JP2812091B2 - インナーリードボンダ - Google Patents
インナーリードボンダInfo
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- JP2812091B2 JP2812091B2 JP4237949A JP23794992A JP2812091B2 JP 2812091 B2 JP2812091 B2 JP 2812091B2 JP 4237949 A JP4237949 A JP 4237949A JP 23794992 A JP23794992 A JP 23794992A JP 2812091 B2 JP2812091 B2 JP 2812091B2
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- Japan
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- inner lead
- film carrier
- bonding
- tape
- carrier tape
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
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- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフィルムキャリア型半導
体装置のイードと半導体チップとを接続するためのイン
ナーリードボンダに関する。
体装置のイードと半導体チップとを接続するためのイン
ナーリードボンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的にインナーリードボンダはその方
式により２つに大別される。１つはギャングボンディン
グと呼ばれる方式であり、インナーリードとバンプを一
括して接合する方式である。このギャングボンディング
の温度条件はボンディングステージが常温〜２００℃程
度、ボンディングツールが４００℃〜５００℃である。
また、もう一つはシングルポイントボンディングと呼ば
れる方式であり、インナーリードとバンプを１本ずつ接
合する方式である。このシングルポイントボンディング
の温度条件はボンディングステージが３００℃程度、ボ
ンディングツルールが常温〜１５０℃程度であるのが一
般的である。
式により２つに大別される。１つはギャングボンディン
グと呼ばれる方式であり、インナーリードとバンプを一
括して接合する方式である。このギャングボンディング
の温度条件はボンディングステージが常温〜２００℃程
度、ボンディングツールが４００℃〜５００℃である。
また、もう一つはシングルポイントボンディングと呼ば
れる方式であり、インナーリードとバンプを１本ずつ接
合する方式である。このシングルポイントボンディング
の温度条件はボンディングステージが３００℃程度、ボ
ンディングツルールが常温〜１５０℃程度であるのが一
般的である。
【０００３】図３は従来の一例を示すインナーリードボ
ンダの正面図、図４は図３の一部を拡大して示す図であ
る。ここで、仮りにギャングボンディング方式であるイ
ンナーリードボンダで説明すると、このインナーリード
ボンダは、図３に示すように、フィルムキャリアテープ
６を送り出すテープ供給部１と、ボンディング済みのフ
ィルムキャリアテープを巻き取るテープ収納部２と、半
導体チップを供給するチップ供給部３と、フィルムキャ
リアテープに半導体チップを載置するボンディングステ
ージ４と、半導体チップのバンプとフィルムキャリアテ
ープのリードとを接合するボンディングヘッド５を有し
ている。
ンダの正面図、図４は図３の一部を拡大して示す図であ
る。ここで、仮りにギャングボンディング方式であるイ
ンナーリードボンダで説明すると、このインナーリード
ボンダは、図３に示すように、フィルムキャリアテープ
６を送り出すテープ供給部１と、ボンディング済みのフ
ィルムキャリアテープを巻き取るテープ収納部２と、半
導体チップを供給するチップ供給部３と、フィルムキャ
リアテープに半導体チップを載置するボンディングステ
ージ４と、半導体チップのバンプとフィルムキャリアテ
ープのリードとを接合するボンディングヘッド５を有し
ている。
【０００４】次にこの装置の動作を説明する。まず、図
４に示すように、フィルムキャリアテープ６をテープク
ランパ８にて上下よりはさんで固定し、カメラ９により
フィルムキャリアテープ６のインナーリード部を撮影
し、インナーリードの位置を算出する。
４に示すように、フィルムキャリアテープ６をテープク
ランパ８にて上下よりはさんで固定し、カメラ９により
フィルムキャリアテープ６のインナーリード部を撮影
し、インナーリードの位置を算出する。
【０００５】一方、チップ供給部から半導体チップ７を
予め加熱されているボンディングステージ４に供給さ
れ、真空吸着等により固定し加熱する。次いでフィルム
キャリアテープ６のインナーリードと同様にカメラ９に
より半導体チップ７を撮影し、その位置を算出した後、
フィルムキャリアテープ６のインナーリードに対して半
導体チップ７のバンプを位置合せを行なう。次に位置合
せしたバンプとリードを上方のボンディングツール１０
により接合する。この時、フィルムキャリアテープ６の
インナーリードと半導体チップ７上のバンプとを正しく
対応して接合する必要がある。
予め加熱されているボンディングステージ４に供給さ
れ、真空吸着等により固定し加熱する。次いでフィルム
キャリアテープ６のインナーリードと同様にカメラ９に
より半導体チップ７を撮影し、その位置を算出した後、
フィルムキャリアテープ６のインナーリードに対して半
導体チップ７のバンプを位置合せを行なう。次に位置合
せしたバンプとリードを上方のボンディングツール１０
により接合する。この時、フィルムキャリアテープ６の
インナーリードと半導体チップ７上のバンプとを正しく
対応して接合する必要がある。
【０００６】図５（ａ）及び（ｂ）は図３のボンディン
グステージの周辺部を拡大して示す平面図及び断面図で
ある。さて、従来のインナーリードボンダのボンディン
グ部周辺は、図５に示すように、ヒータ１２及び温度調
節のための熱電対（図示せず）を持つボンディングステ
ージ４上にバンプ７ａが形成された半導体チップ７が固
定され、かつ、フィルムキャリアテープ６がインナーリ
ード６ａを開孔部に出した形で上下よりテープクランパ
８により固定されており、このテープクランパ８はテー
プを平坦に保つための平坦部を有する２枚の金属板によ
って構成されていた。
グステージの周辺部を拡大して示す平面図及び断面図で
ある。さて、従来のインナーリードボンダのボンディン
グ部周辺は、図５に示すように、ヒータ１２及び温度調
節のための熱電対（図示せず）を持つボンディングステ
ージ４上にバンプ７ａが形成された半導体チップ７が固
定され、かつ、フィルムキャリアテープ６がインナーリ
ード６ａを開孔部に出した形で上下よりテープクランパ
８により固定されており、このテープクランパ８はテー
プを平坦に保つための平坦部を有する２枚の金属板によ
って構成されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図６（ａ）〜（ｃ）は
従来のインナーリードボンダにおける問題点を説明する
ための半導体チップ近傍を示す図である。上述した従来
のインナーリードボンダでは、図６（ａ）に示すよう
に、ボンディングする際に半導体チップ７を加熱するボ
ンディングステージ４からの輻射熱１１ａによりテープ
クランパ８の温度が上昇し、さらにこの熱がフィルムキ
ャリアテープ６に伝わりフィルムキャリアテープ６の温
度が上昇する。また、半導体チップ７よりバンプ７ａ，
インナーリード６ａを伝わってくる熱１１ｂにより、フ
ィルムキャリアテープ６の温度が上昇する。
従来のインナーリードボンダにおける問題点を説明する
ための半導体チップ近傍を示す図である。上述した従来
のインナーリードボンダでは、図６（ａ）に示すよう
に、ボンディングする際に半導体チップ７を加熱するボ
ンディングステージ４からの輻射熱１１ａによりテープ
クランパ８の温度が上昇し、さらにこの熱がフィルムキ
ャリアテープ６に伝わりフィルムキャリアテープ６の温
度が上昇する。また、半導体チップ７よりバンプ７ａ，
インナーリード６ａを伝わってくる熱１１ｂにより、フ
ィルムキャリアテープ６の温度が上昇する。
【０００８】このフィルムキャリアテープ６は、本来バ
ンプ７ａにきちんと合うようにインナーリード６ａが、
図６（ｂ）に示すように、位置合せし接合されるべきも
のが、フィルムキャリアテープ６のベースであるポリイ
ミド等の絶縁フィルムが熱膨張するため、イナーリード
６ａとバンプ７ａとの位置がずれてしまうという欠点が
ある。
ンプ７ａにきちんと合うようにインナーリード６ａが、
図６（ｂ）に示すように、位置合せし接合されるべきも
のが、フィルムキャリアテープ６のベースであるポリイ
ミド等の絶縁フィルムが熱膨張するため、イナーリード
６ａとバンプ７ａとの位置がずれてしまうという欠点が
ある。
【０００９】すなわち、図６（ｃ）に示すようにフィル
ムキャリアテープのインナーリード６ａを半導体チップ
７のある辺の端のバンプ７ａに合せても、その辺の反対
側の端の絶縁フィルムの熱膨張によりバンプ７ａとイン
ナーリード６ａが合わなくなる。
ムキャリアテープのインナーリード６ａを半導体チップ
７のある辺の端のバンプ７ａに合せても、その辺の反対
側の端の絶縁フィルムの熱膨張によりバンプ７ａとイン
ナーリード６ａが合わなくなる。
【００１０】このずれはフィルムキャリアテープ６の温
度と半導体チップのバンプ列の長さに比例して大きくな
る。例えば、前述のギャングボンディング用のインナー
リードボンダで一般的に用いられているポリイミドを用
いたフィルムキャリアテープで１５ｍｍ角の半導体チッ
プを接合する場合、ポリイミドの熱膨張係数が約２．０
×１０-5ｃｍ／℃であるとすると、１℃毎の温度上昇に
よるずれは３．０×１０-5ｃｍ／℃となり、前述のギャ
ングボンディングの温度条件ではテープクランパの温度
は１００℃程度で、室温を２０℃とすれば結局２．４μ
ｍずれが生ずることになる。
度と半導体チップのバンプ列の長さに比例して大きくな
る。例えば、前述のギャングボンディング用のインナー
リードボンダで一般的に用いられているポリイミドを用
いたフィルムキャリアテープで１５ｍｍ角の半導体チッ
プを接合する場合、ポリイミドの熱膨張係数が約２．０
×１０-5ｃｍ／℃であるとすると、１℃毎の温度上昇に
よるずれは３．０×１０-5ｃｍ／℃となり、前述のギャ
ングボンディングの温度条件ではテープクランパの温度
は１００℃程度で、室温を２０℃とすれば結局２．４μ
ｍずれが生ずることになる。
【００１１】また、シングルポイント用のインナーリー
ドボンダでも、同じく２．４μｍ程度のずれが生じ、し
かもシングルポイントボンディングでは接合されたイン
ナーリードからの熱が加わるので、ボンディング中に２
５０℃程度にまで上昇する。その結果約７μｍという大
きなずれを生ずることになる。特に近年、多ピン化によ
るインナーリードのピッチの縮小及び半導体チップの大
チップ化に伴いインナーリードとバンプとの接合面積が
益々小さくなり、位置ずれによる接合不良を起し易くな
ってきた。これら接合不良は電気的特性の劣化及び機械
的強度の低下をもたらし、信頼性を低下させるという大
きな問題となる。
ドボンダでも、同じく２．４μｍ程度のずれが生じ、し
かもシングルポイントボンディングでは接合されたイン
ナーリードからの熱が加わるので、ボンディング中に２
５０℃程度にまで上昇する。その結果約７μｍという大
きなずれを生ずることになる。特に近年、多ピン化によ
るインナーリードのピッチの縮小及び半導体チップの大
チップ化に伴いインナーリードとバンプとの接合面積が
益々小さくなり、位置ずれによる接合不良を起し易くな
ってきた。これら接合不良は電気的特性の劣化及び機械
的強度の低下をもたらし、信頼性を低下させるという大
きな問題となる。
【００１２】これはギャングボンディングの場合は温度
の上昇が小さいものの、全てのバンプとインナーリード
を一括して接合するため、チップとボンディングツール
との平行度が保持される必要がある。しかしながら半導
体チップのサイズの拡大化に伴いこの平行度の維持が非
常に困難となるばかりか、この調整に多くの時間が必要
となる。
の上昇が小さいものの、全てのバンプとインナーリード
を一括して接合するため、チップとボンディングツール
との平行度が保持される必要がある。しかしながら半導
体チップのサイズの拡大化に伴いこの平行度の維持が非
常に困難となるばかりか、この調整に多くの時間が必要
となる。
【００１３】本発明の目的は、インナーリードを被着す
る樹脂テープの熱膨張によるインナーリードとバンプと
の位置ずれを起すことなく確実に位置決めし、接合出来
るインナーリードボンダを提供することである。
る樹脂テープの熱膨張によるインナーリードとバンプと
の位置ずれを起すことなく確実に位置決めし、接合出来
るインナーリードボンダを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、一面に
複数のバンプが形成される半導体チップを載置するボン
ディングステージと、この半導体チップが挿入される穴
が形成されるとともにこの穴の周辺に複数のインナーリ
ードが被着されるフィルムキャリアを挟み保持するテー
プクランパと、前記バンプと前記インナーリードとを接
合するボンディングツールとを備えるインナーリードボ
ンダにおいて、前記テープクランパの挟持面に取付けら
れるペルチェ効果素子および温度測定用検出器を設ける
インナーリードボンダである。
複数のバンプが形成される半導体チップを載置するボン
ディングステージと、この半導体チップが挿入される穴
が形成されるとともにこの穴の周辺に複数のインナーリ
ードが被着されるフィルムキャリアを挟み保持するテー
プクランパと、前記バンプと前記インナーリードとを接
合するボンディングツールとを備えるインナーリードボ
ンダにおいて、前記テープクランパの挟持面に取付けら
れるペルチェ効果素子および温度測定用検出器を設ける
インナーリードボンダである。
【００１５】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１６】図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の関連技術
におけるインナーリードボンダの一実施例を説明するた
めのボンディングステージの周辺部を示す平面図及び断
面図である。このインナーリードボンダは、図１に示す
ように、上側のテープクランパ８ａに冷却媒体１５が供
給される空間部と冷却媒体１５の出入口１６を設けたこ
とである。
におけるインナーリードボンダの一実施例を説明するた
めのボンディングステージの周辺部を示す平面図及び断
面図である。このインナーリードボンダは、図１に示す
ように、上側のテープクランパ８ａに冷却媒体１５が供
給される空間部と冷却媒体１５の出入口１６を設けたこ
とである。
【００１７】また、この空間部はテープクランパ８ａの
窪みにＯリング１８を介して蓋１７で窪みを閉じること
により形成される。さらに、テープクランパ８ａの開口
の縁部には温度測定用の熱電対１４が埋設されている。
それ以外は従来例と同じである。
窪みにＯリング１８を介して蓋１７で窪みを閉じること
により形成される。さらに、テープクランパ８ａの開口
の縁部には温度測定用の熱電対１４が埋設されている。
それ以外は従来例と同じである。
【００１８】このインナーリードボンダの動作は、フィ
ルムキャリアテープ６が送られたとき、テープクランパ
８ａ及び８ａでフィルムキャリアテープ６を挟み固定
し、熱電対１４でフィルムキャリアテープ６の温度を測
定する。このときの温度が所定値より高ければ、図示し
ていないバルブが開き、冷却媒体１５、例えば冷却水あ
るいは冷却気体を空間部導入し、冷却する。そして、フ
ィルムキャリアテープ６の温度が所定値まで下ったら、
バルブを閉じ、図示していないリークバルブを開き、出
入口１６より冷却媒体１５を排出する。
ルムキャリアテープ６が送られたとき、テープクランパ
８ａ及び８ａでフィルムキャリアテープ６を挟み固定
し、熱電対１４でフィルムキャリアテープ６の温度を測
定する。このときの温度が所定値より高ければ、図示し
ていないバルブが開き、冷却媒体１５、例えば冷却水あ
るいは冷却気体を空間部導入し、冷却する。そして、フ
ィルムキャリアテープ６の温度が所定値まで下ったら、
バルブを閉じ、図示していないリークバルブを開き、出
入口１６より冷却媒体１５を排出する。
【００１９】このように、ボンディングする際に、フィ
ルムキャリアテープ６の温度を常に一定の温度に制御し
てやれば、フィルムキャリアテープ６の熱膨張によるイ
ンナーリード６ａとバンプ７ａの位置ずれはなくなる。
ルムキャリアテープ６の温度を常に一定の温度に制御し
てやれば、フィルムキャリアテープ６の熱膨張によるイ
ンナーリード６ａとバンプ７ａの位置ずれはなくなる。
【００２０】図２（ａ）及び（ｂ）は本発明のインナー
リードボンダの一実施例を説明するためのボンディング
ステージの周辺部を示す平面図及び断面図である。この
インナーリードボンダにおけるテープクランパ８ｂ及び
８ｃのフイルムキャリアテープ６の押圧面にペルチェ効
果素子である冷却素子１３ａ，１３ｂをそれぞれ取付け
たことである。このように下側のテープクランパ８ｃに
も冷却素子１３ｂを設けることによってボンディングス
テージ４からの輻射熱によるフィルムキャリアテープ６
の温度上昇を防止することが出来る。
リードボンダの一実施例を説明するためのボンディング
ステージの周辺部を示す平面図及び断面図である。この
インナーリードボンダにおけるテープクランパ８ｂ及び
８ｃのフイルムキャリアテープ６の押圧面にペルチェ効
果素子である冷却素子１３ａ，１３ｂをそれぞれ取付け
たことである。このように下側のテープクランパ８ｃに
も冷却素子１３ｂを設けることによってボンディングス
テージ４からの輻射熱によるフィルムキャリアテープ６
の温度上昇を防止することが出来る。
【００２１】この実施例のインナーリードボンダは、前
述の実施例に比べ、構造がより簡単に済み、全てを電気
的に制御でき細かな制御が可能であるという利点があ
る。
述の実施例に比べ、構造がより簡単に済み、全てを電気
的に制御でき細かな制御が可能であるという利点があ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、一列に並
べて半導体チップ挿入用の穴が形成されるとともにこの
穴周囲に複数のインナーリードが被着されるィルムキャ
リアテープを挟み固定するテープクランパに冷却媒体が
供給される空間部あるいはペルチェ効果素子と温度検出
器とを設けることによって、ボンディングステージ及び
ボンディングツールの熱によるフィルムキャリアテープ
の温度上昇を抑え、このフィルムキャリアテープの熱膨
張によるバンプとインナーリードの位置ずれを無くし、
バンプとインナーリードとを確実に接合出来るという効
果がある。
べて半導体チップ挿入用の穴が形成されるとともにこの
穴周囲に複数のインナーリードが被着されるィルムキャ
リアテープを挟み固定するテープクランパに冷却媒体が
供給される空間部あるいはペルチェ効果素子と温度検出
器とを設けることによって、ボンディングステージ及び
ボンディングツールの熱によるフィルムキャリアテープ
の温度上昇を抑え、このフィルムキャリアテープの熱膨
張によるバンプとインナーリードの位置ずれを無くし、
バンプとインナーリードとを確実に接合出来るという効
果がある。
【図１】本発明の関連技術におけるインナーリードボン
ダの一実施例を説明するためのボンディングステージの
周辺部を示す平面図及び断面図である。
ダの一実施例を説明するためのボンディングステージの
周辺部を示す平面図及び断面図である。
【図２】本発明のインナーリードボンダの一実施例を説
明するためのボンディングステージの周辺部を示す平面
図及び断面図である。
明するためのボンディングステージの周辺部を示す平面
図及び断面図である。
【図３】従来のインナーリードボンダの一例を示す正面
図である。
図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す図である。
【図５】図３のボンディングステージにおける周辺部を
拡大して示す平面図及び断面図である。
拡大して示す平面図及び断面図である。
【図６】従来のインナーリードボンダにおける問題点を
説明するための半導体チップ近傍を示す図である。
説明するための半導体チップ近傍を示す図である。
１ テープ供給部 ２ テープ収納部 ３ チップ供給部 ４ ボンディングステージ ５ ボンディングヘッド ６ フィルムキャリアテープ ６ａ インナーリード ７ 半導体チップ ８，８ａ，８ｂ，８ｃ テープクランパ ９ カメラ １０ ボンディングツール １２ ヒータ １３ａ，１３ｂ 冷却素子 １４ 熱電対 １５ 冷却媒体 １６ 出入口 １７ 蓋 １８ Ｏリング
Claims (1)
- 【請求項１】 一面に複数のバンプが形成される半導体
チップを載置するボンディングステージと、この半導体
チップが挿入される穴が形成されるとともにこの穴の周
辺に複数のインナーリードが被着されるフィルムキャリ
アを挟み保持するテープクランパと、前記バンプと前記
インナーリードとを接合するボンディングツールとを備
えるインナーリードボンダにおいて、前記テープクラン
パの挟持面に取付けられるペルチェ効果素子および温度
測定用検出器を設けることを特徴とするインナーリード
ボンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4237949A JP2812091B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | インナーリードボンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4237949A JP2812091B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | インナーリードボンダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685006A JPH0685006A (ja) | 1994-03-25 |
| JP2812091B2 true JP2812091B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17022856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4237949A Expired - Fee Related JP2812091B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | インナーリードボンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812091B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5138634B2 (ja) * | 2009-05-14 | 2013-02-06 | シャープ株式会社 | 半導体装置の製造装置および製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02172248A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-03 | Hitachi Ltd | テープキヤリア用ガイド装置 |
| JPH0356874A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-12 | Nec Corp | バーンイン装置 |
| JPH05190603A (ja) * | 1992-01-09 | 1993-07-30 | Nec Kansai Ltd | Ｔａｂ型半導体装置の組立装置 |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP4237949A patent/JP2812091B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0685006A (ja) | 1994-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980707 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |