JPH05291354A - Bonding device - Google Patents

Bonding device

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JPH05291354A
JPH05291354A JP11820892A JP11820892A JPH05291354A JP H05291354 A JPH05291354 A JP H05291354A JP 11820892 A JP11820892 A JP 11820892A JP 11820892 A JP11820892 A JP 11820892A JP H05291354 A JPH05291354 A JP H05291354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
tool
engaged
semiconductor chip
base
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11820892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kagekimi Nishibayashi
景仁 西林
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05291354A publication Critical patent/JPH05291354A/en
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Abstract

PURPOSE:To adjust the parallelism between a tool and a stage extremely simply, and bond inner leads extremely highly accurately without the influence of thermal deformation, the misposition of the stage, etc. CONSTITUTION:An engaging part 23 is provided on the top of a base 20 where a stage 30 is loaded, and an part 31 to be engaged is provided at the center of the bottom of the stage 30, and the part 31 to be engaged is engaged with the engaging part 23, thus the stage 30 is supported tiltably in all directions, centering on the part 23 to be engaged. When the topside 40a of a tool 40 is brought into contact with the placing face 30a of stage 30, the placing face 30a of the stage becomes parallel, according to the inclination of the topside 40a of the tool 40. After adjustment of this parallelism, the inner leads 3a of a film carrier 1 are bonded en bloc to the respective electrodes 10a of the semiconductor chip 10 placed on the placing face 30a of the stage 30, being heated and pressurized by the topside 40a of the tool 40.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ステージとツールとに
よって半導体チップの所定部位とリード構造体の所定部
位とを接合するボンディング装置に係り、例えばTAB
方式において半導体チップの多数の電極にフィルムキャ
リヤの多数のリードを一括接合するのに最適なボンディ
ング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding apparatus for joining a predetermined portion of a semiconductor chip and a predetermined portion of a lead structure with a stage and a tool, for example, TAB.
The present invention relates to an optimal bonding apparatus for collectively bonding a large number of leads of a film carrier to a large number of electrodes of a semiconductor chip in the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の実装化技術のなかで、特に
多リード化・小形高密度化の顕著なものとして、フィル
ム基材上に多数のリードを形成してなるフィルムキャリ
ヤに半導体チップを実装するようにしたTAB(Tape A
utomated Bonding)方式が知られている。このTAB方
式には、半導体チップの多数の電極にフィルムキャリヤ
の各リードを一括して接合するものがあり、このための
ボンディング装置は、従来から、半導体チップが載置さ
れるステージと、このステージに対向して昇降駆動され
るツールとを具備し、ステージ上に載置された半導体チ
ップの各電極にフィルムキャリヤの各リードをツールの
先端面により加熱加圧して一括接合するように構成され
ている。
2. Description of the Related Art Among semiconductor device mounting technologies, as semiconductor devices, a semiconductor chip is mounted on a film carrier formed by forming a large number of leads on a film base material, which is particularly remarkable for increasing the number of leads and miniaturization. TAB (Tape A
utomated Bonding) method is known. The TAB method includes a method in which the leads of the film carrier are collectively bonded to a large number of electrodes of a semiconductor chip. A bonding apparatus for this purpose has conventionally been a stage on which a semiconductor chip is mounted and a stage on which the semiconductor chip is mounted. And a tool driven up and down so as to face each other, and each lead of the film carrier is configured to be collectively bonded to each electrode of the semiconductor chip mounted on the stage by heating and pressing by the tip surface of the tool. There is.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述のようなボンディ
ング装置において特に問題となるのは、ツールの先端面
とステージとの平行度であり、高い精度が要求される。
即ち、フィルムキャリヤの各リードは極めて薄くかつ微
細なので、上記平行度が少しでも狂っていると、半導体
チップの一辺のみが接合されて他辺が浮き上がってしま
うような接合不良が生じ、接合部分の破断や剥離等が問
題となる。
A particular problem in the above-mentioned bonding apparatus is the parallelism between the tip surface of the tool and the stage, and high precision is required.
That is, since the leads of the film carrier are extremely thin and fine, if the parallelism is a little misaligned, a bonding failure occurs in which only one side of the semiconductor chip is bonded and the other side is lifted, and Breakage, peeling, etc. become a problem.

【0004】このため、従来のボンディング装置におい
ては、ツールを前後方向及び左右方向への2段摺動構造
としたり、ツールを複数のリンクにより支持したりする
ことによって、ステージに対してツールの傾斜を調整し
ていた。しかしながら、このような2段摺動構造やリン
ク機構等によるツールの傾斜調整機構は、その構造が極
めて複雑であり、また、加熱加圧による接合を行うため
にツールは高温化されるので、特に複雑な構造では熱変
形によって傾斜調整に誤差が生じ易かった。さらに、こ
の傾斜調整機構は、傾斜の調整に非常に時間を要するた
め、作業の効率が悪いという問題があった。
Therefore, in the conventional bonding apparatus, the tool has a two-step sliding structure in the front-rear direction and the left-right direction, or the tool is supported by a plurality of links to tilt the tool with respect to the stage. Was being adjusted. However, since the structure of the tool tilt adjusting mechanism such as the two-stage sliding structure and the link mechanism is extremely complicated, and the tool is heated to join by heating and pressing, the temperature of the tool is particularly high. In a complicated structure, an error was likely to occur in tilt adjustment due to thermal deformation. Further, this tilt adjusting mechanism has a problem that the work efficiency is low because it takes a very long time to adjust the tilt.

【0005】そこで、ツールの先端面に対してステージ
の平行度を調整するものがあるが、この種の平板状のス
テージの傾斜を調整するには、通常、ステージを調整ネ
ジ等による3点支持としていた。しかし、このようなス
テージの傾斜調整機構は、各調整ネジを交互に調整する
必要があり、その調整作業が著しく面倒であった。しか
も、ステージを複数位置で支持する構造は、ステージが
熱変形すると支持位置も変化するので、前述と同様に傾
斜調整に誤差が生じ易かった。
Therefore, there is one that adjusts the parallelism of the stage with respect to the tip end surface of the tool, but in order to adjust the inclination of this kind of flat plate type stage, usually, the stage is supported at three points by adjusting screws or the like. I was trying. However, in such a stage tilt adjusting mechanism, it is necessary to alternately adjust each adjusting screw, and the adjusting work is extremely troublesome. Moreover, in the structure in which the stage is supported at a plurality of positions, when the stage is thermally deformed, the supporting position also changes, so that an error is likely to occur in the tilt adjustment as described above.

【0006】このようなことから、特開平3−2159
50号公報においては、ステージ上に弾性体を介して剛
性平行板を設け、ボンディングの際に、弾性体の弾性作
用によってツールの先端面の傾きを吸収し、剛性平行板
の平行度を調整するようにしている。ところが、この構
成は、剛性平行板の支持状態が剛体支持ではなく、剛性
平行板の平行度を弾性体の弾性変形によって得ている。
このため、ボンディングの際に、剛性平行板が横方向へ
位置ずれし易く、また、ツールの圧接力が剛性平行板に
均等に伝達され難い。従って、半導体チップの各辺にお
ける接合を必ずしも均一かつ確実に行うことができない
という問題があった。
From the above, Japanese Patent Laid-Open No. 3-2159
In Japanese Patent No. 50, a rigid parallel plate is provided on a stage via an elastic body, and during bonding, the elastic action of the elastic body absorbs the inclination of the tip surface of the tool to adjust the parallelism of the rigid parallel plate. I am trying. However, in this structure, the rigid parallel plate is not supported by the rigid body but the parallelism of the rigid parallel plate is obtained by elastic deformation of the elastic body.
Therefore, during bonding, the rigid parallel plate is easily displaced laterally, and it is difficult for the pressure contact force of the tool to be evenly transmitted to the rigid parallel plate. Therefore, there is a problem that the bonding on each side of the semiconductor chip cannot always be performed uniformly and reliably.

【0007】なお、ツールとステージとの平行度調整
は、各辺の誤差を約3μm以内に抑える必要がある。し
かし、半導体チップの大型化に伴い、その調整は非常に
困難となっており、例えば、一辺15mm四方の半導体
チップを使用するような場合、従来の平行度調整では、
各辺の誤差を5μm程度に抑えるのが限界になってい
た。
In adjusting the parallelism between the tool and the stage, it is necessary to suppress the error on each side within about 3 μm. However, as the size of the semiconductor chip becomes larger, it becomes very difficult to adjust it. For example, when using a semiconductor chip having a side of 15 mm square, conventional parallelism adjustment
The limit was to suppress the error on each side to about 5 μm.

【0008】そこで本発明は、ツールとステージとの平
行度調整を極めて簡単に行うことができ、熱変形の影響
やステージの位置ずれ等がなく極めて高精度な接合を行
うことができるボンディング装置を提供することを目的
とする。
Therefore, the present invention provides a bonding apparatus capable of extremely easily adjusting the parallelism between the tool and the stage, and performing extremely highly accurate bonding without the influence of thermal deformation or the displacement of the stage. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、半導体チップまたはリード構造体の何れ
か一方の部品が載置されるステージと、このステージに
対向して昇降駆動されるツールとを具備し、前記ステー
ジ上に載置された前記何れか一方の部品の所定部位に他
方の部品の所定部位を前記ツールの先端面により加熱加
圧して接合するボンディング装置において、前記ステー
ジが搭載されるベースの上面に一つの係合部を設けると
共に、前記ステージの下面のほぼ中央に前記係合部に係
合される被係合部を設け、前記ステージの被係合部を前
記ベースの係合部に係合させることによって、前記ステ
ージを前記被係合部を中心として全方向へ傾斜自在に支
持させたものである。また、本発明は、半導体チップが
載置されるステージと、このステージに対向して昇降駆
動されるツールとを具備し、前記ステージ上に載置され
た前記半導体チップの多数の電極にフィルムキャリヤの
多数のリードを前記ツールの先端面により加熱加圧して
一括接合するボンディング装置において、前記ステージ
が搭載されるベースの上面に一つの係合部を設けると共
に、前記ステージの下面のほぼ中央に前記係合部に係合
される被係合部を設け、前記ステージの被係合部を前記
ベースの係合部に係合させることによって、前記ステー
ジを前記被係合部を中心として全方向へ傾斜自在に支持
させたものである。さらに、前記ステージの傾斜調整後
にそのステージを前記ベースに対して固定するためのス
テージ固定手段を設けるとよい。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to a stage on which a component of either a semiconductor chip or a lead structure is placed, and a stage which is driven up and down facing the stage. A bonding tool for bonding a predetermined part of the one part mounted on the stage to a predetermined part of the other part by heating and pressing the tip part of the tool. One engaging portion is provided on the upper surface of the base on which is mounted, and an engaged portion that is engaged with the engaging portion is provided substantially at the center of the lower surface of the stage, and the engaged portion of the stage is By engaging with the engaging portion of the base, the stage is supported so as to be tiltable in all directions around the engaged portion. Also, the present invention comprises a stage on which a semiconductor chip is mounted, and a tool that is vertically driven so as to face the stage, and a film carrier is attached to a large number of electrodes of the semiconductor chip mounted on the stage. In a bonding apparatus for collectively bonding a large number of leads by heating and pressing by the tip end surface of the tool, one engaging portion is provided on the upper surface of a base on which the stage is mounted, and By providing an engaged portion to be engaged with the engaging portion and engaging the engaged portion of the stage with the engaging portion of the base, the stage is moved in all directions around the engaged portion. It is supported so that it can tilt freely. Further, it is preferable to provide stage fixing means for fixing the stage to the base after adjusting the inclination of the stage.

【0010】[0010]

【作用】上記のように構成された本発明によれば、ベー
スの係合部とステージの被係合部との係合により、ステ
ージは一点支持状態で被係合部を中心として全方向へ傾
斜可能となる。これにより、ツールの先端面とステージ
とが平行でなくても、ツールの先端面をステージ上に押
し付けるだけで、ツールの先端面の傾斜に対応してステ
ージが平行になる。しかも、ステージが一点で支持され
るので、ステージが熱変形しても支持位置は変化しな
い。そして、ステージの支持状態が剛体支持となるの
で、ボンディング時に、ステージが横方向へ位置ずれす
ることはなく、また、ツールの圧接力がステージに均等
に伝達される。なお、本発明においては、ツールをステ
ージに押し付けるだけで、ツールに対してステージが自
動的に平行になる、いわゆる自己調整作用があるが、実
際のボンディング作業においては、予めステージの傾斜
を調整した後、ステージ固定手段によってステージをベ
ースに対して固定するのが好ましい。
According to the present invention constructed as described above, the stage is moved in all directions around the engaged portion by the engagement of the engaging portion of the base and the engaged portion of the stage, with the stage being supported at one point. Can be tilted. Thus, even if the tip surface of the tool is not parallel to the stage, the stage becomes parallel to the inclination of the tip surface of the tool only by pressing the tip surface of the tool onto the stage. Moreover, since the stage is supported at one point, the supporting position does not change even if the stage is thermally deformed. Further, since the supporting state of the stage is a rigid support, the stage is not laterally displaced during bonding, and the pressure contact force of the tool is evenly transmitted to the stage. In the present invention, there is a so-called self-adjusting action in which the stage automatically becomes parallel to the tool only by pressing the tool against the stage, but in the actual bonding work, the inclination of the stage was adjusted in advance. After that, the stage is preferably fixed to the base by the stage fixing means.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明によるボンディング装置の実施
例を図面を参照して説明する。まず、図1〜図4は第1
実施例を示すものであり、TAB方式におけるインナー
リードボンディング装置である。
Embodiments of the bonding apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 to FIG.
1 shows an embodiment and is an inner lead bonding apparatus in a TAB method.

【0012】このTAB方式は、図2に示すように、フ
ィルムキャリヤ1に半導体チップ10を実装するもので
ある。フィルムキャリヤ1は、長尺テープ状のフィルム
基材2と、このフィルム基材2上に形成された多数のリ
ード3とによって構成されている。フィルム基材2には
デバイス孔4とアウターリード孔5とスプロケット孔6
とが形成され、デバイス孔4とアウターリード孔5との
間にはサポートリング7が残存されている。各リード3
の一端はデバイス孔4内に突出されたインナーリード3
aとなっており、他端はアウターリード孔5に架橋され
たアウターリード3bとなっている。なお、フィルム基
材2にはポリイミド樹脂等の可撓性かつ絶縁性を有する
フィルム材が用いられ、そのフィルム基材2に上記各孔
4、5、6等をパンチングした後、Cu箔等の導電性金
属材料をラミネートして所定パターンとなるようにフォ
トエッチングすることによって、各リード3が一括して
形成される。
In the TAB method, as shown in FIG. 2, the semiconductor chip 10 is mounted on the film carrier 1. The film carrier 1 is composed of a long tape-shaped film base 2 and a large number of leads 3 formed on the film base 2. The film substrate 2 has a device hole 4, an outer lead hole 5 and a sprocket hole 6
Are formed, and the support ring 7 remains between the device hole 4 and the outer lead hole 5. Each lead 3
One end of the inner lead 3 protruding into the device hole 4
The outer lead 3b is bridged to the outer lead hole 5 at the other end. A flexible and insulating film material such as a polyimide resin is used for the film base material 2. After punching the holes 4, 5, 6, etc. in the film base material 2, a film material such as Cu foil is formed. The leads 3 are collectively formed by laminating a conductive metal material and performing photoetching so as to form a predetermined pattern.

【0013】そして、ボンディング装置によって、半導
体チップ10の上面に形成された多数の電極10aにフ
ィルムキャリヤ1の各インナーリード3aが一括ボンデ
ィングされ、その半導体チップ10が各インナーリード
3aに電気的に接続されかつ機械的に保持される。
Then, each inner lead 3a of the film carrier 1 is collectively bonded to a large number of electrodes 10a formed on the upper surface of the semiconductor chip 10 by a bonding device, and the semiconductor chip 10 is electrically connected to each inner lead 3a. And mechanically retained.

【0014】図1及び図2に示すように、このボンディ
ング装置は、基台であるベース20と、このベース20
上に搭載されて半導体チップ10が載置されるステージ
30と、このステージ30に対向して昇降駆動されるツ
ール40とを具備し、ステージ30上に載置された半導
体チップ10の各電極10aにフィルムキャリヤ1の各
インナーリード3aをツール40により加熱加圧して一
括接合する。なお、ボンディング装置全体としては、他
に、フィルムキャリヤ1や半導体チップ10を搬送する
搬送機構、両方のアライメントを行う位置決め機構、ボ
ンディング後の排出機構、各機構を制御する制御手段等
を有しているが、これらの説明は省略する。
As shown in FIGS. 1 and 2, this bonding apparatus has a base 20 as a base and a base 20.
Each of the electrodes 10a of the semiconductor chip 10 mounted on the stage 30 is provided with a stage 30 mounted on the stage 30 on which the semiconductor chip 10 is mounted, and a tool 40 that is vertically driven to face the stage 30. Then, the inner leads 3a of the film carrier 1 are heated and pressed by the tool 40 to be bonded together. In addition, the bonding apparatus as a whole has a transport mechanism for transporting the film carrier 1 and the semiconductor chip 10, a positioning mechanism for performing both alignments, a discharging mechanism after bonding, a control means for controlling each mechanism, and the like. However, these explanations are omitted.

【0015】まず、前記ベース20は正方形ブロック状
をなし、外周壁部21の内側がステージ30を収納する
凹所22となっている。凹所22の上面は円錐状に形成
され、その中央には円錐状の先鋭な凸部からなる係合部
23が設けられている。
First, the base 20 has a square block shape, and the inside of the outer peripheral wall portion 21 is a recess 22 for accommodating the stage 30. An upper surface of the recess 22 is formed in a conical shape, and an engaging portion 23 formed of a conical sharp projection is provided in the center thereof.

【0016】次に、前記ステージ30は正方形板状をな
し、その上面が半導体チップ10を載置する平坦な載置
面30aとなっている。ステージ30の下面の中央には
円錐状の凹部からなる被係合部31が設けられている。
Next, the stage 30 has a square plate shape, and the upper surface thereof is a flat mounting surface 30a on which the semiconductor chip 10 is mounted. An engaged portion 31 formed of a conical concave portion is provided at the center of the lower surface of the stage 30.

【0017】そして、ステージ30の被係合部31がベ
ース20の係合部23に係合されることによって、ステ
ージ30は、係合部23による被係合部31の一点支持
状態で、被係合部31を中心として全方向へ傾斜自在に
支持されている。
The engaged portion 31 of the stage 30 is engaged with the engaging portion 23 of the base 20 so that the stage 30 is supported by the engaging portion 23 at one point. It is supported so as to be tiltable in all directions around the engaging portion 31.

【0018】なお、係合部23及び被係合部31は、上
述した円錐状の凸部及び凹部に限らず、例えば半球状の
凸部及び凹部等により構成してもよい。また、係合部2
3及び被係合部31の係合状態を逆にすることも可能で
ある。さらに、係合部23及び被係合部31をベース2
0及びステージ30に直接形成せずに、別部材の嵌着等
によって設けてもよい。なお、係合部23及び被係合部
31は、熱処理を施したり超硬合金等を使用することに
よって磨耗を極力小さくするのが好ましい。
The engaging portion 23 and the engaged portion 31 are not limited to the conical convex portions and concave portions described above, but may be constituted by, for example, hemispherical convex portions and concave portions. Also, the engaging portion 2
It is also possible to reverse the engagement state of 3 and the engaged portion 31. Further, the engaging portion 23 and the engaged portion 31 are attached to the base 2
It may be provided not by directly forming it on the stage 0 and the stage 30, but by fitting another member or the like. The engaging portion 23 and the engaged portion 31 are preferably subjected to heat treatment or using cemented carbide or the like to minimize wear.

【0019】また、ベース20の外周壁部21の各辺に
は、ステージ固定手段としてそれぞれ固定用ネジ24が
水平状に螺合されており、これらのネジ24を締め付け
ることにより、それらの先端をステージ30の側面に当
接させてステージ30を所定の傾斜状態で固定すること
ができるように構成されている。
Further, fixing screws 24 are horizontally screwed to each side of the outer peripheral wall portion 21 of the base 20 as stage fixing means, and by tightening these screws 24, their tips are fixed. The stage 30 is configured so as to be brought into contact with the side surface of the stage 30 so that the stage 30 can be fixed in a predetermined inclined state.

【0020】さらに、ベース20の凹所22内には複数
個のバネ25が配設されており、これらのバネ25がス
テージ30の下面に当接して、そのステージ30が傾斜
調整前に必要以上に揺動しないように構成されている。
なお、各バネ25はステージ30の過揺動防止用である
から、そのバネ力は極く弱いものである。
Further, a plurality of springs 25 are arranged in the recess 22 of the base 20, and these springs 25 abut against the lower surface of the stage 30 to cause the stage 30 to move more than necessary before adjusting the inclination. It is configured so that it does not rock.
Since each spring 25 is for preventing excessive swing of the stage 30, its spring force is extremely weak.

【0021】次に、前記ツール40はその先端面40a
が平坦なボンディング面となっている。そして、ツール
40は図示しない駆動機構によって昇降されると共に、
その傾斜を粗調整することができるように構成されてい
る。
Next, the tool 40 has a tip surface 40a.
Has a flat bonding surface. Then, the tool 40 is moved up and down by a drive mechanism (not shown),
The tilt can be roughly adjusted.

【0022】上述のように構成されたインナーリードボ
ンディング装置においては、まず、図3に示すように、
標準ステージ50を用いてツール40の傾斜を粗調整す
る。標準ステージ50の基準面50aはベース20の底
面とほぼ同等の平行度を有している。この基準面50a
上にポリイミド樹脂等のフィルム51を載置し、ツール
40を下降させてその先端面40aによりフィルム51
を押圧して圧痕を付け、この圧痕がほぼ均一に形成され
るようにツール40の傾斜を調整する。なお、この調整
はツール40の必要以上の傾斜を修正するだけの極く簡
単な粗調整であり、その調整後はツール40を固定す
る。
In the inner lead bonding apparatus constructed as described above, first, as shown in FIG.
The standard stage 50 is used to roughly adjust the tilt of the tool 40. The reference surface 50a of the standard stage 50 has substantially the same degree of parallelism as the bottom surface of the base 20. This reference plane 50a
A film 51 such as a polyimide resin is placed on the tool 40, the tool 40 is lowered, and the tip surface 40a of the tool 51 lowers the film 51.
Is pressed to make indentations, and the inclination of the tool 40 is adjusted so that the indentations are formed substantially uniformly. It should be noted that this adjustment is a very simple rough adjustment that only corrects an unnecessary tilt of the tool 40, and the tool 40 is fixed after the adjustment.

【0023】次に、図4に示すように、標準ステージ5
0を本実施例のステージ30を有するベース20と交換
する。そして、ツール40を下降させてその先端面40
aをステージ30の載置面30aに当接させる。ステー
ジ30は被係合部31を中心として全方向へ傾斜自在で
あるから、ステージ30はツール40の先端面40aの
傾きに対応して傾斜し、ツール40の先端面40aに対
してステージ30の載置面30aが正確に平行になる。
Next, as shown in FIG. 4, the standard stage 5
0 is replaced with the base 20 having the stage 30 of this embodiment. Then, the tool 40 is lowered and its tip surface 40
a is brought into contact with the mounting surface 30a of the stage 30. Since the stage 30 is tiltable in all directions around the engaged portion 31, the stage 30 is tilted corresponding to the tilt of the tip surface 40a of the tool 40, and the stage 30 is tilted relative to the tip surface 40a of the tool 40. The mounting surface 30a becomes exactly parallel.

【0024】このように、ツール40に対するステージ
30の平行度調整は、ツール40をステージ30に押し
付けるだけであるから、極めて短時間で容易に行うこと
ができる。なお、ベース20とステージ30との間に介
在させたバネ25によって、ツール40を当接させる前
にステージ30はほぼ水平状態に保持されているので、
ツール40を当接させる際に大きな衝撃が生じることを
防止することができる。
As described above, the parallelism of the stage 30 with respect to the tool 40 can be easily adjusted in an extremely short time because the tool 40 is merely pressed against the stage 30. In addition, since the stage 30 is held in a substantially horizontal state by the spring 25 interposed between the base 20 and the stage 30, before the tool 40 is brought into contact with the stage 30,
It is possible to prevent a large impact from occurring when the tool 40 is brought into contact.

【0025】そして、上述のようにステージ30の傾斜
を調整した後、その傾斜状態で固定用ネジ24を締め込
んでステージ30をベース20に対して固定する。
After adjusting the inclination of the stage 30 as described above, the fixing screw 24 is tightened in the inclined state to fix the stage 30 to the base 20.

【0026】以上のようにして平行度調整が行われたボ
ンディング装置において、図1に示すように、ステージ
30の載置面30a上に半導体チップ10が載置され、
加熱されたツール40が下降され、その先端面40aに
よって、フィルムキャリヤ1の各インナーリード3aが
それぞれ半導体チップ10の各電極10aに加熱加圧さ
れて接合される。なお、この接合は、各電極10aに設
けられたバンプ或いは各インナーリード3aに設けられ
た転写バンプを介して行われる。
In the bonding apparatus in which the parallelism is adjusted as described above, the semiconductor chip 10 is mounted on the mounting surface 30a of the stage 30 as shown in FIG.
The heated tool 40 is lowered, and the inner surface 3a of the film carrier 1 heats and presses the inner leads 3a of the film carrier 1 to be bonded to the electrodes 10a of the semiconductor chip 10. It should be noted that this bonding is performed via bumps provided on each electrode 10a or transfer bumps provided on each inner lead 3a.

【0027】このボンディングの際、ステージ30が一
点で支持されているので、ステージ30が熱変形しても
支持位置は変化しない。そして、ステージ30の支持状
態が剛体支持となっているので、ステージ30が横方向
へ位置ずれすることはなく、また、ツール40の圧接力
がステージ30に確実に伝達される。従って、大型の半
導体チップ10の場合でも、各辺における平行度の誤差
を例えば3μm以内に抑えることが可能となり、各電極
10aと各インナーリード3aとの接合を各辺とも極め
て均一かつ確実に行うことができる。
Since the stage 30 is supported at one point during this bonding, the supporting position does not change even if the stage 30 is thermally deformed. Further, since the supporting state of the stage 30 is a rigid support, the stage 30 is not displaced laterally, and the pressure contact force of the tool 40 is reliably transmitted to the stage 30. Therefore, even in the case of a large-sized semiconductor chip 10, it is possible to suppress an error in parallelism on each side within 3 μm, for example, and each electrode 10a and each inner lead 3a are bonded to each other extremely uniformly and reliably. be able to.

【0028】なお、本実施例において、ステージ30上
に載置された半導体チップ10はポンプ等によって真空
吸着で保持してもよい。また、本実施例では、ステージ
30の平行度を調整した後に、固定用ネジ24によって
ステージ30をベース20に対して固定したが、以上の
説明から明らかなように、ツール40をステージ30に
押し付けるだけで平行度が調整されるので、特にステー
ジ30を固定せずに、ボンディングを行う毎にステージ
30の傾斜が自動調整される自己調整作用を利用しても
よい。
In the present embodiment, the semiconductor chip 10 placed on the stage 30 may be held by vacuum suction using a pump or the like. Further, in this embodiment, after adjusting the parallelism of the stage 30, the stage 30 is fixed to the base 20 by the fixing screw 24. However, as is clear from the above description, the tool 40 is pressed against the stage 30. Since the parallelism is adjusted only by itself, the self-adjustment action of automatically adjusting the inclination of the stage 30 each time bonding is performed may be used without fixing the stage 30.

【0029】次に、図5は第2実施例を示すものであ
り、リードフレームに半導体チップを接合するためのダ
イボンディング装置である。なお、ボンディング装置自
体の構成は前記第1実施例と実質的に同等であり、同一
の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
Next, FIG. 5 shows a second embodiment, which is a die bonding apparatus for bonding a semiconductor chip to a lead frame. The structure of the bonding apparatus itself is substantially the same as that of the first embodiment, and the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

【0030】このボンディング装置においては、ステー
ジ30の載置面30a上にリードフレーム60が載置さ
れ、このリードフレーム60のほぼ中央のマウント部6
1上に半導体チップ10がツール40によって圧接され
て数秒間スクラブ(擦り付け)され、半導体チップ10
が接合される。なお、この場合のツール40は半導体チ
ップ10を真空吸着等によって保持するように構成され
ている。
In this bonding apparatus, the lead frame 60 is mounted on the mounting surface 30a of the stage 30, and the mount portion 6 at the substantially center of the lead frame 60 is mounted.
The semiconductor chip 10 is pressed onto the substrate 1 by the tool 40 and scrubbed (rubbed) for several seconds.
Are joined. The tool 40 in this case is configured to hold the semiconductor chip 10 by vacuum suction or the like.

【0031】このようなダイボンディング装置において
も、前記インナーリードボンディング装置と同様に、一
点支持状態で全方向へ傾斜自在のステージ30によっ
て、ツール40の先端面40aに対するステージ30の
載置面30aの平行度調整を極めて容易かつ高精度に行
うことができる。これにより、リードフレーム60のマ
ウント部61と半導体チップ10の裏面との接合を全面
に亘って極めて均一かつ確実に行うことができ、半導体
チップ10の不測な剥離等を未然に防止することができ
る。
Also in such a die bonding apparatus, similarly to the inner lead bonding apparatus, the stage 30 which can be tilted in all directions in a single-point supported state is used to mount the mounting surface 30a of the stage 30 with respect to the tip surface 40a of the tool 40. The parallelism can be adjusted extremely easily and highly accurately. As a result, the mounting portion 61 of the lead frame 60 and the back surface of the semiconductor chip 10 can be bonded extremely uniformly and reliably over the entire surface, and accidental peeling of the semiconductor chip 10 can be prevented. ..

【0032】また、特にダイボンディング装置の場合、
リードフレーム60を所定温度に加熱するために、ステ
ージ30が高温加熱されるが、一点支持のステージ30
は熱変形の影響が極めて少ない。さらに、半導体チップ
10をツール40によりスクラブする際にも、ステージ
30はツール40に対して極めて円滑に追従する。
Further, especially in the case of a die bonding apparatus,
The stage 30 is heated to a high temperature in order to heat the lead frame 60 to a predetermined temperature.
Has very little effect of thermal deformation. Furthermore, when the semiconductor chip 10 is scrubbed by the tool 40, the stage 30 follows the tool 40 extremely smoothly.

【0033】以上、本発明の実施例に付き説明したが、
本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明の技
術的思想に基づいて各種の有効な変更並びに応用が可能
である。例えば、ステージの一点支持構造は実施例以外
にも各種の構成を用いることができ、ステージの形状も
円形板状等に変更することができる。また、実施例で
は、TAB方式におけるインナーリードボンディング装
置及びリードフレームを使用するダイボンディング装置
について説明したが、本発明は、半導体チップに接続さ
れた多数のリードを配線基板等のリード構造体に接続す
るアウターリードボンディング装置等、ステージとツー
ルとによって半導体チップの所定部位とリード構造体の
所定部位とを接合する各種のボンディング装置に適用す
ることができる。
The embodiments of the present invention have been described above.
The present invention is not limited to the above embodiments, and various effective modifications and applications are possible based on the technical idea of the present invention. For example, the one-point support structure of the stage may have various configurations other than the embodiment, and the shape of the stage may be changed to a circular plate shape or the like. Further, in the embodiment, the inner lead bonding apparatus in the TAB method and the die bonding apparatus using the lead frame have been described. However, the present invention connects a large number of leads connected to a semiconductor chip to a lead structure such as a wiring board. The present invention can be applied to various bonding apparatuses such as an outer lead bonding apparatus that bonds a predetermined portion of a semiconductor chip and a predetermined portion of a lead structure with a stage and a tool.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステージの下面のほぼ中央に設けた被係合部をベースの
上面に設けた係合部に係合させて、ステージを一点支持
状態で被係合部を中心として全方向へ傾斜自在に支持さ
せることによって、ツールの先端面をステージ上に押し
付けるだけで、ツールの先端面の傾斜に対応してステー
ジが平行になるので、ツールとステージとの平行度調整
を極めて短時間で容易に行うことができ、作業の効率が
向上する。しかも、本発明によれば、ステージを一点支
持とすることによって、複数位置での支持構造と異な
り、ステージの熱変形に起因する支持位置の変化を防止
することができる。そして、ステージの支持状態が剛体
支持となるので、ベースとステージとの間に弾性体を介
在させる構成と異なり、ボンディング時に、ステージの
横方向への位置ずれを防止することができ、また、ツー
ルの圧接力をステージに均等に伝達させることができ
る。従って、半導体チップの所定部位とリード構造体の
所定部位との接合を、極めて均一かつ確実に行うことが
でき、ボンディングの信頼性を大幅に向上させることが
できる。
As described above, according to the present invention,
The engaged portion provided in the substantially center of the lower surface of the stage is engaged with the engaging portion provided on the upper surface of the base, and the stage is supported in a single point support state so as to be tiltable in all directions around the engaged portion. By just pressing the tip surface of the tool onto the stage, the stage becomes parallel according to the inclination of the tip surface of the tool, making it easy to adjust the parallelism between the tool and the stage in an extremely short time. This improves the work efficiency. Moreover, according to the present invention, by supporting the stage at one point, it is possible to prevent a change in the supporting position due to thermal deformation of the stage, unlike the supporting structure at a plurality of positions. Since the stage is supported by the rigid body, unlike the configuration in which the elastic body is interposed between the base and the stage, the stage can be prevented from being displaced in the lateral direction during bonding, and the tool can be prevented. It is possible to evenly transmit the pressure contact force of the to the stage. Therefore, the predetermined portion of the semiconductor chip and the predetermined portion of the lead structure can be bonded extremely uniformly and reliably, and the reliability of bonding can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明をTAB方式におけるインナーリードボ
ンディング装置に適用した第1実施例におけるボンディ
ング時の要部の縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a main part at the time of bonding in a first embodiment in which the present invention is applied to an inner lead bonding apparatus in a TAB method.

【図2】上記実施例装置における要部の分解斜視図であ
る。
FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the apparatus of the above embodiment.

【図3】上記実施例装置でツールの傾斜を粗調整する際
の要部の縦断面図である。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a main part when the inclination of the tool is roughly adjusted by the apparatus of the embodiment.

【図4】上記実施例装置でステージの平行度調整を行う
際の要部の縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a main part when the parallelism of the stage is adjusted by the apparatus of the embodiment.

【図5】本発明をリードフレームを使用するダイボンデ
ィング装置に適用した第2実施例におけるボンディング
時の要部の縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a main part at the time of bonding in a second embodiment in which the present invention is applied to a die bonding apparatus using a lead frame.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フィルムキャリヤ 2 フィルム基材 3 リード 3a インナーリード 10 半導体チップ 10a 電極 20 ベース 23 係合部 24 固定用ネジ 25 バネ 30 ステージ 30a 載置面 31 被係合部 40 ツール 40a 先端面 50 標準ステージ 60 リードフレーム 61 マウント部 1 Film Carrier 2 Film Base Material 3 Lead 3a Inner Lead 10 Semiconductor Chip 10a Electrode 20 Base 23 Engagement Part 24 Fixing Screw 25 Spring 30 Stage 30a Mounting Surface 31 Engaged Part 40 Tool 40a Tip Surface 50 Standard Stage 60 Lead Frame 61 Mount section

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体チップまたはリード構造体の何れ
か一方の部品が載置されるステージと、このステージに
対向して昇降駆動されるツールとを具備し、前記ステー
ジ上に載置された前記何れか一方の部品の所定部位に他
方の部品の所定部位を前記ツールの先端面により加熱加
圧して接合するボンディング装置において、 前記ステージが搭載されるベースの上面に一つの係合部
を設けると共に、前記ステージの下面のほぼ中央に前記
係合部に係合される被係合部を設け、前記ステージの被
係合部を前記ベースの係合部に係合させることによっ
て、前記ステージを前記被係合部を中心として全方向へ
傾斜自在に支持させたこと特徴とするボンディング装
置。
1. A stage, on which a component of either a semiconductor chip or a lead structure is placed, and a tool, which is driven up and down so as to face the stage, and which is placed on the stage. In a bonding apparatus for joining a predetermined part of one part to a predetermined part of the other part by heating and pressurizing the tip surface of the tool, one engaging part is provided on an upper surface of a base on which the stage is mounted. The stage is provided with an engaged portion to be engaged with the engaging portion substantially at the center of the lower surface of the stage, and the stage is provided with the engaged portion of the stage by engaging the engaged portion of the base. A bonding apparatus, which is supported so as to be tiltable in all directions around an engaged portion.
【請求項2】 半導体チップが載置されるステージと、
このステージに対向して昇降駆動されるツールとを具備
し、前記ステージ上に載置された前記半導体チップの多
数の電極にフィルムキャリヤの多数のリードを前記ツー
ルの先端面により加熱加圧して一括接合するボンディン
グ装置において、 前記ステージが搭載されるベースの上面に一つの係合部
を設けると共に、前記ステージの下面のほぼ中央に前記
係合部に係合される被係合部を設け、前記ステージの被
係合部を前記ベースの係合部に係合させることによっ
て、前記ステージを前記被係合部を中心として全方向へ
傾斜自在に支持させたことを特徴とするボンディング装
置。
2. A stage on which a semiconductor chip is mounted,
A tool that is driven up and down so as to face the stage, and a large number of leads of the film carrier are heated and pressed by the tip end surface of the tool to a large number of electrodes of the semiconductor chip mounted on the stage. In a bonding apparatus for joining, one engaging portion is provided on an upper surface of a base on which the stage is mounted, and an engaged portion to be engaged with the engaging portion is provided at substantially the center of a lower surface of the stage, A bonding apparatus, wherein an engaged portion of a stage is engaged with an engaging portion of the base, whereby the stage is supported so as to be tiltable in all directions around the engaged portion.
【請求項3】 前記ステージの傾斜調整後にそのステー
ジを前記ベースに対して固定するためのステージ固定手
段を設けたことを特徴とする請求項1または2記載のボ
ンディング装置。
3. The bonding apparatus according to claim 1, further comprising stage fixing means for fixing the stage to the base after adjusting the inclination of the stage.
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