JP2749137B2 - インナーリードボンダー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はTAB（Tape Automated Bonding）用テープに
形成されたインナーリードと半導体ペレットのバンプ電
極とを接合一体とするためのインナーリードボンダーに
関する。

［従来技術］ 第４図に示すように、所定間隔で透孔2aを穿孔した長
尺フィルム２上に銅箔３を積層し、該銅箔３をエッチン
グして透孔2a内に延びる複数本のインナーリード４を形
成したTAB用テープ１と、該TAB用テープ１の各インナー
リード４と半導体ペレット５の上記各インナーリード４
と対応するバンプ電極5aとの接合一体とする場合には、
ボンディングツール６が用いられている。このボンディ
ングツール６は、その下端面が半導体ペレット５の外形
と略同一形状で耐蝕性の優れた平坦押圧面6aとなり、パ
ルス電流によって上記平坦押圧面6aの温度を瞬時に所定
の高温にまで昇温したり、常温にまで降温可能なヒータ
チップとなっている。

このボンディングツール６を用いたボンディングは次
のように行われる。即ち、支持台７上に支持された半導
体ペレット５の各バンプ電極5aとTAB用テープ１の各イ
ンナーリード４とを対応させて重ね合わせ、第５図に示
すように、ボンディングツール６を下降させて下端の平
坦押圧面6aでインナーリード４をバンプ電極5aに押圧す
ると共に、瞬時に所定の高温にまで昇温して対応するイ
ンナーリード４とバンプ電極5aを加圧加熱して両者を熱
圧着している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記ボンディングツール６下端の平坦押
圧面6aは耐蝕性が良好な材料で製作されているが、瞬時
に所定の高温にまで昇温させたり、瞬時に常温にまで降
温させて使用しているため、長時間の使用に対してはど
うしてもこの平坦押圧面6aが摩耗し易く定期的に交換す
る必要があった。このときの交換作業では、新しいボン
ディングツール６下端の平坦押圧面6aが傾いていると各
バンプ電極5aとインナーリード４とが均一に接合できな
いので平坦押圧面6aの面出しを正確に行う必要があり、
面倒で時間のかかる作業になるといった問題があった。

また、半導体ペレット５のサイズが変更されると、こ
のペレットサイズの外形とほぼ等しい外形の下端平坦押
圧面を有する他のボンディングツールと交換していた。
この場合も上記同様に交換したボンディングツールの下
端平坦押圧面の面出しを行う必要があり面倒で時間がか
かる作業になるといった同様の問題があった。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために本発明のインナーリードボ
ンダーは、透孔を形成したフィルムに銅箔を積層し、該
銅箔をエッチングして透孔内に延びるインナーリードを
形成したTAB用テープの上記インナーリードと半導体ペ
レットのバンプ電極を熱圧着するインナーリードボンダ
ーであって、上記半導体ペレットをそのバンプ電極を下
にして裏面側を吸着し上下動する押圧治具と、上面に耐
蝕性を有する保護材を積層して上記TAB用テープのイン
ナーリードを支持するヒータ内蔵支持台とよりなること
を特徴とする。

［作用］ 上記構成では、ヒータ内蔵支持台を絶えず高温状態で
TAB用テープを支持することができ、バンプ電極を形成
した半導体ペレットの裏面側を支持した押圧治具を下降
させて各バンプ電極と対応するインナーリードとを重ね
合わせて加圧することで両者が加圧加熱されて熱圧着で
きる。このとき、ヒータ内蔵支持台の上面は耐蝕性を有
する保護材が積層されており、絶えず高温状態とするこ
とで保護材の摩耗がなくなる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るインナーリードボン
ダーの斜視図であり、TAB用テープを一部破断して示
し、第２図は同実施例の要部縦断面図を示している。本
発明のインナーリードボンダーによって熱圧着されるTA
B用テープ１と半導体ペレット５はそれぞれの位置関係
が逆転していることを除いて実質的に同一であるため、
同一部材に同一符号を付して、ここでは説明を省略し、
本発明の特徴となる押圧治具10とヒータ内蔵支持台20に
ついて説明する。

上記押圧治具10は、上記ヒータ内蔵支持台20に半導体
ペレット５を押圧する押圧手段と、半導体ペレット５の
裏面側を吸着支持するための真空吸着手段とを兼ね備え
たものである。押圧手段としては、下端面が平坦面に成
形され表面にテフロン加工が施されたパンチ部11と該パ
ンチ部11の途中に取着された断熱及び緩衝用ゴム部材12
とよりなっている。上記パンチ部11の内部には下端面11
aのほぼ中央部分から一側面13にわたって略Ｌ字状の貫
通孔14が穿孔されており、上記側面13の開口部15に外部
の真空ポンプ（図示せず）等に接続されたチューブ16の
一端が接続されている。そのため、真空ポンプを駆動さ
せると貫通孔14内が真空吸引され、パンチ部11の下端面
12に半導体ペレット５の裏面側を真空吸着できるように
なっている。

一方、ヒータ内蔵支持台20は第２図に示すように、表
裏面側を従来と逆方向にして送給されるTAB用テープ１
を支持し、フィルム２に穿孔された透孔2a内に延びる各
インナーリード４を加熱するものである。この支持台20
には、表面が平滑で酸化せず、溶接等によって接着し難
い合成ダイヤモンド製の保護材21が積層されており、そ
の内側ほぼ中央部分にヒータ22が内蔵され、上記上面保
護材21の表面を接合温度となる約550℃の高温に保持で
きるようになっている。さらに、支持台20の周縁には断
熱材23が埋設されており、支持されるTAB用テープ１の
ポリイミド系樹脂フィルム２が位置する部分の温度がそ
の耐熱温度の約350℃以下となるように構成されてフィ
ルム２の軟化溶融防止が図られている。

上記構成のインナーリードボンダーによるTAB用テー
プ１の各インナーリード４と対応する半導体ペレット５
のバンプ電極5aとの接合は次のように行われる。

まず、ヒータ内蔵支持台20側では、上記保護材21の表
面温度が絶えず約550℃の接合温度となるようにヒータ2
2を動作させ、押圧治具10側では真空ポンプを駆動させ
てパンチ部11下端面に半導体ペレット５の裏面側を真空
吸着し、該半導体ペレット５の表面側のバンプ電極5aを
対応するインナーリード４上に位置させる。

そして、第３図に示すように、TAB用テープ１のイン
ナーリード４が延びる透孔2aをヒータ内蔵支持台20のヒ
ータ22上に支持させて各インナーリード４を昇温させる
と共に、押圧治具10を下降させて半導体ペレット５のバ
ンプ電極5aを対応するインナーリード４に重ね合わせて
押圧する。このとき押圧治具10のゴム部材12に断熱作用
があるため熱が上方に伝わり難くなり、押圧治具10上部
の温度が高くなって図示していない押圧機構が高温とな
って破壊される心配もなく、ゴム部材12の弾性による緩
衝によって徐徐に加圧されてバンプ電極5aとインナーリ
ード４とがそれぞれ熱圧着される。また、支持台20の周
縁には耐熱材23が埋設されているため、透孔2aを除くフ
ィルム２が昇温して溶融する心配もない。

熱圧着が終了すると真空ポンプの駆動を停止して半導
体ペレット５の真空吸着を解除してから押圧治具10を上
昇させ、上記したように次の半導体ペレット５の裏面側
を真空吸着すると共に、半導体ペレット５が接続された
TAB用テープを送り出し、次の透孔2aをヒータ内蔵支持
台20上に位置させる。このとき、ヒータ22は降温させる
ことなく上記した高温に保持しておく。

以後、上記動作を繰り返して半導体ペレット５のバン
プ電極5aと対応するTAB用テープ１のインナーリード４
とが順次熱圧着される。

本発明のインナーリードボンダーでは、ヒータ内蔵支
持台20の上面に、酸化せず、接着性がなく、耐蝕性の良
好な合成ダイヤモンド製保護材21が積層され、かつ、ヒ
ータ22によって上記保護材21表面が高温のまま保持され
るので、従来のボンディングツールのように瞬時に高温
に昇温したり常温に降温することがないため熱圧着を繰
り返しても摩耗する心配がなく、絶えず平滑な表面を維
持することができる。従って、このヒータ内蔵支持台20
を交換する必要がなくなり、接合面となる支持台20の表
面の面出し作業から開放される。さらに、半導体ペレッ
ト５のサイズが変更されても上記押圧治具10のパンチ部
11下面に真空吸着できれば押圧治具10を取り替える必要
もなくなり、また、半導体ペレット５のサイズに対応す
る押圧治具10と交換しても支持台20を交換する必要がな
く、従って該押圧治具10の交換による面出しを正確に行
なう必要もなくなり、メンテナンス等に対する作業能率
が従来のボンディングツールと比べ遥かに向上する。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明のインナーリ
ードボンダーでは、ヒータ内蔵支持台の上面に積層され
た耐蝕性の良好な保護材が絶えず一定した高温に保持す
ることで摩耗が生じなくなる。従って接合面の摩耗によ
る面出しといったメンテナンス時間が不要となり大幅な
作業時間の短縮となり、また、半導体ペレットのサイズ
が変更してもヒータ内蔵支持台を共用してボンディング
作業が行えるといった極めて顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るインナーリードボンダ
ーの斜視図であり、TAB用テープを一部破断で示し、第
２図は同実施例の要部縦断面、第３図は本発明のインナ
ーリードボンダーによる圧着状態を示す要部縦断面図、
第４図は従来のインナーリードのボンディング状態を示
すTAB用テープを一部破断で示した斜視図、第５図はそ
の側面図である。 １……TAB用テープ、 ２……フィルム、 2a……透孔、 ３……銅箔、 ４……インナーリード、 ５……半導体ペレット、 5a……バンプ電極、 10……押圧治具、 20……ヒータ内蔵支持台、 21……保護材。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透孔を形成したフィルムに銅箔を積層し、
   該銅箔をエッチングして透孔内に延びるインナーリード
   を形成したTAB用テープの上記インナーリードと半導体
   ペレットのバンプ電極を熱圧着するインナーリードボン
   ダーであって、 上記半導体ペレットをそのバンプ電極を下にして裏面側
   を吸着し上下動する押圧治具と、上面に耐蝕性を有する
   保護材を積層して上記TAB用テープのインナーリードを
   支持するヒータ内蔵支持台とよりなることを特徴とする
   インナーリードボンダー。