(57)【要約】【課題】テープキャリアパッケージのインナーリードボンディング工程においてボンディングツールとテープキャリア基板の密着力が発生し、この密着力により熱圧着接合後のボンディングツール上昇時にテープキャリア基板も上昇し、半導体素子上バンプ電極とテープキャリア上インナーリードの接合界面に剥がし力が働き、接合界面の剥離不良が発生するという課題がある【解決手段】よって本発明では、熱圧着接合後のボンディングツールの上昇を、上昇直後は低速とすることにより、接合界面への引き剥がし力を抑え、ボンディングツールの一定距離の上昇後に急加速上昇させるボンディングツールの上昇方法を有することを特徴とする半導体装置の製造方法とその半導体装置を提供する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ上に配置された半導体素子の電極に形成されたバンプとテープ基板の表面に形成されたインナーリードとをボンディングツールによって前記テープ基板側から押圧する工程と、前記ボンディングツールを第１の速度で前記テープ基板から離脱する直前まで上昇させる工程と、前記ボンディングツールを第１の速度よりも大きい第２の速度で上昇させる工程とからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
第１の速度は、１〜５０［ｍｍ／ｓ］であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
ボンディングツールの第１の速度から第２の速度に加速する開始位置は、前記ボンディングツールがテープ基板を押圧している工程で停止した位置から上方に０．１〜１［ｍｍ］にあることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置に係わり、特にそのテープキャリアパッケージのインナーリードボンディング工程に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
図１はテープキャリアパッケージのインナーリードボンディング工程、つまり、テープキャリア基板３上導体配線のインナーリード４と半導体素子７上金属電極６を圧着接合させている工程の一部を示している。図１（ａ）はこの熱圧着接合前にボンディングツール１が下降している最中を示している。図１（ｂ）は熱圧着接合を実施している最中を示している。ここで、この熱圧着接合は、ボンディングツール１の熱荷重とステージ８の熱を接合部９の界面に印加することにより、接合部９界面の変形と相互拡散を促して接合部９の界面を消失させている。特に、インナーリードに金属めっき処理を施してあり、その金属めっきと金属電極の共晶点以上の熱負荷を印加する場合には、その接合部９の界面は熱圧力により一度液相状態になり界面を消失させた後に、熱圧力から開放されて自然固化している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
また、図１（ｂ）に示すボンディングツール１の熱荷重とステージ８の熱の印加によって、ボンディングツール１とテープキャリア基板３の間には密着力が発生する。図１（ｃ）は熱圧着接合の終了後、ボンディングツール１が上昇し、ステージ８が下降している最中であり、ボンディングツール１がテープキャリア基板３から剥離する前の状態を示している。図１（ｃ）に示す通り、テープキャリア基板３はボンディングツール１との密着力により引っ張られて上昇している。そしてさらにボンディングツール１が上昇し、密着部へ加わる剥離力がテープキャリア基板３とボンディングツール１との密着力以上に大きくなると、テープキャリア基板３からボンディングツール１が剥離する。図１（ｄ）はボンディングツール１がテープキャリア基板３から剥離した後の状態を示している。また、図５は従来の工法におけるボンディングツール１の上下動の速度プロファイルを示す。ボンディングツール１が急加速上昇するタイミング１４は、図５に示すように接合終了直後であり、ボンディングツール１がテープキャリア基板３から剥離するタイミング１５では上昇速度がＶ１にまで達している。
【０００４】
ここで、熱圧着接合終了後にテープキャリア基板３がボンディングツール１によって上昇することにより、接合部９に対しては引き剥がす力が働いている。特に熱圧着接合終了直後の接合部９は温度が高く強度が弱い為、従来の技術のようにボンディングツール１を急加速上昇させるタイミング１４を熱圧着接合終了直後とした場合には、ボンディングツール１の上昇加速度が大きいので引き剥がし力が大きく接合部９の剥離が発生しやすいという課題がある。またこの接合部９の剥離不良は、インナーリードピッチの狭ピッチ化に伴いリード幅が狭くなると接合面積が小さくなるため顕著にこの傾向がある。本発明ではこのボンディングツール１の上昇により発生する接合部９の剥離不良を低減出来る半導体装置の製造方法とその半導体装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、熱圧着接合後のボンディングツール１の上昇において、上昇直後は低速とし、ボンディングツール１の一定距離の上昇後に急加速上昇させることを特徴とする半導体装置の製造方法とその半導体装置を提供する。これにより、ボンディングツール１の上昇加速度の低減により接合部９への引き剥がし力を低減させることができ、接合部９の剥離不良を低減できる。尚ここで、ボンディングツール１の上昇加速度を制御するのは技術的に困難な為、急加速上昇させるタイミング１４までの速度を制御することにより、その機能を代用する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図２は発明の実施の形態であるボンディングツール１の上下動の速度プロファイルを示している。ボンディングツール１の上昇直後は上昇速度を図２のようにＶ１以下に制御することにより低上昇加速度を維持し、ボンディングツール１の一定距離の上昇後に急加速上昇させている。ここでボンディングツール１を急加速上昇させるタイミング１４は、図３に示す熱圧着接合位置を基準としたボンディングツール１の位置１６が、剥離するタイミング１５の直後である位置に設定すると最も良く、図２では剥離するタイミング１５の直後に設定している。図４は急加速上昇させる位置１６に対する半導体装置の良品となる領域を示す実験結果であり、位置１６が０．１ｍｍ以上であれば不良を発生させないのに十分であることを確認した。また、ボンディングツール１の上昇速度が低速であるときの速度は遅ければ遅いほど良い。図３は急加速上昇させるタイミング１４までの制御上昇速度Ｖ１に対する良品となる領域も示しており、制御上昇速度Ｖ１が５０ｍｍ／ｓ以下であれば不良を発生させないのに十分であることを確認した。しかし、生産性を考慮し、急加速上昇させる位置１６は１ｍｍ以下である必要があり、急加速上昇させるタイミング１４までの制御上昇速度Ｖ１も０．１ｍｍ／ｓ以上である必要がある。
【０００７】
【発明の効果】
ボンディングツール１の上昇加速度を低減することにより接合部９への引き剥がし力を低減し、接合部９の剥離不良を低減できる。また、ボンディングツール１の一定の上昇後に急加速上昇させるため、製造時間への影響を最小限にとどめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】テープキャリアパッケージのインナーリード接合工程を示す図
【図２】本発明のボンディングツールの上下動の速度プロファイルを示す図
【図３】ボンディングツールにおける接合中の位置を示す図
【図４】半導体装置が良品となる領域を示す図
【図５】従来の技術におけるボンディングツールの上下動の速度プロファイルを示す図
【符号の説明】
１　ボンディングツール
２　テープ固定治具
３　テープキャリア基板
４　導体配線のインナーリード
５　ソルダーレジスト
６　金属電極
７　半導体素子
８　ステージ
９　インナーリードと金属電極の接合部
１０　ボンディングツールの下降方向
１１　ボンディングツールの荷重負荷方向
１２　ボンディングツールの上昇方向
１３　ステージの下降方向
１４　ボンディングツールが急加速上昇するタイミング
１５　ボンディングツールがテープキャリアから剥離するタイミング
１６　熱圧着接合位置を基準としたボンディングツールの位置
【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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