JPH04155935A - Production of semiconductor device and apparatus for producing the same - Google Patents
Production of semiconductor device and apparatus for producing the sameInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造方法及び製造装置に関し、
特に突起型電極付半導体装置のシングルポイントボンデ
ィング方法及びその装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a semiconductor device,
In particular, the present invention relates to a single point bonding method and apparatus for semiconductor devices with protruding electrodes.
従来、この種のボンディング方法は、スプロケットホー
ルをもつポリイミドテープに銅箔をラミネートし、これ
にボンディングワイヤに相当するリードパターンをフォ
トエツチングにより形成した後に、金＋ａ＋又は半田め
っきしたＴＡＢテープと、外部引出用電極上に突起型電
極（以下、バンプ）を形成した半導体素子とを準備し、
第６図に示すように半導体素子（ベレット）５のバンプ
６にＴＡＢテープのリード４を重ね合わせ、その上から
ボンディングアーム３ｂに支持したシングルポイントボ
ンディングツール１にて加圧加熱してボンディングを行
っていた。このときのボンディング圧力の加圧方向は、
ボンディング装置のボンディングステージ若しくは、ペ
レット５及びバンプ６に対しほぼ鉛直下方に押し付ける
ように負荷されていた。Conventionally, this type of bonding method involves laminating copper foil onto a polyimide tape with sprocket holes, forming a lead pattern corresponding to a bonding wire on this by photo-etching, and then attaching a TAB tape plated with gold+A+ or solder to the outside. A semiconductor element with a protruding electrode (hereinafter referred to as a bump) formed on an extraction electrode is prepared,
As shown in FIG. 6, the leads 4 of the TAB tape are superimposed on the bumps 6 of the semiconductor element (bellet) 5, and bonding is performed from above by applying heat and pressure with the single point bonding tool 1 supported on the bonding arm 3b. was. The direction of bonding pressure at this time is
A load was applied to the bonding stage of the bonding device or the pellets 5 and bumps 6 so as to press them substantially vertically downward.
つまり、第６図に示すように、ボンディングストローク
Ｓ′が非常に小さいため、ボンディングアーム３ｂが一
定長故に圧下方向はほぼ鉛直方向となり、第１図（Ｃ）
に示すように、Δ２中Ｓ′。In other words, as shown in FIG. 6, since the bonding stroke S' is very small and the bonding arm 3b has a constant length, the rolling direction is almost vertical, as shown in FIG. 1(C).
As shown in , S' in Δ2.
θ中ΔＺ／Ｌから、据込角θは非常に小さくなり、はぼ
θ中０となっていることを意味している。From ΔZ/L in θ, the upsetting angle θ becomes very small, meaning that it is almost 0 in θ.
上述した半導体装置の製造方法において、第３図（ａ）
、 （ｂ）に示すような平面ひずみ据込みの最も簡単
な解析方法であるスラブ法を応用して、リード幅ａ、υ
′−ド厚りをもつフィルムキャリアテープのリード４及
び、リード長さ方向の圧着部位寸法すをもつパン１６等
の熱圧着が施される部位に生ずる変形抵抗分布σ。を求
めると、第４図（ａ） 、 （Ｃ）に示すように、フィ
ルムキャリアテープのリード６の先端部では変形抵抗が
低く、基部では変形抵抗が高いというような不均一な分
布を示す結果が得られる。第４図において、μは摩擦抵
抗、σχ はχ 軸方向の応力成分、ｄσχ２はσχ２
の増分を示す、まなｌはモーメントアーム、Ｍはモーメ
ント荷重、Ｐは等偏集中荷重、ｋは材料せん断降伏応力
である。また、変形抵抗分布は、Ｉ −＜ａ。／２ｋ）
ｌ ＝ｅＸＰ （［２，ｕ（ｂ−χ２）コ／ｈｌで表わ
される。ただし、ｂ＝８０μ、ｈ＝３５μとする。In the method for manufacturing a semiconductor device described above, FIG. 3(a)
, By applying the slab method, which is the simplest analysis method for plane strain upsetting, as shown in (b), the lead width a, υ
The deformation resistance distribution σ occurs in the lead 4 of the film carrier tape which has a thickness of 100 mm and the part to which thermocompression bonding is applied, such as the pan 16 which has a crimp part dimension in the length direction of the lead. As shown in Figures 4(a) and (C), the results show an uneven distribution in which the deformation resistance is low at the tip of the film carrier tape lead 6 and high at the base. is obtained. In Figure 4, μ is frictional resistance, σχ is the stress component in the χ axis direction, and dσχ2 is σχ2
where l is the moment arm, M is the moment load, P is the uniformly concentrated load, and k is the material shear yield stress. Moreover, the deformation resistance distribution is I −<a. /2k)
l = eXP ([2, u(b-χ2) k/hl. However, b = 80μ, h = 35μ.
従って、半導体素子（ベレット）には、この変形抵抗分
布に相応した圧力下分布が負荷されることになり、この
ため、第４図（ｂ）に示すような、モーメント荷重Ｍ＝
Ｐ−１が、すなわち回転によるせん断場が形成されて、
バンプはがれ、シリコンクラック等の不良発生を助長す
るという欠点があった。Therefore, the semiconductor element (bellet) is loaded with a pressure distribution corresponding to this deformation resistance distribution, so that the moment load M=
P-1, that is, a shear field due to rotation is formed,
This has the drawback of promoting defects such as bump peeling and silicon cracks.
本発明の目的は、バンプはがれ、シリコンクラック等の
不良発生をなくした半導体装置の製造方法及びその装置
を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method and apparatus for manufacturing a semiconductor device that eliminates defects such as bump peeling and silicon cracks.
前記目的を達成するなめ、本発明に係る半導体装置の製
造方法においては、圧着工程を有し、フィルムキャリア
テープのリードまたは半導体素子の外部引出用電極パッ
ドのいずれか一方に突起型電極を設け、該突起型電極と
、フィルムキャリアテープのリード或いは半導体素子の
外部引出用電極パッドとを突き合せて、その両者を、フ
ィルムキャリアテープのリード毎にシングルポイントボ
ンディングツールの熱圧着力を個別に加えることにより
、接合する半導体装置の製造方法であって、圧着工程は
、シングルポイントボンディングツールの下端熱圧着面
をフィルムキャリアテープのリードの表面に対して傾斜
させ、リード表面に対して据込角をもって該リードをシ
ングルポイントボンディングツールの下端熱圧着面で熱
圧着する工程であり、
圧着工程は、シングルポイントボンディングツールによ
る熱圧着時の変形抵抗が低いリードの先端部に対する熱
圧着強度を高め、変形抵抗が高いリードの基部に対する
熱圧着強度を弱めることにより、リードの塑性変形を該
リードの長さ方向に向けて生じさせるものである。In order to achieve the above object, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a crimping step, and a projecting electrode is provided on either the lead of the film carrier tape or the electrode pad for external extraction of the semiconductor element, The protruding electrode is brought into contact with the lead of the film carrier tape or the electrode pad for external extraction of the semiconductor element, and a thermocompression bonding force of a single point bonding tool is applied individually to each lead of the film carrier tape. A method of manufacturing a semiconductor device to be bonded according to the method, wherein the crimping step includes tilting the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool with respect to the surface of the lead of the film carrier tape, and forming an upsetting angle with respect to the lead surface. This is the process of thermocompression bonding the lead with the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool.The crimping process increases the thermocompression bonding strength to the tip of the lead, which has low deformation resistance during thermocompression bonding with the single point bonding tool, and increases the deformation resistance. By weakening the thermocompression bonding strength to the base of the high lead, plastic deformation of the lead is caused in the length direction of the lead.
また、本発明に係る半導体装置の製造装置においては、
シングルポイントボンディングツールと、ヒンジ機構部
とを有し、フィルムキャリアテープのリードまたは半導
体素子の外部引出用電極パッドのいずれか一方に突起型
電極を設け、該突起型電極と、フィルムキャリアテープ
のリード或いは半導体素子の外部引出用電極パッドとを
突き合せて、その両者を、フィルムキャリアテープのリ
ード毎に熱圧着力を個別に加えることにより、接合する
半導体装置の製造装置であって、
シングルポイントボンディングツールは、その下端熱圧
着面でフィルムキャリアテープのリードに熱圧着力を加
えるものであり、
ヒンジ機構部は、枢支されたボンディングアームを有し
、ボンディングアームは、枢支点からの長さを半径とす
る円弧を描き、該シングルポイントボンディングツール
の下端熱圧着面をフィルムキャリアテープのリード表面
に傾斜させて据込角をもって該リードをシングルポイン
トボンディングツールの下端熱圧着面で熱圧着させるも
のであり、
シングルポイントボンディングツールは、その下端熱圧
着面がフィルムキャリアテープのリード表面に対して傾
斜して据込角をもつことにより、熱圧着時の変形抵抗が
低いリードの先端部に対する熱圧着強度を高め、変形抵
抗が高いリードの基部に対する熱圧着強度を弱めて、リ
ードの塑性変形を該リードの長さ方向に向けて生じさせ
るものである。Further, in the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention,
It has a single point bonding tool and a hinge mechanism, a protruding electrode is provided on either the lead of the film carrier tape or the electrode pad for external extraction of the semiconductor element, and the protruding electrode and the lead of the film carrier tape are provided. Alternatively, it is a manufacturing device for semiconductor devices in which the external lead electrode pads of the semiconductor element are butted against each other and the two are bonded by individually applying thermocompression bonding force to each lead of the film carrier tape, which is called single point bonding. The tool applies thermocompression bonding force to the lead of the film carrier tape with its lower end thermocompression bonding surface, and the hinge mechanism has a pivotally supported bonding arm, and the bonding arm has a length from the pivot point. A circular arc is drawn as a radius, the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool is inclined to the lead surface of the film carrier tape, and the lead is thermocompression bonded with the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool at an upsetting angle. Yes, the single point bonding tool has a lower end thermocompression bonding surface that is inclined with respect to the lead surface of the film carrier tape and has an upsetting angle, so it has low deformation resistance during thermocompression bonding and has high thermocompression bonding strength to the tip of the lead. This increases the thermocompression bonding strength to the base of the lead, which has high deformation resistance, and causes plastic deformation of the lead in the length direction of the lead.
また、本発明に係る半導体装置の製造装置においては、
シングルポイントボンディングツールと、傾斜機構部と
を有し、フィルムキャリアテープのリードまたは半導体
素子の外部引出用電極パッドのいずれか一方に突起型電
極を設け、該突起型電極と、フィルムキャリアテープの
リード或いは半導体素子の外部引出用電極パッドとを突
き合せて、その両者を、フィルムキャリアテープのリー
ド毎に熱圧着力を個別に加えることにより、接合する半
導体装置の製造装置であって、
シングルポイントボンディングツールは、その下端熱圧
着面でフィルムキャリアテープのリードに熱圧着力を加
えるものであり、
傾斜機構部は、上下に配設した水平姿勢の少なくとも２
本の平行なボンディングアームを有し、２本のボンディ
ングアームは、シングルポイントボンディングツールを
上下２箇所で枢支して平行リンク機構を構成するもので
、その枢支位ｌを水平方向にずらせてシングルポイント
ボンディングツールの下端熱圧着面をフィルムキャリア
テープのリード表面に傾斜させて据込角をもって該リー
ドをシングルポイントボンディングツールの下端熱圧着
面で熱圧着させるものであり、シングルポイントボンデ
ィングツールは、その下端熱圧着面がフィルムキャリア
テープのリード表面に対して傾斜して据込角をもつこと
により、熱圧着時の変形抵抗が低いリードの先端部に対
する熱圧着強度を高め、変形抵抗が高いリードの基部に
対する熱圧着強度を弱めて、リードの塑性変形を該リー
ドの長さ方向に向けて生じさせるものである
〔作用〕
シングルポイントボンディングツールの下端熱圧着面を
フィルムキャリアテープのリード表面に対して傾斜させ
、リード表面に対して据込角をもってリードをシングル
ポイントボンディングツールの下端熱圧着面で熱圧着す
る。Further, in the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention,
It has a single point bonding tool and a tilting mechanism, and a protruding electrode is provided on either the lead of the film carrier tape or the electrode pad for external extraction of the semiconductor element, and the protruding electrode and the lead of the film carrier tape are provided with a protruding electrode. Alternatively, it is a manufacturing device for semiconductor devices in which the external lead electrode pads of the semiconductor element are butted against each other and the two are bonded by individually applying thermocompression bonding force to each lead of the film carrier tape, which is called single point bonding. The tool applies thermocompression bonding force to the lead of the film carrier tape with its lower end thermocompression bonding surface, and the tilting mechanism section has at least two horizontal positions disposed above and below.
It has two parallel bonding arms, and the two bonding arms pivot the single-point bonding tool at two locations above and below to form a parallel link mechanism. The lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool is inclined to the lead surface of the film carrier tape, and the lead is thermocompression bonded with the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool at an upsetting angle. The lower end thermocompression bonding surface is inclined with respect to the lead surface of the film carrier tape and has an swaging angle, which increases the thermocompression bonding strength to the tip of the lead with low deformation resistance during thermocompression bonding, and leads with high deformation resistance. [Operation] The thermocompression bonding surface of the lower end of the single point bonding tool is placed against the lead surface of the film carrier tape by weakening the thermocompression bonding strength to the base of the lead and causing plastic deformation of the lead in the length direction of the lead. The lead is then thermocompression bonded with the bottom thermocompression surface of the single point bonding tool at an upsetting angle to the lead surface.
これにより、シングルポイントボンディングツールによ
る熱圧着時の変形抵抗が低いリード先端部に対する熱圧
着強度が高められ、変形抵抗が高いリード基部に対する
熱圧着強度が弱められ、リードの塑性変形がリードの長
さ方向に向けて生じる。This increases the thermocompression bonding strength to the lead tip, which has low deformation resistance during thermocompression bonding with a single point bonding tool, and weakens the thermocompression bonding strength to the lead base, which has high deformation resistance, so that the plastic deformation of the lead is reduced by the length of the lead. arise towards the direction.
したがって、従来のように半導体素子には、回転による
せん断場が形成されなくなる。Therefore, a shear field due to rotation is no longer formed in the semiconductor element as in the conventional case.
以下、本発明の実施例を図により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（実施例１）
第１図（ａ）は、本発明の実施例１を示す構成図、第１
図（ｂ）は、第１図（ａ）の１部拡大図である。(Example 1) FIG. 1(a) is a configuration diagram showing Example 1 of the present invention.
FIG. 1(b) is a partially enlarged view of FIG. 1(a).
図において、本発明による半導体装置の製造装置は、シ
ングルポイントボンディングツール１と、ヒンジ機構部
２とを有し、フィルムキャリアテープのリード４又は半
導体素子（以下、ベレットという）の外部引出用電極パ
ッドのいずれか一方に突起型電極〈以下、バンプという
）６を設け、バンプ６とリード４又はペレット５の外部
引出用電極パッドとを突き合せて、その両者を、リード
４に熱圧着力を加えることにより、接合するものである
。In the figure, the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention has a single point bonding tool 1 and a hinge mechanism section 2, and includes lead 4 of a film carrier tape or electrode pad for external extraction of a semiconductor element (hereinafter referred to as a bullet). A protruding electrode (hereinafter referred to as a bump) 6 is provided on either one of the electrodes, the bump 6 is brought into contact with the lead 4 or the electrode pad for external extraction of the pellet 5, and a thermocompression bonding force is applied to the lead 4. By doing so, they are joined.
シングルポイントボンディングツール１は、その下端熱
圧着面１ａでリード４に熱圧着力を加えるものである。The single point bonding tool 1 applies thermocompression bonding force to the lead 4 with its lower end thermocompression bonding surface 1a.
ヒンジ機構部２は、ヒンジ３ａにより枢支されたボンデ
ィングアーム３ｂを有する。The hinge mechanism section 2 has a bonding arm 3b pivotally supported by a hinge 3a.
ボンディングアーム３ｂは、その先端にシングルポイン
トボンディングツール１を下向きに垂架したものであり
、ヒンジ（枢支点）３ａを中心としてアーム長しの長さ
を半径とする円弧を描き、シングルポイントボンディン
グツール１の下端熱圧着面１ａをリード表面に傾斜させ
て据込角θをもってリード４毎に個別にシングルポイン
トボンディングツール１の下端熱圧着面１ａで熱圧着さ
せるものである。The bonding arm 3b has the single point bonding tool 1 suspended vertically at its tip, and draws an arc with a radius equal to the length of the arm around the hinge (pivot point) 3a. The lower end thermocompression bonding surface 1a of the single point bonding tool 1 is inclined to the lead surface, and each lead 4 is individually thermocompressed with the lower end thermocompression bonding surface 1a of the single point bonding tool 1 at an upsetting angle .theta.
シングルポイントボンディングツール１は、その下端熱
圧着面１ａがフィルムキャリアテープのリード４表面に
対して傾斜して据込角θをもつことにより、熱圧着時の
変形抵抗が低いリード先端部に対する熱圧着強度を高め
、変形抵抗が高いリード基部に対する熱圧着強度を弱め
て、リード４の塑性変形をリード４の長さ方向に向けて
生じさせる機能を有している。The single point bonding tool 1 has a lower end thermocompression bonding surface 1a that is inclined with respect to the surface of the lead 4 of the film carrier tape and has an swage angle θ, so that the single point bonding tool 1 can be thermocompression bonded to the lead tip with low deformation resistance during thermocompression bonding. It has the function of increasing the strength, weakening the thermocompression bonding strength to the lead base, which has high deformation resistance, and causing plastic deformation of the lead 4 in the length direction of the lead 4.
第１図（Ｃ）は、ボンデインダステージ７がΔＺだけ下
降させたときに決定される据込角θを求める機梢図であ
る。FIG. 1(C) is a mechanical view for determining the upsetting angle θ determined when the bonder stage 7 is lowered by ΔZ.
ボンデインダステージ７の下降量をΔＺとし、ボンディ
ングアーム３ｂのヒンジ３ａからシングルボイントボン
ディングツール１の支持点までのアーム長をＬとすると
、
据込角θ中ΔＺ／Ｌ となる。If the amount of descent of the bonding stage 7 is ΔZ, and the arm length from the hinge 3a of the bonding arm 3b to the support point of the single-point bonding tool 1 is L, then ΔZ/L in the upsetting angle θ is obtained.
ここで、Ｓは扇形ＯＡＢの弧長ＡＢを示すものであり、
θが比較的小さいときは、Δ２キＳとなる。Here, S indicates the arc length AB of the fan-shaped OAB,
When θ is relatively small, it becomes Δ2kiS.
逆にθを与えることでΔ２を決定してもよい。Conversely, Δ2 may be determined by giving θ.
但し、これは、θが比較的小さい、つまりΔ２＝Ｓ（＝
ＡＢ）のときに限られる。さらに、θが大きくなって、
ΔＺ（Ｘ：Ｓ （＝ＡＢ）のときは、第１図＋ｄ）のよ
うな機構が成り立つので、ステージ７がΔ２下降したと
き据込角θは
θ＝ｓｉｎ−１（θＺ／Ｌ）
として得られ、さらにステージ７の水平方向への補正移
動量Δχも
Ａ２＝Ｌ−Ｚ＝Ｌ−ＪＬ２−ＡＺ２
として一義的に求まる。これも、先に据込角θを与えて
おいて最適な下降量Δ２と水平移動量Δχとを求めても
よい。However, this means that θ is relatively small, that is, Δ2=S(=
AB). Furthermore, as θ increases,
When ΔZ(X:S (=AB), the mechanism shown in Figure 1 +d) is established, so when the stage 7 is lowered by Δ2, the upsetting angle θ can be obtained as θ=sin-1(θZ/L). Furthermore, the corrected movement amount Δχ of the stage 7 in the horizontal direction is also uniquely determined as A2=L−Z=L−JL2−AZ2. Also in this case, the upsetting angle θ may be given in advance, and the optimal descending amount Δ2 and horizontal movement amount Δχ may be determined.
ここで、Δχなる補正量は、ステージ７とΔ２だれ下降
させたことによって生ずるボンディング位置の水平方向
のずれ量を表わしている。Here, the correction amount Δχ represents the amount of horizontal shift of the bonding position caused by lowering the stage 7 and the stage 7 by Δ2.
このようにして、ボンディングアーム３ｂの長さＬとヒ
ンジ３ａが構造的に決まっていれば、ボンディングステ
ージ７を移動させることで必然的にシングルポイントボ
ンディングツール１の圧着面に据込角θが与えられて圧
着を行うことが可能となる。これにより、第４図（ａ）
、 （Ｃ）に示されたような不均一な圧下力分布は、
第５図に示されるような均一な分布に改善されていく、
これは、変形抵抗の低いリード４の先端部をシングルポ
イントボンディングツール１で強く押込み、変形抵抗の
高いリード４の基部は、あまり強く押込まず、リード中
に生ずる塑性変形をリード４の長手方向の基部側方向に
向けて生じさせるためである。In this way, if the length L of the bonding arm 3b and the hinge 3a are structurally determined, moving the bonding stage 7 will inevitably give an upsetting angle θ to the crimping surface of the single point bonding tool 1. This makes it possible to perform crimping. As a result, Fig. 4(a)
, The uneven rolling force distribution as shown in (C) is
The distribution will be improved to a uniform one as shown in Figure 5.
This is done by pressing the tip of the lead 4, which has low deformation resistance, strongly with the single point bonding tool 1, and not pressing the base part of the lead 4, which has high deformation resistance, so strongly, so that the plastic deformation that occurs in the lead is suppressed in the longitudinal direction of the lead 4. This is to cause it to occur toward the base side.
（実施例２）
第２図（ａ） 、 （ｂ）は、本発明の実施例２を示す
構成図である。(Embodiment 2) FIGS. 2(a) and 2(b) are configuration diagrams showing Embodiment 2 of the present invention.
図において、本実施例は、フィルムキャリアテープのリ
ードまたは半導体素子の外部引出用を極パッドのいずれ
か一方に突起型４４極を設け、該突起型電極と、フィル
ムキャリアテープのリード或いは半導体素子外部引出用
電極パッドとを突き合せて、その両者を、フィルムキャ
リアテープのリードに熱圧着力を加えることにより、接
合する半導体装置の製造装置であって、シングルポイン
トボンディングツール１と、傾斜機構部８とを有してい
る。In the figure, in this embodiment, 44 protruding electrodes are provided on either one of the pole pads for leading out the film carrier tape lead or the semiconductor element to the outside, and the protruding electrode and the lead of the film carrier tape or the outside of the semiconductor element are connected to each other. This is a semiconductor device manufacturing apparatus for bonding a lead electrode pad and a lead of a film carrier tape by applying thermocompression bonding force to a lead of a film carrier tape, the device comprising a single point bonding tool 1 and a tilting mechanism section 8. It has
傾斜機構部８は、上下に配設した水平姿勢の少なくとも
２本の平行なボンディングアーム９ａ。The tilting mechanism section 8 includes at least two parallel bonding arms 9a arranged vertically in a horizontal position.
９ｂを有している。9b.
２本のボンディングアーム９ａ、９ｂは、シングルポイ
ントボンディングツール１を上下２箇所でヒンジ３ａ、
３ａにより枢支して平行リンク機構を構成するもので、
その枢支位置を水平方向にずらせてシングルポイントボ
ンディングツール１の下端熱圧着面１ａをフィルムキャ
リアテープのリード表面に傾斜させて据込角をもってリ
ード毎に個別にシングルポイントボンディングツールの
下端熱圧着面で熱圧着させるものである。The two bonding arms 9a and 9b attach the single point bonding tool 1 to the hinges 3a and 9b at two upper and lower locations.
3a to form a parallel link mechanism,
The lower end thermocompression bonding surface 1a of the single point bonding tool 1 is tilted to the lead surface of the film carrier tape by shifting its pivot position in the horizontal direction, and the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool is individually attached to each lead at an upsetting angle. It is bonded under heat and pressure.
シングルポイントボンディングツール１は、その下端熱
圧着面がフィルムキャリアテープのリード表面に対して
傾斜して据込角をもつことにより、熱圧着時の変形抵抗
が低いリードの先端部に対する熱圧着強度を高め、変形
抵抗が高いリードの基部に対する熱圧着強度を弱めて、
リードの塑性変形を該リードの長さ方向に向けて生じさ
せる。The single point bonding tool 1 has a lower end thermocompression bonding surface that is inclined with respect to the lead surface of the film carrier tape and has an upsetting angle, thereby increasing the thermocompression bonding strength to the tip of the lead, which has low deformation resistance during thermocompression bonding. By increasing the thermocompression bond strength to the base of the lead, which has high deformation resistance,
Plastic deformation of the lead is caused in the length direction of the lead.
ボンディングアーム９ａ、９ｂは水平方向に前後に稼動
する。これは最適な据込角θがボンディング中にもリア
ルタイムに対応できるという利点がある。The bonding arms 9a, 9b move horizontally back and forth. This has the advantage that the optimum upsetting angle θ can be determined in real time even during bonding.
以上説明したように本発明は、シングルポイントボンデ
ィングツールの下端熱圧着面をリード表面に対して傾斜
させ据込角をもってシングルポイントボンディングツー
ルの下端熱圧着面でリードを熱圧着するため、熱圧着時
の変形抵抗が低いリード先端部に対する熱圧着強度を高
め、変形抵抗が高いリード基部に対する熱圧着強度を弱
めてリードの塑性変形をリードの長さ方向に向けて生じ
させることができ、従来のように半導体素子に回転によ
るせん断場が形成されることはなく、半導体素子に不均
一な圧下力分布が是正され、バンプはがれや、シリコン
ラック等の不良発生を抑制することができる。As explained above, in the present invention, the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool is inclined with respect to the lead surface and the lead is thermocompression bonded with the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool with an upsetting angle. It is possible to increase the thermocompression bonding strength to the lead tip, which has low deformation resistance, and weaken the thermocompression bonding strength to the lead base, which has high deformation resistance, to cause plastic deformation of the lead in the length direction of the lead. A shear field due to rotation is not formed in the semiconductor element, and uneven rolling force distribution on the semiconductor element is corrected, and defects such as bump peeling and silicon racks can be suppressed.
さらに、２本の平行なボンディングアームとシングルポ
イントボンディングツールとからなる平行リンク機構を
有することよってボンディング動作中でも据込角を変化
させることができるという利点を有する。Further, by having a parallel link mechanism consisting of two parallel bonding arms and a single point bonding tool, there is an advantage that the upsetting angle can be changed even during the bonding operation.
第１図（ａ）は、本発明の実施例１を示す構成図、第１
図（ｂ）は、第１図（ａ）の■部拡大図、第１図（ｃ）
、 （ｄ）は据込角を求める機構図、第２図（ａ）。
（ｂ）は、本発明の実施例２を示す構成図、第３図（ａ
） 、 （ｂ）はスラブ法による圧下力分布を解析する
ための図、第４図（ａ） 、 （Ｃ）はスラブ法による
圧下力分布を示す図、第４図（ｂ）は圧下力分布を力学
的等価状態に示した図、第５図は、本発明の効果を示す
図、第６図は、従来例を示す構成図である。
１・・・シングルポイントボンディングツール２・・・
ヒンジ機構部 ３ａ・・・ヒンジ３ｂ・・・ボンデ
ィングアーム
４・・・フィルムキャリアテープのリード５・・・半導
体素子（ベレット）
６・・・突起型電極（バンブ）
７・・・ボンディングア−ム
θ・・・据込角
（ｂ）
第１図
（Ｃ）
（ｄ）
第１図
（ａ）
第２図
（ＣＬ）
（ｂ）
第３図
（α）
（ｂ＞
第４図
第４図
第５図FIG. 1(a) is a configuration diagram showing Embodiment 1 of the present invention.
Figure (b) is an enlarged view of the ■ part in Figure 1 (a), Figure 1 (c)
, (d) is a mechanism diagram for determining the upsetting angle, and Fig. 2 (a). (b) is a configuration diagram showing Embodiment 2 of the present invention, and FIG.
), (b) are diagrams for analyzing the rolling force distribution by the slab method, Figures 4 (a) and (C) are diagrams showing the rolling force distribution by the slab method, and Figure 4 (b) is the rolling force distribution. FIG. 5 is a diagram showing the effects of the present invention, and FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional example. 1...Single point bonding tool 2...
Hinge mechanism part 3a...Hinge 3b...Bonding arm 4...Lead of film carrier tape 5...Semiconductor element (bellet) 6...Protruding electrode (bump) 7...Bonding arm θ... Upsetting angle (b) Fig. 1 (C) (d) Fig. 1 (a) Fig. 2 (CL) (b) Fig. 3 (α) (b> Fig. 4 Fig. 4 Figure 5
Claims (3)
ドまたは半導体素子の外部引出用電極パッドのいずれか
一方に突起型電極を設け、該突起型電極と、フィルムキ
ャリアテープのリード或いは半導体素子の外部引出用電
極パッドとを突き合せて、その両者を、フィルムキャリ
アテープのリード毎にシングルポイントボンディングツ
ールの熱圧着力を個別に加えることにより、接合する半
導体装置の製造方法であって、 圧着工程は、シングルポイントボンディングツールの下
端熱圧着面をフィルムキャリアテープのリードの表面に
対して傾斜させ、リード表面に対して据込角をもって該
リードをシングルポイントボンディングツールの下端熱
圧着面で熱圧着する工程であり、 圧着工程は、シングルポイントボンディングツールによ
る熱圧着時の変形抵抗が低いリードの先端部に対する熱
圧着強度を高め、変形抵抗が高いリードの基部に対する
熱圧着強度を弱めることにより、リードの塑性変形を該
リードの長さ方向に向けて生じさせるものであることを
特徴とする半導体装置の製造方法。(1) It involves a crimping process, in which a protruding electrode is provided on either the lead of the film carrier tape or the electrode pad for external extraction of the semiconductor element, and the protruding electrode is connected to the lead of the film carrier tape or the outside of the semiconductor element. A method for manufacturing a semiconductor device in which a lead-out electrode pad is butted against each other and the two are bonded by individually applying thermocompression bonding force of a single point bonding tool to each lead of a film carrier tape, the bonding process comprising: , a step of slanting the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool with respect to the surface of the lead of the film carrier tape, and thermocompression bonding the lead with the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool at an upsetting angle to the lead surface. The crimping process uses a single point bonding tool to increase the thermocompression bonding strength to the tip of the lead, which has low deformation resistance, and weakens the thermocompression bonding strength to the base of the lead, which has high deformation resistance, thereby reducing the plasticity of the lead. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that deformation is caused in the length direction of the lead.
機構部とを有し、フィルムキャリアテープのリードまた
は半導体素子の外部引出用電極パッドのいずれか一方に
突起型電極を設け、該突起型電極と、フィルムキャリア
テープのリード或いは半導体素子の外部引出用電極パッ
ドとを突き合せて、その両者を、フィルムキャリアテー
プのリード毎に熱圧着力を個別に加えることにより、接
合する半導体装置の製造装置であつて、 シングルポイントボンディングツールは、その下端熱圧
着面でフィルムキャリアテープのリードに熱圧着力を加
えるものであり、 ヒンジ機構部は、枢支されたボンディングアームを有し
、ボンディングアームは、枢支点からの長さを半径とす
る円弧を描き、該シングルポイントボンディングツール
の下端熱圧着面をフィルムキャリアテープのリード表面
に傾斜させて据込角をもって該リードをシングルポイン
トボンディングツールの下端熱圧着面で熱圧着させるも
のであり、 シングルポイントボンディングツールは、その下端熱圧
着面がフィルムキャリアテープのリード表面に対して傾
斜して据込角をもつことにより、熱圧着時の変形抵抗が
低いリードの先端部に対する熱圧着強度を高め、変形抵
抗が高いリードの基部に対する熱圧着強度を弱めて、リ
ードの塑性変形を該リードの長さ方向に向けて生じさせ
ることを特徴とする半導体装置の製造装置。(2) It has a single point bonding tool and a hinge mechanism, and a protruding electrode is provided on either the lead of the film carrier tape or the electrode pad for external extraction of the semiconductor element, and the protruding electrode and the film carrier An apparatus for manufacturing a semiconductor device that joins the leads of the tape or the electrode pads for external extraction of the semiconductor element by abutting them together and individually applying thermocompression bonding force to each lead of the film carrier tape, The single point bonding tool applies thermocompression bonding force to the lead of the film carrier tape with its lower end thermocompression bonding surface, and the hinge mechanism has a pivotally supported bonding arm, and the bonding arm extends from the pivot point. Draw an arc whose radius is the length, tilt the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool to the lead surface of the film carrier tape, and thermocompress the lead with the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool at an upsetting angle. The single point bonding tool has a lower end thermocompression bonding surface that is inclined with respect to the lead surface of the film carrier tape and has an upsetting angle, so that the deformation resistance during thermocompression bonding is low. A semiconductor device manufacturing apparatus characterized in that the thermocompression bonding strength is increased and the thermocompression bonding strength to the base of the lead, which has high deformation resistance, is weakened to cause plastic deformation of the lead in the length direction of the lead.
構部とを有し、フィルムキャリアテープのリードまたは
半導体素子の外部引出用電極パッドのいずれか一方に突
起型電極を設け、該突起型電極と、フィルムキャリアテ
ープのリード或いは半導体素子の外部引出用電極パッド
とを突き合せて、その両者を、フィルムキャリアテープ
のリード毎に熱圧着力を個別に加えることにより、接合
する半導体装置の製造装置であつて、 シングルポイントボンディングツールは、その下端熱圧
着面でフィルムキャリアテープのリードに熱圧着力を加
えるものであり、 傾斜機構部は、上下に配設した水平姿勢の少なくとも２
本の平行なボンディングアームを有し、２本のボンディ
ングアームは、シングルポイントボンディングツールを
上下２箇所で枢支して平行リンク機構を構成するもので
、その枢支位置を水平方向にずらせてシングルポイント
ボンディングツールの下端熱圧着面をフィルムキャリア
テープのリード表面に傾斜させて据込角をもつて該リー
ドをシングルポイントボンディングツールの下端熱圧着
面で熱圧着させるものであり、 シングルポイントボンディングツールは、その下端熱圧
着面がフィルムキャリアテープのリード表面に対して傾
斜して据込角をもつことにより、熱圧着時の変形抵抗が
低いリードの先端部に対する熱圧着強度を高め、変形抵
抗が高いリードの基部に対する熱圧着強度を弱めて、リ
ードの塑性変形を該リードの長さ方向に向けて生じさせ
ることを特徴とする半導体装置の製造装置。(3) It has a single point bonding tool and a tilting mechanism, and a protruding electrode is provided on either the lead of the film carrier tape or the electrode pad for external extraction of the semiconductor element, and the protruding electrode and the film carrier An apparatus for manufacturing a semiconductor device that joins the leads of the tape or the electrode pads for external extraction of the semiconductor element by abutting them together and individually applying thermocompression bonding force to each lead of the film carrier tape, The single point bonding tool applies thermocompression bonding force to the lead of the film carrier tape with its lower end thermocompression bonding surface, and the tilting mechanism section has at least two horizontal positions arranged above and below.
It has two parallel bonding arms, and the two bonding arms pivot the single-point bonding tool at two places above and below to form a parallel link mechanism. The lower end thermocompression bonding surface of the point bonding tool is inclined to the lead surface of the film carrier tape and the lead is thermocompression bonded with the lower end thermocompression bonding surface of the single point bonding tool with an upsetting angle. The lower end thermocompression bonding surface is inclined with respect to the lead surface of the film carrier tape and has an upsetting angle, thereby increasing the thermocompression bonding strength to the tip of the lead, which has low deformation resistance during thermocompression bonding, and has high deformation resistance. A semiconductor device manufacturing apparatus characterized in that the thermocompression bonding strength to the base of the lead is weakened to cause plastic deformation of the lead in the length direction of the lead.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2281340A JP2513076B2 (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Semiconductor device manufacturing method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2281340A JP2513076B2 (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Semiconductor device manufacturing method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04155935A true JPH04155935A (en) | 1992-05-28 |
| JP2513076B2 JP2513076B2 (en) | 1996-07-03 |
Family
ID=17637745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2281340A Expired - Lifetime JP2513076B2 (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Semiconductor device manufacturing method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513076B2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995003685A1 (en) * | 1993-07-23 | 1995-02-02 | Tessera, Inc. | Semiconductor inner lead bonding tool |
| US5489749A (en) * | 1992-07-24 | 1996-02-06 | Tessera, Inc. | Semiconductor connection components and method with releasable lead support |
| US5868301A (en) * | 1996-04-10 | 1999-02-09 | Tessera, Inc. | Semiconductor inner lead bonding tool |
| US5937276A (en) * | 1996-12-13 | 1999-08-10 | Tessera, Inc. | Bonding lead structure with enhanced encapsulation |
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| US6329607B1 (en) | 1995-09-18 | 2001-12-11 | Tessera, Inc. | Microelectronic lead structures with dielectric layers |
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-
1990
- 1990-10-19 JP JP2281340A patent/JP2513076B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2513076B2 (en) | 1996-07-03 |
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