JPH0666361B2 - ボンディング装置及びボンディング方法 - Google Patents
ボンディング装置及びボンディング方法Info
- Publication number
- JPH0666361B2 JPH0666361B2 JP60236661A JP23666185A JPH0666361B2 JP H0666361 B2 JPH0666361 B2 JP H0666361B2 JP 60236661 A JP60236661 A JP 60236661A JP 23666185 A JP23666185 A JP 23666185A JP H0666361 B2 JPH0666361 B2 JP H0666361B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor element
- jig
- bonding
- contact
- bonding tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフィルムキャリヤのリードと半導体素子とを接
続する装置に関するものである。
続する装置に関するものである。
従来の技術 フィルム状のリードと半導体素子上のアルミニウム電極
とを金属突起を介して接続するいわゆるフィルムキャリ
ヤ方式は、薄型あるいは小型化に適した実装方法として
活用されている。第２図において従来のフィルムキャリ
ヤ方式のフィルムリードと半導体素子上の電極との接合
方法についてのべる。
とを金属突起を介して接続するいわゆるフィルムキャリ
ヤ方式は、薄型あるいは小型化に適した実装方法として
活用されている。第２図において従来のフィルムキャリ
ヤ方式のフィルムリードと半導体素子上の電極との接合
方法についてのべる。
半導体素子１の電極２とフィルムキャリヤ３のＣｕ箔を
エッチング加工し、Ｓｎメッキ処理したリード４とが位
置合せされる。この時、金属突起５は前記半導体素子１
の電極２上に多層金属膜（バリヤメタル）を介して形成
しても良いし、転写バンプ方式によってリード側に形成
しても良い。第２図は転写バンプ方式によってリード側
に金属突起を形成したものである。前記半導体素子１は
ステージ２４上に置かれ、ヒータ２１を有するボンディ
ングツール２０によって、前記リード４上から加圧，加
熱２３する。次いで、加圧，加熱２３を取去れば、金属
突起５がＡｕで構成させているならば、金属突起５と半
導体素子１上のアルミニウム電極２とはＡｕ，Ａの合
金で接合されるものである。また、前記ボンディングツ
ール２０の温度は３５０〜５５０℃に達する。
エッチング加工し、Ｓｎメッキ処理したリード４とが位
置合せされる。この時、金属突起５は前記半導体素子１
の電極２上に多層金属膜（バリヤメタル）を介して形成
しても良いし、転写バンプ方式によってリード側に形成
しても良い。第２図は転写バンプ方式によってリード側
に金属突起を形成したものである。前記半導体素子１は
ステージ２４上に置かれ、ヒータ２１を有するボンディ
ングツール２０によって、前記リード４上から加圧，加
熱２３する。次いで、加圧，加熱２３を取去れば、金属
突起５がＡｕで構成させているならば、金属突起５と半
導体素子１上のアルミニウム電極２とはＡｕ，Ａの合
金で接合されるものである。また、前記ボンディングツ
ール２０の温度は３５０〜５５０℃に達する。
発明が解決しようとする問題点 この様な接合においてはボンディングツールの温度が比
較的高いために、ボンディングツール２０の底面とリー
ド４とが癒着し、リード４を破損したり、金属突起５と
半導体素子１の電極２との接合強度も低下さすものであ
った。
較的高いために、ボンディングツール２０の底面とリー
ド４とが癒着し、リード４を破損したり、金属突起５と
半導体素子１の電極２との接合強度も低下さすものであ
った。
また、接合時にボンディングツール２０の底面にリード
４上に表面処理してあるＳｎが附着し、これが高温のた
めに酸化物化し、熱伝導の悪い層を形成し、前記ボンデ
ィングツール底面からのリードへの熱伝導を悪く、接合
部の温度が不安定になる。このため接合強度の信頼性を
低下せしめるものであった。
４上に表面処理してあるＳｎが附着し、これが高温のた
めに酸化物化し、熱伝導の悪い層を形成し、前記ボンデ
ィングツール底面からのリードへの熱伝導を悪く、接合
部の温度が不安定になる。このため接合強度の信頼性を
低下せしめるものであった。
問題点を解決するための手段 本発明は従来の問題点を一掃するため、前記半導体素子
の裏面に加圧，加熱する機構を設けたものである。
の裏面に加圧，加熱する機構を設けたものである。
作用 ボンディングツールが直接リードと接触せず半導体素子
の裏面のみと接する構造であるから、前記ボンディング
ツールにリードが癒着したり、付着物によるがボンディ
ングツール底面の熱の伝導が悪くなるといった事がなく
なるものである。
の裏面のみと接する構造であるから、前記ボンディング
ツールにリードが癒着したり、付着物によるがボンディ
ングツール底面の熱の伝導が悪くなるといった事がなく
なるものである。
実施例 第１図で本発明の実施例を説明する。フィルムキャリヤ
３のリード４には転写バンプ方式により金属突起５が接
合され、加圧，加熱するためボンディングツール６上に
は、半導体素子１が設置されている。一方、前記リード
４の上方で、半導体素子１と対向する位置に耐熱ガラス
１０を有する治具９が設けられている。
３のリード４には転写バンプ方式により金属突起５が接
合され、加圧，加熱するためボンディングツール６上に
は、半導体素子１が設置されている。一方、前記リード
４の上方で、半導体素子１と対向する位置に耐熱ガラス
１０を有する治具９が設けられている。
この状態でボンディングツール６を上昇し治具９を下降
せしめれば、金属突起５と半導体素子１の電極２を接合
する事ができる。すなわち、ボンディングツール６のヒ
ータ７の熱は半導体素子１に伝達され、接合部を加熱す
る事になる。また第１図の構成でボンディングツール６
は固定しておき、耐熱ガラス１０を有する治具９のみを
下降，上昇１２して加圧しても良い。前記ボンディング
ツール８は常時加熱式のものでも良いが、ボンディング
時のみ加熱するいわゆるパルス加熱方式を用いる事もで
き、治具９の耐熱性絶縁材１０は、石英，耐熱ガラスあ
るいはセラミック等を用いる事ができ、治具９にヒータ
を設けある程度の温度で耐熱性絶縁材１０を加熱してお
れば、ボンディングツールの温度を下げる事ができる。
せしめれば、金属突起５と半導体素子１の電極２を接合
する事ができる。すなわち、ボンディングツール６のヒ
ータ７の熱は半導体素子１に伝達され、接合部を加熱す
る事になる。また第１図の構成でボンディングツール６
は固定しておき、耐熱ガラス１０を有する治具９のみを
下降，上昇１２して加圧しても良い。前記ボンディング
ツール８は常時加熱式のものでも良いが、ボンディング
時のみ加熱するいわゆるパルス加熱方式を用いる事もで
き、治具９の耐熱性絶縁材１０は、石英，耐熱ガラスあ
るいはセラミック等を用いる事ができ、治具９にヒータ
を設けある程度の温度で耐熱性絶縁材１０を加熱してお
れば、ボンディングツールの温度を下げる事ができる。
次に他の実施例を第３図でのべる。ボンディング時にお
いてフィルムキャリヤ３のリード４は耐熱ガラスやセラ
ミックである耐熱性絶縁材で構成された治具４３上に設
置され、半導体素子１はその裏面を加圧，加熱するため
のボンディングツール４０に保持されている。リード４
上の金属突起５と半導体素子１の電極との位置合せが終
れば、ボンディングツール４０を下降４２せしめ、ボン
ディングを行なうものである。
いてフィルムキャリヤ３のリード４は耐熱ガラスやセラ
ミックである耐熱性絶縁材で構成された治具４３上に設
置され、半導体素子１はその裏面を加圧，加熱するため
のボンディングツール４０に保持されている。リード４
上の金属突起５と半導体素子１の電極との位置合せが終
れば、ボンディングツール４０を下降４２せしめ、ボン
ディングを行なうものである。
第１図，第３図の実施例において、金属突起５はリード
４上に形成した例を示したが、半導体素子の電極上に多
層金属膜を介して金属突起を形成した構成のものを用い
ても良い。
４上に形成した例を示したが、半導体素子の電極上に多
層金属膜を介して金属突起を形成した構成のものを用い
ても良い。
この様な構成であれば、高温のボンディングツールがリ
ードに直接接触する事がない。
ードに直接接触する事がない。
発明の効果 次に本発明の効果についてのべる。
ボンディングツールとリードが直接接触せず、半導
体素子の裏面から加熱するから、ボンディングツールと
リードとの癒着がなく、リードの損傷が発生しないばか
りか、接合部の信頼性も著じるしく向上する。
体素子の裏面から加熱するから、ボンディングツールと
リードとの癒着がなく、リードの損傷が発生しないばか
りか、接合部の信頼性も著じるしく向上する。
リードからの付着物であるＳｎとの汚れがボンディ
ングツールに付着しないから、接合部に安定な温度を供
給でき、確実な接合が得られるばかりか、ボンディング
ツール底面の汚れをとるためのクリーニング工程が不要
となり、かつボンディングツールの磨耗が著じるしく小
さい。
ングツールに付着しないから、接合部に安定な温度を供
給でき、確実な接合が得られるばかりか、ボンディング
ツール底面の汚れをとるためのクリーニング工程が不要
となり、かつボンディングツールの磨耗が著じるしく小
さい。
従来はフィルムキャリヤの開孔部からリードを加
圧，加熱する構造であるから、開孔部の寸法にボンディ
ングツールの寸法が依存するところがあった。ところが
本発明は半導体素子の裏面から加熱加圧する構造である
から、ボンディングツールは、その寸法，形状を自由に
設計できるから、温度分布の安定なボンディングツール
が得られ、安定で信頼性の高い接合が得られる。
圧，加熱する構造であるから、開孔部の寸法にボンディ
ングツールの寸法が依存するところがあった。ところが
本発明は半導体素子の裏面から加熱加圧する構造である
から、ボンディングツールは、その寸法，形状を自由に
設計できるから、温度分布の安定なボンディングツール
が得られ、安定で信頼性の高い接合が得られる。
また、ボンディングツールの材質を、従来はダイヤ
モンド等の高価なものを必要としていたが、本発明の構
造であれば癒着等の問題が発生しないので、通常の鋼材
を用いる事ができるから、ボンディングツールのコスト
を著じるしく安価できる。
モンド等の高価なものを必要としていたが、本発明の構
造であれば癒着等の問題が発生しないので、通常の鋼材
を用いる事ができるから、ボンディングツールのコスト
を著じるしく安価できる。
直接、高温のボンディングツールにフィルムキャリ
ヤテープがさらされないから、熱によるフィルムキャリ
ヤテープのたわみやリードピッチのずれが発生しない。
ヤテープがさらされないから、熱によるフィルムキャリ
ヤテープのたわみやリードピッチのずれが発生しない。
更に、ボンディング時にリード側に石英や耐熱性ガ
ラスを設けて置くと、半導体素子の裏面から加えられた
熱は前記リードと接している石英や耐熱性ガラスにこも
り半導体素子裏面の温度よりも高くなるから、その分、
ボンディングツールの温度を下げられ、過度な温度を半
導体素子に加える必要がなく、熱から半導体素子を保護
する事ができる。
ラスを設けて置くと、半導体素子の裏面から加えられた
熱は前記リードと接している石英や耐熱性ガラスにこも
り半導体素子裏面の温度よりも高くなるから、その分、
ボンディングツールの温度を下げられ、過度な温度を半
導体素子に加える必要がなく、熱から半導体素子を保護
する事ができる。
第１図は本発明の実施例のボンディング時の断面構造
図、第２図は従来例のボンディング時の断面構造図、第
３図は本発明の他の実施例のボンディング時の断面構造
図である。 １……半導体素子、２……電極、３……フィルムキャリ
ヤ、４……リード、５……金属突起、６……ボンディン
グツール。
図、第２図は従来例のボンディング時の断面構造図、第
３図は本発明の他の実施例のボンディング時の断面構造
図である。 １……半導体素子、２……電極、３……フィルムキャリ
ヤ、４……リード、５……金属突起、６……ボンディン
グツール。
Claims (2)
- 【請求項１】対向し、かつ相対的に離接可能に構成され
た第１、第２の治具と、加熱手段を具備し、 前記第１、第２の治具の対向面間に配置されるフィルム
リードと半導体素子とを、前記第１、第２の治具をそれ
ぞれ半導体素子とフィルムリードに当接させると共に相
対的に接近させることにより、前記フィルムリードと前
記半導体素子の主面に形成した電極とを接触加圧し、か
つ前記加熱手段によって前記接触加圧部を加熱して接合
するボンディング装置であって、 前記第１の治具は、前記半導体素子の前記主面の対向面
に接触すると共に、 前記加熱手段は、前記第１の治具と前記半導体素子との
接触面側から、前記接触加圧部に向けて熱の伝導が発生
する様に構成されたことを特徴とするボンディング装
置。 - 【請求項２】フィルムリードと半導体素子の主面に形成
された電極とを接触させ、前記接触部を加圧すると共に
加熱手段により加熱して、前記フィルムリードと前記半
導体素子の前記電極とを接合するボンディング方法であ
って、 前記加熱手段による前記接触部の加熱は、前記半導体素
子側から前記フィルムリード側に向かって行われること
を特徴とするボンディング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60236661A JPH0666361B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | ボンディング装置及びボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60236661A JPH0666361B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | ボンディング装置及びボンディング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6297341A JPS6297341A (ja) | 1987-05-06 |
| JPH0666361B2 true JPH0666361B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=17003914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60236661A Expired - Lifetime JPH0666361B2 (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | ボンディング装置及びボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666361B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5059559A (en) * | 1987-11-02 | 1991-10-22 | Hitachi, Ltd. | Method of aligning and bonding tab inner leads |
| JP2749137B2 (ja) * | 1989-07-28 | 1998-05-13 | 関西日本電気株式会社 | インナーリードボンダー |
| JP2774666B2 (ja) * | 1990-05-09 | 1998-07-09 | 財団法人電力中央研究所 | バッフルプレート及びそれを利用した燃焼器 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5338262A (en) * | 1976-09-20 | 1978-04-08 | Seiko Epson Corp | Semiconductor connection system |
| JPS58122450U (ja) * | 1982-01-14 | 1983-08-20 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体素子搭載台 |
| JPS59161832A (ja) * | 1983-03-06 | 1984-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ボンデイングツ−ル |
| JPS59186333A (ja) * | 1983-04-07 | 1984-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ボンデイング装置 |
| JPS6046039A (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-12 | Sharp Corp | 半導体素子のボンデング方法 |
| JPS60130837A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP60236661A patent/JPH0666361B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6297341A (ja) | 1987-05-06 |
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