JPS62147740A - 半導体装置のボンデイング方法及びその装置 - Google Patents

半導体装置のボンデイング方法及びその装置

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JPS62147740A
JPS62147740A JP60288785A JP28878585A JPS62147740A JP S62147740 A JPS62147740 A JP S62147740A JP 60288785 A JP60288785 A JP 60288785A JP 28878585 A JP28878585 A JP 28878585A JP S62147740 A JPS62147740 A JP S62147740A
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JP
Japan
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semiconductor chip
leads
lead
film carrier
bonding
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Application number
JP60288785A
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English (en)
Inventor
Koichi Takegawa
光一 竹川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • 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
    • H10W72/701—Tape-automated bond [TAB] connectors
    • 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
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

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  • Wire Bonding (AREA)

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〕 本発明は半導体装置のボンディング方法及びその装置に
関し、特に、リード側の撮影が鮮明に行われるようにし
てリード側の位置を高精度に検出できるよう記した半導
体装置のボンディング方法及びその装置に関する。
〔従来技術〕
従来の半導体装置のボンディング方法として、例えば、
半導体チップの電極と外部導出用リードとをAu、AI
等の金属細線であるワイヤーで接続するワイヤーボンデ
ィング方式、或いは半導体チップの電極に金属の突起を
設けた突起電極と絶縁フィルム上に形成されたリードと
を接続するフィルムキャリヤ一方式がある。通常、これ
らのボンディングは半導体チップの電極位置または半導
体チップの電極位置とリード位置との両方を検出し、自
動的に位置合わせ後ボンディングする自動ボンダーによ
って実施されている。
前者のワイヤーボンディング方式における自動ボンディ
ング方法は、例えば、第6図及び第7図に示すようにし
て行われている。即ち、半導体チップ搭載部1上に半導
体チップ2を固着剤3により固着したリードフレーム4
を準備し、リードフレーム4をワイヤーボンディングス
テージ5に搬送位置決めしてから固定し、TVカメラ等
の撮像装置6により照明7で照らされた半導体装ツブ2
の通常2ケ所を撮影し、撮像装置6からの映像信号を2
値化し、2値化された映像パターンと予め設定された標
準パターンとのずれ量を計算し、予め記憶されている半
導体チップの電極の座標と計算して求めたずれ量とから
ボンディングステージ5上にある半導体チップ2の電極
座標を検出する。次に、求めた座標に従って半導体チッ
プ2の電極8とリードフレーム4の外部導出用リード9
とをボンディングワイヤーで接続することによって完了
する。
この場合、外部思出用リード9の幅は通常200μ以上
あり、また、リードフレーム4の搬送位置決め精度が±
50μ以下であるのに対し、ボンディングに必要な範囲
は°lOOμ程度であるため、外部導出用リード9の位
置検出は実施しない場合が多い。
一方、後者のフィルムキャリヤーテープ方式における自
動ボンディング方法は、例えば第8図〜第11図に示す
ようにして行われている。即ち、搬送及び位置決め用の
孔であるスプロケットホール10、半導体チップが入る
孔であるデバイスホール11、及び所定の本数のリード
12 (そのうちの2本は認識用のパターン15を有す
る)を有するフィルムキャリヤーテープ13を準備し、
フィルムキャリヤーテープ13をリードボンディングス
テージ14上に搬送して位置決めし、最初にフィルムキ
ャリヤーテープ13の2本のり一ド12に設けられた認
識用のパターン15を撮像装置6を移動させることによ
りそれぞれ撮影し、得られた映像信号を2値化し、2値
化された映像パターンと予め設定さた標準パターンとの
ずれ量を計算し、リード12の位置を検出する。リード
12を検出している間に、第8図に示すように、リード
ボンディングステージ14上に半導体装ツブ2をフィル
ムキャリヤーテープ13から離れた位置で載置し、真空
吸着等の方法で固定後フィルムキャリヤーテープ13の
リード12の下に移動させる。次に、゛光源7a、7b
によって照明しなから撮像装置6をフィルムキャリヤー
テープ13のデバイスホール11のほぼ中央を撮影する
位置で固定し、第9図及び第10図に示すようにリード
ボンディングステージ14を移動し、半導体チップ2の
通常2ケ所を撮像装置6により撮影してリード12側と
同じように半導体装ツブ2の電極16の位置を検出する
。ついで、求めたり一ド12と半導体チップ電極16の
位置とから、両者の位置が一致するようにリードボンデ
ィングステージ14を移動することによって半4体チッ
プ2をリード12の下に位置合わせした後、圧着冶具(
図示せず)により、リード12と半導体チップ2の電極
上に設&Jられた突起電極16とを接続することによっ
てボンディングを完了する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、従来の半導体装置のボンディング装置によれば
、前者のワイヤーボンディング方式にあっては、半導体
チップの電極側に比べてリード側が精度的に余裕がある
ことから半導体チップの電極側に施すような位置検出を
せずに単に機械的に位置決めするか、比較的精度上不十
分な検出機構を用いて位置決めしているため、最近の半
導体チップの能力増加に付随する電極端子数の増加に応
じてリード数を増加させようとすると、リードの幅及び
その間隔が小になってリード側で高い位置検出精度を出
すことができない不都合があった。
この問題に対し、リード側についても、撮像装置により
位置検出を実施すれば、精度が向上してリード幅を狭く
することが可能であるが、半導体チップの表面とリード
面の高さが異なるために、いずれか一方にしか撮像装置
の焦点を合わせることができず、映像が不鮮明になると
共に、十分な検出精度を得ることができない。
また、後者のフィルムキャリヤ一方式にあっては、リー
ド数の増加にともなってリート幅が細くなったり、ある
いはリード長が長くなった場合には、リード先端部にお
いて垂れ下がりが生じる。これを修正するためにリード
面を上げると、半導体チップ面とリード面に段差が生じ
て撮像装置の焦点ずれが発生してリード側の検出精度を
悪くする原因となる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、リード側の
位置を半導体チ・7プとともに尚精度に検出できるよう
にするため、半導体チップ面及びリード面と撮像装置の
間のそれぞれの光学距湘を調整できるようにした半導体
装置のボンディング方法及びその装置を提供するもので
ある。
〔作用〕
本発明の半導体装置のボンディング方法及びその装置に
よれば、撮像装置、半導体チップ面、及びリード面の1
つあるいは2つを移動させると撮像装置の焦点面に半導
体チップ面及びリード面が適格に位置することになり、
それによって半導体チップ面の映像、及びリード面の映
像をともに鮮明なものにすることができる。ここで、撮
像装置の移動とは、装置自体の移動、あるいは装置内に
おけるレンスの移動を言う。
〔実施例〕
以下、本発明による半導体のボンディング方法及びその
装置を詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示し、半導体チップ2の表
面に焦点を合わせて該チップ2の上方に配置され半導体
チップ2及びリード12を撮影する撮像装置20と、撮
影対象面を照明する光源21と、前述したスプロケット
ホール(図示せず)、デバイスホール11及びリード1
2を有するフィルムキャリヤーテープ13をリード12
面が半導体チップ2面と同一高さになるようにして送り
込む送込みローラ22aおよびそれを引き取る引取りロ
ーラ22b (これらのローラは後述するように昇降す
る)と、これらのローラ22a、22bの各々を駆動し
てフィルムキャリヤーテープ13の移動、停止、上界又
は下降させる駆動部23a、23bと、撮像装置20に
よって撮影された画像中の輪シbコンスト・ラストを検
出し、輪郭が最も明瞭になるように駆動部23a、23
bを制御し、フィルムキャリヤーテープ13を昇降させ
る制御部24より構成される(尚、22cはフィルJ、
キャリヤーテープ13を供給する供給ローラ、22dは
それを巻き取る巻取りローラ、23c、23dはそれら
を駆動する駆動部である)。
以上の構成において、スプロケットホールとデバイスホ
ール11とリード12とを有するフィルムキャリヤーテ
ープ13を、第2図のように、リードホンディングステ
ージ14上に搬送して位置決めし、リード12にあらか
じめ設けられた認識パターン面がほぼ半導体チップ面と
同一の高さになるようにフィルムキャリヤ−テープ13
全体をローラ22a、22bを下降させて下方向に移動
させる。次に、2木のり一ド12に1つずつ設けられた
認識パターンを撮像装置20を移動させることによって
撮影して認識し、リード12の位置を検出する。ここで
、撮像装置20の焦点距離を半導体チ・7ブ2の表面に
あわせておけば、リード12の認識パターンを撮影の際
も焦点距離があっているため、得られる映像は鮮明とな
り高精度の検出ができる。次に、第3図に示すように、
フィルム;1;ヤリャーテープ13を駆動部23a、2
3bの制御によりローラ22a、22b(上昇)を介し
て上方向に移動後、フィルムキャリヤーテープ13から
離れた位置で半導体チップ2をリードボンディングステ
ージ14に載置し、真空吸着法等で固定しながらリート
ボンディングステージ14を移動させて半導体チップ2
をフィルムキャリヤーテープ13のリート12の下へ搬
送する。ついで、撮像装置20をフィルムキャリヤーテ
ープ13のデバイスホール11のほぼ中央部に移動させ
て固定後、半導体装ノブ2を移動させて半導体装ツブ2
の通常2ケ所を撮影して認識し、半導体チップ2の電極
位置を検出する。次に、検出したり一ド12と半導体チ
ップ2の電極位置とから、両者の位置が一致するように
リートポンディングステージ14を水平方向に移動する
ことによって半導体チップ2をリード12の下に位置合
わせをした後、第4図に示すようにフィルムキャリヤー
テープ13を駆動部23a、23bの制御によりロール
22a、22b(下降)を介して下方向に移動させ、リ
ート12を半導体チップ2の電極上に位置させる。
しかる後、圧着治具(図示せず)によってリード12と
半導体チップ2の電極上に設けられた突起電極16とを
接続してボンディングを完成する。
尚、以上の実施例においては、半導体チップ面とリード
面の位置合ねせをフィルムキャリヤーテープ13を昇降
させることによって行うものとしたが、第5図に示すよ
うに、フィルムキャリヤーテープ13を一定レベルの高
さのところに位置させ、リードボンディングステージ1
4を昇降させるようにして位置合わせするようにしても
良い。
また、他の実施例として、フィルムキャリヤーテープ1
3及びリードボンディングステージ1.4の両方を固定
(高さ不揃いのまま)とし、撮像装置20を昇降させて
個別に焦点合わせを行ってもよい。この場合、撮像装置
20の合焦機構をズームにすれば、撮像装置20を昇降
させずに固定にしたまま焦点合ねせを行うことができる
。
また、以上の実施例においては、フィルムキャリヤーテ
ープ方式に適用する例を示したが、ワイヤーボンディン
グ方式に対しても全く同様に適用することが可能をであ
る。
〔発明の効果〕
以上説明した通り、本発明の半導体装置のボンディング
方法及びその装置によれば、半導体チップ面及びリード
面と撮像装置の間のそれぞれの光学距離を調整できるよ
うにしたため、半導体チップ側及びリード側ともそれぞ
れ説明な映像が得られ、高精度の位置検出が可能となる
。この結果、半導体装ノブの電極端子数の増加に応して
リード数が増加してリード幅が狭小化しても、これに対
する対応が容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すi、l、¥成図。 第2図乃至第4図は本発明におりる動作説明図。第5図
は本発明の他の実施例における動作説明図。第6図及び
第7図は従来装置によるワイヤーボンディング方式によ
るボンディング工程を示す平面図及び縦断面図。第8図
乃至第10図はフィルムキャリヤ一方式の従来装置にお
ける各製造工程を示す平面図。第11図及び第12図は
フィルムキャリヤ一方式の従来装置における各製造工程
を示す縦断面図。 符号の説明 2−−・−半導体チップ   12・−一一一−−リー
ド13−・−・−フィルムキャリヤーテープ14−−−
−・リードボンディングステージ15−・−認識用パタ
ーン  16−−−−−一突起電掻20−・−撮像装置
     21−−−−−一光源22 a−m−送込み
ローラ(昇降) 22b−・−引取りローラ(昇降) 22C−・供給ローラ    22d・・−巻取ローラ
23 a 〜23 d ・−駆動部  24−−−−一
制御部第2図 第3図 第4図 第5図 /動μ!20 e ^ 区乎 F− 9層 m−,ご

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)リードフレームのリードまたはフィルムキャリヤ
    ーテープのリードと、該リードとボンディングされる電
    極を有した半導体チップをそれぞれ撮影した撮像手段の
    映像に基づいて前記リードの位置及び前記半導体チップ
    の前記電極の位置を検出して両者をボンディングする半
    導体装置のボンディング方法において前記リード及び前
    記半導体チップのそれぞれをレンズ焦点距離に応じた光
    学距離に設定することを特徴とする半導体装置のボンデ
    ィング方法。
  2. (2)リードフレームのリードまたはフィルムキャリヤ
    ーテープのリードと、該リードとボンディングされる電
    極を有した半導体チップをそれぞれ撮影した撮像手段の
    映像に基づいて前記リードの位置及び前記半導体チップ
    の前記電極の位置を検出して両者をボンディングする半
    導体装置のボンディング装置において、前記撮像手段と
    前記リード及び前記半導体 チップの間のそれぞれの光学距離を変更する光学距離変
    更手段と、 前記光学距離変更手段の光学距離信号を入 力して前記光学距離が所定の距離になったことを検出し
    たとき前記撮像手段、リードフレームまたはフィルムキ
    ャリヤーテープ、及び半導体チップの位置を固定する制
    御手段を有することを特徴とする半導体装置のボンディ
    ング装置。
JP60288785A 1985-12-20 1985-12-20 半導体装置のボンデイング方法及びその装置 Pending JPS62147740A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0420498U (ja) * 1990-06-12 1992-02-20

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0420498U (ja) * 1990-06-12 1992-02-20

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