JPH08115944A - リードボンディング方法および装置 - Google Patents

リードボンディング方法および装置

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JPH08115944A
JPH08115944A JP6251803A JP25180394A JPH08115944A JP H08115944 A JPH08115944 A JP H08115944A JP 6251803 A JP6251803 A JP 6251803A JP 25180394 A JP25180394 A JP 25180394A JP H08115944 A JPH08115944 A JP H08115944A
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JP
Japan
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bonding
lead
semiconductor chip
stage
molding
Prior art date
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Pending
Application number
JP6251803A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Abe
由之 阿部
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボンディング時にリードの成形を目的の形状
に安定に行う。 【構成】 ヒータ11を備えたボンディングツール1
と、バンプ8を備えた半導体チップ6の載置面に当該半
導体チップ6の高さよりも突出した状態に成形面9bを
含む成形凸部9aが形成されたステージ9と、ステージ
9の直上のボンディング位置でTABテープ3に支持さ
れたインナーリード7の位置決めを行うガイド2および
クランパ4とを備え、ヒータ11によって加熱されたボ
ンディングツール1とステージ9との間で半導体チップ
6のバンプ8とインナーリード7とを挟圧して熱圧着す
る際に成形凸部9aの成形面9bによってインナーリー
ド7の塑性変形による成形を同時に行うようにしたリー
ドボンディング装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リードボンディング技
術に関し、特に、TCP(Tape Carrier
Package)構造を有する半導体装置の製造工程の
うち、半導体チップとTAB(Tape Automa
ted Bonding)用テープのインナーリードを
ボンディングする際にインナーリードをフォーミング
(成形)する工程に適して有効な技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】たとえば、株式会社工業調査会、昭和6
1年11月18日発行、「電子材料」1986年11月
号P154〜P159、等の文献にも記載されているよ
うに、従来のボンディング方法はTABテープ下方から
ステージで吸着固定されたチップが上昇し、チップのボ
ンディングパッド上のバンプとTABテープのインナー
リードの位置合わせ後、テープ上面からボンディングツ
ールが下降して、チップとインナーリードを接合する、
というものであった。
【0003】この時、インナーリードのフォーミングは
チップの高さをインナーリードより低く設定することに
より、ボンディング時にリード成形が可能となる。ま
た、フォーミング量はステージの高さを変えることで変
更できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の技術には次の問題がある。すなわち、リー
ドフォーミング量をステージの高さだけでコントロール
しているため、ボンディング後インナーリードの変形量
が元に戻るスプリングバック現象などのために、リード
フォーミング量が安定しない。この結果、たとえばリー
ドの一部がチップの一部に接触するインナーリードショ
ートが発生する懸念があった。
【0005】本発明の目的は、リードの成形を目的の形
状に安定に行うことが可能なリードボンディング技術を
提供することにある。
【0006】本発明の他の目的は、リードと半導体チッ
プとの接触による短絡障害を確実に防止することが可能
なリードボンディング技術を提供することにある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば以
下の通りである。
【0009】すなわち、本発明のリードボンディング技
術では、ボンディング時において半導体チップに位置決
めされたリード群の内端部を強制的に成形するものであ
る。
【0010】強制的に成形する方法としては、半導体チ
ップが載置されるボンディングステージの一部を高さ方
向に突出させ、ボンディング時にリードに強制的に接触
させる方法や、リードをボンディングステージとボンデ
ィングツールとの間で所定の形状に挟圧する方法等が考
えられる。
【0011】
【作用】前記した手段によれば、インナーリードを強制
的に曲げることでインナーリードを塑性変形させること
ができ、変形量が元に戻るスプリングバック現象などの
影響を受けることなく、一定のフォーミング量を得るこ
とができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【0013】(実施例1)図1および図2は本発明の一
実施例のリードボンディング方法が実施されるリードボ
ンディング装置の一例を示す側面図であり、それぞれ、
図1はボンディング前、図2はボンディング状態を示
す。
【0014】1はボンディングツール、2はガイド、3
はたとえば絶縁性の樹脂等からなるTABテープ、4は
クランパ、6は半導体チップ、7はTABテープのイン
ナーリード、8は半導体チップ上のバンプ、9はステー
ジ、11はヒータである。
【0015】この場合、ステージ9における半導体チッ
プ6の載置面には、当該半導体チップ6の高さよりも突
出した状態に成形凸部9aが形成されており、この成形
凸部9aには成形面9bが設けられている。この成形面
9bの角度や形状は、インナーリード7に対する目的の
フォーミング形状に設定されている。そして、ボンディ
ング時にインナーリード7の側面は成形面9bに接する
構成となっている。
【0016】以下、本実施例のリードボンディング方法
および装置の作用を説明する。
【0017】まず、ボンディング位置でTABテープ3
はガイド2とクランパ4で所定の位置にクランプされ
る。また、半導体チップ6は別の位置でステージ9に吸
着固定され、ボンディングステーションのTABテープ
3の下方まで移動し待機する。一方、ボンディングツー
ル1はTABテープ3の上方で待機する。この状態が図
1である。
【0018】この図1の状態でステージ9は上昇し、イ
ンナーリード7とバンプ8を位置合わせした段階でボン
ディングツール1は下降し、ヒータ11による熱圧着で
インナーリード7と半導体チップ6をバンプ8を介して
接合する。
【0019】この時、本実施例の場合には、接合と同時
にステージ9の成形凸部9aの成形面9bに強制的に接
触することによってインナーリード7は塑性変形され、
成形凸部9aの高さや成形面9bの傾斜角度等に応じた
所定の形状に正確にフォーミングされる。なお、成形凸
部9aの高さや成形面9bの傾斜角度等の寸法および形
状は変形されるインナーリード7のスプリングバック等
に起因する変形の戻り量を考慮して、当該戻り量を打ち
消す分だけ変形(成形)量が大きくなるように設定され
ている。
【0020】このように、本実施例のリードボンディン
グ方法および装置によれば、インナーリード7の一部
を、ボンディング時にステージ9上に設けられた成形凸
部9aに強制的に接触させることによって塑性変形させ
て成形するので、正確な成形量を安定的に得ることがで
きる。
【0021】この結果、たとえば、ボンディングおよび
成形後、インナーリード7と半導体チップ6が接触する
短絡障害を確実に防止することができる。
【0022】(実施例2)図3は、本発明の他の実施例
であるリードボンディング方法が実施されるリードボン
ディング装置の一例を示す側面図である。
【0023】この実施例2の場合には、ボンディングツ
ール10の先端部に、ステージ9の側の成形凸部9aの
成形面9bと平行で、しかも、ステージ9との間に半導
体チップ6およびバンプ8およびインナーリード7の先
端部を挟み込んだ状態で、成形凸部9aの成形面9bと
の間に当該インナーリード7の厚さ寸法よりも所定の値
だけ小さな隙間をなすように寸法および形状が設定され
た成形面10aが形成されている。
【0024】そして、ボンディング時に、図3に示すよ
うにボンディングツール10の成形面10aとステージ
9の成形凸部9aの成形面9bとの間で挟圧してインナ
ーリード7をフォーミングするものである。この場合に
も、インナーリード7がボンディングツール10の成形
面10aとステージ9の成形凸部9aの成形面9bとの
間で強制的に挟圧されるので、所望の形状に安定かつ正
確にフォーミングを行うことができる。
【0025】(実施例3)図4は、本発明のさらに他の
実施例であるリードボンディング方法が実施されるリー
ドボンディング装置の一例を示す側面図である。
【0026】この実施例3の場合には、ガイド2のボン
ディングツール1を取り囲む内周部にリード固定部2a
を突設し、このリード固定部2aと、ステージ9の成形
凸部9aの成形面9bの上端部に設けられたリード固定
平面9cとの間でインナーリード7の基端部側を挟圧す
る構成としたものである。
【0027】これにより、インナーリード7は、バンプ
8にボンディングされる先端部と、成形凸部9aのリー
ド固定平面9cおよびガイド2のリード固定部2aの間
で挟圧される基端部、の二箇所で安定に固定された状態
で、成形凸部9aの成形面9bに沿って成形されること
となり、ボンディング時のインナーリード7の成形動作
をより正確に行わせることができる。
【0028】(実施例4)図5は、本発明のさらに他の
実施例であるリードボンディング方法が実施されるリー
ドボンディング装置の一例を示す側面図である。
【0029】この実施例4の場合には、ステージ9の周
囲に、当該ステージ9とは独立に上下動が可能な成形ブ
ロック12を配置し、この成形ブロック12の上端部
に、成形のための成形面12aを設けた構成としてい
る。
【0030】そして、ボンディング時には、まず、ステ
ージ9の高さを、インナーリード7の平面内よりも低い
位置に設定して、その状態でステージ9とボンディング
ツール1との間で半導体チップ6、バンプ8およびイン
ナーリード7の先端部を挟圧してボンディングした後、
ステージ9の周囲の成形ブロック12を所定の高さに上
昇させて成形面12aをインナーリード7の側面部に強
制的に接触させることにより、フォーミングを行う。
【0031】この場合にも成形ブロック12に対するイ
ンナーリード7の強制的な接触によって当該インナーリ
ード7を所望の形状に正確にフォーミングすることがで
きる。
【0032】(実施例5)図6は、本発明のさらに他の
実施例であるリードボンディング方法が実施されるリー
ドボンディング装置の一例を示す側面図である。
【0033】この実施例5の場合には、ステージ5の底
部に、たとえば偏心カム等で構成されるステージ昇降機
構13を配置し、ステージ5の高さを任意の値に設定可
能な構成となっている。また、ステージ昇降機構13
は、図示しない制御機構によってボンディングツール1
と同期して上下動することが可能になっている。
【0034】そして、本実施例5の場合には、ステージ
昇降機構13によってボンディング時におけるステージ
5の高さ、すなわち、インナーリード7の平面とステー
ジ5の高さの差分ΔHを、インナーリード7や半導体チ
ップ6の品種等に応じて、随意に制御することにより、
当該差分ΔHに応じたインナーリード7の変形量の制御
を行うものである。
【0035】また、ボンディング時に、ステージ5とボ
ンディングツール1との間で、半導体チップ6、バンプ
8およびインナーリード7の先端部の三者を挟圧した状
態で、ステージ5とボンディングツール1とを同期して
上下動させることにより、インナーリード7の変形量を
制御することができる。
【0036】これにより、本実施例の場合には、インナ
ーリード7の成形を正確に行うことができるとともに、
インナーリード7や半導体チップ6の品種の切り替え等
における段取りの所要時間を大幅に短縮することが可能
となる。
【0037】(実施例6)図7および図8は、本発明の
さらに他の実施例であるリードボンディング方法が実施
されるリードボンディング装置の一例を示す側面図であ
る。
【0038】この実施例6の場合には、インナーリード
7に対する半導体チップ6のボンディングとインナーリ
ード7の成形とを個別に行うようにしたものである。す
なわち、図7および図8は、図示しないボンディングス
テーションとは別にリードボンディング装置に設けら
れ、成形ツール15および成形凸部14aを備えた成形
ステージ14、ガイド2、クランパ4を備えたフォーミ
ングステーションの動作を示している。
【0039】そして、ボンディング動作は、たとえば、
前述の図6に例示したような平坦なステージ9を備えた
ボンディングステーションにて行われる。このボンディ
ングをする際には、当該ステージ9の高さを適宜設定す
ることでインナーリード7を成形せず、図7に例示され
るように、インナーリード7に対する半導体チップ6の
ボンディングのみを行う。その後、フォーミングステー
ションにて、成形ツール15および成形ステージ14と
の間で挟圧することにより、インナーリード7を成形凸
部14aによって決まる所望の形状に成形するものであ
る。
【0040】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
【0041】たとえば成形の対象はTABテープに支持
されたインナーリードに限らず、任意のリードのボンデ
ィング工程に適用することができる。
【0042】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0043】本発明のリードボンディング方法によれ
ば、リードの成形を目的の形状に安定に行うことができ
る、という効果が得られる。これにより、半導体チップ
とリードとのショートを防止できる。
【0044】本発明のリードボンディング装置によれ
ば、リードの成形を目的の形状に安定に行うことができ
る、という効果が得られる。これにより、半導体チップ
とリードとのショートを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1であるリードボンディング方
法が実施されるリードボンディング装置の一例を示す側
面図である。
【図2】本発明の実施例1であるリードボンディング方
法が実施されるリードボンディング装置の一例を示す側
面図である。
【図3】本発明の実施例2であるリードボンディング方
法が実施されるリードボンディング装置の一例を示す側
面図である。
【図4】本発明の実施例3であるリードボンディング方
法が実施されるリードボンディング装置の一例を示す側
面図である。
【図5】本発明の実施例4であるリードボンディング方
法が実施されるリードボンディング装置の一例を示す側
面図である。
【図6】本発明の実施例5であるリードボンディング方
法が実施されるリードボンディング装置の一例を示す側
面図である。
【図7】本発明の実施例6であるリードボンディング方
法が実施されるリードボンディング装置の一例を示す側
面図である。
【図8】本発明の実施例6であるリードボンディング方
法が実施されるリードボンディング装置の一例を示す側
面図である。
【符号の説明】
1 ボンディングツール 2 ガイド(位置決め機構) 2a リード固定部 3 TABテープ 4 クランパ(位置決め機構) 5 ステージ 6 半導体チップ 7 インナーリード 8 バンプ 9 ステージ 9a 成形凸部 9b 成形面 9c リード固定平面 10 ボンディングツール 10a 成形面 11 ヒータ 12 成形ブロック 12a 成形面 13 ステージ昇降機構 14 成形ステージ 14a 成形凸部 15 成形ツール

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップに対して複数のリードの内
    端部を一括してボンディングするボンディング方法であ
    って、前記ボンディングと前記リードの成形動作とをほ
    ぼ同時または同時に行うことを特徴とするボンディング
    方法。
  2. 【請求項2】 前記半導体チップが載置されるボンディ
    ングステージに設けられた成形凸部に前記リードを接触
    させることによって前記成形動作を行うことを特徴とす
    る請求項1記載のリードボンディング方法。
  3. 【請求項3】 前記半導体チップが載置されるボンディ
    ングステージとボンディング動作を行うボンディングツ
    ールとの間で前記リードを挟圧することにより、前記成
    形動作を行うことを特徴とする請求項1記載のリードボ
    ンディング方法。
  4. 【請求項4】 前記半導体チップに対する前記リードの
    位置決めおよび固定を行う位置決め機構の一部と前記半
    導体チップが載置されるボンディングステージの一部と
    の間で前記リードを挟圧することにより、前記成形動作
    を行うことを特徴とする請求項1記載のリードボンディ
    ング方法。
  5. 【請求項5】 前記半導体チップが載置されるボンディ
    ングステージに設けられ、当該ボンディングステージと
    は独立に上下動可能に設けられた成形ブロックの上下動
    動作によって前記成形動作を行うことを特徴とする請求
    項1記載のリードボンディング方法。
  6. 【請求項6】 ボンディング時に前記半導体チップが載
    置されるボンディングステージとボンディング動作を行
    うボンディングツールとの間で前記半導体チップおよび
    前記リードを挟圧した状態で、前記ボンディングステー
    ジおよび前記ボンディングツールを同期して上下動させ
    ることにより、前記リードの前記成形動作を行うことを
    特徴とする請求項1記載のリードボンディング方法。
  7. 【請求項7】 半導体チップに対して複数のリードの内
    端部を一括してボンディングするボンディング方法であ
    って、前記ボンディングを行うボンディングステーショ
    ンとは別に設けられたフォーミングステーションで前記
    リードの成形動作を行なうことを特徴とするリードボン
    ディング方法。
  8. 【請求項8】 半導体チップが載置されるボンディング
    ステージと、このボンディングステージの上部に昇降可
    能に設けられたボンディングツールと、複数のリードの
    内端部を前記半導体チップに対して位置決めするリード
    位置決め機構とを含むリードボンディング装置であっ
    て、前記ボンディングステージには前記半導体チップの
    少なくとも一部を取り囲む領域に突設された成形凸部を
    有することを特徴とするリードボンディング装置。
  9. 【請求項9】 前記ボンディングツールの前記半導体チ
    ップに対する対向面には、前記ボンディングステージの
    前記成形凸部との間で前記リードを挟圧する成形面を備
    えた第1の構成、 前記リード位置決め機構には、前記ボンディングステー
    ジの前記成形凸部との間で前記リードを挟圧するリード
    固定構造を備えた第2の構成、 前記ボンディングステージの前記成形凸部は、当該ボン
    ディングステージとは独立に上下動可能にし、前記成形
    凸部の上下動によって前記リードの前記成形動作を行う
    第3の構成、の少なくとも一つを含むことを特徴とする
    請求項8記載のリードボンディング装置。
JP6251803A 1994-10-18 1994-10-18 リードボンディング方法および装置 Pending JPH08115944A (ja)

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