン12とアウターリ
ード13とを接続するようにしたもので、これは形状の
異なるパッケージの半導体装置を多数実装する場合に、
特に有効である。
)に示すように、先ず、ボンディングツール13bによ
り一方の側(図では右側)の導電パターンl2とアウタ
ーリード3とを接続し、次にボンデンイングツール13
bを矢印方向に移動させ、第3図(b)に示すように他
方の側(図では左側)の導電パターン12とアウターリ
ード13とを接続するようにしたもので、これは形状の
異なるパッケージの半導体装置を多数実装する場合に、
特に有効である。
上記の実施例では、本発明をキャリャフィルムを使用し
た半導体装置を実装する例について説明したが、リード
フレームを使用した半導体装置など、他の半導体装置を
基板に実装する場合にも実施することができる。
た半導体装置を実装する例について説明したが、リード
フレームを使用した半導体装置など、他の半導体装置を
基板に実装する場合にも実施することができる。
[発明の効果]
以上詳述したように、本発明は1台のボンディングツー
ルで、はんだが塗布された導電パターンとアウターリー
ドとを同時に加熱して接続するようにしたので、次のよ
うな顕著な効果を得ることができる。
ルで、はんだが塗布された導電パターンとアウターリー
ドとを同時に加熱して接続するようにしたので、次のよ
うな顕著な効果を得ることができる。
(1)プリント配線基板を予熱するための加熱台が不要
であり、設備を簡素化することができる。
であり、設備を簡素化することができる。
また、プリント配線基板の両面に対向して半導体装置を
装着することもできるので高密度実装が可能となる。
装着することもできるので高密度実装が可能となる。
(2)ボンディングッールの加圧力を従来のl/3以下
に低減でき、ボンディング時間も従来のl/6以下にで
きるので、生産性を大福に向上させることができる。
に低減でき、ボンディング時間も従来のl/6以下にで
きるので、生産性を大福に向上させることができる。
第1図は本発明実施例の縦断面図、第2図はそのボンデ
ィングツールの底面図、第3図(a) . (b)は本
発明の他の実施例の説明図、第4図はキャリアフィルム
を使用した半導体装置の説明図、第5図はそのA−A断
面図、第6図は従来のボンディング方式を示す断面図で
ある。 1:キャリャフィルム、3:アウターリード、3a:イ
ンナーリード、6:半導体素子、10:半導体装置、1
1:プリント配線基板、l2:導電パターン、13a.
l3b :ボンディングツール、14a.l4b:第1
の当接部、15.l5a.L5b :第2の当接部、L
7:ヒータ。
ィングツールの底面図、第3図(a) . (b)は本
発明の他の実施例の説明図、第4図はキャリアフィルム
を使用した半導体装置の説明図、第5図はそのA−A断
面図、第6図は従来のボンディング方式を示す断面図で
ある。 1:キャリャフィルム、3:アウターリード、3a:イ
ンナーリード、6:半導体素子、10:半導体装置、1
1:プリント配線基板、l2:導電パターン、13a.
l3b :ボンディングツール、14a.l4b:第1
の当接部、15.l5a.L5b :第2の当接部、L
7:ヒータ。
Claims (2)
- (1)半導体装置のアウターリードをボンディングツー
ルにより基板に設けた導電パターンに接続する装置にお
いて、 前記ボンディングツールの先端部に前記導電パターンに
当接する第1の当接部を設けると共に、該第1の当接部
の内側に前記アウターリード又はキャリアフィルムに当
接する第2の当接部を設けたことを特徴とする半導体装
置のボンディング装置。 - (2)ボンディングツールの先端部の中央部に第1の当
接部を設けると共に、該第1の当接部の両側に第2の当
接部を設けたことを特徴とする請求項(1)記載の半導
体装置のボンディング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1228206A JP2803211B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | 半導体装置のボンディング方法及びボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1228206A JP2803211B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | 半導体装置のボンディング方法及びボンディング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0391990A true JPH0391990A (ja) | 1991-04-17 |
JP2803211B2 JP2803211B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=16872858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1228206A Expired - Fee Related JP2803211B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | 半導体装置のボンディング方法及びボンディング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2803211B2 (ja) |
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JP2007508204A (ja) * | 2003-10-10 | 2007-04-05 | チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド | ビッグバッグを空にするための方法及びアレンジメント |
US9120195B2 (en) | 2009-02-20 | 2015-09-01 | Diversified Machine, Inc. | Wheel assembly and method for making same |
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-
1989
- 1989-09-05 JP JP1228206A patent/JP2803211B2/ja not_active Expired - Fee Related
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