JP2001176935A - スティフナ貼着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数種類のスティフナをテープに貼着する。 【解決手段】 スティフナ貼着装置４０はキャリアテー
プ２０にスティフナ１７を貼り付ける貼付部５０と、キ
ャリアテープ２０に貼り付けられたスティフナ１７をキ
ャリアテープ２０に押し付ける加圧部８０と、半導体ペ
レットに接着材を塗布する塗布部９０とを備えている。
枠形状のスティフナの貼着時には貼付部でスティフナが
キャリアテープに貼り付けられ加圧部で固着される。一
体型スティフナの貼着時にも貼付部で貼り付けられ加圧
部で固着される。二体型スティフナの貼着時には塗布部
で枠形状スティフナの枠内に接着材が塗布され、貼付部
で平板形状のヒートシンクが枠形状のスティフナに貼付
され加圧部で固着される。 【効果】 複数種類のスティフナをキャリアテープに一
つのスティフナ貼着装置で貼着できるためスティフナ付
きＴＢＧＡ・ＩＣの製造コストを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術、特に、スティフナをテープに貼着する技術に関
し、例えば、テープ・キャリア・パッケージ（以下、Ｔ
ＣＰという。）を備えた半導体装置の製造に利用して有
効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＣＰは薄形で表面実装が可能なパッケ
ージとして広く半導体装置に使用されているが、アウタ
リードが側方に突出するように配置されているため、ラ
ンドがエリア化されたプリント配線基板への実装が不可
能である。そこで、各アウタリードに外部端子をそれぞ
れ電気的に接続させ、これら外部端子をエリア状に配置
したパッケージが提案されている。

【０００３】すなわち、ＴＣＰは半導体集積回路が作り
込まれた半導体ペレット（以下、ペレットという。）
と、ポリイミド樹脂のテープ本体にインナリードおよび
アウタリードが敷設されたキャリアテープとがテープ・
オートメイテッド・ボンディング（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ
ｍａｔａｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ：ＴＡＢ）により機械的
かつ電気的に接続され、樹脂封止体がポッティング法に
よって成形されて製造されたパッケージである。このＴ
ＣＰにおいて、半田バンプやピン等の外部端子をアウタ
リードに電気的に接続することにより、外部端子をエリ
ア状に配置することができる。

【０００４】なお、ＴＡＢ技術を用いたＰＧＡパッケー
ジを述べてある例として、株式会社工業調査会１９９０
年１月２５日発行「ＴＡＢ技術入門」Ｐ３０３〜Ｐ３０
５、がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】外部端子をエリア状に
配置したＴＣＰにおいては、キャリアテープを補強する
ためのスティフナをキャリアテープに貼着することが、
考えられる。ここで、高発熱のペレットが搭載される半
導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）のパッケージ
としてＴＣＰが採用された場合には、スティフナにペレ
ットをボンディングすることによってペレットの発熱を
スティフナに拡散させることが合理的であると、考えら
れる。この場合、キャリアテープに貼着するスティフナ
とペレットをボンディングするスティフナ（ヒートシン
クに相当することになる。）とを一体成形する構造と、
それらを別体に形成する構造とが、考えられる。

【０００６】しかしながら、一体構造のスティフナと別
体構造のスティフナとを同一のスティフナ貼着装置によ
ってキャリアテープに貼着することは困難であるという
問題点があることが本発明者によって明らかにされた。

【０００７】本発明の目的は、複数種類のスティフナを
テープに貼着することができるスティフナ貼着装置を提
供することにある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【００１０】すなわち、スティフナ貼着装置は、キャリ
アテープにスティフナを貼り付ける貼付部と、キャリア
テープに貼り付けられたスティフナをキャリアテープに
押し付ける加圧部と、半導体ペレットに接着材を塗布す
る塗布部とを備えていることを特徴とする。

【００１１】例えば、枠形状のスティフナがキャリアテ
ープに貼着される場合には、貼付部においてスティフナ
がキャリアテープに貼り付けられ、そのスティフナが加
圧部においてキャリアテープに確実に固着される。一体
構造のスティフナがキャリアテープに貼着される場合に
も、貼付部においてスティフナがキャリアテープに貼り
付けられ、そのスティフナが加圧部においてキャリアテ
ープに確実に固着される。別体構造のスティフナがキャ
リアテープに貼着される場合には、貼付部において枠形
状のスティフナがキャリアテープに貼り付けられ、その
スティフナが加圧部においてキャリアテープに確実に固
着され、その後に、ペレットがキャリアテープにボンデ
ィングされ、塗布部においてペレットに接着材が塗布さ
れ、平板形状のスティフナがペレットおよび枠形状のス
ティフナの上に貼付部および加圧部によって貼着され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
スティフナ貼着装置を示す正面図である。図２〜図５は
本発明の一実施形態であるボール・グリッド・アレイパ
ッケージを備えたＩＣの製造方法を示す説明図である。
図６以降は本発明の一実施形態であるスティフナ貼着装
置の作用を説明するための説明図である。

【００１３】本実施形態において、本発明に係るスティ
フナ貼着装置は、ＴＣＰ技術を用いたボール・グリッド
・アレイパッケージ（以下、ＴＢＧＡという。）を備え
たＩＣ（以下、ＴＢＧＡ・ＩＣという。）を製造するの
に使用され、図１に示されているように構成されてい
る。

【００１４】図１に示されているように、スティフナ貼
着装置４０はワークとしてのキャリアテープ２０を搬送
するためのローディングリール４１およびアンローディ
ングリール４２を左右の両端部に備えており、キャリア
テープ２０はローディングリール４１とアンローディン
グリール４２との間に張られた状態になる。ローディン
グリール４１の下側にはスペーサテープ巻取りリール４
３が支持されており、スペーサテープ巻取りリール４３
はローディングリール４１がキャリアテープ２０を繰り
出した後のスペーサテープ４４を巻き取るように構成さ
れている。アンローディングリール４２の下側にはスペ
ーサテープ繰出しリール４５が支持されており、スペー
サテープ繰出しリール４５はアンローディングリール４
２がキャリアテープ２０を巻き取る際にスペーサテープ
４６を繰り出して行くように構成されている。

【００１５】ローディングリール４１とアンローディン
グリール４２との間には送り用のスプロケット４７とバ
ックテンション用のスプロケット４８とガイド用のスプ
ロケット４９とが間隔を置いて軸架されており、キャリ
アテープ２０はこれらのスプロケット４７、４８、４９
によって所定の速度をもって適正にピッチ送りされるよ
うになっている。

【００１６】ローディングリール４１寄りのバックテン
ション用スプロケット４８とガイド用スプロケット４９
との間には塗布部９０が設定されており、ガイド用スプ
ロケット４９と中央部の送り用スプロケット４７との間
には貼付部５０が設定されており、アンローディングリ
ール４２寄りの送り用スプロケット４７とバックテンシ
ョン用スプロケット４８との間には加圧部８０が設定さ
れている。塗布部９０、貼付部５０および加圧部８０は
後述する作用をそれぞれ実行するように構成されてい
る。

【００１７】ここで、前記構成に係るスティフナ貼着装
置が使用されるＴＢＧＡ・ＩＣの製造方法のインナリー
ドボンディング工程およびポッティング工程を説明す
る。

【００１８】まず、ＴＢＧＡ・ＩＣの製造方法には図２
に示されているペレット１０が使用される。図２に示さ
れているように、ペレット１０は平面視が略正方形の薄
い平板形状の小片に形成されており、ＩＣの製造方法に
おける所謂前工程においてシリコンウエハに所望の半導
体素子を含む半導体集積回路が各ペレット部毎に作り込
まれた後に、そのシリコンウエハが各ペレット部毎にダ
イシングされることにより製造されたＩＣ構造体であ
る。

【００１９】ペレット１０のサブストレート１１のアク
ティブ・エリア側主面（以下、第一主面という。）１２
には半導体集積回路を外部に取り出すためのパッド１３
が複数個、ペレットの外周辺部に互いに干渉しない適当
な間隔をおいて環状に配されてそれぞれ開設されてい
る。ペレット１０の第一主面１２の上にはパッシベーシ
ョン膜１４が各パッド１３をそれぞれ露出させた状態
で、全体的に均一に被着されている。各パッド１３の上
には金系材料（ＡｕまたはＡｕ合金）からなるバンプ１
５がそれぞれ被着されている。バンプ１５は金メッキ処
理が使用されて薄い平板形状に形成されており、パッシ
ベーション膜１４から若干突出した状態になっている。

【００２０】また、ＴＢＧＡ・ＩＣの製造方法には図３
に示されているキャリアテープ２０が使用される。キャ
リアテープ２０はＴＢＧＡ・ＩＣのペレット１０とイン
ナリード群とをテープ・オートメイテッド・ボンディン
グ（ＴＡＢ）により機械的かつ電気的に接続させ得るよ
うに構成されており、絶縁性を有するキャリアとしての
テープ本体２１を備えている。テープ本体２１はポリイ
ミド等の絶縁性樹脂が用いられて、同一パターンが長手
方向に連続するように一体成形されている。但し、説明
および図示は一単位だけについて行われている。

【００２１】テープ本体２１の幅方向の両側端辺部には
ピッチ送りに使用される送り孔２２が等ピッチに配され
て開設されている。また、テープ本体２１の幅方向の中
央部にはペレット１０を収容するためのペレット収容孔
２３が等ピッチをもって一列縦隊に配されて開設されて
いる。各ペレット収容孔２３はペレット１０の外形に対
して若干大きめに相似する正方形に形成されている。

【００２２】テープ本体２１の片側主面（以下、第一主
面とする。）上におけるペレット収容孔２３の四辺に
は、複数本のインナリード２４が互いに電気的に非接続
になるように敷設されている。インナリード２４群は複
数本宛がペレット収容孔２３における四辺に分けられて
配線されており、各インナリード２４の先端部がペレッ
ト収容孔２３にそれぞれ突出されている。インナリード
２４はペレット１０のバンプ１５と同数設けられてお
り、各インナリード２４の先端部は各バンプ１５のそれ
ぞれに整合するように配置されている。

【００２３】各インナリード２４の外側には各アウタリ
ード２５がそれぞれ一体的に形成されている。各アウタ
リード２５の外側端部はテープ本体２１の第一主面にお
いて適宜に引き回されてピッチ間隔および横幅が拡大さ
れている。ちなみに、インナリード２４およびアウタリ
ード２５は銅箔等の導電性材料からなる薄板がテープ本
体２１の第一主面に溶着や接着等の手段によって固着さ
れ、この薄板がリソグラフィー処理およびエッチング処
理によって所望のパターンにパターニングされることに
より形成されている。なお、図４（ｂ）に示されている
ように、インナリード２４の表面にはバンプ１５と協働
して接続部を形成するための金メッキ被膜２９が被着さ
れている。

【００２４】テープ本体２１の第一主面の上にはソルダ
レジスト膜２６がペレット収容孔２３を取り囲むように
被着されている。ソルダレジスト膜２６の各アウタリー
ド２５に対応する位置にはスルーホール２７がそれぞれ
開設されており、各スルーホール２７の底面にはアウタ
リード２５がそれぞれ露出した状態になっている。スル
ーホール２７群はペレット収容孔２３と同心になった一
対の正方形枠上において千鳥形状にそれぞれ配置されて
いる。各スルーホール２７にはバリアメタル２８がそれ
ぞれ形成されており、バリアメタル２８はスルーホール
２７の底面において露出したアウタリード２５を被覆し
た状態になっている。

【００２５】図４はキャリアテープにペレットが電気的
かつ機械的に接続されるインナリードボンディング工程
を示している。インナリードボンディング工程はインナ
リードボンディング装置によって実施される。

【００２６】ペレット１０がキャリアテープ２０にイン
ナリードボンディングされる際、キャリアテープ２０は
図４（ａ）に示されているように第一主面（インナリー
ドおよびアウタリードが敷設された主面）側を上向きに
した状態で、インナリードボンディング装置３０のロー
ディングリールとアンローディングリールとの間に張設
されて一方向に間欠送りされる。張設されたキャリアテ
ープ２０の途中にはボンディングステーションが設定さ
れており、ボンディングステーションにはインナリード
ボンディングのためのヒートブロック３１が配置されて
いる。このヒートブロック３１にはペレット１０がバン
プ１５群を上向きにした状態で載せられる。

【００２７】キャリアテープ２０が間欠停止されると、
図４（ａ）に示されているように、ペレット１０がペレ
ット収容孔２３内に下方から収容された状態になるとと
もに、各バンプ１５が各インナリード２４にそれぞれ整
合された状態になる。この状態で、ボンディング工具３
２が下降され、各バンプ１５が各インナリード２４の先
端部にボンディング工具３２とヒートブロック３１とに
よってそれぞれ熱圧着される。すなわち、各バンプ１５
は各インナリード２４にボンディング工具３２によって
ギャングボンディングされる。

【００２８】このとき、インナリード２４の表面に被着
されている金メッキ被膜２９と金系材料から成るバンプ
１５との間において、金−金の共晶が形成されるため、
各パッド１３と各インナリード２４とは、図４（ｂ）に
示されているようにバンプ１５によって機械的かつ電気
的に接続された状態になる。

【００２９】図５はペレット１０およびインナリード２
４群を樹脂封止する樹脂封止体１６を成形するポッティ
ング工程を示している。ポッティング工程はポッティン
グ装置によって実施される。

【００３０】図５（ａ）に示されているように、エポキ
シ・フェノール樹脂等の絶縁性樹脂が使用された封止樹
脂３５は流動性の良好な液状の状態で、ポッティング装
置３６によりキャリアテープ２０の上方からペレット収
容孔２３を中心に満遍無く塗布するようにポッティング
される。ポッティングされた液状の封止樹脂３５はペレ
ット収容孔２３の内部を満たしてペレット１０およびイ
ンナリード２４群を全体的に包囲する状態になる。

【００３１】そして、液状の封止樹脂３５が硬化される
と、キャリアテープ２０にはペレット１０およびインナ
リード２４群を樹脂封止する樹脂封止体１６が図５
（ｂ）に示されているように成形された状態になる。な
お、液状の封止樹脂３５は熱硬化反応によって硬化され
る。但し、可塑性樹脂によって硬化させてもよいし、他
の反応によって硬化させてもよい。

【００３２】以下、インナリードボンディング工程およ
びポッティング工程を備えたＴＢＧＡ・ＩＣの製造方法
における前記構成に係るスティフナ貼着装置の使用方法
およびその作用を説明する。

【００３３】まず、枠形状のスティフナが使用されてＴ
ＢＧＡ・ＩＣが製造される場合について説明する。この
場合には、図６に示されているように、枠形状のスティ
フナがキャリアテープにスティフナ貼着装置が使用され
て貼着される工程が予め実施される。

【００３４】この場合には、スティフナ粘着装置４０の
一方のワークとしてのキャリアテープ２０がスティフナ
貼着装置４０のローディングリール４１とアンローディ
ングリール４２との間にソルダレジスト膜２６側の主面
を下側にして張設される。図９（ａ）に示されているよ
うに、他方のワークとしての枠形状のスティフナ１７は
下面に保護テープ１９によって保護されている接着材層
１８が形成された状態で、複数枚が後記するマガジンに
収納されてスティフナ貼着装置４０の貼付部５０に供給
される。

【００３５】図７および図８に示されているように、ス
ティフナ粘着装置４０の貼付部５０はスティフナ供給装
置５１、保護テープ剥離装置６０、アライメント装置６
６および貼付装置７１を備えており、これらは貼付部５
０においてキャリアテープ２０の送り方向（以下、Ｘ方
向とする。）に対して直角方向（以下、Ｙ方向とす
る。）に配置されている。

【００３６】スティフナ供給装置５１はキャリアテープ
２０から最も離れた場所に配置されており、ガイド５６
にはマガジン５４を保持したＸ方向に往復移動させるテ
ーブル５２が設備されている。また、マガジン５４には
複数枚のスティフナ１７が積み重ねられて収納されてい
る。図９に示されているように、マガジン５４に収納さ
れたスティフナ１７の裏面には保護テープ１９によって
保護された接着材層１８が形成されている。保護テープ
１９は接着材層１８を保持するとともに、上段のスティ
フナ１７の接着材層１８が下端のスティフナ１７の上面
に接着するのを防止している。マガジン５４の底部には
プッシャ５５が設置されており、プッシャ５５はマガジ
ン５４に収納されたスティフナ１７を一枚の厚さのピッ
チをもって上昇させるように構成されている。マガジン
５４の上端にはガイド５６が固定されており、ガイド５
６の上にはガード５７がガイド５６の上面に略摺接する
ように配置されて機台に固定されている。

【００３７】図９（ｂ）に示されているように、スティ
フナ１７がスティフナ供給装置５１から払い出されるに
際しては、最上段のスティフナ１７がプッシャ５５によ
ってマガジン５４の上端から突き出され、突き出された
スティフナ１７の上面に移送コレット５９が当接されて
スティフナ１７が移送コレット５９によって真空吸着保
持される。

【００３８】続いて、図９（ｃ）に示されているよう
に、マガジン５４内のスティフナ１７がプッシャ５５に
よって下降されるとともに、ガイド５６がテーブル５２
の操作によってガード５７に対して水平移動される。こ
れにより、移送コレット５９に真空吸着保持されたステ
ィフナ１７はマガジン５４に収納されたスティフナ１７
から分離されて、移送コレット５９に受け取られた状態
になる。この際、マガジン５４に収納されたスティフナ
１７の飛び出しはガード５７によって防止された状態に
なる。

【００３９】図７、図８および図１０に示されているよ
うに、保護テープ剥離装置６０はスティフナ供給装置５
１のキャリアテープ２０寄りの場所にＸ方向に水平に張
設された剥離用テープ６１を備えている。すなわち、剥
離用テープ６１はローディングリール６２とアンローデ
ィングリール６３との間に張設されている。剥離用テー
プ６１の中間部の下面にはスポンジによって直方体形状
に形成されたクッション部材６４が当接されている。ク
ッション部材６４の両脇には一対のクランパ６５、６５
が設備されており、両クランパ６５、６５は剥離用テー
プ６１のクッション部材６４の両脇部分を挟んで押し下
げるように構成されている。

【００４０】スティフナ１７がスティフナ供給装置５１
から保護テープ剥離装置６０に供給されるに際しては、
移送コレット５９が水平面内で４５度回動されて、図７
に示されているように、スティフナ１７の対角線が剥離
用テープ６１の長さ方向に一致される。

【００４１】次いで、図１０（ａ）に示されているよう
に、スティフナ１７を真空吸着保持した移送コレット５
９が下降させることにより、スティフナ１７の下面が剥
離用テープ６１の上に押し付けられると、スティフナ１
７の下面の保護テープ１９が剥離用テープ６１の接着材
層６１ａにクッション部材６４の弾性力によって接着さ
れる。

【００４２】続いて、図１０（ｂ）に示されているよう
に、剥離用テープ６１のクッション部材６４の両脇部分
がクランパ６５、６５によって押し下げられると、剥離
用テープ６１の接着材層６１ａに接着した保護テープ１
９の両端部分が接着材層１８から剥離される。この際、
接着材層１８のスティフナ１７に対する接着力は保護テ
ープ１９に対する接着力よりも強いため、接着材層１８
はスティフナ１７の下面に残ったままとなる。

【００４３】保護テープ１９の両端が剥離された状態
で、移送コレット５９が上昇すると、保護テープ１９は
剥離用テープ６１の接着材層６１ａに接着された状態に
なることによってスティフナ１７の接着材層１８から完
全に剥離されることになる。

【００４４】図７および図８に示されているように、ア
ライメント装置６６は保護テープ剥離装置６０のキャリ
アテープ２０寄りの場所に設置されている。爪ガイド６
９に固定されている位置決め爪６８は、押さえバネ６９
ａにより爪ガイド６９を円錐形状のガイドテーブル６７
に押付けながらガイドテーブル６７の動作に合せ、開閉
動作する。本構造から位置決め爪６８をＸＹ方向同時に
閉じることにより、スティフナ１７を固定させアライメ
ントする。

【００４５】スティフナ１７がアライメント装置６６に
よってアライメントされる際、図７に示されているよう
に、保護テープ剥がし後４５度反回転させ、位置決め爪
６８上に乗せる。この状態で、真空吸着が解除されるこ
とにより、図１１（ａ）（ｂ）に示されているように、
位置決め爪６８上に受け渡される。

【００４６】なお、スティフナ１７を位置決め爪６８に
受け渡した移送コレット５９はスティフナ供給装置５１
に戻って、次スティフナ１７の移送待ちとなる。

【００４７】続いて、図１１（ｃ）に示されているよう
に、マウント用コレット７０がスティフナ１７を真空吸
着後、位置決め爪６８がガイドテーブル６７の上昇動作
により閉じられ、スティフナ１７をアライメントする。
その後、ガイドテーブルが下降され、位置決め爪６８が
開かれ、マウント用コレット７０が貼付装置７１へ移動
される。

【００４８】図７および図８に示されているように、貼
付装置７１はキャリアテープ２０の搬送ライン上に配置
されており、キャリアテープ２０が間欠停止する場所に
据え付けられた昇降装置７２によって昇降される下側押
さえ７３を備えている。下側押さえ７３はキャリアテー
プ２０の下面に当接してマウント用コレット７０の荷重
を受けるとともに、スティフナ１７の接着材層１８を加
熱するように構成されている。下側押さえ７３の両脇に
はキャリアテープ２０の両端部を摺動自在に支持する一
対のガイドレール７４、７４がそれぞれ敷設されてい
る。

【００４９】スティフナ１７がキャリアテープ２０に貼
付装置７１によって貼り付けられるに際しては、図７に
示されているように、スティフナ１７の貼付位置はテー
プ認識点２０ａを行ない、認識点からの距離にて求めら
れる。

【００５０】この状態で、図１２（ａ）に示されている
ように、マウント用コレット７０が下降されるととも
に、下側押さえ７３が昇降装置７２によって上昇される
と、スティフナ１７はキャリアテープ２０にマウント用
コレット７０と下側押さえ７３との間で押し付けられる
とともに、マウント用コレット７０、下側押さえ７３に
よって加熱された状態になるため、接着材層１８はステ
ィフナ１７をキャリアテープ２０に貼り付けた状態にな
る。

【００５１】次いで、図１２（ｂ）に示されているよう
に、マウント用コレット７０が真空吸着保持を解除して
上昇するとともに、下側押さえ７３が下降すると、ステ
ィフナ１７はキャリアテープ２０に接着材層１８によっ
て貼り付けられた状態となってキャリアテープ２０に残
る。なお、スティフナ１７をキャリアテープ２０に接着
させたマウント用コレット７０は、待機位置に戻って次
の回の移送に待機する。

【００５２】以上のようにして貼付部５０においてステ
ィフナ１７を貼り付けられたキャリアテープ２０は、ス
ティフナ１７のキャリアテープ２０への貼着を確実にす
るための加圧部８０に送りスプロケット４７の作動によ
ってピッチ送りされる。この際、キャリアテープ２０の
貼付部５０と加圧部８０との間には弛み部によって形成
されたバッファ部７５が実質的に介設されているため、
貼付部５０の作業時間と加圧部８０との作業時間との差
は吸収することができる。

【００５３】図１３に示されているように、加圧部８０
には加圧装置８１が設備されている。加圧装置８１は機
台８２を備えており、機台８２の上には下側押さえ８４
を昇降させる下側昇降装置８３が据え付けられている。
機台８２の四隅には支柱８５がそれぞれ垂直に立設され
ており、四本の支柱８５の上には梁板８６が架設されて
いる。梁板８６の中央部には上側押さえ８８を昇降させ
る上側昇降装置８７が据え付けられている。上側押さえ
８８と下側押さえ８４とは互いに対向されている。上側
押さえ８８および下側押さえ８４の両脇にはキャリアテ
ープ２０の両端部を摺動自在に支持する一対のガイドレ
ール８９、８９がそれぞれ敷設されている。

【００５４】図１３（ａ）に示されているように、キャ
リアテープ２０に貼り付けられたスティフナ１７が加圧
装置８１にピッチ送りされて間欠停止すると、図１３
（ｂ）に示されているように、上側押さえ８８が上側昇
降装置８７によって下降されるとともに、下側押さえ８
４が下側昇降装置８３によって上昇されると、キャリア
テープ２０に接着材層１８によって貼り付けられたステ
ィフナ１７はキャリアテープ２０に上側押さえ８８と下
側押さえ８４との間で強力に加圧されるとともに、上下
側押さえ８８、８４によって加熱された状態になり、接
着材層１８はスティフナ１７とキャリアテープ２０の双
方に強力に接着した状態になり、スティフナ１７をキャ
リアテープ２０に貼り着けた状態になる。

【００５５】次いで、上側押さえ８８が上側昇降装置８
７によって上昇されるとともに、下側押さえ８４が下側
昇降装置８３によって下降された後に、スティフナ１７
を接着材層１８によって貼着されたキャリアテープ２０
は送りスプロケット４７によってピッチ送りされる。こ
のピッチ送りにより、貼着済みのスティフナ１７が加圧
装置８１から排出され、次回のスティフナ１７が加圧装
置８１に送り込まれることになる。

【００５６】以上の作動が繰り返されることにより、枠
形状のスティフナ１７がキャリアテープ２０に貼着され
て行く。この際、貼付部５０の作動と加圧部８０の作動
とは同時進行させることができるため、スティフナ貼着
装置４０を通過する作業時間は短く設定することができ
る。

【００５７】図６（ａ）に示されているように、枠形状
のスティフナ１７が貼着されたキャリアテープ２０には
インナリードボンディング工程とポッティング工程とが
順次実施される。インナリードボンディング工程におい
ては、図４に参照されるように、ペレット１０がインナ
リード２４群にインナリードボンディングによって機械
的かつ電気的に接続される。ポッティング工程において
は、図５に参照されるように、樹脂封止体１６がペレッ
ト１０およびインナリード２４群を樹脂封止するように
成形される。

【００５８】その後、樹脂封止体１６が成形されたキャ
リアテープ２０のバリアメタル２８の上には半田ボール
を半田付けされることによって半田バンプが突設され、
かつ、テープ本体２１が枠形状のスティフナ１７の外周
縁において切断されると、図１４に示されている枠形状
スティフナ付きのＴＢＧＡ・ＩＣ１が製造されたことに
なる。

【００５９】図１４に示されている枠形状スティフナ付
きＴＢＧＡ・ＩＣ１は、キャリアテープ２０のテープ本
体２１に敷設された各インナリード２４にペレット１０
の各パッド１３が各バンプ１５によって機械的かつ電気
的に接続されており、テープ本体２１の半田バンプ３７
と反対側の主面には枠形状のスティフナ１７が接着材層
１８によって接着されて固着されている。ペレット１
０、インナリード２４群およびバンプ１５群は樹脂封止
体１６によって樹脂封止されている。

【００６０】そして、枠形状スティフナ付きＴＢＧＡ・
ＩＣ１はプリント配線基板に半田バンプ３７群のリフロ
ー半田付けによって表面実装される。この際、半田バン
プ３７群はテープ本体２１にエリア状に配置されている
ため、プリント配線基板のランド群もエリア状に配置す
ることができ、多ピン化が可能である。

【００６１】次に、図１５に示されているヒートシンク
が一体化されたスティフナ（以下、一体型スティフナと
いう。）付きＴＢＧＡ・ＩＣ１Ａの製造方法について説
明する。一体型スティフナ１７Ａは図１６（ｂ）、
（ｃ）に示されているように、枠形状のスティフナ部１
７ａに正方形のヒートシンク部１７ｂが一体的にプレス
加工によって成形されたものである。

【００６２】図１６（ａ）に示されているように、一体
型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣ１Ａが製造される場合
にはキャリアテープ２０に対してインナリードボンディ
ング工程およびポッティング工程が実施された後に、ス
ティフナ貼着工程が実施される。したがって、スティフ
ナ粘着装置４０のワークとしてのキャリアテープ２０は
ペレット１０が機械的かつ電気的に接続され、かつ、ペ
レット１０やインナリード２４群およびバンプ１５群が
樹脂封止体１６によって樹脂封止された状態で供給され
て来ることになる。すなわち、ペレット１０が実装され
たキャリアテープ２０がスティフナ貼着装置４０のロー
ディングリール４１とアンローディングリール４２との
間にソルダレジスト膜２６側の主面を下側にして張設さ
れる。

【００６３】スティフナ貼着装置４０による一体型のス
ティフナ１７Ａの貼着方法は、前述した枠形状のスティ
フナ１７の貼着方法と同様である。すなわち、スティフ
ナ貼着装置４０の貼付部５０においては、スティフナ供
給装置５１によって下面に接着材層１８が形成された一
体型のスティフナ１７Ａがマガジン５４から払い出さ
れ、保護テープ剥離装置６０によって接着材層１８に接
着された保護テープ１９が剥離される。保護テープ１９
を剥離された一体型のスティフナ１７Ａはアライメント
装置６６によって位置決めされた後に、マウント用コレ
ット７０によって貼付装置７１に移送されてペレット１
０の裏面に貼り付けられる。そして、キャリアテープ２
０に貼り付けられた一体型のスティフナ１７Ａは、ステ
ィフナ貼着装置４０の加圧部８０において加圧されてキ
ャリアテープ２０に接着材層１８によって確実に貼着さ
れた状態になる。

【００６４】以上のようにして製造された図１５に示さ
れている一体型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣ１Ａは、
キャリアテープ２０のテープ本体２１に敷設された各イ
ンナリード２４にペレット１０の各パッド１３が各バン
プ１５によって機械的かつ電気的に接続されており、テ
ープ本体２１の半田バンプ３７と反対側の主面およびペ
レット１０の裏面には一体型のスティフナ１７Ａが接着
材層１８によって接着されて固着されている。ペレット
１０やインナリード２４群およびバンプ１５群は樹脂封
止体１６によって樹脂封止されている。

【００６５】そして、一体型スティフナ付きＴＢＧＡ・
ＩＣ１Ａはプリント配線基板に半田バンプ３７群のリフ
ロー半田付けによって表面実装される。半田バンプ３７
群はテープ本体２１にエリア状に配置されているため、
プリント配線基板のランド群もエリア状に配置すること
ができ、多ピン化が可能である。また、ペレット１０は
一体型スティフナ１７Ａのヒートシンク部１７ｂに熱的
に接続されているため、ペレット１０の発熱をきわめて
効果的に放熱することができる。

【００６６】次に、図１７に示されている平板形状のヒ
ートシンクが貼着されたスティフナ（以下、二体型ステ
ィフナという。）付きＴＢＧＡ・ＩＣ１Ｂの製造方法に
ついて説明する。二体型スティフナ１７Ｂは図１８
（ｂ）、（ｃ）に示されているように、枠形状のスティ
フナ１７に正方形のヒートシンク１７Ｃが貼着されたも
のである。

【００６７】図１６（ａ）に示されているように、二体
型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣ１Ｂが製造される場合
には、キャリアテープ２０に枠形状スティフナ１７を貼
着する枠形状スティフナ貼着工程がスティフナ貼着装置
４０が使用されて実施された後に、キャリアテープ２０
に対してインナリードボンディング工程およびポッティ
ング工程が実施され、さらに、その後に、ヒートシンク
貼着工程がスティフナ貼着装置４０を使用して実施され
る。

【００６８】したがって、ヒートシンク貼着工程におけ
るスティフナ粘着装置４０のワークとしてのキャリアテ
ープ２０は枠形状スティフナ１７が貼着され、ペレット
１０が機械的かつ電気的に接続され、ペレット１０やイ
ンナリード２４群およびバンプ１５群が樹脂封止体１６
によって樹脂封止された状態で供給されて来ることにな
る。すなわち、前記実施形態１において図１４に示され
ているＴＢＧＡ・ＩＣ１が切断される前のキャリアテー
プ２０が、スティフナ貼着装置４０のローディングリー
ル４１とアンローディングリール４２との間に枠形状ス
ティフナ１７側の主面を上側にして張設される。

【００６９】スティフナ貼着装置４０による二体型のス
ティフナ１７Ｂのヒートシンク１７Ｃの貼着方法が前述
した枠形状のスティフナ１７の貼着方法と異なる主な点
は、スティフナ貼着装置４０の塗布部９０によってペレ
ット１０の裏面に接着材が塗布される点であるので、以
下、この塗布部９０の作用を図１９によって説明する。

【００７０】図１９に示されているように、スティフナ
貼着装置４０の塗布部９０には塗布装置９１が設置され
ており、塗布装置９１はエポキシ・フェノール樹脂等の
樹脂封止体１６とシリコン系等の樹脂が使用された接着
材９２を吐出してペレット１０の裏面に塗布するように
構成されている。

【００７１】図１９に示されているように、キャリアテ
ープ２０において上側に配置された枠形状のスティフナ
１７が塗布部９０にピッチ送りされて来て間欠停止する
と、塗布装置９１は流動性の良好な液状の状態で接着材
９２をペレット１０の裏面に満遍無く塗布する。塗布さ
れた接着材９２の上面は枠形状のスティフナ１７の上面
と略一致した状態になる。

【００７２】その後、スティフナ貼着装置４０の貼付部
５０においてヒートシンク１７Ｃが枠形状のスティフナ
１７の上面に貼付され、加圧部８０において確実に貼着
される。この際、枠形状のスティフナ１７の枠内に接着
材９２が塗布されているため、ヒートシンク１７Ｃは枠
形状のスティフナ１７の上面との間に形成された接着材
層１８だけでなく接着材９２によっても接着されること
になる。

【００７３】なお、この場合、貼付部５０のスティフナ
供給装置５１におけるマガジン５４に収納されるのはヒ
ートシンク１７Ｃである。このヒートシンク１７Ｃの下
面にも接着材層１８が全体にわたって形成され、保護テ
ープ１９が接着されているので、マガジン５４から払い
出されたヒートシンク１７Ｃの保護テープ１９は保護テ
ープ剥離装置６０によって剥離される。保護テープ１９
を剥離されたヒートシンク１７Ｃはアライメント装置６
６によって位置決めされた後に、マウント用コレット７
０によって貼付装置７１に移送されて枠形状のスティフ
ナ１７の上面に貼り付けられ、貼り付けられたヒートシ
ンク１７Ｃはスティフナ貼着装置４０の加圧部８０にお
いて加圧されて枠形状のスティフナ１７およびペレット
１０の裏面に接着材層１８および接着材９２によって確
実に貼着された状態になる。

【００７４】以上のようにして製造された図１７に示さ
れている二体型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣ１Ｂは、
キャリアテープ２０のテープ本体２１に敷設された各イ
ンナリード２４にペレット１０の各パッド１３が各バン
プ１５によって機械的かつ電気的に接続されており、テ
ープ本体２１の半田バンプ３７と反対側の主面およびペ
レット１０の裏面には二体型のスティフナ１７Ｂが接着
材層１８および接着材９２によって接着されて固着され
ている。ペレット１０、インナリード２４群およびバン
プ１５群は樹脂封止体１６によって樹脂封止されてい
る。

【００７５】そして、二体型スティフナ付きＴＢＧＡ・
ＩＣ１Ｂはプリント配線基板に半田バンプ３７群のリフ
ロー半田付けによって表面実装される。半田バンプ３７
群はテープ本体２１にエリア状に配置されているため、
プリント配線基板のランド群もエリア状に配置すること
ができ、多ピン化が可能である。また、ペレット１０は
二体型スティフナ１７Ｂのヒートシンク１７Ｃに熱的に
接続されているため、ペレット１０の発熱をきわめて効
果的に放熱することができる。

【００７６】前記実施形態によれば、次の効果が得られ
る。

【００７７】1) キャリアテープにスティフナを貼り付
ける貼付部と、キャリアテープに貼り付けられたスティ
フナをキャリアテープに押し付ける加圧部と、半導体ペ
レットに接着材を塗布する塗布部とをスティフナ貼着装
置に設けることにより、複数種類のスティフナをキャリ
アテープに一つのスティフナ貼着装置によって貼着する
ことができるため、スティフナ貼着装置の汎用性を高め
ることができる

【００７８】2) 前記1)により、スティフナ付きＴＢＧ
Ａ・ＩＣの生産性を高めることができるため、その製造
コストを低減することができる。

【００７９】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００８０】例えば、貼付部や加圧部および塗布部の具
体的構成は、前記実施形態の構成に限定されない。

【００８１】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるスティ
フナ付きＴＢＧＡ・ＩＣに適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではなく、テープ・キャリ
ア形パッケージを備えている半導体装置全般に適用する
ことができる。

【００８２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００８３】キャリアテープにスティフナを貼り付ける
貼付部と、キャリアテープに貼り付けられたスティフナ
をキャリアテープに押し付ける加圧部と、半導体ペレッ
トに接着材を塗布する塗布部とをスティフナ貼着装置に
設けることにより、複数種類のスティフナをキャリアテ
ープに一つのスティフナ貼着装置によって貼着すること
ができるため、スティフナ貼着装置の汎用性を高めるこ
とができる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるスティフナ貼着装置
を示す正面図である。

【図２】ペレットを示しており、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う拡大断面図である。

【図３】キャリアテープを示しており、（ａ）は一部省
略平面図、（ｂ）は一部省略正面断面図である。

【図４】インナリードボンディング工程を示しており、
（ａ）はボンディング途中の正面断面図、（ｂ）はボン
ディング後の拡大断面図である。

【図５】ポッティング工程を示しており、（ａ）はポッ
ティング途中の正面断面図、（ｂ）はポッティング後の
正面断面図である。

【図６】枠形状スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣの製造方
法を示しており、（ａ）は工程図、（ｂ）は枠形状のス
ティフナの平面図、（ｃ）は正面断面図である。

【図７】貼付部を示す平面図である。

【図８】その側面断面図である。

【図９】スティフナ供給装置の作用を示しており、
（ａ）はスティフナの一部切断正面図、（ｂ）は真空吸
着保持時の一部省略側面断面図、（ｃ）は受取時の一部
省略側面断面図である。

【図１０】保護テープ剥離装置の作用を示しており、
（ａ）はスティフナ供給時の側面断面図、（ｂ）は剥離
時の側面断面図である。

【図１１】アライメント装置の作用を示しており、
（ａ）はスティフナ供給時の側面断面図、（ｂ）は
（ａ）の平面図、（ｃ）は真空吸着保持時の側面断面図
である。

【図１２】貼付装置の作用を示しており、（ａ）はステ
ィフナ貼付時の側面断面図、（ｂ）は貼付後の側面断面
図である。

【図１３】加圧装置の作用を示しており、（ａ）は加圧
前の側面断面図、（ｂ）は加圧時の側面断面図である。

【図１４】枠形状スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣを示し
ており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ部の
拡大断面図である。

【図１５】一体型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣを示し
ており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ部の
拡大断面図である。

【図１６】一体型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣの製造
方法を示しており、（ａ）は工程図、（ｂ）は一体型ス
ティフナの平面図、（ｃ）は正面断面図である。

【図１７】二体型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣを示し
ており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ部の
拡大断面図である。

【図１８】二体型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣの製造
方法を示しており、（ａ）は工程図、（ｂ）は二体型ス
ティフナの平面図、（ｃ）は正面断面図である。

【図１９】スティフナ貼着装置の塗布部の作用を示す正
面断面図である。

【符号の説明】

１…枠型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣ（半導体装
置）、１Ａ…一体型スティフナ付きＴＢＧＡ・ＩＣ（半
導体装置）、１Ｂ…二体型スティフナ付きＴＢＧＡ・Ｉ
Ｃ（半導体装置）、１０…ペレット、１１…サブストレ
ート、１２…第一主面、１３…パッド、１４…パッシベ
ーション膜、１５…バンプ、１６…樹脂封止体、１７…
枠形状スティフナ、１７Ａ…一体型スティフナ、１７Ｂ
…二体型スティフナ、１７Ｃ…ヒートシンク、１７ａ…
スティフナ部、１７ｂ…ヒートシンク部、１８…接着材
層、１９…保護テープ、２０…キャリアテープ、２０ａ
…テープ認識点、２１…テープ本体、２２…送り孔、２
３…ペレット収容孔、２４…インナリード、２５…アウ
タリード、２６…ソルダレジスト膜、２７…スルーホー
ル、２８…バリアメタル、２９…金メッキ被膜、３０…
インナリードボンディング装置、３１…ヒートブロッ
ク、３２…ボンディング工具、３５…封止樹脂、３６…
ポッティング装置、３７…半田バンプ、４０…スティフ
ナ貼着装置、４１…ローディングリール、４２…アンロ
ーディングリール、４３…スペーサテープ巻取りリー
ル、４４…スペーサテープ、４５…スペーサテープ繰出
しリール、４６…スペーサテープ、４７…送り用のスプ
ロケット、４８…バックテンション用のスプロケット、
４９…ガイド用のスプロケット、５０…貼付部、５１…
スティフナ供給装置、５２…テーブル、５４…マガジ
ン、５５…プッシャ、５６…ガイド、５７…ガード、５
９…移送コレット、６０…保護テープ剥離装置、６１…
剥離用テープ、６１ａ…接着材層、６２…ローディング
リール、６３…アンローディングリール、６４…クッシ
ョン部材、６５…クランパ、６６…アライメント装置、
６７…ガイドテーブル、６８…位置決め爪、６９…爪ガ
イド、６９ａ…押さえバネ、７０…マウント用コレッ
ト、７１…貼付装置、７２…昇降装置、７３…下側押さ
え、７４…ガイドレール、７５…バッファ部、８０…加
圧部、８１…加圧装置、８２…機台、８３…下側昇降装
置、８４…下側押さえ、８５…支柱、８６…梁板、８７
…上側昇降装置、８８…上側押さえ、８８ａ…上側クッ
ション部材、８９…ガイドレール、９０…塗布部、９１
…塗布装置、９２…接着材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 忠一 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Ｆターム(参考） 5F044 LL01 MM08 MM49 NN04 QQ01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリアテープにスティフナを貼り付け
   る貼付部と、キャリアテープに貼り付けられたスティフ
   ナをテープに押し付ける加圧部と、半導体ペレットに接
   着材を塗布する塗布部とを備えていることを特徴とする
   スティフナ貼着装置。