JP4053170B2 - フイルム片貼付装置及びこの装置を用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、半導体チップの接合材としての樹脂フイルム片等のフイルム片を貼付けるフイルム片貼付装置及びこの装置を用いた半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程中のダイボンド工程またはこれに類する工程において、リードフレームやインターポーザのアイランドへの半導体チップの接合材として、従来の樹脂ペーストに代わり、フイルム片、例えば、熱硬化形の樹脂フイルム片の使用が増加しており、この樹脂フイルム片を前記アイランドへ貼付けるに際し、フイルム片貼付装置が用いられる。
【０００３】
図９は従来のフイルム片貼付装置におけるフイルム片貼付用コレット及び樹脂フイルム片を貼付けたリードフレームの斜視図、図１０は図９に示したフイルム片貼付用コレットの断面図、図１１は図９に示したフイルム片貼付用コレットを用いて樹脂フイルム片をリードフレームへ貼付ける方法の説明図であり、フイルム片貼付用コレットの樹脂フイルム片吸着部、リードフレーム及び樹脂フイルム片の断面を示す。
【０００４】
図９において、１はフイルム片貼付用コレット、２はフイルム片貼付用コレット１を保持するハウジングであり、フイルム片貼付用コレット１は上側にハウジング２に嵌着される円筒部１ａを、下側に後述の樹脂フイルム片４を吸着するブロック部１ｂを有し、円筒部１ａ及びブロック部１ｂを含めて金属材にて一体に形成されている。ハウジング２は円筒部１ａを嵌着することによりフイルム片貼付用コレット１を保持する。
【０００５】
３はヒータプレート（図示せず）上に載置され、予備加熱されたリードフレーム、３ａはリードフレーム３における所定の平面としてのアイランド、４は半導体チップ（図示せず）をアイランド上に接合する熱硬化性の樹脂フイルム片であり、フイルム片貼付用コレット１によりアイランド３ａに樹脂フイルム片４が貼付けられている。
【０００６】
また、図１０に示すように、フイルム片貼付用コレット１の軸心にガス孔１ｃが形成され、ガス孔１ｃの上端は円筒部１ａの上端１ｄに開口している。そして、ブロック部１ｂには、その先端に樹脂フイルム片４を吸着する吸着面１ｅが形成されていると共に、上端がガス孔１ｃの下端と連通している複数本の分岐孔１ｆが形成され、分岐孔１ｆの下端が吸着面１ｅに開口している。なお、Ｖａｃは真空吸引を示す。
【０００７】
また、ガス孔１ｃは、円筒部１ａの上端１ｄにおいて、図示されていないが、樹脂フイルム片４を吸引するための真空排気装置（図示せず）及び吸着された樹脂フイルム片４をパフするための加圧ガス供給装置（図示せず）との接続を切換えるガス吸引・吐出切換弁（図示せず）と接続されている。また、図１１において、５はアイランド３ａと樹脂フイルム片４の間に閉じ込められた気泡である。
【０００８】
このような従来のフイルム片貼付装置においては、フイルム片貼付用コレット１が、前記真空排気装置の駆動によって吸着面１ｅに開口した分岐孔１ｆの内部を真空にされることにより、その吸着面１ｅに樹脂フイルム片４を吸着して予備加熱されたリードフレーム３上に搬送し、樹脂フイルム片４をリードフレーム３のアイランド３ａ上に圧接させて貼付ける。次に、前記ガス吸引・吐出切換弁を前記真空排気装置側から前記加圧ガス供給装置側にその接続を切換えて加圧ガスＧを吐出することにより分岐孔１ｆの内部を真空破壊し、樹脂フイルム片４の吸着を解除してフイルム片貼付用コレット１がアイランド３ａから離れる。
【０００９】
上記、樹脂フイルム片４の吸着面１ｅへの吸着工程において、樹脂フイルム片４が極めて薄いために、図１１Ａに示すごとく、吸着面１ｅに吸着された樹脂フイルム片４における吸着面１ｅに開口した分岐孔１ｆの開口部と対向する部分が吸引されて変形し、この状態で樹脂フイルム片４をアイランド３ａの面上に当接させて押圧すると前記変形した部分に閉じこめられた空気の逃げ場がなくて気泡５となり、図１１Ｂに示すごとく、前記吸排気口から加圧ガスＧを吐出して樹脂フイルム片４の吸着を解除した後において、樹脂フイルム片４の表面に気泡５に起因する凸部４ａができ、後工程のダイボンディング作業において、ボンディング不良が生じる原因となる。
【００１０】
さらに、樹脂フイルム片４の吸着面１ｅと、ヒータプレート（図示せず）上に載置されたリードフレーム３における樹脂フイルム片４の貼付け位置であるアイランド３ａとの平行度が完全でなければ、吸着面１ｅで樹脂フイルム片４をアイランド３ａに押圧しても、樹脂フイルム片４の一部がアイランド３ａに接触するだけで、樹脂フイルム片４の全面に均一な押圧力を加えることができず、充分な接着強度が得られないだけでなく、加圧ガスＧを吐出することにより樹脂フイルム片４をパフさせたときにアイランド３ａと樹脂フイルム片４の間に大小多数の気泡５が閉じ込められ、その結果として、樹脂フイルム片４の表面に多数の凸部ができ、後工程のダイボンディング作業において、ボンディング不良が生じる原因となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフイルム片貼付装置におけるフイルム片貼付用コレットは以上のように構成されており、かつ、樹脂フイルム片が極めて薄いために、前記フイルム片貼付用コレットの吸着面に吸着された前記樹脂フイルム片における前記吸着面に開口した吸排気孔と対向する部分が吸引されて変形し、リードフレームにおける所定の平面としてのアイランドに貼付けたときに、該アイランドと前記樹脂フイルム片との間に閉じこめられた空気の逃げ場がなくて気泡となり、前記樹脂フイルム片の表面に前記気泡に起因する凸部ができてダイボンディング不良を生じる原因となるという問題点があった。
【００１２】
また、前記フイルム片貼付用コレットの吸着面と前記リードフレームにおける前記樹脂フイルム片の貼付け位置との間の平行度が完全でなければ前記樹脂フイルム片の全面に均一な押圧力を加えることができず、充分な接着強度が得られないだけでなく、その際に前記樹脂フイルム片と前記リードフレーム間に大小多数の気泡が閉じ込められ、前記樹脂フイルム片の表面に凸部ができ、ダイボンディング不良を生じる原因となるという問題点があった。
【００１３】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、樹脂フイルム片等の半導体チップの接合用のフイルム片を所定の平面に貼付けるに際し、充分な接着強度が得られると共に、前記フイルム片の表面に気泡に起因する凸部ができ難く、ダイボンディング不良が生じ難いフイルム片貼付装置及びこのフイルム片貼付装置を用いた半導体装置の製造方法を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係わるフイルム片貼付装置は、フイルム片の吸着面及び該吸着面に開口した吸気孔が形成され、該吸気孔からの吸気により前記吸着面に前記フイルム片を吸着し、吸着した該フイルム片を所定の平面に押圧して貼付けるコレットを備えたフイルム片貼付装置において、前記コレットは、前記吸着面に前記吸気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成され、前記吸着面を前記フイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着するものである。
【００１５】
第２の発明に係わるフイルム片貼付装置は、フイルム片の吸着面及び該吸着面に開口した吸排気孔が形成され、該吸排気孔からの吸気により前記吸着面に前記フイルム片を吸着し、吸着した該フイルム片を所定の平面に押圧して貼付けるコレットを備えたフイルム片貼付装置において、前記コレットは、前記吸着面に前記吸排気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成され、前記吸着面を前記フイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着し、前記所定の平面に押圧し、前記吸排気孔から前記トンネルを介して排気し、この排気した気体の排気圧による押圧力で前記フイルム片を押圧し、該フイルム片を前記所定の平面に貼付けるものである。
【００１６】
第３の発明に係わるフイルム片貼付装置は、第１の発明又は第２の発明に係わるフイルム片貼付装置において、コレットが、フイルム片の吸着面が形成されたフイルム片吸着部と該フイルム片吸着部を保持するコレット本体とで構成され、かつ、前記フイルム片吸着部がゴムの部材にて構成されたものである。
【００１７】
第４の発明に係わるフイルム片貼付装置は、第３の発明に係わるフイルム片貼付装置において、フイルム片吸着部が、該フイルム片吸着部をそのフイルム片吸着面に平行な方向にスライドさせてコレット本体に着脱できる嵌合構造を有するものである。
【００１８】
第５の発明に係わるフイルム片貼付装置は、第１の発明又は第２の発明に係わるフイルム片貼付装置において、コレットが、フイルム片の吸着面が形成されたフイルム片吸着部と該フイルム片吸着部を保持するコレット本体とで構成され、かつ、該コレット本体における前記フイルム片吸着部との接合部及びその近傍が弾性体で構成されたものである。
【００１９】
第６の発明に係わる半導体装置の製造方法は、フイルム片の吸着面に、該吸着面に開口する吸気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成されたコレットを備えたフイルム片貼付装置を準備する工程と、前記吸着面を前記フイルム片に押し当て、外気を前記溝と該溝に押し当てられた前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着する工程と、該吸着面に吸着した前記フイルム片を所定の平面に押圧して貼付ける工程と、前記フイルム片上に半導体チップを載置して接着する工程とを有する方法である。
【００２０】
第７の発明に係わる半導体装置の製造方法は、フイルム片の吸着面に、該吸着面に開口する吸排気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成されたコレットを備えたフイルム片貼付装置を準備する工程と、前記吸着面を前記フイルム片に押し当て、外気を前記溝と該溝に押し当てられた前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着する工程と、該吸着面で前記フイルム片を所定の平面に押圧すると共に、前記吸排気孔から前記トンネルを介して排気し、この排気した気体の排気圧による押圧力で前記フイルム片を押圧し、該フイルム片を前記所定の平面に貼付ける工程と、前記フイルム片上に半導体チップを載置して接着する工程とを有する方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示すフイルム片貼付装置におけるフイルム片貼付用コレット及び樹脂フイルム片を貼付けられたリードフレームの斜視図、図２は図１に示したフイルム片貼付用コレットの断面図、図３は同フイルム片貼付用コレットをその先端部側から見た斜視図、図４は半導体装置の製造工程を示すフロー図、図５は図１に示したフイルム片貼付用コレットを用いたリードフレームへの樹脂フイルム片の貼付け方法の説明図、図６は同じく樹脂フイルム片の貼付け方法の別の説明図である。なお、図中、従来例と同じ符号で示されたものは従来例のそれと同一若しくは同等なものを示す。
【００２２】
図１において、１はフイルム片貼付用コレット、２はフイルム片貼付用コレット１を保持するハウジングである。なお、フイルム片貼付用コレット１はコレット本体１Ａと後述のフイルム片吸着部６とにより構成されており、コレット本体１Ａは、上側にハウジング２に嵌着される円筒部１ａを、下側にブロック部１ｂを有し、円筒部１ａ及びブロック部１ｂを含めて金属材にて一体に形成されている。そして、ハウジング２は円筒部１ａを嵌着することによりフイルム片貼付用コレット１を保持する。
【００２３】
３はヒータプレート（図示せず）上に載置され、予備加熱されたリードフレーム、３ａはリードフレーム３における所定の平面としてのアイランド、４は半導体チップ（図示せず）をアイランド上に接合する熱硬化性の樹脂フイルム片であり、フイルム片貼付用コレット１によりアイランド３ａに貼付けられている。なお、樹脂フイルム片４は熱硬化形の樹脂フイルム片、即ち、銀フィラー入りのエポキシ系樹脂フイルム片であり、回巻されたリボン状にて供給され、前記半導体チップと略同一寸法の短冊状に切断されたものである。従って、前記半導体チップと略同一寸法で均一な膜厚のものが容易に得られる。
【００２４】
６はコレット本体１Ａにおけるブロック部１ｂの先端に固着された樹脂フイルム片４を吸着するフイルム片吸着部であり、ゴム状弾性体としての弾性及び耐熱性に優れた耐熱ゴム部材で構成されている。
【００２５】
なお、図２、図３に示すごとく、コレット本体１Ａの軸心にガス孔１ｃが形成され、ガス孔１ｃの上端は円筒部１ａの上端１ｄに開口している。また、ブロック部１ｂに固着されたフイルム片吸着部６の先端には樹脂フイルム片４を吸着する吸着面６ａが形成されていると共に、ガス孔６ｂがガス孔１ｃと同心状に形成され、上端がガス孔１ｃと連通すると共に、吸着面６ａには２本の溝６ｃが十字状に形成され、その両端が吸着面６ａの端縁まで延在し、２本の溝６ｃが交わる位置にガス孔６ｂの下端が開口し、２本の溝６ｃと連通している。
【００２６】
さらに、図示されていないが、コレット本体１Ａのガス孔１ｃは、円筒部１ａの上端１ｄにおいて、樹脂フイルム片４を吸引するための真空排気装置（図示せず）、及び樹脂フイルム片４をアイランド３ａに押圧する加圧ガスを吐出するための加圧ガス供給装置（図示せず）との接続を切換えるガス吸引・吐出切換弁（図示せず）が接続されている。そして、ガス孔１ｃ及びガス孔６ｂはガス吸排気孔であり、樹脂フイルム片４を吸着した状態の溝６ｃも外部に開口したガス吸排気経路としてのトンネルを形成する。
【００２７】
次に、ダイボンド工程またはこれに類する工程以降の半導体製造工程について、図４に示したフロー図に基づき説明する。まず、ステップ１００にて、半導体チップ（図示せず）をアイランド上に接合する樹脂フイルム片４として、銀フィラー入りのエポキシ系樹脂フイルム片の回巻されたリボン（図示せず）を準備し、ステップ１０１にて、前記リボンを前記半導体チップと略同一寸法の短冊状に切断して樹脂フイルム片４を作成し、ステップ１０２にて、ハウジング２により保持されたフイルム片貼付用コレット１におけるフイルム片吸着部６の吸着面６ａに吸着し、リードフレーム３のアイランド３ａの近傍へ搬送する。
【００２８】
また、樹脂フイルム片４の搬送に先立ち、ステップ１０３にて、リードフレーム３を準備し、ステップ１０４にて、リードフレーム３をヒータプレート（図示せず）上に載置してセットし、ステップ１０５にて、リードフレーム３を前記ヒータプレートからの伝熱を利用して、約１６０℃の所定温度に予備加熱する。
【００２９】
次に、ステップ１０６にて、吸着面６ａに吸着した樹脂フイルム片４をアイランド３ａに当接させて押圧すると共に、加圧ガス供給装置（図示せず）より加圧ガスＧを吐出し、溝６ｃと樹脂フイルム片４とで形成されたトンネルを介して加圧ガスＧを外部に排出することによっても、樹脂フイルム片４における前記トンネルの形成面の部分を加圧ガスＧの押圧力で押圧し、アイランド３ａに樹脂フイルム片４を貼付ける。上記吸着面６ａによる押圧は、１６０℃にて、１ｋｇから３ｋｇの範囲内の設定荷重を約１秒間加えて行う。
【００３０】
また、ステップ１０７にて、半導体ウエハ（図示せず）を準備し、ステップ１０８にて、前記半導体ウエハを複数の半導体チップに切断し、ステップ１０９にて、複数の半導体チップの一枚を半導体チップ貼付け用コレット（図示せず）にて吸着し、ステップ１０６にて得られたアイランド３ａに貼付けられた樹脂フイルム片４の上まで搬送する。
【００３１】
次に、ステップ１１０にて、搬送した前記半導体チップを樹脂フイルム片４に当接させて押圧し、該半導体チップを樹脂フイルム片４に貼付ける。即ち、樹脂フイルム片４を接合材として前記半導体チップをアイランド３ａに貼付けるダイボンディングを行う。上記押圧は、２２０℃から２５０℃の範囲の設定温度で、５０ｇから２００ｇの範囲内の設定荷重を約１秒間加えて行われる。
【００３２】
以下、ステップ１１１にて、１８０℃で１時間アフタキュアして樹脂フイルム片４を充分に硬化させ、ステップ１１２にて、前記半導体チップとリード間のワイヤボンディングを行い、ステップ１１３にて樹脂封止を行い、半導体装置の製造工程における樹脂封止までの工程を終了する。
【００３３】
以上のように、実施の形態１としてのフイルム片貼付装置においては、フイルム片吸着部６の吸着面６ａに２本の溝６ｃを十字状に形成し、その両端を吸着面６ａの端縁まで延在させ、かつ、２本の溝６ｃが交わる位置にガス孔６ｂを開口させたので、短冊状に切断された樹脂フイルム片４に吸着面６ａを押し当てて真空排気装置（図示せず）にて吸引することにより、樹脂フイルム片４を吸着面６ａに吸着するが、この吸着力は前記真空排気装置によるガス吸引量若しくはガス吸引速度の調整にて微小制御が容易であり、樹脂フイルム片４が吸着面６ａから落下しない程度の弱い吸着力にて吸着した状態で樹脂フイルム片４を搬送できる。
【００３４】
この弱い吸着力にて吸着した状態においても、樹脂フイルム片４が極めて薄いために、吸着面６ａに吸着された樹脂フイルム片４の溝６ｃとの対向部分４ａ、即ち、前記トンネルの形成面が溝６ｃの内側方向に吸引されて変形し、この状態でアイランド３ａの面上に当接させ、押圧すると、図５Ａに示すごとく、前記変形に起因する空隙が溝６ｃに沿って生ずるが、その吸引力を必要最小限に調整しているのでその変形量を小さく抑制でき、従って、前記空隙も極めて小さなものである。
【００３５】
次に、図５Ｂに示すごとく、樹脂フイルム片４をアイランド３ａの面上に当接させ、押圧した状態で加圧ガスＧを吐出すると、吐出ガス流の圧力により押圧され、溝６ｃに沿った樹脂フイルム片４の前記変形が吸着面６ａの中央側からその端縁側に向かって次第に消失し、同時に、アイランド３ａと樹脂フイルム片４間の前記空隙も消失し、図５Ｃに示すごとく、樹脂フイルム片４は気泡を閉じ込めることなくアイランド３ａに密着され、平滑な面が形成される。
【００３６】
即ち、フイルム片貼付用コレット１がアイランド３ａから離れる前に加圧ガスＧを吐出すると、吐出された加圧ガスＧは、吸着された樹脂フイルム片４の表面をアイランド３ａ上に押しつけながら外部へと流れて行くため、樹脂フイルム片４内部の気泡を外部に押し出し、密着性が良好で気泡のない貼付け状態を得ることができる。
【００３７】
さらに、フイルム片貼付用コレット１のフイルム片吸着部をフイルム片吸着部６で構成したので、吸着面６ａと、ヒータプレート（図示せず）上に載置されたアイランド３ａにおける樹脂フイルム片４の貼付け位置との平行度が不十分で、これらの間に勾配が存在しても、樹脂フイルム片４をアイランド３ａに貼付けるに際し、樹脂フイルム片４を吸着した吸着面６ａをアイランド３ａにおける前記貼付け位置に当接させて押圧すると、図６Ａに示すごとく、まず、樹脂フイルム片４の一部が前記貼付け位置に接触し、さらに押圧すると、図６Ｂに示すごとく、フイルム片吸着部６が変形してアイランド３ａと樹脂フイルム片４の間のガスを追い出しながら接触面積を増し、最後は、図６Ｃに示すごとく、樹脂フイルム片４はアイランド３ａに気泡が閉じ込めることなく接合される。
【００３８】
即ち、フイルム片吸着部６の厚さを充分に厚く形成することにより、吸着面６ａとアイランド３ａの貼付け面間に勾配が存在しても、この勾配が許容範囲内であれば、アイランド３ａに樹脂フイルム片４を押し付けたときにフイルム片吸着部６が変形してフイルム片貼付用コレット１とアイランド３ａとの僅かな傾きを吸収するため、樹脂フイルム片４をアイランド３ａに完全密着させることができ、かつ、吸着面６ａとアイランド３ａの間の高精度の平行出し作業を不要とすることができる。
【００３９】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では、フイルム片吸着部６を金属からなるブロック部１ｂに固着させたが、図７に示すように、フイルム片吸着部６におけるブロック部１ｂとの接合部分６ｄを、樹脂フイルム片４の吸着面６ａに平行な方向にスライドさせて着脱できる嵌合構造として、フイルム片吸着部６を交換可能に嵌着させることにより、実施の形態１と同等の樹脂フイルム片４の貼付け効果が得られるだけでなく、フイルム片吸着部６の交換が容易となり、メンテナンスの容易なものが得られる。
【００４０】
なお、前記嵌合構造において、フイルム片吸着部６の弾性を利用して、若干タイトに嵌合させるように構成することにより、コレット本体１Ａのガス孔１ｃとフイルム片吸着部６のガス孔６ｂとの接合部に殊更シーリングを行うことなく、ガス漏れを防止できる。
【００４１】
実施の形態３．
図８は、フイルム片貼付装置の他の実施の形態を示すもので、コレット本体１Ａのブロック部１ｂの先端に耐熱ゴム部材７を介して金属ブロックで構成されたフイルム片吸着部８を固着し、耐熱ゴム部材７には、上端がガス孔１ｃと連通するガス孔７ａを形成し、フイルム片吸着部８には、下端に樹脂フイルム片４を吸着する吸着面８ａを形成すると共に上端がガス孔７ａに連通したガス孔８ｂを形成し、かつ、吸着面８ａには２本の溝８ｃを十字状に形成し、その両端を吸着面８ａの端縁まで延在させ、２本の溝８ｃが交わる位置にガス孔８ｂの下端を開口させ、ガス孔８ｂと２本の溝８ｃとを連通させたものである。なお、耐熱ゴム部材７は、吸着面８ａとアイランド３ａの貼付け面間に勾配が存在する場合を考慮して、充分な厚さを有する。
【００４２】
以上のように、実施の形態３においては、フイルム片吸着部８に樹脂フイルム片４の吸着面８ａを形成し、吸着面８ａに十字状に交わる２本の溝８ｃを形成し、２本の溝８ｃの交点にガス孔８ｂの下端を開口させると共に、フイルム片吸着部８を耐熱ゴム部材７を介してコレット本体１Ａに取付け、かつ、耐熱ゴム部材７の厚さを充分に厚く形成したので、実施の形態１の場合と同様に、樹脂フイルム片４は気泡を閉じ込めることなくアイランド３ａに密着でき、また、吸着面８ａとアイランド３ａの貼付け面間に勾配が存在しても、許容範囲内であれば、吸着面８ａとアイランド３ａの間の高精度の平行出し作業を不要とすることができる。また、耐熱ゴム部材７をアイランド３ａとの対向面から離れた位置に配置したので、耐熱ゴム部材７の劣化が少なく、長期間メンテナンスフリーなものが得られる。
【００４３】
なお、実施の形態１から実施の形態３においては、フイルム片貼付用コレット１の樹脂フイルム片吸着面にそれぞれ２本の溝を十字状に形成したが、該溝は十字状に限定する必要はなく、対角を結ぶ線状でもよく、また、前記溝の数は２本に限定される必要はなく、３本以上でも同様な効果が得られる。
【００４４】
また、実施の形態１から実施の形態３においては、フイルム片貼付用コレット１を用いて樹脂フイルム片４をリードフレーム３のアイランド３ａに貼付ける例を示したが、貼付け対象はリードフレーム３に限定されるものではなく、例えば、インターポーザであっても同様な効果が得られる。
【００４５】
【発明の効果】
コレットにおける吸着面に吸気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝を形成し、前記吸着面をフイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着するので、前記吸気の流量調整により前記吸引力を容易に調整でき、前記フイルム片を必要最小限の吸引力で前記吸着面に吸着することにより前記フイルム片における前記溝との対向面の部分の変形を減少さすことができ、前記吸着面で前記フイルム片を所定の平面に押圧し、貼付けるに際し、結果的に前記所定の平面と前記フイルム片との間に気泡を閉じ込める恐れが少なく、前記フイルム片面に、後工程のダイボンディングに悪影響を与える凸部の発生が少ないフイルム片貼付装置及びこの装置を用いた半導体装置の製造方法が得られる効果がある。
【００４６】
また、コレットにおける吸着面に吸排気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝を形成し、前記吸着面をフイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着し、前記フイルム片を所定の平面に押圧すると共に、前記吸排気孔から前記トンネルを介して排気し、この排気した気体の排気圧で前記フイルム片を押圧したので、前記吸気の流量調整により前記吸引力を容易に調整でき、前記フイルム片を必要最小限の吸引力で前記吸着面に吸着でき、前記フイルム片における前記溝との対向面の部分の変形を少なくすることができると共に、前記排気圧による押圧力により前記フイルム片の変形を矯正でき、該フイルム片を前記所定の平面に貼付けるに際し、結果的に前記所定の平面と前記フイルム片との間に気泡を閉じ込め難く、前記フイルム片面に、後工程のダイボンディングに悪影響を与える凸部の発生が極めて少ないフイルム片貼付装置及びこの装置を用いた半導体装置の製造方法が得られる効果がある。
【００４７】
さらに、コレットにおけるフイルム片吸着部をゴム状弾性体にて形成したので、所定の平面と前記フイルム片吸着部の吸着面との平行度が不十分であっても、前記ゴム状弾性体の弾性力を利用し、前記フイルム片を吸着した前記吸着面が前記所定の平面と最初に当接した端部側からその最遠端部側へ向かって、前記フイルム片と前記所定の平面との間に巻込んだ気泡を押出しつつ圧接し、最終的に前記フイルム片の全面を前記所定の平面に略均一な押圧力で押圧でき、前記フイルム片と前記所定の平面との間に気泡を閉じ込めることがなく、前記フイルム片面に、後工程のダイボンディングに悪影響を与える凸部が発生しないフイルム片貼付装置が得られる効果がある。
【００４８】
また、ゴム状弾性体のフイルム片吸着部をそのフイルム片吸着面に平行な方向にスライドさせてコレット本体に着脱できる嵌合構造を有するので、通常のフイルム片貼付け動作中に前記コレット本体から前記フイルム片吸着部が外れ難く、かつ、交換が容易であり、メンテナンスの容易なフイルム片貼付装置が得られる効果がある。
【００４９】
さらにまた、コレット本体におけるフイルム片吸着部との接合部及びその近傍を弾性体にて形成したので、所定の平面と前記フイルム片吸着部のフイルム片吸着面との平行度が不十分であっても、前記弾性体の弾性力を利用し、前記フイルム片の全面を略均一な押圧力で前記所定の平面に押圧でき、前記フイルム片と前記所定の平面との間に気泡が生じ難いと共に、前記弾性体が前記所定の平面からの伝導熱に直接曝されないために熱劣化する恐れが少なく、長期間、安定に使用できるフイルム片貼付装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示すフイルム片貼付装置及び樹脂フイルム片を貼付けたリードフレームの斜視図である。
【図２】 図１に示したフイルム片貼付装置の断面図である。
【図３】 図１に示したフイルム片貼付装置をその先端部側から見た斜視図である。
【図４】 半導体装置の製造工程を示すフロー図である。
【図５】 図１に示したフイルム片貼付装置を用いたリードフレームへの樹脂フイルム片の貼付け方法の一例を示す説明図である。
【図６】 図１に示したフイルム片貼付装置を用いたリードフレームへの樹脂フイルム片の貼付け方法の別の例を示す説明図である。
【図７】 この発明の実施の形態２を示すフイルム片貼付装置の斜視図である。
【図８】 この発明の実施の形態３を示すフイルム片貼付装置をその先端部側から見た斜視図である。
【図９】 従来のフイルム片貼付装置におけるフイルム片貼付用コレット及び樹脂フイルム片を貼付けたリードフレームの斜視図である。
【図１０】 図９に示したフイルム片貼付用コレットの断面図である。
【図１１】 図９に示したフイルム片貼付用コレットを用いたリードフレームへの樹脂フイルム片の貼付け方法を説明するフイルム片貼付用コレットの先端部、リードフレーム及び樹脂フイルム片の断面図である。
【符号の説明】
１ フイルム片貼付用コレット、１Ａ コレット本体、１ａ 円筒部、１ｂ ブロック部、１ｃ ガス孔、２ ハウジング、３ リードフレーム、３ａ アイランド、４ 樹脂フイルム片、６ フイルム片吸着部、６ａ 吸着面、６ｂ ガス孔、６ｃ 溝、６ｄ 接合部分、７ 耐熱ゴム部材、７ａ ガス孔、８ フイルム片吸着部、８ａ 吸着面、８ｂ ガス孔、８ｃ 溝
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、半導体チップの接合材としての樹脂フイルム片等のフイルム片を貼付けるフイルム片貼付装置及びこの装置を用いた半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程中のダイボンド工程またはこれに類する工程において、リードフレームやインターポーザのアイランドへの半導体チップの接合材として、従来の樹脂ペーストに代わり、フイルム片、例えば、熱硬化形の樹脂フイルム片の使用が増加しており、この樹脂フイルム片を前記アイランドへ貼付けるに際し、フイルム片貼付装置が用いられる。
【０００３】
図９は従来のフイルム片貼付装置におけるフイルム片貼付用コレット及び樹脂フイルム片を貼付けたリードフレームの斜視図、図１０は図９に示したフイルム片貼付用コレットの断面図、図１１は図９に示したフイルム片貼付用コレットを用いて樹脂フイルム片をリードフレームへ貼付ける方法の説明図であり、フイルム片貼付用コレットの樹脂フイルム片吸着部、リードフレーム及び樹脂フイルム片の断面を示す。
【０００４】
図９において、１はフイルム片貼付用コレット、２はフイルム片貼付用コレット１を保持するハウジングであり、フイルム片貼付用コレット１は上側にハウジング２に嵌着される円筒部１ａを、下側に後述の樹脂フイルム片４を吸着するブロック部１ｂを有し、円筒部１ａ及びブロック部１ｂを含めて金属材にて一体に形成されている。ハウジング２は円筒部１ａを嵌着することによりフイルム片貼付用コレット１を保持する。
【０００５】
３はヒータプレート（図示せず）上に載置され、予備加熱されたリードフレーム、３ａはリードフレーム３における所定の平面としてのアイランド、４は半導体チップ（図示せず）をアイランド上に接合する熱硬化性の樹脂フイルム片であり、フイルム片貼付用コレット１によりアイランド３ａに樹脂フイルム片４が貼付けられている。
【０００６】
また、図１０に示すように、フイルム片貼付用コレット１の軸心にガス孔１ｃが形成され、ガス孔１ｃの上端は円筒部１ａの上端１ｄに開口している。そして、ブロック部１ｂには、その先端に樹脂フイルム片４を吸着する吸着面１ｅが形成されていると共に、上端がガス孔１ｃの下端と連通している複数本の分岐孔１ｆが形成され、分岐孔１ｆの下端が吸着面１ｅに開口している。なお、Ｖａｃは真空吸引を示す。
【０００７】
また、ガス孔１ｃは、円筒部１ａの上端１ｄにおいて、図示されていないが、樹脂フイルム片４を吸引するための真空排気装置（図示せず）及び吸着された樹脂フイルム片４をパフするための加圧ガス供給装置（図示せず）との接続を切換えるガス吸引・吐出切換弁（図示せず）と接続されている。また、図１１において、５はアイランド３ａと樹脂フイルム片４の間に閉じ込められた気泡である。
【０００８】
このような従来のフイルム片貼付装置においては、フイルム片貼付用コレット１が、前記真空排気装置の駆動によって吸着面１ｅに開口した分岐孔１ｆの内部を真空にされることにより、その吸着面１ｅに樹脂フイルム片４を吸着して予備加熱されたリードフレーム３上に搬送し、樹脂フイルム片４をリードフレーム３のアイランド３ａ上に圧接させて貼付ける。次に、前記ガス吸引・吐出切換弁を前記真空排気装置側から前記加圧ガス供給装置側にその接続を切換えて加圧ガスＧを吐出することにより分岐孔１ｆの内部を真空破壊し、樹脂フイルム片４の吸着を解除してフイルム片貼付用コレット１がアイランド３ａから離れる。
【０００９】
上記、樹脂フイルム片４の吸着面１ｅへの吸着工程において、樹脂フイルム片４が極めて薄いために、図１１Ａに示すごとく、吸着面１ｅに吸着された樹脂フイルム片４における吸着面１ｅに開口した分岐孔１ｆの開口部と対向する部分が吸引されて変形し、この状態で樹脂フイルム片４をアイランド３ａの面上に当接させて押圧すると前記変形した部分に閉じこめられた空気の逃げ場がなくて気泡５となり、図１１Ｂに示すごとく、前記吸排気口から加圧ガスＧを吐出して樹脂フイルム片４の吸着を解除した後において、樹脂フイルム片４の表面に気泡５に起因する凸部４ａができ、後工程のダイボンディング作業において、ボンディング不良が生じる原因となる。
【００１０】
さらに、樹脂フイルム片４の吸着面１ｅと、ヒータプレート（図示せず）上に載置されたリードフレーム３における樹脂フイルム片４の貼付け位置であるアイランド３ａとの平行度が完全でなければ、吸着面１ｅで樹脂フイルム片４をアイランド３ａに押圧しても、樹脂フイルム片４の一部がアイランド３ａに接触するだけで、樹脂フイルム片４の全面に均一な押圧力を加えることができず、充分な接着強度が得られないだけでなく、加圧ガスＧを吐出することにより樹脂フイルム片４をパフさせたときにアイランド３ａと樹脂フイルム片４の間に大小多数の気泡５が閉じ込められ、その結果として、樹脂フイルム片４の表面に多数の凸部ができ、後工程のダイボンディング作業において、ボンディング不良が生じる原因となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフイルム片貼付装置におけるフイルム片貼付用コレットは以上のように構成されており、かつ、樹脂フイルム片が極めて薄いために、前記フイルム片貼付用コレットの吸着面に吸着された前記樹脂フイルム片における前記吸着面に開口した吸排気孔と対向する部分が吸引されて変形し、リードフレームにおける所定の平面としてのアイランドに貼付けたときに、該アイランドと前記樹脂フイルム片との間に閉じこめられた空気の逃げ場がなくて気泡となり、前記樹脂フイルム片の表面に前記気泡に起因する凸部ができてダイボンディング不良を生じる原因となるという問題点があった。
【００１２】
また、前記フイルム片貼付用コレットの吸着面と前記リードフレームにおける前記樹脂フイルム片の貼付け位置との間の平行度が完全でなければ前記樹脂フイルム片の全面に均一な押圧力を加えることができず、充分な接着強度が得られないだけでなく、その際に前記樹脂フイルム片と前記リードフレーム間に大小多数の気泡が閉じ込められ、前記樹脂フイルム片の表面に凸部ができ、ダイボンディング不良を生じる原因となるという問題点があった。
【００１３】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、樹脂フイルム片等の半導体チップの接合用のフイルム片を所定の平面に貼付けるに際し、充分な接着強度が得られると共に、前記フイルム片の表面に気泡に起因する凸部ができ難く、ダイボンディング不良が生じ難いフイルム片貼付装置及びこのフイルム片貼付装置を用いた半導体装置の製造方法を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係わるフイルム片貼付装置は、フイルム片の吸着面及び該吸着面に開口した吸気孔が形成され、該吸気孔からの吸気により前記吸着面に前記フイルム片を吸着し、吸着した該フイルム片を所定の平面に押圧して貼付けるコレットを備えたフイルム片貼付装置において、前記コレットは、前記吸着面に前記吸気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成され、前記吸着面を前記フイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着するものである。
【００１５】
第２の発明に係わるフイルム片貼付装置は、フイルム片の吸着面及び該吸着面に開口した吸排気孔が形成され、該吸排気孔からの吸気により前記吸着面に前記フイルム片を吸着し、吸着した該フイルム片を所定の平面に押圧して貼付けるコレットを備えたフイルム片貼付装置において、前記コレットは、前記吸着面に前記吸排気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成され、前記吸着面を前記フイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着し、前記所定の平面に押圧し、前記吸排気孔から前記トンネルを介して排気し、この排気した気体の排気圧による押圧力で前記フイルム片を押圧し、該フイルム片を前記所定の平面に貼付けるものである。
【００１６】
第３の発明に係わるフイルム片貼付装置は、第１の発明又は第２の発明に係わるフイルム片貼付装置において、コレットが、フイルム片の吸着面が形成されたフイルム片吸着部と該フイルム片吸着部を保持するコレット本体とで構成され、かつ、前記フイルム片吸着部がゴムの部材にて構成されたものである。
【００１７】
第４の発明に係わるフイルム片貼付装置は、第３の発明に係わるフイルム片貼付装置において、フイルム片吸着部が、該フイルム片吸着部をそのフイルム片吸着面に平行な方向にスライドさせてコレット本体に着脱できる嵌合構造を有するものである。
【００１８】
第５の発明に係わるフイルム片貼付装置は、第１の発明又は第２の発明に係わるフイルム片貼付装置において、コレットが、フイルム片の吸着面が形成されたフイルム片吸着部と該フイルム片吸着部を保持するコレット本体とで構成され、かつ、該コレット本体における前記フイルム片吸着部との接合部及びその近傍が弾性体で構成されたものである。
【００１９】
第６の発明に係わる半導体装置の製造方法は、フイルム片の吸着面に、該吸着面に開口する吸気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成されたコレットを備えたフイルム片貼付装置を準備する工程と、前記吸着面を前記フイルム片に押し当て、外気を前記溝と該溝に押し当てられた前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着する工程と、該吸着面に吸着した前記フイルム片を所定の平面に押圧して貼付ける工程と、前記フイルム片上に半導体チップを載置して接着する工程とを有する方法である。
【００２０】
第７の発明に係わる半導体装置の製造方法は、フイルム片の吸着面に、該吸着面に開口する吸排気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成されたコレットを備えたフイルム片貼付装置を準備する工程と、前記吸着面を前記フイルム片に押し当て、外気を前記溝と該溝に押し当てられた前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着する工程と、該吸着面で前記フイルム片を所定の平面に押圧すると共に、前記吸排気孔から前記トンネルを介して排気し、この排気した気体の排気圧による押圧力で前記フイルム片を押圧し、該フイルム片を前記所定の平面に貼付ける工程と、前記フイルム片上に半導体チップを載置して接着する工程とを有する方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示すフイルム片貼付装置におけるフイルム片貼付用コレット及び樹脂フイルム片を貼付けられたリードフレームの斜視図、図２は図１に示したフイルム片貼付用コレットの断面図、図３は同フイルム片貼付用コレットをその先端部側から見た斜視図、図４は半導体装置の製造工程を示すフロー図、図５は図１に示したフイルム片貼付用コレットを用いたリードフレームへの樹脂フイルム片の貼付け方法の説明図、図６は同じく樹脂フイルム片の貼付け方法の別の説明図である。なお、図中、従来例と同じ符号で示されたものは従来例のそれと同一若しくは同等なものを示す。
【００２２】
図１において、１はフイルム片貼付用コレット、２はフイルム片貼付用コレット１を保持するハウジングである。なお、フイルム片貼付用コレット１はコレット本体１Ａと後述のフイルム片吸着部６とにより構成されており、コレット本体１Ａは、上側にハウジング２に嵌着される円筒部１ａを、下側にブロック部１ｂを有し、円筒部１ａ及びブロック部１ｂを含めて金属材にて一体に形成されている。そして、ハウジング２は円筒部１ａを嵌着することによりフイルム片貼付用コレット１を保持する。
【００２３】
３はヒータプレート（図示せず）上に載置され、予備加熱されたリードフレーム、３ａはリードフレーム３における所定の平面としてのアイランド、４は半導体チップ（図示せず）をアイランド上に接合する熱硬化性の樹脂フイルム片であり、フイルム片貼付用コレット１によりアイランド３ａに貼付けられている。なお、樹脂フイルム片４は熱硬化形の樹脂フイルム片、即ち、銀フィラー入りのエポキシ系樹脂フイルム片であり、回巻されたリボン状にて供給され、前記半導体チップと略同一寸法の短冊状に切断されたものである。従って、前記半導体チップと略同一寸法で均一な膜厚のものが容易に得られる。
【００２４】
６はコレット本体１Ａにおけるブロック部１ｂの先端に固着された樹脂フイルム片４を吸着するフイルム片吸着部であり、ゴム状弾性体としての弾性及び耐熱性に優れた耐熱ゴム部材で構成されている。
【００２５】
なお、図２、図３に示すごとく、コレット本体１Ａの軸心にガス孔１ｃが形成され、ガス孔１ｃの上端は円筒部１ａの上端１ｄに開口している。また、ブロック部１ｂに固着されたフイルム片吸着部６の先端には樹脂フイルム片４を吸着する吸着面６ａが形成されていると共に、ガス孔６ｂがガス孔１ｃと同心状に形成され、上端がガス孔１ｃと連通すると共に、吸着面６ａには２本の溝６ｃが十字状に形成され、その両端が吸着面６ａの端縁まで延在し、２本の溝６ｃが交わる位置にガス孔６ｂの下端が開口し、２本の溝６ｃと連通している。
【００２６】
さらに、図示されていないが、コレット本体１Ａのガス孔１ｃは、円筒部１ａの上端１ｄにおいて、樹脂フイルム片４を吸引するための真空排気装置（図示せず）、及び樹脂フイルム片４をアイランド３ａに押圧する加圧ガスを吐出するための加圧ガス供給装置（図示せず）との接続を切換えるガス吸引・吐出切換弁（図示せず）が接続されている。そして、ガス孔１ｃ及びガス孔６ｂはガス吸排気孔であり、樹脂フイルム片４を吸着した状態の溝６ｃも外部に開口したガス吸排気経路としてのトンネルを形成する。
【００２７】
次に、ダイボンド工程またはこれに類する工程以降の半導体製造工程について、図４に示したフロー図に基づき説明する。まず、ステップ１００にて、半導体チップ（図示せず）をアイランド上に接合する樹脂フイルム片４として、銀フィラー入りのエポキシ系樹脂フイルム片の回巻されたリボン（図示せず）を準備し、ステップ１０１にて、前記リボンを前記半導体チップと略同一寸法の短冊状に切断して樹脂フイルム片４を作成し、ステップ１０２にて、ハウジング２により保持されたフイルム片貼付用コレット１におけるフイルム片吸着部６の吸着面６ａに吸着し、リードフレーム３のアイランド３ａの近傍へ搬送する。
【００２８】
また、樹脂フイルム片４の搬送に先立ち、ステップ１０３にて、リードフレーム３を準備し、ステップ１０４にて、リードフレーム３をヒータプレート（図示せず）上に載置してセットし、ステップ１０５にて、リードフレーム３を前記ヒータプレートからの伝熱を利用して、約１６０℃の所定温度に予備加熱する。
【００２９】
次に、ステップ１０６にて、吸着面６ａに吸着した樹脂フイルム片４をアイランド３ａに当接させて押圧すると共に、加圧ガス供給装置（図示せず）より加圧ガスＧを吐出し、溝６ｃと樹脂フイルム片４とで形成されたトンネルを介して加圧ガスＧを外部に排出することによっても、樹脂フイルム片４における前記トンネルの形成面の部分を加圧ガスＧの押圧力で押圧し、アイランド３ａに樹脂フイルム片４を貼付ける。上記吸着面６ａによる押圧は、１６０℃にて、１ｋｇから３ｋｇの範囲内の設定荷重を約１秒間加えて行う。
【００３０】
また、ステップ１０７にて、半導体ウエハ（図示せず）を準備し、ステップ１０８にて、前記半導体ウエハを複数の半導体チップに切断し、ステップ１０９にて、複数の半導体チップの一枚を半導体チップ貼付け用コレット（図示せず）にて吸着し、ステップ１０６にて得られたアイランド３ａに貼付けられた樹脂フイルム片４の上まで搬送する。
【００３１】
次に、ステップ１１０にて、搬送した前記半導体チップを樹脂フイルム片４に当接させて押圧し、該半導体チップを樹脂フイルム片４に貼付ける。即ち、樹脂フイルム片４を接合材として前記半導体チップをアイランド３ａに貼付けるダイボンディングを行う。上記押圧は、２２０℃から２５０℃の範囲の設定温度で、５０ｇから２００ｇの範囲内の設定荷重を約１秒間加えて行われる。
【００３２】
以下、ステップ１１１にて、１８０℃で１時間アフタキュアして樹脂フイルム片４を充分に硬化させ、ステップ１１２にて、前記半導体チップとリード間のワイヤボンディングを行い、ステップ１１３にて樹脂封止を行い、半導体装置の製造工程における樹脂封止までの工程を終了する。
【００３３】
以上のように、実施の形態１としてのフイルム片貼付装置においては、フイルム片吸着部６の吸着面６ａに２本の溝６ｃを十字状に形成し、その両端を吸着面６ａの端縁まで延在させ、かつ、２本の溝６ｃが交わる位置にガス孔６ｂを開口させたので、短冊状に切断された樹脂フイルム片４に吸着面６ａを押し当てて真空排気装置（図示せず）にて吸引することにより、樹脂フイルム片４を吸着面６ａに吸着するが、この吸着力は前記真空排気装置によるガス吸引量若しくはガス吸引速度の調整にて微小制御が容易であり、樹脂フイルム片４が吸着面６ａから落下しない程度の弱い吸着力にて吸着した状態で樹脂フイルム片４を搬送できる。
【００３４】
この弱い吸着力にて吸着した状態においても、樹脂フイルム片４が極めて薄いために、吸着面６ａに吸着された樹脂フイルム片４の溝６ｃとの対向部分４ａ、即ち、前記トンネルの形成面が溝６ｃの内側方向に吸引されて変形し、この状態でアイランド３ａの面上に当接させ、押圧すると、図５Ａに示すごとく、前記変形に起因する空隙が溝６ｃに沿って生ずるが、その吸引力を必要最小限に調整しているのでその変形量を小さく抑制でき、従って、前記空隙も極めて小さなものである。
【００３５】
次に、図５Ｂに示すごとく、樹脂フイルム片４をアイランド３ａの面上に当接させ、押圧した状態で加圧ガスＧを吐出すると、吐出ガス流の圧力により押圧され、溝６ｃに沿った樹脂フイルム片４の前記変形が吸着面６ａの中央側からその端縁側に向かって次第に消失し、同時に、アイランド３ａと樹脂フイルム片４間の前記空隙も消失し、図５Ｃに示すごとく、樹脂フイルム片４は気泡を閉じ込めることなくアイランド３ａに密着され、平滑な面が形成される。
【００３６】
即ち、フイルム片貼付用コレット１がアイランド３ａから離れる前に加圧ガスＧを吐出すると、吐出された加圧ガスＧは、吸着された樹脂フイルム片４の表面をアイランド３ａ上に押しつけながら外部へと流れて行くため、樹脂フイルム片４内部の気泡を外部に押し出し、密着性が良好で気泡のない貼付け状態を得ることができる。
【００３７】
さらに、フイルム片貼付用コレット１のフイルム片吸着部をフイルム片吸着部６で構成したので、吸着面６ａと、ヒータプレート（図示せず）上に載置されたアイランド３ａにおける樹脂フイルム片４の貼付け位置との平行度が不十分で、これらの間に勾配が存在しても、樹脂フイルム片４をアイランド３ａに貼付けるに際し、樹脂フイルム片４を吸着した吸着面６ａをアイランド３ａにおける前記貼付け位置に当接させて押圧すると、図６Ａに示すごとく、まず、樹脂フイルム片４の一部が前記貼付け位置に接触し、さらに押圧すると、図６Ｂに示すごとく、フイルム片吸着部６が変形してアイランド３ａと樹脂フイルム片４の間のガスを追い出しながら接触面積を増し、最後は、図６Ｃに示すごとく、樹脂フイルム片４はアイランド３ａに気泡が閉じ込めることなく接合される。
【００３８】
即ち、フイルム片吸着部６の厚さを充分に厚く形成することにより、吸着面６ａとアイランド３ａの貼付け面間に勾配が存在しても、この勾配が許容範囲内であれば、アイランド３ａに樹脂フイルム片４を押し付けたときにフイルム片吸着部６が変形してフイルム片貼付用コレット１とアイランド３ａとの僅かな傾きを吸収するため、樹脂フイルム片４をアイランド３ａに完全密着させることができ、かつ、吸着面６ａとアイランド３ａの間の高精度の平行出し作業を不要とすることができる。
【００３９】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では、フイルム片吸着部６を金属からなるブロック部１ｂに固着させたが、図７に示すように、フイルム片吸着部６におけるブロック部１ｂとの接合部分６ｄを、樹脂フイルム片４の吸着面６ａに平行な方向にスライドさせて着脱できる嵌合構造として、フイルム片吸着部６を交換可能に嵌着させることにより、実施の形態１と同等の樹脂フイルム片４の貼付け効果が得られるだけでなく、フイルム片吸着部６の交換が容易となり、メンテナンスの容易なものが得られる。
【００４０】
なお、前記嵌合構造において、フイルム片吸着部６の弾性を利用して、若干タイトに嵌合させるように構成することにより、コレット本体１Ａのガス孔１ｃとフイルム片吸着部６のガス孔６ｂとの接合部に殊更シーリングを行うことなく、ガス漏れを防止できる。
【００４１】
実施の形態３．
図８は、フイルム片貼付装置の他の実施の形態を示すもので、コレット本体１Ａのブロック部１ｂの先端に耐熱ゴム部材７を介して金属ブロックで構成されたフイルム片吸着部８を固着し、耐熱ゴム部材７には、上端がガス孔１ｃと連通するガス孔７ａを形成し、フイルム片吸着部８には、下端に樹脂フイルム片４を吸着する吸着面８ａを形成すると共に上端がガス孔７ａに連通したガス孔８ｂを形成し、かつ、吸着面８ａには２本の溝８ｃを十字状に形成し、その両端を吸着面８ａの端縁まで延在させ、２本の溝８ｃが交わる位置にガス孔８ｂの下端を開口させ、ガス孔８ｂと２本の溝８ｃとを連通させたものである。なお、耐熱ゴム部材７は、吸着面８ａとアイランド３ａの貼付け面間に勾配が存在する場合を考慮して、充分な厚さを有する。
【００４２】
以上のように、実施の形態３においては、フイルム片吸着部８に樹脂フイルム片４の吸着面８ａを形成し、吸着面８ａに十字状に交わる２本の溝８ｃを形成し、２本の溝８ｃの交点にガス孔８ｂの下端を開口させると共に、フイルム片吸着部８を耐熱ゴム部材７を介してコレット本体１Ａに取付け、かつ、耐熱ゴム部材７の厚さを充分に厚く形成したので、実施の形態１の場合と同様に、樹脂フイルム片４は気泡を閉じ込めることなくアイランド３ａに密着でき、また、吸着面８ａとアイランド３ａの貼付け面間に勾配が存在しても、許容範囲内であれば、吸着面８ａとアイランド３ａの間の高精度の平行出し作業を不要とすることができる。また、耐熱ゴム部材７をアイランド３ａとの対向面から離れた位置に配置したので、耐熱ゴム部材７の劣化が少なく、長期間メンテナンスフリーなものが得られる。
【００４３】
なお、実施の形態１から実施の形態３においては、フイルム片貼付用コレット１の樹脂フイルム片吸着面にそれぞれ２本の溝を十字状に形成したが、該溝は十字状に限定する必要はなく、対角を結ぶ線状でもよく、また、前記溝の数は２本に限定される必要はなく、３本以上でも同様な効果が得られる。
【００４４】
また、実施の形態１から実施の形態３においては、フイルム片貼付用コレット１を用いて樹脂フイルム片４をリードフレーム３のアイランド３ａに貼付ける例を示したが、貼付け対象はリードフレーム３に限定されるものではなく、例えば、インターポーザであっても同様な効果が得られる。
【００４５】
【発明の効果】
コレットにおける吸着面に吸気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝を形成し、前記吸着面をフイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着するので、前記吸気の流量調整により前記吸引力を容易に調整でき、前記フイルム片を必要最小限の吸引力で前記吸着面に吸着することにより前記フイルム片における前記溝との対向面の部分の変形を減少さすことができ、前記吸着面で前記フイルム片を所定の平面に押圧し、貼付けるに際し、結果的に前記所定の平面と前記フイルム片との間に気泡を閉じ込める恐れが少なく、前記フイルム片面に、後工程のダイボンディングに悪影響を与える凸部の発生が少ないフイルム片貼付装置及びこの装置を用いた半導体装置の製造方法が得られる効果がある。
【００４６】
また、コレットにおける吸着面に吸排気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝を形成し、前記吸着面をフイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着し、前記フイルム片を所定の平面に押圧すると共に、前記吸排気孔から前記トンネルを介して排気し、この排気した気体の排気圧で前記フイルム片を押圧したので、前記吸気の流量調整により前記吸引力を容易に調整でき、前記フイルム片を必要最小限の吸引力で前記吸着面に吸着でき、前記フイルム片における前記溝との対向面の部分の変形を少なくすることができると共に、前記排気圧による押圧力により前記フイルム片の変形を矯正でき、該フイルム片を前記所定の平面に貼付けるに際し、結果的に前記所定の平面と前記フイルム片との間に気泡を閉じ込め難く、前記フイルム片面に、後工程のダイボンディングに悪影響を与える凸部の発生が極めて少ないフイルム片貼付装置及びこの装置を用いた半導体装置の製造方法が得られる効果がある。
【００４７】
さらに、コレットにおけるフイルム片吸着部をゴム状弾性体にて形成したので、所定の平面と前記フイルム片吸着部の吸着面との平行度が不十分であっても、前記ゴム状弾性体の弾性力を利用し、前記フイルム片を吸着した前記吸着面が前記所定の平面と最初に当接した端部側からその最遠端部側へ向かって、前記フイルム片と前記所定の平面との間に巻込んだ気泡を押出しつつ圧接し、最終的に前記フイルム片の全面を前記所定の平面に略均一な押圧力で押圧でき、前記フイルム片と前記所定の平面との間に気泡を閉じ込めることがなく、前記フイルム片面に、後工程のダイボンディングに悪影響を与える凸部が発生しないフイルム片貼付装置が得られる効果がある。
【００４８】
また、ゴム状弾性体のフイルム片吸着部をそのフイルム片吸着面に平行な方向にスライドさせてコレット本体に着脱できる嵌合構造を有するので、通常のフイルム片貼付け動作中に前記コレット本体から前記フイルム片吸着部が外れ難く、かつ、交換が容易であり、メンテナンスの容易なフイルム片貼付装置が得られる効果がある。
【００４９】
さらにまた、コレット本体におけるフイルム片吸着部との接合部及びその近傍を弾性体にて形成したので、所定の平面と前記フイルム片吸着部のフイルム片吸着面との平行度が不十分であっても、前記弾性体の弾性力を利用し、前記フイルム片の全面を略均一な押圧力で前記所定の平面に押圧でき、前記フイルム片と前記所定の平面との間に気泡が生じ難いと共に、前記弾性体が前記所定の平面からの伝導熱に直接曝されないために熱劣化する恐れが少なく、長期間、安定に使用できるフイルム片貼付装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示すフイルム片貼付装置及び樹脂フイルム片を貼付けたリードフレームの斜視図である。
【図２】 図１に示したフイルム片貼付装置の断面図である。
【図３】 図１に示したフイルム片貼付装置をその先端部側から見た斜視図である。
【図４】 半導体装置の製造工程を示すフロー図である。
【図５】 図１に示したフイルム片貼付装置を用いたリードフレームへの樹脂フイルム片の貼付け方法の一例を示す説明図である。
【図６】 図１に示したフイルム片貼付装置を用いたリードフレームへの樹脂フイルム片の貼付け方法の別の例を示す説明図である。
【図７】 この発明の実施の形態２を示すフイルム片貼付装置の斜視図である。
【図８】 この発明の実施の形態３を示すフイルム片貼付装置をその先端部側から見た斜視図である。
【図９】 従来のフイルム片貼付装置におけるフイルム片貼付用コレット及び樹脂フイルム片を貼付けたリードフレームの斜視図である。
【図１０】 図９に示したフイルム片貼付用コレットの断面図である。
【図１１】 図９に示したフイルム片貼付用コレットを用いたリードフレームへの樹脂フイルム片の貼付け方法を説明するフイルム片貼付用コレットの先端部、リードフレーム及び樹脂フイルム片の断面図である。
【符号の説明】
１ フイルム片貼付用コレット、１Ａ コレット本体、１ａ 円筒部、１ｂ ブロック部、１ｃ ガス孔、２ ハウジング、３ リードフレーム、３ａ アイランド、４ 樹脂フイルム片、６ フイルム片吸着部、６ａ 吸着面、６ｂ ガス孔、６ｃ 溝、６ｄ 接合部分、７ 耐熱ゴム部材、７ａ ガス孔、８ フイルム片吸着部、８ａ 吸着面、８ｂ ガス孔、８ｃ 溝
Claims (7)
- フイルム片の吸着面及び該吸着面に開口した吸気孔が形成され、該吸気孔からの吸気により前記吸着面に前記フイルム片を吸着し、吸着した該フイルム片を所定の平面に押圧して貼付けるコレットを備えたフイルム片貼付装置において、前記コレットは、前記吸着面に前記吸気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成され、前記吸着面を前記フイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着することを特徴とするフイルム片貼付装置。
- フイルム片の吸着面及び該吸着面に開口した吸排気孔が形成され、該吸排気孔からの吸気により前記吸着面に前記フイルム片を吸着し、吸着した該フイルム片を所定の平面に押圧して貼付けるコレットを備えたフイルム片貼付装置において、前記コレットは、前記吸着面に前記吸排気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成され、前記吸着面を前記フイルム片に押し当てることにより前記溝と前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して外気を吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着し、前記所定の平面に押圧し、前記吸排気孔から前記トンネルを介して排気し、この排気した気体の排気圧による押圧力で前記フイルム片を押圧し、該フイルム片を前記所定の平面に貼付けることを特徴とするフイルム片貼付装置。
- コレットは、フイルム片の吸着面が形成されたフイルム片吸着部と該フイルム片吸着部を保持するコレット本体とで構成され、かつ、前記フイルム片吸着部がゴムの部材にて構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフイルム片貼付装置。
- フイルム片吸着部は、該フイルム片吸着部をそのフイルム片吸着面に平行な方向にスライドさせてコレット本体に着脱できる嵌合構造を有することを特徴とする請求項３記載のフイルム片貼付装置。
- コレットは、フイルム片の吸着面が形成されたフイルム片吸着部と該フイルム片吸着部を保持するコレット本体とで構成され、かつ、該コレット本体における前記フイルム片吸着部との接合部及びその近傍が弾性体で構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフイルム片貼付装置。
- フイルム片の吸着面に、該吸着面に開口する吸気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成されたコレットを備えたフイルム片貼付装置を準備する工程と、前記吸着面を前記フイルム片に押し当て、外気を前記溝と該溝に押し当てられた前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着する工程と、該吸着面に吸着した前記フイルム片を所定の平面に押圧して貼付ける工程と、前記フイルム片上に半導体チップを載置して接着する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- フイルム片の吸着面に、該吸着面に開口する吸排気孔と前記吸着面の外周端縁とを連通する溝が形成されたコレットを備えたフイルム片貼付装置を準備する工程と、前記吸着面を前記フイルム片に押し当て、外気を前記溝と該溝に押し当てられた前記フイルム片の表面とで形成されたトンネルを介して吸気し、この吸気の流速に基づく吸引力により前記フイルム片を前記吸着面に吸着する工程と、該吸着面で前記フイルム片を所定の平面に押圧すると共に、前記吸排気孔から前記トンネルを介して排気し、この排気した気体の排気圧による押圧力で前記フイルム片を押圧し、該フイルム片を前記所定の平面に貼付ける工程と、前記フイルム片上に半導体チップを載置して接着する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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