JP2000323505A - ボンディングヘッド - Google Patents

ボンディングヘッド

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JP2000323505A
JP2000323505A JP13119999A JP13119999A JP2000323505A JP 2000323505 A JP2000323505 A JP 2000323505A JP 13119999 A JP13119999 A JP 13119999A JP 13119999 A JP13119999 A JP 13119999A JP 2000323505 A JP2000323505 A JP 2000323505A
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JP
Japan
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semiconductor chip
bonding
bonding head
plates
head according
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Application number
JP13119999A
Other languages
English (en)
Inventor
Takafumi Ohashi
貴文 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06Polymers
    • H01L2924/078Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/0781Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
    • H01L2924/07811Extrinsic, i.e. with electrical conductive fillers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えばフレキシブル配線基板上に半導体チッ
プをボンディングして搭載する際に、平行度がとれてい
なくても、あるいは半導体チップの上面にごみ等が付着
していても、ボンディングを良好に行うことができるよ
うにする。 【解決手段】 このボンディングヘッドでは、加熱枠体
11の内部に複数のプレート21が上下動可能に配置さ
れ、各プレート21がコイルバネ24の付勢力により個
々に下方に付勢されている。そして、例えば半導体チッ
プ34の上面が傾斜している場合には、半導体チップ3
4の上面に当接された複数のプレート21が個々に半導
体チップ34の上面の傾斜状態に応じて各コイルバネ2
4の付勢力に抗して上動する。この結果、平行度がとれ
ていなくても、半導体チップ34の上面に当接された複
数のプレート21によって半導体チップ34の上面を均
一に加圧加熱することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はボンディングヘッ
ドに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、COF(chip on film)と呼ばれ
る半導体装置では、フレキシブル配線基板上に半導体チ
ップをボンディングして搭載している。図8は従来のこ
のようなボンディングのときに使用されているボンディ
ング装置の一例の概略を示したものである。このボンデ
ィング装置では、ボンディングステージ1上にボンディ
ングヘッド2が上下動可能に配置されている。
【0003】このボンディング装置でボンディングを行
う場合には、まず、ボンディングステージ1上にフレキ
シブル配線基板3を位置決めして配置し、次いでフレキ
シブル配線基板3上に予め設けられた異方性導電接着剤
4上に半導体チップ5を位置合わせして配置する。次
に、ボンディングヘッド2を下降させ、ボンディングヘ
ッド2の下面で半導体チップ5を加圧すると共に加熱す
る。すると、半導体チップ5がフレキシブル配線基板3
上に異方性導電接着剤4を介してボンディングされて搭
載される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このようなボンディング装置では、ボンディングヘッド
2の下面と半導体チップ5の上面との平行度がとれてい
ない場合、ボンディング不良が発生するので、平行度の
管理を十分に行う必要があるという問題があった。ま
た、平行度がとれていても、半導体チップ5の上面にご
み等が付着している場合には、半導体チップ5の上面を
均一に加熱することができず、ボンディング不良が発生
することがあるという問題があった。この発明の課題
は、平行度がとれていなくても、あるいは半導体チップ
等のボンディング対象物の上面にごみ等が付着していて
も、ボンディングを良好に行うことができるようにする
ことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係るボンディ
ングヘッドは、加熱枠体と、この加熱枠体内に各下部を
突出されて上下動可能に配置された複数の加圧部材と、
これらの加圧部材を個々に下方に付勢する付勢手段とを
具備したものである。この発明によれば、複数の加圧部
材を個々に付勢手段の付勢力に抗して上動させることが
できるので、平行度がとれていなくても、あるいは半導
体チップ等のボンディング対象物の上面にごみ等が付着
していても、ボンディングを良好に行うことができる。
【0006】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の第1実施形態に
おけるボンディングヘッドの断面図を示し、図2はその
A−A線に沿う断面図を示し、図3はそのB−B線に沿
う断面図を示したものである。このボンディングヘッド
は加熱枠体11を備えている。加熱枠体11は、有頭角
筒状の枠体本体12の側壁の所定の箇所に管状のヒータ
13が内蔵された構造となっている。枠体本体12の側
壁の所定の相対向する内面には複数のガイド溝14が上
下方向に延びて設けられている。各ガイド溝14の下端
部には抜け止め部15が設けられている。枠体本体12
の頭部の所定の複数箇所にはガイド孔16が設けられて
いる。
【0007】枠体本体12の内部には複数のほぼ長方形
状のプレート(加圧部材)21が配置されている。プレ
ート21の両側面の上部には被ガイド部22が設けら
れ、上面の両端部には被ガイド棒23が設けられてい
る。被ガイド部22は枠体本体12のガイド溝14に上
下動可能に嵌合され、被ガイド棒23は枠体本体12の
ガイド孔16に上下動可能に嵌合されている。プレート
21の上面と枠体本体12の頭部内面との間における被
ガイド棒23にはコイルバネ24(図2では図示せず)
が装着されている。そして、プレート21はコイルバネ
24の付勢力により個々に下方に付勢されているが、通
常は、被ガイド部22の下面が枠体本体12の抜け止め
部15の上面に当接する位置に位置させられている。こ
の状態では、プレート21の下部は枠体本体12から突
出されている。
【0008】次に、このボンディングヘッドを備えたボ
ンディング装置でフレキシブル配線基板上に半導体チッ
プをボンディングする際に、平行度がとれていない場合
について、図4を参照して説明する。なお、図4では、
ボンディングステージ31の上面が比較的大きく傾斜し
ているように図示しているが、これは図示の都合上であ
る。また、図4では、コイルバネ24の一部だけを図示
している。
【0009】さて、ボンディングする場合には、まず、
ボンディングステージ31上にフレキシブル配線基板3
2を位置決めして配置し、次いでフレキシブル配線基板
32上に予め設けられた異方性導電接着剤33上に半導
体チップ34を位置合わせして配置する。次に、加熱枠
体11等からなるボンディングヘッドを下降させ、プレ
ート21の下面で半導体チップ34を加圧すると共に加
熱する。
【0010】この場合、ボンディングステージ31の上
面が傾斜していることにより半導体チップ34の上面も
傾斜しているので、半導体チップ34の上面に当接され
た複数のプレート21が個々に半導体チップ34の上面
の傾斜状態に応じて各コイルバネ24の付勢力に抗して
上動する。この結果、平行度がとれていなくても、半導
体チップ34の上面に当接された複数のプレート21に
よって半導体チップ34の上面を均一に加圧加熱するこ
とができる。したがって、半導体チップ34をフレキシ
ブル配線基板32上に異方性導電接着剤33を介して良
好にボンディングすることができる。また、図示してい
ないが、半導体チップ34の上面にごみ等が付着してい
ても、上記と同様の理由から、ボンディングを良好に行
うことができる。
【0011】なお、上記第1実施形態では、付勢手段と
してコイルバネ24を用いた場合について説明したが、
これに限定されるものではない。例えば、図5に示すこ
の発明の第2実施形態のように、プレート21の上面と
枠体本体12の頭部内面との間にほぼS字状の板バネ4
1をただ単に介在させるようにしてもよい。この場合、
板バネ41の幅をガイド溝14の幅よりも小さくして、
板バネ41の一部をガイド溝14内に配置するようにす
ると、板バネ41を位置決めすることができる。なお、
板バネ41をプレート21の上面に接着するようにして
もよいことはもちろんである。
【0012】次に、図6及び図7はこの発明の第3実施
形態におけるボンディングヘッドの図2及び図3同様の
断面図を示したものである。この第3実施形態における
ボンディングヘッドにおいて、上記第1実施形態の場合
と大きく異なる点は、プレート21の代わりに、ほぼ円
柱状のピン(加圧部材)51を用いた点である。この場
合、ピン51は上部大径部51aと下部小径部51bと
からなっている。そして、下部小径部51bは、枠体本
体12の下面に設けられたガイド板52に設けられたガ
イド孔53に上下動可能に挿通されている。また、上部
大径部51aの下面がガイド板52の上面に当接するこ
とにより、ピン51は抜け止めされている。
【0013】この第3実施形態におけるボンディングヘ
ッドでは、枠体本体12の内部に複数のピン51をマト
リクス状に配置することができるので、平行度がとれて
いない場合や半導体チップの上面にごみ等が付着してい
る場合に、2次元的に対応することができ、したがって
ボンディングをより一層良好に行うことができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数の加圧部材を個々に付勢手段の付勢力に抗して
上動させることができるので、平行度がとれていなくて
も、あるいは半導体チップ等のボンディング対象物の上
面にごみ等が付着していても、ボンディングを良好に行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態におけるボンディング
ヘッドの断面図。
【図2】図1のA−A線に沿う断面図。
【図3】図1のB−B線に沿う断面図。
【図4】第1実施形態のボンディングヘッドによるボン
ディングの一例を説明するために示す断面図。
【図5】この発明の第2実施形態におけるボンディング
ヘッドの図3同様の断面図。
【図6】この発明の第3実施形態におけるボンディング
ヘッドの図2同様の断面図。
【図7】第3実施形態におけるボンディングヘッドの図
3同様の断面図。
【図8】従来のボンディング装置の一例の概略を示す断
面図。
【符号の説明】
11 加熱枠体 12 枠体本体 13 ヒータ 21 プレート 24 コイルバネ 41 板バネ 51 ピン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱枠体と、この加熱枠体内に各下部を
    突出されて上下動可能に配置された複数の加圧部材と、
    これらの加圧部材を個々に下方に付勢する付勢手段とを
    具備することを特徴とするボンディングヘッド。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の発明において、前記加圧
    部材はプレートからなることを特徴とするボンディング
    ヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の発明において、前記付勢
    手段は前記プレートを個々に下方に付勢するコイルバネ
    を備えていることを特徴とするボンディングヘッド。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の発明において、前記付勢
    手段は前記プレートを個々に下方に付勢する板バネを備
    えていることを特徴とするボンディングヘッド。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の発明において、前記加圧
    部材はピンからなることを特徴とするボンディングヘッ
    ド。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の発明において、前記付勢
    手段は前記ピンを個々に下方に付勢するコイルバネを備
    えていることを特徴とするボンディングヘッド。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009505387A (ja) * 2005-08-12 2009-02-05 ミュールバウアー アーゲー 多数の半導体構成要素のためのサーモードデバイス
JP2009238959A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Sanyo Electric Co Ltd 圧着装置及び太陽電池モジュールの製造方法
KR101407989B1 (ko) 2012-03-13 2014-06-17 가부시키가이샤 신가와 전자부품 실장 툴
JP2020524411A (ja) * 2016-06-27 2020-08-13 マーリン・ソーラー・テクノロジーズ・インコーポレイテッドMerlin Solar Technologies, Inc. ソーラーセル接合

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