JPH0521526A - Ｔａｂインナーリードの接合装置 - Google Patents
Ｔａｂインナーリードの接合装置Info
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- JPH0521526A JPH0521526A JP3168542A JP16854291A JPH0521526A JP H0521526 A JPH0521526 A JP H0521526A JP 3168542 A JP3168542 A JP 3168542A JP 16854291 A JP16854291 A JP 16854291A JP H0521526 A JPH0521526 A JP H0521526A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体素子の電極とＴＡＢテープのインナー
リードの安定した接合が可能なＴＡＢインナーリードの
接合装置を提供する。 【構成】 半導体素子１２のＡｌ電極１４とＴＡＢテー
プのインナーリード１３を逐次接合方式により接続する
際、半導体素子１２を加熱するステージ１１ａを熱拡散
率および熱伝導率が鉄系材料よりも大きな耐熱Ｃｕ合金
により構成し、しかも接合時にＴＡＢテープを固定する
クランパ１６に断熱層２０としてフッ素樹脂を設ける。
接合点からインナーリードを通じ熱伝導によりクランパ
側に熱が流出しても、接合点の温度を一定に保つことが
でき、安定した接合を実現できる。
リードの安定した接合が可能なＴＡＢインナーリードの
接合装置を提供する。 【構成】 半導体素子１２のＡｌ電極１４とＴＡＢテー
プのインナーリード１３を逐次接合方式により接続する
際、半導体素子１２を加熱するステージ１１ａを熱拡散
率および熱伝導率が鉄系材料よりも大きな耐熱Ｃｕ合金
により構成し、しかも接合時にＴＡＢテープを固定する
クランパ１６に断熱層２０としてフッ素樹脂を設ける。
接合点からインナーリードを通じ熱伝導によりクランパ
側に熱が流出しても、接合点の温度を一定に保つことが
でき、安定した接合を実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子等の実装に
用いられるＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）用テープキャリアのインナーリードと半
導体素子の電極を逐次接合方式により接合する装置に関
する。
用いられるＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）用テープキャリアのインナーリードと半
導体素子の電極を逐次接合方式により接合する装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＴＡＢインナーリードの接合装
置における加熱ステージは、ステンレス等の鉄系材料に
より構成されていた。また、接合時にＴＡＢテープを固
定するクランパは、中心付近にデバイスホールが形成さ
れた平板状の２枚の押さえ板から構成され、一般にクラ
ンパは、加熱ステージと同様にステンレス等の鉄系材料
により構成されていた。
置における加熱ステージは、ステンレス等の鉄系材料に
より構成されていた。また、接合時にＴＡＢテープを固
定するクランパは、中心付近にデバイスホールが形成さ
れた平板状の２枚の押さえ板から構成され、一般にクラ
ンパは、加熱ステージと同様にステンレス等の鉄系材料
により構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１に示すように、イ
ンナーリード１３を半導体素子１２の電極１４に接続す
ると、熱伝導によりインナーリード１３を通じてクラン
パ１６側に熱が流出する。クランパ１６側に流出する熱
量は、半導体素子１２の電極１４に接続されたインナー
リード１３の本数に比例して増加し、これに伴い電極１
４の温度は除々に低下する。このため、接合面の温度を
一定に保つように、加熱ステージ１１ｂに組み込んだ温
度センサ１９とヒータ１８により、接合時の電極１４の
温度が常に一定となるように温度制御が行われる。
ンナーリード１３を半導体素子１２の電極１４に接続す
ると、熱伝導によりインナーリード１３を通じてクラン
パ１６側に熱が流出する。クランパ１６側に流出する熱
量は、半導体素子１２の電極１４に接続されたインナー
リード１３の本数に比例して増加し、これに伴い電極１
４の温度は除々に低下する。このため、接合面の温度を
一定に保つように、加熱ステージ１１ｂに組み込んだ温
度センサ１９とヒータ１８により、接合時の電極１４の
温度が常に一定となるように温度制御が行われる。
【０００４】ここでインナーリード１３は、熱拡散率が
極めて大きなＣｕあるいはＣｕ合金（表面はＡｕメッキ
等）より構成されており、電極１４からクランパ１６に
流出する熱の応答性は極めて良い。一方、加熱ステージ
１１ｂは熱拡散率が小さな鉄系材料により構成されてい
るため、ヒータ１８から電極１４に流入する熱の応答性
は極めて悪い。このため、従来の鉄系材料を加熱ステー
ジ材料として用いた場合には、インナーリードを通じて
クランパ側に単位時間内に流出する熱量が、ヒータから
電極に単位時間内に流入する熱量よりも大きくなり、電
極に接続されたインナーリードの本数の増加に伴い、電
極面の温度が徐々に低下するという問題があった。
極めて大きなＣｕあるいはＣｕ合金（表面はＡｕメッキ
等）より構成されており、電極１４からクランパ１６に
流出する熱の応答性は極めて良い。一方、加熱ステージ
１１ｂは熱拡散率が小さな鉄系材料により構成されてい
るため、ヒータ１８から電極１４に流入する熱の応答性
は極めて悪い。このため、従来の鉄系材料を加熱ステー
ジ材料として用いた場合には、インナーリードを通じて
クランパ側に単位時間内に流出する熱量が、ヒータから
電極に単位時間内に流入する熱量よりも大きくなり、電
極に接続されたインナーリードの本数の増加に伴い、電
極面の温度が徐々に低下するという問題があった。
【０００５】また、鉄系材料のように熱伝導率が小さな
材料を加熱ステージ材料として用いると、加熱ステージ
１１ｂ内に大きな温度勾配が生じ、加熱ステージ１１ｂ
の内部に設置された温度センサ１９近傍の温度に比べ、
接合面であるＡｌ電極１４表層の温度は著しく低下す
る。電極１４上の温度制御は、温度センサ１９位置にお
ける温度を基準に行うため、温度勾配が大きくなる程、
電極面１４における温度は所望とする設定温度よりも低
くなるという問題があった。
材料を加熱ステージ材料として用いると、加熱ステージ
１１ｂ内に大きな温度勾配が生じ、加熱ステージ１１ｂ
の内部に設置された温度センサ１９近傍の温度に比べ、
接合面であるＡｌ電極１４表層の温度は著しく低下す
る。電極１４上の温度制御は、温度センサ１９位置にお
ける温度を基準に行うため、温度勾配が大きくなる程、
電極面１４における温度は所望とする設定温度よりも低
くなるという問題があった。
【０００６】以上のように、従来のＴＡＢインナーリー
ドの接合装置では、接合面を所望の温度に一定に保つこ
とが困難であり、安定した接合を実現できなかった。
ドの接合装置では、接合面を所望の温度に一定に保つこ
とが困難であり、安定した接合を実現できなかった。
【０００７】本発明の目的はこのような従来の問題を解
決し、接合時の接合面の温度を一定に保ち、安定した接
合を実現するＴＡＢインナーリードの接合装置を提供す
ることにある。
決し、接合時の接合面の温度を一定に保ち、安定した接
合を実現するＴＡＢインナーリードの接合装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱ステージ
上に素子が固定され、クランパで挟まれたＴＡＢテープ
のインナーリードをボンディングツールにより素子上の
電極に逐次接合していく装置において、加熱ステージを
鉄系材料よりも熱拡散率および熱伝導率が大きな材料に
より構成するか、あるいはクランパと前記ＴＡＢテープ
との間に断熱層を設けるか、あるいは両方の手段を同時
に備えることにより構成される。
上に素子が固定され、クランパで挟まれたＴＡＢテープ
のインナーリードをボンディングツールにより素子上の
電極に逐次接合していく装置において、加熱ステージを
鉄系材料よりも熱拡散率および熱伝導率が大きな材料に
より構成するか、あるいはクランパと前記ＴＡＢテープ
との間に断熱層を設けるか、あるいは両方の手段を同時
に備えることにより構成される。
【０００９】
【作用】接合面の温度を一定に保つためには、熱伝導に
よりインナーリードを通じてクランパ側に単位時間内に
流出する熱量と、ヒータから接合面に単位時間内に流入
する熱量が等しくなるように温度制御を行う必要があ
る。前述したように、従来のＴＡＢインナーリードの接
合装置では、電極からクランパ側に単位時間内に流れる
熱量が、ヒータから電極に単位時間内に流入する熱量に
比べ大きいため、接合面の温度低下が生じていた。
よりインナーリードを通じてクランパ側に単位時間内に
流出する熱量と、ヒータから接合面に単位時間内に流入
する熱量が等しくなるように温度制御を行う必要があ
る。前述したように、従来のＴＡＢインナーリードの接
合装置では、電極からクランパ側に単位時間内に流れる
熱量が、ヒータから電極に単位時間内に流入する熱量に
比べ大きいため、接合面の温度低下が生じていた。
【００１０】電極面の温度低下を防止するためには、ヒ
ータから単位時間内に電極に流入する熱量を増加する
か、電極からクランパ側へ単位時間内に流出する熱量を
減少する必要がある。すなわち、加熱ステージ内の熱拡
散率を大きくするか、あるいはクランパ側に断熱層を設
けることにより、電極面の温度低下を防止することが可
能となる。
ータから単位時間内に電極に流入する熱量を増加する
か、電極からクランパ側へ単位時間内に流出する熱量を
減少する必要がある。すなわち、加熱ステージ内の熱拡
散率を大きくするか、あるいはクランパ側に断熱層を設
けることにより、電極面の温度低下を防止することが可
能となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１に、本発明の第一の実施例で用い
たＴＡＢインナーリード接合装置の概略図を、図２に、
本発明の第二の実施例で用いたクランパの側面図を、図
３に、本発明の第三の実施例で用いたＴＡＢインナーリ
ード接合装置の概略図を示す。
詳細に説明する。図１に、本発明の第一の実施例で用い
たＴＡＢインナーリード接合装置の概略図を、図２に、
本発明の第二の実施例で用いたクランパの側面図を、図
３に、本発明の第三の実施例で用いたＴＡＢインナーリ
ード接合装置の概略図を示す。
【００１２】まず、第一の実施例について説明する。図
１に示すように、耐熱Ｃｕ合金を用いて作成した加熱ス
テージ１１ａに半導体素子１２を固定した。まず、イン
ナーリード１３を接合する前のＡｌ電極面１４近傍の温
度を測定した。測定点は、最終接続点となるＡｌ電極１
４とした。その結果、インナーリード１３を接続する前
のＡｌ電極１４近傍の温度は２９０℃であった。
１に示すように、耐熱Ｃｕ合金を用いて作成した加熱ス
テージ１１ａに半導体素子１２を固定した。まず、イン
ナーリード１３を接合する前のＡｌ電極面１４近傍の温
度を測定した。測定点は、最終接続点となるＡｌ電極１
４とした。その結果、インナーリード１３を接続する前
のＡｌ電極１４近傍の温度は２９０℃であった。
【００１３】次いで、ボンディングツール１５により、
インナーリード１３と半導体素子１２のＡｌ電極１４を
１点ずつ熱圧着接合を行いながら、最終接続点となるＡ
ｌ電極１４近傍の温度変化を測定した。その結果、Ａｌ
電極１４に接続されたインナーリード１３の本数が増加
してもＡｌ電極１４近傍の温度はほとんど変化せず、全
インナーリード１３を接合した後のＡｌ電極１４近傍の
温度は２８０℃と、温度低下がほとんど生じないことを
確認した。また、接合強度も最初の接続点と最後の接続
点とで同等であり、しかも全接続点のプル強度は４５±
５ｇｆ／リードであり、安定した接合が可能なことを確
認した。なお、加熱ステージ１１ａに用いた耐熱銅合金
の熱拡散率は、約１．１×１０- 1 ｍ2 ／ｓであり、熱
伝導率は約３８０Ｗ／ｍ℃である。
インナーリード１３と半導体素子１２のＡｌ電極１４を
１点ずつ熱圧着接合を行いながら、最終接続点となるＡ
ｌ電極１４近傍の温度変化を測定した。その結果、Ａｌ
電極１４に接続されたインナーリード１３の本数が増加
してもＡｌ電極１４近傍の温度はほとんど変化せず、全
インナーリード１３を接合した後のＡｌ電極１４近傍の
温度は２８０℃と、温度低下がほとんど生じないことを
確認した。また、接合強度も最初の接続点と最後の接続
点とで同等であり、しかも全接続点のプル強度は４５±
５ｇｆ／リードであり、安定した接合が可能なことを確
認した。なお、加熱ステージ１１ａに用いた耐熱銅合金
の熱拡散率は、約１．１×１０- 1 ｍ2 ／ｓであり、熱
伝導率は約３８０Ｗ／ｍ℃である。
【００１４】ここで比較のため、加熱ステージがステン
レス鋼である従来のＴＡＢインナーリードの接合装置を
用いて同様の実験を行った。その結果、インナーリード
１３を接続する前のＡｌ電極１４近傍の温度は２９０℃
であったが、全インナーリード１３接合後には２００℃
にまで低下した。また接合強度も、最初の接続点では４
５ｇｆ／リードであったものが、最後の接続点では２５
ｇｆ／リードにまで低下した。なお、加熱ステージ１１
ｂに用いたステンレス鋼の熱拡散率は約４．２×１０
- 3 ｍ2 ／ｓであり、熱伝導率は約１５Ｗ／ｍ℃であ
る。
レス鋼である従来のＴＡＢインナーリードの接合装置を
用いて同様の実験を行った。その結果、インナーリード
１３を接続する前のＡｌ電極１４近傍の温度は２９０℃
であったが、全インナーリード１３接合後には２００℃
にまで低下した。また接合強度も、最初の接続点では４
５ｇｆ／リードであったものが、最後の接続点では２５
ｇｆ／リードにまで低下した。なお、加熱ステージ１１
ｂに用いたステンレス鋼の熱拡散率は約４．２×１０
- 3 ｍ2 ／ｓであり、熱伝導率は約１５Ｗ／ｍ℃であ
る。
【００１５】次に第二の実施例について説明する。第二
の実施例では、加熱ステージ１１ｂは従来装置と同様に
ステンレス鋼とし、図２に示すようにクランパ１６に断
熱層２０を設けた。断熱層２０はＴＡＢテープと接触す
る面に設けられており、本実施例では厚さ０．５ｍｍの
フッ素樹脂を断熱層２０として用いた。、ここでフッ素
樹脂の熱拡散率は、約、１．１×１０- 4 ｍ2 ／ｓであ
り、熱伝導率は約０．２５Ｗ／ｍ℃である。なお、図２
におけるポリイミド層１７は、ＴＡＢテープのサポート
リングを示す。
の実施例では、加熱ステージ１１ｂは従来装置と同様に
ステンレス鋼とし、図２に示すようにクランパ１６に断
熱層２０を設けた。断熱層２０はＴＡＢテープと接触す
る面に設けられており、本実施例では厚さ０．５ｍｍの
フッ素樹脂を断熱層２０として用いた。、ここでフッ素
樹脂の熱拡散率は、約、１．１×１０- 4 ｍ2 ／ｓであ
り、熱伝導率は約０．２５Ｗ／ｍ℃である。なお、図２
におけるポリイミド層１７は、ＴＡＢテープのサポート
リングを示す。
【００１６】第一の実施例と同様にして、インナーリー
ド１３とＡｌ電極１４の接続実験を行い、インナーリー
ド接続前後のＡｌ電極１４近傍の温度測定を行った。そ
の結果、インナーリード１３を接続する前のＡｌ電極１
４近傍の温度は２９０℃であり、全インナーリード１３
を接合後のＡｌ電極１４近傍の温度は２３０℃であっ
た。インナーリード１３の接続後にはＡｌ電極１４に若
干の温度低下が生じたが、従来の接合装置を用いた場合
に比べると温度の低下量は減少しており、クランパ１６
に設けた断熱層２０の効果を確認した。接合強度は、最
初の接続点で４５ｇｆ／リードであり、最後の接続点で
は３５ｇｆ／リードであった。接合強度の低下量は、従
来の接合装置を用いた場合に比べ減少しており、断熱層
２０をクランパ１６に設けることで接合の安定性が向上
することを確認した。
ド１３とＡｌ電極１４の接続実験を行い、インナーリー
ド接続前後のＡｌ電極１４近傍の温度測定を行った。そ
の結果、インナーリード１３を接続する前のＡｌ電極１
４近傍の温度は２９０℃であり、全インナーリード１３
を接合後のＡｌ電極１４近傍の温度は２３０℃であっ
た。インナーリード１３の接続後にはＡｌ電極１４に若
干の温度低下が生じたが、従来の接合装置を用いた場合
に比べると温度の低下量は減少しており、クランパ１６
に設けた断熱層２０の効果を確認した。接合強度は、最
初の接続点で４５ｇｆ／リードであり、最後の接続点で
は３５ｇｆ／リードであった。接合強度の低下量は、従
来の接合装置を用いた場合に比べ減少しており、断熱層
２０をクランパ１６に設けることで接合の安定性が向上
することを確認した。
【００１７】さらに第三の実施例として、図３に示すよ
うに加熱ステージ１１ａを耐熱Ｃｕ合金により作成し、
かつクランパ１６に断熱層２０を設けた接合装置を用い
て、第一の実施例と同様の接合実験を行った。その結
果、インナーリード１３の接合前後でＡｌ電極１４近傍
の温度を一定温度２９０℃に保つことが可能となった。
全接続点のプル強度は４５ｇｆ／リードであり、安定し
た接合が可能なことを確認した。
うに加熱ステージ１１ａを耐熱Ｃｕ合金により作成し、
かつクランパ１６に断熱層２０を設けた接合装置を用い
て、第一の実施例と同様の接合実験を行った。その結
果、インナーリード１３の接合前後でＡｌ電極１４近傍
の温度を一定温度２９０℃に保つことが可能となった。
全接続点のプル強度は４５ｇｆ／リードであり、安定し
た接合が可能なことを確認した。
【００１８】なお、本発明の実施例では、加熱ステージ
として耐熱Ｃｕ合金を用いたが、ＡｌおよびＡｌ合金、
ＡｇおよびＡｇ合金、ＭｇおよびＭｇ合金、等の鉄系材
料に比べ熱拡散率および熱伝導率が大きな材料を用いた
場合にも、上記実施例と同様の効果が得られることを確
認した。ここで、Ｃｕおよび耐熱Ｃｕ合金以外の一般の
Ｃｕ合金は半軟化温度が２００℃近傍であり、接合温度
が２００℃を越える場合には用いることができないが、
Ａｕ−Ａｕ接合のように２００℃以下の温度で接合を行
う場合には、本発明の実施例と同様の効果が得られるこ
とを確認した。
として耐熱Ｃｕ合金を用いたが、ＡｌおよびＡｌ合金、
ＡｇおよびＡｇ合金、ＭｇおよびＭｇ合金、等の鉄系材
料に比べ熱拡散率および熱伝導率が大きな材料を用いた
場合にも、上記実施例と同様の効果が得られることを確
認した。ここで、Ｃｕおよび耐熱Ｃｕ合金以外の一般の
Ｃｕ合金は半軟化温度が２００℃近傍であり、接合温度
が２００℃を越える場合には用いることができないが、
Ａｕ−Ａｕ接合のように２００℃以下の温度で接合を行
う場合には、本発明の実施例と同様の効果が得られるこ
とを確認した。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＴＡＢイ
ンナーリードの接合装置によれば、接合面の温度を一定
に保つことができ、安定した接合を実現できる効果があ
る。
ンナーリードの接合装置によれば、接合面の温度を一定
に保つことができ、安定した接合を実現できる効果があ
る。
【図１】本発明のＴＡＢインナーリードの接合装置を示
す概略図である。
す概略図である。
【図２】本発明のＴＡＢインナーリードの接合装置にお
いて、テープを固定するクランパを示す側面図である。
いて、テープを固定するクランパを示す側面図である。
【図３】本発明の一実施例で用いた、ＴＡＢインナーリ
ードの接合装置を示す概略図である。
ードの接合装置を示す概略図である。
１１ａ Ｃｕ合金製加熱ステージ
１１ｂ 鉄系加熱ステージ
１２ 半導体素子
１３ インナーリード
１４ Ａｌ電極
１５ ボンディングツール
１６ クランパ
１７ ポリイミド層
１８ ヒータ
１９ 温度センサ
２０ 断熱層
Claims (3)
- 【請求項１】 加熱ステージ上に素子が固定され、クラ
ンパで挟まれたＴＡＢテープのインナーリードをボンデ
ィングツールにより素子上の電極に逐次接合していく装
置において、前記加熱ステージは、鉄系材料よりも熱拡
散率および熱伝導率が大きな材料により構成されること
を特徴とするＴＡＢインナーリードの接合装置。 - 【請求項２】 加熱ステージ上に素子が固定され、クラ
ンパで挟まれたＴＡＢテープのインナーリードをボンデ
ィングツールにより素子上の電極に逐次接合していく装
置において、前記クランパと前記ＴＡＢテープとの間に
断熱層を設けたことを特徴とするＴＡＢインナーリード
の接合装置。 - 【請求項３】 加熱ステージ上に素子が固定され、クラ
ンパで挟まれたＴＡＢテープのインナーリードをボンデ
ィングツールにより素子上の電極に逐次接合していく装
置において、前記加熱ステージは、鉄系材料よりも構成
され、かつ前記クランパと前記ＴＡＢテープとの間に断
熱層を設けたことを特徴とするＴＡＢインナーリードの
接合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168542A JPH0521526A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Ｔａｂインナーリードの接合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168542A JPH0521526A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Ｔａｂインナーリードの接合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521526A true JPH0521526A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15869950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3168542A Pending JPH0521526A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Ｔａｂインナーリードの接合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521526A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010034423A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Fujitsu Ltd | 加圧加熱装置及び方法 |
| US8890636B2 (en) | 2004-11-19 | 2014-11-18 | Qualcomm Technologies, Inc. | Device comprising a controlled matching stage |
| US9608591B2 (en) | 2010-03-22 | 2017-03-28 | Blackberry Limited | Method and apparatus for adapting a variable impedance network |
| US9671765B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-06-06 | Blackberry Limited | Methods and apparatus for tuning circuit components of a communication device |
| US10348267B2 (en) | 2015-12-25 | 2019-07-09 | Kyosan Electric Mfg. Co., Ltd. | Impedance matching device |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP3168542A patent/JPH0521526A/ja active Pending
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