JPH04343239A - ボンディングツール - Google Patents

ボンディングツール

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JPH04343239A
JPH04343239A JP11477891A JP11477891A JPH04343239A JP H04343239 A JPH04343239 A JP H04343239A JP 11477891 A JP11477891 A JP 11477891A JP 11477891 A JP11477891 A JP 11477891A JP H04343239 A JPH04343239 A JP H04343239A
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bonding
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秀彦 吉良
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    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表面実装部品の実装に
使用するボンディングツールに関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板に実装される部品密度を
上げるために部品リードのピッチがますます小さくなる
一方、リードを形成しないでベアチップ部品の下面に形
成されたパッドを利用して該ベアチップ部品を直接プリ
ント配線板に実装する技術が一部実用化されている。
【0003】具体的には例えばベアチップ部品に形成さ
れたパッドにはんだバンプを形成しプリント配線板上の
配線パッドとの間ではんだ付けをする方法、テープ上に
形成された配線パターンに上記ベアチップ部品のパッド
上に形成した金バンプを加熱圧着したいわゆるTAB(
Tape Automated Bonding)を形
成し、上記テープ上の配線パターンをプリント配線板の
配線パッドに接続する方法、あるいはベアチップ部品を
プリント配線板上にダイボンディングし該ベアチップ部
品のパッドとプリント配線板上の配線パッドをワイヤー
ボンディングする方法等がある。しかしながら、上記い
ずれの方法においてもますますパッドピッチが小さくな
り、小型化されるベアチップ部品をプリント配線板に正
確に実装するには不充分となりつつある。例えば、はん
だ付けによる方法は、はんだバンプを形成する際ベアチ
ップのAlパッドに特別な処理が必要になり、また、は
んだ付け時の熱応力でベアチップ部品あるいはプリント
配線板にクラックが発生し易くなる。またTAB方式で
はテープ上の配線及び、該配線とプリント配線板とのは
んだ付け部に面積を要し、更に、ワイヤーボンディング
方式ではワイヤーのプリント配線板上での実装面積が大
きくなり、ベアチップ部品を直接プリント配線板に実装
する意図、すなわち部品密度をあげる目的を有効に達成
できない。
【0004】そこで、ベアチップ部品を接着剤を用いて
プリント配線板上に実装する方法が試みられている。即
ち、図3に示すように、(a)基板1の表面に接着剤2
を付着させ(接着剤塗布工程)、(b)ボンディングツ
ール14の部品吸着面5に電子部品3を吸着して支持し
、基板1のパッド8にバンプ9が対向する位置に電子部
品3を位置させ(部品位置決め工程)、(c)電子部品
3を基板1に例えば5〜10kg/cm2の圧力で圧着
するとともに加熱し(加熱加圧工程)、この後、(d)
電子部品3の吸着を解除してからボンディングツール1
4を電子部品3及び基板1から離隔させる(ツール復帰
工程)、という手順で電子部品を実装する方法を開発し
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ボンデ
ィングツール14の部品吸着面5は一般にモリブデン(
Mo)あるいはインコネル等で作られているので、接着
剤2との接着性がかなり高い。このため、この新規な表
面実装技術を実施する上で、図3(c)に示す加熱加圧
工程で接着剤2が電子部品3とボンディングツール14
の部品吸着面5との間に侵入して両者を接着し、図3(
d)に示すツール復帰工程において電子部品3の一部分
が部品吸着面5に付着して引きちぎられ、電子部品3が
破壊されるという問題が生じることが分かった。
【0006】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、ボンディングツールへの接着による電子部品
の破壊を確実に防止できるようにしたボンディングツー
ルを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば図2に
示すように、基板1に接着剤2で固定される電子部品3
を吸着する部品吸着面5を備えるボンディングツールに
おいて、上記の目的を達成するため、次のような手段を
講じている。即ち、図1及び図2に示すように、上記部
品吸着面5が電子部品3よりも接着剤2に対する接着性
が低いコーティング層7でコーティングされていること
を特徴としている。
【0008】
【作用】本発明においては、上記部品吸着面5が、電子
部品3よりも接着剤2に対する接着性が低いコーティン
グ層7でコーティングされているので、加熱加圧工程で
接着剤2が電子部品3とボンディングツール4の部品吸
着面5との間に侵入して両者を接着しても、ツール復帰
工程においてボンディングツール4が電子部品3及び基
板1から引き離される時に、電子部品3とボンディング
ツール4の部品吸着面5とを接着している接着剤2がボ
ンディングツール4の部品吸着面5から剥離される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1には本発明の一実施例に係るボンディングツー
ル4のボンディングチップのみをボンディングツール4
として示している。このボンディングツール4は、実際
には、図2に示す電子部品3をボンディングチップの部
品吸着面5に吸着する真空吸着機構、ボンディングチッ
プを部品フィーダの部品取出位置と基板1上の部品実装
位置との間で移動させる部品移載機構、ボンディングチ
ップを加熱する加熱機構等を備えているが、これらの機
構は本発明に直接関係ないので、それらの詳細な説明は
省略する。
【0010】このボンディングツール(ボンディングチ
ップ)4は、従来と同様にモリブデン(Mo)あるいは
インコネルで作られているが、図上、下側に形成された
部品吸着面5が後述する接着剤2(図2に示す)に対す
る接着性が電子部品3よりも低いコーティング層7でコ
ーティングされる点で従来のボンディングツール4と異
なる。
【0011】なお、上記接着剤2は、一般に熱硬化性接
着剤として使用されているものであれば特に限定されず
、例えばエポキシ樹脂系の接着剤が使用される。上記コ
ーティング層7の成分は、接着剤2の成分に対応して適
宜選定すれば良く、ここでは、ポリ四フッ化エチレン(
いわゆる、テフロン)を含有させている。
【0012】このコーティング層7を形成する方法とし
ては、スプレーイング、塗布、浸漬等の塗装方法を採用
することも可能であるが、これらの塗装方法によれば、
膜厚が薄く、しかも、表面の平面度が高いコーティング
層7を形成することが困難であり、また、表面の平面度
が一定以上になるようにポリ四フッ化エチレンを部品吸
着面5に直接分厚く付着させると、熱伝導度が低下して
接着剤2の硬化時間が長くなる上、コーティング層7の
硬度が低いため加圧によってコーティング層7が破損す
るおそれがあるので好ましくない。
【0013】そこで、部品吸着面5に無電解メッキ用の
電極となる金属層6を形成し、ポリ四フッ化エチレンに
金属微粉末を分散させ、ポリ四フッ化エチレンを付着さ
せた金属微粉末を無電解メッキで金属層6に付着させる
ことにより、膜厚を例えば3μm程度の薄くて、しかも
、硬度の高いコーティング層7を形成することに成功し
た。
【0014】コーティング層7に含まれる金属微粉末と
しては、鉄、銅、ニッケル等の種々の金属を使用するこ
とが可能であるが、この実施例では、酸化による変質な
いし錆が発生し難く、しかも、硬度を高める上で有利に
なるニッケルを使用した。このコーティング層7の組成
は、特に限定されず、例えばこの実施例ではニッケル微
粉末82重量%、ポリ四フッ化エチレン8重量%、ポリ
アミン10重量%としている。
【0015】なお、無電解メッキをした後にこのコーテ
ィング層7を所定の温度で焼成してポリ四フッ化エチレ
ンを硬化させている。上記金属層6は、コーティング層
7に含ませた金属微粉末に対応してニッケルで形成して
いる。この金属層6を形成する方法としては、スパッタ
リング、蒸着、イオンプレーティング等の薄膜形成法、
電解メッキ、無電解メッキ等の種々の方法を採用するこ
とが可能である。また、このニッケルによる金属層6の
膜厚は、特に限定されないが、ここでは0.3μm程度
にしている。
【0016】次に、このボンディングツール4を用いる
表面実装技術について説明する。図2(a)に示すよう
に、パッド8を形成した基板1に例えばエポキシ樹脂か
らなる接着剤2を印刷しておき、図2(b)に示すよう
に、ボンディングツール4の部品吸着面5に電子部品3
を真空吸着して支持し、基板1のパッド8にバンプ9が
対向する位置に電子部品3を位置させ(部品位置決め工
程)、図2(c)に示すように、電子部品3を基板1に
圧力5〜10kg/cm2で圧着するとともに100℃
〜200℃に加熱する。(加熱加圧工程)。これにより
、1分程度で接着剤2は硬化し、電子部品3が基板1に
固定される。この後、図2(d)に示すように、電子部
品3の吸着を解除してからボンディングツール4を電子
部品3及び基板1から離隔させる(ツール復帰工程)。
【0017】加熱加圧工程において接着剤2がボンディ
ングツール4と電子部品3との間に侵入した場合、ツー
ル復帰工程では、ボンディングツール4の接着剤2に対
する接着性が電子部品3の接着剤2に対する接着性より
も低いので、接着剤2とボンディングツール4との接着
が最初に破られ、電子部品3が接着剤2を介してボンデ
ィングツール4に同行することが防止される。その結果
、上記コーティング層7を有しない従来のボンディング
ツールを使用した場合には部品破壊の発生率が50%程
度であったのに対して、この実施例に係るボンディング
ツール4を使用した場合には、部品破壊の発生率を0%
にすることができ、電子部品3の破壊が確実に防止され
た。
【0018】
【発明の効果】以上のように、本発明のボンディングツ
ールによれば、部品吸着面が電子部品よりも接着剤に対
する接着性が低いコーティング層でコーティングされて
いるので、電子部品及び基板からボンディングツールを
引き離す時に、電子部品とボンディングツールとの間に
侵入した接着剤がボンディングツールから容易に分離さ
れ、ボンディングツールを該電子部品から離隔させる際
に、電子部品が接着剤を介してボンディングツールに接
着されて引きちぎられることを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るボンディングツールの
構成図である。
【図2】本発明の一実施例による表面実装の手順を示す
フロー図である。
【図3】従来例の表面実装の手順を示すフロー図である
【符号の説明】
1  基板 2  接着剤 3  電子部品 5  部品吸着面 6  金属層 7  コーティング層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  基板(1) に接着剤(2) で固定
    される電子部品(3) を吸着する部品吸着面(5) 
    を備えるボンディングツールにおいて、上記部品吸着面
    (5) が電子部品(3) よりも接着剤(2) に対
    する接着性が低いコーティング層(7) でコーティン
    グされていることを特徴とするボンディングツール。
  2. 【請求項2】  上記コーティング層(7) がポリ四
    フッ化エチレンを含有する請求項1に記載のボンディン
    グツール。
  3. 【請求項3】  部品吸着面(5) が金属層(6) 
    を介して金属微粉末とポリ四フッ化エチレンとを含むコ
    ーティング層(7) でコーティングされている請求項
    1または2に記載のボンディングツール。
  4. 【請求項4】  上記金属層(6) がニッケルで構成
    され、金属微粉末がニッケル微粉末で構成された請求項
    3に記載のボンディングツール。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09115969A (ja) * 1995-10-16 1997-05-02 Nec Corp ボンディングツール
JP2006310880A (ja) * 1998-07-01 2006-11-09 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
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