JP2712592B2 - ボンディング・ツールとその固定方法 - Google Patents

ボンディング・ツールとその固定方法

Info

Publication number
JP2712592B2
JP2712592B2 JP1183086A JP18308689A JP2712592B2 JP 2712592 B2 JP2712592 B2 JP 2712592B2 JP 1183086 A JP1183086 A JP 1183086A JP 18308689 A JP18308689 A JP 18308689A JP 2712592 B2 JP2712592 B2 JP 2712592B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
bonding
bonding head
concave surface
hemispherical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1183086A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0346245A (ja
Inventor
洋二 村上
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP1183086A priority Critical patent/JP2712592B2/ja
Publication of JPH0346245A publication Critical patent/JPH0346245A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2712592B2 publication Critical patent/JP2712592B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 IC等半導体装置におけるリードレス・ボンディング装
置に関し、 ボンディング・ヘッドとステージ間の平行度を容易に
確保することによって生産性の向上を図ることを目的と
し、 半球凹面を具えたステージホルダと、半球凹面に対向
させた球状突起を具え上面に被加工部材が載置されるス
テージと、被加工部材をステージに押圧するボンディン
グ・ヘッドとを有し、ステージは、球状突起が半球凹面
に嵌挿されて、ボンディング・ヘッドの押圧面に倣って
傾斜可能に保持され、ステージをボンディング・ヘッド
に倣わせる際は、ステージホルダに設けられた貫通孔を
介し半球凹面に空気が注入され、ステージがボンディン
グ・ヘッドに倣うと貫通孔を介し半球凹面の空気が排出
され、球状突起が半球凹面に吸着固定されるように構成
する。
〔産業上の利用分野〕
本発明はIC等半導体装置におけるリードレス・ボンデ
ィング装置に係り、特にボンディング・ヘッドとステー
ジ間の平行度を容易に確保して生産性の向上を図ったボ
ンディング・ツールに関する。
IC等半導体装置の高密度化に伴う多リード化によって
半導体装置素子とパッケージ間を接続するリードボンデ
ィング数が急激に増大しつつあり、例えば従来100本/
個程度であったものが現在では500本/個程度になって
きている。
一方リードボンディングの方式は、現在はアルミニウ
ム(Al)や金(Au)等の細線を用いる方式が主流である
が、ボンディング数の増大に伴って品質安定化やコスト
ダウンを主目的として例えばテープ・オートメイテッド
・ボンディング(TAB方式)の如きリードレス・ボンデ
ィングが増えつつある現状にある。
この場合、大型化した半導体装置素子を安定した状態
で確実にボンディングするにはボンディング・ヘッドと
ステージ間の平行度をミクロンのオーダで設定すること
が必要であるが、この設定に多くの工数がかかることか
らその解決が強く望まれている。
〔従来の技術〕
第2図は従来のボンディング方法を説明する図であ
る。
なお図では、リードレス・ボンディングの一例として
上記のTAB方式でテープリードをボンディングする場合
について説明する。
図で、(A)はボンディング前のICチップとテープリ
ードの状態を示す図であり、(B)はボンディング時の
状態を説明する図である。
図(A)で、1はその片側表面の周囲所定位置に複数
のバンプ電極1a,1b,1c,…が形成されているICチップ
(以下単に素子とする)である。
またリード基板2は、例えば上記素子1より多少大き
い大きさの角孔3aを備えたポリイミド等からなる樹脂フ
ィルム3の片面に、上記角孔3aの周辺から該角孔3aの内
側に向かって逆放射の櫛刃状に突出し且つその各内側端
部E1,E2,E3,…の上記素子1の各バンプ電極1a,1b,1c,…
と対応する位置にボンディング・パッド4a,4b,4c,…が
設けられた銅(Cu)またはその合金からなる複数のテー
プ状の接続用リード5a,5b,5c,…が形成されているもの
である。
そこで、図の破線で示す矢印aのように上記素子1上
の各バンプ電極1a,1b,1c,…と該リード基板の各接続リ
ード5a,5b,5c,…の端部E1,E2,E3,…に設けられているボ
ンディング・パッド4a,4b,4c,…を対応させた状態で例
えば300〜400℃に加熱しながら接続リード一個当たり10
0〜200gの圧力で該リード基板2と素子1を一括押圧し
て両者を接続するようにしている。
なお、上記各ボンディング・パッド4a,4b,4c,…を各
バンプ電極1a,1b,1c,…と接続した後に図示の一点鎖線
bで示すように該各接続リード5a,5b,5c,…を切断する
と、素子1の各バンプ電極に所定のテープ状のリードが
放射状に接続されたIC素子を得ることができる。
ボンディングの状態を示す図(B)は側断面を示した
もので、図(A)における素子1の大きさとほぼ等しい
大きさの固定されたステージ6の上面6aには図示されな
い真空ポンプに繋がる複数の吸引孔6bが設けられてお
り、該ポンプを動作させることによって該ステージ6の
上面6aに載置された上記素子1を吸着手段で保持固定で
きるようになっている。
一方、該ステージ6の上方の対応する位置には図示さ
れない駆動制御部に連結されているボンディング・ヘッ
ド7が配設されており、該ボンディング・ヘッド7の上
記ステージ6と対面する端面には図(A)におけるリー
ド基板2の角孔3aより多少小さい大きさの押圧面7aが形
成されている。
そこで、図示されない真空ポンプを動作させた状態で
上記ステージ6の上面6aに素子1のバンプ電極非形成面
側を搭載して該ステージ6に素子1を吸着固定させた
後、該素子1の露出面すなわちバンプ電極形成面上に図
(A)で説明した基板2を各ボンディング・パッド4a,4
b,4c…が例えば上記バンプ電極1a,1b,1c…とそれぞれ対
向するように載置する。
この状態で図示されない駆動制御部を動作させて矢印
cのように該ボンディング・ヘッド7を降下押圧して図
(A)で説明した如く各バンプ電極とボンディング・パ
ッド間を加熱接続するようにしているが、上記ボンディ
ング・ヘッド7の押圧面7aとステージ6の上面6aとの間
の平行度に傾きがあるとバンプ電極とボンディング・パ
ッド間の押圧力にムラが生じ、結果的にバンプ電極とボ
ンディング・パッドとの接続力が不均一となる。
この際の押圧力のムラすなわち接続力の不均一化は素
子1の大型化につれて顕著になるが、特に最近では10μ
m以下の精度の平行度が必要とされるようになってきて
いる。
そこでかかる押圧力のムラひいては接続力の不均一化
を抑制するため、通常はボンディング作業直前に上記ボ
ンディング・ヘッド7の押圧面7aとステージ6の上面6a
を直接接触させて押圧し、その際に生ずる接触面上の圧
痕を観察しながら該ボンディング・ヘッド7のステージ
6に対する傾きを調整するようにしている。
従って、ボンディング・ヘッドの傾き調整に多くの工
数がかかる欠点がある。
また、ボンディング領域が変わるようなときにはボン
ディング・ヘッドやステージ等を交換する必要がある
が、この場合にはその都度上記の調整作業が必要となる
ためその調整に工数がかかりツールの交換が容易でない
欠点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のボンディング・ツールでは、ボンディング・ヘ
ッドとステージ間の平行度を確保するのに多くの工数を
必要とするため生産性の向上が期待できないと言う問題
があり、またツールの交換も容易でないと言う問題があ
った。
〔課題を解決するための手段〕
上記問題点は、半球凹面13aを具えたステージホルダ1
3と、半球凹面13aに対向させた球状突起12aを具え、上
面に被加工部材が載置されるステージ12と、被加工部材
をステージ12に押圧するボンディング・ヘッド11とを有
し、ステージ12は、球状突起12aが半球凹面13aに嵌挿さ
れて、ボンディング・ヘッド11の押圧面11aに倣って傾
斜可能に保持され、ステージ12をボンディング・ヘッド
11に倣わせる際は、ステージホルダ13に設けられた貫通
孔13dを介し半球凹面13aに空気が注入され、ステージ12
がボンディング・ヘッド11に倣うと貫通孔13dを介し半
球凹面13aの空気が排出され、球状突起12aが半球凹面13
aに吸着固定される本発明のボンディング・ツールによ
って解決される。
〔作 用〕
ボンディング・ヘッドの押圧面に対してステージ面が
倣うように該ステージを構成すると、ボンディング・ヘ
ッドを該ステージに押圧するだけで両者を完全に平行と
することができる。
本発明の構成によれば、加熱によってボンディング処
理を行う前にボンディング・ヘッドの加圧力によって、
ステージがボンディング・ヘッドに倣わされると共に、
倣った状態でステージをステージホルダに固定できるた
め、効率よく確実なボンディング作業が可能になる。
〔実施例〕
第1図は本発明になるボンディング・ツールの構成例
を説明する図である。
第2図同様にボンディングの状態を示す側断面として
の第1図で、ボンディング・ヘッド11は第2図で説明し
たものと同様のものであり、その上端部は図示されない
駆動制御部に連結されていると共に図面下側の端面はリ
ード基板2の角孔3aより多少小さい大きさの押圧面11a
となっている。
また素子1とほぼ同じ大きさのステージ12は、図面下
側の裏面側に該裏面から突出する例えば半球5〜8mmの
半球突起12aが該突起12aの半径より多少高い高さに形成
されていると共に、該ステージ12の上面12bには第2図
同様に素子1を吸着保持するための複数の吸引孔12cが
設けられており、該吸引孔12cは該ステージ12の周側面
に設けた排気ポー12dから図示されない真空ポンプに繋
がれている。
一方13で示すステージ・ホルダの上面には、上記ステ
ージ12の半球突起12aと嵌合する半球凹面13aを備えると
共に、該半球凹面13aに片側の開口部13bを持ち他端側が
該ステージ・ホルダ13の側面一箇所に設けた吸排気ポー
ト13cに繋がる径が1〜2mm程度の複数の貫通孔13dが形
成されている。
この場合、該ステージ・ホルダ13の半球凹面13aに上
記ステージ12の半球突起12aを嵌合させた状態で上記吸
排気ポート13cから例えばエアを注入すると、上記ステ
ージ12が該ステージ・ホルダ13から浮き上がることから
上記ステージ12は該ステージ・ホルダ13に対して自由に
傾けることができる。
一方、吸排気ポート13cからエアを排気すると上記ス
テージ12は該ステージ・ホルダ13に真空吸着されること
になって結果的にステージ12を該ステージ・ホルダ13に
固定することができる。
そこで、ステージ・ホルダ13に嵌合させた状態のステ
ージ12の上面12bに第2図(B)と同様に素子1を搭載
し、図示されない真空ポンプによって該素子1を吸引孔
12cの部分で吸着固定した後、該素子1のバンプ電極形
成面上に第2図(B)で説明したようにリード基板2を
載置する。
ここで、吸排気ポート13cから例えば1Kg/cm2程度のエ
アを注入しステージ12をステージ・ホルダ13から僅かに
浮上させた状態でボンディング・ヘッド11を矢印c′の
ように降下させ、更に例えば接続リード一個当たり100
〜200gの圧力で該ステージ12を押圧すると、該ステージ
12の上面12bは上記ボンディング・ヘッド11の押圧面11a
に倣った位置で停止する。
そこで上記吸排気ポート13cからエアを排気して上記
ステージ12をそのまま固定させた状態で300〜400℃に加
熱することによってボンディング作業を行うことができ
る。
なお、図ではステージ12の上面12bに素子1を真空吸
着させているが、別の手段で素子1をステージ12に固定
しても同様の効果を得ることができる。
かかる構成になるボンディング・ツールでは、素子1
を載置するステージ12ひいては素子1が常にボンディン
グ・ヘッド11の押圧面11aに倣った状態で固定できるこ
とから、特別に両者の平行度を調整する必要がなく効率
的で確実なボンディング作業を行うことができる。
更に、ボンディング・ヘッド11の押圧によってボンデ
ィング・ヘッド11の押圧面11aとステージ12間の平行度
が自動的に確保できることからツールの交換を容易に行
うことができる。
〔発明の効果〕
上述の如く本発明の構成によれば、加熱によってボン
ディング処理を行う前にボンディング・ヘッドの加圧力
によって、ステージがボンディング・ヘッドに倣わされ
ると共に、倣った状態でステージをステージホルダに固
定できるため、効率よく確実なボンディング作業が可能
になるボンディング・ツールを提供することができる。
なお本発明の説明ではTAB方式の場合を例として行っ
ているが、ビーム・リードやフリップ・チップ等のリー
ドレス・ボンディング方式の場合にも全く同様の効果を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になるボンディング・ツールの構成例を
説明する図、 第2図は従来のボンディング方法を説明する図、 である。図において、 1はICチップ(素子)、2はリード基板、 3aは角孔、 11はボンディング・ヘッド、11aは押圧面、 12はステージ、12aは半球突起、 12bは上面、12cは吸引孔、 12dは排気ポート、 13はステージ・ホルダ、13aは半球凹面、 13bは開口部、13cは吸排気ポート、 13dは貫通孔、 をそれぞれ表わす。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半球凹面(13a)を具えたステージホルダ
    (13)と、該半球凹面(13a)に対向させた球状突起(1
    2a)を具え、上面に被加工部材が載置されるステージ
    (12)と、該被加工部材を該ステージ(12)に押圧する
    ボンディング・ヘッド(11)とを有し、 該ステージ(12)は、該球状突起(12a)が該半球凹面
    (13a)に嵌挿されて、該ボンディング・ヘッド(11)
    の押圧面(11a)に倣って傾斜可能に保持され、 該ステージ(12)を該ボンディング・ヘッド(11)に倣
    わせる際は、該ステージホルダ(13)に設けられた貫通
    孔(13d)を介し該半球凹面(13a)に空気が注入され、
    該ステージ(12)が該ボンディング・ヘッド(11)に倣
    うと該貫通孔(13d)を介し該半球凹面(13a)の空気が
    排出され、該球状突起(12a)が該半球凹面(13a)に吸
    着固定されることを特徴とするボンディング・ツール。
  2. 【請求項2】球状突起(12a)を具えた前記ステージ(1
    2)を、半球凹面(13a)を具えた前記ステージホルダ
    (13)に固定するに際し、 該ステージホルダ(13)に設けられた貫通孔(13d)を
    介し該半球凹面(13a)に空気を注入しながら、前記ボ
    ンディング・ヘッド(11)を該ステージ(12)に押し付
    けて、該ステージ(12)を該ボンディング・ヘッド(1
    1)に倣わせ、 該ステージ(12)が該ボンディング・ヘッド(11)に倣
    うと、該貫通孔(13d)を介して該半球凹面(13a)の空
    気を排出し、該球状突起(12a)を該半球凹面(13a)に
    吸着固定させることを特徴とするボンディング・ツール
    の固定方法。
JP1183086A 1989-07-13 1989-07-13 ボンディング・ツールとその固定方法 Expired - Fee Related JP2712592B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1183086A JP2712592B2 (ja) 1989-07-13 1989-07-13 ボンディング・ツールとその固定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1183086A JP2712592B2 (ja) 1989-07-13 1989-07-13 ボンディング・ツールとその固定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0346245A JPH0346245A (ja) 1991-02-27
JP2712592B2 true JP2712592B2 (ja) 1998-02-16

Family

ID=16129518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1183086A Expired - Fee Related JP2712592B2 (ja) 1989-07-13 1989-07-13 ボンディング・ツールとその固定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2712592B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4695406B2 (ja) * 2005-02-10 2011-06-08 パナソニック株式会社 部品実装装置及び部品実装方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49114862U (ja) * 1973-01-31 1974-10-01
JPH0221739U (ja) * 1988-07-28 1990-02-14

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0346245A (ja) 1991-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3429953B2 (ja) 微細金属バンプの製造方法および製造装置
JP2712592B2 (ja) ボンディング・ツールとその固定方法
US6328196B1 (en) Bump bonding device and bump bonding method
JPH07193101A (ja) 導電ペースト転写方法
JPH05291353A (ja) フェイスダウンボンディング方法とその装置
JP2576426B2 (ja) 半導体装置のボンディング方法及びボンディング装置
US20030159274A1 (en) Bump forming system employing attracting and compressing device
JP3303474B2 (ja) 電気的接続接点形成方法及び半導体装置の接合方法
JPH0236556A (ja) ピングリッドアレイおよび半導体素子塔載方法
JP4604384B2 (ja) 回路基板実装体の実装方法
JPS6224635A (ja) フリツプチツプボンダ−
JP3473411B2 (ja) 基板用キャリアおよび基板用キャリアを用いたチップのボンディング方法
JP3253761B2 (ja) アウタリ−ドボンディング装置および方法
JP2754884B2 (ja) ボンディング装置およびボンディング方法
JPH05291354A (ja) ボンディング装置
JP2006253208A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3589159B2 (ja) バンプ付き電子部品のボンディング装置およびボンディング方法
JP3197945B2 (ja) ボンディング装置
JPH1074767A (ja) 微細ボールバンプ形成方法及び装置
JP3029023B2 (ja) ボンディングツール
JPH05299425A (ja) ボールバンプボンダ
JP3407742B2 (ja) バンプ付電子部品の実装方法
JPH0547845A (ja) リードのボンデイング装置
JP2001284409A (ja) 電子部品素子実装装置
JP2005159231A (ja) フリップチップボンディング装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees