ボンディング装置及びボンディング方法、ボンディングツール
【課題】ＩＣチップの複数の電極パッドに、タブテープを位置ずれなくボンディングすることができるボンディング装置およびボンディング方法、ボンディングツールを提供する。
【解決手段】複数の電極パッドを有するＩＣチップが搭載されるステージ部と、ＩＣチップの上に載置され、かつ、複数の電極パッドに対応する、複数の金属部材を、複数の電極パッドに接合するために、複数の金属部材に接触するボンディングツールと、ボンディングツールが取りつけられた加圧力発生手段を備えた加圧機構部とを具備し、加圧力発生手段は、複数の金属部材が複数の電極パッドに接合されるようにボンディングツールに所定の加圧力を付勢し、ボンディングツールは、加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、複数の凸部のピッチ間隔と、複数の電極パッドのピッチ間隔とが等しいボンディング装置。
【解決手段】複数の電極パッドを有するＩＣチップが搭載されるステージ部と、ＩＣチップの上に載置され、かつ、複数の電極パッドに対応する、複数の金属部材を、複数の電極パッドに接合するために、複数の金属部材に接触するボンディングツールと、ボンディングツールが取りつけられた加圧力発生手段を備えた加圧機構部とを具備し、加圧力発生手段は、複数の金属部材が複数の電極パッドに接合されるようにボンディングツールに所定の加圧力を付勢し、ボンディングツールは、加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、複数の凸部のピッチ間隔と、複数の電極パッドのピッチ間隔とが等しいボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップの電極パッドと金属部材とを接合するボンディング装置及びボンディング方法、ボンディングツールに関するものであって、金属部材は、特にタブテープに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップの入出力端子（以下、電極パッド）と外部回路を電気的に接続する方法として、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）と呼ばれる方法がある。これは、タブテープと呼ばれるテープを半導体チップに形成された電極パッドと接合するものである。タブテープには、ポリイミド樹脂等のフィルムの表裏の両面に接着剤を用いて銅箔を貼り付け後、エッチングによって回路を形成したもの（３層テープ）や、ポリイミド樹脂等のフィルムにスパッタリングによって銅をコーティングした後、エッチングによって回路を形成したもの（２層テープ）がある。ＴＡＢ方法のボンディングの工程の概略は、タブテープを電極パッドに対して位置決めし、角柱状の形状のボンディングツールの底面でタブテープを電極パッドに加圧し、さらに加熱しながら接合（以下、ボンディング）するものである。
【０００３】
なお、ボンディングの方式は、接合対象物を被接合対象物に加圧しながら加熱して接合する熱圧着方式、熱圧着方式の加圧手段に超音波発生装置を加えた超音波併用熱圧着方式がある。また、熱を加えずに超音波だけで接合を行う方式もある。
【０００４】
近年、ＩＣチップの高集積化に伴い、ＩＣチップの電極パッドのサイズは、一辺が約４０μｍ、電極パッドのピッチは、約４０μｍとなっており、電極パッドに対するタブテープの位置決めは、高い精度が要求される。また、ボンディングツールの先端に異物が付着していると、タブテープが電極パッドに対してずれた状態でボンディングされ、隣り合う電極パッドで短絡してしまう。したがって、ボンディングツールの先端を頻繁に清掃あるいは交換することが必要である。
【０００５】
また、ＩＣチップのサイズが大きい場合、電極パッドの数も増える。そのような場合、複数の電極パッドの各々にタブテープを、一括して、かつ、ずれを生じることなくボンディングすることが求められるが、タブテープのずれを回避するために、電極パッドのサイズを大きくしたり、電極パッドのピッチを長くしたりして、対応しなければならない。
【０００６】
図１Ａ、Ｂを参照して、従来技術による、ＴＡＢ方法のボンディング工程を説明する。図１Ａは、ボンディングツール２、ＩＣチップ６、タブテープ４が各々配置されたボンディング前の状態の断面図を示す。タブテープ全体の形状は、櫛のような形状を有したものが連続してつながったものが一般的である。図１Ａ等に示すタブテープ４は、櫛でいえば櫛歯の各々一本の断面を示している。したがって、図１Ａ等は、櫛の本体にあたる部分の図示を省略している。その部分は、ポリイミド樹脂のみで形成されており、銅のコーティング等が施されていない。なお、ボンディングされたタブテープ４は、ＩＣチップ６の電極パッド６と外部端子とを繋ぐ配線として機能する。
【０００７】
図１Ｂは、ボンディング後の断面図を示す。ポリイミド樹脂で作られたポリイミドカバー６ｂは、ＩＣチップ６の上に貼付されており、隣接する電極パッド６ａのショートを防いでいる。
【０００８】
ＩＣチップ６には、電極パッド６ａが形成されている。電極パッド６ａは、例えばアルミニウムや銅といった材料で作られている。
【０００９】
搬送装置等を用いて、ＩＣチップ６をボンディング装置のステージ部のテーブルに搬送する。その後、別の搬送装置等を用いて、タブテープ４を電極パッド６ａの上方に搬送する。タブテープ４は、上記のようにポリイミド樹脂と銅によって厚さ方向に３層あるいは２層を形成した構造を有している。２層構造のタブテープ４を用いる場合は、電極パッド６ａと接合する側にタブテープ４の銅のコーティング面が向けられて、タブテープ４は、テーブルに搬送されることになる。
【００１０】
ボンディング装置に備えられた加圧力発生手段にとりつけられた、ボンディングツール２は、図１Ａ中に示すＺ軸の負の方向へ下降し、タブテープ４を電極６ａに加圧８する。ボンディングツール２の加圧面２ａは、凹凸のない平面である。上記のようにボンディング方式として、熱圧着方式や超音波併用熱圧着方式を用いるならば、ボンディング装置は、加熱装置を備えることになる。したがって、タブテープ４と電極パッド６ａは、ボンディングツール２によって加圧されながら加熱され、タブテープ４の表面の銅と電極パッド６ａは合金化して、タブテープ４は電極パッド６ａに接合される。
【００１１】
また、上記のようにタブテープ４は、ポリイミド樹脂のフイルムの表面に銅箔を貼り付ける等して製作されたものであり、ボンディング時の加熱によって、そのポリイミド樹脂や銅は膨張する。したがって、タブテープ４をボンディング装置のステージ部のテーブルに精度良く搬送しても、ボンディング中にポリイミド樹脂や銅が膨張すれば、電極パッド６ａに対するタブテープ４の位置がずれてしまう。その結果、図１Ｂに示すように、接合後のタブテープ４は、正常なボンディングが行われたタブテープ４ａ、電極パッド６ａからずれたボンディングが行われたタブテープ４ｂ、ポリイミドカバー６ｂを損傷して、隣接する電極パッド６ａとショートするおそれがあるボンディングが行われたタブテープ４ｃといった接合状態が形成される。なお、図２は、ボンディング後のＩＣチップ６を図１Ｂ中に示すＺ軸の正の方向からみたものである。
【００１２】
特許文献１には、押圧面でリードを一本ずつ被ボンディング部位に押し付けて接合させるボンディングツールであって、前記押圧面には前記リードを保持するガイド溝が設けられ、このガイド溝の中央部には突起が設けられていることを特徴とするボンディングツールが開示されている。
【００１３】
特許文献２には、押圧面でリードを一本ずつ被ボンディング部位に押し付けて接合させるボンディングツールであって、前記押圧面には、互いに平行に形成された複数本のガイド溝と、これら互いに隣接する複数本のガイド溝間に形成された凹凸部とを具備することを特徴とするボンディングツールが開示されている。
【特許文献１】特開平５−１６０２０１
【特許文献２】特開平６−３３３９８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、ＩＣチップの複数の電極パッドに、タブテープを位置ずれなくボンディングすることができるボンディング装置及びボンディング方法、ボンディングツールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１６】
本発明によるボンディング装置は、複数の電極パッド（６ａ）を有するＩＣチップ（６）が搭載されるステージ部と、ＩＣチップ（６）の上に載置され、かつ、複数の電極パッド（６ａ）に対応する、複数の金属部材（４）を、複数の電極パッド（６ａ）に接合するために、複数の金属部材（４）に接触するボンディングツール（１００）と、ボンディングツール（１００）が取りつけられた加圧力発生手段を備えた加圧機構部とを具備し、加圧力発生手段は、複数の金属部材（４）が複数の電極パッド（６ａ）に接合されるように前記ボンディングツール（１００）に所定の加圧力を付勢し、ボンディングツール（１００）は、加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、複数の凸部のピッチ間隔（１０ｂ−１０ｂ）と、複数の電極パッド（６ａ）のピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）とが等しい。
【００１７】
本発明によるボンディング方法は、上記ボンディング装置を用いて、複数の金属部材（４）をＩＣチップ（６）が有する複数の電極パッド（６ａ）に接合するステップを具備する。
【００１８】
本発明によるボンディングツールは、ＩＣチップ（６）が有する複数の電極パッド（６ａ）に所定の加圧力を付勢して接合するために用いるボンディングツール（１０）であって、加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、複数の凸部のピッチ間隔（１０ｂ−１０ｂ）と、複数の電極パッド（６ａ）のピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）とが等しい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＩＣチップの複数の電極パッドに、タブテープを位置ずれなくボンディングすることができるボンディング装置およびボンディング方法、ボンディングツールが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
添付図面を参照して、本発明によるボンディング装置およびボンディング方法、ボンディングツールを実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
本実施形態を説明するにあたり、タブテープ４についての記載あるいは図示は、実際のタブテープ全体の櫛歯形状の部分を示していることとする。タブテープ全体について、櫛歯形状を有する部分以外の部分は、ポリイミドフィルムのみで構成される。また、本実施形態において用いるタブテープ４は、ポリイミド樹脂フィルムの表裏の両面に銅箔を接着剤で貼り付けた３層テープでも、ポリイミド樹脂フィルムに銅をスパッタリングにてコーティングした２層テープでもよい。
【００２２】
本実施形態のボンディング装置は、タブテープ４とＩＣチップ６を搭載するためのステージ部と、加圧機構部を備えている。加圧機構部は、所定の加圧力を発生させる加圧力発生手段を備えている。加圧力発生手段は、例えばエアシリンダーや油圧シリンダ等である。そのエアシリンダー等の先端にボンディングツール１０を取りつける。エアシリンダー等は、タブテープ４をＩＣチップ６の電極パッド６ａにボンディングするのに必要な大きさの加圧力を発生させる能力を有し、そのエアシリンダー等に送りこむ流体の圧力を調整して、ボンディングの加圧力を調整する。なお、本発明のボンディング装置で採用するボンディングの方式は、熱圧着方式でも超音波併用熱圧着方式でもよい。超音波を用いたボンディングは、タブテープ４や電極パッド６の表面の酸化皮膜や汚れを除去し活性面を露出してボンディングするものである。また、熱を加えずに超音波接合を行う超音波方式でもよい。
【００２３】
タブテープ４とＩＣチップ６を位置決めして搭載するためのステージ部は、タブテープ４とＩＣチップ６を搭載するテーブルと、テーブルを水平移動させるための水平移動機構部を有している。水平移動機構部は、ボンディングツール１０とタブテープ４及びＩＣチップ６の相対位置を定めるために、加圧２０の方向に対して垂直な平面（ＸＹ平面）の範囲で、テーブルを水平移動させるものである。水平移動機構部は、例えばサーボモータにボールねじを接続したものであり、ボールネジをＸＹ方向に配置し、各ボールネジのめねじ部をテーブルに固定したものである。
【００２４】
図３は、第１の実施形態のボンディング装置の加圧力発生手段に取りつけるボンディングツール１０の断面を示す。また、図４は、ボンディングツール１０を用いてボンディングを行う際のボンディング前の状態の断面図を示す。ボンディングツール１０は、加圧面１０ａには凹凸部が形成され、凸部および凹部を斜面で構成し、凸部の開き角度１０ｃは任意の大きさが定められている。また、ボンディングツール１０は、加圧２０の方向に対して垂直な方向（図４中に示すＸ軸方向）において、複数の凸部のピッチ間隔（１０ｂ−１０ｂ）と、複数の電極パッド６ａのピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）とが等しい。さらに、図４中に示すＸ軸方向において、各電極パッド６ａの中心位置６ｃと、ボンディングツール１０の複数の凸部の中心間距離（１０ｂ−１０ｂ）の半分の位置とは、等しい位置にある。
【００２５】
ボンディングツール１０は、例えば真鍮等を切削加工することによって製作することができる。また、例えば真鍮等を放電加工やエッチング加工することによっても製作することができる。
【００２６】
本発明のボンディング装置を用いたボンディングの流れを以下に説明する。ボンディング装置の傍に設置された搬送装置でＩＣチップ６をボンディング装置のステージ部のテーブルに搬送する。その後、別の搬送装置を用い、タブテープ４を供給する供給装置からタブテープ４をボンディング装置のテーブル部のステージに搬送する。ボンディング装置の水平移動機構部は、ボンディングツール１０とＩＣチップ６及びタブテープ４の相対位置をＣＣＤカメラ等の画像取得装置により認識し、サーボモータを駆動し、ボールネジを動かし、最適な位置にテーブルの位置を合わせる。
【００２７】
図４に示すように、電極パッド６ａの投影面積（図４中に示すＺ軸の正の方向からみた投影面積）の範囲内に配置されたタブテープ４ｄやタブテープ４ｅは、そのままボンディングツール１０を図４中に示すＺ軸の負の方向へ下降させ、ボンディングを行っても、タブテープ４ｄやタブテープ４ｅが隣り合う電極パッド６ａをショートさせたり、ポリイミドカバー６ｂを損傷することはない。しかし、タブテープ４は、ボンディングの為の加熱による膨張等によって、タブテープ４ｆのように、電極パッド６ａの投影面積の範囲外にずれてしまうことがある。ボンディング中にタブテープ４ｆを図４中のＸ軸の負の方向に移動させない限り、そのままボンディングを行ってしまうと、タブテープ４ｆが、隣り合う電極パッド６ａをショートさせたり、ポリイミドカバー６ｂ’を損傷させることになる。
【００２８】
図５Ａ〜Ｃは、ボンディング前〜ボンディング後までの、ある１本のタブテープ４の挙動を示している。図５Ａは、ボンディング開始時にタブテープ４が、電極パッド６ａ投影面積の範囲内の上方に位置せず、図５Ａ中に示すＸ軸の正の方向にずれて、ポリイミドカバー６ｂの上方にタブテープ４の一部がかかっている状態を示している。
【００２９】
図５Ｂは、ボンディングツール１０が、図５Ｂ中に示すＺ軸の負の方向へ下降２０している途中の状態を示している。ここで、ボンディングツールの加圧面１０ａは、タブテープ４と接触する。ボンディングツール１０とタブテープ４が接触する部分においては、ボンディングツール１０が、タブテープ４を図５Ｂ中に示すＺ軸の負の方向に押す力と、ボンディングツール１０とタブテープ４の摩擦力が発生し、それらの合力が、図５Ｂ中に示すＸ軸の負の方向にタブテープ４をシフトさせる力となり、タブテープ４はＸ軸の負の方向にシフト４０する。つまり、ボンディングツール１０が下降２０するのに伴い、タブテープ４は、ボンディングツール１０の凹部側、つまり電極パッド６ａの中心側にシフトするのである。
【００３０】
図５Ｃは、ボンディングツール１０が、図５Ｃ中に示すＺ軸の負の方向に所定の位置まで下降２０し、タブテープ４が、電極パッド６ａの投影面積の範囲内におさまり、タブテープ４ｇが電極パッド６ａにボンディングされた状態を示している。
【００３１】
以上のように、ボンディング前に、タブテープ４が、電極パッド６ａの投影面積の範囲内を超えてずれた位置に配置されていても、ボンディングツール１０がタブテープ４を適正な位置にシフトさせるので、電極パッド６ａの投影面積の範囲内の位置にタブテープ４をボンディングすることができる。また、タブテープ４がポリイミドカバー６ｂに干渉したままボンディングされることがないので、ポリイミドカバー６ｂを損傷することがなく、タブテープ４が隣接する電極パッド６ａにまたがりショートすることもない。なお、本実施形態では、ボンディング前に、タブテープ４が、図５Ａに示すＸ軸の正の方向にずれていた場合について示した。しかし、図５Ａに示すＸ軸の負の方向にずれて、その一部が、ポリイミドカバー６ｂの上方にかかっているようなタブテープ４があっても、同様な作用でそのタブテープ４は、図５Ｂに示すＸ軸の正の方向にシフトされて、電極パッド６ａの投影面積の範囲内におさまり、ボンディングすることができる。
【００３２】
なお、タブテープ４ではなく、銅線や金線を電極パッド６ａにボンディングする際に、ボンディングツール１０を用いても、銅線や金線を適切な位置にボンディングすることが可能である。つまり、ボンディング前に、電極パッド６ａの投影面積に対して、位置がずれて配置された銅線や金線は、ボンディングツール１０が下降するのに伴い、ボンディングツール１０の加圧面１０ａに接触し、電極パッド６ａの投影面積の範囲内にシフトするという効果が得られるからである。さらに、タブテープ４とは異なり、ポリイミド樹脂が無く銅材のみで形成されたテープを電極パッド６ａにボンディングする際も、上記に述べた効果により、その銅材のみで形成されたテープを電極パッド６ａの投影面積の範囲内にボンディングすることができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に用いるボンディング装置は、第１の実施形態のボンディング装置の加圧力発生手段に取りつけられたボンディングツールとは異なるボンディングツールが取りつけられたボンディング装置である。図６は、本実施形態におけるボンディングツール５０の断面を示す。第１の実施形態で示した図３のボンディングツール１０と同様に、ボンディングツール５０は、加圧面５０ａには凹凸部が形成されている。ボンディングツール５０は、凸部および凹部を円弧で構成し、連続してつながっている。また、図４を参照して説明すると、ボンディングツール５０は、加圧２０の方向に対して垂直な方向（図４中に示すＸ軸方向）に見て、複数の凸部のピッチ間隔（５０ｂ−５０ｂ）と、複数の電極パッド６ａのピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）とが等しい。さらに、図４中に示すＸ軸方向において、各電極パッド６ａの中心位置６ｃと、複数の凸部のピッチ間隔（５０ｂ−５０ｂ）の半分の位置とは、等しい位置にある。
【００３４】
ボンディングツール５０は、例えば真鍮等を切削加工することによって製作することができる。また、例えば真鍮等を放電加工やエッチング加工することによっても製作することができる。なお、加圧面５０ａを形成している円弧の形状は、円の一部でも楕円の一部であっても良い。
【００３５】
第１の実施形態と同様に、ボンディング装置のステージ部のテーブルに、ＩＣチップ６とタブテープ４が搬送される。ボンディング装置の水平移動機構部は、テーブルの位置を調整し、ＩＣチップ６とタブテープ４を位置決めする。
【００３６】
図７は、ボンディングツール５０の断面の一部を拡大して示した図である。ここで、タブテープ４が、電極パッド６ａの投影面積の範囲を超えた位置にある場合（図４中のタブテープ４ｆのような場合）に、タブテープ４がボンディングツール５０によってシフトされる原理について説明する。
【００３７】
ボンディングツール５０が最初にタブテープ４と接触する点５０ｄでのボンディングツール５０の加圧面５０ａの凸部の開き角度５０ｃは、ボンディングツール１０の凸部の開き角度１０ｃより小さいものとする。
【００３８】
図８Ａは、ボンディングツール１０を用いた場合、ボンディングツール１０とタブテープ４が接触する部分に働く力の関係を示す。図８Ａ中に示すＺ軸の負の方向は、ボンディング時の加圧方向に相当する。また、図８Ｂは、ボンディングツール５０を用いた場合、ボンディングツール５０とタブテープ４が接触する部分に働く力の関係を示す。図８Ｂ中に示すＺ軸の負の方向も、ボンディング時の加圧方向に相当する。
【００３９】
図８Ａを参照すると、ボンディングツール１０は、タブテープ４を図８Ａ中に示すＺ軸の負の方向に力１０ｇで押す。一方、図８Ｂを参照すると、ボンディングツール５０は、タブテープ４を図８Ｂ中に示すＺ軸の負の方向に力５０ｇで押す。
【００４０】
また、タブテープ４とボンディングツール１０との接触部では摩擦力１０ｆが働く。一方、タブテープ４とボンディングツール５０との接触部では摩擦力５０ｆが働く。
【００４１】
したがって、ボンディングツール１０とタブテープ４の接触部では、ボンディングツール１０がタブテープ４を押す力１０ｇと、摩擦力１０ｆとの合力が、タブテープ４をシフトさせる力１０ｅとなって発生する。同様に、ボンディングツール５０の場合は、ボンディングツール５０がタブテープ４を押す力５０ｇと、摩擦力５０ｆとの合力が、タブテープ４をシフトさせる力５０ｅとなって発生する。
【００４２】
タブテープ４をシフトさせる力１０ｅあるいは５０ｅの力の向きを比べると、タブテープ４をシフトさせる力５０ｅのほうが、図８Ｂ中に示すＸ軸に対して、より水平である。ボンディングツール５０の凸部の開き角度が、ボンディングツール１０の凸部の開き角度よりも小さいことが、そのような効果を生んでいる。つまり、ボンディングツール５０のほうが、タブテープ４をＸ軸の方向にシフトさせることが容易である。
【００４３】
ボンディングツール５０においては、凹凸部の形状を円弧で形成したが、上記のように凸部の開き角度θが小さい方が、タブテープ４をシフトさせる効果（セルフアライメント）が顕著になる。したがって、その効果を奏するためには、ボンディングツールの加圧面の形状は、必ずしも円弧でなくてもよい。さらに、その効果を顕著に発揮させるために、第１の実施形態にかかるボンディングツール１０の凸部の開き角度１０ｃの角度θを、より小さくした断面形状を有するボンディングツールであってもよい。ただし、極端に凸部の開き角度θを小さくしてしまうと、タブテープ４をシフトさせることができる量が、シフトさせるべき量よりも少なくなってしまう。よって、ボンディングツールの設計者は、ＩＣチップ６の電極パッド６ａの寸法や隣り合う電極パッド６ａのピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）、タブテープ４の寸法、みこまれるシフトさせるべき量を参考に、ボンディングツールの凸部の形状や隣り合う凸部のピッチ間隔を決める必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１Ａ】図１Ａは、従来技術におけるボンディング前の状態の断面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来技術におけるボンディング後の状態の断面図を示す。
【図２】図２は、従来技術におけるボンディング後のＩＣチップを上面からみたものを示す。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態におけるボンディングツールの断面を示す。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態におけるボンディング前の状態の断面図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第１の実施形態におけるボンディング前のタブテープの位置を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の第１の実施形態におけるボンディング途中のタブテープの挙動を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明の第１の実施形態におけるボンディング後のタブテープの接合状態を示す。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態におけるボンディングツールの断面を示す。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態におけるボンディングツールの断面の一部の拡大図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第１の実施形態のボンディングツールとタブテープの接触部に働く力の関係を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第２の実施形態のボンディングツールとタブテープの接触部に働く力の関係を示す。
【符号の説明】
【００４５】
２ ボンディングツール
２ａ 加圧面
４ タブテープ
４ａ 正常なボンディングが行われたタブテープ
４ｂ 電極パッドからずれたボンディングが行われたタブテープ
４ｃ 隣接する電極パッドとショートするおそれがあるボンディングが行われたタブテープ
４ｄ 正常な位置にあるボンディング前のタブテープ
４ｅ ややずれた位置にあるボンディング前のタブテープ
４ｆ 完全にずれた位置にあるボンディング前のタブテープ
４ｇ 正常なボンディングが行われたタブテープ
６ ＩＣチップ
６ａ 電極パッド
６ｂ ポリイミドカバー
６ｂ’ タブテープと接触するポリイミドカバー
６ｃ 電極パッドの中心
８ 加圧
１０ ボンディングツール
１０ａ 加圧面
１０ｂ 凸部の中心
１０ｃ 凸部の開き角度
１０ｄ タブテープの接触部
１０ｅ タブテープをシフトさせる力
１０ｆ 摩擦力
１０ｇ タブテープを押す力
２０ 加圧
４０ タブテープがシフトする方向
５０ ボンディングツール
５０ａ 加圧面
５０ｂ 凸部の中心
５０ｃ 凸部の開き角度
５０ｄ タブテープの接触部
５０ｅ タブテープをシフトさせる力
５０ｆ 摩擦力
５０ｇ タブテープを押す力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップの電極パッドと金属部材とを接合するボンディング装置及びボンディング方法、ボンディングツールに関するものであって、金属部材は、特にタブテープに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップの入出力端子（以下、電極パッド）と外部回路を電気的に接続する方法として、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）と呼ばれる方法がある。これは、タブテープと呼ばれるテープを半導体チップに形成された電極パッドと接合するものである。タブテープには、ポリイミド樹脂等のフィルムの表裏の両面に接着剤を用いて銅箔を貼り付け後、エッチングによって回路を形成したもの（３層テープ）や、ポリイミド樹脂等のフィルムにスパッタリングによって銅をコーティングした後、エッチングによって回路を形成したもの（２層テープ）がある。ＴＡＢ方法のボンディングの工程の概略は、タブテープを電極パッドに対して位置決めし、角柱状の形状のボンディングツールの底面でタブテープを電極パッドに加圧し、さらに加熱しながら接合（以下、ボンディング）するものである。
【０００３】
なお、ボンディングの方式は、接合対象物を被接合対象物に加圧しながら加熱して接合する熱圧着方式、熱圧着方式の加圧手段に超音波発生装置を加えた超音波併用熱圧着方式がある。また、熱を加えずに超音波だけで接合を行う方式もある。
【０００４】
近年、ＩＣチップの高集積化に伴い、ＩＣチップの電極パッドのサイズは、一辺が約４０μｍ、電極パッドのピッチは、約４０μｍとなっており、電極パッドに対するタブテープの位置決めは、高い精度が要求される。また、ボンディングツールの先端に異物が付着していると、タブテープが電極パッドに対してずれた状態でボンディングされ、隣り合う電極パッドで短絡してしまう。したがって、ボンディングツールの先端を頻繁に清掃あるいは交換することが必要である。
【０００５】
また、ＩＣチップのサイズが大きい場合、電極パッドの数も増える。そのような場合、複数の電極パッドの各々にタブテープを、一括して、かつ、ずれを生じることなくボンディングすることが求められるが、タブテープのずれを回避するために、電極パッドのサイズを大きくしたり、電極パッドのピッチを長くしたりして、対応しなければならない。
【０００６】
図１Ａ、Ｂを参照して、従来技術による、ＴＡＢ方法のボンディング工程を説明する。図１Ａは、ボンディングツール２、ＩＣチップ６、タブテープ４が各々配置されたボンディング前の状態の断面図を示す。タブテープ全体の形状は、櫛のような形状を有したものが連続してつながったものが一般的である。図１Ａ等に示すタブテープ４は、櫛でいえば櫛歯の各々一本の断面を示している。したがって、図１Ａ等は、櫛の本体にあたる部分の図示を省略している。その部分は、ポリイミド樹脂のみで形成されており、銅のコーティング等が施されていない。なお、ボンディングされたタブテープ４は、ＩＣチップ６の電極パッド６と外部端子とを繋ぐ配線として機能する。
【０００７】
図１Ｂは、ボンディング後の断面図を示す。ポリイミド樹脂で作られたポリイミドカバー６ｂは、ＩＣチップ６の上に貼付されており、隣接する電極パッド６ａのショートを防いでいる。
【０００８】
ＩＣチップ６には、電極パッド６ａが形成されている。電極パッド６ａは、例えばアルミニウムや銅といった材料で作られている。
【０００９】
搬送装置等を用いて、ＩＣチップ６をボンディング装置のステージ部のテーブルに搬送する。その後、別の搬送装置等を用いて、タブテープ４を電極パッド６ａの上方に搬送する。タブテープ４は、上記のようにポリイミド樹脂と銅によって厚さ方向に３層あるいは２層を形成した構造を有している。２層構造のタブテープ４を用いる場合は、電極パッド６ａと接合する側にタブテープ４の銅のコーティング面が向けられて、タブテープ４は、テーブルに搬送されることになる。
【００１０】
ボンディング装置に備えられた加圧力発生手段にとりつけられた、ボンディングツール２は、図１Ａ中に示すＺ軸の負の方向へ下降し、タブテープ４を電極６ａに加圧８する。ボンディングツール２の加圧面２ａは、凹凸のない平面である。上記のようにボンディング方式として、熱圧着方式や超音波併用熱圧着方式を用いるならば、ボンディング装置は、加熱装置を備えることになる。したがって、タブテープ４と電極パッド６ａは、ボンディングツール２によって加圧されながら加熱され、タブテープ４の表面の銅と電極パッド６ａは合金化して、タブテープ４は電極パッド６ａに接合される。
【００１１】
また、上記のようにタブテープ４は、ポリイミド樹脂のフイルムの表面に銅箔を貼り付ける等して製作されたものであり、ボンディング時の加熱によって、そのポリイミド樹脂や銅は膨張する。したがって、タブテープ４をボンディング装置のステージ部のテーブルに精度良く搬送しても、ボンディング中にポリイミド樹脂や銅が膨張すれば、電極パッド６ａに対するタブテープ４の位置がずれてしまう。その結果、図１Ｂに示すように、接合後のタブテープ４は、正常なボンディングが行われたタブテープ４ａ、電極パッド６ａからずれたボンディングが行われたタブテープ４ｂ、ポリイミドカバー６ｂを損傷して、隣接する電極パッド６ａとショートするおそれがあるボンディングが行われたタブテープ４ｃといった接合状態が形成される。なお、図２は、ボンディング後のＩＣチップ６を図１Ｂ中に示すＺ軸の正の方向からみたものである。
【００１２】
特許文献１には、押圧面でリードを一本ずつ被ボンディング部位に押し付けて接合させるボンディングツールであって、前記押圧面には前記リードを保持するガイド溝が設けられ、このガイド溝の中央部には突起が設けられていることを特徴とするボンディングツールが開示されている。
【００１３】
特許文献２には、押圧面でリードを一本ずつ被ボンディング部位に押し付けて接合させるボンディングツールであって、前記押圧面には、互いに平行に形成された複数本のガイド溝と、これら互いに隣接する複数本のガイド溝間に形成された凹凸部とを具備することを特徴とするボンディングツールが開示されている。
【特許文献１】特開平５−１６０２０１
【特許文献２】特開平６−３３３９８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、ＩＣチップの複数の電極パッドに、タブテープを位置ずれなくボンディングすることができるボンディング装置及びボンディング方法、ボンディングツールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１６】
本発明によるボンディング装置は、複数の電極パッド（６ａ）を有するＩＣチップ（６）が搭載されるステージ部と、ＩＣチップ（６）の上に載置され、かつ、複数の電極パッド（６ａ）に対応する、複数の金属部材（４）を、複数の電極パッド（６ａ）に接合するために、複数の金属部材（４）に接触するボンディングツール（１００）と、ボンディングツール（１００）が取りつけられた加圧力発生手段を備えた加圧機構部とを具備し、加圧力発生手段は、複数の金属部材（４）が複数の電極パッド（６ａ）に接合されるように前記ボンディングツール（１００）に所定の加圧力を付勢し、ボンディングツール（１００）は、加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、複数の凸部のピッチ間隔（１０ｂ−１０ｂ）と、複数の電極パッド（６ａ）のピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）とが等しい。
【００１７】
本発明によるボンディング方法は、上記ボンディング装置を用いて、複数の金属部材（４）をＩＣチップ（６）が有する複数の電極パッド（６ａ）に接合するステップを具備する。
【００１８】
本発明によるボンディングツールは、ＩＣチップ（６）が有する複数の電極パッド（６ａ）に所定の加圧力を付勢して接合するために用いるボンディングツール（１０）であって、加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、複数の凸部のピッチ間隔（１０ｂ−１０ｂ）と、複数の電極パッド（６ａ）のピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）とが等しい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＩＣチップの複数の電極パッドに、タブテープを位置ずれなくボンディングすることができるボンディング装置およびボンディング方法、ボンディングツールが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
添付図面を参照して、本発明によるボンディング装置およびボンディング方法、ボンディングツールを実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
本実施形態を説明するにあたり、タブテープ４についての記載あるいは図示は、実際のタブテープ全体の櫛歯形状の部分を示していることとする。タブテープ全体について、櫛歯形状を有する部分以外の部分は、ポリイミドフィルムのみで構成される。また、本実施形態において用いるタブテープ４は、ポリイミド樹脂フィルムの表裏の両面に銅箔を接着剤で貼り付けた３層テープでも、ポリイミド樹脂フィルムに銅をスパッタリングにてコーティングした２層テープでもよい。
【００２２】
本実施形態のボンディング装置は、タブテープ４とＩＣチップ６を搭載するためのステージ部と、加圧機構部を備えている。加圧機構部は、所定の加圧力を発生させる加圧力発生手段を備えている。加圧力発生手段は、例えばエアシリンダーや油圧シリンダ等である。そのエアシリンダー等の先端にボンディングツール１０を取りつける。エアシリンダー等は、タブテープ４をＩＣチップ６の電極パッド６ａにボンディングするのに必要な大きさの加圧力を発生させる能力を有し、そのエアシリンダー等に送りこむ流体の圧力を調整して、ボンディングの加圧力を調整する。なお、本発明のボンディング装置で採用するボンディングの方式は、熱圧着方式でも超音波併用熱圧着方式でもよい。超音波を用いたボンディングは、タブテープ４や電極パッド６の表面の酸化皮膜や汚れを除去し活性面を露出してボンディングするものである。また、熱を加えずに超音波接合を行う超音波方式でもよい。
【００２３】
タブテープ４とＩＣチップ６を位置決めして搭載するためのステージ部は、タブテープ４とＩＣチップ６を搭載するテーブルと、テーブルを水平移動させるための水平移動機構部を有している。水平移動機構部は、ボンディングツール１０とタブテープ４及びＩＣチップ６の相対位置を定めるために、加圧２０の方向に対して垂直な平面（ＸＹ平面）の範囲で、テーブルを水平移動させるものである。水平移動機構部は、例えばサーボモータにボールねじを接続したものであり、ボールネジをＸＹ方向に配置し、各ボールネジのめねじ部をテーブルに固定したものである。
【００２４】
図３は、第１の実施形態のボンディング装置の加圧力発生手段に取りつけるボンディングツール１０の断面を示す。また、図４は、ボンディングツール１０を用いてボンディングを行う際のボンディング前の状態の断面図を示す。ボンディングツール１０は、加圧面１０ａには凹凸部が形成され、凸部および凹部を斜面で構成し、凸部の開き角度１０ｃは任意の大きさが定められている。また、ボンディングツール１０は、加圧２０の方向に対して垂直な方向（図４中に示すＸ軸方向）において、複数の凸部のピッチ間隔（１０ｂ−１０ｂ）と、複数の電極パッド６ａのピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）とが等しい。さらに、図４中に示すＸ軸方向において、各電極パッド６ａの中心位置６ｃと、ボンディングツール１０の複数の凸部の中心間距離（１０ｂ−１０ｂ）の半分の位置とは、等しい位置にある。
【００２５】
ボンディングツール１０は、例えば真鍮等を切削加工することによって製作することができる。また、例えば真鍮等を放電加工やエッチング加工することによっても製作することができる。
【００２６】
本発明のボンディング装置を用いたボンディングの流れを以下に説明する。ボンディング装置の傍に設置された搬送装置でＩＣチップ６をボンディング装置のステージ部のテーブルに搬送する。その後、別の搬送装置を用い、タブテープ４を供給する供給装置からタブテープ４をボンディング装置のテーブル部のステージに搬送する。ボンディング装置の水平移動機構部は、ボンディングツール１０とＩＣチップ６及びタブテープ４の相対位置をＣＣＤカメラ等の画像取得装置により認識し、サーボモータを駆動し、ボールネジを動かし、最適な位置にテーブルの位置を合わせる。
【００２７】
図４に示すように、電極パッド６ａの投影面積（図４中に示すＺ軸の正の方向からみた投影面積）の範囲内に配置されたタブテープ４ｄやタブテープ４ｅは、そのままボンディングツール１０を図４中に示すＺ軸の負の方向へ下降させ、ボンディングを行っても、タブテープ４ｄやタブテープ４ｅが隣り合う電極パッド６ａをショートさせたり、ポリイミドカバー６ｂを損傷することはない。しかし、タブテープ４は、ボンディングの為の加熱による膨張等によって、タブテープ４ｆのように、電極パッド６ａの投影面積の範囲外にずれてしまうことがある。ボンディング中にタブテープ４ｆを図４中のＸ軸の負の方向に移動させない限り、そのままボンディングを行ってしまうと、タブテープ４ｆが、隣り合う電極パッド６ａをショートさせたり、ポリイミドカバー６ｂ’を損傷させることになる。
【００２８】
図５Ａ〜Ｃは、ボンディング前〜ボンディング後までの、ある１本のタブテープ４の挙動を示している。図５Ａは、ボンディング開始時にタブテープ４が、電極パッド６ａ投影面積の範囲内の上方に位置せず、図５Ａ中に示すＸ軸の正の方向にずれて、ポリイミドカバー６ｂの上方にタブテープ４の一部がかかっている状態を示している。
【００２９】
図５Ｂは、ボンディングツール１０が、図５Ｂ中に示すＺ軸の負の方向へ下降２０している途中の状態を示している。ここで、ボンディングツールの加圧面１０ａは、タブテープ４と接触する。ボンディングツール１０とタブテープ４が接触する部分においては、ボンディングツール１０が、タブテープ４を図５Ｂ中に示すＺ軸の負の方向に押す力と、ボンディングツール１０とタブテープ４の摩擦力が発生し、それらの合力が、図５Ｂ中に示すＸ軸の負の方向にタブテープ４をシフトさせる力となり、タブテープ４はＸ軸の負の方向にシフト４０する。つまり、ボンディングツール１０が下降２０するのに伴い、タブテープ４は、ボンディングツール１０の凹部側、つまり電極パッド６ａの中心側にシフトするのである。
【００３０】
図５Ｃは、ボンディングツール１０が、図５Ｃ中に示すＺ軸の負の方向に所定の位置まで下降２０し、タブテープ４が、電極パッド６ａの投影面積の範囲内におさまり、タブテープ４ｇが電極パッド６ａにボンディングされた状態を示している。
【００３１】
以上のように、ボンディング前に、タブテープ４が、電極パッド６ａの投影面積の範囲内を超えてずれた位置に配置されていても、ボンディングツール１０がタブテープ４を適正な位置にシフトさせるので、電極パッド６ａの投影面積の範囲内の位置にタブテープ４をボンディングすることができる。また、タブテープ４がポリイミドカバー６ｂに干渉したままボンディングされることがないので、ポリイミドカバー６ｂを損傷することがなく、タブテープ４が隣接する電極パッド６ａにまたがりショートすることもない。なお、本実施形態では、ボンディング前に、タブテープ４が、図５Ａに示すＸ軸の正の方向にずれていた場合について示した。しかし、図５Ａに示すＸ軸の負の方向にずれて、その一部が、ポリイミドカバー６ｂの上方にかかっているようなタブテープ４があっても、同様な作用でそのタブテープ４は、図５Ｂに示すＸ軸の正の方向にシフトされて、電極パッド６ａの投影面積の範囲内におさまり、ボンディングすることができる。
【００３２】
なお、タブテープ４ではなく、銅線や金線を電極パッド６ａにボンディングする際に、ボンディングツール１０を用いても、銅線や金線を適切な位置にボンディングすることが可能である。つまり、ボンディング前に、電極パッド６ａの投影面積に対して、位置がずれて配置された銅線や金線は、ボンディングツール１０が下降するのに伴い、ボンディングツール１０の加圧面１０ａに接触し、電極パッド６ａの投影面積の範囲内にシフトするという効果が得られるからである。さらに、タブテープ４とは異なり、ポリイミド樹脂が無く銅材のみで形成されたテープを電極パッド６ａにボンディングする際も、上記に述べた効果により、その銅材のみで形成されたテープを電極パッド６ａの投影面積の範囲内にボンディングすることができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に用いるボンディング装置は、第１の実施形態のボンディング装置の加圧力発生手段に取りつけられたボンディングツールとは異なるボンディングツールが取りつけられたボンディング装置である。図６は、本実施形態におけるボンディングツール５０の断面を示す。第１の実施形態で示した図３のボンディングツール１０と同様に、ボンディングツール５０は、加圧面５０ａには凹凸部が形成されている。ボンディングツール５０は、凸部および凹部を円弧で構成し、連続してつながっている。また、図４を参照して説明すると、ボンディングツール５０は、加圧２０の方向に対して垂直な方向（図４中に示すＸ軸方向）に見て、複数の凸部のピッチ間隔（５０ｂ−５０ｂ）と、複数の電極パッド６ａのピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）とが等しい。さらに、図４中に示すＸ軸方向において、各電極パッド６ａの中心位置６ｃと、複数の凸部のピッチ間隔（５０ｂ−５０ｂ）の半分の位置とは、等しい位置にある。
【００３４】
ボンディングツール５０は、例えば真鍮等を切削加工することによって製作することができる。また、例えば真鍮等を放電加工やエッチング加工することによっても製作することができる。なお、加圧面５０ａを形成している円弧の形状は、円の一部でも楕円の一部であっても良い。
【００３５】
第１の実施形態と同様に、ボンディング装置のステージ部のテーブルに、ＩＣチップ６とタブテープ４が搬送される。ボンディング装置の水平移動機構部は、テーブルの位置を調整し、ＩＣチップ６とタブテープ４を位置決めする。
【００３６】
図７は、ボンディングツール５０の断面の一部を拡大して示した図である。ここで、タブテープ４が、電極パッド６ａの投影面積の範囲を超えた位置にある場合（図４中のタブテープ４ｆのような場合）に、タブテープ４がボンディングツール５０によってシフトされる原理について説明する。
【００３７】
ボンディングツール５０が最初にタブテープ４と接触する点５０ｄでのボンディングツール５０の加圧面５０ａの凸部の開き角度５０ｃは、ボンディングツール１０の凸部の開き角度１０ｃより小さいものとする。
【００３８】
図８Ａは、ボンディングツール１０を用いた場合、ボンディングツール１０とタブテープ４が接触する部分に働く力の関係を示す。図８Ａ中に示すＺ軸の負の方向は、ボンディング時の加圧方向に相当する。また、図８Ｂは、ボンディングツール５０を用いた場合、ボンディングツール５０とタブテープ４が接触する部分に働く力の関係を示す。図８Ｂ中に示すＺ軸の負の方向も、ボンディング時の加圧方向に相当する。
【００３９】
図８Ａを参照すると、ボンディングツール１０は、タブテープ４を図８Ａ中に示すＺ軸の負の方向に力１０ｇで押す。一方、図８Ｂを参照すると、ボンディングツール５０は、タブテープ４を図８Ｂ中に示すＺ軸の負の方向に力５０ｇで押す。
【００４０】
また、タブテープ４とボンディングツール１０との接触部では摩擦力１０ｆが働く。一方、タブテープ４とボンディングツール５０との接触部では摩擦力５０ｆが働く。
【００４１】
したがって、ボンディングツール１０とタブテープ４の接触部では、ボンディングツール１０がタブテープ４を押す力１０ｇと、摩擦力１０ｆとの合力が、タブテープ４をシフトさせる力１０ｅとなって発生する。同様に、ボンディングツール５０の場合は、ボンディングツール５０がタブテープ４を押す力５０ｇと、摩擦力５０ｆとの合力が、タブテープ４をシフトさせる力５０ｅとなって発生する。
【００４２】
タブテープ４をシフトさせる力１０ｅあるいは５０ｅの力の向きを比べると、タブテープ４をシフトさせる力５０ｅのほうが、図８Ｂ中に示すＸ軸に対して、より水平である。ボンディングツール５０の凸部の開き角度が、ボンディングツール１０の凸部の開き角度よりも小さいことが、そのような効果を生んでいる。つまり、ボンディングツール５０のほうが、タブテープ４をＸ軸の方向にシフトさせることが容易である。
【００４３】
ボンディングツール５０においては、凹凸部の形状を円弧で形成したが、上記のように凸部の開き角度θが小さい方が、タブテープ４をシフトさせる効果（セルフアライメント）が顕著になる。したがって、その効果を奏するためには、ボンディングツールの加圧面の形状は、必ずしも円弧でなくてもよい。さらに、その効果を顕著に発揮させるために、第１の実施形態にかかるボンディングツール１０の凸部の開き角度１０ｃの角度θを、より小さくした断面形状を有するボンディングツールであってもよい。ただし、極端に凸部の開き角度θを小さくしてしまうと、タブテープ４をシフトさせることができる量が、シフトさせるべき量よりも少なくなってしまう。よって、ボンディングツールの設計者は、ＩＣチップ６の電極パッド６ａの寸法や隣り合う電極パッド６ａのピッチ間隔（６ｃ−６ｃ）、タブテープ４の寸法、みこまれるシフトさせるべき量を参考に、ボンディングツールの凸部の形状や隣り合う凸部のピッチ間隔を決める必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１Ａ】図１Ａは、従来技術におけるボンディング前の状態の断面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来技術におけるボンディング後の状態の断面図を示す。
【図２】図２は、従来技術におけるボンディング後のＩＣチップを上面からみたものを示す。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態におけるボンディングツールの断面を示す。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態におけるボンディング前の状態の断面図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第１の実施形態におけるボンディング前のタブテープの位置を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の第１の実施形態におけるボンディング途中のタブテープの挙動を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明の第１の実施形態におけるボンディング後のタブテープの接合状態を示す。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態におけるボンディングツールの断面を示す。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態におけるボンディングツールの断面の一部の拡大図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第１の実施形態のボンディングツールとタブテープの接触部に働く力の関係を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第２の実施形態のボンディングツールとタブテープの接触部に働く力の関係を示す。
【符号の説明】
【００４５】
２ ボンディングツール
２ａ 加圧面
４ タブテープ
４ａ 正常なボンディングが行われたタブテープ
４ｂ 電極パッドからずれたボンディングが行われたタブテープ
４ｃ 隣接する電極パッドとショートするおそれがあるボンディングが行われたタブテープ
４ｄ 正常な位置にあるボンディング前のタブテープ
４ｅ ややずれた位置にあるボンディング前のタブテープ
４ｆ 完全にずれた位置にあるボンディング前のタブテープ
４ｇ 正常なボンディングが行われたタブテープ
６ ＩＣチップ
６ａ 電極パッド
６ｂ ポリイミドカバー
６ｂ’ タブテープと接触するポリイミドカバー
６ｃ 電極パッドの中心
８ 加圧
１０ ボンディングツール
１０ａ 加圧面
１０ｂ 凸部の中心
１０ｃ 凸部の開き角度
１０ｄ タブテープの接触部
１０ｅ タブテープをシフトさせる力
１０ｆ 摩擦力
１０ｇ タブテープを押す力
２０ 加圧
４０ タブテープがシフトする方向
５０ ボンディングツール
５０ａ 加圧面
５０ｂ 凸部の中心
５０ｃ 凸部の開き角度
５０ｄ タブテープの接触部
５０ｅ タブテープをシフトさせる力
５０ｆ 摩擦力
５０ｇ タブテープを押す力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極パッドを有するＩＣチップが搭載されるステージ部と、
前記ＩＣチップの上に載置され、かつ、前記複数の電極パッドに対応する、複数の金属部材を、前記複数の電極パッドに接合するために、前記複数の金属部材に接触するボンディングツールと、
前記ボンディングツールが取りつけられた加圧力発生手段を備えた加圧機構部とを具備し、
前記加圧力発生手段は、前記複数の金属部材が前記複数の電極パッドに接合されるように前記ボンディングツールに所定の加圧力を付勢し、
前記ボンディングツールは、前記加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、前記複数の凸部のピッチ間隔と、前記複数の電極パッドのピッチ間隔とが等しい
ボンディング装置。
【請求項２】
前記複数の金属部材の各々は、樹脂のフィルムに銅箔を貼り付けたテープである
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項３】
前記複数の金属部材の各々は、樹脂のフィルムに銅をスパッタリングによりコーティングしたテープである
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項４】
前記複数の金属部材の各々は、銅線である
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項５】
前記複数の金属部材の各々は、金線である
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項６】
前記樹脂のフィルムは、ポリイミド樹脂である
請求項２又は３に記載のボンディング装置。
【請求項７】
前記ボンディングツールが有する前記複数の凸部の形状は、先細の形状である
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のボンディング装置。
【請求項８】
前記ボンディングツールが有する前記複数の凸部の各々の先端形状は、２つの円弧で形成されている
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のボンディング装置。
【請求項９】
前記ボンディングツールは、前記電極パッドの中心位置が前記複数の凸部のうちの隣り合う凸部の中間位置に対応するものである
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のボンディング装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のボンディング装置を用いて、複数の金属部材をＩＣチップが有する複数の電極パッドに接合するステップを
具備する
ボンディング方法。
【請求項１１】
複数の金属部材を、ＩＣチップが有する複数の電極パッドに所定の加圧力を付勢して接合するために用いるボンディングツールであって、前記加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、前記複数の凸部のピッチ間隔と、前記複数の電極パッドのピッチ間隔とが等しい
ボンディングツール。
【請求項１２】
前記電極パッドの中心位置が前記複数の凸部のうちの隣り合う凸部の中間位置に対応するものである
請求項１１に記載のボンディングツール。
【請求項１】
複数の電極パッドを有するＩＣチップが搭載されるステージ部と、
前記ＩＣチップの上に載置され、かつ、前記複数の電極パッドに対応する、複数の金属部材を、前記複数の電極パッドに接合するために、前記複数の金属部材に接触するボンディングツールと、
前記ボンディングツールが取りつけられた加圧力発生手段を備えた加圧機構部とを具備し、
前記加圧力発生手段は、前記複数の金属部材が前記複数の電極パッドに接合されるように前記ボンディングツールに所定の加圧力を付勢し、
前記ボンディングツールは、前記加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、前記複数の凸部のピッチ間隔と、前記複数の電極パッドのピッチ間隔とが等しい
ボンディング装置。
【請求項２】
前記複数の金属部材の各々は、樹脂のフィルムに銅箔を貼り付けたテープである
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項３】
前記複数の金属部材の各々は、樹脂のフィルムに銅をスパッタリングによりコーティングしたテープである
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項４】
前記複数の金属部材の各々は、銅線である
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項５】
前記複数の金属部材の各々は、金線である
請求項１に記載のボンディング装置。
【請求項６】
前記樹脂のフィルムは、ポリイミド樹脂である
請求項２又は３に記載のボンディング装置。
【請求項７】
前記ボンディングツールが有する前記複数の凸部の形状は、先細の形状である
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のボンディング装置。
【請求項８】
前記ボンディングツールが有する前記複数の凸部の各々の先端形状は、２つの円弧で形成されている
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のボンディング装置。
【請求項９】
前記ボンディングツールは、前記電極パッドの中心位置が前記複数の凸部のうちの隣り合う凸部の中間位置に対応するものである
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のボンディング装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のボンディング装置を用いて、複数の金属部材をＩＣチップが有する複数の電極パッドに接合するステップを
具備する
ボンディング方法。
【請求項１１】
複数の金属部材を、ＩＣチップが有する複数の電極パッドに所定の加圧力を付勢して接合するために用いるボンディングツールであって、前記加圧力の方向に延びる複数の凸部を有し、前記複数の凸部のピッチ間隔と、前記複数の電極パッドのピッチ間隔とが等しい
ボンディングツール。
【請求項１２】
前記電極パッドの中心位置が前記複数の凸部のうちの隣り合う凸部の中間位置に対応するものである
請求項１１に記載のボンディングツール。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【公開番号】特開２００７−３２４４８８（Ｐ２００７−３２４４８８Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５５３８８（Ｐ２００６−１５５３８８）
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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