JPS63228728A - 半導体チツプのダイボンデイング装置 - Google Patents

半導体チツプのダイボンデイング装置

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JPS63228728A
JPS63228728A JP62063214A JP6321487A JPS63228728A JP S63228728 A JPS63228728 A JP S63228728A JP 62063214 A JP62063214 A JP 62063214A JP 6321487 A JP6321487 A JP 6321487A JP S63228728 A JPS63228728 A JP S63228728A
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Katsunori Nishiguchi
勝規 西口
Takeshi Sekiguchi
剛 関口
Mitsuaki Fujihira
藤平　充明
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体チップをパッケージに組込む際に行わ
れるダイボンディングを行う装置の新規な構成に関する
ものである。
従来の技術 半導体チップをパッケージに組込む際に、ワイヤボンデ
ィングに先立って、パッケージの所定位置のダイパッド
上にチップを固定する必要があり、この工程をダイボン
ディングと呼んでいる。
ダイボンディングの方法は、合金法、はんだ法、接着法
などに大別される。
合金法は、Ｎ２あるいはＮ２＋Ｈ，雰囲気中でＡｕめっ
きされたダイパッドを４００℃前後に加熱しながら、Ａ
ｕ層の表面にチップ裏面を押し付け、Ａｕ−３ｉ共晶反
応を行わせてＡｕ−５ｉ共晶合金法を形成して接合する
方法である。
また、はんだ法は、チップ裏面をＮｉ　−Ａｕ、　Ｔｉ
　−Ｎｉ−Ａｕ薄膜によって予めメタライズし、Ｐｂ　
−Ｓｎ　系のはんだの小片をチップと下地金属との間に
挟みながら、Ｎ２あるいはＮ２　＋８２雰囲気中で２０
０〜３００℃に加熱して接着する。
さらに、比較的新規な方法として、接着剤による方法が
あり、エポキシ樹脂等の中にＡｇ等の導電性の粉末を配
合したものを接着材として接着する。
接着の方法は、樹脂接着剤をグイパッド部にスタンピン
グ法あるいはディスペンサ法により塗布し、これにチッ
プを押し付けて仮止めした後、υ０熱して接着剤を硬化
させる。
これらの方法ではいずれも、チップは把持手段であるコ
１ノットにより吸着され、ダイパッド上に配置・固定さ
れると同時に、パッケージに対して電気的あるいは熱的
に接続される。
発明が解決しようとする問題点 上記のダイボンディング法ではいずれも、コレットでチ
ップを吸着してダイパッド上のプリフォーム材（Ａｕ／
Ｓｉ層、ろう材、エポキシ樹脂等）の上にチップを圧着
するため、チップとダイパッドの接着面から外部に上記
プリフォーム材がはみ出し、チップの周辺で球状に固ま
ってしまったり、あるいははみ出したプリフォーム材が
チップの側面をはい上がり、素子を汚染してしまう等の
問題があった。
そこで、本発明の目的は、半導体チップのダイボンディ
ングの際に半導体チップの汚染を防止することが可能な
ダイボンディング装置を提供することにある。
問題点を解決するた必の手段 上記の目的を果たすため、本発明によるダイボンディン
グ装置は、半導体チップを把持可能な形状の凹部を有す
る半導体チップ把持部と、該凹部と半導体チップとによ
って画成される空間に連通ずる吸気孔とを備えたコレッ
トと、該吸気孔に連通されて、前記コレットの前記凹部
に半導体チップを真空吸着させるだめの排気手段と、前
記コレットの前記吸気孔に連通されたガス供給手段とを
少なくとも備え、前記コレットの前記凹部の空間を排気
して前記コレットの前記凹部に半導体チッ、　　プを真
空吸着させることと、該空間から半導体チップの周囲に
ガスを吹き出することとを、選択的に行なえるように構
成されていることを特徴とする。
作用 本発明に従うダイボンディング装置は、まずダイボンデ
ィングを行う半導体チップを排気手段により、素子が傷
つかないようにコレットにチップを吸着させ、グイパッ
ド表面のプリフォーム材」二に上記チップを固定した状
態または、これに荷重を加えた状態で、空気あるいは例
えばＮ２等の不活性ガスまたはフォーミングガスをチッ
プとダイパッドの接着面周辺に向けてブローする。この
気体のブローにより、チップとダイパッドの接着面から
はみ出した上記プリフォーム材の盛り上がり部分は平坦
になり、玉状に固まったり、チップの側面をはい上がる
のを防止する。従って、これまで問題となっていた素子
の汚染を防ぐことができる。
さらに、Ａｕ−３ｉ共晶合金法およびはんだ接着法にお
いて、プリフォーム材は加熱されて流動体になっている
ので、これに上記の気体をブローすることにより、チッ
プ、プリフォーム材およびダイパッドは急速に冷却し、
接着速度も高まることになる。
また、ブローする不活性ガスが例えばＮ２である場合、
プリフォーム材上にＮ２ガス層を形成し、プリフォーム
材の酸化を防止することが可能である。
実施例 以下に、添付の図面を参照にして本発明の一実施例を詳
しく説明する。
第１図（ａ）は、本発明によるダイボンディング装置の
コレットの一部破断側面図であり、第１図（ｂ）は、第
１図（ａ）に示すコレットを下から見た平面図である。
第１図（ａ）及びら）に示されるように、本発明による
ダイボンディング装置は、半導体チップの周囲の相補的
な矩形形状の凹部を有するコレット１を有している。こ
のコレット１の開放凹部は、第１図（ａ）の断面図に示
されるように、錐状部を介して連通孔２に連続し、その
連通孔２は、切換バルブ５を介して、真空吸着を行う真
空ポンプ３および気体のブローを行うためのガス供給Ｒ
４に接続されている。コレット１の先端部分を開放凹部
の正面から見ると、第１図ら）のようになり、管状の空
洞２を中心に放射状に真空吸着および気体ブロー用の溝
６が設けられている。
第２図（ａ）〜（Ｃ）は、本発明の装置によるダイボン
ディングの様子を表す図である。
本発明の装置によるダイボンディング法は、第２図（ａ
）に示されるように、まず、ダイパッド９上にプリフォ
ーム材８として、Ａｇ扮末を含むエポキシ樹脂をスタン
ピング法あるいはディスペンサ法により塗布した後、バ
ルブ５を操作して真空ポンプ３とコレット１を連通させ
、半導体チップ７をコレット１内に真空ポンプ３の真空
吸着により吸着させて、半導体チップ７をコレット１に
保持する。
かかる状態で、コレット１をプリフォーム材８の上方に
位置させる。
次にチップ７を第２図（ｂ）のように、プリフォーム材
上に下ろして固定する。
その後、第２図（Ｃ）に示されるように、チップ７に荷
重を加えながら、バルブ５を切り替えてガス供給源４と
コレット１を連通させ、コレット１内の空洞２を通して
溝６からＮ２の不活性ガスを供給して、チップ７とダイ
パッド９の接触面からはみ出したプリフォーム材８にガ
スがあたるようにブローシながら、加熱して硬化させる
。このガスのブローにより、プリフォーム材８のはみ出
し部分は平坦になる。
このように、コレットがガス供給手段であるガス供給源
４に連通孔２を通じて接続され、チップ７とダイパッド
９との接着面からはみ出したプリフォーム材８にガス供
給源からガスをブローさせることにより、素子が汚染さ
れるのを防ぐ。さらに、本実施例においてはブローされ
るガスはＮ２であるので、プリフォーム材８上にＮ２ガ
ス層が形成され、プリフォーム材８の酸化が防止される
。
尚、本実施例では樹脂接着法について述べたが、Ａｕ−
３ｉ共晶合金法やはんだ接着法についても、同様に素子
の汚染防止を行うことができることは言うまでもない。
特に、Ａｕ−３ｉ共晶合金法やはんだ接着法では、加熱
されたプリフォーム材にブローを行うので、プリフォー
ム材の冷却速度が高まり、従って接符速度も向上すると
いう効果も期待される。
なお、上記実施例では、コレットとして角錐タイプのも
のを使用しているが、「ゲタ型」と通称される２方向タ
イプのコレットを使用しても、同様に本発明を実施でき
る。
発明の詳細 な説明したように、本発明による装置は半導体チップの
ダイボンディングを行う際に、吸着手段によりチップを
吸着し、所定のダ・ｆパッド表面上にプリフォーム材を
介して固定した後、気体をブローするものである。
この気体のブローにより、チップとダイパッドの接着面
からはみ出したプリフォーム材の盛り上がり部分は平坦
になり、玉状に固まったり、チップの側面をはい上がる
のを防止する。従って、これまで問題となっていた素子
の汚染が妨げられる。
さらに、Ａｕ−３ｉ共晶合金法やはんだ接着法で、加熱
されたプリフォーム材は、気体のブローによって急速に
冷却され、接着速度も高まる。
また、ブローする気体をＮ２ガスなどの不活性ガスにす
れば、プリフォーム材の酸化防止の効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）は本発明によるダイボンディング装置のコ
レット部分の一部破断側面図であり、第１図ら）は第１
図上のコレットを下から見た平面図であり、 第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の装置によるダイボンデ
ィングの方法を示す図である。 （主な参照番号） １・　・コレット、 ２・・連通孔、 ３・・真空ポンプ、 ４・・ガス供給源、 ５・・バルブ、　６・・溝 ７・・半導体チップ、 ８・・プリフォーム材、 ９・・グイパッド

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体チップを把持可能な形状の凹部を有する半
    導体チップ把持部と、該凹部と半導体チップとによって
    画成される空間に連通する吸気孔とを備えたコレットと
    、 該吸気孔に連通されて、前記コレットの前記凹部に半導
    体チップを真空吸着させるための排気手段と、 前記コレットの前記吸気孔に連通されたガス供給手段と を少なくとも備え、前記コレットの前記凹部の空間を排
    気して前記コレットの前記凹部に半導体チップを真空吸
    着させることと、該空間から半導体チップの周囲にガス
    を吹き出することとを、選択的に行なえるように構成さ
    れていることを特徴とする半導体チップのダイボンディ
    ング装置。
  2. （２）前記ガス供給手段が、不活性ガスまたはフォーミ
    ングガスを供給するすることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載のダイボンディング装置。
  3. （３）上記コレットが、その内面に溝を切られた中空の
    矩形であることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
    は第２項に記載のダイボンディング装置。
JP62063214A 1987-03-18 1987-03-18 半導体チツプのダイボンデイング装置 Pending JPS63228728A (ja)

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