JPH08148512A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH08148512A
JPH08148512A JP31267794A JP31267794A JPH08148512A JP H08148512 A JPH08148512 A JP H08148512A JP 31267794 A JP31267794 A JP 31267794A JP 31267794 A JP31267794 A JP 31267794A JP H08148512 A JPH08148512 A JP H08148512A
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JP
Japan
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semiconductor element
collet
die bonding
die pad
die
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JP31267794A
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English (en)
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Kazutaka Shibata
和孝 柴田
Sadahito Nishida
貞仁 西田
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • 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
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
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    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子をダイパッドに良好に接合すると
ともに、ダイボンディング時の半導体素子の欠けを防止
する。 【構成】 表面側周縁角部が面取りされた半導体素子4
をコレット5で保持し、加熱下で半導体素子4を、ダイ
ボンディング材2が載置されたダイパッド1aに押しつ
けるとともに、コレット3を介して半導体素子4に超音
波を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、特に、半導体素子をダイパッド上に固着(ダイ
ボンディング)するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造方法、特にダイ
ボンディング工程を図4を参照して説明する。図4
(a)に示すように、リードフレーム1が図示しないヒ
ータブロック上に載置され、このリードフレーム1のダ
イパッド1a上に、半導体素子を固着するためのダイボ
ンディング材2が置かれる。ダイボンディング材2とし
ては、金シリコンや半田等の低融点金属あるいは銀ペー
スト等が用いられる。特に、モータドライバ、音声増幅
用IC、高速動作論理素子等のように比較的発熱量の大
きな半導体素子の場合、半田を用いることが多い。
【0003】半導体素子とダイパッドとの接合の良否
は、半導体装置(パッケージ本体)の放熱性(熱抵抗)
や、半導体素子の電気的特性を左右することが知られて
いる。良好な接合を得るためにはダイボンディング材2
の表面酸化をできるだけ避ける必要があり、そのためこ
の種のダイボンディング工程は窒素雰囲気中で行われる
のが普通である。
【0004】次に、図4(b)に示すように、コレット
3に吸着保持された半導体素子4がダイパッド1aのダ
イボンディング材2上に供給される。そして、図4
(c)に示すように、半導体素子4がダイボンディング
材2上に押しつけられて、半導体素子4とダイパッド1
aとが接合される。このとき必要に応じてコレット3を
数回、水平に往復移動させてダイボンディング材2の広
がりを助長している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来方法によれば次のような問題点がある。すなわ
ち、自動化された半導体装置の組み立て工程において、
ダイボンディング作業を完全な窒素雰囲気で行うこと
は、現実的に極めて困難であり、半田等のダイボンディ
ング材2の表面酸化は少なからず生じる。図4に示した
ように、ダイボンディング材2上に表面酸化物2aが生
じると、コレット3による半導体素子4の押しつけや、
半導体素子4の数回の水平往復移動程度では、この表面
酸化物2aを破壊することは困難である。その結果、半
導体素子4とダイパッド1aとの間に表面酸化物2aが
残存して、半導体装置の熱抵抗が大きくなったり、半導
体装置の電気的特性を劣化させるといった問題を引き起
こす。
【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、半導体素子をダイパッド上に良好に接
合させることができる半導体装置の製造方法を提供する
ことを目的としている。
【0007】また、本発明の他の目的は、ダイボンディ
ング時の半導体素子の欠けを防止することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項1に記載の発明は、半導体素子をコレットで
保持した状態で、半導体素子をダイパッドに押しつけ
て、半導体素子をダイパッド上に固着する半導体装置の
製造方法において、コレットを介して半導体素子に超音
波を付与することを特徴とする。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の方法において、前記コレットの保持面に当接する半導
体素子の表面側周縁角部が面取りされていることを特徴
とする。
【0010】
【作用】本発明の作用は次のとおりである。請求項1に
記載の発明によれば、コレットに保持された半導体素子
がダイパッドに押しつけられる際に、コレットを介して
半導体素子に超音波が付与されるので、ダイボンディン
グ材の使用の有無にかかわらず、半導体素子がダイパッ
ド上に良好に接合される。
【0011】請求項2に記載の発明によれば、コレット
の保持面に当接する半導体素子の表面側周縁角部が面取
りされているので、コレットを介して半導体素子に超音
波を付与した際の前記角部の欠けが防止される。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明に係る半導体装置の製造方法の一
実施例、特にダイボンディング工程を示している。
【0013】図1(a)に示すように、図示しないヒー
タブロックに載置されたリードフレーム1のダイパッド
1a上に半田等のダイボンディング材2が供給される。
本実施例においても、ダイボンディング材2の酸化をで
きるだけ防止するために、ダイボンディング工程は窒素
雰囲気内で行われるが、自動化工程において完全な窒素
雰囲気をつくることは困難であるので、ダイボンディン
グ材2に表面酸化物2aが生じる。
【0014】図1(b)に示すように、コレット3に吸
着保持された半導体素子4がダイパッド1aのダイボン
ディング材2上に供給される。このコレット3には超音
波を供給するための超音波ホーン5が接続されている。
次に、図1(c)に示すように、コレット3を介して半
導体素子4をダイパッド1aに押さえつけるとともに、
超音波ホーン5から供給された超音波をコレット3を介
して半導体素子4に与える。その結果、ダイボンディン
グ材2の表面酸化物2aが超音波の物理力によって破壊
され、半導体素子4とダイパッド1aとがダイボンディ
ング材2を介して良好に接合される。
【0015】なお、コレット3を介して半導体素子4に
超音波を付与している関係で、半導体素子4に欠けが生
じやすくなる。そこで、本実施例では、図2に示すよう
に、コレット3の下面に形成された凹部内面(保持面)
3aに当接する半導体素子4の表面側周縁角部4aを面
取りしている。これより、半導体素子4の角部4aへの
応力集中が避けられるので、角部4aの欠けを防止する
ことができる。因みに、従来方法によれば、図5に示す
ように半導体素子4の角部が面取りされていないので、
ダイボンディング時に半導体素子4の角部が欠けやす
い。
【0016】半導体素子4の角部を面取りする手法を図
3を参照して説明する。半導体ウエハ6を個別の半導体
素子4に裁断するダイシング工程において、まず刃先の
狭い回転刃7aによって半導体ウエハ6を切断すること
により、スクライブラインに沿った深い細溝8aを形成
する(図3(a)参照)。次に、刃先の広い回転刃7b
によって、細溝8aに沿って浅いV字状溝8bを形成す
る。このような溝8a,8bをスクライブラインに沿っ
て縦横に形成した後、半導体ウエハ6を各半導体素子4
に分離すれば、図2に示したような角部4aが面取りさ
れた半導体素子4が得られる。
【0017】なお、上述した実施例ではダイボンディン
グ材を使って半導体素子とダイパッドとを接合する方法
を例にとって説明したが、本発明はダイボンディング材
を使用する方法に限定されない。半導体素子の裏面に金
等の適当な金属膜を被着するとともに、リードフレーム
のダイパッドに銀メッキ等を施し、前記半導体素子に超
音波を印加して加熱状態で前記ダイパッドに押しつける
ことにより、ダイボンディング材を用いることなく、半
導体素子をダイパッドに良好に接合することも可能であ
る。ただし、この方法によれば、半導体装置に熱サイク
ルを加えた場合に、半導体素子とダイパッドとの熱膨張
係数の違いによる比較的大きな応力が半導体素子に作用
するので、比較的サイズの小さい半導体素子に適用する
か、あるいは、前記応力を緩和するために半導体素子の
裏面に厚い金属膜(または、多層の金属膜)を被着形成
するのが好ましい。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を奏する。請求項1に記載の発
明によれば、ダイボンディング時に半導体素子に超音波
が付与されるので、ダイボンディング材を介在させて半
導体素子をダイパッド上に固着する場合には、ダイボン
ディング材の表面酸化物が超音波の物理力によって破壊
されることにより、半導体素子がダイパッド上に良好に
接合される。また、半導体素子の裏面に金等の適宜な金
属膜を形成すれば、ダイボンディング材を使わなくて
も、超音波の物理力によって半導体素子をダイパッド上
に良好に接合することができ、この場合には製造コスト
を低減することも可能である。
【0019】請求項2に記載の発明によれば、コレット
の保持面に当接する半導体素子の表面側周縁角部が面取
りされているので、コレットを介して半導体素子に超音
波が付与された際に半導体素子の角部が欠けるという不
都合を極力回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例
の説明図である。
【図2】コレットに保持された半導体素子の拡大図であ
る。
【図3】半導体素子の角部を面取りする手法を示した図
である。
【図4】従来方法の説明図である。
【図5】従来方法における、コレットに保持された半導
体素子の拡大図である。
【符号の説明】
1…リードフレーム 1a…ダイパッド 2…ダイボンディング材 2a…表面酸化物 3…コレット 3a…保持面 4…半導体素子 4a…表面側周縁角部 5…超音波ホーン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子をコレットで保持した状態
    で、半導体素子をダイパッドに押しつけて、半導体素子
    をダイパッド上に固着する半導体装置の製造方法におい
    て、コレットを介して半導体素子に超音波を付与するこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、前記コ
    レットの保持面に当接する半導体素子の表面側周縁角部
    が面取りされていることを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
JP31267794A 1994-11-21 1994-11-21 半導体装置の製造方法 Pending JPH08148512A (ja)

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