JP2717867B2 - ボンディングツール - Google Patents
ボンディングツールInfo
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、TAB実装（ギャグボンディング）に使用す
るボンディングツールに関するものである。
るボンディングツールに関するものである。
［従来の技術］ 従来、半導体素子の実装方法として量産性に富み信頼
性の高い方式として、複数本のリード端子を一度にボン
ディング可能であるギャグボンディング方式が一般的に
多く採用されている。
性の高い方式として、複数本のリード端子を一度にボン
ディング可能であるギャグボンディング方式が一般的に
多く採用されている。
TAB実装（ギャグボンディング）では、リード端子の
多少に関わらず、一括して作業が出来るという利点があ
る。これは、半導体素子上にバンプ（電極）を形成した
所に、その上部からフィルムキャリヤのリード端子を位
置合わせしながらバンプとリード端子をボンディングツ
ールにおいて加熱圧着することにより、接合する方式で
ある。
多少に関わらず、一括して作業が出来るという利点があ
る。これは、半導体素子上にバンプ（電極）を形成した
所に、その上部からフィルムキャリヤのリード端子を位
置合わせしながらバンプとリード端子をボンディングツ
ールにおいて加熱圧着することにより、接合する方式で
ある。
ボンディングツールは第６図に示すようにツール本体
（23）にヒーター挿入孔（20）及び熱電対挿入孔（21）
を形成し、圧着部先端面にダイヤモンド等の高硬度材の
チップ（22）が固着された構成となっている。
（23）にヒーター挿入孔（20）及び熱電対挿入孔（21）
を形成し、圧着部先端面にダイヤモンド等の高硬度材の
チップ（22）が固着された構成となっている。
ツール本体は、一般的にステンレス等の金属合金が使
用されていて、ツール本体のヒーター挿入孔に固定され
たヒーター（図示せず）によって先端部分を加熱させ、
半導体素子の電極部とフィルムキャリヤのリード端子と
を溶着させるためのものであり、熱電対によって前記ヒ
ーターの温度を最適にコントロールしているものであ
る。
用されていて、ツール本体のヒーター挿入孔に固定され
たヒーター（図示せず）によって先端部分を加熱させ、
半導体素子の電極部とフィルムキャリヤのリード端子と
を溶着させるためのものであり、熱電対によって前記ヒ
ーターの温度を最適にコントロールしているものであ
る。
ダイヤモンドのチップは、耐摩耗性、非導電性に優れ
ていることから圧着面に使用されているが、非常に高価
である為、一般的には人工ダイヤモンドがもちいられて
いる。また、最近においてはダイヤモンドのチップ以外
にCVD法等によって得られるダイヤモンド皮膜をボンデ
ィングツールの圧着面に形成させたものもある。しか
し、この様な従来のボンディングツールに於いては、半
導体素子の電極とフィルムキャリヤのリード端子とを熱
圧着させる場合、ボンディングツールをヒーターによっ
て約600℃程度に加熱させた時、前記ボンディングツー
ル本体とダイヤモンドのチップあるいはダイヤモンド皮
膜との熱膨張率の違いによってツール圧着面にソリ、剥
離等が発生してしまうことになる。
ていることから圧着面に使用されているが、非常に高価
である為、一般的には人工ダイヤモンドがもちいられて
いる。また、最近においてはダイヤモンドのチップ以外
にCVD法等によって得られるダイヤモンド皮膜をボンデ
ィングツールの圧着面に形成させたものもある。しか
し、この様な従来のボンディングツールに於いては、半
導体素子の電極とフィルムキャリヤのリード端子とを熱
圧着させる場合、ボンディングツールをヒーターによっ
て約600℃程度に加熱させた時、前記ボンディングツー
ル本体とダイヤモンドのチップあるいはダイヤモンド皮
膜との熱膨張率の違いによってツール圧着面にソリ、剥
離等が発生してしまうことになる。
それによって、半導体素子の電極とフィルムキャリヤ
のリード端子との接合がうまくいかず、不良の原因とな
っていた。
のリード端子との接合がうまくいかず、不良の原因とな
っていた。
本発明は、前述の欠点を解決するためのボンディング
ツールを提供するものである。
ツールを提供するものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記の問題点を解決するためにボンディン
グツールの先端部分をSiCから成る導電性伝熱部（加熱
及び発熱部）とし、圧着面にダイヤモンド皮膜を形成さ
せたものである。
グツールの先端部分をSiCから成る導電性伝熱部（加熱
及び発熱部）とし、圧着面にダイヤモンド皮膜を形成さ
せたものである。
［作用］ 上記の構成によるボンディングツールにすることによ
って、半導体素子上のバンプとフィルムキャリヤのリー
ド端子とを加熱圧着する際のボンディングツールの先端
部をダイヤモンド膜の熱膨張率とほぼ同一であり、密着
性の高いSiCから成る電導性伝熱部としたため、ダイヤ
モンド膜との熱膨張差が無くなり確実に接合固定させる
ことができる。
って、半導体素子上のバンプとフィルムキャリヤのリー
ド端子とを加熱圧着する際のボンディングツールの先端
部をダイヤモンド膜の熱膨張率とほぼ同一であり、密着
性の高いSiCから成る電導性伝熱部としたため、ダイヤ
モンド膜との熱膨張差が無くなり確実に接合固定させる
ことができる。
また、熱伝導性も良好であるため、ボンディング時に
おける瞬間的な加熱にも十分に対応できるものである。
おける瞬間的な加熱にも十分に対応できるものである。
［実施例］ 以下本発明の実施例を図面によって説明する。本発明
による多ピン用ボンディングツールの第１実施例を第１
図に示す。図中（１）はボンディングツール本体であ
り、（２）はシャンク部、（３）は断熱・絶縁部、
（４）はSiC導電性伝熱部（以下SiC伝熱体という）、
（５）はダイヤモンド膜、（６）はSiC伝熱体に取り付
けられた電極である。ボンディングツール（１）はステ
ンレス等の金属による合金で出来ており、シャンク部
（２）にはボンディング面に向かうにしたがってボンデ
ィングツール本体（１）に断熱・絶縁部（３）、SiC伝
熱体（４）、ダイヤモンド膜（５）とがロー付け等の手
段によって接合固定されている。
による多ピン用ボンディングツールの第１実施例を第１
図に示す。図中（１）はボンディングツール本体であ
り、（２）はシャンク部、（３）は断熱・絶縁部、
（４）はSiC導電性伝熱部（以下SiC伝熱体という）、
（５）はダイヤモンド膜、（６）はSiC伝熱体に取り付
けられた電極である。ボンディングツール（１）はステ
ンレス等の金属による合金で出来ており、シャンク部
（２）にはボンディング面に向かうにしたがってボンデ
ィングツール本体（１）に断熱・絶縁部（３）、SiC伝
熱体（４）、ダイヤモンド膜（５）とがロー付け等の手
段によって接合固定されている。
また、ここではSiC伝熱体の中央部分を凸状にしてあ
り断熱・絶縁部（３）へ圧入した状態を示している。ダ
イヤモンド皮膜（５）はSiC伝熱体（４）を研磨及び研
削加工においてボンディング面を形成した後、その面に
既存のCVD法によって約３〜10μｍ程度を形成した。
り断熱・絶縁部（３）へ圧入した状態を示している。ダ
イヤモンド皮膜（５）はSiC伝熱体（４）を研磨及び研
削加工においてボンディング面を形成した後、その面に
既存のCVD法によって約３〜10μｍ程度を形成した。
さらに、SiC伝熱体（４）には２個の電極（６）
（７）が挿入されネジ止め、ロー付け、接着等の手段に
よって固定し取り付けられ、各々の電極からリード線
（図示せず）を介して電流を流し加熱させるものであ
る。
（７）が挿入されネジ止め、ロー付け、接着等の手段に
よって固定し取り付けられ、各々の電極からリード線
（図示せず）を介して電流を流し加熱させるものであ
る。
断熱・絶縁部（３）はSiC伝熱体（４）で発生した熱
を先端部にあるダイヤモンド皮膜（５）へ集中させる為
にあるもので、おもにセラミック材より構成されている
ものである。また、SiC伝熱体（４）は単結晶及び多結
晶のSiCを使用し、前記SiCの含有不純物が20PPM以下の
ものが良好である。
を先端部にあるダイヤモンド皮膜（５）へ集中させる為
にあるもので、おもにセラミック材より構成されている
ものである。また、SiC伝熱体（４）は単結晶及び多結
晶のSiCを使用し、前記SiCの含有不純物が20PPM以下の
ものが良好である。
第２図は、多ピン用におけるボンディングツールの本
発明の第２実施例である。シャンク部（２）、断熱・絶
縁部（３）、SiC伝熱体（４）を前記第１実施例同様に
ロー付け等の手段によって接合固定した後、研磨及び研
削加工をほどこしダイヤモンド皮膜を形成させた。電極
（８）（９）はSiC伝熱体に接着固定したものである。
第３図は、シングルポイント用のボンディングツールに
おける第３実施例である。ボンディングツールのシャン
ク部（10）の先端部分に第１実施例、第２実施例と同様
に断熱・絶縁部（３）とSiC伝熱体（12）をロー付け等
によって接合固定した後ボンディング面にダイヤモンド
皮膜を形成する。
発明の第２実施例である。シャンク部（２）、断熱・絶
縁部（３）、SiC伝熱体（４）を前記第１実施例同様に
ロー付け等の手段によって接合固定した後、研磨及び研
削加工をほどこしダイヤモンド皮膜を形成させた。電極
（８）（９）はSiC伝熱体に接着固定したものである。
第３図は、シングルポイント用のボンディングツールに
おける第３実施例である。ボンディングツールのシャン
ク部（10）の先端部分に第１実施例、第２実施例と同様
に断熱・絶縁部（３）とSiC伝熱体（12）をロー付け等
によって接合固定した後ボンディング面にダイヤモンド
皮膜を形成する。
SiC伝熱体（12）には電極（６）（７）を設ける。ま
た、SiC伝熱体（12）の中央部に溝（11）を形成させる
ことによって、ダイヤモンド皮膜（５）、つまりボンデ
ィング面を効率よく発熱させることができるためのもの
である。
た、SiC伝熱体（12）の中央部に溝（11）を形成させる
ことによって、ダイヤモンド皮膜（５）、つまりボンデ
ィング面を効率よく発熱させることができるためのもの
である。
第４図は、本発明の第４実施例でありパルスヒートツ
ールにおけるボンディングツールを示す。
ールにおけるボンディングツールを示す。
ツール本体（15）は、ステンレス等の金属合金から成
り、中央部に割溝（17）を形成し、左右シャンク部（1
3）（14）に分かれている。その先端部にツール本体（1
5）の割溝（17）と同じ位置から延長された溝を有するS
iC伝熱体（16）がロー付け等の手段によって取り付けら
れ、ボンディング面にはダイヤモンド皮膜（５）が設け
られている。
り、中央部に割溝（17）を形成し、左右シャンク部（1
3）（14）に分かれている。その先端部にツール本体（1
5）の割溝（17）と同じ位置から延長された溝を有するS
iC伝熱体（16）がロー付け等の手段によって取り付けら
れ、ボンディング面にはダイヤモンド皮膜（５）が設け
られている。
前記SiC伝熱体（16）への加熱は、ツール本体（15）
のシャンク部（13）（14）へ直接電流を送くる為、前記
シャンク部（13）（14）が電極となる。
のシャンク部（13）（14）へ直接電流を送くる為、前記
シャンク部（13）（14）が電極となる。
SiC伝熱体（16）に付けられた溝は前記第３実施例の
時と同様にダイヤモンド皮膜が効率よく加熱させるため
のものである。
時と同様にダイヤモンド皮膜が効率よく加熱させるため
のものである。
第５図に本発明に係るボンディングツールの他の一実
施例を示す。（25）はSiC伝熱部であり、（５）はダイ
ヤモンド皮膜、（24）はヒーター挿入孔、（３）は断熱
・絶縁部である。SiC伝熱部及びダイヤモンド皮膜
（５）は第１〜第４実施例と同様に形成されていて、断
熱・絶縁部（３）と前記SiC伝熱体（25）の間にヒータ
ー挿入孔をもうけてある。ヒーター（図示せず）より発
生する熱は上部に断熱・絶縁部がある為ほとんど全ての
熱をSiC伝熱部へと伝達することが出来、効率よくボン
ディングできるものである。
施例を示す。（25）はSiC伝熱部であり、（５）はダイ
ヤモンド皮膜、（24）はヒーター挿入孔、（３）は断熱
・絶縁部である。SiC伝熱部及びダイヤモンド皮膜
（５）は第１〜第４実施例と同様に形成されていて、断
熱・絶縁部（３）と前記SiC伝熱体（25）の間にヒータ
ー挿入孔をもうけてある。ヒーター（図示せず）より発
生する熱は上部に断熱・絶縁部がある為ほとんど全ての
熱をSiC伝熱部へと伝達することが出来、効率よくボン
ディングできるものである。
また、第１〜第５実施例のSiC伝熱体には熱電対（図
示せず）を取り付けることによりボンディング時の熱温
度をコントトールするものである。
示せず）を取り付けることによりボンディング時の熱温
度をコントトールするものである。
［発明の効果］ 以上のように、本発明のボンディングツールはSiCの
伝熱体にダイヤモンド皮膜を形成させたことにより、半
導体素子上の電極とフィルムキャリヤのリードとを加熱
圧着させる際、SiCの伝熱体とダイヤモンド皮膜におけ
る熱膨張差とが、ほとんど同一である為ツール先端部の
反り、ダイヤモンド皮膜の剥がれ等を発生させることが
無く、生産性を向上させることが出来るばかりか、加熱
時に効率よく熱をボンディング面へ伝えることが出来る
等の効果を生じるものである。
伝熱体にダイヤモンド皮膜を形成させたことにより、半
導体素子上の電極とフィルムキャリヤのリードとを加熱
圧着させる際、SiCの伝熱体とダイヤモンド皮膜におけ
る熱膨張差とが、ほとんど同一である為ツール先端部の
反り、ダイヤモンド皮膜の剥がれ等を発生させることが
無く、生産性を向上させることが出来るばかりか、加熱
時に効率よく熱をボンディング面へ伝えることが出来る
等の効果を生じるものである。
第１図は本発明の多ピン用のボンディングツールにおけ
る第１実施例を示す断面図である。第２図は第２実施例
を示す断面図。第３図はシングルポイント用のボンディ
ングツールを示す第３実施例の断面図。第４図はパルス
ヒート用のボンディングツールを示す第４実施例の正面
図。第５図は本発明に係るボンディングツールの他の実
施例の断面図。第６図は従来のダイヤモンド皮膜を形成
させた多ピン用ボンディングツールの構成を示す断面図
である。 １……ボンディングツール本体 ２……シャンク部 ３……断熱・絶縁部 ４・12・16・25……SiC伝熱体 ５……ダイヤモンド皮膜 ６・７・８・９……電極 24……ヒーター挿入孔
る第１実施例を示す断面図である。第２図は第２実施例
を示す断面図。第３図はシングルポイント用のボンディ
ングツールを示す第３実施例の断面図。第４図はパルス
ヒート用のボンディングツールを示す第４実施例の正面
図。第５図は本発明に係るボンディングツールの他の実
施例の断面図。第６図は従来のダイヤモンド皮膜を形成
させた多ピン用ボンディングツールの構成を示す断面図
である。 １……ボンディングツール本体 ２……シャンク部 ３……断熱・絶縁部 ４・12・16・25……SiC伝熱体 ５……ダイヤモンド皮膜 ６・７・８・９……電極 24……ヒーター挿入孔
フロントページの続き (72)発明者 小畑 龍夫 長野県大町市大字大町6850 昭和電工株 式会社大町研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−5026（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−126647（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−224349（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】半導体素子上の電極とリード端子とを熱圧
着するボンディングツールにおいて、ボンディングツー
ルの先端部にSiCから成る導電性伝熱部を設け、前記導
電性伝熱部へ電極を固定すると共に圧着面にダイヤモン
ド皮膜を形成させたことを特徴とするボンディングツー
ル。 - 【請求項２】半導体素子上の電極とリード端子とを熱圧
着するボンディングツールにおいて、ボンディングツー
ルの先端部にSiCから成る導電性伝熱部を設け、前記導
電性伝熱部の圧着面にダイヤモンド皮膜を形成すると共
に他端へヒーターを配置したことを特徴とするボンディ
ングツール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33631589A JP2717867B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | ボンディングツール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33631589A JP2717867B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | ボンディングツール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03198360A JPH03198360A (ja) | 1991-08-29 |
| JP2717867B2 true JP2717867B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=18297845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33631589A Expired - Fee Related JP2717867B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | ボンディングツール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2717867B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101740964B1 (ko) | 2016-06-17 | 2017-05-31 | 한국과학기술연구원 | 본딩 툴 및 그 제조 방법 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5213248A (en) * | 1992-01-10 | 1993-05-25 | Norton Company | Bonding tool and its fabrication |
| US5359170A (en) * | 1992-02-18 | 1994-10-25 | At&T Global Information Solutions Company | Apparatus for bonding external leads of an integrated circuit |
| US5373731A (en) * | 1992-07-01 | 1994-12-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Bonding tool, production and handling thereof |
| US5425491A (en) * | 1992-07-01 | 1995-06-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Bonding tool, production and handling thereof |
| JP3318878B2 (ja) * | 1993-09-10 | 2002-08-26 | ソニー株式会社 | 熱圧着ツール及びこれを用いた熱圧着装置 |
| KR100445275B1 (ko) * | 1996-05-27 | 2004-10-14 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 공구팁및그공구팁을구비한접합공구및그접합공구의제어방법 |
| US9194189B2 (en) | 2011-09-19 | 2015-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming a cutting element for an earth-boring tool, a related cutting element, and an earth-boring tool including such a cutting element |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP33631589A patent/JP2717867B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101740964B1 (ko) | 2016-06-17 | 2017-05-31 | 한국과학기술연구원 | 본딩 툴 및 그 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03198360A (ja) | 1991-08-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |