JP3181332B2 - インナリードボンディング装置及びインナリードボンディング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、シネフィルム
状のキャリアテープに半導体チップを搭載するインナリ
ードボンディング装置及びインナリードボンディング方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、シネフィルム状のキャリアテ−プ
に半導体チップを搭載するインナリ−ドボンディング装
置が普及している。具体的には、図８及び図９に示すよ
うに、パ−フォレ−ション１…を有するキャリアテ−プ
２が走行し、ボンディング位置において、キャリアテ−
プ２に形成されたインナリ−ド３…と半導体チップ４の
電極５…とが位置合せされた後、ボンディングツ−ル６
がインナリ−ド３…を半電極５…に加圧して接合する。

【０００３】図１０及び図１１は一般的なインナリ−ド
ボンディング装置のボンディング位置付近を示してい
る。キャリアテ−プ２は長手方向両側へ所定の張力Ａ、
Ｂで引張られており、走行方向手前側に作用する張力Ａ
と走行側へ作用する張力ＢとはＡ＞Ｂの関係を有してい
る。スプロケット７はモ−タ８によって駆動され、スプ
ロケット７に形成された歯９…をキャリアテ−プ２のパ
−フォレ−ション１…に噛合わせながら回転し、キャリ
アテ−プ２を長手方向に沿って送る。

【０００４】キャリアテ−プ２は図１２に示すようにガ
イドロ−ラ１０の搬送面１１、１１に接し、ガイドロ−
ラ１０により案内されながら走行する。搬送面１１、１
１の間隔はキャリアテ−プ２の幅に合せて設定されてお
り、キャリアテ−プ２の幅方向の位置はガイドロ−ラ１
０によって規制されている。さらに、搬送面１１、１１
の間には例えば周方向に沿って延びる凹陥部１２が介在
している。

【０００５】キャリアテ−プ２は半導体チップ４…の搭
載間隔に合せて間欠送りされる。ボンディング位置に配
置されたテ−プガイド１３の下にキャリアテ−プ２の所
定位置が到達すると、キャリアテ−プ２は一旦停止す
る。そして、図１１に示すようにボンディング位置の上
方に配置されたカメラ１４が、テ−プガイド１３に形成
された作業孔１５を通してキャリアテ−プ２の所定位置
を撮像し、キャリアテ−プ２の位置認識が行われる。そ
して、キャリアテ−プ２のインナリ−ド３…と半導体チ
ップ４の電極５…とが位置合せされた後、ボンディング
ツ−ル６がインナリ−ド３…と電極５…とを接合する。

【０００６】また、図１３に示すように、スプロケット
７の歯９…はキャリアテ−プ２のパ−フォレ−ション１
…よりも小さく、パ−フォレ−ション１…に緩く入り込
んでいる。したがって、スプロケット７の歯９…はキャ
リアテ−プ２の位置を幅方向には規制していない。

【０００７】図１４を用いて更に詳しく説明すると、キ
ャリアテ−プ２の各パ−フォレ−ション１の４つのコ−
ナ部にはＲが形成されている。また、スプロケット７の
各歯９の４つの角は通常ばり取り仕上げのみを施されて
おり、角張っている。このため、歯９…とパ−フォレ−
ション１…とは完全には係合せず、歯９…はキャリアテ
−プ２を位置規制することはできない。

【０００８】なお、図１４に示すようにスプロケット７
の周囲においても、キャリアテ−プ２が矢印Ｃで示す方
向に走行する場合、キャリアテ−プ２に作用する張力
Ａ、ＢにはＡ＞Ｂの関係がある。そして、各歯９…にお
いては、周方向に並んだ２つの側面１６、１７のうち、
回転方向前側に位置する側面１６がキャリアテ−プ２と
接触してキャリアテ−プ２を長手方向に位置決めしてい
る。

【０００９】また、キャリアテ−プ２は図１５に示すよ
うな各工程を経て製造される。すなわち、まず、ポリイ
ミド等の絶縁フィルムがスリットされ、次にパンチング
されてパ−フォレ−ション１…が作成される。そして、
この後の回路及びインナリ−ドを形成する各工程におけ
る位置決めは、全てこのパ−フォレ−ション１…を基準
として行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、キャリアテ−プ２の各製造工程における作業はパ−
フォレ−ション１…を基準として行われるにも拘らず、
スプロケット７によるキャリアテ−プ２の位置決めはキ
ャリアテ−プ２の長手方向についてのみ行われていた。
このため、キャリアテ−プ２の位置規制が不十分で、イ
ンナリ−ド３…の位置決めが正確に行われないことがあ
った。

【００１１】また、このような不具合の解決策として、
例えば実公昭６１−３８１８４号公報に示されているよ
うに、キャリアテ−プ送り用のスプロケットとは別に位
置決め機構を設けることが提案されている。しかし、こ
の種の装置においては構造が複雑になるとともに価格が
高くる。さらに、キャリアテ−プの送りが終ったのちに
位置決めが行われるので、生産スピ−ドが低下する。

【００１２】また、一般には３５ｍｍ幅のキャリアテ−
プが普及しているが、この他にも例えば４８ｍｍ、７０
ｍｍ、１１０ｍｍ等の幅のキャリアテ−プが使用されて
いる。このため、幅の異なるキャリアテ−プを品種切換
えする場合には、キャリアテ−プの幅寸法に合せて作成
されたスプロケット７、ガイドロ−ラ１０、及びテ−プ
ガイド１３等を全て交換する必要があり、作業性が悪か
った。

【００１３】さらに、キャリアテ−プ２の位置決め精度
が低い場合には、カメラ１４の視野をより広く設定する
ためにカメラ１４の光学倍率が下げられる。この結果、
解像度が低下し、インナリ−ド３…と電極５…との位置
合せ精度が低下する。したがって、カメラ１４による画
像認識のためにもキャリアテ−プ２を高精度に位置決め
する必要がある。

【００１４】本発明の目的とするところは、キャリアテ
ープを正確に位置決めできるとともに、キャリアテープ
の幅の変更を伴う品種切換えを短時間で行うことが可能
なインナリードボンディング装置及びインナリードボン
ディング方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、キャリアテープに形成され、コ
ーナ部を有するパーフォレーションの内側面とスプロケ
ットに周設される歯の側面とを当接させて、前記スプロ
ケットを回転させることにより前記キャリアテープを長
手方向に搬送させる搬送工程を備えるボンディング方法
において、前記搬送工程は、前記歯の側面のコーナ部を
面取りした前記歯を用いることにより、前記キャリアテ
ープの長手方向を向いた前記歯の側面および前記キャリ
アテープの幅方向を向いた前記歯の側面をそれぞれ前記
内側面に当接させるとともに、前記側面のコーナ部と前
記パーフォレーションのコーナ部を離間させて、前記ス
プロケットを回転させることにより前記キャリアテープ
を搬送させた。

【００１６】また、本発明は、キャリアテープに形成さ
れ、コーナ部を有するパーフォレーションの内側面とス
プロケットに周設される歯の側面とを当接させて、前記
スプロケットを回転させることにより前記キャリアテー
プを長手方向に搬送させる搬送手段を備えるボンディン
グ装置において、前記スプロケットの歯は、前記キャリ
アテープの長手方向を向いた前記歯の側面および前記キ
ャリアテープの幅方向を向いた前記歯の側面を備え、か
つ、この２側面の交わるコーナ部と前記パーフォレーシ
ョンのコーナ部とが離間するように前記２側面の交わる
コーナ部は面取りされるようにした。さらに本発明は、
キャリアテープに形成され、コーナ部を有するパーフォ
レーションの内側面とスプロケットに周設される歯の側
面とを当接させて、前記スプロケットを回転させること
により前記キャリアテープを長手方向に搬送させる搬送
工程と、所定位置において前記キャリアテープを停止さ
せる工程と、前記キャリアテープに形成されるリードと
半導体チップの電極とを位置合わせする工程と、前記リ
ードと電極とを加圧接合させる工程とを備える半導体チ
ップの製造方法において、前記搬送工程は、前記歯の側
面のコーナ部を面取りした前記歯を用いることにより、
前記キャリアテープの長手方向を向いた前記歯の側面お
よび前記キャリアテープの幅方向を向いた前記歯の側面
をそれぞれ前記内側面に当接させるとともに、前記側面
のコーナ部と前記パーフォレーションのコーナ部を離間
させて、前記スプロケットを回転させることにより前記
キャリアテープを搬送されるようにした。これによりキ
ャリアテープを幅方向および長手方向に位置規制してキ
ャリアテープを搬送させることが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図６に基づ
いて説明する。なお、従来の技術の項で説明したものと
重複するものについては同一番号を付し、その説明は省
略する。

【００１８】図１は本発明の一実施例を示しており、図
中の符号２１はインナリ−ドボンディング装置である。
このインナリ−ドボンディング装置２１においては、キ
ャリアテ−プ２が供給リ−ル２２から繰出され、各種の
ガイドロ−ラ２３…、スプロケット２４、２４、テ−プ
ガイド１３…等を経て巻取リ−ル２５に巻き取られる。

【００１９】キャリアテ−プ２は変位可能なテンション
ロ−ラ２６、２６に圧接しており、キャリアテ−プ２の
適当な張力がテンションロ−ラ２６、２６によって保た
れる。また、スペ−サテ−プ２７がキャリアテ−プ２と
ともに供給リ−ル２４から引張り出され、キャリアテ−
プ２とは別の経路を通って巻取リ−ル２５に巻き取られ
る。

【００２０】スプロケット２４、２４のうちの一方がス
テッピングモ−タにより駆動されてステップ回転し、キ
ャリアテ−プ２は所定の経路に沿って間欠送りされる。
そして、キャリアテ−プ２はボンディング位置２８を通
過する。このボンディング位置２８には、キャリアテ−
プ２に接してキャリアテ−プ２を案内するテ−プガイド
１３、半導体チップ４を載置したボンディングステ−ジ
２９、及び、昇降自在なボンディングツ−ル６等が配置
されている。

【００２１】ボンディング位置２８において、キャリア
テ−プ２に形成されたインナリ−ド３…と半導体チップ
４に形成された電極５…とが、位置合せされた後にボン
ディングツ−ル６により加圧されて接続される。

【００２２】図２及び図３に示すように、前記各スプロ
ケット２４、２４の外周部は段付に成形されており、ス
プロケット２４、２４には、周方向に沿って並んだ歯３
０…、３０…、３１…、３１…からなる４つの歯列３
２、３２、３３、３３が設けられている。歯列３２、３
２、３３、３３は２列を１組として組合わされており、
内側の２列、及び、外側の２列の間隔はそれぞれ幅の異
なる２種類のキャリアテ−プの大きさに合わせて設定さ
れている。

【００２３】また、歯列３２、３２、３３、３３はスプ
ロケット２４、２４の外周部の幅方向の中心を基準とし
て配置されており、各組の歯列３２、３２、３３、３３
の中心は互いに一致している。

【００２４】さらに、内側の組の歯列３２、３２が形成
された部分の径寸法は、外側の組の歯列３３、３３が形
成された部分の径寸法よりも小さく設定されている。ま
た、各歯列３２、３２、３３、３３の間には周方向に延
びる凹陥部３４、３５、３５が形成されている。そし
て、スプロケット２４、２４は内側の歯列３２、３２の
歯３０…、３０…をキャリアテ−プ２のパ−フォレ−シ
ョン１…に噛合わせている。

【００２５】図４に示すように、各歯３０…はキャリア
テ−プ２の各パ−フォレ−ション１…よりも小さな四角
形に成形されており、４つの側面３６〜３９を先端側へ
いくほど互いに近付くよう傾斜させている。さらに、歯
３０…は１つのコ−ナ部４０を面取りされている。そし
て、この面取りされたコ−ナ部４０は、キャリアテ−プ
２の幅方向を向いた側面３６、３７のうちの外側の側面
３６と、前後方向を向いた側面３８、３９のうちの前側
の側面３８との間に位置している。

【００２６】歯３０…は、パ−フォレ−ション１…の前
側前部のコ−ナ部４１に近付いており、前記外側の側面
３６と前記前側の側面３８とをパ−フォレ−ション１…
の内側面４３、４４に面接触させてキャリアテ−プ２に
係止している。さらに、パ−フォレ−ション１…の４つ
のコ−ナ部にはＲが形成されているが、歯３０…にコ−
ナ部４０が設けられているので、歯３０…のコ−ナ部４
０とパ−フォレ−ション１…のコ−ナ部４１との間に逃
げ４２が介在している。そして、両コ−ナ部４０、４１
は互いに干渉せずに離間している。

【００２７】そして、キャリアテ−プ２の両縁部におい
て歯３０…の側面３６、３７とパ−フォレ−ション１…
の内側面４３、４４とが接触していることにより、キャ
リアテ−プ２が幅方向に位置規制される。

【００２８】また、スプロケット２４、２４はボンディ
ング位置２８の前後に配置されており、スプロケット２
４、２４によってキャリアテ−プ２のテ−プ面の傾きが
規制される。

【００２９】ここで、図２〜図４においては、内側歯列
３２、３２にキャリアテ−プ２が架けられているが、図
５に示すように、このキャリアテ−プ２よりも大きなサ
イズのキャリアテ−プ２Ａが用いられた場合には、外側
の歯列３３、３３にキャリアテ−プ２Ａが架けられる。

【００３０】前記ガイドロ−ラ２３…は外周部を段付に
成形されており、ガイドロ−ラ２３…の径寸法は、軸方
向端部から中間部へ段階的に小さく変化している。各ガ
イドロ−ラ２３…には、２つを１組として複数組の搬送
面４５、４５、４６、４６が形成されており、搬送面４
５、４５、４６、４６の幅方向外側の縁部には段差を利
用してガイド面４７、４７、４８、４８が垂設されてい
る。

【００３１】各組の搬送面４５、４５、４６、４６の間
隔は対象となるキャリアテ−プの種類に合せて設定され
ている。そして、キャリアテ−プ２がガイドロ−ラ２３
…に嵌め合わされ、その大きさに合った間隔の搬送面４
５、４５に両縁部を接触させる。さらに、キャリアテ−
プ２はその両側面を搬送面４５、４５に隣接したガイド
面４７、４７に接する。そして、ガイド面４７、４７に
よってキャリアテ−プ２の幅方向の位置規制が行われ
る。

【００３２】なお、キャリアテ−プ２の位置規制のため
にキャリアテ−プ２が必ずしも完全にガイド面４７、４
７に接している必要はなく、例えば、キャリアテ−プ２
とガイド面４７、４７との間に、キャリアテ−プ２がガ
イドロ−ラから外れない程度の大きさ（例えば１ｍｍ程
度）の隙間が存在していてもよい。

【００３３】すなわち、上述のようなインナリ−ドボン
ディング装置２１においては、スプロケット２４、２４
が歯３０…をパ−フォレ−ション１…の内側面４３、４
４に面接触しながらキャリアテ−プ２を幅方向に位置規
制するので、キャリアテ−プ２の位置決めを正確に行う
ことができる。さらに、歯３０…がキャリアテ−プ２３
を位置規制するので、キャリアテ−プ２の位置規制は、
キャリアテ−プ２の側端面の精度に影響されない。

【００３４】また、スプロケット２４、２４に複数組の
歯列３２、３２、３３、３３が形成されるとともに、ガ
イドロ−ラ２３…に２３に複数組の搬送面４５、４５、
４６、４６が形成されているので、サイズの異なる２種
類のキャリアテ−プを１種類のスプロケット２４、２４
及びガイドロ−ラ２３…に架けることができる。したが
って、テ−プ幅の変更を伴う品種切換が行われる度毎に
スプロケットやガイドロ−ラを交換する必要がなく、イ
ンナリ−ドボンディングの作業性を向上することができ
る。

【００３５】なお、半導体チップ４…は一般にキャリア
テ−プ２の幅方向中央部に搭載されるので、品種切換え
の前後において半導体チップ４…の位置は略一定であ
る。したがって、ボンディングツ−ル６及びその他の部
材の位置を半導体チップの位置に合せて変更する必要が
なく、品種切換が容易である。

【００３６】なお、本実施例においては２種類のキャリ
アテ−プ２、２Ａの交換が行われているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば、スプロケット２
４、２４の歯列の数、および、ガイドロ−ラ２３のガイ
ド面の数を増やせば、スプロケット２４、２４及びガイ
ドロ−ラ２３を交換せずに３種類以上のキャリアテ−プ
の切換が可能になる。

【００３７】また、本実施例においては、ボンディング
位置２８の前後に１つずつスプロケット２４、２４が配
置されているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば図７に示すようにスプロケットを追加すれ
ば、キャリアテ−プ２をより正確に位置決めすることが
できる。そして、更に、ボンディング後のキャリアテ−
プに接触子を当てて電気テストすること等のような付加
的機能を容易に追加できる。なお、本発明は、要旨を逸
脱しない範囲で種々に変形することが可能である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、キャリアテープを幅方
向および長手方向に位置規制してキャリアテープを搬送
させることが可能となる。

【００３９】また、本発明は、歯列を有するスプロケッ
トと搬送面を有するガイドロ−ラとを回転させてキャリ
アテ−プを走行させるインナリ−ドボンディング装置に
おいて、複数種類のキャリアテ−プのサイズに合せて、
スプロケットに複数組の歯列が同心的に形成されている
とともにガイドロ−ラに複数の搬送面を同心的に形成し
た。したがって本発明は、キャリアテ−プを正確に位置
決めできるとともに、キャリアテ−プの幅の変更を伴う
品種切換えを短時間で行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図。

【図２】ボンディング位置及びその周辺部を示す平面
図。

【図３】スプロケットを示す断面図。

【図４】スプロケットの歯とパ−フォレ−ションとを示
す平面図。

【図５】スプロケットを示す断面図。

【図６】ガイドロ−ラを示す側面図。

【図７】変形例を示す概略構成図。

【図８】一般のインナリ−ドボンディング装置のボンデ
ィング位置及びその周辺部を示す正面図。

【図９】半導体チップがキャリアテ−プに搭載された状
態を示す平面図。

【図１０】一般のインナリ−ドボンディング装置のボン
ディング位置及びその周辺部を示す平面図。

【図１１】同じくインナリ−ドボンディング装置のボン
ディング位置及びその周辺部を示す正面図。

【図１２】従来のガイドロ−ラを示す断面図。

【図１３】従来のスプロケットを示す断面図。

【図１４】スプロケットの歯とパ−フォレ−ションとを
示す斜視図。

【図１５】キャリアテ−プの一般的な製造工程を順に示
すフロ−チャ−ト。

【符号の説明】

１…パ−フォレ−ション、２…キャリアテ−プ、２１…
インナリ−ドボンディング装置、２３…ガイドロ−ラ、
２４…スプロケット、３０、３１…スプロケットの歯、
３２、３３…歯列、３６、３８…歯の側面、４０…歯の
コ−ナ部、４１…パ−フォレ−ションのコ−ナ部、４
３、４４…パ−フォレ−ションの内側面、４５、４６…
ガイドロ−ラの搬送面。

フロントページの続き (72)発明者 池谷 之宏 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝横浜事業所内 (56)参考文献 特開 平３−161944（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−126232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−135267（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−81247（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−130531（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/60 311 G03B 21/44 G03B 1/22 - 1/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリアテープに形成され、コーナ部を有
   するパーフォレーションの内側面とスプロケットに周設
   される歯の側面とを当接させて、前記スプロケットを回
   転させることにより前記キャリアテープを長手方向に搬
   送させる搬送工程を備えるボンディング方法において、 前記搬送工程は、前記歯の側面のコーナ部を面取りした
   前記歯を用いることにより、前記キャリアテープの長手
   方向を向いた前記歯の側面および前記キャリアテープの
   幅方向を向いた前記歯の側面をそれぞれ前記内側面に当
   接させるとともに、前記側面のコーナ部と前記パーフォ
   レーションのコーナ部を離間させて、前記スプロケット
   を回転させることにより前記キャリアテープを搬送させ
   ることを特徴とするボンディング方法。
2. 【請求項２】キャリアテープに形成され、コーナ部を有
   するパーフォレーションの内側面とスプロケットに周設
   される歯の側面とを当接させて、前記スプロケットを回
   転させることにより前記キャリアテープを長手方向に搬
   送させる搬送手段を備えるボンディング装置において、 前記スプロケットの歯は、前記キャリアテープの長手方
   向を向いた前記歯の側面および前記キャリアテープの幅
   方向を向いた前記歯の側面を備え、かつ、この２側面の
   交わるコーナ部と前記パーフォレーションのコーナ部と
   が離間するように前記２側面の交わるコーナ部は面取り
   されていることを特徴とするボンディング装置。
3. 【請求項３】キャリアテープに形成され、コーナ部を有
   するパーフォレーションの内側面とスプロケットに周設
   される歯の側面とを当接させて、前記スプロケットを回
   転させることにより前記キャリアテープを長手方向に搬
   送させる搬送工程と、所定位置において前記キャリアテ
   ープを停止させる工程と、前記キャリアテープに形成さ
   れるリードと半導体チップの電極とを位置合わせする工
   程と、前記リードと電極とを加圧接合させる工程とを備
   える半導体チップの製造方法において、 前記搬送工程は、前記歯の側面のコーナ部を面取りした
   前記歯を用いることにより、前記キャリアテープの長手
   方向を向いた前記歯の側面および前記キャリアテープの
   幅方向を向いた前記歯の側面をそれぞれ前記内側面に当
   接させるとともに、前記側面のコーナ部と前記パーフォ
   レーションのコーナ部を離間させて、前記スプロケット
   を回転させることにより前記キャリアテープを搬送させ
   ることを特徴とする半導体チップの製造方法。