JPH0451479Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は半導体実装工程の、個別デバイスの
各素子と、外部回路とを接続するボンデイング工
程において、TAB方式によるワイヤレスボンデ
イングを行なう際に使用する半導体接続用サーモ
ードツールに関するものである。

従来の技術 従来、半導体の個別デバイスの各素子と外部回
路とを接続するTAB方式によるボンデイングに
際し、使用されていたサーモードツールは第６図
に示すようにアーム２１の先端部に設けられたツ
ール本体２２と、このツール本体２２に固着さ
れ、発熱用電源２４に接続された凹型の発熱体２
３とから成つているか、或は又図示は省略する
が、上記発熱体２３を所定の間隔で２個並設した
ものより成つている。

考案が解決しようとする課題 従来の技術は上述のとおりであるので、第５図
に示すキヤリヤテープ１０のボンデイング用フイ
ンガー１２ａと半導体の個別デバイスの各素子と
を接続するインナーリードボンデイング工程及
び、インナーリードボンデイング工程後、ボンデ
イング用フインガー１２ｂに外部回路を接続する
アウトボンデイング工程の何れの場合においても
次の問題点を有していた。

(1) １デバイスに付き４回又は２回のボンデイン
グを必要とするので各辺のフインガーに均等な
加圧加熱を行なうことが困難であり、均一な接
着ができない。

(2) キヤリヤテープの各辺ごとのボンデイング用
フインガーの本数や大きさの異なる場合、ボン
デイングに際し、発熱体がフインガーを介して
吸収される熱量は各辺ごとに異なるので、各フ
インガーの加熱温度を均等とするためには発熱
体を流れる電流を各辺ごとに制御しなければな
らず、発熱体が１ケの場合には辺ごとに電源電
圧の調整を、２ケ並設の場合には更に２ケの電
源を設けてそれぞれ調整を行なつていた。

(3) 発熱体２３のフインガーとの接合面の一辺が
通常は約0.6×15.0mmのように小さいので、均
一な研磨には高性能の研磨機を必要とする。

(4) キヤリヤテープの１コマにつきボンデイング
をインナーリードボンデイング及びアウターリ
ードボンデイングごとに４回又は２回行なうた
め、ボンデイングに際し発生するスパツタが製
品に付着して品質を低下する危険が多い。

参考文献…最新ハイブリツドテクノロジー (株)工業調査会編 この考案の目的は上記の問題点を解決するとと
もにインナーリードボンデイング及びアウターリ
ードボンデイング工程を、キヤリヤテープ１コマ
ごとにそれぞれ１回で完了するようにして、ボン
デイング工程の効率化を図ることにある。

課題を解決するための手段 この考案の構成は上記の目的を達成するための
手段としてサーモードソールの本体と、そのツー
ルヘツド部が互に嵌合するようにし、ツールヘツ
ド部を先端部に設けた四角形の枠状の発熱体と、
サーモードツール本体の各電極に接合し、発熱体
と一体化された発熱体電極とにより形成するとと
もに、その枠状の発熱体の各辺の断面積の大きさ
を、ボンデイングに際し、発熱体の各辺がフイン
ガーを介して吸収される熱量に半比例した大きさ
としたものである。

又更にサーモードツール本体を貫通し、上記発
熱体を冷却するための冷却気体の送気孔とボンデ
イングの際に発生するスパツタを吸収し、外部に
排出するための排出孔を設けても良い。

作 用 この考案のサーモードツールを使用し、ボンデ
イングをすると、ツールヘツド部の先端部が四角
形の枠状の発熱体となつているので、キヤリヤテ
ープの１コマ分のフインガと、半導体の個別デバ
イス各素子、又は外部回路端子との接続は一回の
ボンデイングにて完了することが出来るととも
に、発熱体を四角形の枠状とし、各辺の加圧・ヒ
ータ面を同一平面上に設けるようにしたので、す
べてフインガーに均等な圧力が加えられる。

又発熱体の各辺の面積の大きさを、発熱体の各
辺がボンデイング時に吸収される熱量が多い場合
には小さく、少い場合には大きくするように吸収
熱量の大きさの違いに対応した大きさとしたの
で、発熱体電極への供給電源及び電圧を同一とし
ても、何れの辺においても各フインガーへの加熱
量を均一とすることができる。

さらに又、加圧ヒータ面の研磨にさいしても、
四辺の加圧加熱面が同一平面上にあるので、四つ
の面を同時にかつ均一に研磨することができる。

実施例 この考案の実施例を添付図面により説明する
と、その構成は第３図に示すように、筒体５ａ−
１の先端部を十字状に形成し、電源２５の一端に
接続された本体電極５ａ−２と、これを絶縁体７
を介在して内包し、電源２５の他端に接続した本
体電極５ｂとにより成るサーモードツール本体１
と、第２図に示すように、上記本体電極５ａ−
２，５ｂにそれぞれ対応した発熱体電極４ａ，４
ｂの先端部に発熱体電極４ａ，４ｂと一体的に設
けられた四角形の枠状の発熱体３とにより形成さ
れたツールヘツド２とが、第１図に示すように互
に嵌合され、ねじ穴４ａ，４ｂによりねじ止め固
着されて成つている。

上記のような構成としたので、本体電極５ａ−
１，２本体電極５ｂ間に加えられた電源２５はそ
れぞれ発熱体電極４ａ，４ｂを介して発熱体３の
各枠の辺の中央部と、直角の隅の部分に導通さ
れ、発熱体３を８等分して発熱させる。

なお発熱体３及び発熱体電極４ａ，４ｂは何れ
もニクロム合金等の同一抵抗金属材料を使用し一
体化されている。

又発熱体３の各辺の断面積は別に説明する如く
フインガー１２のボンデイング時に発熱体３の各
辺部が吸収される熱量に対応した大きさとなつて
いる。

上記構成のサーモードツールを使用したTAB
方式のインナーリードボンデイング工程について
説明すると、第４ａ図に示すように、ウエハの保
持基板１５上に接着剤１４にて集積回路のチツプ
を多数形成したウエハを接着し、ウエハをチツプ
１個単位にダイスした保持基板１５上のボンデイ
ングしようとするチツプ１３と、第５図に示す如
く形成されたキヤリヤテープ１０及びチツプ用孔
１１と、本考案の発熱体３を有するサーモードツ
ール１８との位置合せ後、サーモードツール１８
を矢印の方向に第４ｂ図に示す位置に降下させ、
発熱体３と、キヤリヤテープ１０インナーリード
ボンデイング用のフインガー１２ａと、チツプ１
３のバンプ１６（各素子の接続用端子部）及びチ
ツプ１３とを重ね合はせてこれらを加圧し、発熱
体３により加熱する。

これにより、フインガー１２ａ、バンプ１６と
が互に溶着するとともにチツプ１３とウエハ保持
基板１５とを接着していた接着剤１４が溶解する
のでサーモードツール１８を元の位置に戻すと第
４ｃ図に示すようにチツプ１３はウエハ保持基板
１５から分離され、キヤリヤテープ１０が上るに
伴つてチツプ１３はキヤリヤテープ１０に接着し
て引き上げられるとともに、キヤリヤテープ１０
は矢印Ａの方向に、ウエハ保持基板１５は矢印Ｂ
の方向に移動し、次のインナーリードボンデイン
グに入る。なお第５図の１２ｂはアウターリード
ボンデイング用フインガー、２０はフイルム樹
脂、２６はフイルムキヤリヤとチツプとの切断線
を示す。

上記の工程が連続して自動的に行なわれる。又
フインガー１２ａの数は第５図においては、各辺
が同じ４本で合計16本となつているが、通常は各
辺の本数が互に相違することが多く、合計本数が
200本以上となることも珍しいことではない。

したがつて発熱体３からフインガー１２ａ、バ
ンプ１６、チツプ１３に吸収される熱量は各発熱
体３の辺ごとについて見ると、それぞれ異つた吸
収熱量となるので、各辺のフインガー１２ａへの
加熱量をすべて均一にするためには、各辺が吸収
れる熱量に対応して、各辺の発熱量を調整するこ
とが必要である。

本考案で発熱体３の各辺の断面積の大きさを各
辺部がフインガーのボンデイング時に発熱体より
吸収される熱量に対応し、吸収される熱量が多い
ときには断面積を小さく、吸収される熱量が少い
ときに大きく反比例するようにしたのはこの理由
からである。

又ボンデイングに際しては、インナーリードボ
ンデイング、アウターリードボンデイング何れの
場合でもサーモードツールの四辺の加圧・加熱面
が同一平面上に形成されたので、１チツプに付一
回のボンデイングで完了するほか、均等な加圧及
び同一電源電圧による均一な加熱ができ、更に
又、加圧・加熱面の清掃も容易となる。又、第３
図に示す如く、本体電極５ａの中心部を貫通し、
発熱体３を冷却するための冷却気体の送気孔８
と、ボンデイングの際に発生するスパツタを吸収
し、外部に排出するための排出孔９を有する同心
上の二重パイプ孔を設けることによつて、スパツ
タが製品に付着するのを防止するとともに発熱体
の加圧・加熱面の研磨・清掃を容易にすることも
出来る。

更に又、発熱体の加圧・加熱面にダイヤモンド
パウダー、サフアイヤー等を蒸着することによ
り、スパツタの付着を防止し、加圧・加熱面の研
磨・清掃を不要として発熱体の寿命を永くするこ
ともできる。

考案の効果 本考案は上述のように、サーモードツールの本
体とこれに嵌合するツールヘツド部より成る
TAB用サーモードのツールヘツド部を、その先
端部に設けた四辺形の枠状の発熱体と、サーモー
ドツール本体の各電極に接合し、上記発熱体と一
体化された発熱体電極により形成したので、
TAB方式のボンデイングがインナーリードボン
デイング及びアウターリードボンデイングの何れ
の場合でもキヤリヤテープ１コマごと、即ち１チ
ツプごと一工程で完了できるとともに、発熱体の
各辺の断面積を各辺部がボンデイングするフイン
ガーの本数の違いによつて発熱体より吸収する熱
量に反比例した大きさとしたので、発熱体の電源
を一つにして各フインガーへの均一な加熱及び作
業の効率化、機器の小型化が図れるほか、本体電
極を貫通して冷却用気体の吹き付孔及びスパツタ
の排出口を設けることによりンパツタの発生製品
への付着を防止するとともに、発熱体の加圧・加
熱面の研磨・清掃を容易にすることも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の斜視図、第２図は第１図のツ
ールヘツド部の斜視図、第３図は第１図のサーモ
ードツール本体部の斜視図、第４図は第１図を使
用したインナーボンテイング工程の概要図、第５
図はキヤリヤテープ２コマ分の平面図、第６図は
従来のサーモードツールの斜視図である。 １……サーモードツール本体、２……ツールヘ
ツド、３……発熱体、４ａ，ｂ……発熱体電極、
５ａ−１，２……本体電極、８……吹き付け孔、
９……吸い込み孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ サーモードツール本体とこれに嵌合するツー
   ルヘツドとより成る半導体接続サーモードツー
   ルにおいて該ツールヘツドが、その先端部に設
   けた四角形の枠状の発熱体と、サーモードツー
   ル本体の各電極に接合し、該発熱体と一体化さ
   れた発熱体電極とより成るとともに、その発熱
   体の断面積を各辺ごとにボンデイング時に吸収
   される熱量にほぼ半比例した大きさとしたこと
   を特徴とする半導体接続用サーモードツール。 ２ サーモードツール本体を貫通し、上記発熱体
   を冷却するための冷却用気体の吹き付け孔と、
   発生するスパツタを吸収し、外部に排出する吸
   込み孔とを設けたことを特徴とする請求項１記
   載の半導体接続用サーモードツール。