(57)【要約】【課題】接合対象とボンディングヘッドとの平行が保たれていない場合であっても複数の接合対象の接合を行うことできる耐久性の高いボンディングヘッドを提供することを目的とする。【解決手段】ボンディングヘッドは、基板上に実装される半導体チップを熱と圧力を掛けつつ前記基板に接合するボンディングヘッドであって、本体部と、前記本体部に固定され、前記半導体チップの接合時に前記半導体チップをそれぞれ押圧する複数のゴムパッドと、を備え、隣接する前記ゴムパッドは、溝部によって隔てられている。前記ゴムパッドは、前記半導体チップの配列方向となる第１の方向に沿って少なくとも２つ以上並列されている。【選択図】図５
2020202277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に実装される半導体チップを熱と圧力を掛けつつ前記基板に接合するボンディングヘッドであって、
本体部と、前記本体部に固定され、前記半導体チップの接合時に前記半導体チップをそれぞれ押圧する複数のゴムパッドと、を備え、
隣接する前記ゴムパッドは、溝部によって隔てられているボンディングヘッド。
【請求項２】
前記ゴムパッドは、前記半導体チップの配列方向となる第１の方向に沿って少なくとも２つ以上並列された請求項１に記載のボンディングヘッド。
【請求項３】
前記ゴムパッドは、前記第１の方向と直交する方向となる第２の方向に沿って３つに並列され、当該３つにゴムパッドのうち、中央に位置するゴムパッドを前記半導体チップの押圧部とした請求項２に記載のボンディングヘッド。
【請求項４】
前記ボンディングヘッドは、ヒータが内蔵された第１のヘッドと、前記第１のヘッドに脱着可能であり、前記溝部によって隔てられた複数の前記ゴムパッドを備えた第２のヘッドを含む請求項１から３のいずれか一項に記載のボンディングヘッド。
【請求項５】
前記第１のヘッドと前記第２のヘッドとの間にゲル状の部材を備えた請求項４に記載のボンディングヘッド。
【請求項６】
基板との間に接着剤を介在させ、前記基板上に半導体チップを並列させて配置する工程と、
溝部によって隔てられた複数のゴムパッドが固定されるとともに加熱されたボンディングヘッドによって、前記並列させた半導体チップのうち、少なくとも二つの前記半導体チップを同時に前記基板側へ押圧する工程と、を含む半導体チップ実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンディングヘッド及び半導体チップ実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子装置におけるＩＣ(Integrated Circuit)と、基板や液晶パネルの電極等とを接合するために、接合部分を加熱しながら加圧するボンディング方法が知られている。このようなボンディング方法に用いられる熱圧着ヘッドも提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１で開示された熱圧着ヘッドは、接合対象物に接触して押圧するシリコンゴムを備えている。このような熱圧着ヘッドは、シリコンゴムを備えることで接合対象とヘッド面との平行が保たれていない場合であっても接合対象を押圧できる。このとき、複数の接合対象を同時に押圧することも可能であると考えられる。また、特許文献１のシリコンゴムは金属製熱圧着ヘッドの圧着部分に設けられた凹型形状のスリットに嵌め込まれ、ねじ止めされていない。このため、シリコンゴムは自由に伸びることができ、熱膨張に起因する変形や圧力分布の変動が抑制され、金属製熱圧着ヘッドが過熱されても、剥がれたり、熱変形や浮きが生じたりしないとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−８１６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、金属製熱圧着ヘッドの圧着部分に設けられた凹型形状のスリットに凸型形状に成形加工されたシリコンゴムが嵌め込まれているだけであるので、シリコンゴムが金属製熱圧着ヘッドから脱落する可能性がある。これでは、熱圧着ヘッドの耐久性が低く、繰り返しの使用に問題がある。
【０００５】
１つの側面では、本明細書開示の発明は、接合対象とボンディングヘッドとの平行が保たれていない場合であっても複数の接合対象の接合を行うことできる耐久性の高いボンディングヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、ボンディングヘッドは、基板上に実装される半導体チップを熱と圧力を掛けつつ前記基板に接合するボンディングヘッドであって、本体部と、前記本体部に固定され、前記半導体チップの接合時に前記半導体チップをそれぞれ押圧する複数のゴムパッドと、を備え、隣接する前記ゴムパッドは、溝部によって隔てられている。
【０００７】
他の態様では、半導体チップ実装方法は、基板との間に接着剤を介在させ、前記基板上に半導体チップを並列させて配置する工程と、溝部によって隔てられた複数のゴムパッドが固定されるとともに加熱されたボンディングヘッドによって、前記並列させた半導体チップのうち、少なくとも二つの前記半導体チップを同時に前記基板側へ押圧する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば接合対象とボンディングヘッドとの平行が保たれていない場合であっても複数の接合対象の接合を行うことできる耐久性の高いボンディングヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はそれぞれ第１実施形態のボンディングヘッドを備えた複数のボンディング装置が設置された様子を示す説明図である。
【図２】図２は２台のボンディング装置が並列配置された状態を示す説明図である。
【図３】図３（Ａ）は基板側バンプの周囲に接着剤が塗布された様子を示す説明図であり、図３（Ｂ）は基板側バンプとチップ側バンプとが接触するように半導体チップが接合された様子を示す説明図である。
【図４】図４は第１のヘッドに第２のヘッドを装着する様子を示す説明図である。
【図５】図５は第１実施形態における第２のヘッドの３面図であり、図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は左側面図、図５（Ｃ）は底面図である。
【図６】図６は第２実施形態における第２のヘッドの３面図であり、図６（Ａ）は正面図、図６（Ｂ）は左側面図、図６（Ｃ）は底面図である。
【図７】図７は半導体チップにかかる荷重を計測する装置の概略構成を示す説明図である。
【図８】図８（Ａ）は第１実施形態の第２のヘッドを用い、二つの半導体チップを押圧する場合の半導体チップに加わる荷重の値を示すグラフであり、図８（Ｂ）は第１実施形態の第２のヘッドを用い、一つの半導体チップを押圧する場合の半導体チップに加わる荷重の値を示すグラフである。
【図９】図９（Ａ）は第２実施形態の第２のヘッドを用い、二つの半導体チップを押圧する場合の半導体チップに加わる荷重の値を示すグラフであり、図９（Ｂ）は第２実施形態の第２のヘッドを用い、一つの半導体チップを押圧する場合の半導体チップに加わる荷重の値を示すグラフである。
【図１０】図１０は他の実施形態における第２のヘッドの３面図であり、図１０（Ａ）は正面図、図１０（Ｂ）は左側面図、図１０（Ｃ）は底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、図１から図５を参照して第１実施形態のボンディングヘッド１０５を備えたボンディング装置１００について説明する。本実施形態のボンディング装置１００は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグの製造に用いられる。ＲＦＩＤタグは、電気回路が形成された基板４に第１の半導体チップ５ａ又は第２の半導体チップ５ｂを接合することで形成される。第１の半導体チップ５ａ及び第２の半導体チップ５ｂは、基板４への接合対象となる。基板４は、図１において搬送方向に連続して送られる帯状の台紙３上に並べて配置されており、それぞれの基板４に第１の半導体チップ５ａ又は第２の半導体チップ５ｂが載置されている。基板４は、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）基板である。図１や図２に示すように、ボンディング装置１００は、基板４への第１の半導体チップ５ａ又は第２の半導体チップ５ｂの接合を行う。ここで、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂは、搬送方向に沿って、交互に並べられている。なお、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂは同一物であるが、本実施形態では、一台のボンディング装置１００によって同時に二つの半導体チップを押圧し、接合するため、この同時に押圧される半導体チップを区別すべく、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂとを区別している。このように、一台のボンディング装置１００は、一つの第１の半導体チップ５ａと一つの第２の半導体チップ５ｂを同時に押圧し、それぞれ基板４に接合することができる。なお、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂの寸法は、概ね０．４ｍｍ角である。
【００１２】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照すると、基板４には、基板側バンプ４１が設けられている。一方、第１の半導体チップ５ａ及び第２の半導体チップ５ｂは、それぞれ、チップ側バンプ５１を備えている。第１の半導体チップ５ａ及び第２の半導体チップ５ｂは、それぞれチップ側バンプ５１を基板側バンプ４１と対向させ、両者が接触するように基板４に接合される。このとき、両者の接合には、接着剤１０が用いられる。接着剤１０には導電性を有するフィラー１０ａが含まれている。本実施形態ではフィラー１０ａとしてＮｉ（ニッケル）フィラーを用いているが、導電性を有するフィラーであれば他のフィラーであってもよい。接着剤１０に導電性のフィラー１０ａが含まれていることで、基板側バンプ４１とチップ側バンプ５１との間に接着剤が介在する状態となっても両者の通電が可能となる。基板４及び第１の半導体チップ５ａ及び第２の半導体チップ５ｂは、ボンディング装置１００による接合が行われる以前に図３（Ｂ）に示す状態とされて、ボンディング装置１００の下側に供給される。
【００１３】
ボンディング装置１００は、搬送方向に沿って、複数並べて配置されている。それぞれのボンディング装置１００は、駆動部１０１とこの駆動部１０１によって矢示１０２ａで示す鉛直方向に往復動するシャフト状の昇降部１０２を備えている。
【００１４】
図４を参照すると、昇降部１０２の下端部には、金属製の第１のヘッド１０３が設けられている。そして、第１のヘッド１０３には、図４に示すようにヒータ１０３ａが組み込まれている。
【００１５】
この第１のヘッド１０３には、脱着可能な第２のヘッド１が装着されている。図５（Ａ）から図５（Ｃ）を参照すると、第２のヘッド１は、金属製の本体部１ａを備える。本体部１ａは、底板部１ａ１とその両側に設けられた一対の側板部１ａ２を備える。側板部１ａ２の間には、図４に示すように第１のヘッド１０３が装着される。それぞれの側板部１ａ２の頂部には、腕状の狭持部８が設けられている。狭持部８は、側板部１ａ２の間に第１のヘッド１０３が嵌め込まれたときに、シャフト状の昇降部１０２に沿って延び、昇降部１０２を狭持する。第１のヘッド１０３と第２のヘッド１との接続部分には、熱収縮チューブ９が被せられ、両者が強固に固定されている。なお、第２のヘッド１を脱着可能なものとすることにより、従来稼働させていたボンディング装置１００が備えるボンディングヘッド（第１のヘッド１０３）に装着して使用することができるようになり、設備投資の面で有利である。
【００１６】
第２のヘッド１の底板部１ａ１の底面には、溝部７によって隔てられている第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂが設けられている。溝部７には、ゴム部材は存在していない。ここで、第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂは、チップの配列方向に沿って並んでいる。第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂは、それぞれ、底板部１ａ１の底面に固定されている。本実施形態では、第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂは、分子接着によって金属製の本体部１ａに固定されている。なお、各ゴムパッド６ａ、６ｂと本体部１ａとの固定方法は、これに限定されるものではない。
【００１７】
つぎに、第２のヘッド１の各部の寸法について説明する。ここで、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂの配列方向が第１の方向であり、第２のヘッド１の幅方向はこの第１の方向と一致する。また、第２のヘッド１の奥行方向は、第１の方向と直交する第２の方向に一致する。本実施形態における第２のヘッド１の幅方向寸法Ｗ２は１３ｍｍであり、これは、第１のヘッド１０３の幅方向寸法Ｗ１と一致している（図４参照）。また、第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂの幅方向寸法はいずれもＷ３であり、６ｍｍである。第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂとの間の溝部７の幅方向寸法Ｇは１ｍｍである。第２のヘッド１の奥行方向寸法Ｄ１は１９ｍｍに設定されている。第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂの厚み寸法Ｔは２ｍｍに設定されている。第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂの奥行方向寸法Ｄ２は４ｍｍである。また、第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂはいずれもシリコンゴム製であり、そのゴム硬度は、２０度に調整されている。第１のゴムパッド６ａは、第１の半導体チップ５ａの押圧を行い、第２のゴムパッド６ｂは第２の半導体チップ５ｂの押圧を行う。このような第２のヘッド１が第１のヘッド１０３に装着されることでボンディングヘッド１０５が形成されている。
【００１８】
再び、図１を参照すると、複数のボンディング装置１００は、それぞれ下方に位置する台座装置１５０と対向配置されている。台座装置１５０は、駆動部１５１とこの駆動部１５１によって矢示１５２ａで示す鉛直方向に往復動するシャフト状の昇降部１５２を備えている。昇降部１５２の上端部には、台座部１５３が設けられている。台座部１５３は、対向するボンディングヘッド１０５が降下するときに上昇する。また、台座部１５３は、対向するボンディングヘッド１０５が上昇するときに下降する。
【００１９】
対向配置されているボンディング装置１００と台座装置１５０との間には、基板４が並べられた台紙３が搬送される。基板４には、接着剤１０を介在させた状態の第１の半導体チップ５ａ又は第２の半導体チップ５ｂが載置されている。そして、台紙３とボンディングヘッド１０５との間には、帯状の剥離部材としてのＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）フィルム２ａが台紙３と同一方向に搬送されている。ＰＴＦＥフィルム２ａは、第１の半導体チップ５ａや第２の半導体チップ５ｂを基板４に接着するための接着剤１０（図３参照）がボンディングヘッド１０５に付着しないよう、汚れていない箇所が使用されるように、順次、搬送されている。
【００２０】
ボンディング装置１００は、台座装置１５０と同期して稼働することで、ボンディングヘッド１０５と台座部１５３とによって基板４と第１の半導体チップ５ａ又は第２の半導体チップ５ｂを挟み、第１の半導体チップ５ａ又は第２の半導体チップ５ｂを基板４に押圧することができる。これにより、基板４に第１の半導体チップ５ａ又は第２の半導体チップ５ｂが接合される。
【００２１】
このようなボンディング装置１００は、一台につき、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂを押圧する。このため、半導体チップの配置の間隔を短縮することができる。ここで、仮に、第２のヘッド１を取り外し、第１のヘッド１０３によって半導体チップを押圧する状態を想定する。この場合、第１のヘッド１０３が傾いていることがあり、第１のヘッド１０３で２つの半導体チップを同時に押圧しようとすると、２つの半導体チップを適切に押圧できないことが想定される。このような事態を回避しようとすると、一つの第１のヘッド１０３は一つの半導体チップを押圧することが望ましい。このように一つの第１のヘッド１０３が一つの半導体チップを押圧する場合、隣り合う第１のヘッド１０３の間隔を仮に３ｍｍに設定すると、第１のヘッド１０３の幅方向寸法Ｗ１が１３ｍｍであることから、半導体チップの配置の間隔は１６ｍｍとなる。
【００２２】
このような半導体チップの配置の間隔を狭めるために、ボンディングヘッドヘッドの寸法を小型化し、ボンディングヘッドを並べる間隔、ひいては半導体チップを並べる間隔を狭くすることが考えられる。しかしながら、ボンディングヘッドを小型化すると、その剛性を確保することが難しくなる。このため、むやみにボンディングヘッドを小型化することはできない。
【００２３】
本実施形態のボンディング装置１００であれば、ボンディングヘッド１０５の間隔を例えば３ｍｍに設定しても隣り合った半導体チップの間隔を８ｍｍずつの等間隔に設定することができるようになる。この結果、ＲＦＩＤタグの量産を図ることができる。間隔８ｍｍは、第１のヘッド１０３のみを用いた場合の半分の間隔である。
【００２４】
また、本実施形態では、第１のゴムパッド６ａで第１の半導体チップ５ａを押圧し、第２のゴムパッド６ｂで第２の半導体チップ５ｂを押圧する。このため、仮にボンディングヘッド１０５が傾いており、第２のヘッド１の底板部１ａ１の底面と基板４とが平行となっていない場合であっても、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂを適切に押圧することができる。これは、第１のゴムパッド６ａや第２のゴムパッド６ｂのシリコンゴムがその柔軟性により、第１の半導体チップ５ａや第２の半導体チップ５ｂの相対的な傾きを吸収するためである。
【００２５】
また、本実施形態では、第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂは、本体部１ａに固定されているが、溝部７によって隔てられている。このため、第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂは、小型であり、第２のヘッド１の本体部１ａからの剥離が抑制される。すなわち、金属とシリコンゴムとの間には、熱膨張率の相違があり、シリコンゴム製の部材が金属製の部材に固定された場合、シリコンゴム製の部材の大きさによっては、その膨張率の違いにより、シリコンゴム製の部材が剥がれることがある。ここで、シリコンゴム製の部材が大きくなればなるほど、熱膨張量が大きくなり、金属製の部材から剥がれ易くなる。例えば、本体部１ａの底面の全体に分割されることなく一つの塊であるゴムパッドを備えているとすると、このゴムパッドは、剥がれ易い。本実施形態では、第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂとに分割し、それぞれのゴムパッドを小型化しているため、本体部１ａからの剥離が抑制され、耐久性が高められている。
【００２６】
また、第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂは、それぞれ、本体部１ａに固定されているので、この点においても第２のヘッド１の耐久性が確保されている。
【００２７】
このようなボンディングヘッド１０５は、基板４との間に接着剤１０を介在させ、基板４上に並列された第１の半導体チップ５ａ及び第２の半導体チップ５ｂを押圧する。これにより、第１の半導体チップ５ａ及び第２の半導体チップ５ｂをそれぞれ基板４に接合することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では、剥離部材としてのＰＴＦＥフィルム２ａを用いている。このＰＴＦＥフィルム２ａは柔軟性を有するため、第２のヘッド１と第１の半導体チップ５ａ又は第２の半導体チップ５ｂとの間に介在されても第２のヘッド１の第１の半導体チップ５ａ又は第２の半導体チップ５ｂの押圧状態へ与える影響は少ないといえる。
【００２９】
（第２実施形態）
つぎに、図６から図９を参照して、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、ボンディング作業の際に、剥離部材としてＰＴＦＥフィルム２ａが用いられていた。剥離部材は、接着剤１０が各部に付着しないように用いられるものであるが、ＰＴＦＥフィルム２ａとは異なり、柔軟性に乏しい剥離紙が用いられる場合がある。剥離紙を用いた場合、ゴムパッドの柔軟性に起因するボンディングヘッドの傾きを吸収する効果が低減することが想定される。このため、剥離紙を用いる場合には、できるだけ、第２のヘッドの平行度を確保しておくことが望ましい。
【００３０】
そこで、図６（Ｂ）を参照すると、第２実施形態の第２のヘッド２１は、本体部２１ａの底板部２１ａ１の側壁部２１ａ２で囲まれた部分にゲル状の部材２２が設けられている。第２のヘッド２１の底板部２１ａ１は、このゲル状の部材２２を介して第１のヘッド１０３と接する。このため、第２のヘッド２１を第１のヘッド１０３に装着するときに、その平行調整が容易となる。このゲル状の部材２２が第１のヘッド１０３と第２のヘッド２１との間に介在していることで、第２のヘッド２１は、第１のヘッド１０３に対して相対的に動くことができる。このため、第２のヘッド２１が第１の半導体チップ５ａや第２の半導体チップ５ｂを押圧するときに、第２のヘッド２１の平行状態が調整され、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂを適切に押圧することができる。このように、ゲル状の部材２２を装備することで、剥離紙を用いる場合であっても、適切に第１の半導体チップ５ａ、第２の半導体チップ５ｂの基板４への接合を行うことができる。
【００３１】
ところで、ボンディング装置１００が第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂを押圧する場合、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂはそれぞれ基板４上に搭載された状態で供給される。しかしながら、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂの基板４上への供給工程において、何らかの不備があると、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂのいずれかが基板４から脱落している場合がある。このように一方の半導体チップが脱落した状態で、しかも、剥離紙を用いた押圧を行うと、半導体チップにかかる荷重が規定範囲を超えることがある。
【００３２】
本実施形態では、一つの半導体チップにかかる荷重は、３５±５ｇｆに設定されている。ボンディング装置１００を用いて第１の半導体チップ５ａや第２の半導体チップ５ｂを押圧する場合、それぞれの半導体チップにかかる荷重は、この規定範囲に収まるようにする必要がある。
【００３３】
ここで、各半導体チップにかかる荷重を測定する実験について説明する。図７は、実験装置の概略構成を示す説明図である。図７では、第１実施形態の第２のヘッド１を用いた場合の荷重の測定を行う様子を示している。実験台２３には、第１ロードセル２４１と第２ロードセル２４２が埋め込まれている。第１ロードセル２４１と第２ロードセル２４２は、それぞれ荷重検知部２４ａを備えている。そして、それぞれの荷重検知部２４ａに接触するように押圧ピン２５が配置されている。第１ロードセル２４１側の押圧ピン２５上には、第１の半導体チップ５ａが載置される。第２ロードセル２４２側の押圧ピン２５上には、第２の半導体チップ５ｂが載置されている。そして、第２のヘッド１との間に剥離紙２ｂが配置されている。
【００３４】
図８（Ａ）は、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂのいずれもが適切に基板４上に配置されていることを再現したときの結果である。すなわち、第１ロードセル２４１側に第１の半導体チップ５ａを搭載し、第２ロードセル２４２側に第２の半導体チップ５ｂを搭載した状態で行った実験結果である。この場合、第１ロードセル２４１と第２ロードセル２４２の測定値がいずれも規定範囲内に収まっている。
【００３５】
一方、図８（Ｂ）は、第１の半導体チップ５ａが脱落した状態を再現したときの結果である。すなわち、第１ロードセル２４１側に第１の半導体チップ５ａを搭載せず、第２ロードセル２４２側にのみ第２の半導体チップ５ｂを搭載した状態で行った実験結果である。この場合、第１ロードセル２４１と第２ロードセル２４２の測定値がいずれも規定範囲を超えている。これでは、第２の半導体チップ５ｂに過剰な荷重がかかることになる。
【００３６】
このように、過剰な荷重がかかった半導体チップは不具合を起こす可能性がある。すなわち、半導体チップを基板４上に載置する工程における不具合に因って、適切に基板４上に載置されていた半導体チップも使用できなくなり、歩留まりが悪化する可能性がある。
【００３７】
このような現象は、第１実施形態の第２のヘッド１が、第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６を備えているものの、その押圧面の面積が本体部１ａの底板部１ａ１の底面の面積に比較して小さいことに起因していると考えられる。なお、第１の実施形態の第２のヘッド１は、剥離部材としてＰＴＦＥフィルム２ａを用いている場合には、ＰＴＦＥフィルム２ａの柔軟性によって一方の半導体チップへの過剰な荷重は回避される。このため、第１実施形態の第２のヘッド１の使用は、剥離部材としてＰＴＦＥフィルム２ａを用いる場合とするのが望ましい。
【００３８】
つぎに、第２実施形態の第２のヘッド２１について、詳細に説明する。第２のヘッド２１は、第１のゴムパッド２６ａ、第２のゴムパッド２６ｂ、第３のゴムパッド２６ｃ、第４のゴムパッド２６ｄ、第５のゴムパッド２６ｅ及び第６のゴムパッド２６ｆを備える。各ゴムパッドは、溝部２７によって隔てられている。すなわち、ゴムパッドは、第１の方向となる幅方向に沿って２つに分割されていると共に、第２の方向となる奥行方向に沿って３つに分割されている。
【００３９】
第２のヘッド２１の幅方向寸法Ｗ２は１３ｍｍであり、これは、第１実施形態の第２のヘッド１と同一である。第１のゴムパッド２６ａから第６のゴムパッド２６ｆの幅方向寸法はいずれもＷ３であり、６ｍｍである。各ゴムパッドを隔てる溝部２７の幅方向寸法Ｇは１ｍｍである。第２のヘッド２１の奥行方向寸法Ｄ１は１９ｍｍに設定されている。第１のゴムパッド２６ａから第６のゴムパッド２６ｆの厚み寸法Ｔは２ｍｍに設定されている。第１のゴムパッド２６ａから第６のゴムパッド２６ｆの奥行方向寸法Ｄ２は４ｍｍである。また、第１のゴムパッド２６ａから第６のゴムパッド２６ｆはいずれもシリコンゴム製であり、そのゴム硬度は、２０度に調整されている。これらも第１実施形態における第２のヘッド１と同一である。第１のゴムパッド２６ａから第６のゴムパッド２６ｆのうち、奥行方向で真ん中となる第２のゴムパッド２６ｂが第１の半導体チップ５ａの押圧を行い、第５のゴムパッド２６ｅが第２の半導体チップ５ｂの押圧を行う。すなわち、第２のゴムパッド２６ｂと第５のゴムパッド２６ｅを押圧部としている。このような第２のヘッド１が第１のヘッド１０３に装着されることでボンディングヘッド１０５が形成されている。
【００４０】
このような第２のヘッド２１における第１のゴムパッド２６ａ〜第６のゴムパッド２６ｆの押圧面の総面積は、第１実施形態の第２のヘッド１における第１のゴムパッド６ａと第２のゴムパッド６ｂとを合わせた押圧面の面積よりも大きい。但し、総面積が増しても、一つ一つのゴムパッドの寸法は、第１実施形態の場合と同一である。このため、第２実施形態の第２のヘッド２１においてもゴムパッドの剥がれは抑制される。
【００４１】
ここで、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照しつつ、第２実施形態の第２のヘッド２１を用いた場合の荷重を測定する実験の結果について説明する。実験は、図７に示した実験装置を用いる。また、実験は、第１実施形態の第２のヘッド１に対する実験と同様に実施した。
【００４２】
図９（Ａ）は、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂのいずれもが適切に基板４上に配置されていることを再現したときの結果である。すなわち、第１ロードセル２４１側に第１の半導体チップ５ａを搭載し、第２ロードセル２４２側に第２の半導体チップ５ｂを搭載した状態で行った実験結果である。この場合、第１ロードセル２４１と第２ロードセル２４２の測定値がいずれも規定範囲内に収まっている。
【００４３】
また、図９（Ｂ）は、第１の半導体チップ５ａが脱落した状態を再現したときの結果である。すなわち、第１ロードセル２４１側に第１の半導体チップ５ａを搭載せず、第２ロードセル２４２側にのみ第２の半導体チップ５ｂを搭載した状態で行った実験結果である。第２実施形態の第２のヘッド２１を用いた場合、第１ロードセル２４１と第２ロードセル２４２の測定値がいずれも規定範囲内に収まっている。
【００４４】
このように、第２実施形態の第２のヘッド２１を用いると、仮に、第１の半導体チップ５ａと第２の半導体チップ５ｂのいずれか一方が脱落した状態であっても、押圧された半導体チップに過剰な荷重を与えることがない。
【００４５】
これは、第２実施形態の第２のヘッド２１が第１実施形態の第２のヘッド１が備えるゴムパッドよりも広い面積を有していためであると考えられる。
【００４６】
このように、ゴムパッドの広い総面積を確保する場合であっても、ゴムパッドを分割して設けることで、各ゴムパッドの剥がれを抑制し、耐久性を高めることができる。
【００４７】
なお、第２実施形態の第２のヘッド２１は、第１のゴムパッド２６ａ〜第６のゴムパッド２６ｆのそれぞれの面積は同一であったが、図１０に示す第２のヘッド３１のように、面積を変えてもよい。
【００４８】
第２のヘッド３１は、第２のヘッド２１と同様に、第１のゴムパッド３６ａ、第２のゴムパッド３６ｂ、第３のゴムパッド３６ｃ、第４のゴムパッド３６ｄ、第５のゴムパッド３６ｅ及び第６のゴムパッド３６ｆを備える。各ゴムパッドは、溝部３７によって分割されている。
【００４９】
第２のヘッド３１の幅方向寸法Ｗ２は１３ｍｍであり、これは、第１実施形態の第２のヘッド１や第２実施形態の第２のヘッド２１と同一である。第１のゴムパッド３６ａから第６のゴムパッド３６ｆの幅方向寸法はいずれもＷ３であり、６ｍｍである。各ゴムパッドを隔てる溝部２７の幅方向寸法Ｇは１ｍｍである。第２のヘッド３１の奥行方向寸法Ｄ１は１９ｍｍに設定されている。第１のゴムパッド３６ａから第６のゴムパッド３６ｆの厚み寸法Ｔは２ｍｍに設定されている。また、第１のゴムパッド３６ａから第６のゴムパッド３６ｆはいずれもシリコンゴム製であり、そのゴム硬度は、２０度に調整されている。これらも第１実施形態における第２のヘッド１や第２実施形態の第２のヘッド２１と同一である。また、第１のゴムパッド３６ａ、第３のゴムパッド３６ｃ、第４のゴムパッド３６ｄ及び第６のゴムパッド３６ｆの奥行方向寸法はＤ２（＝４ｍｍ）である。これに対し、奥行方向で真ん中となる第２のゴムパッド３６ｂと第５のゴムパッド３６ｅの奥行方向寸法はＤ３（＝７ｍｍ）である。すなわち、第１の半導体チップ５ａの押圧を行う押圧部となる第２のゴムパッド３６ｂと、第２の半導体チップ５ｂの押圧を行う押圧部となる第５のゴムパッド３６ｅは、他のゴムパッドよりも面積が大きくされている。このように、各ゴムパッドの押圧面の面積は同一でなくてもよく、剥がれを抑制することができる範囲内でその面積を適宜設定することができる。
【００５０】
また、ゴムパッドの分割数も、２つや６つに限定されるものではなく、他の分割数としてもよい。また、一度に一つのボンディングヘッドで押圧する半導体チップの数も、２個に限定されるものではなく、より多くの半導体チップを同時に押圧するようにしてもよい。
【００５１】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１、２１、３１  第２のヘッド
２ａ  ＰＴＦＥフィルム
２ｂ  剥離紙
４  基板
５ａ  第１の半導体チップ
５ｂ  第２の半導体チップ
６ａ、２６ａ、３６ａ  第１のゴムパッド
６ｂ、２６ｂ、３６ｂ  第２のゴムパッド
２６ｃ、３６ｃ  第３のゴムパッド
２６ｄ、３６ｄ  第４のゴムパッド
２６ｅ、３６ｅ  第５のゴムパッド
２６ｆ、２６ｆ  第６のゴムパッド
７、２７、３７  溝部
１０  接着剤
１０ａ  フィラー
１００  ボンディング装置
１０３  第１のヘッド
１０３ａ  ヒータ
【図１】
2020202277.tif 000003
【図２】
2020202277.tif 000004
【図３】
2020202277.tif 000005
【図４】
2020202277.tif 000006
【図５】
2020202277.tif 000007
【図６】
2020202277.tif 000008
【図７】
2020202277.tif 000009
【図８】
2020202277.tif 000010
【図９】
2020202277.tif 000011
【図１０】
2020202277.tif 000012