JP2002280420A - 半導体装置用ボンディングツール - Google Patents
半導体装置用ボンディングツールInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
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- H01L2224/758—Means for moving parts
- H01L2224/75821—Upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head
- H01L2224/75822—Rotational mechanism
- H01L2224/75823—Pivoting mechanism
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体素子、金バンプ電極および金属配線パ
ターンが平行状態に保たれていない場合でも、金バンプ
電極と金属配線パターンとを良好に接合できるボンディ
ングツールを提供すること。 【解決手段】 半導体装置用ボンディングツールは、上
下方向に移動可能に支持された細長いボンディングシャ
フト部と、ボンディングシャフト部の先端に揺動可能に
設けられて熱源を内蔵するボンディングヘッド部とを備
え、ボンディングヘッド部は、被加熱物に接触して加熱
する接触加熱面を有し、基板上に載置された板状の半導
体素子を上面から押圧して加熱するときに、半導体素子
の上面が基板の表面に対して傾いている場合には接触加
熱面がその傾きに倣って接触する。
ターンが平行状態に保たれていない場合でも、金バンプ
電極と金属配線パターンとを良好に接合できるボンディ
ングツールを提供すること。 【解決手段】 半導体装置用ボンディングツールは、上
下方向に移動可能に支持された細長いボンディングシャ
フト部と、ボンディングシャフト部の先端に揺動可能に
設けられて熱源を内蔵するボンディングヘッド部とを備
え、ボンディングヘッド部は、被加熱物に接触して加熱
する接触加熱面を有し、基板上に載置された板状の半導
体素子を上面から押圧して加熱するときに、半導体素子
の上面が基板の表面に対して傾いている場合には接触加
熱面がその傾きに倣って接触する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ボンディングツ
ールに関し、詳しくは、金属配線パターンを有する絶縁
フィルム基板上に半導体素子をフェイスダウン方式でボ
ンディングする際に使用するボンディングツールに関す
るものである。
ールに関し、詳しくは、金属配線パターンを有する絶縁
フィルム基板上に半導体素子をフェイスダウン方式でボ
ンディングする際に使用するボンディングツールに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話、携帯情報端末をはじめとする
電子機器の小型軽量化に伴い、それらの機器に搭載され
る電子部品の高密度化が進んでいる。例えば、液晶表示
用パネルを駆動するための半導体素子は、絶縁性フィル
ム基板上に金属配線パターンを形成したいわゆるテープ
キャリアに実装することにより、高密度化を図ると共
に、薄型化、軽量化を実現している。このような実装方
法はＣＯＦ（Chip on FPC）法と呼ばれている。
電子機器の小型軽量化に伴い、それらの機器に搭載され
る電子部品の高密度化が進んでいる。例えば、液晶表示
用パネルを駆動するための半導体素子は、絶縁性フィル
ム基板上に金属配線パターンを形成したいわゆるテープ
キャリアに実装することにより、高密度化を図ると共
に、薄型化、軽量化を実現している。このような実装方
法はＣＯＦ（Chip on FPC）法と呼ばれている。
【０００３】図６は従来の一般的なＣＯＦ法による実装
工程を示す工程図である。図６（ａ）に示されるよう
に、半導体素子１はその表面に入出力用の電極２を備
え、電極２上に金バンプ電極３をさらに備えている。な
お、金バンプ電極３の高さは約１０〜１８μｍ程度であ
る。
工程を示す工程図である。図６（ａ）に示されるよう
に、半導体素子１はその表面に入出力用の電極２を備
え、電極２上に金バンプ電極３をさらに備えている。な
お、金バンプ電極３の高さは約１０〜１８μｍ程度であ
る。
【０００４】半導体素子１は、絶縁性フィルム基板４の
表面に形成された金属配線パターン５上に載置される。
なお、絶縁性フィルム基板４はポリイミド樹脂やポリエ
ステル等のプラスチック絶縁材料を主材料として形成さ
れている。また、金属配線パターン５はＣｕ等の導体を
主体とし、その表面にはＳｎメッキ、Ａｕメッキ等が施
されている。半導体素子１の上方には、絶縁性フィルム
基板４上に載置された半導体素子１を押圧して加熱する
ことにより半導体素子１の金バンプ電極３を金属配線パ
ターン５へ熱圧着するためのボンディングツール６が待
機している。
表面に形成された金属配線パターン５上に載置される。
なお、絶縁性フィルム基板４はポリイミド樹脂やポリエ
ステル等のプラスチック絶縁材料を主材料として形成さ
れている。また、金属配線パターン５はＣｕ等の導体を
主体とし、その表面にはＳｎメッキ、Ａｕメッキ等が施
されている。半導体素子１の上方には、絶縁性フィルム
基板４上に載置された半導体素子１を押圧して加熱する
ことにより半導体素子１の金バンプ電極３を金属配線パ
ターン５へ熱圧着するためのボンディングツール６が待
機している。
【０００５】まず、図６（ａ）に示されるように、半導
体素子（ＩＣチップ）１の各金バンプ電極３が、絶縁性
フィルム基板４の金属配線パターン５の所定箇所に接す
るように位置合わせを行う。なお、絶縁性フィルム基板
４は帯状（テープ状）の形態をしており、その両側縁に
は送り孔（図示せず）が一定の間隔であけられている。
絶縁性フィルム基板４はこれら送り孔を利用することに
よりその長手方向に移動可能となっている。
体素子（ＩＣチップ）１の各金バンプ電極３が、絶縁性
フィルム基板４の金属配線パターン５の所定箇所に接す
るように位置合わせを行う。なお、絶縁性フィルム基板
４は帯状（テープ状）の形態をしており、その両側縁に
は送り孔（図示せず）が一定の間隔であけられている。
絶縁性フィルム基板４はこれら送り孔を利用することに
よりその長手方向に移動可能となっている。
【０００６】上述のように位置合わせを行った後、ボン
ディングツール６を半導体素子１の上面へ降下させて、
半導体素子１を絶縁性フィルム基板４へ押圧して加熱す
る。この結果、図６（ｂ）に示されるように、金バンプ
電極３と金属配線パターン５が熱圧着により接合され
る。このような熱圧着方法は、一般にＩＬＢ（InnerLea
d Bonding）法と称されている。なお、図示は行わない
が、ＩＬＢ法による接合が行われた後、半導体素子はエ
ポキシ樹脂等で樹脂封止され、さらに絶縁性フィルム基
板から打ち抜かれて個別の半導体集積回路となり液晶表
示用パネル等に実装される。
ディングツール６を半導体素子１の上面へ降下させて、
半導体素子１を絶縁性フィルム基板４へ押圧して加熱す
る。この結果、図６（ｂ）に示されるように、金バンプ
電極３と金属配線パターン５が熱圧着により接合され
る。このような熱圧着方法は、一般にＩＬＢ（InnerLea
d Bonding）法と称されている。なお、図示は行わない
が、ＩＬＢ法による接合が行われた後、半導体素子はエ
ポキシ樹脂等で樹脂封止され、さらに絶縁性フィルム基
板から打ち抜かれて個別の半導体集積回路となり液晶表
示用パネル等に実装される。
【０００７】半導体素子は、通常、例えば直径約１５０
〜２００ｍｍのシリコン基板に同時に複数個作製され、
シリコン基板の裏面を研磨した後で個々のＩＣチップに
切り出される。しかし、裏面研磨工程での研磨が均一に
行われない場合には、各半導体素子の厚さが均一になら
ず、各半導体素子の厚さにばらつきが生じることがあ
る。また、金バンプ電極を形成する工程でも、互いに高
さの異なる金バンプ電極が形成され、各金バンプ電極の
高さにばらつきが生じることもある。
〜２００ｍｍのシリコン基板に同時に複数個作製され、
シリコン基板の裏面を研磨した後で個々のＩＣチップに
切り出される。しかし、裏面研磨工程での研磨が均一に
行われない場合には、各半導体素子の厚さが均一になら
ず、各半導体素子の厚さにばらつきが生じることがあ
る。また、金バンプ電極を形成する工程でも、互いに高
さの異なる金バンプ電極が形成され、各金バンプ電極の
高さにばらつきが生じることもある。
【０００８】金バンプ電極と金属配線パターンとの良好
な接合状態を得るためには、半導体素子が絶縁性フィル
ム基板上に載置された状態において、半導体素子、金バ
ンプ電極および金属配線パターンが平行状態に保たれて
いる必要がある。
な接合状態を得るためには、半導体素子が絶縁性フィル
ム基板上に載置された状態において、半導体素子、金バ
ンプ電極および金属配線パターンが平行状態に保たれて
いる必要がある。
【０００９】しかし、図７に示すように、半導体素子１
ａの金バンプ電極３ａの高さが互いに異なっていたり、
半導体素子１ａの厚さが不均一であると、半導体素子１
ａ、金バンプ電極３ａおよび金属配線パターン５が平行
状態に保たれなくなる。このような状態において、従来
の一般的なボンディングツール６を用いてＩＬＢ法によ
る接合を行うと、接合させるべき金バンプ電極３ａおよ
び金属配線パターン５に圧力や熱が均一に伝わらず、そ
の結果、接合不良を招くことになる。
ａの金バンプ電極３ａの高さが互いに異なっていたり、
半導体素子１ａの厚さが不均一であると、半導体素子１
ａ、金バンプ電極３ａおよび金属配線パターン５が平行
状態に保たれなくなる。このような状態において、従来
の一般的なボンディングツール６を用いてＩＬＢ法によ
る接合を行うと、接合させるべき金バンプ電極３ａおよ
び金属配線パターン５に圧力や熱が均一に伝わらず、そ
の結果、接合不良を招くことになる。
【００１０】このような接合不良を防止するボンディン
グツールとして、図８に示されるようなボンディングヘ
ッドを備えたボンディングツールが一般に知られている
（例えば、特開２０００−３２３５０５号参照）。図８
に示されるボンディングヘッド１０８は、ボンディング
ヘッド１０８内に複数個の加圧部材１０９がマトリクス
状に挿入され、それら加圧部材１０９はバネ１１０の付
勢力を利用することにより、各加圧部材１０９がそれぞ
れ独立して上下方向に移動可能となっている。これによ
り、ＩＬＢ法による接合を行う際に各加圧部材１０９が
半導体素子１ａの傾きに追随し、加圧および加熱を行
う。
グツールとして、図８に示されるようなボンディングヘ
ッドを備えたボンディングツールが一般に知られている
（例えば、特開２０００−３２３５０５号参照）。図８
に示されるボンディングヘッド１０８は、ボンディング
ヘッド１０８内に複数個の加圧部材１０９がマトリクス
状に挿入され、それら加圧部材１０９はバネ１１０の付
勢力を利用することにより、各加圧部材１０９がそれぞ
れ独立して上下方向に移動可能となっている。これによ
り、ＩＬＢ法による接合を行う際に各加圧部材１０９が
半導体素子１ａの傾きに追随し、加圧および加熱を行
う。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ボンディングヘッド内
に複数個の加圧部材を備える上述のボンディングツール
は、ボンディングヘッド内に挿入された各加圧部材がそ
れぞれ独立して半導体素子の傾きに追随するので、半導
体素子と各加圧部材の接触面に微小な隙間が生じてしま
う。また、滑らかな曲線に沿って半導体素子表面が傾い
ている場合には、各加圧部材と半導体素子との接触面に
隙間が発生するので、均等に加圧することが難しくな
る。従って、複数個の加圧部材を備える上述のボンディ
ングツールを用いても、金バンプ電極と金属配線パター
ンとの接合不良が発生し、結果として正常な特性を示さ
ない半導体集積回路が製造される可能性がある。
に複数個の加圧部材を備える上述のボンディングツール
は、ボンディングヘッド内に挿入された各加圧部材がそ
れぞれ独立して半導体素子の傾きに追随するので、半導
体素子と各加圧部材の接触面に微小な隙間が生じてしま
う。また、滑らかな曲線に沿って半導体素子表面が傾い
ている場合には、各加圧部材と半導体素子との接触面に
隙間が発生するので、均等に加圧することが難しくな
る。従って、複数個の加圧部材を備える上述のボンディ
ングツールを用いても、金バンプ電極と金属配線パター
ンとの接合不良が発生し、結果として正常な特性を示さ
ない半導体集積回路が製造される可能性がある。
【００１２】この発明は以上のような事情を考慮してな
されたものであり、半導体素子が絶縁性フィルム基板上
に載置された状態において、半導体素子、金バンプ電極
および金属配線パターンが平行状態に保たれていない場
合でも、金バンプ電極と金属配線パターンとを良好に接
合できるボンディングツールを提供するものである。
されたものであり、半導体素子が絶縁性フィルム基板上
に載置された状態において、半導体素子、金バンプ電極
および金属配線パターンが平行状態に保たれていない場
合でも、金バンプ電極と金属配線パターンとを良好に接
合できるボンディングツールを提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明は、上下方向に
移動可能に支持された細長いボンディングシャフト部
と、ボンディングシャフト部の先端に揺動可能に設けら
れて熱源を内臓するボンディングヘッド部とを備え、ボ
ンディングヘッド部は、被加熱物に接触して加熱する接
触加熱面を有し、基板上に載置された板状の半導体素子
を上面から押圧して加熱するときに、半導体素子の上面
が基板の表面に対して傾いている場合には接触加熱面が
その傾きに倣って接触する半導体装置用ボンディングツ
ールを提供するものである。
移動可能に支持された細長いボンディングシャフト部
と、ボンディングシャフト部の先端に揺動可能に設けら
れて熱源を内臓するボンディングヘッド部とを備え、ボ
ンディングヘッド部は、被加熱物に接触して加熱する接
触加熱面を有し、基板上に載置された板状の半導体素子
を上面から押圧して加熱するときに、半導体素子の上面
が基板の表面に対して傾いている場合には接触加熱面が
その傾きに倣って接触する半導体装置用ボンディングツ
ールを提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明によるボンディングツー
ルは、予め基板上に位置決めされた上で載置された半導
体素子へボンディングツールを降下させる方法に主に適
用されるが、それ以外の方法にも適用可能である。例え
ば、ボンディングツールが真空吸着装置などを備える
と、予め半導体素子をボンディングツール側に吸着して
おき、半導体素子と基板との位置決めを行った上でボン
ディングツールを基板へ降下させる方法にも適用でき
る。
ルは、予め基板上に位置決めされた上で載置された半導
体素子へボンディングツールを降下させる方法に主に適
用されるが、それ以外の方法にも適用可能である。例え
ば、ボンディングツールが真空吸着装置などを備える
と、予め半導体素子をボンディングツール側に吸着して
おき、半導体素子と基板との位置決めを行った上でボン
ディングツールを基板へ降下させる方法にも適用でき
る。
【００１５】この発明による半導体装置用ボンディング
ツールは、ボンディングシャフト部は長手方向の軸に直
交する支軸を先端に備え、ボンディングヘッド部はその
支軸によってボンディングシャフト部に連結されていて
もよい。また、この発明による半導体装置用ボンディン
グツールは、ボンディングシャフト部がその先端に自在
継ぎ手を備え、ボンディングヘッド部は自在継ぎ手を介
してボンディングシャフト部に連結されていてもよい。
ツールは、ボンディングシャフト部は長手方向の軸に直
交する支軸を先端に備え、ボンディングヘッド部はその
支軸によってボンディングシャフト部に連結されていて
もよい。また、この発明による半導体装置用ボンディン
グツールは、ボンディングシャフト部がその先端に自在
継ぎ手を備え、ボンディングヘッド部は自在継ぎ手を介
してボンディングシャフト部に連結されていてもよい。
【００１６】つまり、この発明による半導体装置用ボン
ディングツールは、ボンディングシャフト部とボンディ
ングヘッド部が、１軸または２軸（すなわち自在継ぎ
手）の支軸で連結された構造とすることができる。この
ように構成すると、簡単な構造でボンディングヘッド部
が半導体素子の傾きに倣って揺動できるようになり、結
果として半導体装置を均等に押圧できるようになる。
ディングツールは、ボンディングシャフト部とボンディ
ングヘッド部が、１軸または２軸（すなわち自在継ぎ
手）の支軸で連結された構造とすることができる。この
ように構成すると、簡単な構造でボンディングヘッド部
が半導体素子の傾きに倣って揺動できるようになり、結
果として半導体装置を均等に押圧できるようになる。
【００１７】また、この発明による半導体装置用ボンデ
ィングツールは、接触加熱面が、圧力によって変形可能
な材料で覆われていてもよい。変形可能な材料として
は、例えば、ポリイミド樹脂やポリエステルなどを挙げ
ることができ、その被覆厚さは約０．０１ｍｍ程度とす
ることができる。
ィングツールは、接触加熱面が、圧力によって変形可能
な材料で覆われていてもよい。変形可能な材料として
は、例えば、ポリイミド樹脂やポリエステルなどを挙げ
ることができ、その被覆厚さは約０．０１ｍｍ程度とす
ることができる。
【００１８】このように構成すると、半導体素子にごみ
が付着していても、変形可能素材がごみの厚さ分を吸収
するので、半導体装置をさらに均等に押圧できるように
なる。
が付着していても、変形可能素材がごみの厚さ分を吸収
するので、半導体装置をさらに均等に押圧できるように
なる。
【００１９】この発明による半導体装置用ボンディング
ツールは、以上のように構成されることにより、ボンデ
ィングヘッド部が半導体素子の傾きに倣って揺動でき、
さらに接触加熱面に設けられた変形可能素材が半導体素
子に付着したごみの厚さ分を吸収できる。この結果、半
導体素子が絶縁性フィルム基板上に載置された状態にお
いて、半導体素子、金バンプ電極および金属配線パター
ンが平行状態に保たれておらず、さらに半導体素子にご
みが付着している場合であっても、金バンプ電極と金属
配線パターンを良好に接合できる。
ツールは、以上のように構成されることにより、ボンデ
ィングヘッド部が半導体素子の傾きに倣って揺動でき、
さらに接触加熱面に設けられた変形可能素材が半導体素
子に付着したごみの厚さ分を吸収できる。この結果、半
導体素子が絶縁性フィルム基板上に載置された状態にお
いて、半導体素子、金バンプ電極および金属配線パター
ンが平行状態に保たれておらず、さらに半導体素子にご
みが付着している場合であっても、金バンプ電極と金属
配線パターンを良好に接合できる。
【００２０】
【実施例】以下に図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。なお、この実施例によってこの発明が限定
されるものではない。
を詳述する。なお、この実施例によってこの発明が限定
されるものではない。
【００２１】実施例１ 図１はこの発明の実施例１によるボンディングツールを
示す正面図であり、図２は図１に示されるボンディング
ツールの側面図であり、図３は図１に示されるボンディ
ングツールのボンディングヘッド部が揺動する状態を示
す説明図であり、図４は図１に示されるボンディングツ
ールの使用時の動きを示す説明図である。
示す正面図であり、図２は図１に示されるボンディング
ツールの側面図であり、図３は図１に示されるボンディ
ングツールのボンディングヘッド部が揺動する状態を示
す説明図であり、図４は図１に示されるボンディングツ
ールの使用時の動きを示す説明図である。
【００２２】図１〜４に示されるように、この発明の実
施例１による半導体装置用ボンディングツール１０１
は、上下方向に移動可能に支持された細長いボンディン
グシャフト部７と、ボンディングシャフト部７の先端に
揺動可能に設けられて加熱用ヒータ１２を内蔵するボン
ディングヘッド部８とを備え、ボンディングヘッド部８
は、被加熱物に接触して加熱する接触加熱面１０を有
し、絶縁性フィルム基板４上に載置された板状の半導体
素子１ａを上面から押圧して加熱するときに、半導体素
子１ａの上面が絶縁性フィルム基板４の表面に対して傾
いている場合には接触加熱面１０がその傾きに倣って接
触するように構成されている。
施例１による半導体装置用ボンディングツール１０１
は、上下方向に移動可能に支持された細長いボンディン
グシャフト部７と、ボンディングシャフト部７の先端に
揺動可能に設けられて加熱用ヒータ１２を内蔵するボン
ディングヘッド部８とを備え、ボンディングヘッド部８
は、被加熱物に接触して加熱する接触加熱面１０を有
し、絶縁性フィルム基板４上に載置された板状の半導体
素子１ａを上面から押圧して加熱するときに、半導体素
子１ａの上面が絶縁性フィルム基板４の表面に対して傾
いている場合には接触加熱面１０がその傾きに倣って接
触するように構成されている。
【００２３】詳しくは、図１〜４に示されるように、ボ
ンディングシャフト部７と、ボンディングヘッド部８
は、ボンディングシャフト部７の先端付近に設けられた
支軸９の両端が、ボンディングヘッド部８の上部に設け
られた一対のアーム１３を回動可能に支えることにより
連結されている。また、ボンディングヘッド部８は、ボ
ンディングシャフト部７に対するボンディングヘッド部
８の揺動を容易にする移動溝１４が設けられている。
ンディングシャフト部７と、ボンディングヘッド部８
は、ボンディングシャフト部７の先端付近に設けられた
支軸９の両端が、ボンディングヘッド部８の上部に設け
られた一対のアーム１３を回動可能に支えることにより
連結されている。また、ボンディングヘッド部８は、ボ
ンディングシャフト部７に対するボンディングヘッド部
８の揺動を容易にする移動溝１４が設けられている。
【００２４】以上のように構成されることにより、ボン
ディングヘッド部８はボンディングシャフト部７の先端
が移動溝１４に沿いながら、支軸９を中心にボンディン
グシャフト部７に対して揺動できる。なお、ボンディン
グヘッド部８は加熱用ヒータ１２を内蔵し、半導体素子
１ａと接触する接触加熱面１０はポリイミド樹脂からな
る被覆部１１で覆われている。
ディングヘッド部８はボンディングシャフト部７の先端
が移動溝１４に沿いながら、支軸９を中心にボンディン
グシャフト部７に対して揺動できる。なお、ボンディン
グヘッド部８は加熱用ヒータ１２を内蔵し、半導体素子
１ａと接触する接触加熱面１０はポリイミド樹脂からな
る被覆部１１で覆われている。
【００２５】次に、図４に基づいて、裏面研磨により厚
さが不均一となった半導体素子１ａに形成された高さに
ばらつきがある金バンプ電極３、３ａを、実施例１によ
るボンディングツール１０１を用いて金属配線パターン
５に接合する工程について説明する。
さが不均一となった半導体素子１ａに形成された高さに
ばらつきがある金バンプ電極３、３ａを、実施例１によ
るボンディングツール１０１を用いて金属配線パターン
５に接合する工程について説明する。
【００２６】実施例１によるボンディングツール１０１
を用いてＩＬＢ法による接合を行う際、ボンディングツ
ール１０１から半導体素子１ａへ圧力が２段階に分けて
加えられる。まず、第１段階としてボンディングツール
１０１のボンディングヘッド８を半導体素子１ａへ接触
させる。この時、被覆部１１自体が変形することによ
り、半導体素子１ａに付着したごみ等の厚さ分を吸収す
る。
を用いてＩＬＢ法による接合を行う際、ボンディングツ
ール１０１から半導体素子１ａへ圧力が２段階に分けて
加えられる。まず、第１段階としてボンディングツール
１０１のボンディングヘッド８を半導体素子１ａへ接触
させる。この時、被覆部１１自体が変形することによ
り、半導体素子１ａに付着したごみ等の厚さ分を吸収す
る。
【００２７】次に、第２段階として、半導体素子１ａを
絶縁性フィルム基板４上の金属配線パターン５に対して
押圧する。この時、ボンディングヘッド部８は、半導体
素子１ａの厚さの不均一および金バンプ電極３ａの高さ
のばらつきに起因する半導体素子１ａの傾きに倣って支
軸９を中心に揺動する。
絶縁性フィルム基板４上の金属配線パターン５に対して
押圧する。この時、ボンディングヘッド部８は、半導体
素子１ａの厚さの不均一および金バンプ電極３ａの高さ
のばらつきに起因する半導体素子１ａの傾きに倣って支
軸９を中心に揺動する。
【００２８】これにより、半導体素子１ａへごみが付着
し、半導体素子１ａの厚さが不均一であり、さらに金バ
ンプ電極３ａの高さにばらつきがあっても、半導体素子
１ａはその全面にわたってボンディングヘッド部８から
均等な押圧力を受ける。この結果、半導体素子１ａの金
バンプ電極３ａは絶縁性フィルム基板４上の金属配線パ
ターン５へ均等に押圧および加熱されて良好に接合され
る。
し、半導体素子１ａの厚さが不均一であり、さらに金バ
ンプ電極３ａの高さにばらつきがあっても、半導体素子
１ａはその全面にわたってボンディングヘッド部８から
均等な押圧力を受ける。この結果、半導体素子１ａの金
バンプ電極３ａは絶縁性フィルム基板４上の金属配線パ
ターン５へ均等に押圧および加熱されて良好に接合され
る。
【００２９】つまり、半導体素子１ａ、金バンプ電極３
ａおよび金属配線パターン５が平行状態に保たれていな
くとも、被覆部１１自体の変形とボンディングヘッド８
の揺動によって良好な接合が可能となり、接合不足等の
不良発生を軽減できる。
ａおよび金属配線パターン５が平行状態に保たれていな
くとも、被覆部１１自体の変形とボンディングヘッド８
の揺動によって良好な接合が可能となり、接合不足等の
不良発生を軽減できる。
【００３０】実施例１によるボンディングツールの具体
的な材質と寸法を以下に示すが、この発明によるボンデ
ィングツールの材質や寸法は、半導体素子の大きさ、Ｉ
ＬＢ法による接合条件などによって適宜選定することが
できる。実施例１によるボンディングツールの材質はＳ
ＵＳ材である。ボンディングヘッド部８は縦が約５ｍ
ｍ、横が約２０ｍｍ、厚さが約１５ｍｍであり、ボンデ
ィングシャフト部７を含む全体の高さは約３０ｍｍであ
る。また、被覆部１１はポリイミド樹脂からなり、その
厚さは約０．０１ｍｍである。また、ＩＬＢ法による接
合条件として一例を挙げると、ボンディングヘッド部８
の温度は約４００℃前後、絶縁性フィルム基板４に対す
る圧力は約１５０〜２００Ｎとすることができる。
的な材質と寸法を以下に示すが、この発明によるボンデ
ィングツールの材質や寸法は、半導体素子の大きさ、Ｉ
ＬＢ法による接合条件などによって適宜選定することが
できる。実施例１によるボンディングツールの材質はＳ
ＵＳ材である。ボンディングヘッド部８は縦が約５ｍ
ｍ、横が約２０ｍｍ、厚さが約１５ｍｍであり、ボンデ
ィングシャフト部７を含む全体の高さは約３０ｍｍであ
る。また、被覆部１１はポリイミド樹脂からなり、その
厚さは約０．０１ｍｍである。また、ＩＬＢ法による接
合条件として一例を挙げると、ボンディングヘッド部８
の温度は約４００℃前後、絶縁性フィルム基板４に対す
る圧力は約１５０〜２００Ｎとすることができる。
【００３１】実施例２ この発明の実施例２によるボンディングツールについて
図５に基づいて説明する。図５はこの発明の実施例２に
よるボンディングツールの正面図である。図５に示され
るように、実施例２によるボンディングツール２０１の
ボンディングシャフト部７とボンディングヘッド部８
は、支軸９ａの両端が一対のアーム１３ａを回動可能に
支え、さらに支軸９ｂの両端が一対のアーム１３ｂを回
動可能に支えることにより連結されている。支軸９ｂは
支軸９ａの下方で支軸９ａに対して直交する向きに設け
られ、アーム１３ｂはアーム１３ａに対して直交する向
きに設けられている。
図５に基づいて説明する。図５はこの発明の実施例２に
よるボンディングツールの正面図である。図５に示され
るように、実施例２によるボンディングツール２０１の
ボンディングシャフト部７とボンディングヘッド部８
は、支軸９ａの両端が一対のアーム１３ａを回動可能に
支え、さらに支軸９ｂの両端が一対のアーム１３ｂを回
動可能に支えることにより連結されている。支軸９ｂは
支軸９ａの下方で支軸９ａに対して直交する向きに設け
られ、アーム１３ｂはアーム１３ａに対して直交する向
きに設けられている。
【００３２】ボンディングヘッド部８は、支軸９ａがア
ーム１３ａを支えることにより、支軸９ａを中心とした
揺動が可能となり、さらに、支軸９ｂがアーム１３ｂを
支えることにより、支軸９ｂを中心とした揺動が可能と
なっている。つまり、支軸９ａとアーム１３ａおよび支
軸９ｂと１３ｂは協働していわゆる自在継ぎ手の機能を
果たすので、ボンディングヘッド部８がいずれの方向に
も揺動できるようになっている。その他の構成は上述の
実施例１と同じである。
ーム１３ａを支えることにより、支軸９ａを中心とした
揺動が可能となり、さらに、支軸９ｂがアーム１３ｂを
支えることにより、支軸９ｂを中心とした揺動が可能と
なっている。つまり、支軸９ａとアーム１３ａおよび支
軸９ｂと１３ｂは協働していわゆる自在継ぎ手の機能を
果たすので、ボンディングヘッド部８がいずれの方向に
も揺動できるようになっている。その他の構成は上述の
実施例１と同じである。
【００３３】
【発明の効果】この発明によれば、ボンディングヘッド
部が基板上に載置された板状の半導体素子を上面から押
圧して加熱するときに、半導体素子の上面が基板の表面
に対して傾いている場合には接触加熱面がその傾きに倣
って接触するので、半導体素子、金バンプ電極および金
属配線パターンが平行状態に保たれていなくても、ボン
ディングヘッド部は半導体素子の全面にわたって均等な
圧力を伝えることができ、結果として半導体素子の金バ
ンプ電極を金属配線パターンへ均等に押圧および加熱し
て良好に接合することができる。
部が基板上に載置された板状の半導体素子を上面から押
圧して加熱するときに、半導体素子の上面が基板の表面
に対して傾いている場合には接触加熱面がその傾きに倣
って接触するので、半導体素子、金バンプ電極および金
属配線パターンが平行状態に保たれていなくても、ボン
ディングヘッド部は半導体素子の全面にわたって均等な
圧力を伝えることができ、結果として半導体素子の金バ
ンプ電極を金属配線パターンへ均等に押圧および加熱し
て良好に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１によるボンディングツール
の正面図である。
の正面図である。
【図２】図１に示されるボンディングツールの側面図で
ある。
ある。
【図３】図１に示されるボンディングツールのボンディ
ングヘッド部が揺動する状態を示す説明図である。
ングヘッド部が揺動する状態を示す説明図である。
【図４】図１に示されるボンディングツールの使用時の
動きを示す説明図である。
動きを示す説明図である。
【図５】この発明の実施例２によるボンディングツール
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図６】従来の一般的なＣＯＦ法による実装工程を示す
工程図である。
工程図である。
【図７】従来の一般的なボンディングツールを用いてＩ
ＬＢ法による接合を行っている状態を示す説明図であ
る。
ＬＢ法による接合を行っている状態を示す説明図であ
る。
【図８】従来の改良されたボンディングツールを示す断
面図である。
面図である。
７・・・ボンディングシャフト部 ８・・・ボンディングヘッド部 ９・・・支軸 １０・・・接触加熱面 １１・・・被覆部 １２・・・加熱用ヒータ １３・・・カバー １４・・・移動溝 １０１・・・ボンディングツール
Claims (4)
- 【請求項１】 上下方向に移動可能に支持された細長い
ボンディングシャフト部と、ボンディングシャフト部の
先端に揺動可能に設けられて熱源を内臓するボンディン
グヘッド部とを備え、ボンディングヘッド部は、被加熱
物に接触して加熱する接触加熱面を有し、基板上に載置
された板状の半導体素子を上面から押圧して加熱すると
きに、半導体素子の上面が基板の表面に対して傾いてい
る場合には接触加熱面がその傾きに倣って接触する半導
体装置用ボンディングツール。 - 【請求項２】 ボンディングシャフト部は長手方向の軸
に直交する支軸を先端に備え、ボンディングヘッド部は
その支軸によってボンディングシャフト部に連結されて
いる請求項１に記載の半導体装置用ボンディングツー
ル。 - 【請求項３】 ボンディングシャフト部はその先端に自
在継ぎ手を備え、ボンディングヘッド部は自在継ぎ手を
介してボンディングシャフト部に連結されている請求項
１に記載の半導体装置用ボンディングツール。 - 【請求項４】 接触加熱面が、圧力によって変形可能な
材料で覆われている請求項１〜３のいずれか１つに記載
の半導体装置用ボンディングツール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001083162A JP2002280420A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 半導体装置用ボンディングツール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001083162A JP2002280420A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 半導体装置用ボンディングツール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002280420A true JP2002280420A (ja) | 2002-09-27 |
Family
ID=18939017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001083162A Pending JP2002280420A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 半導体装置用ボンディングツール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002280420A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010141131A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 吸着コレットおよび実装方法 |
-
2001
- 2001-03-22 JP JP2001083162A patent/JP2002280420A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010141131A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 吸着コレットおよび実装方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040413 |