JPH0786313A - 小型素子のボンディング法 - Google Patents
小型素子のボンディング法Info
- Publication number
- JPH0786313A JPH0786313A JP22446093A JP22446093A JPH0786313A JP H0786313 A JPH0786313 A JP H0786313A JP 22446093 A JP22446093 A JP 22446093A JP 22446093 A JP22446093 A JP 22446093A JP H0786313 A JPH0786313 A JP H0786313A
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- Japan
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- resin paste
- lead frame
- bonding
- pellet
- screen
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 半導体装置を製造する際に樹脂ペーストを量
や厚みのばらつきがなく供給し、ペレットとリードフレ
ームの接合強度を一定にすることができるボンディング
法を提供すること。 【構成】 1mm角以下の小型の半導体ペレットをリー
ドフレーム1の所定の位置に樹脂ペースト5を介して一
体化するに際して該樹脂ペーストがスクリーン印刷によ
り塗布されていることを特徴とする小型素子のボンディ
ング法。
や厚みのばらつきがなく供給し、ペレットとリードフレ
ームの接合強度を一定にすることができるボンディング
法を提供すること。 【構成】 1mm角以下の小型の半導体ペレットをリー
ドフレーム1の所定の位置に樹脂ペースト5を介して一
体化するに際して該樹脂ペーストがスクリーン印刷によ
り塗布されていることを特徴とする小型素子のボンディ
ング法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法、
とくに小型の半導体ペレットをリードフレームに樹脂ペ
ーストを用いて固定するボンディング方法に関するもの
である。
とくに小型の半導体ペレットをリードフレームに樹脂ペ
ーストを用いて固定するボンディング方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】LED(発光ダイオード)やホール素子
等の半導体装置において、リードフレームに半導体ペレ
ット(回路をパターニングしたウエハを所定の大きさに
切断したもの)を接着固定するボンディング工程があ
る。従来ペレットの固定には樹脂ペーストが用いられ、
その塗布方法はディスペンス方式とスタンピング方式に
よるものがある。これらの方式により塗布された樹脂ペ
ースト上にペレットを搭載し、加熱硬化するものであ
る。
等の半導体装置において、リードフレームに半導体ペレ
ット(回路をパターニングしたウエハを所定の大きさに
切断したもの)を接着固定するボンディング工程があ
る。従来ペレットの固定には樹脂ペーストが用いられ、
その塗布方法はディスペンス方式とスタンピング方式に
よるものがある。これらの方式により塗布された樹脂ペ
ースト上にペレットを搭載し、加熱硬化するものであ
る。
【0003】しかしながら樹脂ペーストは粘度にバラツ
キがあり、また時間経過によりチクソトロピー性が変化
したりするのが一般的である。このような状態で上述し
た従来の方法を適用した場合、リードフレーム上に塗布
される樹脂ペーストの量や厚みにバラツキが発生する。
その場合、例えば樹脂ペーストが少ない場合にはペレッ
トとリードフレームの間の接合強度にバラツキが生じ信
頼性に劣ったり、ペレットがリードフレームより外れる
場合がある。また、樹脂ペースト量が多い場合にはペレ
ットとリードフレームの間よりはみ出してリードフレー
ムの裏側に回り込んだり、ペレット表面に付着し不良を
発生させる場合がある。これらの現象はペレットが小型
になるほど顕著に現れる。またこれらの不具合を回避す
るために目視検査を強化しディスペンスの条件である吐
出圧力や吐出時間の条件を変更する必要があり、省力化
の妨げになっている。これらの問題を解決するために塗
布を半導体ペレットとウエハ固定シートを分離する際に
利用する突き上げピンで行う方法(特開昭63−236
336)や樹脂ペーストをスタンプ版にディペンサーで
供給してそれをスタンプする方法(特開平2−9444
6)が発表されているが小型ペレットへの適応は困難で
ある。
キがあり、また時間経過によりチクソトロピー性が変化
したりするのが一般的である。このような状態で上述し
た従来の方法を適用した場合、リードフレーム上に塗布
される樹脂ペーストの量や厚みにバラツキが発生する。
その場合、例えば樹脂ペーストが少ない場合にはペレッ
トとリードフレームの間の接合強度にバラツキが生じ信
頼性に劣ったり、ペレットがリードフレームより外れる
場合がある。また、樹脂ペースト量が多い場合にはペレ
ットとリードフレームの間よりはみ出してリードフレー
ムの裏側に回り込んだり、ペレット表面に付着し不良を
発生させる場合がある。これらの現象はペレットが小型
になるほど顕著に現れる。またこれらの不具合を回避す
るために目視検査を強化しディスペンスの条件である吐
出圧力や吐出時間の条件を変更する必要があり、省力化
の妨げになっている。これらの問題を解決するために塗
布を半導体ペレットとウエハ固定シートを分離する際に
利用する突き上げピンで行う方法(特開昭63−236
336)や樹脂ペーストをスタンプ版にディペンサーで
供給してそれをスタンプする方法(特開平2−9444
6)が発表されているが小型ペレットへの適応は困難で
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決するもので樹脂ペーストの塗布時の量や厚みのバラツ
キを少なくでき、ペレットとリードフレーム間の接合強
度を一定にすることができる特に小型半導体ペレットに
適したボンディング法を提供することを目的とするもの
である。
決するもので樹脂ペーストの塗布時の量や厚みのバラツ
キを少なくでき、ペレットとリードフレーム間の接合強
度を一定にすることができる特に小型半導体ペレットに
適したボンディング法を提供することを目的とするもの
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決するために検討を重ねた結果、樹脂ペーストをス
クリーン印刷法にてリードフレームに塗布することによ
り樹脂ペーストの量や厚みのバラツキの少ない、特に小
型半導体ペレットに適したボンディング法を実現できる
ことを見出し、本発明を完成されるに至った。すなわち
本発明は1mm角以下の小型の半導体ペレットをリード
フレームの所定の位置に樹脂ペーストを介して一体化す
るに際して該樹脂ペーストがスクリーン印刷により塗布
されていることを特徴とする小型素子のボンディング法
である。
を解決するために検討を重ねた結果、樹脂ペーストをス
クリーン印刷法にてリードフレームに塗布することによ
り樹脂ペーストの量や厚みのバラツキの少ない、特に小
型半導体ペレットに適したボンディング法を実現できる
ことを見出し、本発明を完成されるに至った。すなわち
本発明は1mm角以下の小型の半導体ペレットをリード
フレームの所定の位置に樹脂ペーストを介して一体化す
るに際して該樹脂ペーストがスクリーン印刷により塗布
されていることを特徴とする小型素子のボンディング法
である。
【0006】半導体ペレットの小型化はウエハの取り数
増加のために特性や信頼性を確認しながら段階的に行う
のであるが1mm角までは順調に小型化された。それ以
下の小型化、具体的には0.8mm角、0.55m角、
0.42mm角、0.35mm角ではボンディング収率
が低下する現象があらわれ、その原因は樹脂ペースト塗
布量のバラツキに起因するものがほとんどである。樹脂
ペーストを安定に塗布するためにはチクソトロピック性
が必要であるが、ディスペンス法やスタンプ法では塗布
性を安定させるためには樹脂ペーストの粘度を低くする
必要性があり、そのために樹脂ペーストのチクソトロピ
ック性が悪くなる傾向がある。逆にチクソトロピック性
を良くすると粘度が高くなる傾向があり従来法では塗布
の均一性が著しく低下する。スクリーン印刷法は1mm
角以下の小型半導体ペレットにおいてチクソトロピック
性の高い樹脂ペーストを安定塗布することが可能にな
る。樹脂ペーストはペレットをリードフレーム上に接着
固定する役割があるが、一般に導電性ペーストと絶縁性
ペーストがあり、前者は0.5〜10μmの大きさの銀
粉をエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の有機系ポリマー
に均一に分散させた銀ペーストが主流であり、後者の場
合は銀粉の代わりにアルミナ粉を使っている。銀粉はチ
クソトロピック性が付与でき樹脂の濡れ性が良く平均粒
度が小さいため流動性の良い樹脂ペーストにすることが
できる。また電気や熱の伝導性が良い。絶縁性ペースト
はチクソトロピック性を良くするため粘度を高くしてい
る。そのため流動性が悪く作業性に難がありディスペン
ス法やスタンプ法には向いていない。しかしコスト的に
は有利である。スクリーン印刷法では絶縁ペーストの安
定塗布も可能である。
増加のために特性や信頼性を確認しながら段階的に行う
のであるが1mm角までは順調に小型化された。それ以
下の小型化、具体的には0.8mm角、0.55m角、
0.42mm角、0.35mm角ではボンディング収率
が低下する現象があらわれ、その原因は樹脂ペースト塗
布量のバラツキに起因するものがほとんどである。樹脂
ペーストを安定に塗布するためにはチクソトロピック性
が必要であるが、ディスペンス法やスタンプ法では塗布
性を安定させるためには樹脂ペーストの粘度を低くする
必要性があり、そのために樹脂ペーストのチクソトロピ
ック性が悪くなる傾向がある。逆にチクソトロピック性
を良くすると粘度が高くなる傾向があり従来法では塗布
の均一性が著しく低下する。スクリーン印刷法は1mm
角以下の小型半導体ペレットにおいてチクソトロピック
性の高い樹脂ペーストを安定塗布することが可能にな
る。樹脂ペーストはペレットをリードフレーム上に接着
固定する役割があるが、一般に導電性ペーストと絶縁性
ペーストがあり、前者は0.5〜10μmの大きさの銀
粉をエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の有機系ポリマー
に均一に分散させた銀ペーストが主流であり、後者の場
合は銀粉の代わりにアルミナ粉を使っている。銀粉はチ
クソトロピック性が付与でき樹脂の濡れ性が良く平均粒
度が小さいため流動性の良い樹脂ペーストにすることが
できる。また電気や熱の伝導性が良い。絶縁性ペースト
はチクソトロピック性を良くするため粘度を高くしてい
る。そのため流動性が悪く作業性に難がありディスペン
ス法やスタンプ法には向いていない。しかしコスト的に
は有利である。スクリーン印刷法では絶縁ペーストの安
定塗布も可能である。
【0007】リードフレームは半導体ペレットを搭載す
るアイランド部と外部端子となるリード部とそれらを固
定する部分からなっている。材質は鉄系や銅系があり表
面を全面あるいは部分メッキをおこなっている。小型の
半導体ペレットの場合リードフレームの厚みは薄くなり
100μm程度である。次にスクリーン印刷法について
説明する。図1〜図2は本発明を示すボンディング法の
工程断面図で、図1はスクリーン印刷機にリードフレー
ムを供給する工程を示す図である。図1において1はリ
ードフレーム、2はスクリーン印刷機の供給ステージ、
3は印刷のパターンが描かれたスクリーン、4はスクリ
ーンを固定する枠である。図2は樹脂ペーストを塗布す
る工程を示す図である。図2(a),(b),(c)に
おいて5は樹脂ペースト、6は樹脂ペーストを塗布する
ためのスキージと呼ばれるゴムのへらである。以上のよ
うに構成されたスクリーン印刷方式のボンディング法に
ついて以下その動作を説明する。
るアイランド部と外部端子となるリード部とそれらを固
定する部分からなっている。材質は鉄系や銅系があり表
面を全面あるいは部分メッキをおこなっている。小型の
半導体ペレットの場合リードフレームの厚みは薄くなり
100μm程度である。次にスクリーン印刷法について
説明する。図1〜図2は本発明を示すボンディング法の
工程断面図で、図1はスクリーン印刷機にリードフレー
ムを供給する工程を示す図である。図1において1はリ
ードフレーム、2はスクリーン印刷機の供給ステージ、
3は印刷のパターンが描かれたスクリーン、4はスクリ
ーンを固定する枠である。図2は樹脂ペーストを塗布す
る工程を示す図である。図2(a),(b),(c)に
おいて5は樹脂ペースト、6は樹脂ペーストを塗布する
ためのスキージと呼ばれるゴムのへらである。以上のよ
うに構成されたスクリーン印刷方式のボンディング法に
ついて以下その動作を説明する。
【0008】まず図1に示すようにスクリーン印刷機の
被印刷部である供給ステージにリードフレームを供給し
下からの真空吸着等により固定する。次に図2(a)に
示すようにスクリーンをリードフレームと平行になるよ
うにセットする。この時、樹脂ペーストをスキージの前
部に適量供給する。その後図2(b),(c)に示すよ
うにスキージでスクリーンの内面を加圧しながら横方向
に平行移動することにより樹脂ペーストをパターンどう
りに被印刷面であるリードフレーム上に塗布できる。こ
のとき塗布される樹脂ペーストの形状はスクリーンのパ
ターンで決まり、厚みはスクリーンの厚み、材質等やス
キージの硬度、圧力、移動スピード、そして樹脂ペース
トの材質で決まる。その後リードフレームの樹脂ペース
トの塗布された部分に半導体ペレットを搭載する。
被印刷部である供給ステージにリードフレームを供給し
下からの真空吸着等により固定する。次に図2(a)に
示すようにスクリーンをリードフレームと平行になるよ
うにセットする。この時、樹脂ペーストをスキージの前
部に適量供給する。その後図2(b),(c)に示すよ
うにスキージでスクリーンの内面を加圧しながら横方向
に平行移動することにより樹脂ペーストをパターンどう
りに被印刷面であるリードフレーム上に塗布できる。こ
のとき塗布される樹脂ペーストの形状はスクリーンのパ
ターンで決まり、厚みはスクリーンの厚み、材質等やス
キージの硬度、圧力、移動スピード、そして樹脂ペース
トの材質で決まる。その後リードフレームの樹脂ペース
トの塗布された部分に半導体ペレットを搭載する。
【0009】
【実施例】以下、本発明について実施例により更に詳し
く説明する。 実施例1 印刷機(NEW LONG LS−77A)に0.7m
m角を4.6mmピッチを20個並べたパターンの描か
れた325メッシュステンレススクリーンを張った。被
印刷物である厚み100μmで1mm×1.2mmの大
きさのアイランドが4.6mmピッチで20個並んでい
る15mm×92mmの大きさのリードフレームを被印
刷部である供給ステージに並べた。その際、リードフレ
ームには搬送位置決め用の穴があるので、この穴を位置
決め用に利用して供給ステージに並べた。クリーンとリ
ードフレームを平行に並べ、ギャップを2mmとし、ス
キージは硬度70のものでリードフレームとの角度を7
0度とした。樹脂ペースト(住友ベークライト製CRM
1030)をスクリーンの印刷パターンの上部に適量お
としスキージの押し込み量を2mm、スピードを200
mm/sにして自動で塗布した。その結果樹脂ペースト
の厚みが27μmで均一に塗布できた。ディスペンス法
とスクリーン印刷法を比較するため厚み350μmのシ
リコンウエハを任意の大きさで切断しペレット状態にし
リードフレームに搭載し、樹脂ペーストの塗布量のバラ
ツキが要因である不良率を調べた。スクリーンのパター
ンはペレットの1辺の長さより0.1mm小さくした。
表1はその結果であり1mm角以下で大きな効果がある
ことが示されている。
く説明する。 実施例1 印刷機(NEW LONG LS−77A)に0.7m
m角を4.6mmピッチを20個並べたパターンの描か
れた325メッシュステンレススクリーンを張った。被
印刷物である厚み100μmで1mm×1.2mmの大
きさのアイランドが4.6mmピッチで20個並んでい
る15mm×92mmの大きさのリードフレームを被印
刷部である供給ステージに並べた。その際、リードフレ
ームには搬送位置決め用の穴があるので、この穴を位置
決め用に利用して供給ステージに並べた。クリーンとリ
ードフレームを平行に並べ、ギャップを2mmとし、ス
キージは硬度70のものでリードフレームとの角度を7
0度とした。樹脂ペースト(住友ベークライト製CRM
1030)をスクリーンの印刷パターンの上部に適量お
としスキージの押し込み量を2mm、スピードを200
mm/sにして自動で塗布した。その結果樹脂ペースト
の厚みが27μmで均一に塗布できた。ディスペンス法
とスクリーン印刷法を比較するため厚み350μmのシ
リコンウエハを任意の大きさで切断しペレット状態にし
リードフレームに搭載し、樹脂ペーストの塗布量のバラ
ツキが要因である不良率を調べた。スクリーンのパター
ンはペレットの1辺の長さより0.1mm小さくした。
表1はその結果であり1mm角以下で大きな効果がある
ことが示されている。
【0010】
【表1】
【0011】実施例2 当社HW108Aで商品化されているホール素子につい
ての実施例を述べる。このホール素子は基板がフェライ
トであり大きさは0.8mm角厚み0.35mmの半導
体ペレットである。ディスペンス法とスクリーン印刷法
とでボンディングをおこない樹脂ペーストの塗布量のバ
ラツキが要因である不良率を比較した。このときリード
フレームはSMMタイプ、樹脂ペーストは住友ベークラ
イト製CRM−1030であり、スクリーン版は0.7
mm角の3.2mmピッチのパターンである。その結
果、N数10万個でディスペンス法の不良率は1.61
%、スクリーン印刷法では0%であった。
ての実施例を述べる。このホール素子は基板がフェライ
トであり大きさは0.8mm角厚み0.35mmの半導
体ペレットである。ディスペンス法とスクリーン印刷法
とでボンディングをおこない樹脂ペーストの塗布量のバ
ラツキが要因である不良率を比較した。このときリード
フレームはSMMタイプ、樹脂ペーストは住友ベークラ
イト製CRM−1030であり、スクリーン版は0.7
mm角の3.2mmピッチのパターンである。その結
果、N数10万個でディスペンス法の不良率は1.61
%、スクリーン印刷法では0%であった。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、樹脂ペー
ストをスクリーン印刷で供給することによりリードフレ
ームへの塗布量が安定するので、従来のディスペンス方
式やスタンピング方式で発生するような樹脂ペーストの
塗布量のバラツキによる不具合が発生しなくなり信頼性
が高く安定したボンディングが可能である。これは特に
ペレットサイズが小型化されれば効果が顕著にあらわれ
る。さらにボンディングの信頼性が安定になるために作
業効率があがりボンディング工程の省力化が可能にな
る。
ストをスクリーン印刷で供給することによりリードフレ
ームへの塗布量が安定するので、従来のディスペンス方
式やスタンピング方式で発生するような樹脂ペーストの
塗布量のバラツキによる不具合が発生しなくなり信頼性
が高く安定したボンディングが可能である。これは特に
ペレットサイズが小型化されれば効果が顕著にあらわれ
る。さらにボンディングの信頼性が安定になるために作
業効率があがりボンディング工程の省力化が可能にな
る。
【図1】図1〜図2はそれぞれ本発明の実施例を示すボ
ンディング法を説明する断面説明図で図1はスクリーン
印刷機にリードフレームを供給した図、
ンディング法を説明する断面説明図で図1はスクリーン
印刷機にリードフレームを供給した図、
【図2】樹脂ペーストをスクリーンによりリードフレー
ムに塗布する方法を経時的に{(a)→(b)→
(c)}説明する図。
ムに塗布する方法を経時的に{(a)→(b)→
(c)}説明する図。
1 リードフレーム 2 リードフレーム供給ステージ 3 スクリーン 4 スクリーン版枠 5 樹脂ペースト 6 スキージ
Claims (1)
- 【請求項1】 1mm角以下の小型の半導体ペレットを
リードフレームの所定の位置に樹脂ペーストを介して一
体化するに際して該樹脂ペーストがスクリーン印刷によ
り塗布されていることを特徴とする小型素子のボンディ
ング法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22446093A JPH0786313A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 小型素子のボンディング法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22446093A JPH0786313A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 小型素子のボンディング法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0786313A true JPH0786313A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16814133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22446093A Pending JPH0786313A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 小型素子のボンディング法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0786313A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001029890A3 (en) * | 1999-10-19 | 2001-09-07 | Imego Ab | Method relating to anodic bonding |
US6951797B1 (en) | 1999-10-19 | 2005-10-04 | Imego Ab | Method relating to anodic bonding |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP22446093A patent/JPH0786313A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001029890A3 (en) * | 1999-10-19 | 2001-09-07 | Imego Ab | Method relating to anodic bonding |
US6951797B1 (en) | 1999-10-19 | 2005-10-04 | Imego Ab | Method relating to anodic bonding |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011211 |