JP3029023B2 - 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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- JP3029023B2 JP3029023B2 JP9215659A JP21565997A JP3029023B2 JP 3029023 B2 JP3029023 B2 JP 3029023B2 JP 9215659 A JP9215659 A JP 9215659A JP 21565997 A JP21565997 A JP 21565997A JP 3029023 B2 JP3029023 B2 JP 3029023B2
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- Japan
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- bonding tool
- tape carrier
- bonding
- semiconductor element
- semiconductor chip
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボンディングツー
ルに係り、特に半導体パッケージの製造工程において、
パッドが形成された半導体素子と、インナーバンプを備
えたテープキャリアとを圧着するボンディングツールに
関する。
ルに係り、特に半導体パッケージの製造工程において、
パッドが形成された半導体素子と、インナーバンプを備
えたテープキャリアとを圧着するボンディングツールに
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に半導体パッケージは、半導体素子
に形成された回路の信号ラインおよび電源ラインを、外
部回路と結線し接続する必要がある。ここに、半導体素
子は、シリコン等の半導体に集積回路を形成したチップ
であり、チップそのままの形態での使用は、取扱が不便
・信頼性を確保できない等の不都合があるため、通常行
われない。この不都合への対策の一つとして、前記チッ
プを外部入出力端子を予め備えたテープキャリアに接合
し、これを樹脂にて封止し使用するテープキャリアパッ
ケージがある（ＴＡＢ方式）。
に形成された回路の信号ラインおよび電源ラインを、外
部回路と結線し接続する必要がある。ここに、半導体素
子は、シリコン等の半導体に集積回路を形成したチップ
であり、チップそのままの形態での使用は、取扱が不便
・信頼性を確保できない等の不都合があるため、通常行
われない。この不都合への対策の一つとして、前記チッ
プを外部入出力端子を予め備えたテープキャリアに接合
し、これを樹脂にて封止し使用するテープキャリアパッ
ケージがある（ＴＡＢ方式）。
【０００３】一方、昨今の産業界の軽薄短小化の傾向を
受け、パッケージサイズが極めて小さいチップサイズパ
ッケージの開発が進められている。このチップサイズパ
ッケージに使用されるテープキャリアは、従来のＴＡＢ
方式で採用されていたテープと異なり、図３に示すよう
に、半導体チップ１０１の周辺部のパッド１０２と同一
位置にレーザ等で穿設されたスルーホールにメッキによ
り形成されたバンプ（突出電極）１０３を有したテープ
キャリア１０４が用いられている。該バンプ１０３はテ
ープ面より突出しており、パッド１０２との電気的な接
続をとる機能を有する。
受け、パッケージサイズが極めて小さいチップサイズパ
ッケージの開発が進められている。このチップサイズパ
ッケージに使用されるテープキャリアは、従来のＴＡＢ
方式で採用されていたテープと異なり、図３に示すよう
に、半導体チップ１０１の周辺部のパッド１０２と同一
位置にレーザ等で穿設されたスルーホールにメッキによ
り形成されたバンプ（突出電極）１０３を有したテープ
キャリア１０４が用いられている。該バンプ１０３はテ
ープ面より突出しており、パッド１０２との電気的な接
続をとる機能を有する。
【０００４】従来、一般に半導体パッケージの製造工程
の中で半導体チップのパッドとテープキャリアのインナ
ーバンプとを接合する手段として、半導体チップとテー
プキャリアを位置決めした後、超音波を併用したシング
ルポイントボンディングが採用されてきた。この接合の
手順としては、先ず画像処理により半導体チップとテー
プキャリアとを位置合わせした後、前記シングルポイン
トボンディングをチップの周囲全辺に対して順次実施
し、接合を行っていた。しかし、この手段では、半導体
の高密度・高集積化が進むにつれ、外部に引き出す端子
数が増加し、ボンディングに要する時間が長くなり、ボ
ンディング装置のスループットが低下するという点が指
摘されていた。
の中で半導体チップのパッドとテープキャリアのインナ
ーバンプとを接合する手段として、半導体チップとテー
プキャリアを位置決めした後、超音波を併用したシング
ルポイントボンディングが採用されてきた。この接合の
手順としては、先ず画像処理により半導体チップとテー
プキャリアとを位置合わせした後、前記シングルポイン
トボンディングをチップの周囲全辺に対して順次実施
し、接合を行っていた。しかし、この手段では、半導体
の高密度・高集積化が進むにつれ、外部に引き出す端子
数が増加し、ボンディングに要する時間が長くなり、ボ
ンディング装置のスループットが低下するという点が指
摘されていた。
【０００５】そこで、第２の手段として、前述の画像処
理により位置合わせした後、半導体チップとテープキャ
リアとを接着し、その後、ボンディングする手段が考え
られている。この場合の半導体チップとテープキャリア
の位置関係は、前記図３に示したようになり、上方から
ボンディングツールにより力Ｆを加えてボンディングを
行うことになる。このような手段によれば、一気にパッ
ドとインナーバンプとの接合が可能となるので、ボンデ
ィング装置のスループットは向上する。
理により位置合わせした後、半導体チップとテープキャ
リアとを接着し、その後、ボンディングする手段が考え
られている。この場合の半導体チップとテープキャリア
の位置関係は、前記図３に示したようになり、上方から
ボンディングツールにより力Ｆを加えてボンディングを
行うことになる。このような手段によれば、一気にパッ
ドとインナーバンプとの接合が可能となるので、ボンデ
ィング装置のスループットは向上する。
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、図４に
示すように、従来のボンディングツール１１０は、押圧
面１１１が平坦に形成されている。そのため、平坦なボ
ンディングツール１１０で押圧すると、インナーバンプ
１０３の部分に圧力が集中するので、半導体チップ１０
１の表面とテープ接着面１０５とが均一に押圧されず、
接着強度が低くなるという問題がある。
示すように、従来のボンディングツール１１０は、押圧
面１１１が平坦に形成されている。そのため、平坦なボ
ンディングツール１１０で押圧すると、インナーバンプ
１０３の部分に圧力が集中するので、半導体チップ１０
１の表面とテープ接着面１０５とが均一に押圧されず、
接着強度が低くなるという問題がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、パッドが形成さ
れた半導体チップとインナーバンプを備えたテープキャ
リアとをボンディングツールを用いて圧着する場合に、
半導体チップとテープキャリアとを接着強度をもって接
着させることが可能なボンディングツールを提供するこ
とである。
れた半導体チップとインナーバンプを備えたテープキャ
リアとをボンディングツールを用いて圧着する場合に、
半導体チップとテープキャリアとを接着強度をもって接
着させることが可能なボンディングツールを提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、半導体素子に形成されたパッドと、テー
プキャリアに備えられたインナーバンプとを当接させつ
つ、前記半導体素子とテープキャリアとを押圧するボン
ディングツールにおいて、 前記インナーバンプに対応
する位置に逃げ溝を形成したことを特徴とする。
に、本発明は、半導体素子に形成されたパッドと、テー
プキャリアに備えられたインナーバンプとを当接させつ
つ、前記半導体素子とテープキャリアとを押圧するボン
ディングツールにおいて、 前記インナーバンプに対応
する位置に逃げ溝を形成したことを特徴とする。
【０００９】このようにすれば、押圧時にインナーバン
プとパッドの部分は逃げ溝により押圧されないので、半
導体素子とテープキャリアとは均一に押圧され、例えば
接着強度をもって接着することができる。
プとパッドの部分は逃げ溝により押圧されないので、半
導体素子とテープキャリアとは均一に押圧され、例えば
接着強度をもって接着することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態例
に基づいて説明する。なお、既に説明した部分と同等部
分には同一符号を付し、重複記載を省略する。図１は本
実施形態例のボンディングツール等の斜視図、図２は該
ボンディングツールを使用して押圧した場合の断面図で
ある。
に基づいて説明する。なお、既に説明した部分と同等部
分には同一符号を付し、重複記載を省略する。図１は本
実施形態例のボンディングツール等の斜視図、図２は該
ボンディングツールを使用して押圧した場合の断面図で
ある。
【００１１】図１，図２に示すように、ボンディングツ
ール１は、図示しない押圧機に取り付ける円柱状の取付
部２と、該取付部２の下側に形成された直方体状の押圧
部３とにより構成されている。該押圧部３の下面には正
方形の平坦な押圧面３ａが形成され、該押圧面３ａの正
方形の各辺に沿って長手方向に直交する断面が長方形
の、４本の逃げ溝４ａ〜４ｄが形成されている。このボ
ンディングツール１は超硬材料により構成され、逃げ溝
４ａ〜４ｄは均一な深さに機械加工により形成されてい
る。
ール１は、図示しない押圧機に取り付ける円柱状の取付
部２と、該取付部２の下側に形成された直方体状の押圧
部３とにより構成されている。該押圧部３の下面には正
方形の平坦な押圧面３ａが形成され、該押圧面３ａの正
方形の各辺に沿って長手方向に直交する断面が長方形
の、４本の逃げ溝４ａ〜４ｄが形成されている。このボ
ンディングツール１は超硬材料により構成され、逃げ溝
４ａ〜４ｄは均一な深さに機械加工により形成されてい
る。
【００１２】また、ボンディングツール１の下方にはテ
ープキャリア１０４が配置され、該テープキャリア１０
４には正方形状に４列のインナーバンプ１０３が上面か
ら下面に突き抜けて配置されている。テープキャリア１
０４の下面側には前記４列のインナーバンプ１０３が形
成する面積よりやや広い面積の、正方形の接着層１０５
が形成されている。更に、テープキャリア１０４の下方
には正方形の半導体チップ１０１が配置され、該チップ
１０１の上面には正方形の各辺に沿って４列のパッド１
０２が形成されている。そして、前記４列の個々のパッ
ド１０２と４列の個々のインナーバンプ１０３とが対向
され、更に４個の逃げ溝４ａ〜４ｄが前述の各パッドの
列および各インナーバンプの列に対向されている。
ープキャリア１０４が配置され、該テープキャリア１０
４には正方形状に４列のインナーバンプ１０３が上面か
ら下面に突き抜けて配置されている。テープキャリア１
０４の下面側には前記４列のインナーバンプ１０３が形
成する面積よりやや広い面積の、正方形の接着層１０５
が形成されている。更に、テープキャリア１０４の下方
には正方形の半導体チップ１０１が配置され、該チップ
１０１の上面には正方形の各辺に沿って４列のパッド１
０２が形成されている。そして、前記４列の個々のパッ
ド１０２と４列の個々のインナーバンプ１０３とが対向
され、更に４個の逃げ溝４ａ〜４ｄが前述の各パッドの
列および各インナーバンプの列に対向されている。
【００１３】次に本実施形態例の動作を説明する。半導
体チップ１０１に形成されたパッド１０２とテープキャ
リア１０４に備えられたインナーバンプ１０３とは、予
め図示しない位置決め装置によりアライメントされ、半
導体チップ１０１を固定加熱する加熱ステージ（図示せ
ず）上に固定されている。また、ボンディングツール１
は押圧機（図示せず）に取り付けられ、該ボンディング
ツール１が前記アライメントされた半導体チップ１０１
とテープキャリア１０４に対向した位置に位置決めされ
ている。
体チップ１０１に形成されたパッド１０２とテープキャ
リア１０４に備えられたインナーバンプ１０３とは、予
め図示しない位置決め装置によりアライメントされ、半
導体チップ１０１を固定加熱する加熱ステージ（図示せ
ず）上に固定されている。また、ボンディングツール１
は押圧機（図示せず）に取り付けられ、該ボンディング
ツール１が前記アライメントされた半導体チップ１０１
とテープキャリア１０４に対向した位置に位置決めされ
ている。
【００１４】この状態で押圧機が作動し、ボンディング
ツール１はテープキャリア１０４を半導体チップ１０１
に対して押しつける。このとき、図２に示すように、パ
ッド１０２とインナーバンプ１０３とは相互に当接され
るが、該インナーバンプ１０３等の突起部は逃げ溝４ａ
〜４ｂにそれぞれ対応しているので、該パッド１０２，
インナーバンプ１０３を除いた部分には均等に圧力が加
えられる。
ツール１はテープキャリア１０４を半導体チップ１０１
に対して押しつける。このとき、図２に示すように、パ
ッド１０２とインナーバンプ１０３とは相互に当接され
るが、該インナーバンプ１０３等の突起部は逃げ溝４ａ
〜４ｂにそれぞれ対応しているので、該パッド１０２，
インナーバンプ１０３を除いた部分には均等に圧力が加
えられる。
【００１５】この押圧を所定圧力の下に所定時間だけ行
うと、テープキャリア１０４に設けられた接着層１０５
によりテープキャリア１０４と半導体チップ１０１とが
均一に接着される。接着部を図２に符号５ａで示す。こ
のようにすれば、接着強度をもって半導体チップとテー
プキャリアとを接続することができる。
うと、テープキャリア１０４に設けられた接着層１０５
によりテープキャリア１０４と半導体チップ１０１とが
均一に接着される。接着部を図２に符号５ａで示す。こ
のようにすれば、接着強度をもって半導体チップとテー
プキャリアとを接続することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、押
圧してもインナーバンプ部分とパッド部分との当接部に
圧力が加わらないので、半導体素子とテープキャリアと
を均一に押圧することができ、また、均一に接着するこ
とができる。
圧してもインナーバンプ部分とパッド部分との当接部に
圧力が加わらないので、半導体素子とテープキャリアと
を均一に押圧することができ、また、均一に接着するこ
とができる。
【図１】本発明の実施形態例のボンディングツールを使
用する場合における分解斜視図である。
用する場合における分解斜視図である。
【図２】同ボンディングツールを使用した場合の断面図
である。
である。
【図３】従来のパッドの形成された半導体チップとイン
ナーバンプを備えたテープキャリアを圧着する場合の概
念図である。
ナーバンプを備えたテープキャリアを圧着する場合の概
念図である。
【図４】従来のボンディングツールの斜視図である。
１ ボンディングツール ３ 押圧部 ３ａ 押圧面 ４ａ〜４ｄ 逃げ溝 １０１ 半導体チップ １０２ パッド １０３ インナーバンプ １０４ テープキャリア １０５ 接着層
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体素子に形成されたパッドと、テー
プキャリアに備えられたインナーバンプとを当接させつ
つ、前記半導体素子とテープキャリアとを押圧するボン
ディングツールにおいて、 前記インナーバンプに対応する位置に逃げ溝を形成した
ことを特徴とするボンディングツール。 - 【請求項２】 前記半導体素子のパッドに囲まれた内側
部分と、前記テープキャリアのインナーバンプに囲まれ
た内側部分とを押圧することを特徴とする請求項１記載
のボンディングツール。 - 【請求項３】 前記テープキャリアにおける前記半導体
素子と対向する押圧面側に接着層を形成したことを特徴
とする請求項１または請求項２に記載のボンディングツ
ール。 - 【請求項４】 前記半導体素子と前記テープキャリアと
を押圧加熱するようにしたことを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載のボンディングツール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9215659A JP3029023B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | ボンディングツール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9215659A JP3029023B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | ボンディングツール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1145911A JPH1145911A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3029023B2 true JP3029023B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=16676061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9215659A Expired - Fee Related JP3029023B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | ボンディングツール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3029023B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100632619B1 (ko) * | 2000-06-30 | 2006-10-09 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 게이트 전극 형성 방법 |
-
1997
- 1997-07-25 JP JP9215659A patent/JP3029023B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1145911A (ja) | 1999-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |