JPH08293508A - チップのボンディング方法 - Google Patents

チップのボンディング方法

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JPH08293508A
JPH08293508A JP7099173A JP9917395A JPH08293508A JP H08293508 A JPH08293508 A JP H08293508A JP 7099173 A JP7099173 A JP 7099173A JP 9917395 A JP9917395 A JP 9917395A JP H08293508 A JPH08293508 A JP H08293508A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップをボンドにより基板にボンディングす
る際に、ボンドの内部にボイド（気泡）が生じるのを解
消・抑制できるチップのボンディング方法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 ボンド２がマトリクス状に多数個塗布される
基板１の上面を９個のエリアＥに分割する。そしてエリ
アＥとこのエリアＥに隣接するエリアＥのボンド２の間
隔Ｄを、エリアＥ内におけるボンド２とボンド２の間隔
Ｌよりも大きくする。チップ３をボンド２上に搭載して
軽く押しつけると、ボンド２は内部の空気を外部へ押し
出しながら拡がり、チップ３はボンディングされる。し
たがってボンド２の内部に空気が残存してボイドが生じ
るのを解消できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チップをボンドにより
基板にボンディングするチップのボンディング方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ウエハから切り出されたチップは、一般
にボンドによりリードフレームやプリント基板などの基
板にボンディングされる。以下に、従来のチップのボン
ディング方法について説明する。
【０００３】図１０、図１１は従来のチップのボンディ
ング方法の説明図であって、図１０は基板にボンドを塗
布した状態を、また図１１はボンド上にチップをボンデ
ィングした状態を示している。また図１０、図１１で、
上図は下図のＡ−Ａ断面図、下図は基板の平面図であ
る。
【０００４】まず図１０に示すように、基板１の上面の
チップ装着部Ｈの内側にボンド２をスポット的にマトリ
クス状に多数個塗布する。ボンド２はすべて等量塗布さ
れている。このボンド塗布は、転写ピンやディスペンサ
により行われる。
【０００５】図１０に示すように基板１にボンド２を塗
布したならば、次に図１１に示すようにボンド２上にチ
ップ３が搭載される。この場合、チップ３はボンド２に
軽く押し付けて搭載されるので、スポット的に塗布され
たボンド２は周囲に拡がる。したがって図１０の下図に
示すボンド２よりも、図１１の下図に示すボンド２の直
径は大きく拡がっている。なおチップ３は、ダイボンダ
などの自動実装装置により、ボンド２上に搭載される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１１において、黒く
塗り潰した部分はボイド（気泡）４である。ボイド４
は、図１０から図１１へ移行するときに、逃げ路を失っ
て内部に閉じ込められた空気である。ボイド４は、ボン
ド２によるチップ３のボンディング力を弱める。またこ
の基板１が電子機器に組み込まれて駆動する際には、チ
ップ３は内部抵抗により自己発熱するが、この発熱によ
りボイド４は熱膨張し、最悪の場合チップ３は破壊され
る。ところが図１１に示すように従来のチップのボンデ
ィング方法では、基板１やチップ３に上記のような悪影
響をもたらすボイド４が多量に発生しやすいという問題
点があった。
【０００７】したがって本発明は、ボイドの発生を解消
あるいは抑制できるチップのボンディング方法を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、ボ
ンドを基板の上面のチップ装着部にスポット的にマトリ
クス状に多数個塗布し、このボンド上にチップを搭載す
るチップのボンディング方法であって、チップ装着部を
複数個のエリアに分割し、エリアのボンドとこのエリア
に隣接するエリアのボンドの間隔を、エリア内における
ボンドとボンドの間隔よりも大きくするようにした。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、基板に塗布されたボンド上
にチップを搭載し、チップを軽く押さえつけると、エリ
アのボンドとこのエリアに隣接するエリアのボンドの間
隔を、エリア内におけるボンドとボンドの間隔よりも大
きくすることにより、エリアの内部の空気がエリアとエ
リアのボンドの間の間隔を通って外部へ脱出しやすく
し、ボイドの発生をより効果的に抑制できる。
【００１０】
【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。図１、図２、図３、図４は本発明の第一実施例
のチップのボンディング方法の説明図、図５は図１のＱ
部分の部分拡大図である。図１〜図４は、ボンド塗布か
らチップのボンディング完了までの一連の流れを工程順
に示したものであって、図１〜図４において、上図は下
図のＢ−Ｂ断面図、下図はボンドが塗布された基板の平
面図である。
【００１１】次に、本発明の第一実施例のチップのボン
ディング方法を説明する。まず図１に示すように、基板
１の上面のチップ装着部Ｈの内側にボンド２をスポット
的にマトリクス状に多数個塗布する。このボンド２の塗
布パターンは次のとおりである。すなわち、チップ装着
部Ｈを複数個のエリアＥに等分に分割する。本実施例で
は、タテ・ヨコ３個づつ、計９個のエリアＥに分割して
いる。また各エリアＥには、タテ・ヨコ３個づつ、計９
個のボンド２が塗布されるが、そのうち、図示するよう
に中央の１点のボンド２を増量し、その塗布量を他の８
個のボンド２の塗布量よりも多くしている。塗布量を増
量するための具体的手段については、後に、図６、図７
を参照して説明する。
【００１２】図５は、基板１に塗布されたボンド２の間
隔を示すものである。図示するように、エリアＥのボン
ド２とこのエリアＥの隣接するエリアＥのボンド２の間
隔Ｄは、エリアＥ内におけるボンド２の間隔Ｌよりも大
きくしてある。その理由は後述する。
【００１３】図１に示すようにボンド２を基板１に塗布
したならば、ボンド２上にダイボンダによりチップ３を
搭載する。図２は搭載直後の状態であって、チップ３が
搭載されたことにより、ボンド２はチップ３の下面に押
し潰されて拡がり始める。チップ３はボンド２に軽く押
しつけられるので、ボンド２は図３に示すように更に拡
がり、ついには図４に示すようにボンド２の拡がりは終
了してすべてのボンド２は一体化し、チップ３はボンド
２により基板１にしっかりボンディングされる。
【００１４】図２および図３において、破線矢印ロ、ハ
はボンド内部の空気の流れを示している。図２におい
て、ボンド２が拡がり始めることにより、空気は上記間
隔Ｌ，Ｄを通って外部へ押し出される。図５は、空気の
流れを詳細に示している。すなわちこの場合、エリアＥ
において、中央のボンド２の塗布量を多くしているの
で、このボンド２は大きく拡がる。したがって図５にお
いて破線矢印イで示すようにエリアＥ内の空気は間隔Ｌ
を通って間隔Ｄへ押し出され、また破線矢印ロで示すよ
うに直接外部へ押し出される。また破線矢印ハで示すよ
うに間隔Ｄの空気は外部へ押し出される。
【００１５】このようにして図３に示すように、各エリ
アＥ内のボンド２は完全に一体化するが、上述のように
エリアＥ内の空気は押し出されたことにより、エリアＥ
内にはボイドを生じない。また図３において、エリアＥ
内のボンド２は更に押し潰されるが、このとき、内部の
空気は破線矢印ハで示すように間隔Ｄを通って外部へ押
し出され、図４に示すように各エリアＥのボンド２同士
は一体化する。図４に示すように、各エリアＥの接合角
部には、脱出できなかった空気が溜って少量のボイド４
になるが、この程度の量のボイド４であれば、上述した
ような悪影響を及ぼすことはない。
【００１６】以上のように上記間隔Ｄ，Ｌの大きさを設
定したことにより、エリアＥ内の空気を間隔Ｌから脱出
させることができ、さらにこの間隔Ｌが塞がってエリア
Ｅ内のボンド２が一体化した後においては、エリアＥと
エリアＥの間に残存する空気は、間隔Ｌよりも幅広であ
るが故に、間隔Ｌが消滅した後もしばらく残存する間隔
Ｄから外部へ脱出できる。よって内部に生じるボイド４
の量を極力少なくすることができる。
【００１７】次に、基板にスポット的に塗布するボンド
の量を加減するための方法について説明する。図６は本
発明の第一実施例のチップのボンディング装置の説明図
である。１０はシャフトであり、その下端部に転写ヘッ
ド１１が着脱自在に装着されている。転写ヘッド１１
は、エリアＥ毎にボンドを塗布するものであって、ブロ
ック１２の下面に複数本の転写ピン１３，１４を突設し
て形成されている。転写ピン１３，１４の配列は、タテ
・ヨコ各３本であって、中央の転写ピン１４の断面積
（転写ピンが円柱の場合はその直径）は大きく、他の転
写ピン１３の断面積は小さくしてある。
【００１８】ボンド皿１５にボンド２が貯溜されてお
り、転写ヘッド１１をボンド皿１５の情報で上下動作を
させることにより、転写ピン１３，１４の下面にボンド
２を付着させ、次に転写ヘッド１１を基板１の上方へ移
動させ（矢印ａ参照）、そこで上下動作を行わせること
により、転写ピン１３，１４の下面に付着するボンド２
を基板１に転写する。以上の動作を９回繰り返すことに
より、９個のエリアＥにボンド２を塗布する。その後、
ダイボンダのコレット１６に真空吸着されたチップ３
を、ボンド２上に搭載してボンディングする（矢印ｂ参
照）。
【００１９】図７はチップのボンディング装置の他の実
施例の説明図である。２１は、ボンド塗布ヘッドであ
り、ボンドを収納したシリンジ２２とこのシリンジ２２
の下部に装着されたボンド吐出ノズル２３より構成され
ている。ボンド吐出ノズル２３には、中空のニードル２
４，２５が３×３のマトリクス状に合計９本立設されて
いる。このうち中央のニードル２５は、周辺のニードル
２４よりもその内径が大きくなっており、その分ニード
ル２４よりも多量のボンドを塗布するようになってい
る。この塗布ヘッド２１は基板１に対して相対的に水平
及び上下方向へ移動可能になっており、矢印ａのように
移動して各エリアＥ（図１参照）毎にボンド２を塗布す
る。その後、ダイボンダのコレット１６に真空吸着され
たチップ３をボンド２上に搭載してボンディングする
（矢印ｂ参照）。
【００２０】次に図８は本発明の第二実施例のチップの
ボンディング方法の説明図である。チップ装着部Ｈは３
×３の９つのエリアＥに均等に分割されており、各エリ
ア内には、マトリクス状に複数個のボンド２ａ，２ｂが
塗布されている。ボンド２ａは、エリアＥ内に２×２の
マトリクス状に塗布されており、エリアＥの中央には、
ボンド２ａよりも量が少ないボンド２ｂが塗布されてい
る。エリアＥ内のボンド２ａとボンド２ａの間隔Ｌは、
このエリアＥに隣接するエリアＥのボンド２ａとの間隔
Ｄよりも小さくなっている。このようにチップ装着部Ｈ
に塗布されたボンド２ａ，２ｂ上にチップを搭載して加
圧すると各エリアＥのボンド２ａが先につぶれて押し広
げられる。通常エリアＥ内の４個のボンド２ａに囲まれ
た空間はボイドが発生しやすい場所であるがこの空間に
はボンド２ｂが塗布されているのでボイドが発生しな
い。さらにチップを加圧していくとボンド２ｂも押し広
げられてエリアＥ内にボンド２ａ，２ｂが広がり、この
エリアＥ内の空気はエリアＥの境界へ押し出され、この
境界を通って外部へ押し出される。
【００２１】図９は本発明の第三実施例のチップのボン
ディング方法の説明図である。チップ装着部Ｈは、３×
３の９つのエリアに分割されており、しかもサイズが異
なる３種類のエリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３に分割されてい
る。ボンド２の塗布パターンは、エリアＥ１，Ｅ２，Ｅ
３毎に異なっており、ボイドが発生しにくいようなパタ
ーンになっている。
【００２２】第三実施例の場合も各エリア内のボンド２
の間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は隣接するエリアのボンド２の
間隔Ｄよりも小さくなっているのでボンド２上にチップ
を搭載して加圧すると、エリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３内の空
気が先に押し出されてエリアの境界上の間隔Ｄを通って
外部へ押し出される。これによりボイドの数が少ないチ
ップのボンディングができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、チ
ップ基板にボンディングするボンドの内部にボンドが発
生するのを抑制・解消し、チップを良好にボンディング
することができる。
【００２４】またエリアのボンドとこのエリアに隣接す
るエリアのボンドの間隔を、エリア内におけるボンドと
ボンドの間隔よりも大きくすることにより、多数個のボ
ンドの間に残存する空気を、スムーズに外部へ押し出し
ながら、チップをボンディングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例のチップのボンディング方
法の説明図
【図２】本発明の第一実施例のチップのボンディング方
法の説明図
【図３】本発明の第一実施例のチップのボンディング方
法の説明図
【図４】本発明の第一実施例のチップのボンディング方
法の説明図
【図５】本発明の第一実施例のチップのボンディング部
分の部分拡大図
【図６】本発明の第一実施例のチップのボンディング装
置の説明図
【図７】チップのボンディング装置の他の実施例の説明
図
【図８】本発明の第二実施例のチップのボンディング方
法の説明図
【図９】本発明の第三実施例のチップのボンディング方
法の説明図
【図１０】従来のチップのボンディング方法の説明図
【図１１】従来のチップのボンディング方法の説明図
【符号の説明】
１ 基板 ２ ボンド ３ チップ ４ ボイド １１ 転写ヘッド １３，１４ 転写ピン ２１ ボンド塗布ヘッド ２４，２５ ニードル Ｅ エリア Ｄ 間隔 Ｌ 間隔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ボンドを基板の上面のチップ装着部にスポ
    ット的にマトリクス状に多数個塗布し、このボンド上に
    チップを搭載するチップのボンディング方法であって、
    前記チップ装着部を複数個のエリアに分割し、エリアの
    ボンドとこのエリアに隣接するエリアのボンドの間隔
    を、エリア内におけるボンドとボンドの間隔よりも大き
    くすることを特徴とするチップのボンディング方法。
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