JPH05259220A - ボンディングツ−ル - Google Patents
ボンディングツ−ルInfo
- Publication number
- JPH05259220A JPH05259220A JP4051481A JP5148192A JPH05259220A JP H05259220 A JPH05259220 A JP H05259220A JP 4051481 A JP4051481 A JP 4051481A JP 5148192 A JP5148192 A JP 5148192A JP H05259220 A JPH05259220 A JP H05259220A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding tool
- lead
- laser
- bonding
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/79—Apparatus for Tape Automated Bonding [TAB]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 このボンディングツ−ル１５は、光導波路を
構成する中実透明部材で形成され、レ−ザ光Ｌが入射す
る入射面１５ａと、上記レ−ザ光Ｌを出射すると共にリ
−ド３を電極パッド５に加圧する加圧面１５ｂとを具備
するものである。 【効果】 このような構成によれば、加工が容易でレ−
ザエネルギのロスが少なくかつ接合不良を低減すること
ができるボンディングツ−ルを得ることができる。
構成する中実透明部材で形成され、レ−ザ光Ｌが入射す
る入射面１５ａと、上記レ−ザ光Ｌを出射すると共にリ
−ド３を電極パッド５に加圧する加圧面１５ｂとを具備
するものである。 【効果】 このような構成によれば、加工が容易でレ−
ザエネルギのロスが少なくかつ接合不良を低減すること
ができるボンディングツ−ルを得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、リ−ドと電
極パッドとを一組づつ個別に接合するシングルポイント
ボンディング用のボンディングツ−ルに関する。
極パッドとを一組づつ個別に接合するシングルポイント
ボンディング用のボンディングツ−ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体装置の製造工程には、半
導体チップの表面に形成された電極に、リ−ドフレ−ム
から突出したリ−ドをボンディング（接続）する工程が
ある。このボンディングの方法として、近年の半導体チ
ップの多端子狭ピッチ化に対応するシングルポイントボ
ンディング方法がある。
導体チップの表面に形成された電極に、リ−ドフレ−ム
から突出したリ−ドをボンディング（接続）する工程が
ある。このボンディングの方法として、近年の半導体チ
ップの多端子狭ピッチ化に対応するシングルポイントボ
ンディング方法がある。
【０００３】このシングルポイントボンディング方法
は、図３に示すように、針状のボンディングツ−ル（キ
ャピラリ）１を用い、このボンディングツ−ル１の下端
面で例えばフィルムキャリア２のデバイスホ−ル２ａ内
に突出したリ−ド３と上記半導体チップ４の電極パッド
５とを一組づつ個別に接合していくものである。
は、図３に示すように、針状のボンディングツ−ル（キ
ャピラリ）１を用い、このボンディングツ−ル１の下端
面で例えばフィルムキャリア２のデバイスホ−ル２ａ内
に突出したリ−ド３と上記半導体チップ４の電極パッド
５とを一組づつ個別に接合していくものである。
【０００４】このシングルポイントボンディング方法に
は、上記ボンディングツ−ル１で上記リ−ド３を加圧す
ると共に上記半導体チップ４を所定の温度で熱すること
により行う熱圧着方式および上記ボンディングツ−ル１
を超音波振動させ超音波エネルギ印加することを併用す
る超音波併用熱圧着方式とがある。
は、上記ボンディングツ−ル１で上記リ−ド３を加圧す
ると共に上記半導体チップ４を所定の温度で熱すること
により行う熱圧着方式および上記ボンディングツ−ル１
を超音波振動させ超音波エネルギ印加することを併用す
る超音波併用熱圧着方式とがある。
【０００５】上記超音波併用熱圧着方式によれば、上記
半導体チップ４の加熱温度を上記熱圧着方式に比べて低
くすることができるので、半導体チップ４の高品質化に
有効に対応することができる。
半導体チップ４の加熱温度を上記熱圧着方式に比べて低
くすることができるので、半導体チップ４の高品質化に
有効に対応することができる。
【０００６】一方、上記半導体チップ４の加熱温度をさ
らに低くする手段として、上記リ−ド３と電極パッド５
の接合部Ａのみにレ−ザ光を照射してこのレ−ザエネル
ギにより上記接合部Ａを個別に加熱する方法がある。
らに低くする手段として、上記リ−ド３と電極パッド５
の接合部Ａのみにレ−ザ光を照射してこのレ−ザエネル
ギにより上記接合部Ａを個別に加熱する方法がある。
【０００７】このように、上記ボンディングにレ−ザエ
ネルギを利用するシングルポイントボンディング方法と
しては特開昭５８−１９７８３４や特公平１−５６５２
７に示されたものがある。
ネルギを利用するシングルポイントボンディング方法と
しては特開昭５８−１９７８３４や特公平１−５６５２
７に示されたものがある。
【０００８】特開昭５８−１９７８３４に開示された発
明は、図２（ａ）に示すように、中空体をなすボンディ
ングツ−ル１ａを有し、このボンディングツ−ル１ａ内
に光ファイバ７を挿入すると共に、上記ボンディングツ
−ル１ａの先端に上記光ファイバ７の先端と接続された
ルビ−などのレ−ザ透過体からなる圧接片８を嵌挿した
ものである。
明は、図２（ａ）に示すように、中空体をなすボンディ
ングツ−ル１ａを有し、このボンディングツ−ル１ａ内
に光ファイバ７を挿入すると共に、上記ボンディングツ
−ル１ａの先端に上記光ファイバ７の先端と接続された
ルビ−などのレ−ザ透過体からなる圧接片８を嵌挿した
ものである。
【０００９】上記光ファイバ７は図示しないレ−ザ発振
器に接続され、このレ−ザ発振器が作動することで、レ
−ザビ−ムが光ファイバ７および圧接片８を通して接合
部Ａに照射され、このレ−ザエネルギと熱エネルギおよ
びこのボンディングツ−ル１ａの加圧力によってボンデ
ィングが行われる。
器に接続され、このレ−ザ発振器が作動することで、レ
−ザビ−ムが光ファイバ７および圧接片８を通して接合
部Ａに照射され、このレ−ザエネルギと熱エネルギおよ
びこのボンディングツ−ル１ａの加圧力によってボンデ
ィングが行われる。
【００１０】また特公平１−５６５２７には、図２
（ｂ）に示すように、上端側から下端側へ向かって次第
に小径となる貫通孔９を有するボンディングツ−ル１ｂ
が示されている。
（ｂ）に示すように、上端側から下端側へ向かって次第
に小径となる貫通孔９を有するボンディングツ−ル１ｂ
が示されている。
【００１１】このボンディングツ−ル１ｂの上方には図
示しないレ−ザ発振器が設けられ、このレ−ザ発振器か
ら発せられたレ−ザ光Ｌは上記ボンディングツ−ル１ｂ
の上端開口からこのボンディングツ−ル１ｂの貫通孔９
内に入射し、このレ−ザ光は上記貫通孔９内を伝播して
下端開口１０から上記接合部Ａに照射される。このこと
で上記接合部の温度は高められ、このレ−ザエネルギに
よってボンディングが行われる。
示しないレ−ザ発振器が設けられ、このレ−ザ発振器か
ら発せられたレ−ザ光Ｌは上記ボンディングツ−ル１ｂ
の上端開口からこのボンディングツ−ル１ｂの貫通孔９
内に入射し、このレ−ザ光は上記貫通孔９内を伝播して
下端開口１０から上記接合部Ａに照射される。このこと
で上記接合部の温度は高められ、このレ−ザエネルギに
よってボンディングが行われる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、半導
体素子の電極は一辺が１００μｍ程度の大きさである。
体素子の電極は一辺が１００μｍ程度の大きさである。
【００１３】このため、図２（ａ）に示すボンディング
ツ−ル１ａにおいては、本体、光ファイバ７および圧接
片８の３つの部品を微細に加工して高精度に組み立てる
必要がある。しかし、このように部品を小さく構成し組
み立てることは極めて困難である。
ツ−ル１ａにおいては、本体、光ファイバ７および圧接
片８の３つの部品を微細に加工して高精度に組み立てる
必要がある。しかし、このように部品を小さく構成し組
み立てることは極めて困難である。
【００１４】さらに、接合部を通常１５０〜３００度に
加熱する必要があり、また接合時には衝撃加重が加わる
のでボンディングツ−ル１ａの組み立て体が破損しやす
いという問題がある。ボンディングツ−ル１ａに超音波
を印加して超音波併用熱圧着する場合は、ボンディング
ツ−ル１ａと圧接片８の接合面で超音波エネルギのロス
があり、また光ファイバ７によって超音波振動が妨げら
れ易いので接合（強度）不良を起こすおそれがある。
加熱する必要があり、また接合時には衝撃加重が加わる
のでボンディングツ−ル１ａの組み立て体が破損しやす
いという問題がある。ボンディングツ−ル１ａに超音波
を印加して超音波併用熱圧着する場合は、ボンディング
ツ−ル１ａと圧接片８の接合面で超音波エネルギのロス
があり、また光ファイバ７によって超音波振動が妨げら
れ易いので接合（強度）不良を起こすおそれがある。
【００１５】また図２（ｂ）に示すボンディングツ−ル
１ｂでは、レ−ザビ−ムＬを接合部に効率良く導くには
上記下端開口１０の高精度な微細穴加工を要するので加
工上の問題がある。さらに接合部からの塵埃等で下端開
口１０が詰まり、接合部に効率良くエネルギが伝わらず
接合不良を起こす恐れがある。
１ｂでは、レ−ザビ−ムＬを接合部に効率良く導くには
上記下端開口１０の高精度な微細穴加工を要するので加
工上の問題がある。さらに接合部からの塵埃等で下端開
口１０が詰まり、接合部に効率良くエネルギが伝わらず
接合不良を起こす恐れがある。
【００１６】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、比較的加工が容易でレ−ザエネルギのロスが
少なくかつ接合不良を低減することができるボンディン
グツ−ルを提供することを目的とするものである。
たもので、比較的加工が容易でレ−ザエネルギのロスが
少なくかつ接合不良を低減することができるボンディン
グツ−ルを提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明は、光導波路を
構成する中実透明部材で形成され、レ−ザ光が入射する
入射面と、上記レ−ザ光が出射すると共に被ボンディン
グ部材を加圧する加圧面とを具備することを特徴とする
ものである。
構成する中実透明部材で形成され、レ−ザ光が入射する
入射面と、上記レ−ザ光が出射すると共に被ボンディン
グ部材を加圧する加圧面とを具備することを特徴とする
ものである。
【００１８】
【作用】このような構成によれば、加圧面で上記被ボン
ディング部材を加圧できるとともに、レ−ザ光で上記被
ボンディング部材を加熱することができる。
ディング部材を加圧できるとともに、レ−ザ光で上記被
ボンディング部材を加熱することができる。
【００１９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１を参照して
説明する。
説明する。
【００２０】この発明のボンディングツ−ル１５は素材
として、ガラス、サファイア、ルビ−、ダイアモンドな
どのように硬度が高く透明で耐熱性が良い材料を用い、
上端面をレ−ザ光Ｌが導入される入射面１５ａ、下端面
を出射面およびリ−ド５を加圧する加圧面１５ｂとして
構成した針状の部材（キャピラリ）である。
として、ガラス、サファイア、ルビ−、ダイアモンドな
どのように硬度が高く透明で耐熱性が良い材料を用い、
上端面をレ−ザ光Ｌが導入される入射面１５ａ、下端面
を出射面およびリ−ド５を加圧する加圧面１５ｂとして
構成した針状の部材（キャピラリ）である。
【００２１】このボンディングツ−ル１５は、上端部を
超音波ホ−ン１６の先端部によって保持されている。そ
して、この超音波ホ−ン１６は図示しない超音波発振源
に接続されている。次に、このボンディングツ−ル１５
を用いてインナ−リ−ドボンディングを行う動作につい
て説明する。
超音波ホ−ン１６の先端部によって保持されている。そ
して、この超音波ホ−ン１６は図示しない超音波発振源
に接続されている。次に、このボンディングツ−ル１５
を用いてインナ−リ−ドボンディングを行う動作につい
て説明する。
【００２２】まず、上記半導体チップ４は各電極パッド
５を上記フレ−ム２のリ−ド３の先端部に位置決めさ
れ、上記リ−ド３の下端面に当接される（図３を引用し
て示す）。ついで上記ボンディングツ−ル１５は、加圧
面１５ｂを上記リ−ド３の上方に対向させて位置決めさ
れた後、下降駆動され、上記リ−ド３を上記電極パッド
５の方向に押圧する。このとき上記半導体チップ４は所
定の温度に加熱されている。
５を上記フレ−ム２のリ−ド３の先端部に位置決めさ
れ、上記リ−ド３の下端面に当接される（図３を引用し
て示す）。ついで上記ボンディングツ−ル１５は、加圧
面１５ｂを上記リ−ド３の上方に対向させて位置決めさ
れた後、下降駆動され、上記リ−ド３を上記電極パッド
５の方向に押圧する。このとき上記半導体チップ４は所
定の温度に加熱されている。
【００２３】ついで、上記図示しないレ−ザ発振器が作
動し、上記ボンディングツ−ル１５の入射面１５ａにレ
−ザ光Ｌを照射する。このとき、このボンディングツ−
ル１５は全体でレ−ザ光Ｌの光導波路を構成し、レ−ザ
光Ｌを加圧面１５ｂに有効に導く。
動し、上記ボンディングツ−ル１５の入射面１５ａにレ
−ザ光Ｌを照射する。このとき、このボンディングツ−
ル１５は全体でレ−ザ光Ｌの光導波路を構成し、レ−ザ
光Ｌを加圧面１５ｂに有効に導く。
【００２４】すなわち、上記ボンディングツ−ル１５に
導入された上記レ−ザ光Ｌの一部Ｌ1 は下端面１５ｂに
向けて直進し、一部Ｌ2 はボンディングツ−ル１５と外
気との境界面で反射を繰り返しながら上記下端面１５ｂ
に到達する、上記接合部（リ−ド）に照射されたレ−ザ
光Ｌは熱に変換され上記リ−ド３および電極パッド５の
温度が上昇する。
導入された上記レ−ザ光Ｌの一部Ｌ1 は下端面１５ｂに
向けて直進し、一部Ｌ2 はボンディングツ−ル１５と外
気との境界面で反射を繰り返しながら上記下端面１５ｂ
に到達する、上記接合部（リ−ド）に照射されたレ−ザ
光Ｌは熱に変換され上記リ−ド３および電極パッド５の
温度が上昇する。
【００２５】そして、これとともに、図示しない超音波
発振源が作動する。このことによって、超音波ホ−ン１
６およびボンディングツ−ル１５を介して上記リ−ド３
に超音波振動が印加される。この超音波エネルギによっ
て上記リ−ド３および電極パッド５は加熱される。した
がって、上記リ−ド３と電極パッド５は、熱エネルギ、
レ−ザエネルギおよび超音波エネルギによって加熱され
接合される。
発振源が作動する。このことによって、超音波ホ−ン１
６およびボンディングツ−ル１５を介して上記リ−ド３
に超音波振動が印加される。この超音波エネルギによっ
て上記リ−ド３および電極パッド５は加熱される。した
がって、上記リ−ド３と電極パッド５は、熱エネルギ、
レ−ザエネルギおよび超音波エネルギによって加熱され
接合される。
【００２６】このような構成によれば、このボンディン
グツ−ル１５は、中実円柱状であるから高精度な微細穴
加工の必要がなく、加工が容易である。また透明高硬度
素材で形成された単一部品だから入射面１５ａから加圧
面１５ｂまでレ−ザ光Ｌを効率良く導くことができる。
さらに、単一部品だから超音波のロスが少なく、安定し
た接合を行うことができる。さらに円柱状を成している
ので塵埃などにより下端開口が詰まって接合不良を起こ
す問題がなくなる。
グツ−ル１５は、中実円柱状であるから高精度な微細穴
加工の必要がなく、加工が容易である。また透明高硬度
素材で形成された単一部品だから入射面１５ａから加圧
面１５ｂまでレ−ザ光Ｌを効率良く導くことができる。
さらに、単一部品だから超音波のロスが少なく、安定し
た接合を行うことができる。さらに円柱状を成している
ので塵埃などにより下端開口が詰まって接合不良を起こ
す問題がなくなる。
【００２７】なお、この発明は上記一実施例に限定され
るものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変
形可能である。例えば、上記ボンディングツ−ル１５の
外面にに上記レ−ザ光Ｌの内面側への反射率が高くなる
ようなコ−ティング（例えば鏡面処理）をすればより効
率良く加圧面１５ｂにレ−ザ光Ｌを伝えることができ
る。また、上記加圧面１５ｂは必ずしも平坦でなくとも
良い。加圧面１５ｂを凹凸にすれば超音波振動を接合部
Ａにより効率良く伝達することができる。
るものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変
形可能である。例えば、上記ボンディングツ−ル１５の
外面にに上記レ−ザ光Ｌの内面側への反射率が高くなる
ようなコ−ティング（例えば鏡面処理）をすればより効
率良く加圧面１５ｂにレ−ザ光Ｌを伝えることができ
る。また、上記加圧面１５ｂは必ずしも平坦でなくとも
良い。加圧面１５ｂを凹凸にすれば超音波振動を接合部
Ａにより効率良く伝達することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、この発明は、光導波
路を構成する透明部材で形成され、レ−ザ光が入射する
入射面と、上記レ−ザ光が出射すると共に被ボンディン
グ部材を加圧する加圧面とを具備するものである。この
ような構成によれば、比較的加工が容易でレ−ザエネル
ギのロスが少なくかつ接合不良を低減することができ
る。
路を構成する透明部材で形成され、レ−ザ光が入射する
入射面と、上記レ−ザ光が出射すると共に被ボンディン
グ部材を加圧する加圧面とを具備するものである。この
ような構成によれば、比較的加工が容易でレ−ザエネル
ギのロスが少なくかつ接合不良を低減することができ
る。
【図１】この発明の一実施例を示す概略構成図。
【図２】（ａ）、（ｂ）は従来例を示す概略構成図。
【図３】同じく従来例を示す概略構成図。
３…被ボンディング部材、１５…ボンディングツ−ル、
１６…超音波ホ−ン、Ｌ…レ−ザ光、Ａ…接合部。
１６…超音波ホ−ン、Ｌ…レ−ザ光、Ａ…接合部。
Claims (1)
- 【請求項１】 光導波路を構成する中実透明部材で形成
され、レ−ザ光が入射する入射面と、上記レ−ザ光が出
射すると共に被ボンディング部材を加圧する加圧面とを
具備することを特徴とするボンディングツ−ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051481A JPH05259220A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ボンディングツ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051481A JPH05259220A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ボンディングツ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259220A true JPH05259220A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12888154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051481A Pending JPH05259220A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ボンディングツ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259220A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07201915A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | Ｔａｂリードの接合方法及び接合装置 |
| US6713714B1 (en) | 1999-01-18 | 2004-03-30 | Pac Tech-Packaging Technologies Gmbh | Method and device for thermally connecting the contact surfaces of two substrates |
| DE102008051853A1 (de) * | 2008-10-17 | 2010-04-29 | Pac Tech-Packaging Technologies Gmbh | Vorrichtung zur Platzierung und Kontaktierung von Prüfkontakten |
| WO2019096346A1 (de) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | Hesse Gmbh | Bondwerkzeug und herstellverfahren für ein bondwerkzeug |
| WO2021047737A1 (de) | 2019-09-11 | 2021-03-18 | Hesse Gmbh | Ultraschallwerkzeug und ultraschallverbindungsvorrichtung hierfür |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4051481A patent/JPH05259220A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07201915A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | Ｔａｂリードの接合方法及び接合装置 |
| US6713714B1 (en) | 1999-01-18 | 2004-03-30 | Pac Tech-Packaging Technologies Gmbh | Method and device for thermally connecting the contact surfaces of two substrates |
| DE102008051853A1 (de) * | 2008-10-17 | 2010-04-29 | Pac Tech-Packaging Technologies Gmbh | Vorrichtung zur Platzierung und Kontaktierung von Prüfkontakten |
| DE102008051853B4 (de) * | 2008-10-17 | 2010-07-15 | Pac Tech-Packaging Technologies Gmbh | Vorrichtung zur Platzierung und Kontaktierung von Prüfkontakten |
| WO2019096346A1 (de) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | Hesse Gmbh | Bondwerkzeug und herstellverfahren für ein bondwerkzeug |
| CN111405958A (zh) * | 2017-11-20 | 2020-07-10 | 黑塞有限公司 | 接合工具以及用于接合工具的制造方法 |
| WO2021047737A1 (de) | 2019-09-11 | 2021-03-18 | Hesse Gmbh | Ultraschallwerkzeug und ultraschallverbindungsvorrichtung hierfür |
| WO2021047738A1 (de) | 2019-09-11 | 2021-03-18 | Hesse Gmbh | Ultraschallwerkzeug und ultraschallverbindungsvorrichtung hiermit |
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