ボンディング方法
【課題】工程の簡略化を達成可能なボンディング方法を提供する。
【解決手段】表面に複数のバンプ２を有するデバイスＤをリードフレーム２８にボンディングするボンディング方法であって、表面に複数のバンプを有するデバイスが複数形成された半導体ウエーハの裏面に粘着シートＴを貼着するステップと、粘着シートが貼着された半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割して、粘着シート上に複数のデバイスが配設された形態にするステップと、粘着シート上に配設されたデバイスのバンプと、リードフレームのバンプに対応する電極３０とを対面させて、粘着シート側からバンプを電極に押し付けるとともに外的刺激を付与することで、リードフレームにデバイスのバンプを接続させるステップと、を具備したことを特徴とする。
【解決手段】表面に複数のバンプ２を有するデバイスＤをリードフレーム２８にボンディングするボンディング方法であって、表面に複数のバンプを有するデバイスが複数形成された半導体ウエーハの裏面に粘着シートＴを貼着するステップと、粘着シートが貼着された半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割して、粘着シート上に複数のデバイスが配設された形態にするステップと、粘着シート上に配設されたデバイスのバンプと、リードフレームのバンプに対応する電極３０とを対面させて、粘着シート側からバンプを電極に押し付けるとともに外的刺激を付与することで、リードフレームにデバイスのバンプを接続させるステップと、を具備したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数のバンプを有するデバイス（チップ）をリードフレームにボンディングするボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に半導体デバイス（半導体チップ）が複数形成された半導体ウエーハは、ダイシング装置やレーザ加工装置を用いて個々のデバイスへと分割される。分割された個々のデバイスはリードフレームにマウントされ、リードフレームのリード（電極）と、デバイスのボンディングパッドとがボンディングされる。
【０００３】
その後、リードフレームにデバイスがボンディングされて封止されたパッケージ基板を分割して個片化することで、個々の半導体パッケージが製造される。このように製造された半導体パッケージは、携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００４】
近年では電気機器の小型化、軽量化を可能とするために、デバイスの表面に５０〜１００μｍの突起状の半田や金からなるバンプを形成し、このバンプをリードフレームに形成されたリードに直接ボンディングする所謂フリップチップと称するチップ（デバイス）が開発され、広く実用に供されている。
【０００５】
一方、半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割する際には、分割後の各デバイスのハンドリングを容易にするためにも、半導体ウエーハの裏面に例えば特開平１−２９７４８３号公報で提案されているような粘着シートが貼着される。
【０００６】
従って、分割された個々のデバイスを特開２００３−２２９４６９号公報に開示されるようなピックアップ装置を用いて粘着シートからピックアップした後、適宜収容トレイにデバイス（チップ）を収容してボンディングを行うダイボンダへと運び、ボンディングを行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−２９７４８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の半導体パッケージの製造方法では、ピックアップ装置を用いて粘着シートからデバイスをピックアップするピックアップ工程及びピックアップ工程後のボンディング工程が必須であり、工程数が多いため半導体パッケージを製造するのに多大な時間を要していた。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、工程の簡略化を達成可能なボンディング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によると、表面に複数のバンプを有するデバイスをリードフレームにボンディングするボンディング方法であって、表面に複数のバンプを有するデバイスが複数形成された半導体ウエーハの裏面に粘着シートを貼着するステップと、該粘着シートが貼着された半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割して、該粘着シート上に複数の該デバイスが配設された形態にするステップと、該粘着シート上に配設された該デバイスの該バンプと、リードフレームの該バンプに対応する電極とを対面させて、該粘着シート側から該バンプを該電極に押し付けるとともに外的刺激を付与することで、該リードフレームに該デバイスの該バンプを接続させるステップと、を具備したことを特徴とするボンディング方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、分割後のデバイス（チップ）は粘着シート上に配設された状態で、リードフレームへとボンディングされるため、ピックアップ工程を省略することができ、工程の簡略化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明実施形態に係る半導体ウエーハの斜視図である。
【図２】粘着シートを介して環状フレームで支持された状態の半導体ウエーハの斜視図である。
【図３】切削ブレードによりウエーハをストリートに沿ってダイシングする様子を示す斜視図である。
【図４】粘着シート上に配設されたウエーハを個々のデバイスに分割後の断面図である。
【図５】ボンディングステップを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る半導体ウエーハＷの斜視図が示されている。半導体ウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画された各領域にそれぞれデバイス（チップ）Ｄが形成されている。図１の拡大図に示すように、各デバイスＤの４辺には複数の突起状のバンプ２が形成されている。
【００１４】
本実施形態のボンディング方法では、まず、図２に示すように外周が環状フレームＦに装着された粘着シート（ダイシングテープ）Ｔに半導体ウエーハＷの裏面を貼着する貼着ステップを実施する。これにより、半導体ウエーハＷは粘着シートＴを介して環状フレームＦに支持された状態となる。
【００１５】
貼着ステップ実施後、半導体ウエーハＷを個々のデバイス（チップ）Ｄに分割する分割ステップを実施する。この分割ステップは、例えば図３に示すような切削装置（ダイシング装置）１２により実施する。
【００１６】
図３において、切削装置１２のスピンドルユニット１８のスピンドルハウジング２０中には、図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル１４が回転可能に収容されており、スピンドル１４の先端に切削ブレード１６が装着されている。
【００１７】
図示しないチャックテーブルに保持された半導体ウエーハＷをＸ軸方向に移動させるとともに、切削ブレード１６を高速回転させながらスピンドルユニット１８を下降させると、位置合わせされた第１のストリートＳ１が切削される。
【００１８】
メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削ブレード１６をＹ軸方向にインデックス送りしながらダイシングを行うことにより、同方向の第１のストリートＳ１が全て切削される。更に、チャックテーブルを９０度回転させてから、上記と同様のダイシングを行うと、第２のストリートＳ２も全て切削され、半導体ウエーハＷは個々のデバイス（チップ）Ｄに分割される。
【００１９】
このように半導体ウエーハＷが個々のデバイスＤに分割されると、図４に示すように、粘着シートＴ上にそれぞれ複数のバンプ２を有する複数のデバイス（チップ）Ｄが配設（貼着）された形態となる。
【００２０】
半導体ウエーハＷの分割方法は、切削装置によるダイシングに限定されるものではなく、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームでのアブレーション加工後に粘着シートをエキスパンドして分割する方法、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザビームによりウエーハ内部に変質層を形成してから、粘着シートをエキスパンドして分割する方法、或いはスクライブ加工によりウエーハＷを個々のデバイスＤに分割する方法も採用可能である。
【００２１】
このような分割ステップ実施後、図５に示すようなボンディング装置２２を使用して、デバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード（電極）３０にボンディング（接続）するボンディングステップを実施する。
【００２２】
ボンディング装置２２は、複数のクランプ２６を有する環状保持部材２４を備えている。ボンディングステップでは、環状保持部材２４上に環状フレームＦを搭載し、クランプ２６で環状フレームＦをクランプする。
【００２３】
３２はリードフレーム２８を保持するリードフレーム保持手段であり、リードフレーム保持手段３２に保持されたリードフレーム２８は粘着シートＴに配設された各デバイスＤのバンプ２に対応するリード（電極）３０を有している。
【００２４】
このボンディングステップでは、粘着シートＴ上に配設されたデバイスＤのバンプ２と、リードフレーム２８の電極３０とを対面させて、突き上げ部材３４を粘着シートＴの下から矢印Ａ方向に突き上げて、バンプ２とリードフレーム２８のリード３０とを圧接させるとともに、超音波発振源３６を作動して圧接部に超音波を付与することにより、デバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード３０に超音波溶着によりボンディングする。
【００２５】
一つのデバイスＤのボンディングが完了すると、突き上げ部材３４を矢印Ｂ方向に移動して、隣接するデバイスＤの直下に位置づける。そして、突き上げ部材３４の突き上げと超音波発振源３６による超音波付与を実施することにより、隣接するデバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード３０にボンディングする。このステップを次々と繰り返すことにより、全てのデバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード３０にボンディングすることができる。
【００２６】
上述した実施形態では、超音波発振源３６から超音波を発振しながら、デバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード３０にボンディングしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、突き上げ部材３４を加熱する等のバンプ２とリード３０との圧接部に他の外的刺激を付与することにより、実施するようにしてもよい。外的刺激として熱を利用する際は、粘着シートＴは耐熱性を有する粘着シートを使用する必要がある。
【００２７】
上述した本発明のボンディング方法では、半導体ウエーハＷを分割後の個々のデバイスＤが粘着シートＴ上に配設された状態で、デバイスＤのバンプ２はリードフレーム２８のリード３０にボンディングされるため、従来必要であったデバイスＤのピックアップ工程を省略することができ、工程の簡略化が可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
Ｗ 半導体ウエーハ
Ｄ デバイス（チップ）
Ｔ 粘着シート
Ｆ 環状フレーム
２ バンプ
１６ 切削ブレード
２２ ボンディング装置
２４ 環状保持部材
２８ リードフレーム
３０ リード（電極）
３２ リードフレーム保持手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数のバンプを有するデバイス（チップ）をリードフレームにボンディングするボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に半導体デバイス（半導体チップ）が複数形成された半導体ウエーハは、ダイシング装置やレーザ加工装置を用いて個々のデバイスへと分割される。分割された個々のデバイスはリードフレームにマウントされ、リードフレームのリード（電極）と、デバイスのボンディングパッドとがボンディングされる。
【０００３】
その後、リードフレームにデバイスがボンディングされて封止されたパッケージ基板を分割して個片化することで、個々の半導体パッケージが製造される。このように製造された半導体パッケージは、携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００４】
近年では電気機器の小型化、軽量化を可能とするために、デバイスの表面に５０〜１００μｍの突起状の半田や金からなるバンプを形成し、このバンプをリードフレームに形成されたリードに直接ボンディングする所謂フリップチップと称するチップ（デバイス）が開発され、広く実用に供されている。
【０００５】
一方、半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割する際には、分割後の各デバイスのハンドリングを容易にするためにも、半導体ウエーハの裏面に例えば特開平１−２９７４８３号公報で提案されているような粘着シートが貼着される。
【０００６】
従って、分割された個々のデバイスを特開２００３−２２９４６９号公報に開示されるようなピックアップ装置を用いて粘着シートからピックアップした後、適宜収容トレイにデバイス（チップ）を収容してボンディングを行うダイボンダへと運び、ボンディングを行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−２９７４８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の半導体パッケージの製造方法では、ピックアップ装置を用いて粘着シートからデバイスをピックアップするピックアップ工程及びピックアップ工程後のボンディング工程が必須であり、工程数が多いため半導体パッケージを製造するのに多大な時間を要していた。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、工程の簡略化を達成可能なボンディング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によると、表面に複数のバンプを有するデバイスをリードフレームにボンディングするボンディング方法であって、表面に複数のバンプを有するデバイスが複数形成された半導体ウエーハの裏面に粘着シートを貼着するステップと、該粘着シートが貼着された半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割して、該粘着シート上に複数の該デバイスが配設された形態にするステップと、該粘着シート上に配設された該デバイスの該バンプと、リードフレームの該バンプに対応する電極とを対面させて、該粘着シート側から該バンプを該電極に押し付けるとともに外的刺激を付与することで、該リードフレームに該デバイスの該バンプを接続させるステップと、を具備したことを特徴とするボンディング方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、分割後のデバイス（チップ）は粘着シート上に配設された状態で、リードフレームへとボンディングされるため、ピックアップ工程を省略することができ、工程の簡略化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明実施形態に係る半導体ウエーハの斜視図である。
【図２】粘着シートを介して環状フレームで支持された状態の半導体ウエーハの斜視図である。
【図３】切削ブレードによりウエーハをストリートに沿ってダイシングする様子を示す斜視図である。
【図４】粘着シート上に配設されたウエーハを個々のデバイスに分割後の断面図である。
【図５】ボンディングステップを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る半導体ウエーハＷの斜視図が示されている。半導体ウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画された各領域にそれぞれデバイス（チップ）Ｄが形成されている。図１の拡大図に示すように、各デバイスＤの４辺には複数の突起状のバンプ２が形成されている。
【００１４】
本実施形態のボンディング方法では、まず、図２に示すように外周が環状フレームＦに装着された粘着シート（ダイシングテープ）Ｔに半導体ウエーハＷの裏面を貼着する貼着ステップを実施する。これにより、半導体ウエーハＷは粘着シートＴを介して環状フレームＦに支持された状態となる。
【００１５】
貼着ステップ実施後、半導体ウエーハＷを個々のデバイス（チップ）Ｄに分割する分割ステップを実施する。この分割ステップは、例えば図３に示すような切削装置（ダイシング装置）１２により実施する。
【００１６】
図３において、切削装置１２のスピンドルユニット１８のスピンドルハウジング２０中には、図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル１４が回転可能に収容されており、スピンドル１４の先端に切削ブレード１６が装着されている。
【００１７】
図示しないチャックテーブルに保持された半導体ウエーハＷをＸ軸方向に移動させるとともに、切削ブレード１６を高速回転させながらスピンドルユニット１８を下降させると、位置合わせされた第１のストリートＳ１が切削される。
【００１８】
メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削ブレード１６をＹ軸方向にインデックス送りしながらダイシングを行うことにより、同方向の第１のストリートＳ１が全て切削される。更に、チャックテーブルを９０度回転させてから、上記と同様のダイシングを行うと、第２のストリートＳ２も全て切削され、半導体ウエーハＷは個々のデバイス（チップ）Ｄに分割される。
【００１９】
このように半導体ウエーハＷが個々のデバイスＤに分割されると、図４に示すように、粘着シートＴ上にそれぞれ複数のバンプ２を有する複数のデバイス（チップ）Ｄが配設（貼着）された形態となる。
【００２０】
半導体ウエーハＷの分割方法は、切削装置によるダイシングに限定されるものではなく、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームでのアブレーション加工後に粘着シートをエキスパンドして分割する方法、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザビームによりウエーハ内部に変質層を形成してから、粘着シートをエキスパンドして分割する方法、或いはスクライブ加工によりウエーハＷを個々のデバイスＤに分割する方法も採用可能である。
【００２１】
このような分割ステップ実施後、図５に示すようなボンディング装置２２を使用して、デバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード（電極）３０にボンディング（接続）するボンディングステップを実施する。
【００２２】
ボンディング装置２２は、複数のクランプ２６を有する環状保持部材２４を備えている。ボンディングステップでは、環状保持部材２４上に環状フレームＦを搭載し、クランプ２６で環状フレームＦをクランプする。
【００２３】
３２はリードフレーム２８を保持するリードフレーム保持手段であり、リードフレーム保持手段３２に保持されたリードフレーム２８は粘着シートＴに配設された各デバイスＤのバンプ２に対応するリード（電極）３０を有している。
【００２４】
このボンディングステップでは、粘着シートＴ上に配設されたデバイスＤのバンプ２と、リードフレーム２８の電極３０とを対面させて、突き上げ部材３４を粘着シートＴの下から矢印Ａ方向に突き上げて、バンプ２とリードフレーム２８のリード３０とを圧接させるとともに、超音波発振源３６を作動して圧接部に超音波を付与することにより、デバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード３０に超音波溶着によりボンディングする。
【００２５】
一つのデバイスＤのボンディングが完了すると、突き上げ部材３４を矢印Ｂ方向に移動して、隣接するデバイスＤの直下に位置づける。そして、突き上げ部材３４の突き上げと超音波発振源３６による超音波付与を実施することにより、隣接するデバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード３０にボンディングする。このステップを次々と繰り返すことにより、全てのデバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード３０にボンディングすることができる。
【００２６】
上述した実施形態では、超音波発振源３６から超音波を発振しながら、デバイスＤのバンプ２をリードフレーム２８のリード３０にボンディングしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、突き上げ部材３４を加熱する等のバンプ２とリード３０との圧接部に他の外的刺激を付与することにより、実施するようにしてもよい。外的刺激として熱を利用する際は、粘着シートＴは耐熱性を有する粘着シートを使用する必要がある。
【００２７】
上述した本発明のボンディング方法では、半導体ウエーハＷを分割後の個々のデバイスＤが粘着シートＴ上に配設された状態で、デバイスＤのバンプ２はリードフレーム２８のリード３０にボンディングされるため、従来必要であったデバイスＤのピックアップ工程を省略することができ、工程の簡略化が可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
Ｗ 半導体ウエーハ
Ｄ デバイス（チップ）
Ｔ 粘着シート
Ｆ 環状フレーム
２ バンプ
１６ 切削ブレード
２２ ボンディング装置
２４ 環状保持部材
２８ リードフレーム
３０ リード（電極）
３２ リードフレーム保持手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数のバンプを有するデバイスをリードフレームにボンディングするボンディング方法であって、
表面に複数のバンプを有するデバイスが複数形成された半導体ウエーハの裏面に粘着シートを貼着するステップと、
該粘着シートが貼着された半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割して、該粘着シート上に複数の該デバイスが配設された形態にするステップと、
該粘着シート上に配設された該デバイスの該バンプと、リードフレームの該バンプに対応する電極とを対面させて、該粘着シート側から該バンプを該電極に押し付けるとともに外的刺激を付与することで、該リードフレームに該デバイスの該バンプを接続させるステップと、
を具備したことを特徴とするボンディング方法。
【請求項１】
表面に複数のバンプを有するデバイスをリードフレームにボンディングするボンディング方法であって、
表面に複数のバンプを有するデバイスが複数形成された半導体ウエーハの裏面に粘着シートを貼着するステップと、
該粘着シートが貼着された半導体ウエーハを個々のデバイスへと分割して、該粘着シート上に複数の該デバイスが配設された形態にするステップと、
該粘着シート上に配設された該デバイスの該バンプと、リードフレームの該バンプに対応する電極とを対面させて、該粘着シート側から該バンプを該電極に押し付けるとともに外的刺激を付与することで、該リードフレームに該デバイスの該バンプを接続させるステップと、
を具備したことを特徴とするボンディング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２２２６３９（Ｐ２０１１−２２２６３９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８８３０３（Ｐ２０１０−８８３０３）
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月７日（２０１０．４．７）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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