JPH05347331A - 半導体装置の製法およびその製造装置 - Google Patents
半導体装置の製法およびその製造装置Info
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- JPH05347331A JPH05347331A JP15499792A JP15499792A JPH05347331A JP H05347331 A JPH05347331 A JP H05347331A JP 15499792 A JP15499792 A JP 15499792A JP 15499792 A JP15499792 A JP 15499792A JP H05347331 A JPH05347331 A JP H05347331A
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
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- H01L24/79—Apparatus for Tape Automated Bonding [TAB]
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—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
- H01L24/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
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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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- Die Bonding (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可撓性樹脂フィルムに貼り付けられた金属細
線と半導体チップの側縁部との接触を防止する半導体製
造装置の製法およびその製造装置を提供する。 【構成】 半導体チップ4を収容しうる開口面積および
該半導体チップの厚さより僅かに深い凹部2aが形成さ
れた載置台2の凹部に、一方の面に複数個の電極である
バンプ4aが形成された半導体チップ4を設置し、その
上部に配置された可撓性樹脂フィルム5に設けられた金
属細線5aとの位置合せをしたのち、加熱、加圧手段と
を有するボンディングツール3を金属細線部に圧接して
ボンディングする。
線と半導体チップの側縁部との接触を防止する半導体製
造装置の製法およびその製造装置を提供する。 【構成】 半導体チップ4を収容しうる開口面積および
該半導体チップの厚さより僅かに深い凹部2aが形成さ
れた載置台2の凹部に、一方の面に複数個の電極である
バンプ4aが形成された半導体チップ4を設置し、その
上部に配置された可撓性樹脂フィルム5に設けられた金
属細線5aとの位置合せをしたのち、加熱、加圧手段と
を有するボンディングツール3を金属細線部に圧接して
ボンディングする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製法およ
びその製造装置に関する。さらに詳しくは、半導体チッ
プを可撓性樹脂フィルムに設けられた金属細線にボンデ
ィングする方法を改善した半導体装置の製法およびその
製造装置に関する。
びその製造装置に関する。さらに詳しくは、半導体チッ
プを可撓性樹脂フィルムに設けられた金属細線にボンデ
ィングする方法を改善した半導体装置の製法およびその
製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程のいわゆる
後工程である半導体チップをリード線とボンディング
し、樹脂でモールドして個々の半導体装置を形成する方
法に、リードフレームに半導体チップをダイボンディン
グして金線などをワイヤボンディングする方法と、ポリ
イミドなどの可撓性樹脂フィルムに形成された金属細線
に半導体チップの電極であるバンプを直接ボンディング
する方法とがある。この可撓性樹脂フィルムに形成され
た金属細線に半導体チップのバンプを直接ボンディング
する従来の方法は、図3に示すとおりブロック状に形成
された載置台(ステージ)21a上に半導体チップ22を載
せ、半導体チップ22の一方の面上に突設されたAuバン
プ22aとポリイミドフィルム23に貼り付けられ、エッチ
ングにより形成されたCuパターン23aの自由端(フィ
ンガ部)とを位置合わせし、しかるのちCuパターン23
aの自由端と半導体チップ22の電極であるバンプ22aと
を接触させ、ボンディングツール21bにより温度450 〜
500 ℃、荷重60〜80g/リード、時間0.5 〜1.0 秒の条
件で加熱、加圧することによりボンディング(接合)し
ている。
後工程である半導体チップをリード線とボンディング
し、樹脂でモールドして個々の半導体装置を形成する方
法に、リードフレームに半導体チップをダイボンディン
グして金線などをワイヤボンディングする方法と、ポリ
イミドなどの可撓性樹脂フィルムに形成された金属細線
に半導体チップの電極であるバンプを直接ボンディング
する方法とがある。この可撓性樹脂フィルムに形成され
た金属細線に半導体チップのバンプを直接ボンディング
する従来の方法は、図3に示すとおりブロック状に形成
された載置台(ステージ)21a上に半導体チップ22を載
せ、半導体チップ22の一方の面上に突設されたAuバン
プ22aとポリイミドフィルム23に貼り付けられ、エッチ
ングにより形成されたCuパターン23aの自由端(フィ
ンガ部)とを位置合わせし、しかるのちCuパターン23
aの自由端と半導体チップ22の電極であるバンプ22aと
を接触させ、ボンディングツール21bにより温度450 〜
500 ℃、荷重60〜80g/リード、時間0.5 〜1.0 秒の条
件で加熱、加圧することによりボンディング(接合)し
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術によるC
uパターン23aの自由端(フィンガ部)と半導体チップ
22の電極とのボンディング方法では、ボンディングツー
ル21bから発生する熱によりポリイミドフィルムが150
℃くらいに昇温して収縮し、重力の影響をうけて下垂す
るような変形が生じる。このため図3に示すように、半
導体チップ22の側縁部のシリコンと金属細線であるCu
パターン23aとが接触し、短絡事故が発生することがあ
る。
uパターン23aの自由端(フィンガ部)と半導体チップ
22の電極とのボンディング方法では、ボンディングツー
ル21bから発生する熱によりポリイミドフィルムが150
℃くらいに昇温して収縮し、重力の影響をうけて下垂す
るような変形が生じる。このため図3に示すように、半
導体チップ22の側縁部のシリコンと金属細線であるCu
パターン23aとが接触し、短絡事故が発生することがあ
る。
【0004】本発明の目的は、ポリイミドフィルムなど
可撓性樹脂フィルムに貼り付けられたCuパターンと半
導体チップの側縁部との接触を防止する半導体装置の製
法およびその製造装置を提供することである。
可撓性樹脂フィルムに貼り付けられたCuパターンと半
導体チップの側縁部との接触を防止する半導体装置の製
法およびその製造装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の製法は、(a)半導体チップの大きさより僅かに大き
い凹部が形成された載置台の該凹部に半導体チップが設
置され、(b)該載置台の上部に配置された金属細線を
有する可撓性樹脂フィルムの該金属細線と前記半導体チ
ップのバンプとが位置合わせされるように、前記載置台
の位置が微調整され、(c)ボンディングツールにより
前記半導体チップのバンプと前記金属細線とが圧接され
ると共に加熱され、可撓性フィルムに固着された金属細
線と前記半導体チップとがボンディングされることを特
徴とするものである。
の製法は、(a)半導体チップの大きさより僅かに大き
い凹部が形成された載置台の該凹部に半導体チップが設
置され、(b)該載置台の上部に配置された金属細線を
有する可撓性樹脂フィルムの該金属細線と前記半導体チ
ップのバンプとが位置合わせされるように、前記載置台
の位置が微調整され、(c)ボンディングツールにより
前記半導体チップのバンプと前記金属細線とが圧接され
ると共に加熱され、可撓性フィルムに固着された金属細
線と前記半導体チップとがボンディングされることを特
徴とするものである。
【0006】また、本発明による半導体装置の製造装置
は、半導体チップの大きさより僅かに大きい凹部が形成
された載置台と、該載置台をx軸方向、y軸方向および
回転方向に微調整する駆動装置と、加熱、加圧手段を有
するボンディングツールとからなることを特徴とするも
のである。
は、半導体チップの大きさより僅かに大きい凹部が形成
された載置台と、該載置台をx軸方向、y軸方向および
回転方向に微調整する駆動装置と、加熱、加圧手段を有
するボンディングツールとからなることを特徴とするも
のである。
【0007】
【作用】本発明によればボンディング時の半導体チップ
を載置する載置台に半導体チップより僅かに大きい凹部
を形成し、その凹部に半導体チップを挿入して上側から
金属細線が固着された可撓性樹脂フィルムが配置され、
載置台が位置合わせされてボンディングツールにより加
圧、加熱されるため、可撓性樹脂フィルムは凹部周囲の
載置台で保持され、昇温により可撓性樹脂フィルムが収
縮しても垂れ下がることがなく、半導体チップと金属細
線とが接触することがなく、ボンディング後温度が下が
ればまた固化し、金属細線は平らな状態で半導体チップ
をボンディングできる。
を載置する載置台に半導体チップより僅かに大きい凹部
を形成し、その凹部に半導体チップを挿入して上側から
金属細線が固着された可撓性樹脂フィルムが配置され、
載置台が位置合わせされてボンディングツールにより加
圧、加熱されるため、可撓性樹脂フィルムは凹部周囲の
載置台で保持され、昇温により可撓性樹脂フィルムが収
縮しても垂れ下がることがなく、半導体チップと金属細
線とが接触することがなく、ボンディング後温度が下が
ればまた固化し、金属細線は平らな状態で半導体チップ
をボンディングできる。
【0008】
【実施例】つぎに、添付図面に基づき本発明の半導体装
置の製法およびその製造装置について詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例である半導体装置の製造装置を
用いたボンディングの状態を示す側面図、図2は図1の
半導体装置の製造装置の載置台を示す斜視図である。
置の製法およびその製造装置について詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例である半導体装置の製造装置を
用いたボンディングの状態を示す側面図、図2は図1の
半導体装置の製造装置の載置台を示す斜視図である。
【0009】図1において、2は半導体装置の製造装置
1の載置台を示しており、本発明ではこの載置台2に半
導体チップを挿入設置できる凹部2aが形成されている
ところに特徴がある。凹部2aはボンディングしようと
する半導体チップ4の大きさより、幅、深さ共に僅かに
大きくなるように形成する。具体例としては、凹部2a
の深さdは、半導体チップ4の厚さをtとするとt〜t
+200 μm、さらに好ましくはt+50μm〜t+150 μ
mの範囲が好ましい。これは凹部2aがこれより浅いと
ボンディング時の垂れ下りにより、Cuパターンと半導
体チップ4の肩部とが接触し、接触防止という効果がえ
られない。また、凹部2aの深さdが深すぎるとCuパ
ターン5aの長さを長くする必要が生じると共に、Cu
パターンが長いとたわみが生じ易くなるからである。こ
のため、凹部2aの深さdと半導体チップ4の厚さtと
の関係は前述の如くt≦d≦t+200 μmにするのが良
く、さらに好ましくはt+50μm≦d≦t+150 μmに
するのが好ましい。したがって、たとえば半導体チップ
の厚さが300 μmのとき、好ましい凹部2aの深さは30
0 〜500 μm、さらに好ましくは350 〜450 μmであ
る。一方、凹部の幅Wr は半導体チップ4の幅Wc より
1.0mm 位大きくするのが好ましい。これは、半導体チッ
プ4の幅Wc と凹部2aの幅Wr の差が余りないと、凹
部2aに半導体チップ4を設置する際にスムースに挿入
されなかったり、作業効率が低下し、逆に余り余裕があ
り過ぎると金属細線であるCuパターン5aの長さを長
くする必要があり、たるみなども生じ易くなるからであ
る。一方、1mm位の余裕であれば、片側約0.5mm の余裕
になり、載置台の調整範囲で、可撓性樹脂フィルム5の
Cuパターン5aの位置と半導体チップ4のバンプ4a
の位置を正確に調整しうる範囲であるからである。しか
し、この横幅は高さ程厳しい範囲ではなく、片側で0.3
〜0.8mm 位の余裕を有するように形成されるのが好まし
い。その結果品種の異なる半導体チップ4をボンディン
グするばあいでも、同じ載置台で、同じボンディングツ
ールを使用することができる。3は半導体チップ4のバ
ンプ4aとCuパターン5aにより形成された金属細線
とをボンディングするボンディングツールを示してお
り、450 〜500 ℃位に加熱されると共に、60〜80g重位
の圧縮力を印加できる。また、この半導体装置の製造装
置1にはさらに、位置合せ機構(図示されていない)が
設けられており、図2に示すようにx軸方向、y軸方向
および回転方向の微調整ができ、Cuパターン5aと半
導体チップ4のバンプ4aとがしっかりと位置決めでき
るようにされている。
1の載置台を示しており、本発明ではこの載置台2に半
導体チップを挿入設置できる凹部2aが形成されている
ところに特徴がある。凹部2aはボンディングしようと
する半導体チップ4の大きさより、幅、深さ共に僅かに
大きくなるように形成する。具体例としては、凹部2a
の深さdは、半導体チップ4の厚さをtとするとt〜t
+200 μm、さらに好ましくはt+50μm〜t+150 μ
mの範囲が好ましい。これは凹部2aがこれより浅いと
ボンディング時の垂れ下りにより、Cuパターンと半導
体チップ4の肩部とが接触し、接触防止という効果がえ
られない。また、凹部2aの深さdが深すぎるとCuパ
ターン5aの長さを長くする必要が生じると共に、Cu
パターンが長いとたわみが生じ易くなるからである。こ
のため、凹部2aの深さdと半導体チップ4の厚さtと
の関係は前述の如くt≦d≦t+200 μmにするのが良
く、さらに好ましくはt+50μm≦d≦t+150 μmに
するのが好ましい。したがって、たとえば半導体チップ
の厚さが300 μmのとき、好ましい凹部2aの深さは30
0 〜500 μm、さらに好ましくは350 〜450 μmであ
る。一方、凹部の幅Wr は半導体チップ4の幅Wc より
1.0mm 位大きくするのが好ましい。これは、半導体チッ
プ4の幅Wc と凹部2aの幅Wr の差が余りないと、凹
部2aに半導体チップ4を設置する際にスムースに挿入
されなかったり、作業効率が低下し、逆に余り余裕があ
り過ぎると金属細線であるCuパターン5aの長さを長
くする必要があり、たるみなども生じ易くなるからであ
る。一方、1mm位の余裕であれば、片側約0.5mm の余裕
になり、載置台の調整範囲で、可撓性樹脂フィルム5の
Cuパターン5aの位置と半導体チップ4のバンプ4a
の位置を正確に調整しうる範囲であるからである。しか
し、この横幅は高さ程厳しい範囲ではなく、片側で0.3
〜0.8mm 位の余裕を有するように形成されるのが好まし
い。その結果品種の異なる半導体チップ4をボンディン
グするばあいでも、同じ載置台で、同じボンディングツ
ールを使用することができる。3は半導体チップ4のバ
ンプ4aとCuパターン5aにより形成された金属細線
とをボンディングするボンディングツールを示してお
り、450 〜500 ℃位に加熱されると共に、60〜80g重位
の圧縮力を印加できる。また、この半導体装置の製造装
置1にはさらに、位置合せ機構(図示されていない)が
設けられており、図2に示すようにx軸方向、y軸方向
および回転方向の微調整ができ、Cuパターン5aと半
導体チップ4のバンプ4aとがしっかりと位置決めでき
るようにされている。
【0010】つぎに本発明の半導体装置の製造装置1を
用いて半導体チップ4のバンプ4aとCuパターン5a
とをボンディングする方法について説明する。
用いて半導体チップ4のバンプ4aとCuパターン5a
とをボンディングする方法について説明する。
【0011】まず半導体チップ4を載置台2の凹部2a
に収容する。このとき半導体チップ4と左右両側壁部2
bとの隙間が共に約0.5mm 位となるようにする。なお、
半導体チップ4の一方の面には電極であるバンプ4aが
突設されている。つぎに可撓性樹脂フィルム5にエポキ
シ系などの接着剤で貼り付けられたCuパターン5aの
先端とボンディングすべきバンプ4aとを、図2に示す
とおり位置合せ機構により載置台2をその中心軸回りに
回転させ、x軸方向、y軸方向に移動させることにより
所望の位置に位置合せする。なお、可撓性樹脂フィルム
としてはポリイミドフィルムのほかポリエステルフィル
ム、ガラエポフィルムなどが用いられる。Cuパターン
は金属細線の一例として使用したもので、その他にAl
などでもよい。また、CuパターンにはSnメッキを施
してもよい。
に収容する。このとき半導体チップ4と左右両側壁部2
bとの隙間が共に約0.5mm 位となるようにする。なお、
半導体チップ4の一方の面には電極であるバンプ4aが
突設されている。つぎに可撓性樹脂フィルム5にエポキ
シ系などの接着剤で貼り付けられたCuパターン5aの
先端とボンディングすべきバンプ4aとを、図2に示す
とおり位置合せ機構により載置台2をその中心軸回りに
回転させ、x軸方向、y軸方向に移動させることにより
所望の位置に位置合せする。なお、可撓性樹脂フィルム
としてはポリイミドフィルムのほかポリエステルフィル
ム、ガラエポフィルムなどが用いられる。Cuパターン
は金属細線の一例として使用したもので、その他にAl
などでもよい。また、CuパターンにはSnメッキを施
してもよい。
【0012】つぎに、Cuパターン5aの先端とバンプ
4aとをボンディングツール3により圧接して温度を45
0 〜500 ℃、荷重を60〜80g/リード加えて、0.5 〜1.
0 秒間加熱、加圧することによりボンディングする。
4aとをボンディングツール3により圧接して温度を45
0 〜500 ℃、荷重を60〜80g/リード加えて、0.5 〜1.
0 秒間加熱、加圧することによりボンディングする。
【0013】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製法によれば、半
導体チップの電極であるバンプと可撓性樹脂フィルムの
金属細線とをボンディングするのに、載置台に形成され
た凹部の中に半導体チップを設置して行うため、ボンデ
ィングツールの熱により、可撓性樹脂フィルムが軟らか
くなっても金属細線が載置台の側壁部に支持され、金属
細線と半導体チップの側縁部との接触は防止され、短絡
を起こすことはない。
導体チップの電極であるバンプと可撓性樹脂フィルムの
金属細線とをボンディングするのに、載置台に形成され
た凹部の中に半導体チップを設置して行うため、ボンデ
ィングツールの熱により、可撓性樹脂フィルムが軟らか
くなっても金属細線が載置台の側壁部に支持され、金属
細線と半導体チップの側縁部との接触は防止され、短絡
を起こすことはない。
【図1】本発明の一実施例である製法のボンディング工
程を説明する図である。
程を説明する図である。
【図2】図1の製造装置の載置台を示す斜視図である。
【図3】従来の半導体装置の製造装置を用いたボンディ
ングの状態を示す側面図である。
ングの状態を示す側面図である。
2 載置台 2a 凹部 3 ボンディングツール 4 半導体チップ 4a バンプ 5 可撓性樹脂フィルム 5a Cuパターン
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)半導体チップの大きさより僅かに
大きい凹部が形成された載置台の該凹部に半導体チップ
が設置され、 (b)該載置台の上部に配置された金属細線を有する可
撓性樹脂フィルムの該金属細線と前記半導体チップのバ
ンプとが位置合わせされるように、前記載置台の位置が
微調整され、 (c)ボンディングツールにより前記半導体チップのバ
ンプと前記金属細線とが圧接されると共に加熱され、 可撓性フィルムに固着された金属細線と前記半導体チッ
プとがボンディングされることを特徴とする半導体装置
の製法。 - 【請求項2】 半導体チップの大きさより僅かに大きい
凹部が形成された載置台と、該載置台をx軸方向、y軸
方向および回転方向に微調整する駆動装置と、加熱、加
圧手段を有するボンディングツールとからなる半導体装
置の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15499792A JPH05347331A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 半導体装置の製法およびその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15499792A JPH05347331A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 半導体装置の製法およびその製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05347331A true JPH05347331A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=15596449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15499792A Pending JPH05347331A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 半導体装置の製法およびその製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05347331A (ja) |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP15499792A patent/JPH05347331A/ja active Pending
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