JPH06216198A - Bonding tool - Google Patents
Bonding toolInfo
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- JPH06216198A JPH06216198A JP5007509A JP750993A JPH06216198A JP H06216198 A JPH06216198 A JP H06216198A JP 5007509 A JP5007509 A JP 5007509A JP 750993 A JP750993 A JP 750993A JP H06216198 A JPH06216198 A JP H06216198A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
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- Wire Bonding (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造工
程において、半導体素子の基板の配線パタ−ンにボンデ
ィングするのに用いるボンディングツ−ルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding tool used for bonding to a wiring pattern on a substrate of a semiconductor element in a semiconductor device manufacturing process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造工程において、半導体
素子と回路基板とをボンディングツ−ルで加圧して熱圧
着するインナ−リ−ドボンディング工程やアウタリ−ド
ボンディング工程等がある。例えば図３に示すインナ−
リ−ドボンディング工程では半導体素子１の電極２とフ
ィルムキャリア３のインナ−リ−ド４とをボンディング
ツ−ル５で加圧して熱圧着する。2. Description of the Related Art In the process of manufacturing a semiconductor device, there are an inner lead bonding process and an outer lead bonding process in which a semiconductor element and a circuit board are pressed by a bonding tool and thermocompression bonded. For example, the inner shown in FIG.
In the lead bonding step, the electrode 2 of the semiconductor element 1 and the inner lead 4 of the film carrier 3 are pressed by the bonding tool 5 and thermocompression bonded.
【０００３】従来のボンディングツ−ル５は、シャンク
部６と、このシャンク部６の下端に一体的に形成され加
熱ヒ−タ７および熱伝対８が取り付けられる加熱部９
と、半導体素子１の大きさおよび形状に応じて所定の寸
法に加工され上記加熱部９の下端面に貼付された板状の
加圧チップ１０とからなる。The conventional bonding tool 5 has a shank portion 6 and a heating portion 9 integrally formed at the lower end of the shank portion 6 and to which a heating heater 7 and a thermocouple 8 are attached.
And a plate-shaped pressing tip 10 which is processed into a predetermined size according to the size and shape of the semiconductor element 1 and is attached to the lower end surface of the heating portion 9.
【０００４】そして、上記ボンディングツ−ル５は、図
４に示すように、上記加圧チップ１０の下面が水平にな
るようにして、ボンディングヘッドのホルダ部１２に固
定される。Then, as shown in FIG. 4, the bonding tool 5 is fixed to the holder portion 12 of the bonding head so that the lower surface of the pressure chip 10 becomes horizontal.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な構成によれば、ボンディングツ−ル５の加圧チップ１
０の寸法は半導体素子１の大きさおよび形状に応じたも
のにしなければならないから、半導体素子１の品種が変
わったときには、ボンディングツ−ル５を交換する必要
がある。By the way, according to the above-mentioned structure, the pressure chip 1 of the bonding tool 5 is formed.
Since the size of 0 must be adapted to the size and shape of the semiconductor element 1, it is necessary to replace the bonding tool 5 when the type of the semiconductor element 1 is changed.
【０００６】この場合、図４に示すように、上記ホルダ
部１２から上記ボンディングツ−ル５のシャンク部６を
固定する保持板１３を取り外さなければならない。ま
た、上記ボンディングツ−ル５に挿入された加熱ヒ−タ
７および熱電対８の配線はボンディング装置本体に接続
されているため、ボンディングツ−ル５を交換する際に
はこれらを上記加熱部９から取り外す必要がある。In this case, as shown in FIG. 4, the holding plate 13 for fixing the shank portion 6 of the bonding tool 5 must be removed from the holder portion 12. Further, since the wirings of the heating heater 7 and the thermocouple 8 inserted in the bonding tool 5 are connected to the main body of the bonding apparatus, when the bonding tool 5 is replaced, these are connected to the heating section. Need to be removed from 9.
【０００７】このため、高価なボンディングツ−ル５を
半導体素子１の品種毎に用意しなければならず不経済で
あると共に、交換の際の作業効率が悪いということがあ
った。For this reason, an expensive bonding tool 5 must be prepared for each type of the semiconductor element 1, which is uneconomical and the work efficiency at the time of replacement is poor.
【０００８】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、一つのボンディング装置で多品種の半導体
素子をボンディングする際に、経済的でかつ作業効率が
良いボンディングツ−ルを提供することを目的とするも
のである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a bonding tool which is economical and has good work efficiency when bonding a large number of semiconductor elements with a single bonding apparatus. That is the purpose.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明は、半導体素子
を加熱し加圧して、この半導体素子を基板の配線パタ−
ンに実装するボンディングツ−ルであって、ボンディン
グ装置本体に保持されたシャンク部と、上記シャンク部
に設けられ所定の温度に加熱される加熱部と、この加熱
部に交換自在に取り付けられかつボンディングする半導
体素子に適した大きさの加圧面を有する加圧部とからな
ることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a semiconductor element is heated and pressed to apply the semiconductor element to a wiring pattern on a substrate.
A shank portion held by the bonding apparatus body, a heating portion provided on the shank portion and heated to a predetermined temperature, and a replacement tool attached to the heating portion. It is characterized by comprising a pressing portion having a pressing surface of a size suitable for a semiconductor element to be bonded.
【００１０】[0010]
【作用】このような構成によれば、加圧部を取り替える
ことで、加圧面の大きさを任意の形状にすることが可能
である。According to such a structure, the size of the pressing surface can be made arbitrary by replacing the pressing portion.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、この発明の要部の一実施例を図１、図
２を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the essential part of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１２】この発明のボンディングツ−ル１５は、シ
ャンク部１６と、このシャンク部１６の下端部に一体的
に形成された加熱部１７と、この加熱部１７の下端面に
着脱自在に取り付けられる加圧部１８とからなる。The bonding tool 15 of the present invention is detachably attached to the shank portion 16, a heating portion 17 formed integrally with the lower end portion of the shank portion 16, and the lower end surface of the heating portion 17. It is composed of a pressure unit 18.
【００１３】上記シャンク部１６の形状は従来と略同じ
もので、高さ方向中途部には放熱用孔１６ａが穿設され
ている。このシャンク部１６の上端部はボンディング装
置本体のホルダ部１２（図３に示す）に取り付けられる
ようになっている。The shape of the shank portion 16 is substantially the same as that of the conventional shank portion, and a heat radiation hole 16a is formed in the middle portion in the height direction. The upper end of the shank portion 16 is adapted to be attached to the holder portion 12 (shown in FIG. 3) of the bonding apparatus body.
【００１４】上記加熱部１７内には、熱電対８および一
対の加熱ヒ−タ７、７（図４に示す）が挿入される第１
の通孔２１および一対の第２の通孔２２、２２とが設け
られている。そして、この加熱部１７の下面は略平坦に
形成されていると共に、中央部には凹部１７ａが設けら
れている。A first thermocouple 8 and a pair of heating heaters 7, 7 (shown in FIG. 4) are inserted into the heating section 17.
Through hole 21 and a pair of second through holes 22, 22 are provided. The lower surface of the heating unit 17 is formed to be substantially flat, and a recess 17a is provided at the center.
【００１５】一方、図２に示すように、上記加圧部１８
の上面は、略平坦に形成されると共に上記凸部１７ａと
嵌合する凹部１８ａが設けられている。そして、この加
圧部１８の下端面はボンディングする半導体素子１に応
じた大きさに形成されている。そして、この加圧部１８
の下端面には焼結ダイヤモンドなどで形成された平板状
の加圧チップ２３が貼付されている。そして、この加圧
チップ２３の下面はこの加圧部１８の加圧面１８ｂを構
成している。On the other hand, as shown in FIG.
The upper surface of is formed to be substantially flat and is provided with a concave portion 18a that fits with the convex portion 17a. The lower end surface of the pressing portion 18 is formed in a size corresponding to the semiconductor element 1 to be bonded. And this pressurizing unit 18
A flat plate-like pressure tip 23 made of sintered diamond or the like is attached to the lower end surface of the. The lower surface of the pressing tip 23 constitutes the pressing surface 18b of the pressing portion 18.
【００１６】さらに、上記加熱部１７と加圧部１８の外
縁部には、この加圧部１８を上記加熱部１７に取り付け
るためのねじ孔１７ｂ、１８ｂが設けられている。すな
わち、上記加熱部１７に加圧部１８を取り付ける場合に
は、上記凸部１７ａと凹部１８ａを嵌合させると共に、
上記ねじ孔１７ｂ、１８ｂとを一致させ、ボルト２４お
よびナット２５で上記加熱部１７と加圧部１８とを締結
する。このことで、上記加熱部１７の下端面に上記加圧
部１８が位置決めされた状態で取り付けられる。Further, screw holes 17b and 18b for attaching the pressurizing part 18 to the heating part 17 are provided at the outer edges of the heating part 17 and the pressurizing part 18. That is, when attaching the pressurizing unit 18 to the heating unit 17, while fitting the convex portion 17a and the concave portion 18a,
The screw holes 17b and 18b are aligned with each other, and the heating portion 17 and the pressing portion 18 are fastened with the bolt 24 and the nut 25. As a result, the pressurizing portion 18 is attached to the lower end surface of the heating portion 17 while being positioned.
【００１７】このボンディングツ−ル１５は、ボンディ
ングの際には従来のボンディングツ−ル１５と同様にし
て用いる。そして、ボンディングする半導体素子１の品
種が変わった場合には、上記加圧部１８を交換するよう
にする。This bonding tool 15 is used in the same manner as the conventional bonding tool 15 at the time of bonding. Then, when the type of the semiconductor element 1 to be bonded is changed, the pressing section 18 is replaced.
【００１８】この場合、作業者は上記加熱部１７および
上記加圧部１８から上記ボルト２４とナット２５を取り
外す。そして、上記加圧部１８を上記加熱部１７の下端
面から下方へ離間させる。ついで作業者は次の半導体素
子１に応じた大きさの加圧チップ２３を有する加圧部１
８を選択し、これを上述した方法で上記加熱部１７の下
端面に取り付ける。In this case, the operator removes the bolt 24 and the nut 25 from the heating section 17 and the pressing section 18. Then, the pressing unit 18 is separated downward from the lower end surface of the heating unit 17. Then, the operator presses the pressure unit 1 having the pressure chip 23 having a size corresponding to the next semiconductor element 1.
8 is selected and attached to the lower end surface of the heating unit 17 by the method described above.
【００１９】このような構成によれば、上記半導体素子
１の大きさが変わった場合でもいちいち上記加熱部１８
から上記加熱ヒ−タ７や熱電対８を取り外す必要がない
と共に、シャンク部１６および加熱部１７を上記ホルダ
部１２から取り外す必要がない。このことにより多品種
の半導体素子１を実装する場合にも経済的でかつ作業効
率が良くなる。なお、この発明は上記一実施例に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能である。With such a structure, even if the size of the semiconductor element 1 is changed, the heating unit 18 is always used.
It is not necessary to remove the heating heater 7 and the thermocouple 8 from the above, and it is not necessary to remove the shank portion 16 and the heating portion 17 from the holder portion 12. As a result, it is economical and the working efficiency is improved even when mounting various types of semiconductor elements 1. It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be variously modified without changing the gist of the invention.
【００２０】上記一実施例では、上記加熱部１７に上記
加圧部１８をボルトおよびナットによって固定するよう
にしていたが、これに限定されるものではなく、例え
ば、上記加熱部１７の下面および上記加圧部１８の上面
に電磁石を設け、この磁石の引力によって上記加熱部１
７と上記加圧部１８を固定するようにしても良い。ま
た、上記加熱部１７の下端面に真空装置に接続された吸
引孔を設け、この加熱部１７の下面に上記加圧部１８を
吸着固定するようにしても良い。さらに、上記加熱部１
７に複数の爪を設けて上記加圧部１８を機械的にクラン
プするようにしてもよい。また、上記加熱部の凸部１７
ａと上記加圧部１８の凹部１８ａを互いに円弧状になる
ように形成しておいて、嵌合させるようにしても良い。In the above-mentioned one embodiment, the pressing section 18 is fixed to the heating section 17 by bolts and nuts, but the present invention is not limited to this. For example, the lower surface of the heating section 17 and the An electromagnet is provided on the upper surface of the pressurizing unit 18, and the heating unit 1 is attracted by the attractive force of the magnet.
7 and the pressing unit 18 may be fixed. In addition, a suction hole connected to a vacuum device may be provided on the lower end surface of the heating unit 17, and the pressing unit 18 may be suction-fixed to the lower surface of the heating unit 17. Furthermore, the heating unit 1
7 may be provided with a plurality of claws to mechanically clamp the pressing portion 18. In addition, the convex portion 17 of the heating unit
It is also possible that the a and the concave portion 18a of the pressurizing portion 18 are formed in an arcuate shape and are fitted together.
【００２１】このようにすれば、例えば、異なる形状の
加圧チップ２３を有する加圧部１８を複数個マガジンに
収納しておいて、上記加圧部１８を交換する際には、自
動制御により、上記シャンク部１６を駆動して上記マガ
ジンから所望形状の加圧部１８を選択して上記加熱部１
７の下面に保持固定することができる。In this way, for example, when a plurality of pressure units 18 having pressure chips 23 of different shapes are stored in a magazine and the pressure units 18 are replaced, automatic control is performed. , The shank portion 16 is driven to select the pressing portion 18 having a desired shape from the magazine, and the heating portion 1
It can be held and fixed to the lower surface of 7.
【００２２】このような構成によれば、多品種の半導体
素子１…をボンディングする場合であっても、上記加圧
部１８を人手によらず自動的に交換することができるか
ら、ボンディングを高速かつ連続的に行うことが可能で
ある。According to such a structure, even when bonding various types of semiconductor elements 1 ..., The pressing portion 18 can be automatically replaced without manual labor, so that bonding can be performed at high speed. And it is possible to carry out continuously.
【００２３】また、上記一実施例では、インナ−リ−ド
ボンディングについて説明したが、ボンディングツ−ル
を用いて熱圧着する工程であれば、他の工程、例えば、
フリップチップボンディング工程等にも適用できる。Although the inner lead bonding has been described in the above-mentioned one embodiment, other processes such as the thermo-compression bonding process using a bonding tool may be used.
It can also be applied to flip chip bonding processes and the like.
【００２４】また、上記一実施例では加圧部１８は、下
面に加圧面１８ｂとして加圧チップ２３を貼付したもの
であったが、加圧チップ２３を貼付せず、同一材料から
なる一体成形品であっても良し、上記加圧部１８の下面
に硬質膜をコ−ティングしたものであっても良い。Further, in the above-mentioned one embodiment, the pressurizing portion 18 has the pressurizing tip 23 attached to the lower surface as the pressurizing surface 18b. The product may be a product, or a hard film may be coated on the lower surface of the pressing portion 18.
【００２５】さらに、上記一実施例では、加熱手段とし
て加熱ヒ−タ７、温度検出手段として熱電対８を用いた
が、上記加熱部１７を所定温度に加熱することができれ
ばその手段は問わない。例えばパルスヒ−ト方式の加熱
手段を用いても良い。Further, in the above embodiment, the heating heater 7 and the thermocouple 8 are used as the heating means and the temperature detecting means, but any means can be used as long as the heating part 17 can be heated to a predetermined temperature. . For example, a pulse heat type heating means may be used.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上のべたように、この発明のボンディ
ングツ−ルは、シャンク部と、このシャンク部の下端部
に設けられ、所定の温度に加熱される加熱部と、この加
熱部に着脱自在に設けられ半導体素子を加圧する加圧部
とを具備する。As described above, the bonding tool of the present invention has a shank portion, a heating portion provided at the lower end portion of the shank portion, which is heated to a predetermined temperature, and detachable from the heating portion. And a pressing unit which is freely provided to press the semiconductor element.
【００２７】このような構成によれば、ボンディングす
る半導体素子の品種が変わった場合でも、ボンディング
ツ−ルの下端面に設けられた加圧部を取り替えるだけで
よいので、ボンディングツ−ル全体を交換する場合に比
べ経済的でかつ作業性が良くなる。According to this structure, even if the type of the semiconductor element to be bonded is changed, it is only necessary to replace the pressurizing portion provided on the lower end surface of the bonding tool. Economical and better workability than replacement.
【図１】この発明の一実施例を示す一部断面を有する側
面図。FIG. 1 is a side view with a partial cross section showing an embodiment of the present invention.
【図２】同じく、加圧部を示す縦断面図。FIG. 2 is likewise a vertical cross-sectional view showing a pressurizing unit.
【図３】従来例を示す概略側面図。FIG. 3 is a schematic side view showing a conventional example.
【図４】同じく斜視図。FIG. 4 is a perspective view of the same.
１５…ボンディングツ−ル、１６…シャンク部、１７…
加熱部、１８…加圧部、２３…加圧チップ（加圧面１８
ｂ）、１２…ホルダ部（ボンディング装置本体）。15 ... Bonding tool, 16 ... Shank part, 17 ...
Heating part, 18 ... Pressing part, 23 ... Pressing tip (pressing surface 18
b), 12 ... Holder part (bonding device main body).
Claims (1)
半導体素子を基板の配線パタ−ンに実装するボンディン
グツ−ルであって、 ボンディング装置本体に保持されるシャンク部と、上記
シャンク部に設けられ所定の温度に加熱される加熱部
と、この加熱部に交換自在に取り付けられ、かつボンデ
ィングする半導体素子に適した大きさの加圧面を有する
加圧部とからなることを特徴とするボンディングツ−
ル。1. A bonding tool for mounting a semiconductor element on a wiring pattern of a substrate by heating and pressing the semiconductor element, the shank portion being held by a main body of a bonding apparatus, and the shank portion. And a heating unit which is mounted on the heating unit and which is attached to the heating unit in a replaceable manner and which has a pressing surface of a size suitable for a semiconductor element to be bonded. Bonding Tool
Le.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5007509A JPH06216198A (en) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | Bonding tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5007509A JPH06216198A (en) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | Bonding tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216198A true JPH06216198A (en) | 1994-08-05 |
Family
ID=11667759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5007509A Pending JPH06216198A (en) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | Bonding tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06216198A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5823419A (en) * | 1995-09-18 | 1998-10-20 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding tool |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP5007509A patent/JPH06216198A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5823419A (en) * | 1995-09-18 | 1998-10-20 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding tool |
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