JPH06291166A - フィルムキャリアおよびインナ−リ−ドボンディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より良好かつ高精度なインナ−リ−ドボンデ
ィングを行うことができるフィルムキャリアおよびイン
ナ−リ−ドボンディング装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 フィルムキャリア１のデバイスホ−ル２ａ内
に突設された複数本のインナ−リ−ド２…の先端部をガ
ルウイング状２´にプレス成形する下型１０および上型
１１と、半導体素子３を保持し、この半導体素子３の電
極３ａと上記インナ−リ−ド２´のガルウイング状に成
形された先端部とを接触させるボンディングステ−ジ４
と、上記インナ−リ−ド２´の先端部を上記半導体素子
３の電極３ａに接合するボンディングツ−ル５とを具備
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フィルムキャリアお
よび、このフィルムキャリアに設けられたインナ−リ−
ドと半導体素子の電極パッドとを加熱加圧により接合す
るボンディング装置とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）の技
術を利用した半導体装置の製造工程においては、可撓性
のフィルムキャリアに半導体素子をインナ−リ−ドボン
ディングする工程がある。

【０００３】このインナ−リ−ドボンディングを行う装
置（インナ−リ−ドボンディング装置）は、図２（ａ）
に示すような構成を有する。

【０００４】同図中１はフィルムキャリアである。この
フィルムキャリア１は、可撓性シネフィルム状のキャリ
アテ−プ１ａと、このキャリアテ−プ１ａの長手方向に
沿って所定間隔で形成されたデバイスホ−ル１ｂと、上
記キャリアテ−プの表面に形成されると共にこのデバイ
スホ−ル１ｂの開口部内に延伸された複数本のインナ−
リ−ド２…とからなる。

【０００５】この装置は、このフィルムキャリア１を略
水平に張設し、図に矢印（イ）で示す方向に間欠的に送
り駆動する。そして、上記フィルムキャリア１の各デバ
イスホ−ル１ｂを図にＡで示すボンディング位置に順次
停止させる。

【０００６】このボンディング位置Ａには、上記フィル
ムキャリア１を挟んで、下側に半導体素子３を保持する
ボンディングステ−ジ４が、上側に上記フィルムキャリ
ア１のインナ−リ−ド２を上記半導体素子３の電極３ａ
に接合するボンディングツ−ル５がそれぞれ設けられて
いる。

【０００７】上記ボンディングステ−ジ４は、上面に上
記半導体素子３を保持し、この半導体素子３に形成され
た各電極３ａ…を上記インナ−リ−ド２…の下面に所定
寸法離間させて対向させる。

【０００８】また、上記ボンディングツ−ル５は、上記
フィルムキャリア１の一つのデバイスホ−ル１ｂ内に延
伸された全てのインナ−リ−ド２…を上記半導体素子３
の各電極３ａに一括的に加圧することができる大きさの
加圧面を有する。

【０００９】また、このボンディングツ−ル５内には、
ヒ−タ６が埋設され、このボンディングツ−ル５を所定
の温度に加熱し保温するようになっている。

【００１０】この装置は、上記デバイスホ−ル１ｂ及び
インナ−リ−ド２が上記ボンディング位置Ａに停止され
たならば、上記ボンディングツ−ル５を下降駆動する。
このボンディングツ−ル５は、同図（ｂ）に示すよう
に、上記インナ−リ−ド２を下側に変形させつつ下降
し、最終的には、同図（ｃ）に示すように、このインナ
−リ−ド２を下方に変形させた状態で、このインナ−リ
−ド２と上記電極３ａとを加圧し加熱して互いに接合
（インナ−リ−ドボンディング）する。

【００１１】なお、このとき、上記フィルムキャリア１
の下面は、図に７で示す支持板によって支持されてい
る。この支持板７によって、上記インナ−リ−ド２は、
このインナ−リ−ド２の基端部を支点にして下方に変形
するようになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の装置
では、上述したように、上記半導体素子３の電極３ａと
上記フィルムキャリア１のインナ−リ−ド２とを所定寸
法離間させた状態で保持し、上記インナ−リ−ド２を変
形させつつ上記電極３ａに接合している。

【００１３】これは、上記インナ−リ−ド２と上記電極
３ａとをあらかじめ接触させておくと、上記インナ−リ
−ド２の基端部と上記半導体素子３とが近付くために、
図３に示すように、上記インナ−リ−ド２の長さ方向中
途部が上記半導体素子３のエッジ（ロ）に接触するおそ
れがあるからである。

【００１４】しかし、上記ボンディングツ−ル５を用い
てインナ−リ−ド３を変形させる場合には、以下に説明
する解決すべき課題がある。

【００１５】第１に、このインナ−リ−ド２の基端部の
下面は上記支持板７によって支持されているが、上記こ
のインナ−リ−ド２の先端部の下面を規制する手段はな
い。

【００１６】このため、インナ−リ−ド２の先端部の変
形量がばらついたり、図４に示すように上記インナ−リ
−ド２の先端部が横方向に変形する場合がある。このよ
うな現象は、上記インナ−リ−ド２の幅が狭くなりその
強度が弱くなるほど大きく生じ、さらに上記インナ−リ
−ド２…が狭ピッチで設けられている場合には隣り合う
インナ−リ−ド２…どうしが接触しショ−トするという
問題が生じる。

【００１７】第２に、上記ボンディングツ−ル５は、ま
ず上記インナ−リ−ド２に接触しこのインナ−リ−ド２
を下方に押し下げてからこのインナ−リ−ド２を上記半
導体素子３の電極３ａに接合させる。

【００１８】このため、上記インナ−リ−ド２を上記電
極３ａに接触させるまでの間に上記インナ−リ−ド２を
介して上記フィルムキャリア１が加熱され、このフィル
ムキャリア１に熱膨張による横方向及び前後方向の伸び
が生じる場合がある。

【００１９】このような場合、上述したように、上記イ
ンナ−リ−ドの先端部を規制する手段がないために成形
不良を起こし、上記インナ−リ−ド２が幅方向に位置ず
れを起こしたり、インナ−リ−ド２が弛んだりして長さ
方向中途部が上記半導体素子３のエッジに接触するとい
うことがある。

【００２０】このような現象も、上記インナ−リ−ド２
のピッチが狭ピッチ化する程、インナ−リ−ドボンディ
ングの精度に大きく影響するということがある。

【００２１】また、これらのことは、近年、多端子化狭
ピッチ化する半導体素子３を良好にインナ−リ−ドボン
ディングするのに大きな妨げになるおそれがある。

【００２２】この発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、より良好かつ高精度なインナ−リ−ドボン
ディングを行うことができるフィルムキャリアおよびイ
ンナ−リ−ドボンディング装置を提供することを目的と
するものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、可撓性のキャリアテ−プと、このキャリアテ−プに
形成されたデバイスホ−ルと、上記キャリアテ−プの表
面に形成され、上記デバイスホ−ルの開口部に延伸され
ると共に先端部が折曲された複数本のインナ−リ−ドと
を具備することを特徴とするものである。

【００２４】第２の手段は、キャリアテ−プの上面に形
成され、このキャリアテ−プに設けられたデバイスホ−
ルの開口部に延伸された複数本のインナ−リ−ドの先端
部と半導体素子の電極とを接続するインナ−リ−ドボン
ディング装置において、プレス金型を用いて上記インナ
−リ−ドの先端部を折曲するプレス折曲手段と、上記イ
ンナ−リ−ドの先端部と半導体素子の電極とを接続する
接合手段とを具備することを特徴とするものである。

【００２５】

【作用】このような構成によれば、フィルムキャリアに
設けられたインナ−リ−ドの先端部をあらかじめ折曲
し、このインナ−リ−ドの折曲された先端部を半導体素
子の電極に接合することで、この半導体素子をフィルム
キャリアにインナ−リ−ドボンディングすることができ
る。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１を参照して
説明する。なお、従来例と同一の構成要素には同一符号
を付してその説明は省略する。

【００２７】この装置は、上記フィルムキャリア１を図
に示すように略水平に張設する。そして、図示しない送
り駆動手段により、このフィルムキャリア１を矢印
（ハ）で示す方向に間欠的に送り駆動し、各デバイスホ
−ル１ｂ（インナ−リ−ド２…）を図に（ａ）で示す位
置から（ｄ）で示す各位置に順次停止させるようになっ
ている。

【００２８】このフィルムキャリア１の送り経路中に
は、図に（ｂ）で示すインナ−リ−ド成形位置と、
（ｄ）で示すボンディング位置とが設けられている。

【００２９】上記インナ−リ−ド成形位置（ｂ）には、
このフィルムキャリア１を挟んで設けられ、図示しない
駆動手段によって互いに接離する方向に駆動される下型
１０と、上型１１（プレス金型）とが設けられている
（プレス折曲手段）。

【００３０】上記下型１０は、上端面の外周縁に設けら
れ上記インナ−リ−ド２の基端部の下面を保持する保持
部１０ａと、上端面の中央部に凹設され、上記デバイス
ホ−ル１ｂの開口部に延伸されたインナ−リ−ド２の先
端部の下面を保持する凹陥部１０ｂとを具備する。

【００３１】また、上記上型１１は、上記下型１０の凹
陥部１０ｂ内に位置するインナ−リ−ド２の先端部を上
記凹陥部１０ｂとの間に挟み込んでガルウイング状に成
形する加圧部１１ａを具備する。

【００３２】さらに、図示しないが、この装置には、上
記プレス成形前に、この上型１１および下型１０から突
出して上記インナ−リ−ド２を上下方向から挟持するホ
ルダが設けられている。

【００３３】そして、位置（ａ）に示す略水平なインナ
−リ−ド２…が、上記インナ−リ−ド形成位置（ｂ）の
上型１１と下型１０との間に停止されたならば、まず、
このホルダによって上記インナ−リ−ド２は挟持され、
幅方向に移動できない状態で固定される。

【００３４】ついで、上記下型１０が上昇し、上記保持
部１０ａで上記インナ−リ−ド２の基端部の下面を保持
すると、上記上型１１が下降駆動され、上記インナ−リ
−ド２…の先端部をプレス成形によりガルウイング状に
折曲する。（以下、ガルウイング状に折曲された後のイ
ンナ−リ−ド２を符号２´で示す。）このプレス成形が
終了したならば、上記上型１１と下型１０はフィルムキ
ャリア１から離間する方向に駆動され、上記折曲された
インナ−リ−ド２´は、１ピッチ送り駆動され、位置
（ｃ）に移送される。

【００３５】次に、上記インナ−リ−ド２´は、位置
（ｃ）からさらに１ピッチ送り駆動され、上記ボンディ
ング位置（ｄ）に停止する。このボンディング位置
（ｄ）には、上記ボンディングツ−ル５とボンディング
ステ−ジ４とが設けられている（接合手段）。

【００３６】このボンディングステ−ジ４上には、図示
しない移載手段によって、半導体素子３が供給される。
上記ボンディングステ−ジ４は、この半導体素子３の各
電極３ａを上記ガルウイング状に成形されたインナ−リ
−ド２´の先端部に対向位置決めした後、この半導体素
子３を上昇駆動する。このことで、この半導体素子３の
電極３ａを上記インナ−リ−ド２´の先端部の下面に当
接させる。

【００３７】ついで、上記ボンディングツ−ル５が下降
駆動され、上記インナ−リ−ド２´の先端部を上記半導
体素子３の電極３ａに加熱し加圧することで、両者を熱
圧着して接合（インナ−リ−ドボンディング）する。

【００３８】このようにしてインナ−リ−ドボンディン
グが終了したならば、上記ボンディングツ−ル５と上記
ボンディングステ−ジ４は上記フィルムキャリア１から
離間する。ついで、フィルムキャリアは１ピッチ送り駆
動され、上記半導体素子３とインナ−リ−ド２´は位置
（ｅ）に移送される。

【００３９】このことで、全ボンディング工程が終了
し、上記半導体素子３がインナ−リ−ドボンディングさ
れたフィルムキャリア１は、図示しないポッティング工
程（樹脂封止工程）に送られる。

【００４０】このような構成によれば、以下に説明する
効果がある。

【００４１】第１に、上記インナ−リ−ド２を上記ボン
ディングツ−ル５で変形させるのではなく、あらかじ
め、上記インナ−リ−ド成形位置（ｂ）に設けられた下
型１０および上型１１によってガルウイング状２´にプ
レス成形するようにした。

【００４２】すなわち、専用のプレス金型を用いて上記
インナ−リ−ド２の先端部の折曲を行うようにしたか
ら、この折曲が良好に行え、このインナ−リ−ド２に横
曲り等の不良が生じることが少なくなる。

【００４３】また、上記ボンディングツ−ルでインナ−
リ−ド２を変形させる従来例と異なり、このインナ−リ
−ド２を折曲する際にこのインナ−リ−ド２を加熱する
ことがない。したがって、折曲時にフィルムキャリア１
の熱膨張によるインナ−リ−ド２の位置ずれは発生しな
い。

【００４４】この結果、上記インナ−リ−ド２を良好に
折曲することができる効果がある。

【００４５】第２に、上記インナ−リ−ド２を確実にガ
ルウイング状２´にプレス成形するようにしたので、イ
ンナ−リ−ド２の成形量を安定的に制御することが可能
になり、接合時にこのインナ−リ−ド２の長さ方向中途
部に弛みが生じることが有効に防止できる。この結果、
上記インナ−リ−ド２の中途部が上記半導体素子３のエ
ッジに接触してショ−ト不良が生じることが有効に防止
できる効果がある。

【００４６】第３に、上記インナ−リ−ド２´の先端部
と上記半導体素子３の電極３ａとをあらかじめ接触させ
ることができるので、ボンディング時には上記インナ−
リ−ド２を加熱すると同時にこのインナ−リ−ド２を上
記電極３ａに押圧することができる。

【００４７】この結果、上記インナ−リ−ド２´を電極
３ａに接触させるまでの間にこのインナ−リ−ド２´が
フィルムキャリア１の熱膨張に起因して位置ずれを生じ
るということがなくなる。したがって、より精度の高い
インナ−リ−ドボンディングを行うことができる効果が
ある。

【００４８】以上のことから、この発明によれば、従来
のインナ−リ−ドボンディング装置に比べてより良好か
つ高精度なインナ−リ−ドボンディングを行うことがで
きるので、半導体素子３が多端子狭ピッチ化した場合で
も十分に対応することができる効果がある。

【００４９】なお、この発明は上記一実施例に限定され
るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形可能である。

【００５０】例えば、上記一実施例では、上記フィルム
キャリア１のインナ−リ−ド２´…を一括的に上記半導
体素子３の電極３ａに接合するギャングボンディング方
式であったが、上記インナ−リ−ド２´を一本づつ接合
するシングルポイント方式のインナ−リ−ドボンディン
グ（シングルポイントボンディング）であっても良い。

【００５１】このシングルポイントボンディングでは、
従来、上記直線状に設けられたインナ−リ−ド２の先端
を上記半導体素子３の電極３ａの上面に当接させてボン
ディングしていたため、前述したようなボンディングツ
−ルによるインナ−リ−ドリ−ド２の押し曲げ成形（折
曲）ができなかった。

【００５２】したがって上記フィルムキャリア１と上記
半導体素子３の距離が近くなり、上記インナ−リ−ド２
の中途部が上記半導体素子３のエッジに接触してショ−
ト不良を生じるおそれがギャングボンディング方式の場
合に比べて大きかった。

【００５３】しかし、この発明によれば、上記インナ−
リ−ド２´の先端部と上記半導体素子３の電極３ａとを
接触させた状態でも、上記フィルムキャリア１と上記半
導体素子３の距離を所定寸法離間させることが可能にな
るので、上記ショ−ト不良が生じることを有効に防止で
きる効果がある。

【００５４】また、上記一実施例では、上記長尺なるフ
ィルムキャリア１を張設し、これを間欠的に送り駆動す
ることで上記インナ−リ−ドボンディングを行っていた
が、これに限定されるものではない。

【００５５】すなわち、上記フィルムキャリア１を一つ
のデバイスホ−ル１ｂごとに短冊状に切断し、これをス
ライドキャリアに収納する。そして、このスライドキャ
リアを送り駆動するさせることで、上記インナ−リ−ド
２の成形及びインナ−リ−ドボンディングを行うように
してもよい。

【００５６】このようにすれば、上記フィルムキャリア
１を巻き取ることがないので、巻き取ることで生じてい
た上記インナ−リ−ド２の変形やこのインナ−リ−ド２
と上記半導体素子３との断線などの不良を有効に低減す
ることができる効果がある。 さらに、上記一実施例
では、上記インナ−リ−ド２をガルウイング状に折曲し
ていたが、これに限定されるものではない。上記インナ
−リ−ド２の先端部をフィルムキャリア１から離れる方
向に折曲するような形状であれば他の形状であっても良
い。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の第１の構
成は、可撓性のキャリアテ−プと、このキャリアテ−プ
に形成されたデバイスホ−ルと、上記キャリアテ−プの
表面に形成され、上記デバイスホ−ルの開口部に延伸さ
れると共に先端部が折曲された複数本のインナ−リ−ド
とを具備することを特徴とするものである。

【００５８】第２の構成は、キャリアテ−プの上面に形
成され、このキャリアテ−プに設けられたデバイスホ−
ルの開口部に延伸された複数本のインナ−リ−ドの先端
部と半導体素子の電極とを接続するインナ−リ−ドボン
ディング装置において、プレス金型を用いて上記インナ
−リ−ドの先端部を折曲するプレス折曲手段と、上記イ
ンナ−リ−ドの先端部と半導体素子の電極とを接続する
接合手段とを具備することを特徴とするものである。

【００５９】このような第１、第２の構成によれば、よ
り良好かつ高精度なインナ−リ−ドボンディングを行う
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す概略構成図。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は、従来例のインナ−リ−ドボ
ンディング工程を示す工程図。

【図３】同じく、インナ−リ−ドボンディングの不良状
態を拡大して示す縦断面図。

【図４】同じく、インナ−リ−ドボンディングの不良状
態を拡大して示す平面図。

【符号の説明】

１…フィルムキャリア、１ｂ…デバイスホ−ル、２…イ
ンナ−リ−ド、３…半導体素子、３ａ…電極、５…ボン
ディングツ−ル（接合手段）、１０…下型（プレス金
型）、１１…上型（プレス金型）、２´…ガルウイング
状に折曲されたインナ−リ−ド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性のキャリアテ−プと、このキャリ
   アテ−プに形成されたデバイスホ−ルと、上記キャリア
   テ−プの表面に形成され、上記デバイスホ−ルの開口部
   に延伸されると共に先端部が折曲された複数本のインナ
   −リ−ドとを具備することを特徴とするフィルムキャリ
   ア。
2. 【請求項２】 キャリアテ−プの上面に形成され、この
   キャリアテ−プに設けられたデバイスホ−ルの開口部に
   延伸された複数本のインナ−リ−ドの先端部と半導体素
   子の電極とを接続するインナ−リ−ドボンディング装置
   において、プレス金型を用いて上記インナ−リ−ドの先
   端部を折曲するプレス折曲手段と、上記インナ−リ−ド
   の先端部と半導体素子の電極とを接続する接合手段とを
   具備することを特徴とするインナ−リ−ドボンディング
   装置。