JPH04287939A - ボンディング・ツール - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体チップなどのバ
ンプ（突起電極）にリードを熱圧着する工程で用いられ
るボンディング・ツールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４はテープ・オートメーテッド・ボン
ディング（ＴＡＢ）法によって実装された半導体チップ
の斜視図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である
。図において、１は能動機能を持つ半導体チップであり
、テープを切欠いて形成した窓（ともに図示せず）の箇
所に配置されている。２は半導体チップ１上に設けられ
たバンプ、３はバンプ２と電気的および機械的に接続さ
れたリードであり、上記テープ上から延長して設けられ
ている。

【０００３】図６は従来のボンディング・ツールを示す
側面図であり、４はリード３を押圧する先端部、５は図
示しないヒータを収納するシャンク部で、先端部４がそ
のヒータによって加熱される。６はこのヒータをセット
するためのヒータ差込穴、７はボンディング装置に取り
付けるための軸部である。

【０００４】次にバンプ２とリード３とを接合する方法
について説明する。図７はインナーリードボンディング
と称するバンプとリードの接合工程を示す側面図であり
、まず、同図（ａ）のようにリード３の端部の下に丁度
バンプがくるように位置合わせする。次に５００℃前後
に加熱したボンディング・ツールの先端部４を一定時間
、一定圧力でリード３へ同図（ｂ）のように押圧すると
リード３がバンプ２へ押し付けられ、同図（ｃ）に示す
ように両者は互いに熱圧着される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のボンディング・
ツールは以上のように構成されているので、図８（ａ）
に示すように先端部４の押圧面８が反っている場合や、
同図（ｂ）のようにバンプ２の高さが不揃い、あるいは
リード３の厚さが不揃いの場合に、接合すべきバンプ２
とリード３のうちの一部のものに対して押圧力を加える
ことができず、満足な接合が得られない。このような場
合は半導体チップ１の入出力が正常に行われず不良品と
なるなどの問題点があった。この発明は上記のような問
題点を解消するためになされたもので、バンプ高さやリ
ード厚さに不揃いがあるなどの場合でも満足な接合が得
られるボンディング・ツールを得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るボンディ
ング・ツールは、リードを押圧する複数の押圧片、およ
び、これらの押圧片とシャンク部との間に介在する弾性
体で先端部を構成したものである。

【０００７】

【作用】この発明におけるボンディング・ツールは、バ
ンプ高さやリード厚さに不揃いがあるなどの場合でも、
弾性体を介してそれぞれのリードに対して互いに別個の
押圧片から押圧力を加えることができる。

【０００８】

【実施例】図１はこの発明の一実施例によるボンディン
グ・ツールを概略的に示す断面図であり、図において、
６，７は図６の場合と同様であるので説明を省略する。 ９は先端部、１０はタングステン・カーバイド等の超硬
かつ良熱伝導材で作られた押圧片としての直径５０μｍ
以下の短いワイヤ、１１はばね状の弾性体であり、ワイ
ヤ１０と弾性体１１で先端部９を構成している。

【０００９】１２は加熱用のヒータ（図示せず）を内蔵
し、先端部９へ押圧力を伝えるシャンク部であり、その
外縁部１３を図において下方へ延長させることにより窪
み１４を形成している。多数のワイヤ１０を窪み１４の
中に収納するとともに、各ワイヤ１０と窪み１４の底部
１５との間に弾性体１１を介在させ、この弾性体１１を
介してシャンク部１２でワイヤ１０を支持している。

【００１０】次に動作について説明する。図２は図１の
ボンディング・ツールの動作を示す説明図であり、バン
プ２の高さが不揃いである場合について示す。バンプ２
の直径およびリード３の幅は５０μｍ以上であるとする
。 図において下向きの押圧力がシャンク部１２から弾性体
１１を介してワイヤ１０へ伝えられる。ワイヤ１０によ
りリード３がバンプ２上へ押圧されるが、バンプ２の高
さが不揃いであるので、リード３の高さ位置も不揃いに
なる。しかし、リード３を押圧する先端部９が多数のワ
イヤ１０で構成されていて、ワイヤ１０同士は、図にお
いて上下方向に互いにずれることができ、また、各ワイ
ヤ１０への押圧力は弾性体１１を介して伝えられるので
、それぞれのリード３をバンプ２と熱圧着するに適した
圧力で押圧することができる。リード３厚さが不揃いの
場合なども同様に動作する。

【００１１】なお、ワイヤ１０は摩耗で寿命が短くなら
ないよう超硬材を用いるのが良い。また、この実施例の
ようにシャンク部１２からワイヤ１０を加熱する場合は
、その間にある弾性体も良熱伝導材を用いるのが好まし
い。さらに、ワイヤ１０の直径を５０μｍ以下にしたの
は、それぞれのリード３を別々に適切に押圧できるよう
にするためであって、バンプの直径やリード幅、あるい
はバンプ２相互間の間隔などを勘案して、それらよりも
寸法が小さくなるようにワイヤ１０の直径を選定すれば
よい。

【００１２】図３はこの発明の他の実施例によるボンデ
ィング・ツールを示す断面図であり、１１はゴム状の弾
性体である。弾性体１１自体は一体的に形成されていて
、その一つの面で多数のワイヤ１０とつながっている。 この実施例においても、弾性体１１を介して伝えられる
押圧力により、それぞれのリード３が互いに別個のワイ
ヤ１０で押圧されるので図１の場合と同様の効果がある
。

【００１３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、複数の
押圧片、および、これらの押圧片とシャンク部との間に
介在する弾性体で先端部を構成したので、弾性体を介し
てそれぞれのリードに互いに別個の押圧片から押圧力を
加えることができる。したがって、バンプ高さの不揃い
のためにリードの高さ位置が不揃いになるなどの場合で
も、各リードに適切な押圧力を加えることができ、リー
ドとバンプとの満足な接合が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるボンディング・ツー
ルを示す断面図である。

【図２】図１のボンディング・ツールの動作を示す説明
図である。

【図３】この発明の他の実施例によるボンディング・ツ
ールを示す断面図である。

【図４】実装された半導体チップの斜視図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

【図６】従来のボンディング・ツールを示す側面図であ
る。

【図７】バンプとリードの接合工程を示す側面図である
。

【図８】従来のボンディング・ツールによる接合の問題
点を説明するための接合部分の断面図である。

【符号の説明】

２　　バンプ ３　　リード ９　　先端部 １０　　ワイヤ １１　　弾性体 １２　　シャンク部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　加熱された先端部でリードをバンプへ
   押圧して両者を互いに熱圧着するボンディング・ツール
   において、良熱伝導材から成り、上記リードを押圧する
   複数の押圧片、および、この押圧片を支持して押圧力を
   伝えるシャンク部と上記押圧片との間に介在する弾性体
   で上記先端部を構成したことを特徴とするボンディング
   ・ツール。