JPH08213412A - 半導体装置製造用治具及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置製造用治具及び半導体装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 クランプする際に、半導体集積回路チップ4
aをサポートステージ5の内周部5aによって位置決め
固定された弾性体5aによって支持し、リードフレーム
22をサポートステージ5の外周部によって支持し、半
導体集積回路チップ4bをボンディングコレット9を用
いて加圧することによってダイボンディングを行う。 【効果】 パッシベーション膜におけるクラックの発生
を防止することができ、半導体装置の信頼性向上及び最
終的な歩留り向上を実現することができる。
aをサポートステージ5の内周部5aによって位置決め
固定された弾性体5aによって支持し、リードフレーム
22をサポートステージ5の外周部によって支持し、半
導体集積回路チップ4bをボンディングコレット9を用
いて加圧することによってダイボンディングを行う。 【効果】 パッシベーション膜におけるクラックの発生
を防止することができ、半導体装置の信頼性向上及び最
終的な歩留り向上を実現することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路チップ
のダイボンディング工程及びワイヤボンディング工程に
おいて、半導体集積回路チップの回路形成面を支持しな
がらダイボンディング及びワイヤボンディングする技術
に関し、特に、前記半導体集積回路チップ形成面に及ぼ
すダメージを軽減する半導体装置製造用治具及び該治具
を用いた半導体装置の製造方法に関するものである。
のダイボンディング工程及びワイヤボンディング工程に
おいて、半導体集積回路チップの回路形成面を支持しな
がらダイボンディング及びワイヤボンディングする技術
に関し、特に、前記半導体集積回路チップ形成面に及ぼ
すダメージを軽減する半導体装置製造用治具及び該治具
を用いた半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】通常、半導体集積回路チップ(以下、「チ
ップ」と略する。)は、リードフレームのダイパッド上
にチップをAgペーストを介してダイボンディングし、
Agペーストを硬化した後、チップ上に形成されたボン
ディングパッドとリードフレームのインナーリードとを
ボンディングワイヤ等によってワイヤボンディングし、
更に、これらを樹脂やセラミック等の封止材料で封止し
た後、タイバーやサイドバーを切断し、アウターリード
を所望の形状に折り曲げて完成品となる。
ップ」と略する。)は、リードフレームのダイパッド上
にチップをAgペーストを介してダイボンディングし、
Agペーストを硬化した後、チップ上に形成されたボン
ディングパッドとリードフレームのインナーリードとを
ボンディングワイヤ等によってワイヤボンディングし、
更に、これらを樹脂やセラミック等の封止材料で封止し
た後、タイバーやサイドバーを切断し、アウターリード
を所望の形状に折り曲げて完成品となる。
【0003】ところで、近年、ICの高密度化、薄型化
への要求は高まる一方であり、その要求に対して、リー
ドフレームの表裏両面にチップを搭載したものが提案さ
れている。このようなチップにおけるダイボンディング
工程及びワイヤボンディング工程に於いては、図7
(a)に示すように、通常と同様にサポートステージ2
5に搭載したリードフレーム22の第1の面側のダイパ
ッド23aに第1のチップ24aをボンディングコレッ
ト29でダイボンディングし、Agペーストを硬化させ
る。
への要求は高まる一方であり、その要求に対して、リー
ドフレームの表裏両面にチップを搭載したものが提案さ
れている。このようなチップにおけるダイボンディング
工程及びワイヤボンディング工程に於いては、図7
(a)に示すように、通常と同様にサポートステージ2
5に搭載したリードフレーム22の第1の面側のダイパ
ッド23aに第1のチップ24aをボンディングコレッ
ト29でダイボンディングし、Agペーストを硬化させ
る。
【0004】次に、図7(b)乃至(d)で示すよう
に、ヒータブロック30とクランププレート31とでク
ランプし、吸着穴32により第1の面側のダイパッド2
3の裏面を真空吸着することにより、固定加熱しなが
ら、第1のチップ24aのボンディングパッドとリード
フレーム22の第1の面側のインナーリードとをボンデ
ィングワイヤ26によってワイヤボンディングを行う。
に、ヒータブロック30とクランププレート31とでク
ランプし、吸着穴32により第1の面側のダイパッド2
3の裏面を真空吸着することにより、固定加熱しなが
ら、第1のチップ24aのボンディングパッドとリード
フレーム22の第1の面側のインナーリードとをボンデ
ィングワイヤ26によってワイヤボンディングを行う。
【0005】次に、リードフレーム22を表裏反転さ
せ、図7(e)に示すように、ダイボンディング及びワ
イヤボンディング済みの第1のチップ24aのボンディ
ングワイヤ26との干渉を避けるために設けられた溝部
28aと第1のチップ24a表面を支持するための内周
部25aと、リードフレーム22を支持する外周部25
bとを有するサポートステージ25に搭載したリードフ
レーム22の第2の面側のダイパッド23bに第2のI
Cチップ24bをボンディングコレット29でダイボン
ディングを行う。
せ、図7(e)に示すように、ダイボンディング及びワ
イヤボンディング済みの第1のチップ24aのボンディ
ングワイヤ26との干渉を避けるために設けられた溝部
28aと第1のチップ24a表面を支持するための内周
部25aと、リードフレーム22を支持する外周部25
bとを有するサポートステージ25に搭載したリードフ
レーム22の第2の面側のダイパッド23bに第2のI
Cチップ24bをボンディングコレット29でダイボン
ディングを行う。
【0006】次に、Agペーストを硬化した後、図7
(f)、(g)、(h)で示すように、ダイボンディン
グ及びワイヤボンディング済みの第1のチップ24aの
ボンディングワイヤ26との干渉を避けるために設けら
れた溝部28bと第1のチップ24a表面を支持するた
めの内周部30aと内周部30aに設けられる吸着穴3
2とを有するヒータブロック30とクランププレート3
1とでクランプし、吸着穴32により第1のチップ24
a表面を真空吸着することにより、固定・加熱しながら
第2のチップ24b表面のボンディングパッドとリード
フレーム22のインナーリードとをボンディングワイヤ
26によってワイヤボンディングを行う。
(f)、(g)、(h)で示すように、ダイボンディン
グ及びワイヤボンディング済みの第1のチップ24aの
ボンディングワイヤ26との干渉を避けるために設けら
れた溝部28bと第1のチップ24a表面を支持するた
めの内周部30aと内周部30aに設けられる吸着穴3
2とを有するヒータブロック30とクランププレート3
1とでクランプし、吸着穴32により第1のチップ24
a表面を真空吸着することにより、固定・加熱しながら
第2のチップ24b表面のボンディングパッドとリード
フレーム22のインナーリードとをボンディングワイヤ
26によってワイヤボンディングを行う。
【0007】その後、第1のチップ24aと第2のチッ
プ24bに対して同時に樹脂等の封止材料で封止後、タ
イバーやサイドバーを切断し、アウターリードを所望の
形状に折り曲げて完成品とする。
プ24bに対して同時に樹脂等の封止材料で封止後、タ
イバーやサイドバーを切断し、アウターリードを所望の
形状に折り曲げて完成品とする。
【0008】また、別の方法として、特開平5−121
462号公報に示す、以下の方法もある。
462号公報に示す、以下の方法もある。
【0009】まず、リードフレームの第1の面側のダイ
パッドに第1のチップをダイボンディング、Agペース
トキュアを行った後、第1の面側のインナーリードと第
1のチップのボンディングパッドとをボンディングワイ
ヤにより、ワイヤボンディングし、第1の面側のインナ
ーリードと第1のチップのみを先に樹脂封止を行う。
パッドに第1のチップをダイボンディング、Agペース
トキュアを行った後、第1の面側のインナーリードと第
1のチップのボンディングパッドとをボンディングワイ
ヤにより、ワイヤボンディングし、第1の面側のインナ
ーリードと第1のチップのみを先に樹脂封止を行う。
【0010】次に、リードフレームを表裏反転させ、リ
ードフレームの第2面側に第2のチップをダイボンディ
ング、Agペーストキュアを行った後、第2の面側のイ
ンナーリードと第2のチップのボンディングパッドとを
ボンディングワイヤにより、ワイヤボンディングし、リ
ードフレームの第2の面側のインナーリードと第2のチ
ップの樹脂封止を行う。
ードフレームの第2面側に第2のチップをダイボンディ
ング、Agペーストキュアを行った後、第2の面側のイ
ンナーリードと第2のチップのボンディングパッドとを
ボンディングワイヤにより、ワイヤボンディングし、リ
ードフレームの第2の面側のインナーリードと第2のチ
ップの樹脂封止を行う。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
フレーム22の第2のチップ24bに対し、ダイボンデ
ィング及びワイヤボンディングする際、リードフレーム
22の第1のチップ24aの回路形成面は、サポートス
テージ25の内周部25a及びヒータブロック30の内
周部30aによって接触・支持する必要があるため、圧
力が加わっており、このため以下に示すような問題が生
じる。
フレーム22の第2のチップ24bに対し、ダイボンデ
ィング及びワイヤボンディングする際、リードフレーム
22の第1のチップ24aの回路形成面は、サポートス
テージ25の内周部25a及びヒータブロック30の内
周部30aによって接触・支持する必要があるため、圧
力が加わっており、このため以下に示すような問題が生
じる。
【0012】図8(a)、(b)は、従来の技術におけ
るダイボンディング及びワイヤボンディング治具による
パッシベーション膜33のクラック発生原理の説明に供
する図であり、リードフレーム22の第1のチップ24
aの回路形成面と、サポートステージ25の内周部25
aの表面及びヒータブロック30の内周部30aの表面
との接触・支持部の拡大図である。
るダイボンディング及びワイヤボンディング治具による
パッシベーション膜33のクラック発生原理の説明に供
する図であり、リードフレーム22の第1のチップ24
aの回路形成面と、サポートステージ25の内周部25
aの表面及びヒータブロック30の内周部30aの表面
との接触・支持部の拡大図である。
【0013】図8(a)に示すように、第1のチップ2
4aの回路形成面に約1μm程度の膜厚のパッシベーシ
ョン膜33がコーティングされており、最終保護膜とし
ての目的を担っている。ここで、サポートステージ25
の内周部25a表面(以下、「第1の支持面」とす
る。)及びヒータブロック30の内周部30a表面(以
下、「第2の支持面」とする。)には、実用上機械加工
による微小量の凹凸が存在することは不可避であり、存
在する最大の凸部35がパッシベーション膜33と局所
的に接触することとなる。そのため、ダイボンディング
荷重及びワイヤボンディング荷重が局所的にパッシベー
ション膜33に加わり、応力集中によるクラック36が
発生していた。
4aの回路形成面に約1μm程度の膜厚のパッシベーシ
ョン膜33がコーティングされており、最終保護膜とし
ての目的を担っている。ここで、サポートステージ25
の内周部25a表面(以下、「第1の支持面」とす
る。)及びヒータブロック30の内周部30a表面(以
下、「第2の支持面」とする。)には、実用上機械加工
による微小量の凹凸が存在することは不可避であり、存
在する最大の凸部35がパッシベーション膜33と局所
的に接触することとなる。そのため、ダイボンディング
荷重及びワイヤボンディング荷重が局所的にパッシベー
ション膜33に加わり、応力集中によるクラック36が
発生していた。
【0014】また、図8(b)に示すように、パッシベ
ーション膜33と第1の支持面又は第2の支持面との間
に、例えば、シリコン破片のような比較的高い硬度を有
する鋭利な形状の異物34が存在した場合、介在する最
大異物34がパッシベーション膜33と局所的に接触す
ることとなる。そのため、ダイボンディング荷重及びワ
イヤボンディング荷重が局所的にパッシベーション膜3
3に加わり、応力集中によるクラック36が発生してい
た。
ーション膜33と第1の支持面又は第2の支持面との間
に、例えば、シリコン破片のような比較的高い硬度を有
する鋭利な形状の異物34が存在した場合、介在する最
大異物34がパッシベーション膜33と局所的に接触す
ることとなる。そのため、ダイボンディング荷重及びワ
イヤボンディング荷重が局所的にパッシベーション膜3
3に加わり、応力集中によるクラック36が発生してい
た。
【0015】尚、クラック36の発生起因となる応力集
中は、第1の支持面及び第2の支持面が鉄元素系の金属
材質のような剛性体で構成されていることをその発生と
拡大の最大要因としている。
中は、第1の支持面及び第2の支持面が鉄元素系の金属
材質のような剛性体で構成されていることをその発生と
拡大の最大要因としている。
【0016】パッシベーション膜のクラックの発生は、
チップの耐湿性を低下させることとなり、樹脂封止後の
電気的特性試験及び信頼性試験等にて不良品として抽出
され、結果的にチップにおける最終的な歩留りを低下さ
せる原因となっていた。
チップの耐湿性を低下させることとなり、樹脂封止後の
電気的特性試験及び信頼性試験等にて不良品として抽出
され、結果的にチップにおける最終的な歩留りを低下さ
せる原因となっていた。
【0017】また、上述の特開平5−121462号公
報に記載の方法においては、リードフレームの第1の面
に対し、ダイボンディング・Agペーストキュア・ワイ
ヤボンディング・樹脂封止を行うため、樹脂封止を2回
に分けて行っており、その分工程数が増加している。更
に、第1の面に対し樹脂封止したリードフレームの第2
の面に対しダイボンディング・ワイヤボンディングする
際、第1の面に封止した樹脂が汚染源となり、ダイボン
ディング・ワイヤボンディングする作業環境のクリーン
度が確保できないという問題があった。
報に記載の方法においては、リードフレームの第1の面
に対し、ダイボンディング・Agペーストキュア・ワイ
ヤボンディング・樹脂封止を行うため、樹脂封止を2回
に分けて行っており、その分工程数が増加している。更
に、第1の面に対し樹脂封止したリードフレームの第2
の面に対しダイボンディング・ワイヤボンディングする
際、第1の面に封止した樹脂が汚染源となり、ダイボン
ディング・ワイヤボンディングする作業環境のクリーン
度が確保できないという問題があった。
【0018】本発明は、リードフレームの第2の面に第
2のチップをダイボンディング及びワイヤボンディング
する際、予めリードフレームの第1の面にダイボンディ
ング及びワイヤボンディング済みの第1のチップの回路
形成面にコーティングされたパッシベーション膜におけ
るクラック発生を防止し、チップの信頼性向上及び最終
的な歩留りを向上させる手段を提供することを目的とす
るものである。
2のチップをダイボンディング及びワイヤボンディング
する際、予めリードフレームの第1の面にダイボンディ
ング及びワイヤボンディング済みの第1のチップの回路
形成面にコーティングされたパッシベーション膜におけ
るクラック発生を防止し、チップの信頼性向上及び最終
的な歩留りを向上させる手段を提供することを目的とす
るものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
の半導体装置製造用治具は、リードフレームの両面に半
導体集積回路チップを、上記リードフレーム又は上記半
導体集積回路チップをクランプして、ダイボンディング
及びワイヤボンディングする工程に用いる半導体装置製
造用治具において、クランプする際に半導体集積回路チ
ップを支持する弾性体部及びクランプをする際にリード
フレームを支持する外周部からなる支持部と、該支持部
上方から上記半導体集積回路チップ又はリードフレーム
に加圧する加圧部とを備えたことを特徴とするものであ
る。
の半導体装置製造用治具は、リードフレームの両面に半
導体集積回路チップを、上記リードフレーム又は上記半
導体集積回路チップをクランプして、ダイボンディング
及びワイヤボンディングする工程に用いる半導体装置製
造用治具において、クランプする際に半導体集積回路チ
ップを支持する弾性体部及びクランプをする際にリード
フレームを支持する外周部からなる支持部と、該支持部
上方から上記半導体集積回路チップ又はリードフレーム
に加圧する加圧部とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【0020】また、請求項2に記載の本発明の半導体装
置製造用治具は、上記弾性体部が環状形状を有し、上記
弾性体部の内径より所定の長さだけ外径が長く、且つ上
記弾性体部の高さより所定の高さだけ高さが低い内周部
が上記支持部に設けられ、クランプする際に上記半導体
集積回路チップを上記弾性体部が支持する位置で上記内
周部に上記弾性体部が嵌合していることを特徴とする、
請求項1記載の半導体装置製造用治具である。
置製造用治具は、上記弾性体部が環状形状を有し、上記
弾性体部の内径より所定の長さだけ外径が長く、且つ上
記弾性体部の高さより所定の高さだけ高さが低い内周部
が上記支持部に設けられ、クランプする際に上記半導体
集積回路チップを上記弾性体部が支持する位置で上記内
周部に上記弾性体部が嵌合していることを特徴とする、
請求項1記載の半導体装置製造用治具である。
【0021】また、請求項3に記載の本発明の半導体装
置の製造方法は、請求項1又は請求項2記載の半導体製
造用治具を用いて上記半導体集積回路チップをクランプ
する時、上記半導体集積回路チップの、少なくとも上記
弾性体部と接触する回路形成面側領域を樹脂膜で覆い、
該樹脂膜と上記弾性体部とを接触させて、ダイボンディ
ング及びワイヤボンディングを行うことを特徴とする、
半導体装置の製造方法である。
置の製造方法は、請求項1又は請求項2記載の半導体製
造用治具を用いて上記半導体集積回路チップをクランプ
する時、上記半導体集積回路チップの、少なくとも上記
弾性体部と接触する回路形成面側領域を樹脂膜で覆い、
該樹脂膜と上記弾性体部とを接触させて、ダイボンディ
ング及びワイヤボンディングを行うことを特徴とする、
半導体装置の製造方法である。
【0022】更に、請求項4に記載の本発明の半導体装
置の製造方法は、上記樹脂膜を、最初にダイボンディン
グする半導体集積回路チップだけに形成し、該半導体集
積回路チップにダイボンディングとワイヤボンディング
とを順次行った後、他方の半導体集積回路チップにダイ
ボンディングとワイヤボンディングとを順次行うことを
特徴とする、請求項3記載の半導体装置の製造方法であ
る。
置の製造方法は、上記樹脂膜を、最初にダイボンディン
グする半導体集積回路チップだけに形成し、該半導体集
積回路チップにダイボンディングとワイヤボンディング
とを順次行った後、他方の半導体集積回路チップにダイ
ボンディングとワイヤボンディングとを順次行うことを
特徴とする、請求項3記載の半導体装置の製造方法であ
る。
【0023】
【作用】上記構成によれば、リードフレームの第2の面
に第2のチップをダイボンディング及びワイヤボンディ
ングする際、予めリードフレームの第1の面にダイボン
ディング及びワイヤボンディング済みの第1のチップの
回路形成面を接触・支持する部分に弾性体と、弾性体を
位置保持・収納可能な弾性体の厚みよりも僅かに浅い深
さの溝部とを備えたことにより、弾性体の一面が第1の
チップの回路形成面を接触・支持し、剛性体に存在する
微小な凸部と接触することが皆無になり、かつ、第1の
チップの回路形成面と弾性体との接触・支持する部分と
の間にシリコン破片等の異物が介在するとき、弾性体の
弾性変形により、異物の介在部分に相当する第1のチッ
プの回路形成面のパッシベーション膜に対する応力集中
を緩和することができる。
に第2のチップをダイボンディング及びワイヤボンディ
ングする際、予めリードフレームの第1の面にダイボン
ディング及びワイヤボンディング済みの第1のチップの
回路形成面を接触・支持する部分に弾性体と、弾性体を
位置保持・収納可能な弾性体の厚みよりも僅かに浅い深
さの溝部とを備えたことにより、弾性体の一面が第1の
チップの回路形成面を接触・支持し、剛性体に存在する
微小な凸部と接触することが皆無になり、かつ、第1の
チップの回路形成面と弾性体との接触・支持する部分と
の間にシリコン破片等の異物が介在するとき、弾性体の
弾性変形により、異物の介在部分に相当する第1のチッ
プの回路形成面のパッシベーション膜に対する応力集中
を緩和することができる。
【0024】また、弾性体を環状形状としたことによ
り、第1のチップの回路形成面と弾性体との接触・支持
する部分の面積が減少し、シリコン破片等の異物が介在
する確率が減少する。
り、第1のチップの回路形成面と弾性体との接触・支持
する部分の面積が減少し、シリコン破片等の異物が介在
する確率が減少する。
【0025】また、チップの回路形成面のパッシベーシ
ョン膜の上にポリイミド等からなる樹脂膜を形成させる
ことにより、上記弾性体の一面が第1のチップの回路形
成面を接触・支持する際、第1のチップの回路形成面と
弾性体との接触・支持する部分との間シリコン破片等の
異物が介在するとき、弾性体の弾性変形と樹脂膜の緩衝
作用とにより、異物の介在部分に相当する第1のチップ
の回路形成面のパッシベーション膜に対する応力集中
を、より一層緩和することができる。
ョン膜の上にポリイミド等からなる樹脂膜を形成させる
ことにより、上記弾性体の一面が第1のチップの回路形
成面を接触・支持する際、第1のチップの回路形成面と
弾性体との接触・支持する部分との間シリコン破片等の
異物が介在するとき、弾性体の弾性変形と樹脂膜の緩衝
作用とにより、異物の介在部分に相当する第1のチップ
の回路形成面のパッシベーション膜に対する応力集中
を、より一層緩和することができる。
【0026】更に、2回のダイボンディングと2回のワ
イヤボンディングを、ダイボンディング・ワイヤボンデ
ィング・ダイボンディング・ワイヤボンディングという
順に交互に行う製造方法により、リードフレームの表裏
を回転させるのは、1回目のわ2回目のダイボンディン
グの間で一回行うのみで足りるから、1回目のダイボン
ディングと1回目のワイヤボンディングは、通常1つだ
けのチップをアセンブリするのと同様に行えばよく、上
記ポリイミド膜を形成させる半導体集積回路チップは、
2回目のダイボンディングと2回目のワイヤボンディン
グのため、第1のチップのみで構わないことになる。
イヤボンディングを、ダイボンディング・ワイヤボンデ
ィング・ダイボンディング・ワイヤボンディングという
順に交互に行う製造方法により、リードフレームの表裏
を回転させるのは、1回目のわ2回目のダイボンディン
グの間で一回行うのみで足りるから、1回目のダイボン
ディングと1回目のワイヤボンディングは、通常1つだ
けのチップをアセンブリするのと同様に行えばよく、上
記ポリイミド膜を形成させる半導体集積回路チップは、
2回目のダイボンディングと2回目のワイヤボンディン
グのため、第1のチップのみで構わないことになる。
【0027】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明について詳細
に説明する。
に説明する。
【0028】図1は本発明の一実施例のダイボンディン
グ工程及びワイヤボンディング工程を示す図であり、図
2(a)は本発明の一実施例のダイボンディング時に使
用するサポートステージ及び弾性体の平面図であり、同
(b)は同断面図であり、図3(a)は本発明の一実施
例のワイヤボンディング時に使用するヒータブロック及
び弾性体の平面図であり、同(b)は同断面図である。
また、図4は本発明の効果の説明に供する図であり、図
5(a)は本発明の、パッシベーション膜と支持面との
接触面積を示す図であり、同(b)は従来技術の、同接
触面積を示す図であり、図6は本発明の他の実施例の効
果の説明に供する図である。
グ工程及びワイヤボンディング工程を示す図であり、図
2(a)は本発明の一実施例のダイボンディング時に使
用するサポートステージ及び弾性体の平面図であり、同
(b)は同断面図であり、図3(a)は本発明の一実施
例のワイヤボンディング時に使用するヒータブロック及
び弾性体の平面図であり、同(b)は同断面図である。
また、図4は本発明の効果の説明に供する図であり、図
5(a)は本発明の、パッシベーション膜と支持面との
接触面積を示す図であり、同(b)は従来技術の、同接
触面積を示す図であり、図6は本発明の他の実施例の効
果の説明に供する図である。
【0029】図1乃至図6において、1a、1bは弾性
体、2はリードフレーム、3aは第1の面側のダイパッ
ド、3bは第2の面側のダイパッド、4aは第1のチッ
プ、4bは第2のチップ、5はサポートステージ、5a
はサポートステージ5の内周部、5bはサポートステー
ジ5の外周部、6はボンディングワイヤ、8a、8bは
溝部、9はボンディングコレット、10はヒータブロッ
ク、10aはヒータブロック10の内周部、10bはヒ
ータブロック10の外周部、11はクランププレート、
12は吸着穴、13はパッシベーション膜、14はシリ
コン破片、15はボンディングパッド、16は保護樹脂
膜を示す。
体、2はリードフレーム、3aは第1の面側のダイパッ
ド、3bは第2の面側のダイパッド、4aは第1のチッ
プ、4bは第2のチップ、5はサポートステージ、5a
はサポートステージ5の内周部、5bはサポートステー
ジ5の外周部、6はボンディングワイヤ、8a、8bは
溝部、9はボンディングコレット、10はヒータブロッ
ク、10aはヒータブロック10の内周部、10bはヒ
ータブロック10の外周部、11はクランププレート、
12は吸着穴、13はパッシベーション膜、14はシリ
コン破片、15はボンディングパッド、16は保護樹脂
膜を示す。
【0030】以下、図1を用いて、本発明の一実施例の
ダイボンディング工程及びワイヤボンディング工程を説
明する。
ダイボンディング工程及びワイヤボンディング工程を説
明する。
【0031】まず、従来と同様に、リードフレーム2の
第1の面側のダイパッド3aに第1のチップ4aがダイ
ボンディング及びワイヤボンディングされたリードフレ
ーム2を表裏反転させた後、鉄系金属の金属材質のよう
な剛性体で構成されているサポートステージ5上に載置
する(図1(a))。
第1の面側のダイパッド3aに第1のチップ4aがダイ
ボンディング及びワイヤボンディングされたリードフレ
ーム2を表裏反転させた後、鉄系金属の金属材質のよう
な剛性体で構成されているサポートステージ5上に載置
する(図1(a))。
【0032】このサポートステージ5には、弾性体1a
が第1のチップ4aの回路形成面の中央部分を接触・支
持するように位置決め配置されるように、第1のチップ
4aの外形寸法よりもわずかに大きい外周部5bと位置
決め・保持するための弾性体1aの内径寸法よりわずか
に大きい外形寸法を有する内周部5aとで構成された溝
部8aが形成されている。この溝部8aは、ワイヤボン
ディング済みの第1aのチップ4aのボンディングワイ
ヤ6との干渉を避けるものでもある。
が第1のチップ4aの回路形成面の中央部分を接触・支
持するように位置決め配置されるように、第1のチップ
4aの外形寸法よりもわずかに大きい外周部5bと位置
決め・保持するための弾性体1aの内径寸法よりわずか
に大きい外形寸法を有する内周部5aとで構成された溝
部8aが形成されている。この溝部8aは、ワイヤボン
ディング済みの第1aのチップ4aのボンディングワイ
ヤ6との干渉を避けるものでもある。
【0033】また、弾性体1aは、サポートステージ5
に載置したリードフレーム2の第2の面側のダイパッド
3bに第2のチップ4bをボンディングコレット9を用
いてダイボンディングする際、ダイボンディング品質
(ダイボンディング強度、Agペースト拡がり等)を確
保する働きがある。また、弾性体1aの外径寸法は不必
要な干渉を避けるため、少なくとも第1のチップ4aの
ワイヤボンディング部よりわずかに内側に位置するよう
な寸法としており、また、弾性体1aの高さ寸法は、内
周部5aの高さ寸法に対して、わずかに高い寸法として
おり、第1のチップ4aの回路形成面と内周部5a表面
とは非接触となっている。
に載置したリードフレーム2の第2の面側のダイパッド
3bに第2のチップ4bをボンディングコレット9を用
いてダイボンディングする際、ダイボンディング品質
(ダイボンディング強度、Agペースト拡がり等)を確
保する働きがある。また、弾性体1aの外径寸法は不必
要な干渉を避けるため、少なくとも第1のチップ4aの
ワイヤボンディング部よりわずかに内側に位置するよう
な寸法としており、また、弾性体1aの高さ寸法は、内
周部5aの高さ寸法に対して、わずかに高い寸法として
おり、第1のチップ4aの回路形成面と内周部5a表面
とは非接触となっている。
【0034】更に、サポートステージ5の構成を更に詳
細に説明すると、図2(a)に示すように、弾性体1a
の外形形状は、パッシベーション膜との接触面積を低減
し、位置決め保持が容易である環状形状がより適当であ
り、その断面形状が円形または楕円形となっている。例
えば、空圧・油圧機器等で多く用いられている、通常ゴ
ム・エラマトマー系材質で構成された市販品のOリング
を用いることができる。
細に説明すると、図2(a)に示すように、弾性体1a
の外形形状は、パッシベーション膜との接触面積を低減
し、位置決め保持が容易である環状形状がより適当であ
り、その断面形状が円形または楕円形となっている。例
えば、空圧・油圧機器等で多く用いられている、通常ゴ
ム・エラマトマー系材質で構成された市販品のOリング
を用いることができる。
【0035】また、この際のダイボンディング荷重及び
ワイヤボンディング荷重は少なくとも50gf以上必要
とし、更にワイヤボンディング時には約200℃以上の
加熱が必要である。故に、本実施例においては、弾性体
1a,1bにはダイボンディング荷重及びワイヤボンデ
ィング荷重に対応する弾性を有し、且つ上記加熱温度に
対する耐熱性を備え、更に異物の影響を低減するために
市販品のOリング(デュポン(株)社製、商品名「カル
レッツ4079」(ゴム硬度:7.5、JISサイズ:
P3))を使用している。
ワイヤボンディング荷重は少なくとも50gf以上必要
とし、更にワイヤボンディング時には約200℃以上の
加熱が必要である。故に、本実施例においては、弾性体
1a,1bにはダイボンディング荷重及びワイヤボンデ
ィング荷重に対応する弾性を有し、且つ上記加熱温度に
対する耐熱性を備え、更に異物の影響を低減するために
市販品のOリング(デュポン(株)社製、商品名「カル
レッツ4079」(ゴム硬度:7.5、JISサイズ:
P3))を使用している。
【0036】次に、Agペースト硬化後、図1(b)乃
至(d)に示すように、鉄系金属の金属材質のような剛
性体で構成されているヒータブロック10とクランププ
レート11とで、第1の面側のダイパッド3aに第1の
チップ4aがダイボンディング、Agペーストキュア及
びワイヤボンディングされており、且つ第2の面側のダ
イパッド3bに第2のチップ4bがダイボンディングさ
れたリードフレーム2をクランプする。尚、クランププ
レート11は従来のものと同様である。
至(d)に示すように、鉄系金属の金属材質のような剛
性体で構成されているヒータブロック10とクランププ
レート11とで、第1の面側のダイパッド3aに第1の
チップ4aがダイボンディング、Agペーストキュア及
びワイヤボンディングされており、且つ第2の面側のダ
イパッド3bに第2のチップ4bがダイボンディングさ
れたリードフレーム2をクランプする。尚、クランププ
レート11は従来のものと同様である。
【0037】また、図3(a)及び(b)に示すよう
に、ヒータブロック10には、弾性体1bが第1のチッ
プ4aの回路形成面の中央部分を接触・支持するように
位置決め配置されるように、第1のチップ4aの外形寸
法よりもわずかに大きい外周部10bと位置決め・保持
するための弾性体1bの内径寸法よりわずかに大きい外
形寸法を有する内周部10aとで構成された溝部8bが
形成されている。この溝部8bは、ワイヤボンディング
済みの第1のチップ4aのボンディングワイヤ6との干
渉を避けるものでもある。尚、弾性体1bは、ワイヤボ
ンディングの際に加熱工程があるため、弾性体1aに比
べてより高い耐熱性を有する材質を用いることが望まし
い。但し、ヒータブロック10には、加熱手段(図示せ
ず。)と、ヒータブロック10からの熱伝導をより効率
良くするための、第1のチップ4aの回路形成面を真空
吸着固定するための手段として内周部10aの内側に真
空吸着固定するための吸着穴12とが設けられている。
に、ヒータブロック10には、弾性体1bが第1のチッ
プ4aの回路形成面の中央部分を接触・支持するように
位置決め配置されるように、第1のチップ4aの外形寸
法よりもわずかに大きい外周部10bと位置決め・保持
するための弾性体1bの内径寸法よりわずかに大きい外
形寸法を有する内周部10aとで構成された溝部8bが
形成されている。この溝部8bは、ワイヤボンディング
済みの第1のチップ4aのボンディングワイヤ6との干
渉を避けるものでもある。尚、弾性体1bは、ワイヤボ
ンディングの際に加熱工程があるため、弾性体1aに比
べてより高い耐熱性を有する材質を用いることが望まし
い。但し、ヒータブロック10には、加熱手段(図示せ
ず。)と、ヒータブロック10からの熱伝導をより効率
良くするための、第1のチップ4aの回路形成面を真空
吸着固定するための手段として内周部10aの内側に真
空吸着固定するための吸着穴12とが設けられている。
【0038】また、第2のチップ4bのボンディングパ
ッドを所定の温度に昇温する必要があり、この手段とし
て、ヒータブロック10上面に形成された内周部10a
の内側に形成された吸着穴12により、第1のチップ4
aの回路形成面を真空吸着し、ヒータブロック10から
の熱伝導を弾性体1bを介し、第1のチップ4a及びリ
ードフレーム2に伝導しながら、第2のチップ4bのボ
ンディングパッドを昇温している。尚、従来技術と同
様、クランププレート11はヒータブロック10からの
熱伝導をリードフレーム2の第2の面側のインナーリー
ドに伝導するため、リードフレーム2をヒータブロック
10上面に対してクランプする。このとき第1のチップ
4aの回路形成面には、第2のチップ4bへのキャピラ
リー(図示せず。)によるワイヤボンディング荷重と、
吸着穴12による真空吸着力が圧力として加わることに
なる。
ッドを所定の温度に昇温する必要があり、この手段とし
て、ヒータブロック10上面に形成された内周部10a
の内側に形成された吸着穴12により、第1のチップ4
aの回路形成面を真空吸着し、ヒータブロック10から
の熱伝導を弾性体1bを介し、第1のチップ4a及びリ
ードフレーム2に伝導しながら、第2のチップ4bのボ
ンディングパッドを昇温している。尚、従来技術と同
様、クランププレート11はヒータブロック10からの
熱伝導をリードフレーム2の第2の面側のインナーリー
ドに伝導するため、リードフレーム2をヒータブロック
10上面に対してクランプする。このとき第1のチップ
4aの回路形成面には、第2のチップ4bへのキャピラ
リー(図示せず。)によるワイヤボンディング荷重と、
吸着穴12による真空吸着力が圧力として加わることに
なる。
【0039】更に、弾性体1bは、リードフレーム2の
第2の面側のダイパッド3bにダイボンディング、Ag
ペーストキュアされた第2のチップ4bのボンディング
パッドとリードフレーム2の第2の面側のインナーリー
ドとをボンディングワイヤ6によって、ワイヤボンディ
ングする際、そのワイヤボンディング品質(ワイヤボン
ディング強度、ボール形状、ループ形状等)を確保する
働きもある。
第2の面側のダイパッド3bにダイボンディング、Ag
ペーストキュアされた第2のチップ4bのボンディング
パッドとリードフレーム2の第2の面側のインナーリー
ドとをボンディングワイヤ6によって、ワイヤボンディ
ングする際、そのワイヤボンディング品質(ワイヤボン
ディング強度、ボール形状、ループ形状等)を確保する
働きもある。
【0040】次に、従来と同様に、リードフレーム2の
第2の面側のダイパッド3bにダイボンディング、Ag
ペーストキュアされた第2のチップ4bのボンディング
パッドとリードフレーム2の第2の面側のインナーリー
ドとをボンディングワイヤ6によって、ワイヤボンディ
ング後、リードフレーム2の表裏両面に搭載された第1
のチップ4a及び第2のチップ4bに対し、同時に樹脂
等で樹脂封止した後、タイバーやサイドバーを切断し、
アウターリードを所望の形状に折り曲げて完成品とす
る。
第2の面側のダイパッド3bにダイボンディング、Ag
ペーストキュアされた第2のチップ4bのボンディング
パッドとリードフレーム2の第2の面側のインナーリー
ドとをボンディングワイヤ6によって、ワイヤボンディ
ング後、リードフレーム2の表裏両面に搭載された第1
のチップ4a及び第2のチップ4bに対し、同時に樹脂
等で樹脂封止した後、タイバーやサイドバーを切断し、
アウターリードを所望の形状に折り曲げて完成品とす
る。
【0041】尚、上記実施例において、弾性体1a,1
bはOリング形状のものについて説明したが、平板形状
のものでもよく、更に、環状形状であれば、その断面が
円形又は楕円形以外の形状でも適用可能である。また、
弾性体材質は上述のゴム・エウストマー系材質と同等の
弾性、柔軟性、耐熱性を有する材質であれば、その他の
材質でも同様の効果が得られる。また、回路形成面にお
けるボンディングパッドは図5に示すような2方向のも
のに限定されるものではなく、4方向に形成されていて
も本発明に適用可能である。
bはOリング形状のものについて説明したが、平板形状
のものでもよく、更に、環状形状であれば、その断面が
円形又は楕円形以外の形状でも適用可能である。また、
弾性体材質は上述のゴム・エウストマー系材質と同等の
弾性、柔軟性、耐熱性を有する材質であれば、その他の
材質でも同様の効果が得られる。また、回路形成面にお
けるボンディングパッドは図5に示すような2方向のも
のに限定されるものではなく、4方向に形成されていて
も本発明に適用可能である。
【0042】従来技術におけるダイボンディング及びワ
イヤボンディング治具を使用した場合、パッシベーショ
ン膜と支持面との間に異物(粒径約50μmのシリコン
破片)が介在したとき、クラックが発生することが確認
された(10個のチップ中全部にクラックが発生し
た。)が、本発明を用いた場合、上記と同一の条件の下
で、クラックの発生は皆無であった。
イヤボンディング治具を使用した場合、パッシベーショ
ン膜と支持面との間に異物(粒径約50μmのシリコン
破片)が介在したとき、クラックが発生することが確認
された(10個のチップ中全部にクラックが発生し
た。)が、本発明を用いた場合、上記と同一の条件の下
で、クラックの発生は皆無であった。
【0043】ところで、弾性体1a又は1bを具備した
半導体装置製造用治具を使用してリードフレーム2の両
面にチップを実装するに際して、図6に示すように、チ
ップ4の回路形成側表面のパッシベーション膜13上に
数μm程度の保護樹脂膜16を形成しておけば、後述の
ようにパッシベーション膜13におけるクラックの発生
をより効果的に抑制することができる。
半導体装置製造用治具を使用してリードフレーム2の両
面にチップを実装するに際して、図6に示すように、チ
ップ4の回路形成側表面のパッシベーション膜13上に
数μm程度の保護樹脂膜16を形成しておけば、後述の
ようにパッシベーション膜13におけるクラックの発生
をより効果的に抑制することができる。
【0044】尚、このチップ4のパッシベーション膜1
3を覆う保護樹脂膜16としては、ポリイミド樹脂やシ
リコン樹脂等のような、チップ4に悪影響を及ぼさない
ものであれば使用可能である。また、保護樹脂膜16
は、チップ4の回路形成側表面における、少なくとも半
導体装置製造用治具の弾性体を接触する領域に形成さ
れ、ボンディングパッド等の露出すべき部分は開口され
る。更に、保護樹脂膜をチップの回路形成側表面に形成
する場合、ウエハ状態でパッシベーション膜上にポリイ
ミド膜等の保護樹脂膜を形成し、その後、ウエハを切断
し、個別の半導体集積回路チップとすることが望まし
い。
3を覆う保護樹脂膜16としては、ポリイミド樹脂やシ
リコン樹脂等のような、チップ4に悪影響を及ぼさない
ものであれば使用可能である。また、保護樹脂膜16
は、チップ4の回路形成側表面における、少なくとも半
導体装置製造用治具の弾性体を接触する領域に形成さ
れ、ボンディングパッド等の露出すべき部分は開口され
る。更に、保護樹脂膜をチップの回路形成側表面に形成
する場合、ウエハ状態でパッシベーション膜上にポリイ
ミド膜等の保護樹脂膜を形成し、その後、ウエハを切断
し、個別の半導体集積回路チップとすることが望まし
い。
【0045】また、保護樹脂膜形成方法としては、開口
部をマスクしたウエハ上にワニス状の保護樹脂を滴下し
ウエハを回転させて塗布するスピンコートやスクリーン
印刷等を用いることができる。
部をマスクしたウエハ上にワニス状の保護樹脂を滴下し
ウエハを回転させて塗布するスピンコートやスクリーン
印刷等を用いることができる。
【0046】このように、保護樹脂膜16をチップ4の
パッシベーション膜13上に形成することにより、チッ
プ4がダイボンディングされたリードフレーム2を、サ
ポートステージ5又はヒータブロック10をセットした
場合、図6に示すように、保護樹脂膜16と弾性体1と
が接触した状態となる。この場合、弾性体1の支持面と
保護樹脂膜16との間にシリコン破片等の比較的高い硬
度の鋭利な形状を有した異物14が介在部分に作用する
パッシベーション膜13に対する集中応力がより一層緩
和吸収され、パッシベーション膜13にクラックが発生
することを効果的に抑制することができる。
パッシベーション膜13上に形成することにより、チッ
プ4がダイボンディングされたリードフレーム2を、サ
ポートステージ5又はヒータブロック10をセットした
場合、図6に示すように、保護樹脂膜16と弾性体1と
が接触した状態となる。この場合、弾性体1の支持面と
保護樹脂膜16との間にシリコン破片等の比較的高い硬
度の鋭利な形状を有した異物14が介在部分に作用する
パッシベーション膜13に対する集中応力がより一層緩
和吸収され、パッシベーション膜13にクラックが発生
することを効果的に抑制することができる。
【0047】次に、保護樹脂膜としてのポリイミド膜の
膜厚を変化させて、異物(シリコン破片)の大きさに対
するパッシベーション膜13のクラック発生率を調べた
テスト結果を以下の表1〜表3に示す。
膜厚を変化させて、異物(シリコン破片)の大きさに対
するパッシベーション膜13のクラック発生率を調べた
テスト結果を以下の表1〜表3に示す。
【0048】
【表1】
【0049】
【表2】
【0050】
【表3】
【0051】表1は、弾性体1aを具備したサポートス
テージ5を用いてダイボンディングを行ったときの、パ
ッシベーション膜の膜厚を変化させた場合のクラック発
生率を示す。尚、ダイボンディング時にスクラブを行っ
た場合と行わなかった場合(表1のかっこ内の数値)の
それぞれについてテストを行った。また、表2は、弾性
体1bを具備したヒータブロック10を用いてワイヤボ
ンディングを行った時の、パッシベーション膜の膜厚を
変化させた場合のクラック発生率を示す。更に、表3は
比較例として弾性体を具備しない従来のヒータブロック
を用いてワイヤボンディングを行ったときのパッシベー
ション膜の膜厚を変化させた場合のクラック発生率を示
す。尚、各表において、クラック発生率の値の分母はテ
ストを行ったチップの総数、分子はクラックが発生した
チップ数である。
テージ5を用いてダイボンディングを行ったときの、パ
ッシベーション膜の膜厚を変化させた場合のクラック発
生率を示す。尚、ダイボンディング時にスクラブを行っ
た場合と行わなかった場合(表1のかっこ内の数値)の
それぞれについてテストを行った。また、表2は、弾性
体1bを具備したヒータブロック10を用いてワイヤボ
ンディングを行った時の、パッシベーション膜の膜厚を
変化させた場合のクラック発生率を示す。更に、表3は
比較例として弾性体を具備しない従来のヒータブロック
を用いてワイヤボンディングを行ったときのパッシベー
ション膜の膜厚を変化させた場合のクラック発生率を示
す。尚、各表において、クラック発生率の値の分母はテ
ストを行ったチップの総数、分子はクラックが発生した
チップ数である。
【0052】上記の表1及び表2から明らかなように、
チップ4のパッシベーション膜13の上に保護樹脂膜1
6としてポリイミド膜を約10μm覆って、ダイボンデ
ィング及びワイヤボンディングを行った場合、ポリイミ
ド膜と支持面との間に粒径約100μmのシリコン破片
が介在しても、クラックの発生は皆無であった。また、
表3においては、異物がなくても治具の凹凸でクラック
が入ることがわかる。
チップ4のパッシベーション膜13の上に保護樹脂膜1
6としてポリイミド膜を約10μm覆って、ダイボンデ
ィング及びワイヤボンディングを行った場合、ポリイミ
ド膜と支持面との間に粒径約100μmのシリコン破片
が介在しても、クラックの発生は皆無であった。また、
表3においては、異物がなくても治具の凹凸でクラック
が入ることがわかる。
【0053】尚、リードフレーム2の両面にチップが実
装された後は、次のモールド工程で樹脂等の封止材にて
チップ全体が封止されることになるので、チップ表面に
形成された保護樹脂膜16は取り除く必要もなく、チッ
プとともの封止すればよい。
装された後は、次のモールド工程で樹脂等の封止材にて
チップ全体が封止されることになるので、チップ表面に
形成された保護樹脂膜16は取り除く必要もなく、チッ
プとともの封止すればよい。
【0054】ところで、リードフレーム2の両面にチッ
プ4を実装する場合、2回のダイボンディングと2回の
ワイヤボンディングを行う必要があり、2通りの工程フ
ローが考えられる。
プ4を実装する場合、2回のダイボンディングと2回の
ワイヤボンディングを行う必要があり、2通りの工程フ
ローが考えられる。
【0055】第1の工程フローはリードフレーム2の一
方の面(第1面)に第1のチップ4aをダイボンディン
グする第1ダイボンディング工程の後、当該第1のチッ
プ4aをワイヤボンディングする第1ワイヤボンディン
グ工程を行い、その後リードフレーム2の表裏を反転し
て、リードフレーム2の他方の面(第2面)の第2のチ
ップ4bをダイボンディングする第2ダイボンディング
工程を行い、その後当該チップ4bをワイヤボンディン
グする第2ワイヤボンディング工程を行うものである
(ダイボンディング→ワイヤボンディング→ダイボンデ
ィング→ワイヤボンディング)。
方の面(第1面)に第1のチップ4aをダイボンディン
グする第1ダイボンディング工程の後、当該第1のチッ
プ4aをワイヤボンディングする第1ワイヤボンディン
グ工程を行い、その後リードフレーム2の表裏を反転し
て、リードフレーム2の他方の面(第2面)の第2のチ
ップ4bをダイボンディングする第2ダイボンディング
工程を行い、その後当該チップ4bをワイヤボンディン
グする第2ワイヤボンディング工程を行うものである
(ダイボンディング→ワイヤボンディング→ダイボンデ
ィング→ワイヤボンディング)。
【0056】第2の工程フローは、上記と同様に最初は
第1ダイボンディング工程を行った後、リードフレーム
2の表裏を反転して第2ダイボンディング工程を行い、
その後に第1ワイヤボンディング工程及び第2ワイヤボ
ンディング工程を順次行うものである。
第1ダイボンディング工程を行った後、リードフレーム
2の表裏を反転して第2ダイボンディング工程を行い、
その後に第1ワイヤボンディング工程及び第2ワイヤボ
ンディング工程を順次行うものである。
【0057】本実施例の半導体装置製造用治具を用いれ
ば、いずれの工程フローでも、パッシベーション膜13
のクラック発生を防止することができるが、上述のよう
に、チップ4を保護樹脂膜16で覆う場合、第1のチッ
プ4aに対するダイボンディング及びワイヤボンディン
グが完了した後、第2のチップ4bに対するダイボンデ
ィング及びワイヤボンディングを行う工程フローの方が
望ましい。
ば、いずれの工程フローでも、パッシベーション膜13
のクラック発生を防止することができるが、上述のよう
に、チップ4を保護樹脂膜16で覆う場合、第1のチッ
プ4aに対するダイボンディング及びワイヤボンディン
グが完了した後、第2のチップ4bに対するダイボンデ
ィング及びワイヤボンディングを行う工程フローの方が
望ましい。
【0058】以下にその理由を説明する。即ち、第2の
工程フローの場合、リードフレーム2の表裏反転が複数
回にわたって行われ、第1のチップ4a及び第2のチッ
プ4bのいずれのチップの回路形成面も半導体装置製造
用治具にて支持されることになるので、第1のチップ4
a及び第2のチップ4bの両方に保護樹脂膜16を形成
する必要がある。
工程フローの場合、リードフレーム2の表裏反転が複数
回にわたって行われ、第1のチップ4a及び第2のチッ
プ4bのいずれのチップの回路形成面も半導体装置製造
用治具にて支持されることになるので、第1のチップ4
a及び第2のチップ4bの両方に保護樹脂膜16を形成
する必要がある。
【0059】これに対して、第1の工程フローの場合、
リードフレーム2の表裏反転が必要なのは、第1ワイヤ
ボンディング工程から第2ダイボンディング工程へ移行
するときの一回のみであり、第1のチップ4aのダイボ
ンディング及びワイヤボンディングは、第2のチップ4
bの実装前にすでに終わっているので、第2のチップ4
bの回路形成面を半導体装置製造用治具にて支持する必
要はない。したがって、この場合、第1のチップ4aの
みに保護樹脂膜16を形成すればよく、第2のチップ4
bには保護樹脂膜を形成する必要がない。即ち、第1の
工程フローの方が、第2の工程フローより保護樹脂膜の
材料コストを削減することができ、ひいては、製造コス
トを削減することができる。
リードフレーム2の表裏反転が必要なのは、第1ワイヤ
ボンディング工程から第2ダイボンディング工程へ移行
するときの一回のみであり、第1のチップ4aのダイボ
ンディング及びワイヤボンディングは、第2のチップ4
bの実装前にすでに終わっているので、第2のチップ4
bの回路形成面を半導体装置製造用治具にて支持する必
要はない。したがって、この場合、第1のチップ4aの
みに保護樹脂膜16を形成すればよく、第2のチップ4
bには保護樹脂膜を形成する必要がない。即ち、第1の
工程フローの方が、第2の工程フローより保護樹脂膜の
材料コストを削減することができ、ひいては、製造コス
トを削減することができる。
【0060】また、本実施例では、両面実装工程フロー
の中で、ダイボンディング後のキュア工程及び検査工程
を除く、モールド工程等の他の工程を挿入することなく
パッシベーション膜のクラック発生を防止することがで
きる。このため、従来のように、ダイボンディング及び
ワイヤボンディング以外の工程によって作業環境が汚染
されるということはなく、ダイボンディング及びワイヤ
ボンディングを行う作業環境のクリーン度も確保でき
る。
の中で、ダイボンディング後のキュア工程及び検査工程
を除く、モールド工程等の他の工程を挿入することなく
パッシベーション膜のクラック発生を防止することがで
きる。このため、従来のように、ダイボンディング及び
ワイヤボンディング以外の工程によって作業環境が汚染
されるということはなく、ダイボンディング及びワイヤ
ボンディングを行う作業環境のクリーン度も確保でき
る。
【0061】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明を用
いることにより、第1のチップの回路形成面を、サポー
トステージ及びヒータブロックの上面に形成された溝部
に位置決め配置された弾性体の支持面により接触・支持
する構成とすることにより、機械加工で形成された上記
サポートステージ及びヒータブロック表面における最大
の凸部がパッシベーション膜と局所的に接触することは
物理的にあり得ず、パッシベーション膜にクラックが発
生することを抑制することができる。
いることにより、第1のチップの回路形成面を、サポー
トステージ及びヒータブロックの上面に形成された溝部
に位置決め配置された弾性体の支持面により接触・支持
する構成とすることにより、機械加工で形成された上記
サポートステージ及びヒータブロック表面における最大
の凸部がパッシベーション膜と局所的に接触することは
物理的にあり得ず、パッシベーション膜にクラックが発
生することを抑制することができる。
【0062】また、上記構成により、図4に示すよう
に、弾性体の支持面とパッシベーション膜13との間に
シリコン破片等の比較的高い硬度の鋭利な形状を有した
存在しうる最大の異物14が介在しても、弾性体1の支
持面が局所的に弾性変形することにより、パッシベーシ
ョン膜13と異物14とは局所的に接触することはな
く、応力集中が緩和吸収され、パッシベーション膜13
にクラックが発生することを抑制することができる。
に、弾性体の支持面とパッシベーション膜13との間に
シリコン破片等の比較的高い硬度の鋭利な形状を有した
存在しうる最大の異物14が介在しても、弾性体1の支
持面が局所的に弾性変形することにより、パッシベーシ
ョン膜13と異物14とは局所的に接触することはな
く、応力集中が緩和吸収され、パッシベーション膜13
にクラックが発生することを抑制することができる。
【0063】また、パッシベーション膜における接触・
支持される面積の大きさについては、従来技術において
は、図5(b)に示すようにサポートステージ及びヒー
タブロックの表面(図5(b)の斜線部分B)となるの
に対して、本発明においては、弾性体を環状形状にする
ことによって、図5(a)に示すように弾性体の支持面
(図5(a)の斜線部分A)となり、本発明によって、
従来よりもパッシベーション膜における接触・支持され
る面積が大幅に小さくなる。これによって、パッシベー
ション膜と弾性体の支持面又はサポートステージ及びヒ
ータブロックの表面との間に介在する異物の存在個数が
1mm2 当たり同数とした場合、本発明の方が、より異
物の影響を受けにくいことになる。
支持される面積の大きさについては、従来技術において
は、図5(b)に示すようにサポートステージ及びヒー
タブロックの表面(図5(b)の斜線部分B)となるの
に対して、本発明においては、弾性体を環状形状にする
ことによって、図5(a)に示すように弾性体の支持面
(図5(a)の斜線部分A)となり、本発明によって、
従来よりもパッシベーション膜における接触・支持され
る面積が大幅に小さくなる。これによって、パッシベー
ション膜と弾性体の支持面又はサポートステージ及びヒ
ータブロックの表面との間に介在する異物の存在個数が
1mm2 当たり同数とした場合、本発明の方が、より異
物の影響を受けにくいことになる。
【0064】また、チップのパッシベーション膜の上
に、ポリイミド膜を覆えば、より一層パッシベーション
膜にクラックが発生することを一層抑制することができ
る。
に、ポリイミド膜を覆えば、より一層パッシベーション
膜にクラックが発生することを一層抑制することができ
る。
【0065】更に、請求項4に記載の半導体装置の製造
方法を用いることによって、上記ポリイミド膜は、2回
のダイボンディングと2回のワイヤボンディングをダイ
ボンディング・ワイヤボンディング・ダイボンディング
・ワイヤボンディングの順で行う方法と比較して、材料
コストが少なくすることができる。
方法を用いることによって、上記ポリイミド膜は、2回
のダイボンディングと2回のワイヤボンディングをダイ
ボンディング・ワイヤボンディング・ダイボンディング
・ワイヤボンディングの順で行う方法と比較して、材料
コストが少なくすることができる。
【0066】以上より、パッシベーション膜におけるク
ラックの発生を防止することができ、半導体装置の信頼
性向上及び最終的な歩留り向上を実現することができ
る。
ラックの発生を防止することができ、半導体装置の信頼
性向上及び最終的な歩留り向上を実現することができ
る。
【図1】本発明の一実施例のダイボンディング工程及び
ワイヤボンディング工程を示す図である。
ワイヤボンディング工程を示す図である。
【図2】(a)は本発明の一実施例のダイボンディング
時に使用するサポートステージ及び弾性体の平面図であ
り、(b)は同断面図である。
時に使用するサポートステージ及び弾性体の平面図であ
り、(b)は同断面図である。
【図3】(a)は本発明の一実施例のワイヤボンディン
グ時に使用するヒータブロック及び弾性体の平面図であ
り、(b)は同断面図である。
グ時に使用するヒータブロック及び弾性体の平面図であ
り、(b)は同断面図である。
【図4】本発明の効果の説明に供する図である。
【図5】(a)は本発明の、パッシベーション膜と支持
面との接触面積を示す図であり、同(b)は従来技術
の、同接触面積を示す図である。
面との接触面積を示す図であり、同(b)は従来技術
の、同接触面積を示す図である。
【図6】本発明の他の実施例の効果の説明に供する図で
ある。
ある。
【図7】従来のダイボンディング工程及びワイヤボンデ
ィング工程を示す図である。
ィング工程を示す図である。
【図8】(a)は従来の技術におけるダイボンディング
治具及びワイヤボンディング治具によるパッシベーショ
ン膜のクラック発生原理の説明に供する図であり、
(b)は異物介在によるパッシベーション膜のクラック
発生原理の説明に供する図である。
治具及びワイヤボンディング治具によるパッシベーショ
ン膜のクラック発生原理の説明に供する図であり、
(b)は異物介在によるパッシベーション膜のクラック
発生原理の説明に供する図である。
1a,1b 弾性体 2 リードフレーム 3a 第1の面側のダイパッド 3b 第2の面側のダイパッド 4a 第1の半導体集積回路チップ 4b 第2の半導体集積回路チップ 5 サポートステージ 5a サポートステージの内周部 5b サポートステージの外周部 6 ボンディングワイヤ 8a,8b 溝部 9 ボンディングコレット 10 ヒータブロック 10a ヒータブロックの内周部 10b ヒータブロックの外周部 11 クランププレート 12 吸着穴 13 パッシベーション膜 14 シリコン破片 15 ボンディングパッド 16 保護樹脂膜
Claims (4)
- 【請求項1】 リードフレームの両面に半導体集積回路
チップを、上記リードフレーム又は上記半導体集積回路
チップをクランプして、ダイボンディング及びワイヤボ
ンディングする工程に用いる半導体装置製造用治具にお
いて、 クランプする際に半導体集積回路チップを支持する弾性
体部及びクランプをする際にリードフレームを支持する
外周部を備えた支持部と、 該支持部上方から上記半導体集積回路チップ又はリード
フレームに加圧する加圧部とを備えたことを特徴とする
半導体装置製造用治具。 - 【請求項2】 上記弾性体部が環状形状を有し、 上記弾性体部の内径より所定の長さだけ外径が長く、且
つ上記弾性体部の高さより所定の高さだけ高さが低い内
周部が上記支持部に設けられ、 クランプする際に上記半導体集積回路チップを上記弾性
体部が支持する位置で上記内周部に上記弾性体部が嵌合
していることを特徴とする、請求項1記載の半導体装置
製造用治具。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の半導体製造
用治具を用いて上記半導体集積回路チップをクランプす
る時、上記半導体集積回路チップの、少なくとも上記弾
性体部と接触する回路形成面側領域を樹脂膜で覆い、該
樹脂膜と上記弾性体部とを接触させて、ダイボンディン
グ及びワイヤボンディングを行うことを特徴とする、半
導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 上記樹脂膜を、最初にダイボンディング
する半導体集積回路チップだけに形成し、該半導体集積
回路チップにダイボンディングとワイヤボンディングと
を順次行った後、他方の半導体集積回路チップにダイボ
ンディングとワイヤボンディングとを順次行うことを特
徴とする、請求項3記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11853095A JP3131358B2 (ja) | 1994-11-30 | 1995-05-17 | 半導体装置製造用治具及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-297059 | 1994-11-30 | ||
JP29705994 | 1994-11-30 | ||
JP11853095A JP3131358B2 (ja) | 1994-11-30 | 1995-05-17 | 半導体装置製造用治具及び半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08213412A true JPH08213412A (ja) | 1996-08-20 |
JP3131358B2 JP3131358B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=26456449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11853095A Expired - Fee Related JP3131358B2 (ja) | 1994-11-30 | 1995-05-17 | 半導体装置製造用治具及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3131358B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6118184A (en) * | 1997-07-18 | 2000-09-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device sealed with a sealing resin and including structure to balance sealing resin flow |
JP2006156978A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造システムおよび製造方法 |
KR100851014B1 (ko) * | 2006-07-14 | 2008-08-12 | 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 열처리 지그 및 열처리 지그 세트 |
JP2010171117A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Jeol Ltd | 基板ホルダー |
-
1995
- 1995-05-17 JP JP11853095A patent/JP3131358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6118184A (en) * | 1997-07-18 | 2000-09-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device sealed with a sealing resin and including structure to balance sealing resin flow |
JP2006156978A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造システムおよび製造方法 |
KR100851014B1 (ko) * | 2006-07-14 | 2008-08-12 | 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 열처리 지그 및 열처리 지그 세트 |
JP2010171117A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Jeol Ltd | 基板ホルダー |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3131358B2 (ja) | 2001-01-31 |
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