JPH11204548A - 半導体チップの貼付方法および貼付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＴＡＢテープに半導体チップを貼り付ける際
に、気泡を抱き込むことのない半導体チップの貼付方法
とこれに使用される貼付装置とを提供する。 【解決手段】ダイアタッチ部７の周囲を減圧チャンバー
１０で覆い、この中でＴＡＢテープ３に対する半導体チ
ップの貼り付けを行う。減圧チャンバー１０の内部は真
空ポンプ１１により吸引減圧されているので、ＴＡＢテ
ープ３と接着剤層との間や接着剤層と半導体チップとの
間などに存在する気泡は排除されることになり、これら
の部分における気泡抱き込みを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ
Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープに半導
体チップを貼付ける方法とこれに使用される装置とに関
し、特に、ＴＡＢテープに気泡を抱き込むことなく半導
体チップを貼付けることのできる方法と装置とに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体チップの貼付装置として、
たとえば、図５に示されるようなものが知られている。

【０００３】図５において、１はローダ部を示し、ＴＡ
Ｂテープ３を送り出すための送出リール２と、ＴＡＢテ
ープ３の保護のために巻層間に介在させられているスペ
ーサテープ５を巻き取るための巻取リール４とから構成
されている。

【０００４】６はローダ部１に隣接して設けられたダイ
アタッチゾーンを示し、ローダ部１から来るＴＡＢテー
プ３を引き込むための駆動ローラ１５と、ＴＡＢテープ
３が弛まないようにＴＡＢテープ３に対して適度な張力
を与えながら駆動する駆動ローラ１６と、これら駆動ロ
ーラ１５、１６の中間に位置するダイアタッチ部７とか
ら構成されている。

【０００５】ダイアタッチ部７は、ＴＡＢテープ３を下
から加熱するヒートステージ８と、ＴＡＢテープ３上に
供給される半導体チップ（図示せず）をＴＡＢテープ３
に貼り付けるためのダイアタッチツール９とから構成さ
れている。

【０００６】ＴＡＢテープ３または半導体チップのいず
れかの所定個所には、あらかじめ加熱接着性の接着剤層
（図示せず）が設けられており、従って、ヒートステー
ジ８からの熱とダイアタッチツール９からの加圧力と
が、重ね合わされた半導体チップとＴＡＢテープ３とに
作用する結果、半導体チップは、前記の接着剤層によっ
てＴＡＢテープ３に一体的に貼り付けられる。

【０００７】１７は半導体チップを貼り付けたＴＡＢテ
ープを巻き取るためのアンローダ部を示し、巻取リール
１８と、巻取られるＴＡＢテープ３に対して巻層間保護
のためにスペーサテープ１９を供給する供給リール２０
とから構成されている。

【０００８】以上の装置を使用した半導体チップの貼付
作業は効率的であることから、広く活用されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
チップの貼付装置によると、ＴＡＢテープ３と接着剤層
との間あるいは接着剤層と半導体チップとの間などに気
泡を抱き込むことがあるため、半導体チップの貼り付け
後に行われる樹脂封止工程や樹脂封止後のリフロー試験
などの際に、抱き込み気泡が原因となって膨れ不良を発
生させることがある。

【００１０】従って、本発明の目的は、ＴＡＢテープに
半導体チップを貼り付ける際に、気泡を抱き込むことの
ない半導体チップの貼付方法とこれに使用される貼付装
置とを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、ＴＡＢテープに半導体チップを加熱加圧
により貼り付ける半導体チップの貼付方法において、前
記半導体チップの貼り付けを大気圧よりも減圧した雰囲
気下において行うことを特徴とする半導体チップの貼付
方法を提供するものである。

【００１２】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、ＴＡＢテープに半導体チップを加熱加圧により貼り
付ける半導体チップの貼付装置において、ＴＡＢテープ
を送り出すローダ部と、前記ＴＡＢテープを巻き取るア
ンローダ部と、前記ローダ部と前記アンローダ部の中間
にあって前記ＴＡＢテープに半導体チップを加熱加圧に
より貼り付けるダイアタッチ部と、前記ダイアタッチ部
を収容した減圧チャンバーを備えたことを特徴とする半
導体チップの貼付装置を提供するものである。

【００１３】ＴＡＢテープおよび半導体チップとして
は、多くの場合、そのいずれか一方にあらかじめ接着剤
層を形成したものが使用されるが、必要によっては双方
に接着剤層を形成してもよい。

【００１４】接着剤層を構成する材料としては、たとえ
ば、エポキシ樹脂やポリエステル樹脂系のものが使用さ
れ、そのＴＡＢテープおよび半導体チップへの形成方法
としては、塗料状物の塗布乾燥あるいはフィルム状物の
貼り付けなどが考えられる。

【００１５】ＴＡＢテープや半導体チップにあらかじめ
接着剤層を形成しておく代わりに、接着性フィルム等を
別個に供給して接着剤層を形成してもよい。

【００１６】内部を大気圧よりも減圧した状態にされる
減圧チャンバーには、ＴＡＢテープを通過させるための
入口部と出口部とが設けられるが、チャンバー内が減圧
されるに従って、チャンバー内にはこれら出入口部から
エアが侵入するようになる。

【００１７】この減圧チャンバー内へのエアの侵入を防
止するためには、たとえば、入口部であれば、ＴＡＢテ
ープの断面寸法にできるだけ近似させた開口寸法とし、
これによって減圧チャンバー内へのエアの侵入量を極力
抑えることも考えられるが、出入口部に専用のエア絞り
機構を設けるのが望ましい。

【００１８】具体的には、減圧チャンバーのＴＡＢテー
プの出入口部にフェルトやスポンジゴム等のシール性弾
性体を取り付け、この弾性体の中にＴＡＢテープを通過
させることが考えられる。

【００１９】ＴＡＢテープの出入口部のそれぞれに、一
対の回転ローラを上下に対向配置し、このローラによっ
てＴＡＢテープを挟持するとともに、ローラを出入口部
の上下部および側面に密接させた状態で回転させ、これ
によってエア絞り機構を構成することも考えられる。

【００２０】後者の構造とする場合には、回転挟持ロー
ラにＴＡＢテープに対するガイド機能が生ずることか
ら、減圧チャンバー内におけるＴＡＢテープの変位走行
を防ぐうえで効果がある。

【００２１】接着剤層付きＴＡＢテープを使用する場
合、後者のエア絞り機構における回転挟持ローラ間のク
リアランスは、接着剤層厚さの７０％以上の値とＴＡＢ
テープの厚さとを加えた値以上であって、且つＴＡＢテ
ープと接着剤層の合計厚さと同じか、あるいはこれより
も小さくなるような値に設定することが望ましい。

【００２２】回転挟持ローラ間のクリアランスをこれよ
りも小さく設定すると、ＴＡＢテープに皺や変形等を生
じさせる傾向があり、逆にクリアランスをこれよりも大
きく設定すると、ＴＡＢテープ出入口部からの減圧チャ
ンバー内へのエア侵入が大きくなって、チャンバー内を
一定の減圧状態に維持するのがむずかしくなるととも
に、真空ポンプの負荷が大きくなるので好ましくない。

【００２３】回転挟持ローラをゴム等の弾性材料によっ
て構成してもよく、特に、ローラとして軟質ゴムを使用
する場合には、ＴＡＢテープに対する挟持力を和らげる
うえで効果があり、好ましい形態と云える。

【００２４】回転挟持ローラの回転は、駆動、従動、い
ずれでもよいが、ＴＡＢテープに対して過剰な張力を与
えないためには、駆動形式のものが望ましい。

【００２５】減圧チャンバー内の減圧状態は、たとえ
ば、数ｔｏｒｒ程度から数百ｔｏｒｒ程度まで、対象と
なるＴＡＢテープと半導体チップの形状、種類等に応じ
て様々である。

【００２６】ＴＡＢテープの通過するエア絞り機構から
のエアの侵入は、できるだけ少なくすることが望ましい
が、必ずしも厳しくこれを抑制する必要はない。

【００２７】エア絞り機構によるエア侵入防止の程度
は、真空ポンプの排気能力との関係によって決めればよ
く、仮りに、エア絞り機構から減圧チャンバー内へのエ
ア侵入が継続的に発生したとしても、使用する真空ポン
プがこれに対応できる容量を備えていて、減圧チャンバ
ー内を相応の減圧状態に維持することが可能であるなら
ば、エア侵入は特に問題とはならない。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、図によって本発明による半
導体貼付方法と貼付装置の実施の形態について説明す
る。

【００２９】図１は本発明の一実施形態を示したもの
で、１はローダ部、２はローダ部１の上方に設置されて
ＴＡＢテープ３を送り出す送出リール、４はＴＡＢテー
プ３の保護のために巻層間に介在させられているスペー
サテープ５を巻き取るための巻取リールを示す。

【００３０】６はダイアタッチゾーン、７はダイアタッ
チゾーン６の中央位置に設けられたヒートステージ８と
ダイアタッチツール９とから構成されたダイアタッチ
部、１０はダイアタッチ部７の周囲を覆うように形成さ
れた減圧チャンバー、１１は減圧チャンバー１０の内部
圧力を減圧するための真空ポンプを示す。

【００３１】減圧チャンバー１０におけるＴＡＢテープ
３の入口部と出口部には、上下一対の回転挟持ローラ１
２、１２から構成されるエア絞り機構１３と１４とがそ
れぞれ設けられており、ＴＡＢテープ３はローラ１２、
１２によって挟持された状態で減圧チャンバー１０内を
通過する。

【００３２】回転挟持ローラ１２、１２は、減圧チャン
バー１０の入口および出口部分の上下部と側部に対し、
その表面と側面とを密接させるようにして回転すると同
時に、ＴＡＢテープ３を密着挟持して回転するように構
成されており、従って、これにより、減圧チャンバー１
０の内部に対するＴＡＢテープ出入口部からの外部エア
の侵入は、抑制されることになる。

【００３３】１５、１６は、ＴＡＢテープ３をローダ部
１からダイアタッチゾーン６の中へと引き込み、そし
て、ダイアタッチゾーン６から送り出すための駆動ロー
ラである。

【００３４】ローラ１２、１５、１６は、ＴＡＢテープ
３に対して過剰な張力を与えることのないよう、適度な
速度バランスのもとに回転する。

【００３５】１７はアンローダ部を示し、ダイアタッチ
ゾーン６から送られて来るＴＡＢテープ３を巻き取るた
めの巻取リール１８と、巻き取られるＴＡＢテープ３に
対して巻層間保護用スペーサテープ１９を供給する供給
リール２０とから構成されている。

【００３６】以上のような構成において、ローダ部１側
から送り込まれたＴＡＢテープ３は、駆動ローラ１５と
エア絞り機構１３を経て、真空ポンプ１１により減圧さ
れた減圧チャンバー１０の中に導入され、ダイアタッチ
部７のヒートステージ８の上に置かれ、加熱される。

【００３７】次いで、ＴＡＢテープ３の上には、所定の
半導体チップが、光学パターン認識等による精密位置合
わせにもとづいて供給され、その後、ダイアタッチツー
ル９が降下することによって、半導体チップとＴＡＢテ
ープ３とが加圧される。

【００３８】この結果、ＴＡＢテープ３と半導体チップ
とは、そのいずれかにあらかじめ形成しておいた加熱接
着性の接着剤層によって相互に接着一体化され、これに
より半導体チップは、ＴＡＢテープ３の配線パターンの
中の所定の半導体搭載個所に貼り付けられることにな
る。

【００３９】大気圧よりも減圧された雰囲気の中で、Ｔ
ＡＢテープ３の配線パターンごとに以上の動作が繰り返
され、これによってＴＡＢテープ３には半導体チップが
順次連続して貼付けられて行く。

【００４０】図２は本発明の他の実施の形態を示したも
ので、図１との違いは、エア絞り機構として、フェルト
製のエア絞り機構２１、２２を適用した点にあり、他は
図１の場合と同じである。

【００４１】次に、図１および図２の装置を使用して行
った半導体チップの貼付作業の実施結果について説明す
る。

【００４２】［実施例１］図３のように、ポリイミドフ
ィルム２３の上にインナーリード２４等を含む配線パタ
ーン２５を形成し、さらに、エポキシ樹脂系フィルムか
ら成る接着剤層２６を貼り付けた長尺のＴＡＢテープ３
を準備し、これを図１の装置に適用することによって、
ＴＡＢテープの各配線パターンに対して、半導体チップ
を連続して貼り付けた。

【００４３】以上により得られた半導体積層ＴＡＢテー
プを対象に、超音波探傷器を使用して半導体チップ側か
ら超音波を作用させ、ＴＡＢテープと半導体チップ間に
おける抱き込み気泡の有無を確認したところ、気泡は認
められなかった。

【００４４】［実施例２］図４のように、周囲に接続用
パッド２７を有し、所定の個所にエポキシ樹脂系フィル
ムから成る接着剤層２８を貼り付けた半導体チップ２９
を準備し、これを図１の装置に適用し、ＴＡＢテープの
各配線パターン単位に対して、この半導体チップ２９を
連続して順次貼り付けた。

【００４５】これにより得られた半導体積層ＴＡＢテー
プを対象に、その抱き込み気泡の有無を超音波探傷器に
より検査した結果、気泡の存在は認められなかった。

【００４６】［実施例３、４］図３の接着剤層付ＴＡＢ
テープ３と接着剤層のない半導体チップとの組み合わ
せ、および図４の接着剤層付半導体チップ２９と接着剤
層のないＴＡＢテープとの組み合わせを図２の装置に適
用することによって、それぞれ所定の半導体積層ＴＡＢ
テープを製造し、これらの半導体チップとＴＡＢテープ
間における気泡の抱き込み有無を超音波探傷器によって
検査したところ、気泡は認められなかった。

【００４７】［従来例１、２］図３の接着剤層付ＴＡＢ
テープ３と接着剤層のない半導体チップとの組み合わ
せ、および図４の接着剤層付半導体チップ２９と接着剤
層のないＴＡＢテープとの組み合わせを図５の従来の装
置に適用することによって、それぞれ所定の半導体積層
ＴＡＢテープを製造した。

【００４８】これら積層テープの半導体チップとＴＡＢ
テープ間における気泡の抱き込み有無を超音波探傷器に
より検査した結果、いずれの組み合わせにも気泡の抱き
込みが確認された。

【００４９】実施例１、２と実施例３、４とにおいて、
半導体チップ貼り付け部の配線パターンのリード形状を
観察したところ、図１の装置を使用した実施例１、２に
は、リード形状の変形が認められなかったのに対し、図
２による実施例３、４の場合には、中央部のリードに実
用上問題のない僅かな曲がりが認められ、さらに、他の
位置のリード部にも実用上問題のないＴＡＢテープ長手
方向側部に向かっての僅かな変形が認められた。

【００５０】実施例１、２にリード形状の変形が発生し
なかった理由は、図１の装置のエア絞り機構１３、１４
が、回転挟持ローラ１２、１２によって構成されている
ためであり、これらローラ１２、１２によるガイド機能
がＴＡＢテープ３の変位走行を防ぐように作用した結
果、リード形状の変形が防止されたものである。

【００５１】従って、本発明においては、多くの場合に
図１の実施形態が採用されることになるが、もちろん、
図２の実施形態を否定するものではない。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体チップの貼付方法および貼付装置によれば、ＴＡＢテ
ープに対する半導体チップの貼り付けを、大気圧よりも
減圧された雰囲気下において行うものであることから、
ＴＡＢテープと接着剤層間、あるいは接着剤層と半導体
チップ間などに存在する気泡は、排除されることにな
り、従って、これらの部分への気泡の抱き込みを未然に
防止することができる。

【００５３】この結果、樹脂封止工程やリフロー試験時
等における抱き込み気泡を原因とした膨れ不良の発生は
なくなり、高品質の半導体積層ＴＡＢテープの提供が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体チップの貼付方法および貼
付装置における一実施形態説明図。

【図２】本発明による半導体チップの貼付方法および貼
付装置における他の実施形態説明図。

【図３】接着剤層を形成したＴＡＢテープの構造説明
図。

【図４】接着剤層を形成した半導体チップの構造説明
図。

【図５】従来の半導体チップ貼付方法と貼付装置の説明
図。

【符号の説明】

１ ローダ部 ３ ＴＡＢテープ ７ ダイアタッチ部 ８ ヒートステージ ９ ダイアタッチツール １０ 減圧チャンバー １１ 真空ポンプ １２ 回転挟持ローラ １３、１４ エア絞り機構 １７ アンローダ部 ２１、２２ エア絞り機構 ２６、２８ 接着剤層 ２９ 半導体チップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 御田 護 茨城県日立市助川町３丁目１番１号 日立 電線株式会社電線工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＴＡＢテープに半導体チップを加熱加圧に
   より貼り付ける半導体チップの貼付方法において、 前記半導体チップの貼り付けを大気圧よりも減圧した雰
   囲気下において行うことを特徴とする半導体チップの貼
   付方法。
2. 【請求項２】ＴＡＢテープに半導体チップを加熱加圧に
   より貼り付ける半導体チップの貼付装置において、 ＴＡＢテープを送り出すローダ部と、 前記ＴＡＢテープを巻き取るアンローダ部と、 前記ローダ部と前記アンローダ部の中間にあって前記Ｔ
   ＡＢテープに半導体チップを加熱加圧により貼り付ける
   ダイアタッチ部と、 前記ダイアタッチ部を収容した減圧チャンバーを備えた
   ことを特徴とする半導体チップの貼付装置。
3. 【請求項３】前記減圧チャンバーは、前記ＴＡＢテープ
   の出入口部にエア絞り機構を有することを特徴とする請
   求項第２項記載の半導体チップの貼付装置。
4. 【請求項４】前記エア絞り機構は、対向配置した回転挟
   持ローラによって構成されたことを特徴とする請求項第
   ３項記載の半導体チップの貼付装置。
5. 【請求項５】前記エア絞り機構は、フェルトやスポンジ
   ゴム等の弾性体によって構成されたことを特徴とする請
   求項第３項記載の半導体チップの貼付装置。