JP3461995B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオードやトラ
ンジスタ等の半導体装置を製造する方法に関し、特にそ
の製造に際して使用するリードフレームに半導体チップ
を供給する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、半導体チップを金等のワイヤを
用いずにリード端子で半田等の導電性ペーストを介して
挟むといった構造を有するダイオードやトランジスタ等
の半導体装置は、ウエハシートに貼着した状態のシリコ
ン等からなるウエハを、このウエハシート上で各半導体
チップごとに切断分離した後に、これら半導体チップを
個々にその陽極側電極が上方を向くように陰極側電極が
下方を向くように整列した状態で収納体内へ収納し、次
いで、半導体チップを個々にピックアップしてその陰極
側電極がリードフレームのアイランドに電気的に接続す
るようにダイボンディングした後に、同リードフレーム
のアイランドに隣設されたリード端子を、半田等の導電
性ペーストを介して半導体チップの陽極側電極に重ねる
といった工程を経て製造される。 【０００３】従来、上記のダイボンディングは、例え
ば、陽極側に２つのバンプ電極が形成されたダイオード
チップを有する３端子型ダイオードを例にとると、次の
ような方法で行なわれる。この方法では、図３（ａ）に
示すようなモータ駆動（機構を含め図示せず）等により
図中の矢印方向に沿って上下動及び水平動自在のコレッ
トピン３１が用いられる。 【０００４】まず、このコレットピン３１を、半田等か
らなる導電性ペースト３２ａが貯留された貯留槽３３に
向けてその先端部が導電性ペースト３２ａ内に浸漬する
ように、上記モータ駆動により予め設定されたストロー
クだけ下降させ、その後に上昇させてその先端部のみに
導電性ペースト３２ａを付着させる。この貯留槽３３
は、上面が開放された略直方体形状の有底状容器であ
り、導電性ペースト３２ａはこの貯留槽３３内にコレッ
トピン３１の浸漬量以上の深さ寸法をもって略平面的に
貯留されている。 【０００５】次いで、コレットピン３１を、貯留槽３３
に隣設されたダイオードチップ３５収納用の収納体３４
上へと移動させ、その先端部をダイオードチップ３５に
導電性ペースト３２ａを介して接触させてその粘着力に
よりこのダイオードチップ３５を保持し、この状態で収
納体３４に隣設された長尺状のリードフレーム３６上へ
と移動させる。尚、このリードフレーム３６には、ここ
では図示しないがその短手方向に沿って対向配置された
３本１組のリード端子がその長手方向に沿って一定間隔
毎に形成されており、また、そのうち１つのリード端子
の先端部には、予め半田等からなる導電性ペースト３２
ｂが塗布されたアイランドが形成されている。 【０００６】そして、コレットピン３１を、下降させて
このアイランド上にダイオードチップ３５を載せること
によりダイボンディングする。このような方法で、各ア
イランド上にダイオードチップ３５をダイボンディング
した後に、リードフレーム３６をアイランドを有しない
２つのリード端子３６ｂ、３６ｂが各々バンプ電極３５
ａ、３５ａ上に導電性ペースト３２ａを介して重なるよ
うに曲げ加工し、図３（ｂ）にその概略図を示す如く、
この導電性ペースト３２ａを、表面張力の作用により左
右各バンプ電極３５ａとリード端子３６ｂとの間にそれ
ぞれ流動させて分離する。 【０００７】この分離を確実に行うためには、バンプ電
極３５ａ上の導電性ペースト３２ａの付着量が多すぎる
と左右に完全に分離されず、少なすぎるとリード端子と
バンプ電極とが接続不良になるので、適量にする必要が
ある。そして、導電性ペースト３２ａを適量にするため
には、コレット３１に付着する導電性ペースト３２ａの
量を一定にすることが望まれる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法においては、導電性ペースト３２ａはコレット
ピン３１の浸漬量以上の深さ寸法をもって多量に貯留槽
３３内に貯留されており、その表面状態が非常に不安定
であるので、コレットピン３１の導電性ペースト３２ａ
に対する浸漬深さが変化しやすく、コレットピン３１へ
の導電性ペースト３２ａの付着量に変化が生じやすい。 【０００９】また、コレットピン３１の導電性ペースト
３２ａへの浸漬ストロークは、予めモータ駆動等により
設定された量だけ下降させるのみであり、導電性ペース
ト３２ａの表面からどれだけの量浸漬させたかによって
決まっているので、コレットピン３１を上述したような
表面状態の安定しない導電性ペースト３２ａに対して一
定量のみ浸漬させることは非常に困難であった。 【００１０】このため、例えば、上記コレットピン３１
の浸漬深さが大きい場合、その先端部に多量の導電性ペ
ースト３２ａが付着して、図４（ａ）に示す如く、２つ
のリード端子３６ｂ、３６ｂをバンプ電極３５ａ、３５
ａ上の導電性ペースト３２ａにそれぞれ接触させても、
導電性ペースト３２ａが双方に分離されずにつながった
ままで電気的ショートを起こす等の不良が発生しやすく
なる。一方、コレットピン３１の浸漬量が小さい場合、
その先端部に少量の導電性ペースト３２ａが付着して、
図４（ｂ）に示す如く、リード端子３６ｂとバンプ電極
３５ａとの間に導電性ペースト３２ａが存在せずに導電
不良が発生しやすくなる。 【００１１】このような不良の発生は、生産歩留まりの
低下を招くものであり、近年単価がますます下がってい
る半導体装置にとって、かなり深刻な問題である。本発
明は、上面電極上に付着する導電性ペーストの量を適切
なものにし、電気的ショートのような不良の発生を抑
え、生産歩留まりが向上し得る半導体装置の製造方法を
提供することを課題とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、表面に切欠溝が形成されたペースト供給
体の前記切欠溝内に導電性ペーストを供給しこの切欠溝
内の導電性ペーストに対してコレットピンを浸漬させ
て、該コレットピンに導電性ペーストを付着する付着工
程と、前記コレットピンをこれに付着した導電性ペース
トを介して半導体チップに接触させることにより該半導
体チップをピックアップするピックアップ工程と、ピッ
クアップした半導体チップをリードフレームのアイラン
ド上にダイボンディングするダイボンディング工程と、
を備えた半導体装置の製造方法であって、前記切欠溝を
その深さ寸法が変化するように予め傾斜状に形成してお
き、前記コレットピンがこの切欠溝に対する設定の浸漬
深さとなる位置へ横方向に移動して微調整した状態で切
欠溝の底面に接触するまで導電性ペーストに浸漬させる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 【００１３】 【発明の実施の形態】次に、本発明の半導体装置の製造
方法について、半導体装置として３端子型ダイオードを
例にとり、実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明
する。この製造方法には、半導体装置を個別にピックア
ップするための図１にその概略図を示すようなコレット
ピン１を用いる。このコレットピン１は、モータ駆動
（機構を含め図示せず）により上下動及び水平動が可能
になっている。 【００１４】そして、この製造方法はこのコレットピン
１を用いて、次の３つの工程を経て行われる。これら工
程のうちの１つは、コレットピン１の先端部に半田から
なる導電性ペースト２を付着させる付着工程であり、１
つはこのコレットピンに付着された導電性ペーストを介
してダイオードチップをピックアップするピックアップ
工程であり、最後の１つはピックアップしたダイオード
チップをリードフレームのアイランド上にダイボンディ
ングするダイボンディング工程である。 【００１５】これらの３つの工程のうち、まず付着工程
について説明する。まず、この付着工程には、同じく図
１に示す如く、モータ駆動（図示せず）によりその軸心
を中心に間欠的回転が可能な略円柱形状の回転ローラ２
（ペースト供給体）と、半田からなる導電性ペースト３
が貯留されている貯留槽４とが用いられる。回転ローラ
２には、その周面に長手方向に伸びる断面視略Ｌ字形状
の切欠溝５が一定間隔毎に形成されている。この切欠溝
５は、深さ寸法が浅く、また、回転ローラ２の周面側に
近づくにつれて深さ寸法が小さくなるように傾斜状に形
成されている。また、貯留槽４は、その貯留された導電
性ペースト３が回転ローラ２の周面の一部に接触するよ
うに、回転ローラ２に隣接した状態で固設されている。 【００１６】このような装置を用いて、まず、この回転
ローラ２を図１（ａ）中の矢印方向に回転させて、貯留
槽４の先端が回転ローラ２周面に接触した導電性ペース
ト３をかき落とすといったスクレーパの作用をなすこと
により、切欠溝５内に順次導電性ペースト３を供給す
る。次いで、回転ローラ２上方に位置したコレットピン
１を、その先端面が導電性ペースト３に浸漬して切欠溝
５の底面に接触するまで上記モータ駆動により下降動さ
せる。 【００１７】このとき、導電性ペースト３は、深さ寸法
の浅い切欠溝５内に少量づつ供給されており、表面状態
は非常に安定している。しかも、コレットピン１は、切
欠溝５の底面に接触するまで浸漬されているので、その
導電性ペースト３に対する浸漬量をほぼ一定にすること
ができる。さらに、コレットピン１は、製造に入る前の
段階で予め切欠溝５の底面上のどの部分に接触させるか
を上記モータ駆動等により移動させて微調整して、その
導電性ペースト３への浸漬量がほぼ狙い通り（設定量）
となるように設定されている。この設定は、切欠溝５の
底面が傾斜状であり、その深さ寸法が序々に変化してい
るので、モータによりコレットピン１を少しづつ横方向
に移動させて調整するのみで行われるので非常に容易で
ある。尚、コレットピン１は、図示しないバネの圧縮作
用により切欠溝５に接触しても、回転ローラ２に対して
必要以上の圧力を付加することはない。その後に、コレ
ットピン１を上昇動させて、その先端部にほぼ設定通り
の量の導電性ペースト３が付着した状態とする。 【００１８】次のピックアップ工程では、ほぼ設定通り
の量だけ導電性ペースト３が付着したコレットピン１
を、図２（ａ）に示すように、回転ローラ２近傍に配置
されたダイオードチップ６上に移動させて、その先端面
をダイオードチップ６の上面に導電性ペースト３を介し
て接触させ、この導電性ペースト３の粘着力でダイオー
ドチップ６を保持した状態で上昇動させることにより、
ダイオードチップ６をピックアップする。このダイオー
ドチップ６は、その上面側に２つの銀等からなるバンプ
電極６ａ、６ａが形成されており、予め略直方体形状の
有底状容器である収納体Ｓ内にこのバンプ電極６ａが上
方を向くように複数個整列配置されている。 【００１９】そして、ダイボンディング工程において、
図２（ｂ）に示すように、コレットピン１を、長尺状の
リードフレーム７上に移動させて、ピックアップしたダ
イオードチップ６をリードフレーム７のアイランド（図
示せず）上に搭載し、その後に下降動させてダイボンデ
ィングするのである。尚、リードフレーム７は、図示は
しないがその短手方向に沿って延設する対向状の三本一
組のリード端子がその長手方向に沿って一定間隔毎に複
数形成されている。１つのリード端子の先端部には略矩
形状のアイランドが形成されており、このアイランド上
には予め半田からなる導電性ペースト１１が塗布されて
いる。 【００２０】このような方法により得られたリードフレ
ーム７を用いて、その後に例えば特願昭６３−１８４２
８３号公報に示されるようなリードフレームずらせ重ね
方法により、リードフレーム７をアイランドを有しない
２本のリード端子がダイオードチップ６のバンプ電極６
ａ、６ａ上に位置するように曲げ加工して導電性ペース
ト３に接触させる。 【００２１】このとき、導電性ペースト３は、上記３つ
の工程を経てほぼ設定通りの量だけバンプ電極６ａ上に
付着されているので、図２（ｃ）に示すように、表面張
力の作用により左右各バンプ電極６ａとリード端子９と
の間にそれぞれ引き離されて、各々バンプ電極６ａとリ
ード端子９との間の電気的接続を確保した状態で分離す
る。このため、リード端子９、９間での導電性ペースト
３の接触による電気的ショート等の不良は、かなり減少
することになり、生産歩留まりが著しく向上するのであ
る。 【００２２】そして、従来から用いられるモールド装置
および打抜き・曲げ成形装置を用いて、３本のリード端
子をリードフレーム７から切断分離および曲げ加工した
後にこれらをエポキシ樹脂等により封止することにより
ワイヤレスの３端子型のダイオードを作製するのであ
る。本発明の付着工程において、切欠溝５は、回転ロー
ラ２の周面側に近づくにつれてその深さ寸法が序々に小
さくなっているので、コレットピン１の導電性ペースト
３への浸漬深さを例えばモータ駆動等により微調整して
設定するのみで、コレットピン１の先端に付着する導電
性ペースト３の量をほぼねらい通りにすることが可能で
あるため、ダイオードチップ６の大きさに応じた（バン
プ電極６ａ、６ａ間の距離に応じた）量の導電性ペース
ト３の付着をほぼ均一にすることが可能となる。 【００２３】本実施例では、ペースト供給体として回転
ローラを用いているが、これに限定されるものでなく、
例えば、ペースト供給体として板状体を用いその表面に
上述したような切欠溝を形成し、この表面に導電性ペー
ストを塗布した後に、スキージ等でこの導電性ペースト
をかき取って切欠溝内のみに導電性ペーストを供給する
といった方法でもよい。 【００２４】また、本実施例では、切欠溝はその底面が
テーパ状に傾斜状に形成されているが、これに限定され
るものでなく、深さ寸法がわずかづつ異なるような階段
形状に形成してもよく、傾斜状の部分が部分的に形成さ
れていてもよい。さらに、本実施例では、コレットピン
の導電性ペーストへの浸漬位置をモータ駆動により設定
しているが、これに限定するものでなく、製造に用いる
半導体チップの大きさに応じてコレットピンの取付位置
を微調整して変えることにより設定することも可能であ
る。 【００２５】加えて、本実施例では、半導体装置として
ダイオードを例にとり説明したが、トランジスタ等にも
適用可能であり、また、本実施例では半導体チップ上面
に複数のバンプ電極が形成されている場合について説明
したが、特に本発明の効果を奏するが、仮に半導体チッ
プ上面に一つのバンプ電極が形成されている場合でもこ
のバンプ電極上の導電性ペーストはほぼ適量となるの
で、半導体チップの上面と下面つまり陽極部分と陰極部
分とが多量の導電性ペーストにより半導体チップの側面
を通じて電気的に接続してしまいショートを起こす等の
不良がかなり減少し、生産歩留まりがかなり向上するこ
とになる。 【００２６】 【発明の効果】従って、本発明によれば、コレットピン
を切欠溝内にその底面に接触するまで浸漬させており、
しかも、導電性ペーストは、例えば、切欠溝内に所定量
だけ少量づつ供給されその表面状態が安定しているの
で、この切欠溝内の導電性ペーストに対する浸漬量がほ
ぼ設定通りとなり、コレットピンの先端面に付着する導
電性ペーストの量を、ほぼ常に一定とすることができ
る。このため、例えば上面に複数のバンプ電極が設けら
れた半導体チップを用いて半導体装置を製造するに際し
て、バンプ電極上に適量の導電性ペーストを付着するこ
とが可能となるので、バンプ電極上に各々リード端子を
導電性ペーストを介して接触させた場合でも、表面張力
の作用により各バンプ電極とリード端子との間にそれぞ
れ左右に引き離されて、ついにはこれらとの接触を確保
した状態で分離する。従って、左右リード端子間での導
電性ペーストの接触による電気的ショート等の不良は、
かなり減少することになり、生産歩留まりが著しく向上
するのである。 【００２７】さらに、本発明では、切欠溝の底面が傾斜
状でありその深さ寸法が序々に変化しているので、製造
に入る前の段階で予めコレットピンを切欠溝の底面上の
どの部分に接触させるかをモータ駆動等によりコレット
ピンを移動させて微調整するのみで、その導電性ペース
トへの浸漬量がほぼ狙い通り（設定量）となるように設
定することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の半導体装置の製造方法において、
付着工程を説明するための説明図である。 【図２】 本発明の半導体装置の製造方法において、
ピックアップ工程、ダイボンディング工程およびそれ以
後の工程を説明するための説明図である。 【図３】 従来の半導体装置の製造方法を説明するた
めの説明図である。 【図４】 従来の半導体装置の製造方法を用いた場合
にバンプ電極上の導電性ペーストが電気的ショートを起
こした状態を示す要部断面図である。 【符号の説明】 １ コレットピン ２ 回転ローラ ３、１１ 導電性ペースト ４ 貯留槽 ５ 切欠溝 ６ ダイオードチップ ７ リードフレーム ８ アイランド ９、１０ リード端子

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 表面に切欠溝が形成されたペースト供給
   体の前記切欠溝内に導電性ペーストを供給しこの切欠溝
   内の導電性ペーストに対してコレットピンを浸漬させ
   て、該コレットピンに導電性ペーストを付着する付着工
   程と、前記コレットピンをこれに付着した導電性ペース
   トを介して半導体チップに接触させることにより該半導
   体チップをピックアップするピックアップ工程と、ピッ
   クアップした半導体チップをリードフレームのアイラン
   ド上にダイボンディングするダイボンディング工程と、
   を備えた半導体装置の製造方法であって、前記切欠溝を
   その深さ寸法が変化するように予め傾斜状に形成してお
   き、前記コレットピンがこの切欠溝に対する設定の浸漬
   深さとなる位置へ横方向に移動して微調整した状態で切
   欠溝の底面に接触するまで導電性ペーストに浸漬させる
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。