JPH0131694B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテープキヤリア方式による半導体装置
の製造方法及びその製造装置にかかり、特にペレ
ツトの保持やボンデイング前の位置整合等を改良
したテープキヤリア方式による半導体装置の製造
方法及びその製造装置に関する。 従来ケースとICチツプの接続は一般にはワイ
ヤボンデイングによつてなされてきたが、このワ
イヤボンデイングは本質的に一点一点の接続法で
あるため接続の自動化が進んでいる現在において
もIC組立工程の中でも大きな割合を占め組立コ
スト低減のために大きなポイントとなつている。
更にLSI化に伴いICの端子数が多くなると上記問
題は更に重要となると共にワイヤボンデイングの
加工精度が多端子化に伴う求められる寸法精度に
追いつけなくなつて来る傾向にある。フイルムキ
ヤリア方式はこれらの問題を解決する接続技術と
して最近脚光を浴びている方式である。 フイルムキヤリア方式は、まず、フイルムテー
プに銅箔をはり付け、この銅箔をホトエツチング
してフイルムテープ上にリードフレームを形成
し、一方、ICチツプとして接続端子部に金のバ
ンプをつけたものを用意して、これをリードフレ
ーム内側端子に一括ボンデイングすることによつ
て、フイルムキヤリアにマウントされたチツプを
得ることができる。 第１図ａ〜ｄは従来のインナリードボンデイン
グの工程原理図である。第１図ａにおいて１はウ
エーハを固定するチツプ支持基板、２はウエーハ
を固定する接着層、３はウエーハを接着後一般に
はダイヤモンドカツタを用いたダイシングによつ
て、基板に固定されたまま個々の素子に分離され
たチツプである。５はフイルムキヤリアで６のフ
イルムと７のエツチングされた銅箔とからなりフ
イルムから突出してインナーリード８が形成され
ている。４はチツプに形成されたバンプ、１０は
インナーリードに接続されたチツプである。また
９はボンデイングツールである。 ボンデイング工程は、先ずボンデイングの基準
はボンデイングツールが採用され、第１図ａのよ
うにチツプ支持基板に接着されたチツプのうちの
接着すべきチツプがボンデイングツールに対し
XYステージを駆動し位置合せされ次にテープキ
ヤリアのインナーリードが同様にボンデイングツ
ールに位置合せされる。位置合せが完了すると第
１図ｂに示すようにボンデイングツールが下降し
熱圧着によりチツプとインナーリードが接続され
る。接続が完了するとボンデイングツールは第１
図ｃに示すとおり元の位置に戻り、次に第１図ｄ
に示すようにテープキヤリアはスプロケツトホー
ルにより１個分移動する。これらの工程が連続繰
返されることになる。 従来の工程では前記したようにペレツトは接着
剤により支持基板に固定されているが熱圧着ボン
デイングでペレツトが加熱され接着剤がとける
が、このとき接着剤のワツクスが這いあがりボン
デイングパツトに付着することがあり、接続不良
の原因となつていた。またボンデイングするペレ
ツトの近傍のペレツトに於てもワツクスがとけて
ペレツトの位置ずれを生じ勝でボンデイング作業
を困難にしていた。また接着剤を使つているため
ボンデイング後に有機溶剤による洗滌工程を必要
としていた。また位置合せ基準をボンデイングツ
ールにおきテープキヤリアとペレツトをこれに位
置合せするため位置合せがむずかしく整合時間を
多く要していた。 本発明は以上の問題点に対処してなされたもの
でペレツトの保持を接着剤でなくシート接着と真
空吸着保持とし、接着剤による問題発生を防ぐと
共に、目合せを簡易化し信頼性の優れたテープキ
ヤリア方式による半導体装置の製造方法及びその
製造装置を提供するためにある。 すなわち本第１の発明の要旨は、テープキヤリ
ア内に形成されたリードフレームのインナーリー
ドとチツプの電極とを接続する工程を連続して行
うテープキヤリア方式による半導体装置の製造方
法において、シート上に分離、整列、貼付された
チツプをチツプステージに設置する工程と、搬送
すべきチツプを所定位置に位置整合する工程と、
位置整合されたチツプをボンデイングステージの
所定位置に搬送する工程と、該位置で真空吸着保
持する工程と、テープキヤリア、チツプおよびボ
ンデイングツールを位置整合する工程とを含むこ
とを特徴とするテープキヤリア方式による半導体
装置の製造方法にある。 また本第２の発明の要旨は、テープキヤリアの
送り手段及び保持手段と、シート上にチツプが整
列貼付されたシートリングの保持手段と、チツプ
の位置の検出並びに整合手段と、位置整合された
チツプの移送手段と、移送されたチツプの保持手
段と、ボンデイング位置にあるテープキヤリア、
チツプおよびボンデイングツールの位置検出並び
に位置整合の手段とを含むことを特徴とするテー
プキヤリア方式による半導体装置の製造装置にあ
る。 以下図面を参照し本発明の詳細につき説明す
る。第２図は本第１および第２の発明の一実施例
のシステム説明図である。図において１は張られ
たシート上に拡大再配列されたチツプを有する拡
大シートリングであり、１１はチツプステージ、
１２は前記チツプの位置整合用のXYステージ、
１３はチツプ位置検出用の検出カメラで、この検
出結果に基きXYステージが駆動される。１４は
位置整合されたチツプをボンデイングステージ１
５に移送するチツプ移送部である。また１６はボ
ンデイングステージ上のチツプの位置整合のため
のXYステージ、１７はチツプの方向を位置整合
する回転ステージ、５はテープキヤリア、１８は
テープキヤリアを保持固定するテープキヤリア保
持部、１９は検出カメラ、２０はボンデイングツ
ールでボンデイングヘツド２１に固定されXYス
テージ２２上に設置されている。 次に動作並びに製造方法につき説明する。先
ず、チツプステージに設置する拡大シートリング
１には別の装置にて良品チツプが一定間隔、一定
方向に配列される。このように配列されたチツプ
は次工程の作業を容易にする。しかし良品のみを
再配列する必要はなく拡大シートリングで引伸し
たまま、または引伸し前のシートに貼付されたチ
ツプでも差支えない。拡大シートリング１はチツ
プステージ１１の規定位置に設置される。規定位
置に固定された拡大シートリング１上のチツプは
固定された検出カメラによりその位置が認識され
規定位置とのずれ量が検出され、その結果に基き
XYステージ１２が駆動され規定位置に位置整合
される。チツプの認識は電極又は回路パターン等
のある任意の２点以上のパターンを認識すること
により容易にチツプの位置を検出できる。位置整
合されたチツプは次にボンデイングステージに移
送されるが、規定位置に位置整合されているので
チツプ移送部の先端にて真空吸着し容易にボンデ
イングステージ１５に移送することができる。ボ
ンデイングステージ１５にはチツプ保持用の真空
吸引口が設けられておりそれによりチツプは固定
される。一方テープキヤリア保持部１８にはテー
プキヤリアが固定されている。本発明においては
テープキヤリアを固定しこれにチツプおよびボン
デイングツール２０を整合せしめる。 すなわちテープキヤリアが固定するとXYステ
ージ２２により可動な検出カメラはテープの基準
位置に整合する。フイルムキヤリアの検出は前記
したようにフイルムキヤリアのインナーリードの
ある２点以上のパターンを認識することにより出
来る。またボンデイングステージ上に固定された
チツプはチツプの電極又は回路パターンの２点以
上の該当位置を認識することにより基準位置との
ずれ量が検出されチツプの方向に関しては方向合
せ用の回転ステージ１７、XY方向に関しては
XYステージ１６によりテープキヤリアに対する
位置整合が実施される。一方ボンデイングツール
２０はボンデイング時に検出時のカメラ位置に合
うよう、すなわちテープキヤリアに対する位置整
合が実施される。一方ボンデイングツール２０は
ボンデイング時に検出時のカメラ位置に合うよ
う、すなわちテープキヤリアの位置に整合するよ
うXYステージが駆動し、整合位置でボンデイン
グツールが下降しボンデイングされる。 以上のとおり本第１の発明によれば先ず大きな
問題となつていた接着剤を用いないので接着剤に
起因するボンデイング時の接着剤の這いあがりに
よる接続不良問題、接着剤がボンデイング時の熱
によりとけることによるチツプの位置ずれの問
題、またボンデイング終了後有機溶剤による洗滌
工程が必要である等の問題はすべて解決された。
またボンデイングツール、フイルムキヤリア及び
チツプの位置整合は従来はボンデイングツールを
基準としたため連続体であるテープキヤリアを
XY方向に移動させることは困難で大きく動かす
ときはテープの方向又は水平角度が変る危険があ
り整合時間を多く要すると共に精度も出しにくか
つた。しかし本第１の発明では位置整合のむずか
しいテープキヤリアを基準としたため容易に他の
チツプ及びボンデイングツールを整合させること
が可能になり信頼性の向上並びにコスト低下を推
進することができた。 第３図ａ，ｂは本第２の発明の一実施例による
テープキヤリア方式による半導体装置の製造装置
の概略正面図及びその側面図である。装置の動作
等については既に第２図で示したので構成の概略
につき第３図ａ，ｂで説明する。第３図ａにおい
て長尺のテープキヤリア５は供給側リール３１に
捲回されテープテンシヨン機構３３′を通りテー
プガイドローラ３５及びテープガイド上下機構３
６の間をとおりテープ保持部（第２図参照）で上
下位置が固定される。またテープはスロケツトホ
ールを利用しテープ送り部３４により１サイクル
分づつ送られる。収納側も供給側と同じテープガ
イドローラ３５′、テープガイド上下機構３６テ
ープテンシヨン機構３３及び収納側リール３２等
が配置されテープキヤリアの送り手段及びその保
持手段を構成している。シート上にチツプが整列
貼付された拡大シートリング取付部１１がチツプ
ステージに設けられこれにリングが固定される。
固定されたリング上のチツプは上部に固定された
検出用のITVカメラ１３により位置検出がされ、
ずれ量が指示されチツプステージ用のXYステー
ジ１２が駆動し所定の位置に位置整合される。チ
ツプが所定位置に整合されると第３図ｂ図に示す
ペレツト移送機構部４０により駆動されるペレツ
ト移送アーム３９がチツプ上に至りチツプを真空
吸着してボンデイングステージ１５の所定位置に
移送する。所定位置にはチツプを吸着固定するた
めの開孔が設けられ真空吸着によりチツプは固定
される。次にボンデイング位置にあるテープキヤ
リア、チツプおよびボンデイングツールは次の手
段により位置整合される。ボンデイングするチツ
プの固定されたボンデイングステージはXY方向
およびペレツトの方向調整のためXYステージお
よび回転ステージにより構成されている。また検
出カメラ１３′およびボンデイングヘツド２０は
XYステージ１６上に設置されXY方向に可動で
ある。また検出カメラによりチツプパターンの検
出時にボンデイングヘツド２０が検出カメラの真
下にあつてはチツプパターンの認識が出来ないの
で邪魔にならない位置に固定し、ボンデイングツ
ール下降前にXYステージ４１の駆動により検出
カメラ１３′が基準テープキヤリアを検出した位
置に来るよう予め位置合せすることにより容易に
基準テープキヤリアとチツプおよびこれをボンデ
イングするボンデイングツールの関係位置を容易
に整合させることができる。 また位置整合の状況を観察するためのモニター
３７を設ければ整合状況が目視でき作業実施に好
都合である。 以上一実施例で説明したとおり本第２の発明の
製造装置によれば、さきにのべた第１の発明を自
動的に実施することができ、接着剤に起因する問
題点および装置の構成上の問題点が解決できる。 以上説明したとおり本発明によれば従来の問題
点は解決され、生産性並びに信頼性の優れたテー
プキヤリア方式の半導体装置を得ることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｄは従来のフイルムキヤリア方式に
よる半導体装置の製造工程原理図、第２図は本第
１および第２の発明の一実施例のシステム説明
図、第３図ａ，ｂは本第２の発明の一実施例によ
るテープキヤリア方式による半導体装置の製造装
置の概略正面図及びその側面図である。 １…チツプ支持基板、１…拡大シートリング、
２…接着層、３…チツプ、４…バンプ、５…フイ
ルムキヤリア、６…フイルム、７…銅箔、８…イ
ンナーリード、９…ボンデイングツール、１０…
インナーリードに接続されたチツプ、１１…チツ
プステージ、１２，１６，２２…XYステージ、
１３，１３′，１９…位置検出用カメラ、１４，
３９…チツプ移送部、１５…ボンデイングステー
ジ、１７…回転ステージ、１８…テープキヤリア
保持部、２０…ボンデイングツール、２１…ボン
デイングヘツド、３１…供給側リール、３２…収
納側リール、３３，３３′…テープテンシヨン機
構、３４…テープ送り部、３５，３５′…テープ
ガイドローラ、３６…テープガイド上下機構、３
７…モニター、３８…リード修正部、４０…チツ
プ移送機構部、４１…ボンデイングヘツドステー
ジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テープキヤリア内に形成されたリードフレー
   ムのインナーリードとチツプの電極とを接続する
   工程を連続して行うテープキヤリア方式による半
   導体装置の製造方法において、シート上に分離、
   整列、貼付されたチツプをチツプステージに設置
   する工程と、搬送すべきチツプを所定位置に位置
   整合する工程と、位置整合されたチツプをボンデ
   イングステージの所定位置に搬送する工程と、該
   位置で真空吸着保持する工程と、テープキヤリ
   ア、チツプ及びボンデイングツールをそのうちの
   １つを基準として位置整合する工程とを含むこと
   を特徴とするテープキヤリア方式による半導体装
   置の製造方法。 ２ チツプステージに於て搬送すべきペレツトの
   所定位置への位置整合の工程が、チツプの電極又
   は回路パターン等のある任意な２点以上のパター
   ンを認識し、基準位置とずれ量を検出し補正する
   工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のテープキヤリア方式による半導体装置の
   製造方法。 ３ テープキヤリア、チツプおよびボンデイング
   ツールをそのうちの１つを基準として位置整合せ
   しめる工程が、ボンデイング位置に送られたテー
   プキヤリアのリードフレームのある任意な２点以
   上のパターンを検出カメラを移動しその位置を認
   識する工程と、上記認識したテープキヤリアのリ
   ードフレームにボンデイングツールを位置整合せ
   しめる工程と、ボンデイング位置に移送されたチ
   ツプの電極又は回路パターンのある任意な２点以
   上のパターンを認識し先に認識したテープキヤリ
   アのリードフレームの基準位置からのずれ量を検
   出しチツプをテープキヤリアのリードフレームに
   位置整合せしめる工程とを含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のテープキヤリア方式
   による半導体装置の製造方法。 ４ テープキヤリアの送り手段及びその保持手段
   と、チツプの位置の検出並びに整合手段と、位置
   整合されたチツプの移送手段と、移送されたチツ
   プの保持手段と、ボンデイング位置にあるテープ
   キヤリア、チツプ及びボンデイングツールの位置
   検出並びに位置整合の手段とを含むことを特徴と
   するテープキヤリア方式による半導体装置の製造
   装置。 ５ シートに整列貼付されたチツプの位置の検出
   並びに位置整合の手段が、基準位置に固定されチ
   ツプの電極及び配線パターン等のある任意な２点
   以上パターンを認識しチツプの基準位置からのず
   れ量を検出する検出カメラ機構と、検出結果に基
   き基準位置に位置補正するXYステージを含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のテー
   プキヤリア方式による半導体装置の製造装置。 ６ 移送されたペレツトの保持手段がボンデイン
   グステージに設けられた開孔を通して真空吸着に
   より保持されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載のテープキヤリア方式による半導
   体装置の製造装置。 ７ ボンデイング位置にあるテープキヤリア、チ
   ツプおよびボンデイングツールの位置検出並びに
   位置整合の手段が、XY方向に駆動可能でパター
   ン認識位置検出をする検出カメラと、XY方向に
   駆動可能なボンデイングツールと、チツプのXY
   方向の位置調整用のXYステージと、チツプの回
   転方向の位置調整用の回転ステージとを含むこと
   を特徴とする特許請求の範囲第４項記載のテープ
   キヤリア方式による半導体装置の製造装置。