JPH0376236A - Bonding - Google Patents
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- Die Bonding (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
リードフレームのダイパッドへ、半導体チップ（ダイ）
をボンディングする方法のうち、特に共晶合金をろう材
とするボンディング方法に関し、チップの濡れ性に応じ
てスクラブを制御する方法を確立することによって、高
品質のボンディングを安価に行えるようにすることを目
的とし、共晶温度以上に加熱したダイパッド上でチップ
をスクラブし、共晶合金によって該チップを該ダイバッ
ドヘボンディングする場合に、
ダイパッド上のチップを、該ダイパッドの横方向に沿っ
てスクラブする力を検出し、該スクラブに要する力が低
下した場合に前記スクラブを停止するよう構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Semiconductor chip (die) to die pad of lead frame
Among bonding methods, especially those using eutectic alloy as a brazing material, by establishing a method of controlling scrubbing according to the wettability of the chip, it is possible to perform high-quality bonding at low cost. For the purpose of scrubbing a chip on a die pad heated above the eutectic temperature and bonding the chip to the die pad with a eutectic alloy, the chip on the die pad is scrubbed along the lateral direction of the die pad. The scrubbing device is configured to detect the force required for the scrubbing and stop the scrubbing when the force required for the scrubbing decreases.
本発明は、リードフレームのダイパッドへ、半導体チッ
プ（ダイ）をボンディングする方法のうち、特に共晶合
金をろう材とするボンディング方法に関する。The present invention relates to a method of bonding a semiconductor chip (die) to a die pad of a lead frame, and particularly relates to a bonding method using a eutectic alloy as a brazing material.
〔従来の技術］
（１）ボンディングの概要
半導体チップ（以降、単にチップと呼称する）を、セラ
ミックパッケージやプラスチック封止パッケージに固定
する場合、該パッケージ用リードフレームに設けたダイ
パッドに固定（ボンディング）している。[Prior art] (1) Overview of bonding When a semiconductor chip (hereinafter simply referred to as a chip) is fixed to a ceramic package or a plastic sealed package, it is fixed (bonded) to a die pad provided on a lead frame for the package. are doing.
第５図は、リードフレームを説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the lead frame.
リードフレーム１の中央位置にダイパッド２があり、該
ダイパッド２にチップを固定する。A die pad 2 is provided at the center of a lead frame 1, and a chip is fixed to the die pad 2.
尚、ダイパッド２から放射状に伸びている部分は、半導
体パッケージのリード端子となる部分であり、該ダイパ
ッド２上に固定したチップとボンディングワイヤで接続
する。Note that the portions extending radially from the die pad 2 are portions that become lead terminals of the semiconductor package, and are connected to the chip fixed on the die pad 2 using bonding wires.
前記ダイのボンディングは、チップとパッケージを機械
的・電気的に接続し、同時にチップで発生する熱の放散
を容易にすることを目的としている。The purpose of die bonding is to mechanically and electrically connect the chip and the package, and at the same time to facilitate the dissipation of heat generated by the chip.
他方、チップをダイパッドに固定する方法には、ろう材
により次の代表的方法がある。On the other hand, there are the following representative methods for fixing the chip to the die pad using a brazing material.
■Ａｕ−５ｉ共晶合金法 ■ハンダ接着法 ■導電性樹脂接着法 以上の３通りである。■Au-5i eutectic alloy method ■Solder bonding method ■Conductive resin adhesion method There are three ways above.
本願発明は、特にＡｕ−５ｉ共晶合金法によるボンディ
ング方法に関する。The present invention particularly relates to a bonding method using the Au-5i eutectic alloy method.
（２） Ａｕ−５ｉ共晶合金法によるボンディング方
法Ａｕ−５ｔ共晶合金は、融点が約３７０℃程度で、共
晶合金のなかでは比較的低温度であり、放熱性や機械的
強度、オーミックコンタクト性に優れている点が特徴で
ある。(2) Bonding method using Au-5i eutectic alloy method Au-5t eutectic alloy has a melting point of approximately 370°C, which is relatively low temperature among eutectic alloys, and has excellent heat dissipation, mechanical strength, and ohmic properties. It is characterized by excellent contact properties.
第６図は、Ａｕ−５ｔ共晶合金法によるボンディングを
説明する図で、平面上に置いたダイパッドおよびチップ
等を側面から見た図である。FIG. 6 is a diagram illustrating bonding by the Au-5t eutectic alloy method, and is a side view of a die pad, a chip, etc. placed on a flat surface.
ダイコレット６は、テーパ面８から戒るテーパ状の先端
開口部に、真空吸引装置７によってチップ３を吸着し保
持するもので、次に説明する一連の作業をチップ３へ与
える際の保持手段として使用するものである。The die collet 6 attracts and holds the chip 3 by a vacuum suction device 7 into a tapered tip opening extending from the tapered surface 8, and serves as a holding means when applying a series of operations to the chip 3 as described below. It is used as a.
次に、Ａｕ−３ｉ共晶合金法によるボンディングの作業
手順を説明する。Next, the procedure for bonding using the Au-3i eutectic alloy method will be explained.
■Ａｕメツキしたダイパッド２を、４００°Ｃ程度に加
熱する。■Heat the Au-plated die pad 2 to about 400°C.
■グイパッド２上にＡｕおよびＳｉのペレットを置く。■Place Au and Si pellets on Gui Pad 2.
■前記■のペレットの上からチップ３を押圧力ｆ、で押
し付け、ダイパッド２の表面方向（横方向）すなわち矢
印９方向にスクラブ（ｓｃｒｕｂ）する。(2) The chip 3 is pressed onto the pellet (2) with a pressing force f, and scrubbed in the direction of the surface of the die pad 2 (lateral direction), that is, in the direction of arrow 9.
ちなみにｆ、は、例えば１００ｇ程度である。Incidentally, f is, for example, about 100 g.
以上の手順である。These are the steps above.
すなわち、前記手順■において、ＡｕとＳｉとが共晶反
応を生じ、Ａｕ−５ｉ共晶合金層５によってチップ３と
ダイパッド２とが接合される。また、チップ３をスクラ
ブする理由は、前記共晶反応を促進するためである。That is, in step (2), Au and Si undergo a eutectic reaction, and the chip 3 and die pad 2 are bonded by the Au-5i eutectic alloy layer 5. Further, the reason for scrubbing the chip 3 is to promote the eutectic reaction.
第７図は、ボンディング完了後の様子を説明する図で、
ダイパッドのチップ固定面を示している。FIG. 7 is a diagram explaining the state after bonding is completed.
It shows the chip fixing surface of the die pad.
ダイパッド２はＡｕメツキされているが、チップ３の周
囲には共晶反応を生じたＡｕ−５ｔ共晶合金部５ａが広
がる。Although the die pad 2 is plated with Au, an Au-5t eutectic alloy portion 5a in which a eutectic reaction has occurred spreads around the chip 3.
ダイパッド２上のＡｕメツキ部４ａは、燻した金色をし
ているが、Ａｕ−５ｔ共晶合金部５ａは、光沢のある金
色をしている。The Au plating portion 4a on the die pad 2 has a smoked gold color, but the Au-5t eutectic alloy portion 5a has a shiny gold color.
一般に、共晶合金によるチップ３の濡れ性が良好なもの
は、該チップ３とダイパッド２との接合状態が良好であ
る。Generally, when the chip 3 has good wettability due to the eutectic alloy, the bonding state between the chip 3 and the die pad 2 is good.
したがって、チップ３のダイパッド２への接合状態は、
該チップ３の周囲のＡｕ−５ｔ共晶合金部５ａの広がり
状態およびその光沢で判断することができる。Therefore, the bonding state of the chip 3 to the die pad 2 is as follows:
This can be determined by the spread state of the Au-5t eutectic alloy portion 5a around the chip 3 and its gloss.
（３）＾ｕ−Ｓｔ共晶合金法によるボンディングの品質
管理
ボンディングの目的は、チップとパッケージを機械的・
電気的に接続し、同時にチップで発生する熱の放散を行
うことにある。(3) Quality control of bonding using u-St eutectic alloy method The purpose of bonding is to mechanically and
The purpose is to connect electrically and at the same time dissipate the heat generated by the chip.
したがって、チップ３とダイパッド２との接合状態は、
半導体装置の性能を左右する要因の１つである。Therefore, the bonding state between the chip 3 and the die pad 2 is as follows:
This is one of the factors that influences the performance of semiconductor devices.
そのため、ボンディングに当たっては、常に良好な接合
状態が得られるような方策を実施−している。Therefore, when bonding, measures are taken to ensure a good bonding condition at all times.
次にその方策を説明する。Next, the strategy will be explained.
■スクラブの回数を多くする。■Scrub more often.
スクラブは、ＡｕとＳｉの共晶反応を促進させるために
行うものである。したがって、この回数を多くし余裕を
与えることによって良好な共晶反応が得られ、共晶合金
によるチップ３の濡れ性が向上する。Scrubbing is performed to promote the eutectic reaction between Au and Si. Therefore, by increasing the number of times to provide a margin, a good eutectic reaction can be obtained, and the wettability of the chip 3 by the eutectic alloy is improved.
例えば、通常２回のスクラブで良いところを３回あるい
は４回のスクラブ゛を行うものである。For example, areas that normally require two scrubs may be scrubbed three or four times.
■濡れ性の検査を行う。■Perform a wettability test.
前記したように、共晶合金によるチップ３の濡れ性の評
価は、該チップ３の周囲に広がるＡｕ−３ｉ共晶合金部
５ａを観察することによって可能である。As described above, the wettability of the chip 3 by the eutectic alloy can be evaluated by observing the Au-3i eutectic alloy portion 5a that spreads around the chip 3.
したがって、＾ｕ−Ｓｔ共晶合金共晶合金量５ａるいは
画像処理装置等の検査装置を用いて検査を行うことによ
り、共晶合金によるチップ３の濡れ性が不十分なものを
、次工程へ流出することを防止できる。Therefore, by inspecting the u-St eutectic alloy using the eutectic alloy amount 5a or an inspection device such as an image processing device, it is possible to detect chips 3 whose wettability with the eutectic alloy is insufficient. This can prevent leakage to.
しかし、前記のような方策では、次のような問題点を有
している。However, the above measures have the following problems.
■スクラブの回数を一律に多くしたのでは、ボンディン
グに要する時間が長くなり、生産性が低下する。■If the number of scrubs is uniformly increased, the time required for bonding will increase and productivity will decrease.
例えば、１回あるいは２回のスクラブで良好な濡れ性が
得られず、３回あるいは４回のスクラブによって良好な
濡れ性が得られた場合には極めて有効であるが、１回あ
るいは２回のスクラブで良好な濡れ性が得られたチップ
３に対し、３回あるいは４回のスクラブを行うことは無
駄な時間を費やすことになる。For example, it is extremely effective if good wettability is not obtained with one or two scrubs and good wettability is obtained with three or four scrubs, but It would be a waste of time to scrub the chip 3, which has obtained good wettability through scrubbing, three or four times.
■濡れ性の検査を行うことは、生産のためのコストを上
昇する。■Performing a wettability test increases production costs.
すなわち、目視検査によって作業工数が増大する。他方
、画像認識装置等の検査装置は高価であり、生産のため
の固定資本部分が増大する。That is, visual inspection increases the number of work steps. On the other hand, inspection equipment such as image recognition equipment is expensive, and the fixed capital portion for production increases.
以上のように、生産性の低下と生産コストの増大を招く
ことになる。As described above, this results in a decrease in productivity and an increase in production costs.
本発明の技術的課題は、ボンディングにおける以上のよ
うな問題を解消し、チップの濡れ性に応じてスクラブを
制御する方法を確立することによって、高品質のボンデ
ィングを安価に行えるようにすることにある。The technical problem of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems in bonding and to establish a method of controlling scrubbing according to the wettability of the chip, thereby making it possible to perform high-quality bonding at low cost. be.
第１図は、本発明の基本原理を説明する図で、平面上に
置いたダイパッドおよびチップを側面から見た図である
。FIG. 1 is a diagram explaining the basic principle of the present invention, and is a side view of a die pad and a chip placed on a plane.
同図において、ｆｐはチップ３をダイパッド２へ押圧す
る力、Ｗはスクラブの際の移動幅、Ｎはスクラブの回数
、Ｓはスクラブの際のチップ３の移動速度、ｆ３はスク
ラブの際にチップ３をダイパッド２の表面方向に移動さ
せる力、すなわちスクラブに要する力、を表している。In the figure, fp is the force that presses the chip 3 against the die pad 2, W is the movement width during scrubbing, N is the number of scrubs, S is the moving speed of the chip 3 during scrubbing, and f3 is the force that presses the chip 3 against the die pad 2. 3 toward the surface of the die pad 2, that is, the force required for scrubbing.
本発明は、共晶合金反応が良好に進み、該共晶合金によ
るチップ３の濡れ性が良好な場合に、スクラブに要する
力ｆ、が急速に低下することに着目している。The present invention focuses on the fact that when the eutectic alloy reaction progresses well and the wettability of the chip 3 by the eutectic alloy is good, the force f required for scrubbing rapidly decreases.
すなわち、共晶温度以上に加熱したグイパッド２上でチ
ップ３をスクラブし、共晶合金によって該チップ３を該
ダイパッド２ヘボンデイングする場合に、
グイパッド２上のチップ３を、該ダイパッド２の横方向
に沿ってスクラブする力ｆ１を検出し、該スクラブに要
する力ｆ、が低下した場合に前記スクラブを停止する方
法である。That is, when scrubbing the chip 3 on the Goui pad 2 heated above the eutectic temperature and bonding the chip 3 to the die pad 2 using a eutectic alloy, the chip 3 on the Goui pad 2 is scrubbed in the lateral direction of the die pad 2. This method detects the scrubbing force f1 along the scrubbing force f1, and stops the scrubbing when the scrubbing force f1 decreases.
チップ３とろう材である共晶合金が馴染むこと、すなわ
ち所謂濡れ性が良好になると、該チップ３とダイパッド
２との間の摩擦が急速に低下する。When the chip 3 and the eutectic alloy serving as the brazing material become compatible, that is, when the so-called wettability becomes good, the friction between the chip 3 and the die pad 2 rapidly decreases.
すなわち例えて言うならば、該チップ３と該ダイパッド
２とが潤滑されたような状態になる。That is, to use an analogy, the chip 3 and the die pad 2 are in a lubricated state.
そのため、このときスクラブに要する力ｆ３が、急速に
低下する。Therefore, the force f3 required for scrubbing at this time rapidly decreases.
したがって、共晶合金によるチップ３の濡れ性は、スク
ラブに要する力ｆ、で判断することができる。Therefore, the wettability of the chip 3 by the eutectic alloy can be judged by the force f required for scrubbing.
すなわち、スクラブに要する力ｆ、が、予め決めた所定
の値以下に低下したときに、共晶合金によるチップ３へ
の濡れ性が十分に確保されたと判断し、スクラブを停止
する。That is, when the force f required for scrubbing falls below a predetermined value, it is determined that the wettability of the eutectic alloy to the chip 3 is sufficiently ensured, and the scrubbing is stopped.
そして、ダイパッド２、チップ３、を冷却することによ
って共晶合金が凝固し、該チップ３の良好なボンディン
グを行うことができる。Then, by cooling the die pad 2 and the chip 3, the eutectic alloy is solidified, and the chip 3 can be bonded well.
尚、スクラブに要する力ｆ、は、チップ３の面積や予め
設定する押圧力ｆｐ、スクラブの幅Ｗ、スクラブの速度
Ｓ、等によっても規定されるが、これらの値は一般的に
初期設定後一定に制御している。The force f required for scrubbing is also determined by the area of the tip 3, the preset pressing force fp, the scrubbing width W, the scrubbing speed S, etc., but these values are generally changed after the initial setting. Constantly controlled.
本発明のボンディングの方法が、実際上どのように具体
化されるかを実施例で説明する。Examples will explain how the bonding method of the present invention is actually implemented.
（１）構成 第２図は、実施例を説明するブロック図である。(1) Configuration FIG. 2 is a block diagram illustrating the embodiment.
本実施例の要部は、ダイコレット６を駆動アーム１２へ
板バネ１０ａ、１０ｂで固定し、該板バネ１０ａ、 １
０ｂに歪センサｌｌａ、 ｆｌｂを設けている点である
。The main part of this embodiment is that the die collet 6 is fixed to the drive arm 12 with leaf springs 10a, 10b, and the leaf springs 10a, 1
The point is that strain sensors lla and flb are provided at 0b.
すなわち、チップ３をダイパッド２上でスクラブする力
を、板バネ１０ａ、１０ｂの歪量として検知するもので
ある。That is, the force that scrubs the chip 3 on the die pad 2 is detected as the amount of strain in the leaf springs 10a, 10b.
次に、全体系を略説する。Next, the overall system will be briefly explained.
スクラブのための駆動力は、ステッピングモータ１５か
ら得て、その回転力をリードスクリュウ１４と駆動テー
ブル１３で直線運動に変換する。The driving force for scrubbing is obtained from the stepping motor 15, and the rotational force is converted into linear motion by the lead screw 14 and the drive table 13.
駆動アーム１２は、駆動テーブル１３とグイコレット６
とを連結し、その駆動力を伝達する。ただしこのとき、
ダイコレット６を駆動アーム１２へ板バネ１０ａ、 １
０ｂで固定し、該板バネ１０ａ、 １０ｂに歪センサｌ
ｌａ、 ｌｌｂを設ける。The drive arm 12 is connected to the drive table 13 and the Guicolette 6.
and transmit the driving force. However, at this time,
Connecting the die collet 6 to the drive arm 12 with leaf springs 10a, 1
0b, and a strain sensor l is attached to the plate springs 10a and 10b.
la, llb will be provided.
また、ステッピングモータ１５はモータ駆動部１７で駆
動し、該モータ駆動部１７をモータ制御部１８で制御す
ることによって、該ステッピングモータ１５の回転制御
を行う。Further, the stepping motor 15 is driven by a motor driving section 17, and the motor driving section 17 is controlled by a motor control section 18, thereby controlling the rotation of the stepping motor 15.
一方、ダイパッド２はステージ１９の上に固定し、該ス
テージ１９は圧力センサ２１ａ、２１ｂを介してステー
ジ２０上に置く。On the other hand, the die pad 2 is fixed on a stage 19, and the stage 19 is placed on a stage 20 via pressure sensors 21a and 21b.
ステージ２０は、アクチュエータ２２によって図上方向
で上下方向に駆動し、ダイパッド２とチップ３との押圧
力を確保する。The stage 20 is driven vertically in the upper direction of the drawing by an actuator 22 to ensure a pressing force between the die pad 2 and the chip 3.
また、アクチュエータ２２はアクチュエータ駆動部２３
によって駆動し、該アクチュエータ駆動部２４をアクチ
ュエータ制御部２４で制御することによって、前記ダイ
パッド２とチップ３との押圧力を制御する。ただし該制
御は、圧力センサ２１ａ、２１ｂの出力信号を押圧力（
ｆ２）検知部２５で検知した結果を、該アクチュエータ
制御部２４にフィードバックすることによって行う。The actuator 22 also has an actuator drive section 23.
By controlling the actuator driving section 24 with the actuator control section 24, the pressing force between the die pad 2 and the chip 3 is controlled. However, in this control, the output signals of the pressure sensors 21a and 21b are changed to the pressing force (
f2) This is performed by feeding back the result detected by the detection unit 25 to the actuator control unit 24.
他方、スクラブに要する力は前記歪センサ１１ａ。On the other hand, the force required for scrubbing is generated by the strain sensor 11a.
１１ｂの出力信号をスクラブ力（ｆ、 ）検知部２６で
検知し、制御部２７へ送る。The scrubbing force (f, ) detection section 26 detects the output signal of the scrubber 11b and sends it to the control section 27.
制御部２７は、本実施例装置の全体系を制御し、モータ
制御部１８およびアクチュエータ制御部２４と通信し制
御することによって、ボンディングの条件制御、すなわ
ち、チップ３の押圧力ｆ、 、スクラブの幅Ｗ１スクラ
ブの速度Ｓ１スクラブの回数Ｎ、等の制御を行う。The control unit 27 controls the entire system of the apparatus of this embodiment, and controls bonding conditions by communicating with and controlling the motor control unit 18 and the actuator control unit 24, that is, the pressing force f of the chip 3, The width W1 scrubbing speed S1 scrubbing number N, etc. are controlled.
（２）スクラブに要する力（ｆｌ）の検出部第３図は、
歪センサの作動を説明する図で、（ａ）は駆動アームが
図上の右側から左側へ移動している場合の図、（ｂ）は
駆動アームが図上の左側から右側へ移動している場合の
図、（ｃ）は検出部の側面図、である。(2) The detection part of the force (fl) required for scrubbing in Fig. 3 is as follows:
These are diagrams explaining the operation of the strain sensor. (a) is a diagram when the drive arm is moving from the right side to the left side in the diagram, and (b) is a diagram when the drive arm is moving from the left side to the right side in the diagram. (c) is a side view of the detection unit.
すなわち、チップ３とダイパッド２との間には摩擦抵抗
が有り、スクラブ時の該摩擦抵抗の大きさに応じて板バ
ネ１０ａ、 １０ｂが弾性変形する。That is, there is a frictional resistance between the chip 3 and the die pad 2, and the leaf springs 10a and 10b are elastically deformed depending on the magnitude of the frictional resistance during scrubbing.
同図（ａ）では、板バネ１０ａ、１０ｂが図上の左側に
傾き変形し、同図（ｂ）では、右側に傾き変形する。In the figure (a), the leaf springs 10a and 10b are tilted and deformed to the left in the figure, and in the same figure (b), they are tilted and deformed to the right.
そして、この変形（歪）量を歪センサ１１ａ、１１ｂで
検出するものである。Then, the amount of deformation (strain) is detected by strain sensors 11a and 11b.
（３）作動
第４図は、実施例の作動を説明するフローチャートであ
る。(3) Operation FIG. 4 is a flowchart explaining the operation of the embodiment.
以下に説明する手順および判断は、第２図の制御部２７
に予め記憶したプログラムに従って行うものである。The procedures and judgments described below are performed by the control unit 27 in FIG.
This is done according to a program stored in advance.
次に順を追って説明する。Next, a step-by-step explanation will be given.
■チップ３の押圧力ｆｐ 、スクラブの幅Ｗ、スクラブ
の速度Ｓ、スクラブの回数の上限リミットＮ、Ｉ、を予
め決めた所定の初期値にセットする。(2) Set the pressing force fp of the tip 3, the scrub width W, the scrub speed S, and the upper limits N and I of the number of scrubs to predetermined initial values.
ここで、スクラブの回数の上限りごットＮ、は、ボンデ
ィングが正常な状態でないと判断する値である。Here, the upper limit of the number of scrubs, N, is a value at which it is determined that the bonding is not in a normal state.
また、スクラブの回数をカウントするために、変数Ｎに
０（ゼロ）をセットする。Further, in order to count the number of times of scrubbing, a variable N is set to 0 (zero).
■チップ３のスクラブ動作を一回行う。■Perform the scrubbing operation for tip 3 once.
■スクラブの回数を数える。すなわち、Ｎに１を加算す
る。■Count the number of times you scrub. That is, 1 is added to N.
■前記■のスクラブ動作において、スクラブに要する力
ｆ、が、所定の値以下であるかどうかを判定する。(2) In the scrubbing operation (2) above, it is determined whether the force f required for scrubbing is less than or equal to a predetermined value.
■ｆ、が所定値以下であれば、チップ３と共晶合金の濡
れ性が十分に確保されたとして、ボンディングを完了す
る。(2) If f is less than a predetermined value, it is assumed that the wettability between the chip 3 and the eutectic alloy is sufficiently ensured, and the bonding is completed.
■ｆ、が所定値以上であり、スクラブの回数Ｎが上限り
ξットＮＸ以下であれば、前記■に戻ってスクラブ動作
を行う。(2) If f is greater than the predetermined value and the number of times N of scrubbing is less than or equal to the upper limit ξtNX, the process returns to (2) and the scrubbing operation is performed.
■ｆ、が所定値以上であり、スクラブの回数Ｎが上限リ
ミットＮ、に達したときは、ボンディング不良とする。(2) When f is greater than a predetermined value and the number of times of scrubbing N reaches the upper limit N, it is determined that the bonding is defective.
以上である。That's all.
すなわち、ｆ、が所定値以下であれば直ちにボンディン
グ完了とし、ｆ、が該所定値以上であれば該所定値以下
となるまでスクラブを行う。ただし、スクラブの回数が
Ｎ、に達したときは、ボンディングに異常が有ったもの
として不良とするのである。That is, if f is less than or equal to a predetermined value, bonding is immediately completed, and if f is greater than or equal to the predetermined value, scrubbing is performed until it becomes less than or equal to the predetermined value. However, when the number of times of scrubbing reaches N, it is assumed that there is an abnormality in the bonding and the product is judged as defective.
したがって、チップの濡れ性に応じたスクラブ回数を選
択して行うことが可能となり、無駄なスクラブ動作を無
くすことができる。Therefore, it becomes possible to select the number of times of scrubbing depending on the wettability of the chip, and eliminate unnecessary scrubbing operations.
また、濡れ性を確実に把握することができるので、該濡
れ性の検査を大幅に削減することができる。Furthermore, since the wettability can be reliably grasped, the number of tests for the wettability can be significantly reduced.
（４）その他の実施例 前記実施例においては、スクラブに要する力ｆ。(4) Other examples In the embodiment described above, the force f required for scrubbing is f.
によってスクラブの回数Ｎのみを制御していたが、更に
スクラブ幅Ｗやスクラブの速度Ｓ、チップの押圧力ｆ、
、あるいはスクラブの方向を同時に制御すれば、−段
と優れたボンディングの条件制御が可能となる。Although only the number of scrubs N was controlled by
Alternatively, if the direction of scrubbing is controlled at the same time, it becomes possible to control the bonding conditions much better.
また、スクラブに要する力ｆ、を検出する手段方法とし
ては、駆動アームの途中に圧力センサを設し）たり、あ
るいはスクラブ用モータの駆動電流を測定する等の方法
を用いることができる。Further, as a method for detecting the force f required for scrubbing, it is possible to use methods such as providing a pressure sensor midway in the drive arm, or measuring the drive current of the scrubbing motor.
以上のように本発明のボンディング方法によれば、スク
ラブに要する力ｆ３から共晶合金によるチップの濡れ性
を判断することができる。As described above, according to the bonding method of the present invention, the wettability of the chip by the eutectic alloy can be determined from the force f3 required for scrubbing.
したがって、チップの濡れ性に応じたスクラブの制御が
可能となり、高品質のボンディングを安価に行うことが
できる。Therefore, scrubbing can be controlled according to the wettability of the chip, and high-quality bonding can be performed at low cost.
第１図は、本発明の基本原理を説明する図で、平面上に
置いたダイパッドおよびチップを側面から見た図、
第２図は、実施例を説明するブロック図、第３図は、歪
センサの作動を説明する図で、（ａ）は駆動アームが図
上の右側から左側へ移動している場合の図、（ｂ）は駆
動アームが図上の左側から右側へ移動している場合の図
、（ｃ）は検出部の側面図、
第４図は、実施例の作動を説明するフローチャート、
第５図は、リードフレームを説明する図、第６図は、＾
ｕ−３ｉ共晶合金法によるボンディングを説明する図で
、平面上に置いたダイパッドおよびチップ等を側面から
見た図、
第７図は、ボンディング完了後の様子を説明する図で、
ダイパッドのチップ固定面の図、である。
図において、１はリードフレーム、２はダイパッド、３
はチップ、４はＡｕメツキ層、４ａはＡｕメツキ部、５
は＾ｕ−５ｉ共晶合金層、５ａはＡｕ−５ｉ共晶合金部
、６はダイコレット、７は真空吸引装置、８はテーパ面
、９はスクラブの方向を示す矢印、１０ａ、 １０ｂは
板バネ、１１ａ、１１ｂは歪センサ、１２は駆動アーム
、１３は駆動テーブル、１４はリードスクリュウ、１５
はステッピングモータ、１６．２２はアクチュエータ、
１７はモータ駆動部、１８はモータ制御部、１９゜２０
はステージ、２１ａ、 ２１ｂは圧力センサ、２３はア
クチュエータ駆動部、２４はアクチュエータ制御部、２
５は押圧力（ｒｐ ”）検知部、２６はスクラブ力（ｆ
３）検知部、２７は制御部、をそれぞれ示している。Fig. 1 is a diagram explaining the basic principle of the present invention, which is a side view of the die pad and chip placed on a plane, Fig. 2 is a block diagram explaining the embodiment, and Fig. 3 is a diagram showing the distortion This is a diagram explaining the operation of the sensor. (a) is a diagram when the drive arm is moving from the right side to the left side in the diagram, and (b) is a diagram when the drive arm is moving from the left side to the right side in the diagram. , (c) is a side view of the detection unit, FIG. 4 is a flowchart explaining the operation of the embodiment, FIG. 5 is a diagram explaining the lead frame, and FIG.
Figure 7 is a diagram illustrating bonding using the u-3i eutectic alloy method, and is a side view of the die pad, chip, etc. placed on a flat surface. Figure 7 is a diagram illustrating the state after bonding is completed.
FIG. 3 is a diagram of the chip fixing surface of the die pad. In the figure, 1 is a lead frame, 2 is a die pad, and 3 is a lead frame.
4 is the chip, 4 is the Au plating layer, 4a is the Au plating part, 5
is the u-5i eutectic alloy layer, 5a is the Au-5i eutectic alloy part, 6 is the die collet, 7 is the vacuum suction device, 8 is the tapered surface, 9 is the arrow indicating the scrub direction, 10a, 10b are the plates Spring, 11a, 11b are strain sensors, 12 is a drive arm, 13 is a drive table, 14 is a lead screw, 15
is a stepping motor, 16.22 is an actuator,
17 is a motor drive unit, 18 is a motor control unit, 19°20
2 is a stage, 21a and 21b are pressure sensors, 23 is an actuator drive section, 24 is an actuator control section, 2
5 is a pressing force (rp'') detection unit, 26 is a scrubbing force (f
3) A detection section and 27 indicate a control section.
Claims (1)
３）をスクラブし、共晶合金によって該チップ（３）を
該ダイパッド（２）へボンディングする場合に、 ダイパッド（２）上のチップ（３）を、該ダイパッド（
２）の横方向に沿ってスクラブする力（ｆ＿２）を検出
し、該スクラブに要する力（ｆ＿３）が低下した場合に
前記スクラブを停止することを特徴とするボンディング
方法。[Claims] A chip (
3) and when bonding the chip (3) to the die pad (2) by means of a eutectic alloy, the chip (3) on the die pad (2) is bonded to the die pad (2).
2) A bonding method characterized by detecting the scrubbing force (f_2) along the lateral direction, and stopping the scrubbing when the force (f_3) required for the scrubbing decreases.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21252889A JPH0376236A (en) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | Bonding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21252889A JPH0376236A (en) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | Bonding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0376236A true JPH0376236A (en) | 1991-04-02 |
Family
ID=16624166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21252889A Pending JPH0376236A (en) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | Bonding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0376236A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1079992C (en) * | 1995-11-08 | 2002-02-27 | 三菱电机株式会社 | Welding method of element on matrix and apparatus thereof |
| KR20140125728A (en) * | 2013-04-19 | 2014-10-29 | 베시 스위처랜드 아게 | Method and apparatus for mounting electronic or optical components on a substrate |
| US20160315064A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Thermocompression bonders, methods of operating thermocompression bonders, and horizontal scrub motions in thermocompression bonding |
| US20160343626A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Thermocompression bonders, methods of operating thermocompression bonders, and horizontal correction motions using lateral force measurement in thermocompression bonding |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP21252889A patent/JPH0376236A/en active Pending
Cited By (7)
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| US20160315064A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Thermocompression bonders, methods of operating thermocompression bonders, and horizontal scrub motions in thermocompression bonding |
| US9847313B2 (en) * | 2015-04-24 | 2017-12-19 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Thermocompression bonders, methods of operating thermocompression bonders, and horizontal scrub motions in thermocompression bonding |
| US20160343626A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Thermocompression bonders, methods of operating thermocompression bonders, and horizontal correction motions using lateral force measurement in thermocompression bonding |
| US9731378B2 (en) * | 2015-05-22 | 2017-08-15 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Thermocompression bonders, methods of operating thermocompression bonders, and horizontal correction motions using lateral force measurement in thermocompression bonding |
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