JP2000077461A - Tabリードボンディング方法 - Google Patents

Tabリードボンディング方法

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JP2000077461A
JP2000077461A JP10249560A JP24956098A JP2000077461A JP 2000077461 A JP2000077461 A JP 2000077461A JP 10249560 A JP10249560 A JP 10249560A JP 24956098 A JP24956098 A JP 24956098A JP 2000077461 A JP2000077461 A JP 2000077461A
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正之 山口
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードやこれを配列するテープが熱的影響で
変形し、ボンディングツール打点の位置ずれを起こすこ
とを回避するための効果的な処理を実現したTABリー
ドボンディング方法を提供する。 【解決手段】 リードを半導体チップ上のバンプに位置
合わせして、ボンディングする際に、予め、画像認識手
段によってテープ上に配列されたリード位置を認識し、
その認識に基づいて、前記リードの中央部にボンディン
グツール打点を位置させるようにしたTABリードボン
ディング方法において、前記画像認識手段によるリード
位置の認識に先立って、前記テープ及びリードを、前記
ボンディングの際に熱変形される予想値に応じた所要温
度に、予め加熱することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、TAB(Tape
Automated Bonding)リードボンデ
ィング方法に関し、特に、シングルポイント・ボンダー
を用いて、リードを半導体チップ上のバンプに位置合わ
せして、ボンディングするTABリードボンディング方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のTABリードボンディング方法
においては、熱圧着法や共晶法などの手段で、半導体チ
ップにTABテープのリードを接合する際に、予め、画
像認識手段によってテープ上に配列されたリード位置を
認識し、その認識に基づいて、前記リードの中央部にボ
ンディングツール打点を位置させるようにしている。
【0003】これは、ボンディングツール打点を各リー
ドの中央部(幅方向)に位置補正することで、テープに
対するリードの配列のピッチ(位置)バラツキを吸収し
て、前記半導体チップのバンプに対するリードの接合性
を向上する意図でなされている。
【0004】その具体的な事例として、例えば、特開平
3−82050号公報所載のボンディング装置を挙げる
ことができる。ここでは、半導体チップを設置するボン
ディングステージ位置において、テープ上に配列された
各リード位置を、半導体チップのバンプ位置と共にCC
Dカメラなどの、画像認識手段の撮像部で検出し、位置
合わせし、ボンディングステージを上昇して、前記リー
ド及びバンプを接触させ、熱的に接合するのであるが、
このボンディング終了後のボンディング状態を前記CC
Dカメラを用いて画像処理し、その情報から、前記リー
ド及びバンプの位置ずれ量、リードの変形率を測定し、
ボンディングステージにおける半導体チップの位置座標
の補正や、圧力、温度、時間などのボンディング条件の
補正を行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接合に
際しては、接合時間の短縮などの意図で、予め、半導体
チップを高温に加熱している場合、その温度の影響で、
リードやこれを配列しているテープが膨張し、熱変形を
起こすので、その熱変形で、ボンディングツール打点の
位置がずれる畏れがあるが、上述のように、ボンディン
グ後に、画像認識する方法では、前記リードやテープの
熱変形の影響を効果的に捉えることができない。このた
め、リードの中央部(幅方向)にボンディングツール打
点を正確に位置調整できず、位置ずれによって、接合状
態が不完全な場合に、多くの不良品を発生するという問
題が残る。
【0006】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、リードやこれを配列す
るテープが熱的影響で変形し、ボンディングツール打点
の位置ずれを起こすことを回避するための効果的な処理
を実現したTABリードボンディング方法を提供するに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
リードを半導体チップ上のバンプに位置合わせして、ボ
ンディングする際に、予め、画像認識手段によってテー
プ上に配列されたリード位置を認識し、その認識に基づ
いて、前記リードの中央部にボンディングツール打点を
位置させるようにしたTABリードボンディング方法に
おいて、前記画像認識手段によるリード位置の認識に先
立って、前記テープ及びリードを、前記ボンディングの
際に熱変形される予想値に応じた所要温度に、予め加熱
することを特徴とする。
【0008】この場合、その実施の形態として、前記所
要温度が、ボンディングに際して、前記リードとの接合
性を得るために加熱される前記半導体チップの温度に応
じて設定されていること、前記テープ及びリードを前記
所要温度に加熱する手段が、前記半導体チップに対して
ボンディングするステージ位置において、前記画像認識
手段の撮像部に対向して配置されていること、また、前
記加熱手段が前記半導体チップが配置されるステージ位
置に、前記半導体チップとは交代的に位置されること、
更には、前記加熱手段が、前記画像認識手段の撮像部で
の前記リード位置の認識を妨げない反射表面を具備して
いることが好ましい。
【0009】また、このTABリードボンディング方法
において、半導体チップに対してボンディングするステ
ージ位置においてテープ及びリードを所要温度に加熱す
る工程と、所要温度に加熱されたリード位置を画像認識
する工程と、前記ステージ位置に前記半導体チップを設
置する工程と、前記画像認識に基づいてボンディングツ
ール打点を前記リードの中央部に位置制御する工程と、
前記ボンディングツールで前記半導体チップのバンプに
対して前記リードをボンディングする工程とを含むこと
を特徴とする構成が、実用上の実施形態として、採用さ
れる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明のTABリードボン
ディング方法を、図面を参照して、具体的に説明する。
ここでは、図1に示すように、テープ1上に配列された
リード2を半導体チップ3上のバンプに位置合わせし
て、シングルポイント・ボンダー4を用いて、ボンディ
ングする際に、図2に示すように、予め、例えば、撮像
部5a、CPU5bを含む画像認識手段5によってリー
ド2の位置を認識し、その認識に基づいて、リード2の
中央部(幅方向)にボンディングツール打点Pを位置さ
せる。なお、図中、符号1aはテープ1に形成された、
半導体チップ3が入る開口部(デバイスホール)であ
る。
【0011】この際、本発明では、画像認識手段5によ
るリード位置の認識に先立って、テープ1及びリード2
を、前記ボンディングの際に熱変形される予想値に応じ
た所要温度に、予め加熱するのである。特に、この実施
の形態では、図3のプロセスフローに示すように、半導
体チップ3に対してボンディングするボンディングステ
ージ6の位置においてテープ1及びリード2を所要温
度、例えば、200℃±40℃に加熱する工程S1と、
所要温度に加熱されたリード位置を画像認識する工程S
2と、前記ステージ位置に半導体チップ3を設置する工
程S3と、前記画像認識に基づいてボンディングツール
打点Pをリード2の中央部(幅方向)に位置制御する工
程S4と、ボンディングツール、即ち、シングルポイン
ト・ボンダー4で半導体チップ3のバンプに対してリー
ド2をボンディングする工程S5とを有する。
【0012】このプロセスを図解したものが、図4〜図
6である。それぞれの図の(a)はボンディングステー
ジ6を側面からみた模式図であり、(b)はテープ1上
のリードの配置を示す平面模式図であり、(c)は同じ
く、要部の拡大図である。図4は上述の工程S1の状態
を示しており、図5は上述の工程S2の状態を示してお
り、更に、図6は上述の工程S3、S4を経た後の工程
S5の状態を示している。ここでは、図2に示すよう
に、開口部1aがボンディングステージ6上に位置する
ように、このステージ6上を横切るテープ2が、所定ピ
ッチ(1回のボンディングプロセス単位)で間欠的に送
りを受ける。また、チップステージ(図示せず)から
は、間欠的に、ボンディングステージ6に半導体チップ
3が供給される。
【0013】ここでは、前述の所要温度は、ボンディン
グに際して、リード2との接合性を得るために加熱され
る半導体チップ3の温度に応じて設定されている。ま
た、テープ1及びリード2を前記所要温度に加熱する手
段には、半導体チップ3に対してボンディングするステ
ージ位置において、画像認識手段5の撮像部(例えば、
CCDカメラ)5aに対向して配置されている赤外線放
射熱源7が採用されている。また、この加熱手段7は、
半導体チップ3が配置されるステージ位置に、半導体チ
ップ3とは交代的に位置されるように、移動可能に装備
されている。なお、加熱手段7は、画像認識手段5の撮
像部5aでの前記リード位置の認識を妨げないような反
射表面、例えば、黒色面を具備している。
【0014】これにより、反射光の光量差で画像認識が
ディジタル情報として取り出され、加熱手段7による熱
的影響下での、換言すれば、後に半導体チップ3のバン
プにリード2を接触させた温度状態下での、実際のリー
ド位置の中心部を画像認識でき、この認識情報に基づい
て、アクチュエータ(ボンダー制御部)8を制御し、ボ
ンディングに際して、シングルポイント・ボンダー4の
ボンディングツール打点Pを、正確にリードの中心部
(幅方向)に位置合わせできる。このため、必要な強度
で接合性が確保され、ツール片当たりによるリード弾き
を防止し、リードショート、未接合不良によるボンディ
ング不良品の発生を低減させることができる。なお、図
中、符号9は、間欠送りを受ける際を除いて、テープ1
を保持するホルダーである。
【0015】
【発明の効果】本発明は、以上詳述したようになり、画
像認識手段によるリード位置の認識に先立って、テープ
及びリードを、ボンディングの際に熱変形される予想値
に応じた所要温度に、予め加熱することにより、リード
やこれを配列するテープが熱的影響で変形し、ボンディ
ングツール打点の位置ずれを起こすことを効果的に回避
することができ、ボンディング不良品の発生を低減させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のボンディング方法の実施の形態を示す
斜視図である。
【図2】同じく、制御系を示す概略構成図である。
【図3】同じく、実行プロセスのフローを示すブロック
図である。
【図4】本発明のボンディングプロセスの初段階を
(a)〜(c)で図解した説明図である。
【図5】同じく、中間の段階を(a)〜(c)で図解し
た説明図である。
【図6】同じく、最終段階を(a)〜(c)で図解した
説明図である。
【符号の説明】
1 テープ 1a 開口部(デバイスホール) 2 リード 3 半導体チップ 4 シングルポイント・ボンダー(ボンディングツー
ル) 5 画像認識手段 5a 撮像部(CCDカメラ) 5b CPU 6 ボンディングステージ 7 赤外線放射熱源(加熱手段) 8 アクチュエータ(ボンダー制御部) 9 ホルダー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードを半導体チップ上のバンプに位置
    合わせして、ボンディングする際に、予め、画像認識手
    段によってテープ上に配列されたリード位置を認識し、
    その認識に基づいて、前記リードの中央部にボンディン
    グツール打点を位置させるようにしたTABリードボン
    ディング方法において、前記画像認識手段によるリード
    位置の認識に先立って、前記テープ及びリードを、前記
    ボンディングの際に熱変形される予想値に応じた所要温
    度に、予め加熱することを特徴とするTABリードボン
    ディング方法。
  2. 【請求項2】 前記所要温度は、ボンディングに際し
    て、前記リードとの接合性を得るために加熱される前記
    半導体チップの温度に応じて設定されていることを特徴
    とする請求項1に記載のTABリードボンディング方
    法。
  3. 【請求項3】 前記テープ及びリードを前記所要温度に
    加熱する手段は、前記半導体チップに対してボンディン
    グするステージ位置において、前記画像認識手段の撮像
    部に対向して配置されていることを特徴とする請求項1
    あるいは2に記載のTABリードボンディング方法。
  4. 【請求項4】 前記加熱手段は、前記半導体チップが配
    置されるステージ位置に、前記半導体チップとは交代的
    に位置されることを特徴とする請求項3に記載のTAB
    リードボンディング方法。
  5. 【請求項5】 前記加熱手段は、前記画像認識手段の撮
    像部での前記リード位置の認識を妨げない反射表面を具
    備していることを特徴とする請求項3あるいは4に記載
    のTABリードボンディング方法。
  6. 【請求項6】 リードを半導体チップ上のバンプに位置
    合わせして、ボンディングする際に、予め、画像認識手
    段によってテープ上に配列されたリード位置を認識し、
    その認識に基づいて、前記リードの中央部にボンディン
    グツール打点を位置させるようにしたTABリードボン
    ディング方法において、前記半導体チップに対してボン
    ディングするステージ位置において前記テープ及びリー
    ドを所要温度に加熱する工程と、所要温度に加熱された
    リード位置を画像認識する工程と、前記ステージ位置に
    前記半導体チップを設置する工程と、前記画像認識に基
    づいてボンディングツール打点を前記リードの中央部に
    位置制御する工程と、前記ボンディングツールで前記半
    導体チップのバンプに対して前記リードをボンディング
    する工程とを含むことを特徴とするTABリードボンデ
    ィング方法。
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