(57)【要約】【課題】鉛フリーはんだをリードフレームのダイパッド上に均一に広げると共に、リードフレームの軟化による歪を抑制することを目的とする。【解決手段】はんだタタキ部５を局部的に加熱可能な局部加熱手段１０を加熱プレート９に備えることにより、鉛フリーはんだを均一に広げることが可能な温度にはんだタタキ部５のみを加熱しながら、加熱プレート９の温度をリードフレームの軟化を抑制できる程度の低温に維持できるため、鉛フリーはんだを均一に広げながらリードフレームの軟化による歪みを抑制することが可能となる。【選択図】図１
2008147529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームのダイパッド上にはんだを供給して半導体チップを前記リードフレームのダイパッドと前記はんだにより接合して搭載する半導体装置の製造装置であって、
リードフレームのダイパッド部に前記はんだを供給するはんだ供給部と、
前記リードフレームのダイパッド部に供給された前記はんだをタタキ治具により広げるはんだタタキ部と、
前記リードフレームのダイパッド部と前記半導体チップ裏面を前記はんだにより接合させる半導体チップ接合部と、
前記リードフレーム全体を前記はんだの溶融温度以上に保持する加熱プレートと
を有し、さらに、前記はんだタタキ部に前記リードフレームのダイパッド部を局部的に加熱する加熱手段を設けることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２】
前記加熱手段を前記はんだタタキ部にも設けることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造装置。
【請求項３】
前記加熱手段を前記半導体チップ接合部にも設けることを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造装置。
【請求項４】
前記加熱手段が局部加熱ヒーターであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項５】
前記加熱手段が局部加熱ヒーターであることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造装置。
【請求項６】
前記加熱手段がコイルであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項７】
前記半導体チップ接合部に対する前記加熱手段として局部加熱ヒーターを設けることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造装置。
【請求項８】
前記タタキ治具内部に加熱ヒーターを備えることを特徴とする請求項５または請求項７のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項９】
前記加熱手段が、前記加熱プレートと熱伝導的に絶縁されていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４または請求項５または請求項６または請求項７または請求項８のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１０】
前記ダイパッド部を構成する材料あるいは前記はんだ材料が磁性金属により構成されることを特徴とする請求項６または請求項７のいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１１】
前記磁性金属がＮｉまたはＦｅであることを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１２】
リードフレームのダイパッド上にはんだを供給して半導体チップを前記リードフレームのダイパッドと前記はんだにより接合して搭載する半導体装置の製造方法であって、
前記リードフレームを加熱プレートにより加熱すると共に前記リードフレームのダイパッド部に前記はんだを供給する工程と、
前記リードフレームのダイパッド部をヒーターにより局部的に加熱しながら前記はんだをリードフレームのダイパッド部に広げる工程と、
前記リードフレームのダイパッド部に広げた前記はんだ上に前記半導体チップを接合する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記はんだを供給する際あるいは前記半導体チップを接合する際にも、前記リードフレームのダイパッド部を局部的に加熱することを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
リードフレームのダイパッド上にはんだを供給して半導体チップを前記リードフレームのダイパッドと前記はんだにより接合して搭載する半導体装置の製造方法であって、
前記リードフレームを加熱プレートにより加熱すると共に前記リードフレームのダイパッド部に前記はんだを供給する工程と、
前記リードフレームのダイパッド部の下に設置したコイルに電流を流して磁界を発生させ、前記磁界により前記リードフレームあるいは前記はんだに渦電流を発生させることにより前記リードフレームあるいは前記はんだを局部的に加熱しながら前記ダイパッド上に前記はんだを広げる工程と、
前記リードフレームのダイパッド部に広げた前記はんだ上に前記半導体チップを接合する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記はんだを供給する際にも、前記リードフレームのダイパッド下面に第２のコイルを設置し、前記第２のコイルに電流を流すことで生じる渦電流により前記リードフレームの上面あるいは前記はんだを局部的に加熱することを特徴とする請求項１４記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造工程における、リードフレームのダイパッド上にはんだを広げて半導体チップを接合するダイボンディング工程を備える半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置のディスクリート分野におけるリードフレームへの半導体チップのダイボンディングにおいては、ダイボンディング用材料としてワイヤ状の鉛はんだ等の軟質はんだ（はんだワイヤ）が用いられている。
【０００３】
以下、図９，図１０を用いて、従来の半導体チップのリードフレームへのダイボンディングについて説明する。
図９は従来の半導体チップのダイボンディングを行う装置を例示する概略図、図１０は従来のダイボンディングの装置を使用した半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【０００４】
図９に示すように、従来のダイボンディングの装置は、はんだをリードフレームのダイパッドに供給するためのはんだ供給部３とダイパッド上のはんだを均一に広げるはんだタタキ部５と半導体チップをダイパッド上のはんだ上に接合させる半導体チップ接合部７およびリードフレームの加熱するための加熱プレート９により構成されている。はんだ供給部３は、スプール２に巻き取られたはんだワイヤ１を有し、はんだタタキ部５はダイパッド上のはんだを均一に広げるためのタタキ治具４を有し、半導体チップ接合部７は半導体チップを吸着してダイパッドと接合させるチップコレット６を有し、さらに加熱プレート９は金属製のレールに加熱ヒーター８が設置されている。一般的に、ダイボンディングに使用されるはんだワイヤ１の材料としては、半導体装置を回路基板に実装するために使用するはんだ材料より溶融温度が高温であることが要求されるため、現状は鉛を主成分とした鉛系はんだが使用されている。
【０００５】
さらに、このダイボンディングの装置を使用した半導体装置の製造方法について図１０を参照して説明する。
まず、図１０（ａ）に示すように、はんだ供給部３よりスプール２に巻き取られたはんだワイヤ１がリードフレーム１３のダイパッド部に接触してはんだが供給され、過熱プレート９上をはんだタタキ部５に送られる。
【０００６】
次に、図１０（ｂ）に示すように、リードフレーム１３のダイパッド上に供給された供給はんだ１４をはんだタタキ部５のタタキ治具４を用いてリードフレーム１３のダイパッド上に均一に広げられ、過熱プレート９上を半導体チップ接合部７に送られる。
【０００７】
次に、図１０（ｃ）に示すように、半導体チップ接合部７のチップコレット６に吸着した半導体チップ１５をリードフレーム１３のダイパッド上に広げられた供給はんだ１４と接合してダイボンディングが終了する。
【０００８】
以上のように、はんだワイヤ１がリードフレーム１３のダイパッド上に供給され、タタキ治具４により均一に広げられ、半導体チップ１５をリードフレーム１３のダイパッドと接合される。リードフレーム１３のダイパッド上に広げる供給はんだ１４の面積や厚みにおいてはタタキ治具の面積や上下の移動距離で調整される。現行のダイボンディング用のはんだ材料においては、Ｐｂ−１〜１０％Ｓｎの主成分が鉛のはんだに使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１１４６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のダイボンディングに用いるはんだ材料は鉛を主成分にしたＰｂ−１〜１０％Ｓｎの鉛はんだが使用されているが、鉛フリー化に伴い鉛を用いないＳｎ、Ｚｎ、Ａｇ，Ｃｕ、Ｂｉ等の材料を用いた鉛フリーのはんだの開発が進んでいる。
【００１０】
この鉛フリーのはんだ（以下、鉛フリーはんだと略す）は、鉛を主成分にしていないために、溶融温度が鉛はんだと比較して高くなっている。このため、鉛フリーはんだをリードフレームのダイパッドに供給して半導体チップを接合するまでの温度が鉛はんだと比較して１００℃以上高くする必要が生じ、従来の加熱方法では加熱プレート中の加熱ヒーターにより加熱プレートを通してリードフレームを加熱していたため、処理温度が高温になることでリードフレームが軟化して曲がりやすくなり、歪みが発生しやすくなるという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明は、鉛フリーはんだをリードフレームのダイパッド上に均一に広げると共に、リードフレームの軟化による歪を抑制する半導体装置の製造装置と製造方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明の半導体装置の製造装置は、リードフレームのダイパッド上にはんだを供給して半導体チップを前記リードフレームのダイパッドと前記はんだにより接合して搭載する半導体装置の製造装置であって、リードフレームのダイパッド部に前記はんだを供給するはんだ供給部と、前記リードフレームのダイパッド部に供給された前記はんだをタタキ治具により広げるはんだタタキ部と、前記リードフレームのダイパッド部と前記半導体チップ裏面を前記はんだにより接合させる半導体チップ接合部と、前記リードフレーム全体を前記はんだの溶融温度以上に保持する加熱プレートとを有し、さらに、前記はんだタタキ部に前記リードフレームのダイパッド部を局部的に加熱する加熱手段を設けることを特徴とする。
【００１３】
また、前記加熱手段を前記はんだタタキ部にも設けることを特徴とする。
また、前記加熱手段を前記半導体チップ接合部にも設けることを特徴とする。
また、前記加熱手段が局部加熱ヒーターであることを特徴とする。
【００１４】
また、前記加熱手段が局部加熱ヒーターであることを特徴とする。
また、前記加熱手段がコイルであることを特徴とする。
また、前記半導体チップ接合部に対する前記加熱手段として局部加熱ヒーターを設けることを特徴とする。
【００１５】
また、前記タタキ治具内部に加熱ヒーターを備えることを特徴とする。
また、前記加熱手段が、前記加熱プレートと熱伝導的に絶縁されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記ダイパッド部を構成する材料あるいは前記はんだ材料が磁性金属により構成されることを特徴とする。
また、前記磁性金属がＮｉまたはＦｅであることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の半導体装置の製造方法は、リードフレームのダイパッド上にはんだを供給して半導体チップを前記リードフレームのダイパッドと前記はんだにより接合して搭載する半導体装置の製造方法であって、前記リードフレームを加熱プレートにより加熱すると共に前記リードフレームのダイパッド部に前記はんだを供給する工程と、前記リードフレームのダイパッド部をヒーターにより局部的に加熱しながら前記はんだをリードフレームのダイパッド部に広げる工程と、前記リードフレームのダイパッド部に広げた前記はんだ上に前記半導体チップを接合する工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、前記はんだを供給する際あるいは前記半導体チップを接合する際にも、前記リードフレームのダイパッド部を局部的に加熱することを特徴とする。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、リードフレームのダイパッド上にはんだを供給して半導体チップを前記リードフレームのダイパッドと前記はんだにより接合して搭載する半導体装置の製造方法であって、前記リードフレームを加熱プレートにより加熱すると共に前記リードフレームのダイパッド部に前記はんだを供給する工程と、前記リードフレームのダイパッド部の下に設置したコイルに電流を流して磁界を発生させ、前記磁界により前記リードフレームあるいは前記はんだに渦電流を発生させることにより前記リードフレームあるいは前記はんだを局部的に加熱しながら前記ダイパッド上に前記はんだを広げる工程と、前記リードフレームのダイパッド部に広げた前記はんだ上に前記半導体チップを接合する工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
また、前記はんだを供給する際にも、前記リードフレームのダイパッド下面に第２のコイルを設置し、前記第２のコイルに電流を流すことで生じる渦電流により前記リードフレームの上面あるいは前記はんだを局部的に加熱することを特徴とする。
【００２０】
以上により、鉛フリーはんだをリードフレームのダイパッド上に均一に広げると共に、リードフレームの軟化による歪を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、はんだタタキ部を局部的に加熱可能な局部加熱手段を加熱プレートに備えることにより、鉛フリーはんだを均一に広げることが可能な温度にはんだタタキ部のみを加熱しながら、加熱プレートの温度をリードフレームの軟化を抑制できる程度の低温に維持できるため、鉛フリーはんだを均一に広げながらリードフレームの軟化による歪みを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の半導体装置の製造装置は、リードフレーム全体を常に高温に保持するのではなく、はんだ供給部やはんだタタキ部や半導体チップ接合部の工程のいずれかまたはその組み合わせにおいて局部加熱することにより、リードフレームのダイパッドを高温にすることで鉛フリーはんだを均一に供給する加熱手段を備えるものである。ここで、この加熱手段は、通常の加熱プレートとは独立したリードフレームのダイパッド部分のみを加熱する局部加熱手段であることが望ましい。
【００２３】
上記構成によれば、前記局部加熱手段によりはんだ供給工程、はんだタタキ工程、半導体チップ接合工程のみを局部加熱によりリードフレームのダイパッドを高温にすることでリードフレームのダイパッド上に均一で必要量の鉛フリーのはんだを供給することができると共に、リードフレーム全体が高温になる時間を短縮することができるためにリードフレームの軟化による歪を抑制することができ、ダイボンディングの接続信頼性を向上することができる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、図９と図１０に示した従来のはんだ供給装置の構成と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１における半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法について図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、図１〜図３を参照して実施の形態１における半導体装置の製造装置に関し、はんだを用いたリードフレーム上への半導体チップのダイボンディング装置について説明する。
【００２６】
図１は本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ部を加熱する局部加熱ヒーターを備えるダイボンディング装置の構成図であり、図１（ａ）は断面図，図１（ｂ）は上面から見た概略図である。図２は本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ部を加熱する局部加熱ヒーターを複数備えるダイボンディング装置の構成図であり、図２（ａ）ははんだ供給部およびはんだタタキ部を加熱する局部加熱ヒーターを備えるダイボンディング装置の構成図，図２（ｂ）ははんだ供給部およびはんだタタキ部ならびにチップ接合部を加熱する局部加熱ヒーターを備えるダイボンディング装置の構成図である。図３は本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ治具に加熱ヒーターを備えるダイボンディング装置の構成図である。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、基本的な構成は従来のダイボンディング装置と同様には鉛フリーはんだワイヤ１がスプール２に巻き取られたはんだ供給部３と、リードフレームのダイパッド上に供給されたはんだを広げるためのはんだタタキ治具４を有するはんだタタキ部５と、はんだタタキ部５で広げられたはんだに半導体チップを接合するためのチップコレット６を有するチップ接合部７、さらにリードフレーム全体を加熱するための加熱ヒーター８を有する加熱プレート９により構成され、はんだタタキ部５のはんだタタキ治具４に隣接する加熱プレート９内に、局部的にリードフレームのダイパッドを加熱するための局部加熱ヒーター１０が設置されている。また、局部加熱ヒーター１０は加熱プレート９から熱的に絶縁するために断熱材１１で覆われている。図１（ｂ）には加熱プレート９の上面を示した。図からわかるように、局部加熱ヒーター１０はリードフレームイメージ１２のダイパッド部の位置に設置している。
【００２８】
はんだワイヤにおいて、鉛を主成分とするＰｂ−１〜１０％Ｓｎの溶融温度は３１０℃程度であるため工程処理の温度が３５０℃〜３８０℃で処理が可能である。しかし、鉛フリー系のＳｎ、Ｚｎ、Ａｇ，Ｃｕ、Ｂｉ等の材料を主成分とする鉛フリーはんだは、鉛はんだと比較して溶融温度が３８０℃以上と高いため工程処理温度が４００℃〜５００℃と高温になってしまう。特に、４５０℃以上に数十秒程度保持するとリードフレームが軟化して歪みが生じやすくなる。このためリードフレームが高温になる時間を短縮する必要があるため、局部加熱ヒーター１０を加熱プレート９内に設置した。さらに局部加熱ヒーター１０を断熱材１１で熱的に加熱プレート９より絶縁することで加熱プレート９の局部加熱ヒーター１０による加熱プレート９の温度上昇を防止している。
【００２９】
このように、はんだタタキ部を局部的に加熱可能な局部加熱ヒーターを加熱プレートに備えることにより、はんだタタキ部のみを鉛フリーはんだを均一に広げることが可能な温度に加熱しながら、加熱プレートの温度を３５０℃〜３８０℃のリードフレームの軟化を抑制できる程度の低温に維持できるため、鉛フリーはんだを均一に広げながらリードフレームの軟化による歪みを抑制してダイボンディングの接続信頼性を向上することが可能となる。
【００３０】
図２に、局部加熱ヒーターをはんだ供給部やチップ接合部にも設置した場合のボンディング装置を示す。
図２（ａ）ははんだ供給部３とはんだタタキ部５に局部加熱ヒーター１０を設置したものである。
【００３１】
図２（ｂ）ははんだ供給部３とはんだタタキ部５とチップ接合部７に局部加熱ヒーター１０を設置したものである。
はんだ供給部３やチップ接合部７にも局部加熱ヒーターを設置することで、リードフレーム温度より低温のはんだやチップがリードフレームと接触することによるリードフレームの低温化を防止し、溶融温度が高い鉛フリーはんだの接合を容易に実施することが可能になる。
【００３２】
図３に示すダイボンディング装置は、はんだ供給部３とはんだタタキ部５とチップ接合部７に局部加熱ヒーター１０を設置し、さらにはんだタタキ部５のタタキ治具４の内部に加熱ヒーター８を装着したものである。タタキ治具４に加熱ヒーター８を装着することで、はんだのタタキ動作によるはんだの温度低下の防止効果が得られる。
【００３３】
次に、図４を用いて、上記半導体装置の製造装置を使用した半導体装置の製造方法について説明する。
図４は実施の形態１に示す半導体装置の製造装置を用いた半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【００３４】
まず、図４（ａ）に示すように、はんだ供給部３において、スプール２から供給された鉛フリーのはんだワイヤ１が、リードフレーム１３のダイパッド部にはんだが供給されることにより、ダイパッド部に半球状の供給はんだ１４が供給される。
【００３５】
次に、ダイパッド上に供給はんだ１４が塗布されたリードフレーム１３をはんだタタキ部５に移動し、図４（ｂ）に示すように、リードフレーム１３のダイパッド上の供給はんだ１４にタタキ治具４が降下して、半球状の供給はんだ１４をダイパッド部に広げる。この際に、局部加熱ヒーター１０によりリードフレーム１３のダイパッドを局部加熱することで、供給はんだ１４の粘度の低下を促進することにより、供給はんだ１４が広がり易くなり、かつリードフレーム１３材料との合金化が促進される効果が得られる。さらに、供給はんだ１４が広がるため、供給はんだ１４の厚みの均一化効果も得られる。
【００３６】
次に、図４（ｃ）に示すように、チップ接合部７にリードフレーム１３が移動し、はんだタタキ部５でリードフレーム１３のダイパッド上に広げられた供給はんだ１４に、チップコレット６に吸着させた半導体チップ１５を押し当てて、半導体チップ１５とリードフレーム１３の接合を行う。
【００３７】
以上のように、本実施の形態１によれば、少なくともはんだタタキ部を局部加熱してダイボンディングを行うことにより、リードフレームの必要以上の熱的ストレスを抑制することができるため、供給はんだを均一に広げて安定した半導体チップの接合が得られると共に、リードフレームの軟化による歪を抑制することができる。
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２における半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法について図５〜図８を参照しながら説明する。
【００３８】
まず、図５〜図７を参照して実施の形態２における半導体装置の製造装置に関し、はんだを用いたリードフレーム上への半導体チップのダイボンディング装置について説明する。
【００３９】
図５は本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ部を加熱するコイルを備えるダイボンディング装置の構成図であり、図５（ａ）は断面図，図５（ｂ）は上面から見た概略図である。図６は本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ部を加熱するコイルを複数備えるダイボンディング装置の構成図であり、図６（ａ）ははんだ供給部およびはんだタタキ部を加熱するコイルを備えるダイボンディング装置の構成図，図６（ｂ）はははんだ供給部およびはんだタタキ部を加熱するコイルとチップ接合部を加熱する局部加熱ヒーターを備えるダイボンディング装置の構成図である。図７は実施の形態２の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ治具に加熱ヒーターを備えるダイボンディング装置の構成図である。
【００４０】
図５（ａ）に示すように、基本的な構成は従来のダイボンディング装置と同様に、鉛フリーはんだワイヤ１がスプール２に巻き取られたはんだ供給部３と、リードフレームのダイパッド上に供給されたはんだを広げるためのタタキ治具４を有するはんだタタキ部５と、はんだタタキ部５で広げられたはんだに半導体チップを接合するためのチップコレット６を有するチップ接合部７、さらにリードフレーム全体を加熱するための加熱ヒーター８を有する加熱プレート９により構成され、はんだタタキ部５のはんだタタキ治具４に隣接する加熱プレート９内に、局部的にリードフレームのダイパッドを加熱するためのコイル１６が設置されている。この構成のダイボンディング装置において、コイル１６に電流を流すことで発生した磁束により、リードフレーム表面のＮｉめっき膜に渦電流が発生してＮｉ膜自体が自己発熱して高温になる。この発熱によりはんだが溶融する構成になっている。また、コイル１６の上部が加熱プレート８で覆われていると、加熱プレート８自体に渦電流が発生して発熱してしまうために、コイル１６上部は断熱材１１を設置している。図５（ｂ）にはコイル１６の上面を示した。図からわかるように、コイル１６がリードフレームイメージ１２のダイパッド部の位置に設置している。
【００４１】
コイル１６により発生する磁束により、リードフレームを自己発熱させる方法において、発熱量がコイル１６に流す電流量により制御できるため、温度制御が容易になる。
また、高周波電流を用いることでさらに短時間で高温度にすることが可能となる。
【００４２】
さらに、コイル１６を用いることで、リードフレームの凹凸や形状や反り状態によるリードフレームへの熱伝達のむらが生じ、高温になるまでに時間がかかり昇温速度に生じるバラツキを抑制でき、昇温速度を一定に保持することが可能になる。
【００４３】
このように、はんだタタキ部を局部的に加熱可能なコイルを加熱プレートに備えることにより、鉛フリーはんだを均一に広げることが可能な温度にはんだタタキ部のみを加熱しながら、加熱プレートの温度を３５０℃〜３８０℃のリードフレームの軟化を抑制できる程度の低温に維持できるため、鉛フリーはんだを均一に広げながらリードフレームの軟化による歪みを抑制してダイボンディングの接続信頼性を向上することが可能となる。
【００４４】
図６に、コイルと局部加熱ヒーターをはんだ供給部やチップ接合部に設置した場合のボンディング装置を示す。
図６（ａ）ははんだ供給部３とはんだタタキ部５にコイル１６を設置したものである。
【００４５】
図６（ｂ）ははんだ供給部３とはんだタタキ部５にコイル１６を、チップ接合部７に局部加熱ヒーター１０を設置したものである。チップ接合部７において、局部加熱ヒーターを用いて半導体チップを加熱した場合には、半導体チップ温度は局部加熱ヒーターからの熱伝導のみに影響されるために局部加熱ヒーター温度以上になることはないが、チップ接合部７にコイルを設置した場合は、半導体チップの回路を構成する材料に磁性体が使用されていると、コイルにより磁性体部が局部発熱して高温になり半導体チップの回路を形成する配線を溶断したりする場合があるため、チップ接合部７にはコイル１６を設置していない。ただし、半導体チップの回路を形成する材料に磁性体がない場合はチップ接合部にコイルを設置しても問題ない。
【００４６】
図７に示すダイボンディング装置は、はんだ供給部３およびはんだタタキ部５にコイル１６を、チップ接合部７に局部加熱ヒーター１０を設置し、さらに、はんだタタキ部５のタタキ治具４の内部に加熱ヒーター８を装着したものである。タタキ治具４に加熱ヒーター８を装着することで、はんだのタタキ動作によるはんだの温度低下の防止効果が得られる。
【００４７】
渦電流の発生は、磁性体の金属にのみ発生するため、ダイパッド部の構成材料やはんだ材料としてはＮｉやＦｅの磁性材料を使用する必要がある。また、はんだ材料の成分として磁性材料を混入する場合には、はんだの自己発熱による接合も可能になる。
【００４８】
次に、図８を用いて、上記半導体装置の製造装置を使用した半導体装置の製造方法について説明する。
図８は実施の形態２に示す半導体装置の製造装置を用いた半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【００４９】
まず、図８（ａ）に示すように、はんだ供給部３において鉛フリーのはんだワイヤ１がスプール２から供給され、リードフレーム１３のダイパッド部にはんだが供給されることにより、ダイパッド部に半球状の供給はんだ１４が供給される。
【００５０】
次に、ダイパッド上に供給はんだ１４が塗布されたリードフレーム１３をはんだタタキ部５に移動し、図８（ｂ）に示すように、リードフレーム１３のダイパッド上の供給はんだ１４にタタキ治具４が降下して半球状の供給はんだ１４をダイパッド部に広げる。この際に、コイル１６に電流を流すことにより発生した磁束により、リードフレーム１３の表面にめっきされたＮｉ膜に渦電量が発生し、発生した渦電流によってＮｉ膜自体が自己発熱して高温になり、供給はんだ１４の粘度の低下を促進することにより、供給はんだ１４が広がり易くなり、かつリードフレーム１３材料との合金化が促進される効果が得られる。さらに、供給はんだ１４が広がるため、供給はんだ１４の厚みの均一化効果も得られる。
【００５１】
次に、図８（ｃ）に示すように、チップ接合部７にリードフレーム１３が移動し、はんだタタキ部５でリードフレーム１３のダイパッド上に広げられた供給はんだ１４にチップコレット６に吸着させた半導体チップ１５を押し当てて、半導体チップ１５とリードフレーム１３の接合を行う。
【００５２】
以上のように、本実施の形態２によれば、少なくともはんだタタキ部を局部加熱してダイボンディングを行うことにより、リードフレームの必要以上の熱的ストレスを抑制することができるため、供給はんだ１４を均一に広げて安定した半導体チップ１５の接合が得られると共に、リードフレームの軟化による歪を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、鉛フリーはんだをリードフレームのダイパッド上に均一に広げると共に、リードフレームの軟化による歪を抑制することができ、半導体装置の製造工程における、リードフレームのダイパッド上にはんだを広げて半導体チップを接合するダイボンディング工程を備える半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ部を加熱する局部加熱ヒーターを備えるダイボンディング装置の構成図
【図２】本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ部を加熱する局部加熱ヒーターを複数備えるダイボンディング装置の構成図
【図３】本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ治具に加熱ヒーターを備えるダイボンディング装置の構成図
【図４】実施の形態１に示す半導体装置の製造装置を用いた半導体装置の製造方法を示す工程図
【図５】本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ部を加熱するコイルを備えるダイボンディング装置の構成図
【図６】本発明の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ部を加熱するコイルを複数備えるダイボンディング装置の構成図
【図７】実施の形態２の半導体装置の製造装置におけるはんだタタキ治具に加熱ヒーターを備えるダイボンディング装置の構成図
【図８】実施の形態２に示す半導体装置の製造装置を用いた半導体装置の製造方法を示す工程図
【図９】従来の半導体チップのダイボンディングを行う装置を例示する概略図
【図１０】従来のダイボンディングの装置を使用した半導体装置の製造方法を示す工程図
【符号の説明】
【００５５】
１    はんだワイヤ
２    スプール
３    はんだ供給部
４    タタキ治具
５    はんだタタキ部
６    チップコレット
７    チップ接合部
８    加熱ヒーター
９    加熱プレート
１０    局部加熱ヒーター
１１    断熱材
１２    リードフレームイメージ
１３    リードフレーム
１４    供給はんだ
１５    半導体チップ
１６    コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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