JP3177296B2 - 熱圧着ツール及びそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
熱圧着ツール及びそれを用いた半導体装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＴＡＢ（Tape Automat
ed Bonding) のインナーリードをバンプ電極に溶接する
熱圧着ツール及びそれを用いた半導体装置の製造方法に
関し、詳しくは、その圧着面の改良に関するものであ
る。
ed Bonding) のインナーリードをバンプ電極に溶接する
熱圧着ツール及びそれを用いた半導体装置の製造方法に
関し、詳しくは、その圧着面の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】熱圧着ツールの圧着面には溶融合金の付
着低減化、及び付着物除去時の容易化を図る目的で、ダ
イヤモンド膜がコーティングされることがある。従来こ
のコーティングは、人工ダイヤモンドの気相合成方法で
あるプラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等で行われていた。
図４は従来の熱圧着ツールを表す斜視図、図５はダイヤ
モンド膜形成装置の概略図、図６は熱圧着時の説明図で
ある。図４に示すように、熱圧着ツール１の圧着面１ａ
には厚さ数μｍ程度のダイヤモンド膜３が形成（コーテ
ィング）され、ダイヤモンド膜３は例えばプラズマＣＶ
Ｄ法によりコーティングされている。プラズマＣＶＤ法
には、例えば図５に示す特公昭５９−３０９８号公報に
開示されたマイクロ波プラズマ装置が用いられる。マイ
クロ波プラズマ装置は、原料ガス例えば炭化水素（ＣＨ
4 ）と水素（Ｈ2 ）の混合ガスを供給しながら、石英反
応管５を図示しない真空ポンプにより換気し、所定のガ
ス圧力に設定した後、２．４５ＧＨZ のマイクロ波発振
器７によりマイクロ波を与え、放電プラズマ９を発生さ
せ、放電プラズマ９中のツール素材の圧着面１ａにダイ
ヤモンド膜３を数μｍ程度の厚みで形成するものであ
る。
着低減化、及び付着物除去時の容易化を図る目的で、ダ
イヤモンド膜がコーティングされることがある。従来こ
のコーティングは、人工ダイヤモンドの気相合成方法で
あるプラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等で行われていた。
図４は従来の熱圧着ツールを表す斜視図、図５はダイヤ
モンド膜形成装置の概略図、図６は熱圧着時の説明図で
ある。図４に示すように、熱圧着ツール１の圧着面１ａ
には厚さ数μｍ程度のダイヤモンド膜３が形成（コーテ
ィング）され、ダイヤモンド膜３は例えばプラズマＣＶ
Ｄ法によりコーティングされている。プラズマＣＶＤ法
には、例えば図５に示す特公昭５９−３０９８号公報に
開示されたマイクロ波プラズマ装置が用いられる。マイ
クロ波プラズマ装置は、原料ガス例えば炭化水素（ＣＨ
4 ）と水素（Ｈ2 ）の混合ガスを供給しながら、石英反
応管５を図示しない真空ポンプにより換気し、所定のガ
ス圧力に設定した後、２．４５ＧＨZ のマイクロ波発振
器７によりマイクロ波を与え、放電プラズマ９を発生さ
せ、放電プラズマ９中のツール素材の圧着面１ａにダイ
ヤモンド膜３を数μｍ程度の厚みで形成するものであ
る。
【０００３】このようにして製造された熱圧着ツール１
は、図６に示す動作により熱圧着を行う。即ち、ダイヤ
モンド膜３がコーティングされた熱圧着ツール１を用い
てパルス・ヒート方式により、矢印ａのような電流を流
し、その発熱でインナーリード（導電体）１１と半導体
素子１３のバンプ電極（接続端子）１５とを熱圧着して
接合するのである。ところで、インナーリード１１とバ
ンプ電極１５を接合する場合、インナーリード１１とバ
ンプ電極１５の溶融合金が熱圧着ツール１に付着するた
め、これを除去する必要が生じる。付着物の除去は、例
えば粉末粒子状のダイヤモンドを混入した研磨油で熱圧
着ツール１を磨くことで行われる。このとき、熱圧着ツ
ール１の圧着面１ａにはダイヤモンド膜３がコーティン
グされているため、圧着面１ａは研磨によって削られる
ことなく、平面度が保たれ、圧着面１ａと圧着台１７と
の平行度の誤差を非常に小さいものにすることができ
る。人工ダイヤモンドの気相合成方法として代表的なも
う一つの方法である熱ＣＶＤ法により、製造した熱圧着
ツールにおいても、同様の結果が得られることは勿論で
ある。
は、図６に示す動作により熱圧着を行う。即ち、ダイヤ
モンド膜３がコーティングされた熱圧着ツール１を用い
てパルス・ヒート方式により、矢印ａのような電流を流
し、その発熱でインナーリード（導電体）１１と半導体
素子１３のバンプ電極（接続端子）１５とを熱圧着して
接合するのである。ところで、インナーリード１１とバ
ンプ電極１５を接合する場合、インナーリード１１とバ
ンプ電極１５の溶融合金が熱圧着ツール１に付着するた
め、これを除去する必要が生じる。付着物の除去は、例
えば粉末粒子状のダイヤモンドを混入した研磨油で熱圧
着ツール１を磨くことで行われる。このとき、熱圧着ツ
ール１の圧着面１ａにはダイヤモンド膜３がコーティン
グされているため、圧着面１ａは研磨によって削られる
ことなく、平面度が保たれ、圧着面１ａと圧着台１７と
の平行度の誤差を非常に小さいものにすることができ
る。人工ダイヤモンドの気相合成方法として代表的なも
う一つの方法である熱ＣＶＤ法により、製造した熱圧着
ツールにおいても、同様の結果が得られることは勿論で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来では溶融合金の付
着低減化、及び付着物除去時の容易化を図るため、ダイ
ヤモンド膜３がプラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法により圧
着面１ａにコーティングされていた。しかしながら、プ
ラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法によりダイヤモンド膜３を
形成するのには、設置場所の確保はもとより、高価な装
置を購入しなければならず、また、ダイヤモンド膜３の
形成には多くの工数がかかるため、イニシャルコスト、
ランニングコストが著しく増大し、現実的な導入は極め
て困難であった。
着低減化、及び付着物除去時の容易化を図るため、ダイ
ヤモンド膜３がプラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法により圧
着面１ａにコーティングされていた。しかしながら、プ
ラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法によりダイヤモンド膜３を
形成するのには、設置場所の確保はもとより、高価な装
置を購入しなければならず、また、ダイヤモンド膜３の
形成には多くの工数がかかるため、イニシャルコスト、
ランニングコストが著しく増大し、現実的な導入は極め
て困難であった。
【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、溶融合金の付着低減化が期待できるツール保護膜が
安価に形成できる熱圧着ツールを提供し、もって、ツー
ル保護膜技術の経済性向上を図ることを目的とする。
で、溶融合金の付着低減化が期待できるツール保護膜が
安価に形成できる熱圧着ツールを提供し、もって、ツー
ル保護膜技術の経済性向上を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る熱圧着ツールの構成は、半導体素子上に
配設された接続端子とインナーリードとを接合する熱圧
着ツールにおいて、ポリテトラフルオロエチレン粒子を
含有したメッキ膜を該熱圧着ツールの圧着面に形成した
ことを特徴とする。また、本発明の半導体装置の製造方
法は、上記熱圧着ツールを用いて、半導体素子上に配設
された接続端子とインナーリードとを接続するものであ
る。
の本発明に係る熱圧着ツールの構成は、半導体素子上に
配設された接続端子とインナーリードとを接合する熱圧
着ツールにおいて、ポリテトラフルオロエチレン粒子を
含有したメッキ膜を該熱圧着ツールの圧着面に形成した
ことを特徴とする。また、本発明の半導体装置の製造方
法は、上記熱圧着ツールを用いて、半導体素子上に配設
された接続端子とインナーリードとを接続するものであ
る。
【０００７】
【作用】熱圧着ツールの圧着面にポリテトラフルオロエ
チレン粒子のメッキ膜が形成され、圧着面に撥水性が生
じ、熱圧着ツールによる熱圧着作業時、溶融合金（低融
点金属）が熱圧着ツールの圧着面に付着しなくなり、付
着低減化のために圧着面に形成されるツール保護膜が、
プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法を採用することなく、安
価に形成されるようになる。また、熱圧着ツールの圧着
面は耐磨耗性に優れるとともに、超撥水性も有してお
り、半導体装置製造時の熱圧着工程で溶融した溶融合金
の付着を著しく逓減するようになる。さらに、半導体装
置製造時の熱圧着工程において、上記熱圧着ツールの圧
着面により低融点金属の付着を確実に防止するようにな
る。
チレン粒子のメッキ膜が形成され、圧着面に撥水性が生
じ、熱圧着ツールによる熱圧着作業時、溶融合金（低融
点金属）が熱圧着ツールの圧着面に付着しなくなり、付
着低減化のために圧着面に形成されるツール保護膜が、
プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法を採用することなく、安
価に形成されるようになる。また、熱圧着ツールの圧着
面は耐磨耗性に優れるとともに、超撥水性も有してお
り、半導体装置製造時の熱圧着工程で溶融した溶融合金
の付着を著しく逓減するようになる。さらに、半導体装
置製造時の熱圧着工程において、上記熱圧着ツールの圧
着面により低融点金属の付着を確実に防止するようにな
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係る熱圧着ツール及びそれを
用いた半導体装置の製造方法の好適な実施例を図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明に係る熱圧着ツー
ルを表す斜視図である。熱圧着ツール３１の圧着面３１
ａにはメッキ膜３３が形成され、メッキ膜３３は超撥水
性を有している。メッキ膜３３の超撥水性は接触角度で
表すと、略１８０度の接触角度を有するものとなってい
る。このメッキ膜３３は、ニッケルメッキ液中にフッ素
樹脂（所謂、ポリテトラフルオロエチレン）の数μｍ程
度の粒子を分散浮遊させておき、このメッキ液中で熱圧
着ツール３１の圧着面３１ａをメッキ処理することで得
られる。メッキ処理が行われると、圧着面３１ａにはポ
リテトラフルオロエチレンとニッケルが一定の割合で同
時に析出し、ニッケルメッキ皮膜中に１０％前後の割合
でポリテトラフルオロエチレン粒子が含有されたニッケ
ルメッキ膜（メッキ膜３３）を形成することができる。
用いた半導体装置の製造方法の好適な実施例を図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明に係る熱圧着ツー
ルを表す斜視図である。熱圧着ツール３１の圧着面３１
ａにはメッキ膜３３が形成され、メッキ膜３３は超撥水
性を有している。メッキ膜３３の超撥水性は接触角度で
表すと、略１８０度の接触角度を有するものとなってい
る。このメッキ膜３３は、ニッケルメッキ液中にフッ素
樹脂（所謂、ポリテトラフルオロエチレン）の数μｍ程
度の粒子を分散浮遊させておき、このメッキ液中で熱圧
着ツール３１の圧着面３１ａをメッキ処理することで得
られる。メッキ処理が行われると、圧着面３１ａにはポ
リテトラフルオロエチレンとニッケルが一定の割合で同
時に析出し、ニッケルメッキ皮膜中に１０％前後の割合
でポリテトラフルオロエチレン粒子が含有されたニッケ
ルメッキ膜（メッキ膜３３）を形成することができる。
【０００９】メッキ膜３３は、金属（ニッケル）との複
合被膜であるため、マトリックス金属と同程度の強度を
有し、傷等が付きにくく、耐磨耗性にも優れているとと
もに、超撥水性を有するため、熱圧着工程で溶融した溶
融合金（低融点金属）例えば錫、ハンダ、金シリコン共
晶合金等が圧着面３１ａに付着することを著しく低減さ
せることができる。また、メッキ膜３３は、３００°Ｃ
程度の高温でも使用に耐え得ることができるので、イン
ナーリード１１（図６参照）とバンプ電極１５（図６参
照）とを熱圧着する溶接工程においても充分に使用する
ことができる。更に、メッキ膜３３は電気伝導性を有す
るため、熱圧着ツール３１の加熱を効率的に行うことが
できるのである。
合被膜であるため、マトリックス金属と同程度の強度を
有し、傷等が付きにくく、耐磨耗性にも優れているとと
もに、超撥水性を有するため、熱圧着工程で溶融した溶
融合金（低融点金属）例えば錫、ハンダ、金シリコン共
晶合金等が圧着面３１ａに付着することを著しく低減さ
せることができる。また、メッキ膜３３は、３００°Ｃ
程度の高温でも使用に耐え得ることができるので、イン
ナーリード１１（図６参照）とバンプ電極１５（図６参
照）とを熱圧着する溶接工程においても充分に使用する
ことができる。更に、メッキ膜３３は電気伝導性を有す
るため、熱圧着ツール３１の加熱を効率的に行うことが
できるのである。
【００１０】上述のメッキ膜３３は、ニッケルメッキ膜
以外としてフッ素樹脂、又は耐熱性樹脂をコーティング
して形成されるものであってもよく、このような素材を
用いて形成した耐熱性樹脂膜によっても、上述の低融点
金属の付着性を低減させることができる。
以外としてフッ素樹脂、又は耐熱性樹脂をコーティング
して形成されるものであってもよく、このような素材を
用いて形成した耐熱性樹脂膜によっても、上述の低融点
金属の付着性を低減させることができる。
【００１１】圧着面３１ａに形成されるメッキ膜３３
は、圧着面３１ａの縁部で厚くなる傾向にあり、凹凸が
生じることから良好な平面が形成されない場合がある。
このような場合には、図２に示すように、メッキ膜３３
を形成した後に圧着面３１ａの縁部肉厚部３５を研磨す
る平面加工を行い、凹凸を除去することで圧着面３１ａ
を良好な平面とすることができる。
は、圧着面３１ａの縁部で厚くなる傾向にあり、凹凸が
生じることから良好な平面が形成されない場合がある。
このような場合には、図２に示すように、メッキ膜３３
を形成した後に圧着面３１ａの縁部肉厚部３５を研磨す
る平面加工を行い、凹凸を除去することで圧着面３１ａ
を良好な平面とすることができる。
【００１２】次に、圧着面への低融点金属の付着が防止
できる熱圧着ツールの溶接方法を図３に基づいて説明す
る。図３は熱圧着ツールによる溶接方法の説明図であ
る。熱圧着ツール４１には熱圧着を行うための圧着面４
１ａが形成されている。この熱圧着ツール４１によりイ
ンナーリード１１と半導体素子１３のバンプ電極１５と
を接合する工程において、バンプ電極１５とインナーリ
ード１１を位置合わせした後、熱圧着ツール４１の圧着
面４１ａとインナーリード１１との間に薄板状の耐熱性
樹脂部材４３を移動自在に挟設する。つまり、インナー
リード１１は、耐熱性樹脂部材４３を介して圧着面４１
ａに加熱押圧されるのである。従って、圧着面４１ａに
はインナーリード１１が直接接触しないこととなる。耐
熱性樹脂部材４３は、同一部分が所定の圧着回数挟設さ
れた後、平面方向に移動され、今度は異なる部分が挟設
される。このように、耐熱性樹脂部材４３は異なる部分
で順次挟設されることで、平坦で清浄な面が常に圧着面
４１ａとインナーリード１１との間に供給され、接合精
度が確保されるとともに、熱圧着工程における圧着面４
１ａへの低融点金属の付着を確実に防止することができ
るのである。
できる熱圧着ツールの溶接方法を図３に基づいて説明す
る。図３は熱圧着ツールによる溶接方法の説明図であ
る。熱圧着ツール４１には熱圧着を行うための圧着面４
１ａが形成されている。この熱圧着ツール４１によりイ
ンナーリード１１と半導体素子１３のバンプ電極１５と
を接合する工程において、バンプ電極１５とインナーリ
ード１１を位置合わせした後、熱圧着ツール４１の圧着
面４１ａとインナーリード１１との間に薄板状の耐熱性
樹脂部材４３を移動自在に挟設する。つまり、インナー
リード１１は、耐熱性樹脂部材４３を介して圧着面４１
ａに加熱押圧されるのである。従って、圧着面４１ａに
はインナーリード１１が直接接触しないこととなる。耐
熱性樹脂部材４３は、同一部分が所定の圧着回数挟設さ
れた後、平面方向に移動され、今度は異なる部分が挟設
される。このように、耐熱性樹脂部材４３は異なる部分
で順次挟設されることで、平坦で清浄な面が常に圧着面
４１ａとインナーリード１１との間に供給され、接合精
度が確保されるとともに、熱圧着工程における圧着面４
１ａへの低融点金属の付着を確実に防止することができ
るのである。
【００１３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る熱圧着ツールは、圧着面にメッキ膜を形成したので、
圧着面に撥水性が生じ、低融点金属が付着しにくくな
り、付着低減化のためのツール保護膜が、プラズマＣＶ
Ｄ法、熱ＣＶＤ法を採用することなく、極めて安価に形
成することができるようになる。また、付着した低融点
金属を除去するための研磨工程が省略できることから、
研磨の都度、熱圧着ツールを脱着する必要がなくなると
ともに、研磨により圧着面が削られて平面度が低下する
ことがないため、除去作業後の平行度を再調整する作業
も不要となり、作業性を著しく向上させることができ
る。この結果、ツール保護膜技術の経済性を著しく向上
されることができ、更に、熱圧着ツールを使用して半導
体装置を製造する時の作業性も向上させることができ
る。又、半導体装置製造時の熱圧着工程において、ポリ
テトラフルオロエチレン粒子を含む圧着面で熱圧着する
ので圧着面への低融点金属の付着を確実に防止される。
る熱圧着ツールは、圧着面にメッキ膜を形成したので、
圧着面に撥水性が生じ、低融点金属が付着しにくくな
り、付着低減化のためのツール保護膜が、プラズマＣＶ
Ｄ法、熱ＣＶＤ法を採用することなく、極めて安価に形
成することができるようになる。また、付着した低融点
金属を除去するための研磨工程が省略できることから、
研磨の都度、熱圧着ツールを脱着する必要がなくなると
ともに、研磨により圧着面が削られて平面度が低下する
ことがないため、除去作業後の平行度を再調整する作業
も不要となり、作業性を著しく向上させることができ
る。この結果、ツール保護膜技術の経済性を著しく向上
されることができ、更に、熱圧着ツールを使用して半導
体装置を製造する時の作業性も向上させることができ
る。又、半導体装置製造時の熱圧着工程において、ポリ
テトラフルオロエチレン粒子を含む圧着面で熱圧着する
ので圧着面への低融点金属の付着を確実に防止される。
【図１】本発明に係る熱圧着ツールを表す斜視図であ
る。
る。
【図２】膜形成後の研磨工程の説明図である。
【図３】熱圧着ツールによる熱圧着方法の説明図であ
る。
る。
【図４】従来の熱圧着ツールを表す斜視図である。
【図５】ダイヤモンド膜形成装置の概略図である。
【図６】熱圧着時の説明図である。
１１ インナーリード １３ 半導体素子 １５ 接続端子 ３１ 熱圧着ツール ３１ａ 圧着面 ３３ メッキ膜
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体素子上に配設された接続端子とイ
ンナーリードとを接合する熱圧着ツールにおいて、 ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有したメッキ膜が
該熱圧着ツールの圧着面に形成されていることを特徴と
する熱圧着ツール。 - 【請求項２】 請求項１記載の熱圧着ツールを用いて、
半導体素子上に配設された接続端子とインナーリードと
を接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11395192A JP3177296B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 熱圧着ツール及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11395192A JP3177296B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 熱圧着ツール及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291365A JPH05291365A (ja) | 1993-11-05 |
| JP3177296B2 true JP3177296B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=14625300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11395192A Expired - Fee Related JP3177296B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 熱圧着ツール及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3177296B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP11395192A patent/JP3177296B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05291365A (ja) | 1993-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |