JPH0338846A - ボンディング方法及びボンディング装置 - Google Patents
ボンディング方法及びボンディング装置Info
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- JPH0338846A JPH0338846A JP1174587A JP17458789A JPH0338846A JP H0338846 A JPH0338846 A JP H0338846A JP 1174587 A JP1174587 A JP 1174587A JP 17458789 A JP17458789 A JP 17458789A JP H0338846 A JPH0338846 A JP H0338846A
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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。
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〕
本発明はテープキャリア方式のボンディング方法及び装
置に関し、特に半導体素子のバンプとリードとの接合部
の加熱にレーザを用いる方法及び装置に関する。
置に関し、特に半導体素子のバンプとリードとの接合部
の加熱にレーザを用いる方法及び装置に関する。
テープキャリア方式による従来の半導体素子のボンディ
ングについて、第３図の縦断面図を用いて説明する。
ングについて、第３図の縦断面図を用いて説明する。
テープキャリア１８の構造は、一般的にポリイミドある
いはガラスエポキシなどのテープに接着剤により銅箔を
貼り合せ、さらに銅箔をエツヂング加工し、Ｓｎなどの
めっきを施し、リード１つが形成されている。
いはガラスエポキシなどのテープに接着剤により銅箔を
貼り合せ、さらに銅箔をエツヂング加工し、Ｓｎなどの
めっきを施し、リード１つが形成されている。
また、半導体素子１６の電極上には、バリアメタル層を
蒸着した後めっきによりＡｕなとのバンプ１７が形成さ
れている。このリード１９とバンプ１７の接合を行なう
方法は、まずリードＴ９をテープキャリア１８に等間隔
に開けられたスプロケットホールを用いて所定の位置に
搬送し、さらに固定した後、半導体素子１６を固定した
ボンディングステージ２０をテープキャリア１８の下へ
移動させ、テープキャリア１８を下げてリード１つとバ
ンプ１７７の位置合せを行なう。ボンディングステージ
２０はヒーター２２を有し、ボンディング時の半導体素
子１６への熱衝撃を緩和するため、通常ホンディング温
度以下の１．５０’Ｃ前後の温度に加熱されている。次
に、ヒータ２３を有し３００〜５５０℃に加熱されたボ
ンディングツール２１を下降させ、リード■９とバンプ
１７を加熱、加圧する。リード１９がＳｎめっきでバン
プ１７がＡｕの場合は共晶合金ができ接合される。
蒸着した後めっきによりＡｕなとのバンプ１７が形成さ
れている。このリード１９とバンプ１７の接合を行なう
方法は、まずリードＴ９をテープキャリア１８に等間隔
に開けられたスプロケットホールを用いて所定の位置に
搬送し、さらに固定した後、半導体素子１６を固定した
ボンディングステージ２０をテープキャリア１８の下へ
移動させ、テープキャリア１８を下げてリード１つとバ
ンプ１７７の位置合せを行なう。ボンディングステージ
２０はヒーター２２を有し、ボンディング時の半導体素
子１６への熱衝撃を緩和するため、通常ホンディング温
度以下の１．５０’Ｃ前後の温度に加熱されている。次
に、ヒータ２３を有し３００〜５５０℃に加熱されたボ
ンディングツール２１を下降させ、リード■９とバンプ
１７を加熱、加圧する。リード１９がＳｎめっきでバン
プ１７がＡｕの場合は共晶合金ができ接合される。
なお、ボンディングツール２１の加熱方式は、今述べた
ようにヒータ２３を有し常時加熱されるいわゆるコンス
タントヒート方式の他に、ボンディング時のみボンディ
ングツールに電流を流し加熱するいわゆるパルスヒート
方式もあり、この場合一般的にはボンディングステージ
の加熱は行なわれず、その代リボンディングツールがら
の熱がホンティングステージに逃げるのを防ぐために、
ホンティングステージには断熱材が用いられる。
ようにヒータ２３を有し常時加熱されるいわゆるコンス
タントヒート方式の他に、ボンディング時のみボンディ
ングツールに電流を流し加熱するいわゆるパルスヒート
方式もあり、この場合一般的にはボンディングステージ
の加熱は行なわれず、その代リボンディングツールがら
の熱がホンティングステージに逃げるのを防ぐために、
ホンティングステージには断熱材が用いられる。
また、上述したギヤングボンディング方式に対し、一箇
所ごとに接合を行なう一点ボンティンク方式がある。こ
れは超音波ウェッジボンディングに似た方法でボンデイ
ンクを行なうものである。
所ごとに接合を行なう一点ボンティンク方式がある。こ
れは超音波ウェッジボンディングに似た方法でボンデイ
ンクを行なうものである。
まず、キャリアテープを個片に切断し、ホンティングス
テージ上でリートとバンプの位置合せを行ない、ホンテ
ィングステージを回転させながら、ウェッジツールによ
りリードとバンプを加圧し、リードと同じ方向に超音波
振動を加え接合を行なう。
テージ上でリートとバンプの位置合せを行ない、ホンテ
ィングステージを回転させながら、ウェッジツールによ
りリードとバンプを加圧し、リードと同じ方向に超音波
振動を加え接合を行なう。
上述した従来のポンプインク方法では、リードに接する
平面を有するボンディングツールと、半導体素子に接す
る平面を有するホンティングステージとが、一方あるい
は双方とも加熱されるため、熱によりボンディングツー
ルのリートに接する而のそりが生じたり、またはその保
持部、駆動系の変形が生じることによるツール面と半導
体素子面又はリード面間の平行度が狂い、半導体素子上
の各接合点を均一に加圧することができないという欠点
がある。加圧が弱いと接合が不十分になり接合部のはか
れが生じ、加圧が強いと半導体素子の電極が破損する問
題が生じる。したがって通常、室温において、ボンディ
ングツールとボンディングステージとの平行度を調整し
た後、ボンディング時と同じ温度に加圧し、熱による変
形が飽和した時点で再びボディングツールとボディング
ステージとの平行度の調整を行なっていた。しかしボン
デインク時の温度は３００〜５５０℃とかなりの高温で
あり、通常の測定器が使えないため、実際には、ザンブ
ルでボンディングを行ないサンプル上の各接合点のリー
ド及びバンプのつぶれ具合を見て平行度の調整を行なう
。このような作業により、十分な平行度が得られるまで
繰り返すという経験に頼った調整を行なわなければなら
なかった。
平面を有するボンディングツールと、半導体素子に接す
る平面を有するホンティングステージとが、一方あるい
は双方とも加熱されるため、熱によりボンディングツー
ルのリートに接する而のそりが生じたり、またはその保
持部、駆動系の変形が生じることによるツール面と半導
体素子面又はリード面間の平行度が狂い、半導体素子上
の各接合点を均一に加圧することができないという欠点
がある。加圧が弱いと接合が不十分になり接合部のはか
れが生じ、加圧が強いと半導体素子の電極が破損する問
題が生じる。したがって通常、室温において、ボンディ
ングツールとボンディングステージとの平行度を調整し
た後、ボンディング時と同じ温度に加圧し、熱による変
形が飽和した時点で再びボディングツールとボディング
ステージとの平行度の調整を行なっていた。しかしボン
デインク時の温度は３００〜５５０℃とかなりの高温で
あり、通常の測定器が使えないため、実際には、ザンブ
ルでボンディングを行ないサンプル上の各接合点のリー
ド及びバンプのつぶれ具合を見て平行度の調整を行なう
。このような作業により、十分な平行度が得られるまで
繰り返すという経験に頼った調整を行なわなければなら
なかった。
一方、−点ポンディング方式においては、上述した通常
のギヤングボンディング方式での二千面の平行度の調整
という作業が必要でなく、そのため品種切り換えが容易
であるという利点があるが、超音波振動を加えて接合を
行なうため、ウェー５ ッジボンディングのようにボンディングの方向が一方向
に限定され、その為にキャリアテープ及び半導体素子を
回転させ、リードの方向と超音波振動の方向を合せなけ
ればならなかった。したがって、テープキャリアを回転
させるために、テープキャリアを個片に切断して使用す
るので、テープキャリア方式での搬送の容易性が失われ
るという欠点があった。
のギヤングボンディング方式での二千面の平行度の調整
という作業が必要でなく、そのため品種切り換えが容易
であるという利点があるが、超音波振動を加えて接合を
行なうため、ウェー５ ッジボンディングのようにボンディングの方向が一方向
に限定され、その為にキャリアテープ及び半導体素子を
回転させ、リードの方向と超音波振動の方向を合せなけ
ればならなかった。したがって、テープキャリアを回転
させるために、テープキャリアを個片に切断して使用す
るので、テープキャリア方式での搬送の容易性が失われ
るという欠点があった。
上述した従来のボンディング方法に対し、本発明はレー
ザが透過する材料でできた治具またはレーザが通過する
穴を有する加圧治具を用いて接合個所を加圧しながら、
レーザ光により接合部を加熱してボンディングを行なう
ようにしたものである。
ザが透過する材料でできた治具またはレーザが通過する
穴を有する加圧治具を用いて接合個所を加圧しながら、
レーザ光により接合部を加熱してボンディングを行なう
ようにしたものである。
本発明は、テープキャリアの形成されたリードと半導体
素子のバンプとを接合するテープキャリア方式のボンデ
ィング方法において、前記リードとバンプとの接合部を
加圧しながらレーザをこの接合部に照射して接合を行な
うボンディング方＝６− 法、及び前記接合部を加圧する治具がレーザを透過する
材質て楢或されるか、あるいはレーザを通過させる穴を
有する加圧治具を備えたホンディング装置である。
素子のバンプとを接合するテープキャリア方式のボンデ
ィング方法において、前記リードとバンプとの接合部を
加圧しながらレーザをこの接合部に照射して接合を行な
うボンディング方＝６− 法、及び前記接合部を加圧する治具がレーザを透過する
材質て楢或されるか、あるいはレーザを通過させる穴を
有する加圧治具を備えたホンディング装置である。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１図
は本発明の第１の実施例の縦断面図である。テープキャ
リア３上に形成されたリード４と半導体素子１上に形成
されたバンプ２の位置合せを行ない、レーザが透過する
ように石英で製作した加圧治具５を降下させ、リード４
とバンプ２を押しつけ、所定の圧力を加える。次にレー
ザ発振器で発生したレーザ７を図示しない光学系を通し
、更に加圧治具５を透過させ、バンプ２上のり一ド４上
に照射する。
は本発明の第１の実施例の縦断面図である。テープキャ
リア３上に形成されたリード４と半導体素子１上に形成
されたバンプ２の位置合せを行ない、レーザが透過する
ように石英で製作した加圧治具５を降下させ、リード４
とバンプ２を押しつけ、所定の圧力を加える。次にレー
ザ発振器で発生したレーザ７を図示しない光学系を通し
、更に加圧治具５を透過させ、バンプ２上のり一ド４上
に照射する。
また、このとき、バンプ２の下の半導体素子１の急激な
温度上昇を防ぐためにレーザの出力を弱め、照射を複数
回に分けて徐々に加熱するなどのレーザ発振器の制御を
行なう。
温度上昇を防ぐためにレーザの出力を弱め、照射を複数
回に分けて徐々に加熱するなどのレーザ発振器の制御を
行なう。
本実施例において、接合に必要なエネルギはレーザによ
り直接リード］４に供給される。そのため加圧治具５と
ボンデインクステージ６は加熱ぜす、熱による変形がな
いのて、その平行度の調整は容易に行なえる。
り直接リード］４に供給される。そのため加圧治具５と
ボンデインクステージ６は加熱ぜす、熱による変形がな
いのて、その平行度の調整は容易に行なえる。
第２図は本発明の第２の実施例の縦断面図である。ホン
ディングステージエ２はヒータ］４を有し、ボンディン
グ時の熱衝撃を緩和するための半導体素子８を予加熱す
る。そしてまずテープキャリア上に形成されたり一ド１
１と半導体素子８上に形成されたバンプ９の位置合せを
行ない、レーザが通過する穴を有するセラミックででき
た加圧治具１３により、リード１１上の一点づつ加圧し
、加圧治具１３に開けた穴を通してレーザ光１４をり一
１〜１１上に照射し接合する。
ディングステージエ２はヒータ］４を有し、ボンディン
グ時の熱衝撃を緩和するための半導体素子８を予加熱す
る。そしてまずテープキャリア上に形成されたり一ド１
１と半導体素子８上に形成されたバンプ９の位置合せを
行ない、レーザが通過する穴を有するセラミックででき
た加圧治具１３により、リード１１上の一点づつ加圧し
、加圧治具１３に開けた穴を通してレーザ光１４をり一
１〜１１上に照射し接合する。
この実施例では、従来の一点ホンディング方法とは異な
り、超音波接合ではないのでホンディング方向が限定さ
れることがなく、テープキャリア１０を長尺のまま使用
できるという利点がある。
り、超音波接合ではないのでホンディング方向が限定さ
れることがなく、テープキャリア１０を長尺のまま使用
できるという利点がある。
以上説明したように本発明は、テープキャリア上に形成
されたリードと半導体素子との接合を、リードを押える
治具を通してレーザをリードの接合箇所に照射すること
により行なうので、従来のギヤングボンディングのよう
に、接合箇所に熱を伝えるために平行度を調整する必要
のあるボンディングツールまたはボンディングステージ
を加熱するということを行なわなくて済むため、平行度
の補正を行なう必要がなくなるという効果がある。
されたリードと半導体素子との接合を、リードを押える
治具を通してレーザをリードの接合箇所に照射すること
により行なうので、従来のギヤングボンディングのよう
に、接合箇所に熱を伝えるために平行度を調整する必要
のあるボンディングツールまたはボンディングステージ
を加熱するということを行なわなくて済むため、平行度
の補正を行なう必要がなくなるという効果がある。
一方、−点ボンディングにおいては、超音波振動を加振
する代わりにレーザにより加熱し接合するので、ホンデ
ィング方向が限定されなくなり、テープを回転させる必
要がない為、長尺テープが使用できるようになるという
効果がある。
する代わりにレーザにより加熱し接合するので、ホンデ
ィング方向が限定されなくなり、テープを回転させる必
要がない為、長尺テープが使用できるようになるという
効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２図は第２
の実施例の縦断面図、第３図は従来のボンディング方法
及び装置を説明する縦断面図である。 ＝９ １・・・半導体素子、２・・・バンプ、３・・テープキ
ャリア、４・・・リード、５・・加圧治具、６・・・ポ
ンティングステージ、７・・・レーザ、８・半導体素子
、９・バンプ、１０・・・テープキャリア、１１・・り
一ト、１２・・・ボンディングステージ、１３・・・加
圧治具、１４・・・レーザ、１５・・ヒータ、１６・・
・半導体素子、１７・・バンプ、１８・・テープキャリ
ア、１９・・リード、２０・・・ボンディングステージ
、２１・・・ボンディングツール、２２・・・ヒータ、
２３・・・ヒータ。
の実施例の縦断面図、第３図は従来のボンディング方法
及び装置を説明する縦断面図である。 ＝９ １・・・半導体素子、２・・・バンプ、３・・テープキ
ャリア、４・・・リード、５・・加圧治具、６・・・ポ
ンティングステージ、７・・・レーザ、８・半導体素子
、９・バンプ、１０・・・テープキャリア、１１・・り
一ト、１２・・・ボンディングステージ、１３・・・加
圧治具、１４・・・レーザ、１５・・ヒータ、１６・・
・半導体素子、１７・・バンプ、１８・・テープキャリ
ア、１９・・リード、２０・・・ボンディングステージ
、２１・・・ボンディングツール、２２・・・ヒータ、
２３・・・ヒータ。
Claims (2)
- （１）テープキャリアに形成されたリードと半導体素子
のバンプとを接合するボンディング方法において、前記
リードとバンプとの接合部を加圧しながらこの接合部に
レーザを照射して接合を行なうことを特徴とするボンデ
ィング方法。 - （２）前記接合部を加圧する治具がレーザを透過又は通
過させる手段を備えた請求項（１）記載のボンディング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1174587A JPH0338846A (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | ボンディング方法及びボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1174587A JPH0338846A (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | ボンディング方法及びボンディング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0338846A true JPH0338846A (ja) | 1991-02-19 |
Family
ID=15981169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1174587A Pending JPH0338846A (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | ボンディング方法及びボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0338846A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04352440A (ja) * | 1991-05-30 | 1992-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インナーリード接合方法 |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP1174587A patent/JPH0338846A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04352440A (ja) * | 1991-05-30 | 1992-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インナーリード接合方法 |
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