(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャックユニットで端部をクランプした接着テープを、昇降テーブル上に位置決め供給されたリングフレームの直上に引き出し、チャックユニットの下降によって該接着テープの端部をリングフレーム上の一端側に圧着させた後、貼付ローラの移動による押圧で接着テープをリングフレーム上に圧着すると共に、接着テープをリングフレームの他端側の位置で幅方向に直線状にカットすることにより、リングフレームへの接着テープの貼着を行なうことを特徴とするリングフレームへの接着テープ貼着方法。
【請求項２】
リングフレームが位置決め状態で載る昇降テーブルに向けて引き出される接着テープの移動途中に、該接着テープの移動方向に沿って往復移動するよう配置され、往動時に接着テープの途中を挟持して所定長さを引き出すテープ引き出し兼テンション機構と、昇降テーブル上を前後に往復動するよう配置され、接着テープの引き出しと該接着テープのリングフレーム上への貼着及び接着テープの切断を行うテープチャックユニットとからなり、このテープチャックユニットが、水平に一定ストロークを往復移動する下テープチャックと、上下動と水平方向に一定ストロークを往復移動し、往動時に下テープチャックとで接着テープの端部を挟持して引き出し、前進位置で接着テープの端部を吸着保持し、下テープチャックの復動後に接着テープの端部をリングフレーム上に圧着させる上テープチャックと、前記下テープチャックの前方に位置して水平に一定ストロークを往復移動し、復動時にリングフレーム上の接着テープを押圧して該リングフレーム上に貼着する貼付ローラと、上テープチャックの前面に該上テープチャックと一体に移動するように配置され、上テープチャックの前後方向の移動に対して直交する横方向に移動可能となり、上テープチャックの後退原位置で接着テープを幅方向に直線状に切断するカッターとで形成され、上記上テープチャックに接着テープを吸着保持するための吸着口が下面で開口するように設けられていることを特徴とするリングフレームへの接着テープ貼着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープを使用したＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Size Package）などのテープ型半導体パッケージ、特に短冊状に形成されたテープ型半導体パッケージのマウントに用いられるリングフレームへの接着テープ貼着方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の携帯端末ツールの普及にともなって、製品の小型化、軽量化のために半導体装置の高密度実装技術は、多端子化に対応し、かつパッケージサイズを小型化するため、多ピン化や実装ピッチのファイン化（微細化）が求められている。
【０００３】
そんな中で最近は、リードフレームに代わってプリント配線板やポリイミドテープを用い、外部接続（パッケージと外部基板との接続）に半田ボールを使ったＢＧＡが出現し、その後にさらにピッチをファイン化し、パッケージサイズをチップに極めて近いサイズまで小型化したＣＳＰへと発展してきた。（今後は、シリコンウエハの段階でパッケージ工程を行う「ウエハレベルＣＳＰ技術」が注目されている）
そして現在は、ＴＡＢテープを使用したテープ型半導体パッケージが主流をなしており、幅広く実用に供されている。
【０００４】
一般に、テープ型半導体パッケージの製造工程は、金属配線パターンが形成され、かつ所定の長さに切って短冊状にされたＴＡＢテープ上に複数のベアチップ（半導体チップ）を搭載し、ダイボンディングした後、ポッティングによるチップの樹脂封止、外部端子の形成（半田ボール付け）などの工程を順次経て実施されている。
【０００５】
図１（Ａ）〜（Ｄ）は複数のベアチップを搭載した短冊状のＴＡＢテープを示したものである。これらの図において、１０は短冊状のＴＡＢテープで、その表面には複数個単位のベアチップ１１（図１（Ｄ）参照）の樹脂封止１２が施され、裏面には外部端子となる半田ボール１３がチップ単位毎に複数個載置されている。
【０００６】
図１（Ｄ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ断面図で、ＴＡＢテープ１０のテープ基板１０ａ上に銅配線パターン１４が形成されると共に、絶縁層１５を介してベアチップ１１が搭載接着されている。また、上記テープ基板１０ａ上の銅配線パターン１４とベアチップ１１の表面電極とが金ワイヤ１６を用いたダイボンディングによって接続されると共に、これら全体を覆うように樹脂封止１２が施されている。一方、テープ基板１０ａの裏面には、所望の銅配線パターン１４に接続された半田ボール１３が突出状態で形成されている。
【０００７】
上記の構造からなるＴＡＢテープ１０は、ダイシング装置によって、例えば図１（Ｃ）、（Ｄ）示した切断線１７に沿って切断されることにより、個々の半導体パッケージ（ＣＳＰ）として取り出される。
【０００８】
ＴＡＢテープを個々の半導体パッケージ（ＣＳＰ）にダイシングするには、このダイシング工程の前に、ダイシング時におけるパッケージの飛散防止のために、ＴＡＢテープ１０を接着テープを介してリングフレームにマウントする工程が必要となる。
【０００９】
そこで従来は、このＴＡＢテープのマウント工程を作業者の手作業で行ったり、あるいは、例えば特開平２−１４２１５６号公報に開示されたウエハ用のマウント装置を利用してＴＡＢテープのマウント工程を実施していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の手作業では能率が悪く、作業もはかどらない。更に手作業のため、接着テープ面へのマウント位置がばらつき、従って、ダイシングして得られるパッケージのカットラインもばらつき、均一にならないという問題がある。
【００１１】
また、後者の特開平２−１４２１５６号の装置では、円形の内周孔を有するリングフレームを使用しているため、リングフレームに貼着される接着テープは、円形に切り抜いてその幅及び長さ方向に捨てしろが残るように貼着されるために、ロスの発生分だけでリングフレーム一枚当り接着テープ使用量が多くなり、そのため不経済であった。
【００１２】
更に、接着テープのカットは円形に切り抜くために、そのテープカット機構の構造が複雑となり、装置のコストを引き上げる原因ともなっていた。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、上記した従来の問題点を解決し、リングフレームへの接着テープ貼着に際して、該テープの捨てしろを皆無にしてテープの使用量を最少とし、経済的効果の向上が図れ、しかもテープカットは直線の一箇所をもってカットするようにして、カッター機構のシンプル化及びスピードアップを図ることができるようにしたリングフレームへの接着テープ貼着方法及び装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、チャックユニットで端部をクランプした接着テープを、昇降テーブル上に位置決め供給されたリングフレームの直上に引き出し、チャックユニットの下降によって該接着テープの端部をリングフレーム上の一端側に圧着させた後、貼付ローラの移動による押圧で接着テープをリングフレーム上に圧着すると共に、接着テープをリングフレームの他端側の位置で幅方向に直線状にカットすることにより、リングフレームへの接着テープの貼着を行なう構成を採用したものである。
【００１５】
請求項２の発明は、リングフレームが位置決め状態で載る昇降テーブルに向けて引き出される接着テープの移動途中に、該接着テープの移動方向に沿って往復移動するよう配置され、往動時に接着テープの途中を挟持して所定長さを引き出すテープ引き出し兼テンション機構と、昇降テーブル上を前後に往復動するよう配置され、接着テープの引き出しと該接着テープのリングフレーム上への貼着及び接着テープの切断を行うテープチャックユニットとからなり、このテープチャックユニットが、水平に一定ストロークを往復移動する下テープチャックと、上下動と水平方向に一定ストロークを往復移動し、往動時に下テープチャックとで接着テープの端部を挟持して引き出し、前進位置で接着テープの端部を吸着保持し、下テープチャックの復動後に接着テープの端部をリングフレーム上に圧着させる上テープチャックと、前記下テープチャックの前方に位置して水平に一定ストロークを往復移動し、復動時にリングフレーム上の接着テープを押圧して該リングフレーム上に貼着する貼付ローラと、上テープチャックの前面に該上テープチャックと一体に移動するように配置され、上テープチャックの前後方向の移動に対して直交する横方向に移動可能となり、上テープチャックの後退原位置で接着テープを幅方向に直線状に切断するカッターとで形成され、上記上テープチャックに接着テープを吸着保持するための吸着口が下面で開口するように設けられている構成を採用したものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１７】
図２は、テープ型半導体パッケージのマウント装置の全体構造を示す平面図であり、このマウント装置は、リングフレーム供給部（Ｉ）と、リングフレーム位置決め／テープ貼着部（II）と、ＴＡＢテープ供給部（III）と、ＴＡＢテープマウント部（IV）と、リングフレーム反転部（Ｖ）と、カセット収納部（VI）とで構成されている。この発明で使用するリングフレーム２１は、角形の内周孔２２を有すると共に、その外周部に位置決め用の切り欠き部２３が設けられた構造になっていると共に、リングフレーム２１に貼着する粘着テープＡは、上記内周孔２２よりも少し広幅でロール巻きの荷姿になっている。
【００１８】
図３と図４のように、上記マウント装置はベース台２４上に配置されている。このベース台２４の上面に一対の側壁２５、２５が対向して立設され、上記リングフレーム供給部（Ｉ）は、ベース台２４上の側壁２５、２５間に位置し、エレベータ方式の収納ボックス２６内に多数枚のリングフレーム２１を積み重ねて収納する構造になっている。
【００１９】
上記リングフレーム供給部（Ｉ）のリングフレーム２１を次のリングフレーム位置決め／テープ貼着部（II）に搬送する吸着搬送部材２７は、側壁２５、２５の対向する内面に設けた水平のガイドレール２８に沿って適宜駆動源で往復移動する移動部材２９の両側に上下動する吸着部材３０を設けて形成され、リングフレーム供給部（Ｉ）の直上位置で収納ボックス２６内のリングフレーム２１を、吸着部材３０でその上面より一枚だけを吸着して取り出し、前方に位置する次のリングフレーム位置決め／テープ貼着部（II）の昇降テーブル３１上の所定位置に供給するようになっている。
【００２０】
上記リングフレーム位置決め／テープ貼着部（II）は、図３乃至図１０に示すように、ベース台２４の上面で側壁２５、２５間に配置され、吸着搬送部材２７で供給されたリングフレーム２１が載る円形の昇降テーブル３１と、側壁２５、２５間に設けた接着テープ貼着装置３２とで構成され、昇降テーブル３１は上面に設けたピン３３とリングフレーム２１の切り欠き部２３の係合により該リングフレーム２１の位置決めをするようになっている。
【００２１】
上記接着テープ貼着装置３２は、側壁２５、２５間の上部に位置するロール巻き接着テープＡの装着部３４と、装着部３４から引き出された接着テープＡを下方に誘導する一対のガイドローラ３５と、接着テープＡから離型紙Ｂを剥がす上位ガイドローラ３６と、剥がれた離型紙Ｂを巻き取る離型紙巻き取り部３７と、離型紙Ｂの剥がれた接着テープＡを側壁２５、２５間の下部に誘導する下位ガイドローラ３８と、上位ガイドローラ３６と下位ガイドローラ３８間を移動する接着テープＡに平行する傾斜状のテープ引き出し兼テンション機構３９と、下位ガイドローラ３８の前方に位置し、昇降テーブル３１上を前後に往復動するテープチャックユニット４０とで形成されている。
【００２２】
テープ引き出し兼テンション機構３９は、側壁２５、２５の対向する内面に設けた傾斜状のガイドレール４１に沿って適宜駆動源で往復移動する移動部材４２を設け、この移動部材４２に、接着テープＡの下面を受けるローラ４３と、接着テープＡ上からローラ４３に対してシリンダ等で進退動自在となり、接着テープＡを該ローラ４３とで挟持するチャック４４を設けて形成され、移動部材４２が図４の実線で示す上部原位置から同図二点鎖線の下部前進位置に移動することにより、その移動ストローク分だけ接着テープＡを引き出すことになると共に、後述する接着テープＡの貼着工程時には、接着テープＡをクランプしていることにより、該接着テープＡにテンションを付与することになる。
【００２３】
上記テープチャックユニット４０は、側壁２５、２５の対向する内面に設けた水平のガイドレール４５間に、適宜駆動源で水平に一定ストロークを往復移動する下テープチャック４６と、この下テープチャック４６の前方に位置し、適宜駆動源で水平に一定ストロークを往復移動する貼付けローラ４７と、シリンダ等による上下動と適宜駆動源で水平に一定ストロークを往復移動することができ、下テープチャック４６とで接着テープＡを挟持する上テープチャック４８と、上テープチャック４８の前面に該上テープチャック４８と一体に移動するよう配置され、上テープチャック４８の前後方向の移動に対して直交する横方向に移動可能となるカッター４９とで形成され、上テープチャック４８は接着テープＡを吸着するための吸引口５０が下面で開口するように設けられ、下テープチャック４６の先端部上面にカッター４９の刃先を逃がす走行溝５１が設けられている。
【００２４】
前記ＴＡＢテープ供給部（III）は、ベース台２４上でＴＡＢテープマウント部（IV）の側方に位置し、エレベータ方式の収納ボックス５２内に積み重ねて収納されたＴＡＢテープ１０を、その上面より適宜な吸着搬送手段（図示せず）を介して取り出し、ＴＡＢテープマウント部（IV）の真空チャンバー５３内の載置テーブル５４上の所定位置に供給するようなっている。
【００２５】
前記ＴＡＢテープマウント部（IV）は、ベース２４台上でリングフレーム位置決め／テープ貼着部（II）の前方に位置し、該リングフレーム位置決め／テープ貼着部（II）で接着テープＡが貼着されたリングフレーム２１は、吸着搬送部材５５によってリングフレーム位置決め／テープ貼着（II）からＴＡＢテープマウント部（IV）へと吸着搬送され、真空チャンバー５３内の載置テーブル５４に載置されているＴＡＢテープ１０上に供給される。その後、真空チャンバー５３の上蓋を閉塞してチャンバー５３内を真空（減圧）にすると共に、上記上蓋に内蔵された貼付ローラ（図示せず）によって、ＴＡＢテープ１０をリングフレーム２１のテープ接着面に貼着（マウント）する。上記吸着搬送部材５５は、ベース台２４上に設けた水平のガイドレール５６に沿って適宜駆動源で往復移動する移動部材５７にアーム５８を設け、このアーム５８の下部両側に吸着部材５９を設けて形成されている。
【００２６】
前記リングフレーム反転部（Ｖ）は、ベース台２４上でＴＡＢテープマウント部（IV）の前方に位置し、ＴＡＢテープ１０をマウントされたリングフレーム２１は、反転機構を有する適宜移送手段（図示せず）によって、ＴＡＢテープマウント部（IV）からリングフレーム反転部（Ｖ）へと反転移送される。
【００２７】
前記カセット収納部（VI）は、リングフレーム反転部（Ｖ）の側方に位置し、該リングフレーム反転部（Ｖ）から搬送（搬送手段の図示省略）されたリングフレーム２１をエレベータ機構にセッティングされたカセット６０内に収納するようになっている。
【００２８】
次に、リングフレーム２１に対する接着テープＡの貼着方法を図５乃至図１０の工程図を主体に用いて説明する。
【００２９】
図５は、初期の状態を示し、テープチャックユニット４０の下テープチャック４６と貼付けローラ４７、上テープチャック４８、カッター４９が下ガイドローラ３８に接近した原位置にあり、下テープチャック４６と下降した上テープチャック４８で接着テープＡの一端を挟持し、リングフレーム位置決め／テープ貼着部（II）は、昇降テーブル３１が下降位置に待機し、その上面にリングフレーム供給部(Ｉ)から供給された一枚のリングフレーム２１が位置決め載置され、テープ引き出し兼テンション機構３９は、チャック４４がローラ４３から離反して接着テープＡの挟持を解き、かつ上部の原位置に待機している。
【００３０】
図６は、接着テープＡの引き出し工程を示し、テープ引き出し兼テンション機構３９は、チャック４４がローラ４３に接近動して接着テープＡの途中をチャッキングし、このテープ引き出し兼テンション機構３９とテープチャックユニット４０が同期移動し、同図実線のように、テープ引き出し兼テンション機構３９とテープチャックユニット４０がそれぞれ前進位置に移動し、接着テープＡを下位ガイドローラ３８の前方へ所定長さだけ引き出して昇降テーブル３１の直上に臨ませる。なお、接着テープＡの幅は、図３のように、リングフレーム２１の開口孔２２の幅よりも少し広幅になり、昇降テーブル３１上のリングフレーム２１の中心線と接着テープＡの幅方向の中心線は平面的に一致している。
【００３１】
図７のように、テープチャックユニット４０が前進位置に停止すると、該テープチャックユニット４０は、上テープチャック４８が接着テープＡの先端を吸着した状態で上昇し、接着テープＡが引き離された下テープチャック４６は後退動して原位置の少し手前でリングフレーム２１の後端部上に望む位置に戻り、リングフレーム位置決め／テープ貼着部（II）は、昇降テーブル３１が上昇し、前進位置にある貼付けローラ４７にリングフレーム２１の一側が当接する。
【００３２】
次に、図８のように、テープチャックユニット４０の上テープチャック４８が下降動し、接着テープＡの一端を昇降テーブル３１上のリングフレーム２１の一側に押し付けて接着する。この接着後に上テープチャック４８は接着テープＡの吸引を停止して上昇し、上昇位置で後退動して原位置の少し手前の位置に戻り、先に戻っている下テープチャック４６の直上で間隔をおいて停止する。
【００３３】
上記の状態から、図９のように、貼付けローラ４７が後退動し、リングフレーム２１上の接着テープＡを加圧しながら転動することにより、リングフレーム２１上の周縁部に接着テープＡを貼付ける。貼付けローラ４７が下テープチャック４６の直前に位置する原位置の少し手前に戻ると、上テープチャック４８が下降動し、下テープチャック４６とで接着テープＡの途中をチャッキングする。そして、この状態でカッター４９が接着テープＡを横切る方向に往復作動し、該接着テープＡを上テープチャック４８の前面に沿って直線状に切断する。
なお、上テープチャック４８の後退動と貼付けローラ４７の後退動を同時に行なってもよい。
【００３４】
カッター４９が接着テープＡをカットすると、図１０のように、テープ引き出し兼テンション機構３９は、チャック４４がローラ４３から離反動して接着テープＡを開放し、チャック４４とローラ４３は斜め後方に上昇動して原位置に復帰し、同時にテープチャックユニット４０の上テープチャック４８と下テープチャック４６及び貼付けローラ４７が少し後退動して原位置に復帰する。これにより、貼付けローラ４７で接着テープＡの他端側まで完全にリングフレーム２１に貼着される。
【００３５】
テープチャックユニット４０が後退動して原位置に復帰すると、昇降テーブル３１が下降位置に復帰し、各部は図５の初期の状態に戻って次の接着テープＡの貼付けに備えることになる。
【００３６】
なお、この発明のリングフレームへの接着テープ貼付装置は、従来のウエハ用マウント装置に利用することができる。
【００３７】
このようにして、リングフレーム位置決め／テープ貼着部（II）でリングフレーム２１に接着テープＡの貼着が完了すると、以後は上述したように、接着テープＡの貼着リングフレーム２１は、吸着搬送部材５５でＴＡＢテープマウント部（IV）に送られ、このマウント部（IV）で接着テープＡに対するＴＡＢテープ１０のマウントが行なわれ、ＴＡＢテープ１０のマウントされたリングフレーム２１はリングフレーム反転部（Ｖ）に反転移送された後、カセット収納部（VI）のカセット６０内に収納されることになる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によると、チャックユニットで端部をクランプした接着テープを、昇降テーブル上に位置決め供給されたリングフレームの直上に引き出し、該接着テープを貼付ローラの押圧でリングフレーム上に圧着すると共に、接着テープを幅方向に直線状にカットすることにより、リングフレームへの接着テープの貼着を行なうようにしたので、テープ型半導体パッケージのリングフレームへのマウント作業が高能率で行なえ、接着テープの捨てしろを皆無にしてテープの使用量を最小とすることができる。
【００３９】
また、請求項２の発明によると、リングフレームが位置決め状態で載る昇降テーブルに向けて引き出される接着テープの移動途中にテープ引き出し兼テンション機構と、昇降テーブル上を前後に往復動し、接着テープの引き出しと該接着テープのリングフレーム上への貼着及び接着テープの切断を行うテープチャックユニットを設け、接着テープを貼付ローラの押圧でリングフレーム上に圧着すると共に、接着テープを幅方向に直線状にカットすることにより、リングフレームへの接着テープの貼着を行なうようにしたので、リングフレームへのテープ貼着に際して、該テープの捨てしろを皆無にしてテープの使用量を最小とし、経済的効果の向上が図れ、しかもテープカットは直線の一箇所をもってカットするようにしたので、カッター機構のシンプル化及びスピードアップを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はＴＡＢテープの表面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図、（Ｃ）はＴＡＢテープの裏面図、（Ｄ）は（Ａ）の矢印Ｘ−Ｘ部分の拡大断面図
【図２】テープ型半導体パッケージのマウント装置の全体を示す簡略平面図
【図３】リングフレームへの接着テープ貼着装置の詳細を示す平面図
【図４】リングフレームへの接着テープ貼着装置の詳細を示す正面図
【図５】接着テープ貼着工程を示す初期状態の説明図
【図６】接着テープ貼着工程を示す接着テープ引き出し状態の説明図
【図７】接着テープ貼着工程を示す接着テープ上昇と昇降テーブル上昇状態の説明図
【図８】接着テープ貼着工程を示す接着テープの端部をリングフレームの一側に接着した状態の説明図
【図９】接着テープ貼着工程を示す貼着ローラによる接着テープ圧着状態の説明図
【図１０】接着テープ貼着工程を示す接着テープカット後の貼着完了状態の説明図
【符号の説明】
１０      ＴＡＢテープ
２１      リングフレーム
２７      吸着搬送部材
３１      昇降テーブル
３２      接着テープ貼着装置
３６      上部ガイドローラ
３８      下部ガイドローラ
３９      テープ引き出し兼テンション機構
４０      テープチャックユニット
４６      下テープチャック
４７      貼着ローラ
４８      上テープチャック
４９      カッター
５０      吸引口
５５      吸着搬送部材
Ａ        接着テープ
（I）      リングフレーム供給部
（II）      リングフレーム位置決め／テープ貼着部
（III）     ＴＡＢテープ供給部
（IV）     ＴＡＢテープマウント部
（V）      リングフレーム反転部
（VI）     カセット収納部
【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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