JP2000068324A - 半導体製造装置及び半導体製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成を簡略化してコストを低減し、導電路形
成のための調整作業を簡単に行えるようにした、半導体
製造装置及び半導体製造方法を提供すること。 【解決手段】 ワ−ク１に異方性導電性樹脂フイルム
（ＡＣＦ）２を積層し、ＡＣＦ２に半導体チップ３を載
置して、固定ベ−ス４に形成したフロ−テングベ−ス６
上に搬入する。上側シリンダ１７を下降させて、熱圧着
部５のヒ−タブロック５ａを半導体チップ３の面に接近
させる。下側シリンダ１８を上昇させて、下部加圧部７
の球面圧着子７ａでフロ−テングベ−ス６を突き上げ、
ヒ−タブロック５ａにより半導体チップ３を押圧しなが
らＡＣＦ２をワ−ク１と半導体チップ３の両面に熱圧着
する。フロ−テングベ−ス６は球面圧着子７ａを支点と
して三次元方向に揺動し、ＡＣＦ２の各導電粒子を均等
につぶし、導電路を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置及
び半導体製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体組立工程において、作業の能率化
と実装密度の向上を図るために、高分子フイルムを用い
たテ−プキャリアパッケ−ジ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅ
ｒ Ｐａｃｋａｇｅ、ＴＣＰ）方式の組立技術が開発さ
れている。ＴＣＰ方式で半導体を組み立てる例につい
て、図４〜図７により説明する。図４は、テ−プ上に半
導体チップを載置した状態を示す概略の斜視図である。
図４において、例えば合成樹脂を用いたワ−ク（Ｔａｐ
ｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ、ＴＡＢテ−
プ）１には適宜の導電パタ−ンが形成されている。２は
ワ−ク１に積層されている異方性導電性樹脂フイルム
（Ａｎｉｓｏｔｏｒｏｐｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｄｕｃｔ
ｉｖｅ Ｆｉｌｍ、ＡＣＦ）、３はＡＣＦ２に載置され
た半導体チップである。

【０００３】図５は、図４の矢視Ａ−Ａ方向でみた縦断
側面図である。ＡＣＦ２の内部には、多数の導電粒子２
ａが互いに離間した状態でランダムに配置されている。
すなわち、この状態ではワ−ク１と半導体チップ３とは
ＡＣＦ２により絶縁された状態となっている。

【０００４】半導体チップ３のＡＣＦ２と接触する側の
面には、バンプ（突出電極）３ａ、３ｂが設けられてい
る。半導体チップ３の表面側から、加熱されつつ矢視Ｐ
方向の加圧力がＡＣＦ２に印加される。このため、ＡＣ
Ｆ２の一面はワ−ク１に熱圧着され、他面は半導体チッ
プ３に熱圧着される。

【０００５】図６は、ＡＣＦ２がワ−ク１と半導体チッ
プ３に熱圧着された状態を示す縦断側面図である。ＡＣ
Ｆ２に加圧力が印加されると、導電粒子２ａが圧縮され
た状態となりＡＣＦ２の厚さ方向では互いに接触した状
態で配置される。こうしてＡＣＦ２の表面から裏面に至
る厚さ方向の導電路Ｘ、Ｙが形成される。したがって、
半導体チップ３のバンプ３ａ、３ｂと、ワ−ク１に形成
された導電パタ−ンとは、ＡＣＦ２に形成されている導
電路Ｘ、Ｙを通して電気的に接続されることになる。

【０００６】図７は、ＡＣＦ２をワ−ク１と半導体チッ
プ３に熱圧着する具体例を示す概略の縦断側面図であ
る。図７において、ワ−ク１にＡＣＦ２を積層し、ＡＣ
Ｆ２に半導体チップ３を載置して固定ベ−ス４上に配置
する。熱圧着部５は、ヒ−タブロック５ａと平行調整機
構５ｂからなり、適宜の昇降手段に固定している。熱圧
着部５を矢視Ｐ方向に下降して、ヒ−タブロック５ａを
半導体チップ３の表面に接触させて加圧する。この際に
ＡＣＦ２の両面は前記のようにワ−ク１と半導体チップ
３に熱圧着される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記図４〜図７で説明
したようなＴＣＰ方式により半導体を製造する際には、
ＡＣＦ２に対する加圧力は垂直方向にのみ作用するの
で、ＡＣＦ２の導電粒子のつぶれ具合を均一にするため
に、ヒ−タブロック５ａと半導体チップ３との接触面で
は、例えば３μｍ程度の平面度（平行度）が要求され
る。このため、ヒ−タブロック５ａの平行調整機構５ｂ
として高精度の調整機構が必要になり、半導体組立装置
のコストが高くなるという問題があった。

【０００８】また、当該調整機構の構成が複雑になるた
めに保全部品が増加して、メンテナンスが困難になると
いう問題があった。更に、前記調整機構の構成が複雑で
あるために操作に経験を必要とし、専門的な技術者でな
ければ調整作業に対応できないという問題があった。

【０００９】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、構成を簡略化してコストを低減すると共
に、異方性導電性樹脂フイルムの導電粒子による導電路
形成のための調整作業を簡単に行えるようにした、半導
体製造装置及び半導体製造方法の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、請
求項１に係る発明において半導体製造装置を、ヒ−タブ
ロックを設けた第１の加圧部と、先端に球面圧着部を設
けた第２の加圧部と、第１の加圧部と第２の加圧部との
間に配置されたフロ−テングベ−スと、第２の加圧部を
上下動させる昇降手段とを備え、前記昇降手段により第
２の加圧部を上昇させ球面圧着部によりフロ−テングベ
−スを突き上げてフロ−テングベ−スとヒ−タブロック
間に配置された被加圧物を加圧する構成とすることによ
り達成される。

【００１１】また、請求項２に係る発明においては半導
体製造方法を、基板に積層した異方性導電性樹脂フイル
ムに半導体チップを載置して、フロ−テングベ−ス上の
作業位置に搬入する工程と、第１の昇降手段を下降させ
てヒ−タブロックを半導体チップに接近させる工程と、
第２の昇降手段を上昇させて球面圧着部でフロ−テング
ベ−スを加圧支持すると共に、半導体チップにヒ−タブ
ロックを当接することにより異方性導電性樹脂フイルム
の一面を基板に、他面を半導体チップに熱圧着する工程
と、第２の昇降手段を下降させる工程と、第１の昇降手
段を上昇させる工程と、半導体チップが搭載された基板
を搬出する工程とからなることを特徴としている。

【００１２】請求項１に係る発明においては、球面圧着
部を用いてフロ−テングベ−スとヒ−タブロック間に配
置された被加圧物を加圧しているので、ヒ−タブロック
の平行調整機構が不要となり、半導体製造装置のコスト
を低減することができる。また、複雑なヒ−タブロック
の平行調整機構を使用せず、構成を簡略化しているので
保全部品が少なくなり、メンテナンスが容易となる。

【００１３】請求項２に係る発明は、ヒ−タブロックの
平行調整機構による高度な平行調整作業が不要になり、
特別な技術者によらなくても異方性導電性樹脂フイルム
の各導電粒子を圧縮して導電路を形成する作業が簡単に
行える。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。図２は本発明の実施の形態に
係る半導体製造装置の要部を示した縦断側面図である。
図４〜図７に示した半導体製造装置と同じ部分または対
応する部分については同一の符号を付しており、詳細な
説明は省略する。図２において、固定ベ−ス４に逆台形
状の開口を形成し、フロ−テングベ−ス６を分離する。
当該開口は上部が長辺で下部が短辺の逆台形状に形成さ
れているので、フロ−テングベ−ス６は開口から落下す
ることなく、開口の位置に保持される。

【００１５】また、フロ−テングベ−ス６の下方に下部
加圧部７を配置する。下部加圧部７の先端には、球面圧
着子７ａを形成する。下部加圧部７の球面圧着子７ａ
は、昇降機構により上昇してフロ−テングベ−ス６を突
き上げる。熱圧着部５は、ヒ−タブロック５ａの平行調
整機構を除去して、ヒ−タブロック５ａの固定部５ｃを
設ける。熱圧着部５のヒ−タブロック５ａは、前記のよ
うに矢視Ｐ方向に下降して半導体チップ３の表面に接近
する。

【００１６】図３は、熱圧着部５と下部加圧部７との動
作を説明する概略の縦断側面図である。下部加圧部７の
球面圧着子７ａはフロ−テングベ−ス６を突き上げ、矢
視Ｑ方向の加圧力を印加して、下部加圧部７はフロ−テ
ングベ−ス６を加圧保持する。この際に、半導体チップ
３の表面はヒ−タブロック５ａに当接して、半導体チッ
プ３には熱圧着部５からの加圧力が印加される。

【００１７】下部加圧部７の先端には球面圧着子７ａが
設けられており、フロ−テングベ−ス６は球面圧着子７
ａにより球面接触された状態で矢視Ｑ方向の加圧力が印
加される。一方、半導体チップ３の表面には、熱圧着部
５からの矢視Ｐ方向の加圧力が印加される。

【００１８】この際にフロ−テングベ−ス６には、熱圧
着部５からの加圧力が半導体チップ３とＡＣＦ２を介し
て伝達されるので、上下両方向から加圧力が印加され
る。このような上下両方向から印加される加圧力の作用
で、フロ−テングベ−ス６は球面圧着子７ａを支点とし
て矢視Ｓ方向及びＴ方向、すなわち垂直方向と水平方向
に揺動する。

【００１９】フロ−テングベ−ス６が矢視Ｓ方向及びＴ
方向に揺動することにより、フロ−テングベ−ス６上に
ワ−ク１と半導体チップ３に挟まれて配置されているＡ
ＣＦ２も、垂直方向のＳ方向と水平方向のＴ方向に揺動
するので、三次元の方向に複雑な軌跡を描いて揺動する
ことになる。このため、ＡＣＦ２の各導電粒子には上下
両方向から印加される加圧力が当該三次元運動で分散さ
れて、全方位にベクトルを形成する。すなわち、各導電
粒子には全方位からの加圧力が印加される。

【００２０】前記したように従来の製造装置において
は、垂直方向の一方向からの加圧力のみが印加されてい
た。本発明においてはＡＣＦ２の各導電粒子には全方位
からの加圧力が均等に作用することになり、各導電粒子
の圧縮の状態を均一にすることができる。

【００２１】このため、ヒ−タブロック５ａの平行調整
機構は不要となり熱圧着部の構成が簡単になるので、半
導体製造装置のコストを低減することができる。また、
複雑な構成の平行調整機構を除去しているので、保全部
品が少量になり、メンテナンスが容易になる。更に、Ａ
ＣＦ２の導電路形成のための調整作業を簡単に行うこと
ができる。

【００２２】図１は、本発明の実施の形態の一例を示す
半導体製造装置１０の概略の側面図である。次に、図１
について説明する。図１において、固定枠１１に支柱１
２を設ける。また、支柱１２の上部には支持ア−ム１３
を取付け、支柱１２の下部には支持台１４を取り付け
る。支柱１２の中間部には、案内部材１２ａを設ける。

【００２３】支持ア−ム１３には、油圧や空気圧で動作
する上側駆動装置１５を固定する。また、支持台１４に
も油圧や空気圧で動作する下側駆動装置１６を固定す
る。上側駆動装置１５には、上側シリンダ１７を連結
し、下側駆動装置１６には下側シリンダ１８を連結す
る。上側シリンダ１７と下側シリンダ１８には、それぞ
れ支柱１２に設けた案内部材１２ａと係合する係合部１
７ａ、１８ａが設けられている。

【００２４】上側シリンダ１７には、上側連結ロッド２
１を介して熱圧着部５を結合する。また、下側シリンダ
１８には、下側連結ロッド２２を介して下部加圧部７を
結合する。支柱１２には、上側高さ調整ストッパ１９、
下側高さ調整ストッパ２０を固定する。また、支柱１２
には固定ベ−ス４を固定する。固定ベ−ス４には逆台形
状に開口を形成し、フロ−テングベ−ス６を設ける。

【００２５】上側駆動装置１５の動作により上側シリン
ダ１７に動力が伝達され、上側シリンダ１７は係合部１
７ａが案内部材１２ａと係合しながら昇降する。この際
に、上側シリンダ１７と上側連結ロッド２１を介して結
合されている熱圧着部５も昇降する。上側高さ調整スト
ッパ１９は、熱圧着部５の上部位置を規制し、ヒ−タブ
ロック５ａが半導体チップ３の表面から離間しすぎない
ように熱圧着部５の昇降ストロ−クを調整している。

【００２６】同様に、下側駆動装置１６の動作により下
側シリンダ１８に動力が伝達され、下側シリンダ１８は
係合部１８ａが案内部材１２ａと係合しながら昇降す
る。この際に、下側シリンダ１８と下側連結ロッド２２
を介して結合されている下部加圧部７も昇降する。下側
高さ調整ストッパ２０は、下部加圧部７の下部位置を規
制し、球面圧着子７ａがフロ−テングベ−ス６の面から
離間しすぎないように下部加圧部７の昇降ストロ−クを
調整している。

【００２７】次に、図１の半導体製造装置による半導体
の製造工程について説明する。

【００２８】（１）熱圧着部５を上側高さ調整ストッパ
１９の位置まで上昇させ、また、下部加圧部７を下側高
さ調整ストッパ２０の位置まで下降させて、待機状態と
する。 （２）ワ−ク１にＡＣＦ２を積層し、ＡＣＦ２上に半導
体チップ３を載置して、適宜の搬送手段によりフロ−テ
ングベ−ス６上の熱圧着の作業位置に搬入する。 （３）上側シリンダ１７を下降させて、熱圧着部５のヒ
−タブロック５ａを半導体チップ３の表面に接近させ
る。

【００２９】（４）下側シリンダ１８を上昇させて、下
部加圧部７の球面圧着子７ａでフロ−テングベ−ス６を
突き上げ、半導体チップ３をヒ−タブロック５ａに当接
する。熱圧着部５と下部加圧部７により上下両方向から
加圧力を印加し、ＡＣＦ２をフロ−テングベ−ス６上で
三次元運動で揺動させながら、ＡＣＦ２をワ−ク１と半
導体チップ３の両面に熱圧着する。

【００３０】（５）下側シリンダ１８を下降させて、球
面圧着子７ａをフロ−テングベ−ス６の位置から離間さ
せる。また、上側シリンダ１７を上昇させて、ヒ−タブ
ロック５ａを半導体チップ３の面から離間させる。ＡＣ
Ｆ２で熱圧着されたワ−ク１と半導体チップ３を次工程
に搬出する。

【００３１】なお、本発明においてはワ−ク１として、
ＴＡＢテ−プの他にリ−ドフレ−ムやプリント基板を用
いる構成とすることも可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明においては、球面圧着部を用いてフロ−テングベ−ス
とヒ−タブロック間に配置された被加圧物を加圧してい
るので、ヒ−タブロックの平行調整機構が不要となり、
半導体製造装置のコストを低減することができる。ま
た、複雑なヒ−タブロックの平行調整機構を使用せず、
構成を簡略化しているので保全部品が少なくなり、メン
テナンスが容易となる。

【００３３】また、請求項２に係る発明は、ヒ−タブロ
ックの平行調整機構による高度な平行調整作業が不要に
なり、特別な技術者によらなくても異方性導電性樹脂フ
イルムの各導電粒子を圧縮して導電路を形成する作業が
簡単に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る半導体製造装置を示
す側面図である。

【図２】図１の部分的構成を示す縦断側面図である。

【図３】図２の動作例を示す縦断側面図である。

【図４】ＴＡＢ方式で半導体を製造する例の斜視図であ
る。

【図５】図４の矢視Ａ−Ａ方向からみた縦断側面図であ
る。

【図６】図５の加圧力印加後の状態を示す縦断側面図で
ある。

【図７】従来例の半導体製造装置の要部を示す縦断側面
図である。

【符号の説明】

１ ワ−ク ２ 異方性導電性樹脂フイルム（ＡＣＦ） ３ 半導体チップ ４ 固定ベ−ス ５ 熱圧着部 ５ａ ヒ−タブロック ５ｃ 固定部 ６ フロ−テングベ−ス ７ 下部加圧部 ７ａ 球面圧着子 １０ 半導体製造装置 １７ 上側シリンダ １８ 下側シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒ−タブロックを設けた第１の加圧部
   と、先端に球面圧着部を設けた第２の加圧部と、第１の
   加圧部と第２の加圧部との間に配置されたフロ−テング
   ベ−スと、第２の加圧部を上下動させる昇降手段とを備
   え、前記昇降手段により第２の加圧部を上昇させ球面圧
   着部によりフロ−テングベ−スを突き上げてフロ−テン
   グベ−スとヒ−タブロック間に配置された被加圧物を加
   圧してなることを特徴とする半導体製造装置。
2. 【請求項２】 基板に積層した異方性導電性樹脂フイル
   ムに半導体チップを載置して、フロ−テングベ−ス上の
   作業位置に搬入する工程と、第１の昇降手段を下降させ
   てヒ−タブロックを半導体チップに接近させる工程と、
   第２の昇降手段を上昇させて球面圧着部でフロ−テング
   ベ−スを加圧支持すると共に、半導体チップにヒ−タブ
   ロックを当接することにより異方性導電性樹脂フイルム
   の一面を基板に、他面を半導体チップに熱圧着する工程
   と、第２の昇降手段を下降させる工程と、第１の昇降手
   段を上昇させる工程と、半導体チップが搭載された基板
   を搬出する工程と、よりなることを特徴とする半導体製
   造方法。