(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ本体に複数本のインナリードが敷設されたＴＡＢテープに半導体ペレットがインナリードボンディングされるインナリード・ボンディング方法において、
前記各インナリードの基端部の位置と先端部の位置との差を求めて、この差に基づいて前記各インナリードについてのリード曲がり検査を実施する検査工程が、前記インナリードボンディングの工程と同時進行的に実施され、リード曲がりが検知されたインナリード群は前記インナリードボンディングの工程を通過されることを特徴とするインナリード・ボンディング方法。
【請求項２】
前記検査工程は、前記インナリード群の領域を複数に分割し倍率を拡大して撮像した画像に基づいて実施されることを特徴とする請求項１に記載のインナリード・ボンディング方法。
【請求項３】
前記検査工程は、前記基端部側の基準線および前記先端部側の基準線において前記各インナリードにおける前記基端部側の中心点と前記先端部側の中心点とを求めることにより、各インナリードの基端部の位置と先端部の位置との差を求めて、この差に基づいて実施されることを特徴とする請求項１または２に記載のインナリード・ボンディング方法。
【請求項４】
テープ本体に複数本のインナリードが敷設されたＴＡＢテープに半導体ペレットをインナリードボンディングするインナリード・ボンディング装置において、
前記インナリードボンディングを実施するインナリードボンディングステージの上流側に、前記各インナリードの基端部の位置と先端部の位置との差を求めて、この差に基づいて前記各インナリードについてのリード曲がり検査を実施するリード検査装置が配設されていることを特徴とするインナリード・ボンディング装置。
【請求項５】
前記リード検査装置は、前記インナリード群の領域を複数に分割し倍率を拡大して撮像する撮像装置を備えていることを特徴とする請求項４に記載のインナリード・ボンディング装置。
【請求項６】
前記撮像装置は、前記ＴＡＢテープに対して移動するように設備されていることを特徴とする請求項５に記載のインナリード・ボンディング装置。
【請求項７】
前記撮像装置の撮像範囲は、前記インナリード群の最大規格サイズよりも大きく設定されていることを特徴とする請求項５または６に記載のインナリード・ボンディング装置。
【請求項８】
前記リード曲がり検査装置は、前記基端部側の基準線および前記先端部側の基準線において前記各インナリードにおける前記基端部側の中心点と前記先端部側の中心点とを求めることにより、各インナリードの基端部と先端部との位置の差を求めて、この差に基づいて実施するように構成されていることを特徴とする請求項４、５、６または７に記載のインナリード・ボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナリード・ボンディング技術、特に、テープ本体に複数本のインナリードが敷設されたＴＡＢテープに半導体ペレット（以下、ペレットという。）をインナリードボンディングするインナリード・ボンディング技術に係り、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）の製造方法に利用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣのパッケージとして、テープ・オートメイテッド・ボンディング（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ。以下、ＴＡＢという。）技術を利用したテープ・キャリア・パッケージ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ。以下、ＴＣＰという。）がある。このＴＣＰを備えたＩＣ（以下、ＴＣＰ・ＩＣという。）の製造方法において、ペレットはＴＡＢ技術のテープ（ＴＡＢテープ）にインナリード・ボンディング装置を使用したインナリード・ボンディング方法によって機械的かつ電気的に接続される。
【０００３】
このようなインナリード・ボンディング装置として、インナリードボンディングステージ（以下、ボンディングステージという。）においてインナリードの位置を測定して位置ずれ量を検出し、この位置ずれ量に対応した補正値によってペレットをアライメントしてインナリードボンディング（以下、ボンディングという。）するように構成されているものがある。
【０００４】
なお、ＴＣＰを述べてある例としては、株式会社日経ＢＰ社１９９３年５月３１日発行「実践講座ＶＬＳＩパッケージング技術（下）」Ｐ７２〜Ｐ１０３、がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインナリード・ボンディング装置においては、インナリードの狭ピッチ化が進んでインナリード曲がりが高率で発生した場合にインナリードの位置ずれ量の検出や位置ずれ補正およびペレットのアライメントに長時間が消費されるため、サイクルタイムが長くなってしまい、スループットが低下するという問題点があることが本発明者によって明らかにされた。
【０００６】
本発明の目的は、サイクルタイムを短縮することができるインナリード・ボンディング技術を提供することにある。
【０００７】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通りである。
【０００９】
すなわち、テープ本体に複数本のインナリードが敷設されたＴＡＢテープに半導体ペレットをインナリードボンディングするインナリード・ボンディング装置において、
前記インナリードボンディングを実施するインナリードボンディングステージの上流側に、前記各インナリードの基端部の位置と先端部の位置との差を求めて、この差に基づいて前記各インナリードについてのリード曲がり検査を実施するリード検査装置が配設されていることを特徴とする。
【００１０】
前記したインナリード・ボンディング装置によれば、各インナリードについてのリード曲がり検査を実施する検査工程をインナリードボンディング工程と同時進行的に実施することができるため、サイクルタイムを短縮することができる。また、リード曲がりが検知されたインナリード群についてはインナリードボンディングの工程を通過させることにより、スループットを高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態であるインナリード・ボンディング装置を示す一部省略斜視図である。図２はそのリード検査装置を示す側面断面図である。図３はその作用を説明するための各画面図である。図４はＴＡＢテープを示す斜視図である。図５はインナリードボンディング後を示す斜視図である。
【００１２】
本実施形態において、本発明に係るインナリード・ボンディング装置は、ＴＣＰ・ＩＣを製造する際に使用されるインナリード・ボンディング装置として構成されており、ＴＡＢテープのインナリード群にペレットをボンディングして、ＴＡＢテープにペレットを機械的かつ電気的に接続するようになっている。
【００１３】
図４に示されているように、ＴＡＢテープ１はポリイミド樹脂等の絶縁性を有する材料が用いられて製造されたテープ本体２を備えており、テープ本体２には送り孔３が多数個、両端辺に沿うように所定の間隔で配列されている。テープ本体２の中心線上にはデバイスホール４が多数個、所定の間隔で配列されて開設されている。各デバイスホール４はペレットの大きさよりも若干大きい長方形に形成されており、長手方向がテープ本体２に直交するように配置されている。各デバイスホール４の両脇には一対のアウタリードホール５、５が対称形に開設されており、各アウタリードホール５はデバイスホール４の長辺よりも充分に長い長孔に形成されて平行に配置されている。
【００１４】
テープ本体２の下面には複数本のインナリード６が各デバイスホール４毎に敷設されており、各インナリード６にはアウタリード７がそれぞれ一体的に連結されている。インナリード６群はデバイスホール４の両方の長辺に直交するように配列されて、先端部がデバイスホール４の内部に突き出した状態になっている。アウタリード７群はインナリード６と反対側の先端部がアウタリードホール５を横断するように敷設されて、かつ、アウタリードホール５の長手方向に配列されている。但し、図４および図５においては、ＴＡＢテープ１は一単位のみが図示されている。
【００１５】
図１に示されているように、インナリード・ボンディング装置２０はＴＡＢテープ１と実質的に等しい幅をもって互いに平行かつ水平に敷設された一対のガイドレール２１、２１を備えており、ＴＡＢテープ１は両ガイドレール２１、２１によって両方の長辺を摺動自在に保持されて水平に案内されるようになっている。両ガイドレール２１、２１の上流側および下流側には複数個の送りローラ２２が配設されており、送りローラ２２はＴＡＢテープ１を歩進送りするように構成されている。
【００１６】
後側のガイドレール２１の後側にはツール用昇降駆動装置２３が設備されており、ツール用昇降駆動装置２３にはボンディングアーム２４が、間欠停止したＴＡＢテープ１のデバイスホール４の真上に張り出すように取り付けられている。ボンディングアーム２４の先端部にはボンディングツール２５が垂直方向下向きに取り付けられており、ボンディングアーム２４はツール用昇降駆動装置２３による昇降によってボンディングツール２５を昇降させるようになっている。ボンディングツール２５は下降によって各インナリード６の先端部をペレットの各バンプ電極に同時に熱圧着させるように構成されている。
【００１７】
両ガイドレール２１、２１の間にはペレット１０を保持するボンディングステージ２６が、ＴＡＢテープ１のデバイスホール４の真下位置に配されて垂直方向上向きに設備されており、ボンディングステージ２６は昇降作動することにより、ペレット１０をデバイスホール４に対して進退させるように構成されている。ボンディングステージ２６にはペレット１０を機械的にアライメントするアライメント装置２７が設備されている。
【００１８】
ボンディングステージ２６の前側にはペレット供給ステージ２８が設備されており、ペレット供給ステージ２８とボンディングステージ２６との間にはペレット供給ステージ２８のペレット１０をピックアップしてボンディングステージ２６に移送するためのピックアップアーム２９が配設されている。
【００１９】
図１に示されているように、ペレット１０はウエハリング１３に保持された状態でペレット供給ステージ２８に供給される。すなわち、ペレット１０はＩＣの製造方法における所謂前工程において半導体ウエハ１２の状態で半導体素子を含む集積回路を作り込まれる。その後、半導体ウエハ１２はウエハリング１３に保持されて長方形の平板形状にダイシングされる。この状態の半導体ウエハ１２がペレット供給ステージ２８に供給される。ちなみに、図５に示されているように、ペレット１０の一主面（以下、上面とする。）にはバンプ電極１１が複数個、一対の長辺側の周辺部に配列されて上向きに突設されている。
【００２０】
図１に示されているように、インナリード・ボンディング装置２０におけるボンディングステージ２６の上流には、ＴＡＢテープ１のインナリード６についてのリード曲がり検査を実施するリード検査装置３０が配設されている。図２に示されているように、リード検査装置３０は工業用テレビカメラやエリアイメージセンサ（ＣＣＤ）等から構成された撮像装置３１を備えている。撮像装置３１の画像信号処理部３２の出力端子には判定部３３が接続されており、判定部３３にはリード曲がりに関する判定基準値を設定するための設定部３４が接続されている。撮像装置３１の画像信号処理部３２、判定部３３および設定部３４は後述する作用を実行するように構成されている。
【００２１】
図１および図２に示されているように、撮像装置３１はガイドレール２１の真上に設備された一軸ロボット（以下、ロボットという。）３５によってガイドレール２１の長さ方向と直角方向に移動し得るように構成されている。すなわち、ロボット３５のリニアモータ３６はガイドレール２１の長さ方向と直角方向（以下、Ｘ軸方向とする。）に敷設されており、リニアモータ３６にＸ軸方向に移動するように支持されたスライダ３７には撮像装置３１が垂直方向下向きに据え付けられている。撮像装置３１はロボット３５によってＸ軸方向に移動されることにより、ＴＡＢテープ１におけるデバイスホール４の領域を複数に分割し倍率を拡大して撮像し得るようになっている。また、撮像装置３１の撮像エリアはロボット３５によってＸ軸方向に移動されることにより、インナリード６群の最大規格サイズすなわち最大デバイスホール４のＸ軸方向の長さよりも大きくなるように設定されている。なお、３８はスライダ３７の有効ストロークを規定するための一対のリミットセンサである。
【００２２】
次に、前記構成に係るインナリード・ボンディング装置の作用を説明することにより、本発明の一実施形態であるインナリード・ボンディング方法をリード検査工程を主体にして説明する。
【００２３】
送りローラ２２によるＴＡＢテープ１の間欠送りによりデバイスホール４が真下で間欠停止すると、リード検査装置３０の撮像装置３１はデバイスホール４を撮像しインナリード６群の画像を取り込み、取り込んだ画像信号を画像信号処理部３２に送信する。
【００２４】
この際、撮像装置３１はロボット３５によってＸ軸方向に移動されることにより、デバイスホール４を図３（ａ）に示されているように第一回撮像エリア４１と第二回撮像エリア４２とに分割してそれぞれの画像を取り込む。このようにデバイスホール４を二つの撮像エリア４１、４２に分割して撮影することにより、撮像装置３１はデバイスホール４をワンショットで撮影する場合の倍率に比べて四倍の倍率をもってインナリード６の画像を取り込むことができる。
【００２５】
画像信号処理部３２においては、例えば、図３（ｂ）に図示されているような画像信号４３に基づいて、次のような測定方法が実施される。
【００２６】
まず、画像信号４３のうちインナリード６の基端部についての水平走査線信号（以下、基端側基準線という。）４４と、インナリード６の先端部についての水平走査線信号（以下、先端側基準線という。）４５とが抽出される。
【００２７】
続いて、基端側基準線４４および先端側基準線４５について明るさレベル信号の形成処理が実行され、各インナリード６ａ、６ｂ、６ｃ・・・における基端側中心点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ・・・と、先端側中心点４５ａ、４５ｂ、４５ｃ・・・とがそれぞれ求められる。
【００２８】
次に、各インナリード６における基端側中心点４４ａ、４４ｂ、４４ｃ・・・と先端側中心点４５ａ、４５ｂ、４５ｃ・・・とのずれ値Ｓがそれぞれ演算される。例えば、図３（ｂ）に示されている左端のインナリード６ａのようにリード曲がりが発生していない場合には、基端側中心点４４ａと先端側中心点４５ａとのずれ値Ｓは、Ｓ＝０、になる。しかし、図３（ｂ）に示されている左端から三番目のインナリード６ｃのようにリード曲がりが発生している場合には、基端側中心点４４ｃと先端側中心点４５ｃとのずれ値Ｓは、Ｓ＞０、になる。
【００２９】
以上のようにして画像信号処理部３２において求められた各インナリード６ａ、６ｂ、６ｃ・・・のずれ値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ・・・は判定部３３に順次送信される。判定部３３においては、送信されて来たずれ値Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ・・・と、設定部３４から送信されて来る設定値Ｓｏとの差（Ｓａ−Ｓ0 、Ｓｂ−Ｓ0 ・・・）の値Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ・・・を逐時求め、その差値Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ・・・の大きさが許容値Ｌ0 の範囲に入っているか否かを逐時照合することにより、各インナリード６ａ、６ｂ、６ｃ・・・が適正か否かをそれぞれ判定する。
【００３０】
例えば、図３（ｂ）に示されている左端から三番目のインナリード６ｃのずれ値Ｓｃの設定値Ｓ0 との差値（Ｓｃ−Ｓ0 ）であるＬｃは、０＜Ｌｃ≦Ｌ0 、を満足しているか否かが演算される。差値Ｌｃがこの式を満足している時すなわち「Ｓｃ−Ｓ0 」の差値Ｌｃが許容値の範囲以内である時には、判定部３３は「良」と判定する。差値Ｌｃがこの式を満足していない時すなわちＳｃ−Ｓ0 の差値Ｌｃが許容値の範囲外である時には、判定部３３は「不良」と判定する。
【００３１】
判定部３３は「不良」と判定した場合には、送りローラ２２やツール用昇降駆動装置２３およびピックアップアーム２９等のコントローラ（図示せず）に当該デバイスホール４についてはボンディングを実施しない旨の指令を送信する。
【００３２】
以上のようにしてリード検査装置３０によるリード曲がり検査方法を実施されたデバイスホール４は、送りローラ２２によるＴＡＢテープ１の間欠送りによってボンディングステージ２６に送られて間欠停止する。
【００３３】
ボンディングステージ２６に間欠停止したデバイスホール４がリード検査装置３０によって不良品であると判定されたものである場合には、ボンディングは実施されずに空送りされてボンディングステージ２６をそのまま通過される。すなわち、リード曲がり有りと判定されたデバイスホール４についてはボンディングを実施しないことにより、良品であるペレット１０が救済されることになるため、スループットが向上されることになる。
【００３４】
ボンディングステージ２６に間欠停止したデバイスホール４がリード検査装置３０によって良品であると判定されたものである場合には、ボンディングステージ２６においてインナリード６群にペレット１０がボンディングされる。すなわち、ボンディングステージ２６が上昇されるとともに、ボンディングツール２５が下降されることにより、各インナリード６が各バンプ電極１１に一括してボンディングされる。インナリード６とペレット１０のバンプ電極１１とはボンディングによって熱圧着されるため、インナリード６群とペレット１０とは機械的かつ電気的に接続された状態になる。
【００３５】
ボンディングが終了すると、ボンディングツール２５が上昇されボンディングステージ２６が下降される。その後、ＴＡＢテープ１が送りローラ２２によって歩進送りされる。以降、前述した作動が繰り返されることにより、ＴＡＢテープ１の各デバイスホール４についてリード検査工程およびボンディング工程が同時進行的に順次実施されて行く。
【００３６】
なお、インナリード・ボンディング方法によってペレット１０が機械的かつ電気的に接続されたＴＡＢテープ１には、樹脂封止工程において樹脂封止体（図示せず）がペレット１０およびインナリード６群を樹脂封止するようにポッティング方法によって成形される。この樹脂封止体の成形によってＴＣＰ・ＩＣ（図示せず）が製造されたことになる。そして、樹脂封止体を成形されたＴＣＰ・ＩＣはＴＡＢテープ１のまま、あるいは、各アウタリード７の先端部においてＴＡＢテープ１から切り離された状態で、適宜に出荷されることになる。
【００３７】
前記実施形態によれば、次の効果が得られる。
【００３８】
1)  インナリードボンディングを実施するインナリードボンディングステージの上流側に各インナリードについてのリード曲がり検査を実施するリード検査装置を配設することにより、各インナリードについてのリード曲がり検査を実施する検査工程をインナリードボンディング工程と同時進行的に実施することができるため、サイクルタイムを短縮することができる。
【００３９】
2)  リード曲がりが検知されたインナリード群についてはインナリードボンディングの工程を通過させることにより、良品であるペレットを救済することができるため、スループットを高めることができる。
【００４０】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４１】
例えば、撮像装置は工業用テレビカメラやエリアイメージセンサによって構成するに限らず、リニアイメージセンサ等によって構成してもよい。リニアイメージセンサが使用される場合には、リニアイメージセンサの画素数およびリニアイメージセンサの送り速度を適宜に設定することにより、撮像装置の倍率を容易に高めることができる。
【００４２】
撮像装置の倍率を高めるための撮像エリアの分割数は二分割に限らず、三分割以上に分割してもよい。撮像装置の撮像エリアの分割数を増加することにより、撮像装置の倍率を高めることができる。
【００４３】
予め、撮像装置の撮像範囲を最大規格のデバイスホールよりも大きく設定しておくことにより、ワークであるＴＡＢテープの仕様の変更や新規製品の開発に容易に対処することができる。
【００４４】
インナリード群およびアウタリード群の配置は、デバイスホールの両長辺側に配列するに限らず、ＴＣＰ・ＩＣの仕様に対応して四辺に放射状等に配列することができる。
【００４５】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるＴＣＰ・ＩＣの製造方法におけるインナリード・ボンディング技術に適用した場合について説明したが、それに限定されるものではなく、ＴＣＰを備えているトランジスタアレーやその他の電子部品等の製造方法におけるインナリード・ボンディング技術全般に適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００４７】
インナリードボンディングを実施するインナリードボンディングステージの上流側に各インナリードについてのリード曲がり検査を実施するリード検査装置を配設することにより、各インナリードについてのリード曲がり検査を実施する検査工程をインナリードボンディング工程と同時進行的に実施することができるため、サイクルタイムを短縮することができる。
【００４８】
リード曲がりが検知されたインナリード群についてはインナリードボンディングの工程を通過させることにより、良品であるペレットを救済することができるため、スループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるインナリード・ボンディング装置を示す一部省略斜視図である。
【図２】そのリード検査装置を示す側面断面図である。
【図３】その作用を説明するための各画面図である。
【図４】ＴＡＢテープを示す斜視図である。
【図５】インナリードボンディング後を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ＴＡＢテープ、２…テープ本体、３…送り孔、４…デバイスホール、５…アウタリードホール、６…インナリード、７…アウタリード、１０…ペレット（半導体ペレット）、１１…バンプ電極、１２…半導体ウエハ、１３…ウエハリング、２０…インナリード・ボンディング装置、２１…ガイドレール、２２…送りローラ、２３…ツール用昇降駆動装置、２４…ボンディングアーム、２５…ボンディングツール、２６…ボンディングステージ、２７…アライメント装置、２８…ペレット供給ステージ、２９…ピックアップアーム、３０…リード検査装置、３１…撮像装置、３２…画像信号処理部、３３…判定部、３４…設定部、３５…一軸ロボット、３６…リニアモータ、３７…スライダ、３８…リミットセンサ、４１…第一回撮像エリア、４２…第二回撮像エリア、４３…画像信号、４４…水平走査線信号（基端側基準線）、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ・・・…基端側中心点、４５…水平走査線信号（先端側基準線）、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ・・・…先端側中心点。
【図１】
0003669879.tif 000002
【図２】
0003669879.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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