JPH0714977A - リードフレームへのフィルム貼付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、フィルムの特性が異なっても煩雑
な作業を行うことなく健全な接着状態が得られ、製品の
品質審理を容易にすることができ、且つ、接着層のみで
構成されたフィルムの残存厚さを一定にでき、更に、フ
ィルム接続部の厚さにバラツキをなくして、パッケージ
内でのチップ垂直方向位置を安定化させることを目的と
する。 【構成】 本発明のリードフレームへのフィルム貼付け
方法は、パンチが上下方向の変位量を制御されることに
より、フィルムを所定の肉厚だけ減ずるように圧し潰し
てリードフレームに接着するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は絶縁性または導電性の接
着剤付フィルム，或いは接着剤のみで構成したフィルム
（以下、フィルムという）をリードフレームに貼付ける
リードフレームへのフィルム貼付け方法に関し、特に、
接着剤付フィルムの特性が異なっても、良好なフィルム
貼付け状態を安定して提供できるようにしたリードフレ
ームへのフィルム貼付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度実装を可能にしたＣＯＬ（Chip o
n Lead）やＬＯＣ（Lead on Chip）構造のリードフレー
ムには、予め半導体チップ搭載用に高耐熱ポリイミド系
フィルムの片面又は両面に接着剤（熱可塑性及び熱硬化
性接着剤等）が塗布された接着剤付フィルムを貼り付
け、プレハブリードフレームとして実用化されているも
のがある。

【０００３】このようなリードフレームにおいて、フィ
ルムを貼付ける場合には、例えば、図５に示すようなフ
ィルム貼付け装置が使用されている。

【０００４】このフィルム貼付け装置は、ダイ５と共働
してフィルム２を所定の形状に打抜き剪断する昇降自在
のパンチ３と、下降したパンチ３と共働してフィルム２
とリードフレーム１をパンチ３の圧下力で挟み込むと共
に、リードフレーム１を所定の温度まで加熱するヒータ
ブロック６と、打ち抜いた後のフィルム２をパンチ１か
ら剥離するストリッパ４を備え、ダイ５上に位置するフ
ィルム２をパンチ３で所定の形状に打抜き剪断した後、
図６に示すように、打ち抜いたフィルム２をそのまま下
降させ、その下のリードフレーム１と共にヒートブロッ
ク６に押し付けて挟み込むことにより、リードフレーム
１の所定の位置に熱圧着により貼着している。この熱圧
着方法において、フィルム２をリードフレーム１に押し
付けるとき、ヒータブロック６を下側から一定圧力で押
し付ける定圧貼付け法を採用している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリード
フレームへのフィルム貼付け方法によると、使用するフ
ィルムの接着剤の製造条件等によって接着剤の高温時粘
度は一定でないため、フィルムの貼付け状態にバラツキ
が生じるという問題がある。この問題を防ぐためには、
フィルムの製造ロットによって圧力条件をその都度設定
しなければならなかった。例えば、熱可塑性接着剤の場
合、その分子量，及びガラス転移温度が高温時粘度に及
ぼす影響が大きい。パッケージに使用するフィルムの要
求特性上、高温時粘度（ガラス転移温度）をできるだけ
高くする必要があるため、フィルム製造時の現状として
はこの分子量を制御することは極めて困難と考えられ
る。

【０００６】従って、以下のように問題点を整理するこ
とができる。 (1) 使用するフィルムの接着剤の製造条件，或いはワニ
スの固有物性によって高温時粘度が大幅に異なるため、
接着状態にバラツキが生じ、製品の品質管理が困難にな
る。また、安定した接着状態にするためにはフィルムの
製造ロットによって圧力条件をその都度設定しなければ
ならない。 (2) 接着層のみで構成されたフィルムでは貼付け部のフ
ィルム残存厚さにばらつきが生じ、電気特性（絶縁性）
を損なう恐れがある。 (3) フィルム接着部の厚さにバラツキがあると、パッケ
ージとして組み立てた場合、パッケージ内でのチップの
垂直方向位置がばらつくことになるため、ＴＳＯＰ等の
薄型パッケージでは、チップ上下のレジンの厚さに裕度
がなくなり、チップ露出の原因となる。

【０００７】従って、本発明の目的はフィルムの特性が
異なっても、煩雑な作業を行うことなく健全な接着状態
が得られ、製品の品質管理を容易にすることができるリ
ードフレームへのフィルム貼付け方法を提供することで
ある。

【０００８】本発明の他の目的は接着層のみで構成され
たフィルムの残存厚さを一定にすることができるリード
フレームへのフィルム貼付け方法を提供することであ
る。

【０００９】本発明の更に他の目的はフィルム接着部の
厚さにバラツキをなくして、パッケージ内でのチップの
垂直方向位置を安定させることができるリードフレーム
へのフィルム貼付け方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、フィルムの特性が異なっても、煩雑な作業を行うこ
となく健全な接着状態が得られ、製品の品質管理を容易
にすることができ、且つ、接着層のみで構成されたフィ
ルムの残存厚さを一定にでき、更に、フィルム接着部の
厚さにバラツキをなくして、パッケージ内でのチップの
垂直方向位置を安定させるため、パンチが上下方向の変
位量を制御されることにより、フィルムを所定の肉厚だ
け減ずるように圧し潰してリードフレームに接着するよ
うにしたリードフレームへのフィルム貼付け方法を提供
するものである。すなわち、従来の圧力制御に代えて変
位量制御に基づくリードフレームへのフィルム貼付け方
法を提供するものである。

【００１１】上記所定の肉厚は、３〜５μｍ程度が最も
好ましい。これは、３μｍより少ないと部分的な未接着
部が生じ、５μｍより多いと接着層に押しすぎ剥がれ、
つまり、貼付け圧力を解除したとき、リードの中央部に
比べて面圧の高かったリードの周囲部の接着層において
急激に軟化した接着剤が流動し、流動中に硬化してこの
部分に真空の空隙ができるからである。特に、押しすぎ
剥がれは、パッケージを樹脂封止した後も残存する場合
があり、水分を吸収するとパッケージクラックの原因と
なるため製造時に防止しなければならない。また、リー
ドフレームに接着するとき、ヒータでリードフレームを
下側から一定圧力で押し付けるようにする、すなわち、
定圧貼付け法を併用すると、更に安定した接着状態を確
保することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明のリードフレームへのフィルム
貼付け方法について添付図面を参照しながら詳細に説明
する。

【００１３】図１には、本発明に適用されるリードフレ
ームへのフィルム貼付け装置が示されている。この図に
おいて、図５と同一の部分には同一の引用数字を付した
ので重複する説明は省略する。

【００１４】このリードフレームへのフィルム貼付け装
置は、パンチ３を昇降させるエアシリンダー１０と、ヒ
ータブロック６を昇降させるエアシリンダー１１と、バ
ルブ８，９を介してエアシリンダー１０，１１と接続さ
れた空圧源７と、リードフレーム１に接触してからのパ
ンチ３の下降変位量を検出する変位センサ１３と、バル
ブ８，９を通じてエアシリンダー１０，１１を制御する
制御部１２を備えている。

【００１５】変位センサ１３は、前述したように、リー
ドフレーム１に接触してからのパンチ３の下降変位量、
つまり、フィルム２の圧し潰し量（肉厚）を検出するよ
うになっている。

【００１６】制御部１２は、バルブ８，９を通じてエア
シリンダー１０，１１を制御するようになっており、バ
ルブ８の制御によってパンチ３を昇降させ、バルブ９の
制御によってヒータブロック６による下側からの押し付
け力、すなわち、貼付け圧力を一定に制御すると共に、
変位センサ１３で検出されたフィルム２の圧し潰し量が
予め設定した値（３〜５μｍ）に達したとき、バルブ８
を通じてエアシリンダー１０を制御してパンチ３の下降
を停止するようになっている。

【００１７】以下、本発明のリードフレームへのフィル
ム貼付け方法を図２のフローチャートを参照しつつ説明
する。

【００１８】まず、パンチ３の下降に先立ち、エアーシ
リンダー１１でヒータブロック６を上昇させ、リードフ
レーム１を所定の温度まで加熱する。次に、エアシリン
ダー１０を作動させてパンチ３を下降させ、パンチ３と
ダイ５の共働によりフィルム２を所定の形状に打抜き剪
断した後、ダイ５の下方のリードフレーム１まで打ち抜
いたフィルム２を押し下げ、リードフレーム１の所定の
位置に接触させる。

【００１９】そして、パンチ３を更に押し下げると、図
３，及び図４に示すように、リードフレーム１でフィル
ム２が圧し潰され、ベースフィルム２の表面に形成され
た接着層１２の肉厚が圧し潰し量δだけ減少すると共
に、それに伴ってリードフレーム１の周囲に接着層１２
が幅ｂにわたってはみ出る。フィルム２の圧し潰し量δ
は変位センサ１３で検出しており、この圧し潰し量δが
予め設定した所定の肉厚（３〜５μｍ）に達すると、制
御部１２はバルブ８を通じてエアシリンダー１０を制御
してパンチ３の下降を停止させる。このようにしてパン
チ３の下降によって打ち抜いたフィルム２とリードフレ
ーム１をヒータブロック６に押し付けて挟み込むことに
より、リードフレーム１の所定の位置に熱圧着によりフ
ィルム２を貼着する。

【００２０】ここで、圧し潰し量δを３〜５μｍ程度と
する理由は、３μｍより少ない場合には部分的な未接着
部が生じ、５μｍより多い場合には接着層１２に押しす
ぎ剥がれ、つまり、貼付け圧力を解除したとき、リード
の中央部に比べて面圧の高かったリードの周囲部の接着
層において急激に軟化した接着剤が流動し、流動中に硬
化してこの部分に真空の空隙ができるからである。押し
すぎ剥がれはパッケージを樹脂封止した後も残存する場
合があり、水分を吸収するとパッケージクラックの要因
となるため、製造時に防止しなければならない。

【００２１】また、リードフレーム１の周囲にはみ出た
接着層１２の幅ｂを利用することにより、製品の貼付け
状態の管理を容易に行うことができる。

【００２２】尚、本発明ではパンチの変位を検出して接
着状態を制御したが、貼付け圧力の制御と併用すれば、
更に安定した貼付け状態を確保することができ、また、
フィルム物性の異常をも検知することができる。

【００２３】また、所定変位まで押し付ける力に垂直方
向の加振力を付加することによって高温時における接着
剤の流動性を促進することができ、貼付けの安定化を図
ることができると共に、貼付け時間を短縮することがで
きる。

【００２４】また、本発明はＬＯＣ／ＣＯＬ構造のリー
ドフレームへのフィルム貼付け限定するものではなく、
リード固定用テープの貼付けにも適用することができ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリードフ
レームへのフィルム貼付け方法によると、パッケージ内
でのチップの垂直方向位置のバラツキをなくすため、パ
ンチが上下方向の変位量を制御されることにより、接着
剤付フィルムを所定の肉厚だけ減ずるように圧し潰して
リードフレームに接着するようにしたため、フィルムの
特性が異なっても、煩雑な作業を行うことなく健全な接
着状態が得られ、製品の品質管理を容易にすることがで
き、且つ、接着層のみで構成されたフィルムの残存厚さ
を一定にでき、更に、フィルム接着部の厚さにバラツキ
をなくしてチップの垂直方向位置を安定化させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用されるフィルム貼付け装置を示す
断面図。

【図２】本発明の一実施例を示すフローチャート。

【図３】一実施例に係るフィルムの接着状態を示す断面
図。

【図４】一実施例に係るフィルムの接着状態を示す上面
図。

【図５】従来のフィルム貼付け装置を示す断面図。

【図６】従来のフィルム貼付け装置を示す断面図。

【符号の説明】

１ リードフレーム ２ フ
ィルム ３ パンチ ４ ス
トリッパ ５ ダイ ６ ヒ
ータブロック ７ 空圧源 ８，９
バルブ １０，１１ エアシリンダー １２ 制
御部 １３ 変位センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチでダイ上に位置する絶縁性または
   導電性の接着剤付フィルムを所定の形状に打ち抜いて、
   前記ダイの下方に位置するヒータ上のリードフレームの
   所定の位置に接着するリードフレームへのフィルム貼付
   け方法において、 前記パンチが上下方向の変位量を制御されることによ
   り、前記接着剤付フィルムを所定の肉厚だけ減ずるよう
   に圧し潰して前記リードフレームに接着することを特徴
   とするリードフレームへのフィルム貼付け方法。
2. 【請求項２】 前記所定の肉厚は、３〜５μｍ程度であ
   る請求項１のリードフレームへのフィルム貼付け方法。
3. 【請求項３】 前記接着剤付フィルムを前記リードフレ
   ームに接着するとき、前記ヒータで前記リードフレーム
   を下側から一定圧力で押し付ける請求項１のリードフレ
   ームへのフィルム貼付け方法。