JPH04151844A - Outer lead bonding equipment - Google Patents
Outer lead bonding equipmentInfo
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-
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、多ピンのフィルムキャリア半導体装置を実装
基板に実装する際に、実装基板のパッドとフィルムキャ
リア半導体装置のアウターリードとを接合させるアウタ
ーリードボンディング装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is directed to bonding pads of the mounting board and outer leads of the film carrier semiconductor device when mounting a multi-pin film carrier semiconductor device on a mounting board. The present invention relates to an outer lead bonding device.
従来、フィルムキャリア半導体装置のボンディング、す
なわちＴ Ａ Ｂ （Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
１３ｏｒｄｉｎｇ）方式によるインナーリードボンディ
ング（以下ＩＬＢ）は次のように行われる。まず、スプ
ロケットホール及びデバイスホールを持ったポリイミド
（ＰＩ）やポリエステル（ＰＥＴ）、ガラスエポキシ等
の絶縁フィルムをベースフィルムとし、このベースフィ
ルム上に接着剤を介して金属箔を接着し、この金属箔を
ホトエツチング等により所望の形状のリードと電気選別
用のパッドとを形成し、このリードとＩＣチップの電極
端子上にあらかじめ設けた金属突起物であるバンプとを
熱圧着法、又は共晶法によりＩＬＢを行い、フィルムキ
ャリアテープの状態で電気選別やＢＴ試験を実施し、次
に、リードを所望の長さに切断する。このときリードの
数が多い多ピンの場合は、リードのアウターリードホン
デイグ方法のばらけを防止するため、フィルムキャリア
テープを構成しているポリイミド等の絶縁フィルムをア
ウターリードの外端に残すに残す方法が使用されること
が多い。Conventionally, bonding of film carrier semiconductor devices, that is, T A B (Tape Automated
Inner lead bonding (hereinafter referred to as ILB) using the 13ording method is performed as follows. First, an insulating film such as polyimide (PI), polyester (PET), glass epoxy, etc., which has sprocket holes and device holes is used as a base film, and a metal foil is bonded onto this base film via an adhesive. A lead of a desired shape and a pad for electrical selection are formed by photo-etching, etc., and the lead and a bump, which is a metal protrusion previously provided on the electrode terminal of the IC chip, are bonded by thermocompression bonding or eutectic method. ILB is performed, electrical screening and BT test are performed in the film carrier tape state, and then the leads are cut to a desired length. At this time, in the case of a multi-pin device with a large number of leads, in order to prevent the leads from coming apart when connecting the outer leads, leave the insulating film such as polyimide that makes up the film carrier tape on the outer end of the outer lead. The leaving method is often used.
また信頼性向上及び機械的保護の為、樹脂をボッティン
グして樹脂封止を行う場合もある。Furthermore, in order to improve reliability and mechanical protection, resin sealing may be performed by botting the resin.
また、例えばプリント基板、セラミック基板や−Ｒのリ
ードフレーム上にこのフィルムキャリア半導体装置を実
装する場合は、まず、実装基板のボンディングパッドに
フィルムキャリア半導体装置のアウターリードとを接合
するために、アウターリードボンディング（以下０ＬＢ
）を行う。このフィルムキャリア半導体装置のアウター
リードポンデイグは、リードの数と無関係に一度で同時
に可能であるためホンディングツ−ルが速いこと、また
ボンディング等の組立工程と電気選別工程の作業の自動
化が容易で量産性が優れている等の利点を有している。In addition, when mounting this film carrier semiconductor device on a printed circuit board, a ceramic board, or a -R lead frame, first, the outer leads of the film carrier semiconductor device are bonded to the bonding pads of the mounting board. Lead bonding (hereinafter referred to as 0LB)
)I do. Outer lead bonding of this film carrier semiconductor device can be done at the same time regardless of the number of leads, so the bonding tool is fast, and assembly processes such as bonding and electrical selection processes can be automated easily, making mass production possible. It has advantages such as excellent properties.
一方、このアウターリードホンデイグ方法には、熱圧着
法とりフロー法とがある。熱圧着法は加熱ツールを用い
、リードを押圧しなからＯＬ Ｂする方法である。一方
リフロー法はＯＬＢパッド上に半田ペーストをスクリー
ン印刷等で塗布し半導体パッケージを接着剤で固定して
リフロー炉の中で半田ペーストを溶かしてリードとＯＬ
Ｂパッドを半田付するという方法である。上記のような
２種類の実装方法のうち、一般には熱圧着法が用いられ
る場合が多い。これはリフ−ロー法の場合、ＯＬＢリー
ドがテープの反りより浮き、リードとＯＬＢパッドの間
隔がおいてしまい、うまく半田付けされないという欠点
があるからである。On the other hand, this outer lead testing method includes a thermocompression bonding method and a flow method. The thermocompression bonding method uses a heating tool to press the lead and then OLB it. On the other hand, in the reflow method, solder paste is applied onto the OLB pad by screen printing, etc., the semiconductor package is fixed with adhesive, and the solder paste is melted in a reflow oven to connect the leads and OL.
This method involves soldering the B pad. Of the above two types of mounting methods, thermocompression bonding is generally used in many cases. This is because the reflow method has the drawback that the OLB lead floats above the warp of the tape, creating a gap between the lead and the OLB pad, making it difficult to solder properly.
また多ピンになると半導体装置が大きくなる事からテー
プの反りになるリードの浮きが顕著となる。また、実装
形態としては、ＩＣチップ表面が基板に対面している状
態でＯＬＢするフェイスタウンとその逆であるフェイス
アップとがある。Furthermore, as the number of pins increases, the semiconductor device becomes larger, and therefore the floating of the leads, which causes the tape to warp, becomes noticeable. Further, as mounting formats, there are face-down, in which OLB is carried out with the surface of the IC chip facing the substrate, and face-up, which is the opposite.
第２図は従来のアウターリードボンディング装置の一例
を説明するためのフィルムキャリア半導体装置及び実装
基板を含むホンディングツールを示す図である。このよ
うな熱圧着法により、アウターリードと○ＬＢパッドを
接続るＯＬＢについて第２図に基づいて説明する。まず
、アウターリード３を所望の長さに切断し、リード成形
され、チップ移送した後、フィルムキャリア半導体装置
を実装基板５に載置する。次にボンディングパッド６と
アウターリード３はパターン認識等の方法により位置合
せし、熱と荷重を負荷されたボンディングツール４によ
る一度の熱圧着により全てのアウターリード３とボンデ
ィングパッド６とを同時に接続する。FIG. 2 is a diagram showing a bonding tool including a film carrier semiconductor device and a mounting board for explaining an example of a conventional outer lead bonding device. An OLB that connects the outer lead and the LB pad by such a thermocompression bonding method will be explained based on FIG. 2. First, the outer lead 3 is cut to a desired length, the lead is formed, the chip is transferred, and then the film carrier semiconductor device is placed on the mounting board 5. Next, the bonding pads 6 and the outer leads 3 are aligned by a method such as pattern recognition, and all the outer leads 3 and bonding pads 6 are connected simultaneously by one-time thermocompression bonding using the bonding tool 4 loaded with heat and load. .
上述した従来の熱圧着によるアウターリードホンディン
グ装置ではボンディングツールの各押圧面の測定温度は
均一になっていても、ボンディング時にホンディングツ
ールの熱が○ＬＢパッドからプリント基板またはボンデ
ィングステージに放散してしまうため実際のボンディン
グ時の接合温度は各押圧面あるいは各パッドで不均一に
なってしまう。それにより、半田ぬれ不足が局部的に生
じ、またＯＬＢパッドと○ＬＢリードとの接合力が低下
してしまうという問題点があった。In the above-mentioned conventional outer lead bonding device using thermocompression bonding, even though the measured temperature of each pressing surface of the bonding tool is uniform, the heat of the bonding tool is dissipated from the LB pad to the printed circuit board or bonding stage during bonding. Therefore, the bonding temperature during actual bonding becomes non-uniform on each pressing surface or each pad. As a result, there is a problem that insufficient solder wetting occurs locally and the bonding strength between the OLB pad and the OLB lead is reduced.
本発明の目的は、かかる欠点を解消するアウターリード
ボンディング装置を提供することである。An object of the present invention is to provide an outer lead bonding device that eliminates such drawbacks.
本発明のアウターリードボンディング装置は、実装基板
にフィルムキャリア半導体装置を搭載し、前記実装基板
のホンディングパッドと前記フィルムキャリア半導体装
置のアウターリードを接合するアウターリードボンディ
ング装置において、ランプとランプ光を集光する反射鏡
を存する予備加熱放射部を備え、ボンディングツールで
接合する前に、前記予備加熱放射部を前記接合部に近づ
けて、加熱することを特徴としている。An outer lead bonding apparatus of the present invention mounts a film carrier semiconductor device on a mounting board, and connects a bonding pad of the mounting board to an outer lead of the film carrier semiconductor device, and includes a lamp and lamp light. The method is characterized in that it includes a preheating radiator having a reflecting mirror that condenses light, and heats the preheating radiator by bringing it close to the bonding portion before bonding with a bonding tool.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図（ａ）は本発明のアウターリードボンディング装
置の一実施例を説明するためのフィルムキャリア半導体
装置及び実装基板を含むボンデインクツールを示ず図、
第１図（ｂ）は第１図（ａ）の実装基板及び予備加熱放
射部の平面図である。このアウターリードポンチインク
装置は、第１図に示すように実装基板５のホンディング
パッド６を局部的に加熱する放射熱を発生する予備加熱
放射部を設けたことである。FIG. 1(a) is a diagram illustrating an embodiment of the outer lead bonding apparatus of the present invention without showing a bonding tool including a film carrier semiconductor device and a mounting board;
FIG. 1(b) is a plan view of the mounting board and preheating radiation section of FIG. 1(a). As shown in FIG. 1, this outer lead punch ink device is provided with a preheating radiation section that generates radiation heat to locally heat the bonding pad 6 of the mounting board 5.
また、この予備加熱放射部７は、赤外線球７ａとこの赤
外線球７ａの発生する赤外線を集光する反射鏡７１〕と
で構成されている。さらに、この予備加熱放射部７が下
降して、所定の位置にきたとき、反射鏡７ｂにより、赤
外線光はボンディングパッド６上に焦点を結ぶようにな
っている。次に、このアウターリードボンディング装置
の動作を説明する。まず、アウターリード６を所望の長
さに、切断及びリード成形し、ＩＣチップ１を実装基板
５に移載する。次に、実装基板のＩＣチップとポンチイ
ンクツール４との位置合せする。次に、予備加熱放射部
７が下降し、所定の位置で停止する。このことにより、
ボンディングパット６及びアウターリード３は、はぼ１
２０℃〜１７０℃程度加熱される。次に、ボンデインク
ツール４が下降し、アウターリード３及びボンティング
パッド６を押え、加熱してはんだ付けを行う。次に、予
備加熱放射部が上昇し、引続きホンディングツール４も
上昇する。Further, the preheating radiation section 7 is composed of an infrared bulb 7a and a reflecting mirror 71 which focuses the infrared rays generated by the infrared bulb 7a. Further, when the preheating radiation section 7 descends and reaches a predetermined position, the infrared light is focused on the bonding pad 6 by the reflecting mirror 7b. Next, the operation of this outer lead bonding device will be explained. First, the outer leads 6 are cut and formed into a desired length, and the IC chip 1 is transferred to the mounting board 5. Next, the IC chip on the mounting board and the punch ink tool 4 are aligned. Next, the preheating radiation section 7 descends and stops at a predetermined position. Due to this,
The bonding pad 6 and outer lead 3 are
It is heated to about 20°C to 170°C. Next, the bonding tool 4 descends, presses the outer lead 3 and the bonding pad 6, heats them, and performs soldering. Next, the preheating radiant section is raised, and subsequently the honding tool 4 is also raised.
このように、あらかじめ赤外線ランプからなる予備加熱
放射部７により、半田ぬれ不足の発生ずるプリント基板
５のボンデインクパッド６を局部的に予備加熱しておき
、ボンティングツール５によりＴＡＢテープのアウター
リードとプリント基板上のボンディングパッドを接続す
る。また、この予備加熱放射部における赤外線ランプの
代りに遠赤外線ランプ、あるいは光輝度の白熱ランプで
も適用できる。さらに、この実施例では、ボンディング
パッドの配置に従って、四隅に予備加熱放射部を設けた
が、リング状の一体のランプとこのランプに対応する反
射鏡を設けても同様の効果が得られる。In this way, the bonding ink pad 6 of the printed circuit board 5, where insufficient solder wetting occurs, is preheated locally by the preheating radiator 7 consisting of an infrared lamp, and the bonding ink pad 6 of the printed circuit board 5, where insufficient solder wetting occurs, is preheated locally, and the bonding tool 5 is used to heat the bonding ink pad 6 of the TAB tape. and the bonding pads on the printed circuit board. Furthermore, instead of the infrared lamp in this preheating radiation section, a far infrared lamp or a bright incandescent lamp can be used. Further, in this embodiment, preheating radiation parts are provided at the four corners according to the arrangement of the bonding pads, but the same effect can be obtained by providing a ring-shaped integral lamp and a reflecting mirror corresponding to the lamp.
以上説明したように本発明は、フィルムキャリア半導体
装置をプリント基板に実装するアウターリードボンデイ
ンク装置において局所予備加熱を目的とした例えば赤外
線ランプと、この赤外線ランプより発生する赤外線光を
集光する反射鏡からなる予備加熱放射部を設け、ボンデ
ィングツールで溶接する前に、前記集光された光で溶接
部をあらかじめ加熱することによって、溶接部であるボ
ンディングパッドが均一に熱せられ、はんだぬれ性が向
上するので、より接合強度が高く、確実に接続出来るア
ウターリードボンディング装置が得られるという効果が
ある。As explained above, the present invention provides an infrared lamp for the purpose of local preheating in an outer lead bonding device for mounting a film carrier semiconductor device on a printed circuit board, and a reflector for condensing infrared light generated by the infrared lamp. By providing a preheating radiant section made of a mirror and preheating the welding area with the focused light before welding with the bonding tool, the bonding pad, which is the welding area, is uniformly heated and the solderability is improved. This has the effect of providing an outer lead bonding device that has higher bonding strength and can connect more reliably.
第１図（ａ）は本発明のアウターリードボンディング装
置の一実施例を説明するためのフィルムキャリア半導体
装置及び実装基板を含むボンディングツールを示す図、
第１図（ｂ）は第１図（ａ＞の実装基板及び予備加熱放
射部の正面図、第２図は従来のアウターリードボンディ
ング装置の一例を説明するためのフィルムキャリア半導
体装置及び実装基板を含むボンディングツールを示す図
である。
１・・・ＩＣチップ、２・・・バンプ、３・・・アウタ
ーリード、４・・・ボンディングツール、５・・実装基
板、６・・・ボンディングパッド、７・・・予備加熱放
射部。FIG. 1(a) is a diagram showing a bonding tool including a film carrier semiconductor device and a mounting board for explaining one embodiment of the outer lead bonding apparatus of the present invention;
FIG. 1(b) is a front view of the mounted substrate and preheating radiator shown in FIG. It is a diagram showing bonding tools including: 1... IC chip, 2... Bump, 3... Outer lead, 4... Bonding tool, 5... Mounting board, 6... Bonding pad, 7 ...Preheating radiant section.
Claims (1)
実装基板のボンディングパッドと前記フィルムキャリア
半導体装置のアウターリードを接合するアウターリード
ボンディング装置において、ランプとランプ光を集光す
る反射鏡を有する予備加熱放射部を備え、ボンディング
ツールで接合する前に、前記予備加熱放射部を前記接合
部に近づけて、加熱することを特徴とするアウターリー
ドボンディング装置。In an outer lead bonding device for mounting a film carrier semiconductor device on a mounting board and bonding a bonding pad of the mounting board to an outer lead of the film carrier semiconductor device, a preheating radiation having a lamp and a reflecting mirror for condensing lamp light is provided. An outer lead bonding apparatus characterized in that the preheating radiation part is brought close to the bonding part and heated before bonding with a bonding tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234796A JPH04151844A (en) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | Outer lead bonding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234796A JPH04151844A (en) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | Outer lead bonding equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04151844A true JPH04151844A (en) | 1992-05-25 |
Family
ID=16976529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234796A Pending JPH04151844A (en) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | Outer lead bonding equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04151844A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5909837A (en) * | 1997-05-09 | 1999-06-08 | Quad Systems Corporation | Contactless bonding tool heater |
| WO2001097278A1 (en) * | 2000-06-12 | 2001-12-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Solder bump and wire bonding by infrared heating |
| US8444044B2 (en) | 2008-03-10 | 2013-05-21 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for forming wire bonds |
-
1990
- 1990-09-05 JP JP2234796A patent/JPH04151844A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5971250A (en) * | 1997-05-09 | 1999-10-26 | Quad Systems Corp. | Contactless bonding tool heater |
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| US6384366B1 (en) | 2000-06-12 | 2002-05-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Top infrared heating for bonding operations |
| JP2004503939A (en) * | 2000-06-12 | 2004-02-05 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | Solder bump and wire bonding by infrared heating |
| US8444044B2 (en) | 2008-03-10 | 2013-05-21 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for forming wire bonds |
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