CH696615A5 - Verfahren für die Justierung des Bondkopfs eines Die Bonders. - Google Patents

Verfahren für die Justierung des Bondkopfs eines Die Bonders. Download PDF

Info

Publication number
CH696615A5
CH696615A5 CH01613/03A CH16132003A CH696615A5 CH 696615 A5 CH696615 A5 CH 696615A5 CH 01613/03 A CH01613/03 A CH 01613/03A CH 16132003 A CH16132003 A CH 16132003A CH 696615 A5 CH696615 A5 CH 696615A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
bonding head
semiconductor chip
gripping member
needle
output signal
Prior art date
Application number
CH01613/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Behler
Original Assignee
Esec Trading Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Esec Trading Sa filed Critical Esec Trading Sa
Priority to CH01613/03A priority Critical patent/CH696615A5/de
Priority to DE102004043282A priority patent/DE102004043282B4/de
Priority to TW093127374A priority patent/TWI243398B/zh
Priority to US10/937,991 priority patent/US7066373B2/en
Priority to KR1020040074626A priority patent/KR101096927B1/ko
Priority to CNB2004100118565A priority patent/CN100435303C/zh
Publication of CH696615A5 publication Critical patent/CH696615A5/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52Mounting semiconductor bodies in containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0413Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws with orientation of the component while holding it; Drive mechanisms for gripping tools, e.g. lifting, lowering or turning of gripping tools
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0815Controlling of component placement on the substrate during or after manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description


  [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Justierung des Bondkopfs eines Die-Bonders der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

[0002] Ein Die-Bonder ist eine Maschine, die einen Halbleiterchip auf ein Trägermaterial, insbesondere auf ein Leadframe, aufklebt (bondet). Eine solche Maschine wird z.B. in EP 0 462 596 beschrieben. Damit das nachfolgende Wire-Bonding problemlos erfolgen kann, muss die räumliche Lage des Bondkopfes des Die-Bonders derart eingestellt werden, dass der Halbleiterchip innerhalb festgelegter Toleranzen von wenigen Mikrometern planparallel auf dem Trägermaterial klebt. Eine Schräglage des Halbleiterchips wird im Fachjargon als Tilt bezeichnet. Für die Eliminierung der Schräglage sind am Bondkopf zwei Justierungsschrauben vorhanden, die Drehungen des Bondkopfs um zwei orthogonale Achsen ermöglichen.

   Der Bondkopf enthält ein gegenüber dem Bondkopf heb- und senkbares Greiforgan für die Aufnahme des Halbleiterchips. Das Greiforgan gibt es in verschiedenen Ausführungen, wobei Greiforgane mit einer Düse aus Gummi, bekannt als "rubber tool", weit verbreitet sind. Nach jedem Auswechseln der Gummidüse muss der Bondkopf 6 neu justiert werden, da sich die Gummidüsen nicht mit der erforderlichen Genauigkeit herstellen lassen. Für die Messung der Schräglage der Halbleiterchips sind heutzutage die folgenden drei Methoden bekannt:
a) : Es wird ein Lineal am Bondkopf befestigt. Der Bondkopf wird über die Prozess-Auflage abgesenkt, bis nur noch ein minimaler Spalt zwischen dem Lineal und der Prozess-Auflage vorhanden ist. Ein Operateur beobachtet den Spalt und betätigt die Justierungsschrauben des Bondkopfs, bis die Höhe des Spalts gleichmässig ist.

   Bei dieser Methode wird nicht die Schräglage der Halbleiterchips gemessen, sondern die Schräglage einer Justierungslehre, die am Bondkopf und nicht an der Gummidüse befestigt ist. Die erzielbare Genauigkeit hängt zudem vom Operateur ab.
b) : Die Schräglage wird erst nach dem Bonden eines Halbleiterchips unter einem Mikroskop bestimmt. Diese Methode ist zeitaufwendig.
c) : Die Justierung des Bondkopfs erfolgt mittels eines Verfahrens und eines Sensors, wie in der europäischen Patentanmeldung EP 913 857 beschrieben ist.

   Diese Methode eignet sich schlecht für Halbleiterchips mit geringen Abmessungen.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem der Bondkopf eines Die-Bonders auf einfache Weise justiert werden kann.

[0004] Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 2.

[0005] Die Erfindung schlägt zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ein Verfahren vor, bei dem die Höhe von mindestens drei Punkten der Unterseite des Halbleiterchips in Bezug auf eine Referenzfläche bestimmt und daraus die Schräglage berechnet wird. Die Bestimmung der Höhen erfolgt, indem der Halbleiterchip abgesenkt wird, bis der Halbleiterchip in Berührung mit einer Nadel kommt.

   Bevorzugt wird bei diesem Verfahren die Höhe der vier Ecken des Halbleiterchips bestimmt.

[0006] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren sind schematisch und nicht massstäblich gezeichnet.

[0007] Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>schematisch und in Aufsicht einen Die-Bonder,


  <tb>Fig. 2<sep>in seitlicher Ansicht und schematisch den Bondkopf des Die-Bonders und eine Hilfsvorrichtung zur Justierung des Bondkopfs,


  <tb>Fig. 3<sep>eine Zeichnung zur Illustration der Bestimmung der Schräglage anhand von Messwerten, und


  <tb>Fig. 4<sep>ein Diagramm zur Veranschaulichung verschiedener Möglichkeiten der Auswertung eines Ausgangssignals eines Sensors.

[0008] Die Fig. 1 zeigt schematisch und in Aufsicht einen Die-Bonder für die Platzierung von Halbleiterchips 1 auf einem Substrat 2. Mit x, y und z sind die drei Koordinatenachsen eines kartesischen Koordinatensystems bezeichnet, wobei die z-Achse der vertikalen Richtung entspricht. Der Die-Bonder umfasst ein Transportsystem 3 für den Transport des Substrats in x-Richtung und, fakultativ, auch in y-Richtung. Ein geeignetes Transportsystem 3 ist z.B. im europäischen Patent EP 330 831 beschrieben. Die Halbleiterchips 1 werden vorzugsweise auf einem Wafertisch 4 bereitgestellt.

   Ein Pick and Place System 5 mit einem Bondkopf entnimmt einen Halbleiterchip 1 nach dem andern vom Wafertisch 4, transportiert ihn zum Substrat 2 und setzt ihn auf dem Substrat 2 ab.

[0009] Damit die Halbleiterchips 1 planparallel auf dem Substrat 2 aufgeklebt werden, wird der Bondkopf des Die-Bonders vor dem Beginn des Montageprozesses justiert. Bei dieser Justierung wird der Bondkopf bezüglich zwei horizontal verlaufenden Achsen so eingestellt, dass der aufgenommene Halbleiterchip planparallel zu einer horizontalen Ebene verläuft.

[0010] Das Prinzip der Erfindung wird anhand der Fig. 2 erläutert. Die Fig. 2 zeigt in seitlicher Ansicht und schematisch den Bondkopf 6 des Die-Bonders. Der Bondkopf 6 umfasst ein Greiforgan 7, das gegenüber dem Bondkopf 6 entlang einer vorbestimmten Achse 8 auslenkbar sowie um die vorbestimmte Achse 8 drehbar ist.

   Im Beispiel ist das Greiforgan 7 mit einer Gummidüse 9 ausgerüstet. Das Greiforgan 7 ist mit Vakuum beaufschlagbar, um den Halbleiterchip 1 aufnehmen und halten zu können. Der Bondkopf 6 wird vom Pick and Place System 5 (Fig. 1) in x- und y-Richtung zwischen dem Wafertisch 4 (Fig. 1) und dem Bondplatz über dem Substrat 2 (Fig. 1) hin und her bewegt. Bei der Entnahme eines Halbleiterchips 1 vom Wafertisch 4 und beim Aufsetzen des Halbleiterchips 1 auf das Substrat 2 wird das Greiforgan 7 gegenüber dem Bondkopf 6 entlang der vorbestimmten Achse 8 ausgelenkt, wobei der Auslenkung des Greiforgans 7 entweder die Kraft einer Feder oder eine pneumatisch erzeugte Kraft entgegenwirkt. Der Bondkopf 6 enthält einen Sensor 10 für die Messung der Auslenkung des Greiforgans 7.

   Der Sensor 10 ist vorzugsweise ein induktiver Sensor, der aus einer am Greiforgan 7 fixierten metallischen Platte 11 und einer am Bondkopf 6 fixierten Spule 12 besteht. Der Bondkopf 6 ist um zwei orthogonal zueinander verlaufende Achsen 13 und 14 drehbar, um eine allfällige Schräglage der aufgenommenen Halbleiterchips 1 eliminieren zu können. Die Drehung des Bondkopfs 6 um die Achsen 13 und 14 erfolgt je mittels einer Einstellschraube 15 bzw. 16, die vorzugsweise mit einer Skaleneinteilung versehen ist, wobei eine Drehung um eine Skaleneinheit beispielsweise einer Drehung um einen Winkel von 0,1 deg. entspricht.

[0011] Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zudem ein Messsystem vorhanden, um die z-Höhe des Bondkopfs 6 bezüglich der Prozessplatte 17 zu messen.

[0012] Im Produktionsbetrieb wird das Substrat 2 am Bondplatz auf einer Prozessplatte 17 bereitgestellt.

   Für die Justierung des Bondkopfs 6 wird eine mit einer vorstehenden Nadel 18 versehene Platte 19 auf die Prozessplatte 17 gelegt oder dort temporär befestigt. Die Justierung des Bondkopfs 6 erfolgt gemäss den nachstehend erläuterten Verfahrensschritten:
a) : Der Bondkopf 6 nimmt einen Halbleiterchip 1 auf.
b) : Das Pick and Place System 5 bewegt den Bondkopf zu einer ersten, durch die Koordinaten (x1, y1) charakterisierten Position, in der sich der Halbleiterchip 1 oberhalb der Nadel 18 befindet. Der Bondkopf 6 wird, vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit, abgesenkt, wobei das Ausgangssignal des Sensors 10 überwacht wird. Da auf den Halbleiterchip 1 und somit auch auf das Greiforgan 7 zu Beginn keine Kraft einwirkt, befindet sich das Greiforgan 7 in seiner Ruhelage, d.h. bezüglich des Bondkopfs 6 in einer unteren Endposition.

   In dem in der Fig. 2 dargestellten Beispiel liegt die Platte 11 in der unteren Endposition auf einer Anschlagsfläche des Bondkopfs 6 auf. Das Greiforgan 7 macht die Absenkbewegung des Bondkopfs 6 mit. Das Ausgangssignal des Sensors 10 ist daher konstant. Sobald die Unterseite des Halbleiterchips 1 die Nadel 18 berührt, ändert sich die z-Höhe des Greiforgans 7 nicht mehr, während die z-Höhe des Bondkopfs 6 weiterhin abnimmt: Das Greiforgan 7 wird also gegenüber dem Bondkopf 6 ausgelenkt. Somit ändert sich das Ausgangssignal des Sensors 10, sobald die Unterseite des Halbleiterchips 1 die Nadel 18 berührt. Das Absenken des Bondkopfs 6 wird gestoppt, sobald die Änderung des Ausgangssignals des Sensors 10 einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, und der Bondkopf 6 wieder angehoben.

   Aus dem zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals des Sensors 10 wird nun die Höhe z1(x1, y1) bestimmt, die der Bondkopf 6 an dem Zeitpunkt einnahm, an dem der Halbleiterchip 1 mit der Nadel 18 in Berührung kam.
c) : Der Schritt b wird für mindestens zwei weitere Positionen mit den Koordinaten (x2, y2) und (x3, y3) durchgeführt und entsprechende Werte z2(x2, y2) und z3(x3, y3) werden ermittelt.

   Die Werte z2(x2, y2) und z3(x3, y3) entsprechen wiederum der Höhe, die der Bondkopf 6 an dem Zeitpunkt einnahm, an dem der Halbleiterchip 1 beim Absenken des Bondkopfs 6 mit der Nadel 18 in Berührung kam.
d) : Aus den Werten z1(x1, y1), z2(x2, y2) und z3(x3, y3) werden zwei Winkel alpha  und beta  bestimmt, wobei der Winkel alpha  den Winkel bezeichnet, um den der Bondkopf 6 gegenüber seiner idealen Lage um die Achse 13 verdreht ist, und wobei der Winkel beta  den Winkel bezeichnet, um den der Bondkopf 6 gegenüber seiner idealen Lage um die Achse 14 verdreht ist.

   Die Anzeige der Winkel alpha  und beta  erfolgt vorzugsweise in Einheiten der Skaleneinteilung der Einstellschrauben,
e) : Der Operateur dreht die beiden Einstellschrauben 15 und 16 um die im Schritt d ermittelten Winkel alpha  bzw. beta .

[0013] Es ist möglich, dass der Abstand des Bondkopfs 6 zur Prozessplatte 17 von den Koordinaten x und y abhängt. Diese Abhängigkeit wird bei der Kalibration des Die-Bonders ermittelt. Falls der Abstand des Bondkopfs 6 zur Prozessplatte 17 örtlich variiert, dann sind die gemessenen Höhen z1(x1, y1), z2(x2, y2). und z3(x3, y3) entsprechend zu korrigieren, bevor im Schritt d die Winkel alpha  und beta  berechnet werden.

[0014] Im Idealfall ist der Halbleiterchip 1 nun planparallel zur Prozessplatte 17 ausgerichtet.

   Die Schritte b bis e können aber fakultativ wiederholt werden, bis die Messresultate ergeben, dass die Schräglage des Halbleiterchips 1 tatsächlich eliminiert ist.

[0015] Die Koordinaten (x1, y1), (x2, y2) und (x3, y3) werden entsprechend den Abmessungen des Halbleiterchips 1 mit Vorteil so ausgewählt, dass die Nadel 18 jeweils im Bereich von dessen Ecken mit der Unterseite des Halbleiterchips 1 in Berührung kommt.

[0016] Die Fig. 3 zeigt den Halbleiterchip 1, der sich in einer Schräglage befindet, und die drei ermittelten Höhen z1(x1 y1, z2(x2, y2) und z3(x3, y3), sowie die zu bestimmenden Winkel alpha  und beta . Für den Fall, dass y2 = y1 und x3 = x2 ist, erhält man die Winkel alpha  und beta  aus den Gleichungen:
 <EMI ID=2.0> 

 <EMI ID=3.0> 

[0017] Für die Bestimmung der Winkel alpha  und beta  sind immer Differenzen zwischen zwei gemessenen Höhen massgebend.

   Aus diesem Grund spielt es keine Rolle, wenn die ermittelten Höhen z1, z2 und z3 einen systematischen Fehler aufweisen. Die Höhe z(x, y), die der Bondkopf 6 an dem Zeitpunkt einnahm, an dem der Halbleiterchip 1 beim Absenken des Bondkopfs 6 mit der Nadel 18 in Berührung kam, kann aus dem Ausgangssignal des Sensors 10 auf verschiedene, im Hinblick auf die Differenzbildung in den Gleichungen (1) und (2) äquivalente Weisen ermittelt werden. Die Bestimmung der Höhe z(x, y) für die drei im folgenden beschriebenen Methoden ist aus der Fig. 4 ersichtlich.

   Die Fig. 4 zeigt das Ausgangssignal U(z) des Sensors 10 in Bezug auf die Höhe z des Bondkopfs 6.
a) : Es wird eine Höhe zA(x, y) bestimmt, die der Bondkopf 6 beim Absenken einnahm, als das Ausgangssignal U des Sensors 10 einen vorbestimmten absoluten Wert UA erreichte.
b) : Es wird eine Höhe zB(x, y) bestimmt, die der Bondkopf 6 beim Absenken einnahm, als das Ausgangssignal des Sensors 10 gegenüber dem Wert zu Beginn des Absenkens, d.h. dem der Ruhelage des Greiforgans 7 entsprechenden Wert, um einen vorbestimmten Wert UD zugenommen hatte.
c) : Der Auslenkung des Greiforgans 7 aus der Ruhelage wirken Reibungskräfte zwischen dem Greiforgan 7 und dem Bondkopf 6 entgegen. Dies bedeutet, dass das Ausgangssignal U(z) im Bereich der Ruhelage nicht linear ist.

   Die Form des Ausgangssignals U(z) kann durch eine Eichmessung bestimmt werden, so dass aus dem gemessenen Verlauf des Ausgangssignals eine Höhe zc(x, y) bestimmt werden kann, die der effektiven Höhe entspricht, die der Bondkopf beim Absenken einnahm, an dem der Halbleiterchip 1 beim Absenken des Bondkopfs 6 mit der Nadel 18 in Berührung kam.

[0018] Im diesem Sinne bedeutet die Anweisung "Aus dem Ausgangssignal des Sensors bestimmen einer Höhe z1(x1, y1), die der Bondkopf an dem Zeitpunkt einnahm, an dem der Halbleiterchip mit der Nadel in Berührung kam" die Ermittlung der Höhe z1(x1, y1 nach einer der vorgenannten oder einer weiteren dazu äquivalente Methode, d.h.

   es kann z1(x1 y1) = zA sein oder z1(x1, y1) = zB sein oder z1(x1, y1) = zC sein.

[0019] Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 321 967 ist ein Bondkopf mit einem Greiforgan bekannt, bei dem der Bondkopf in z-Richtung nicht heb- und senkbar ist, sondern bei dem nur das Greiforgan eine Bewegung in z-Richtung ausführen kann. Die Bewegung des Greiforgans erfolgt pneumatisch. Die Erfindung lässt sich auch in diesem Fall verwenden, wobei dann anstelle des Bondkopfs das Greiforgan abgesenkt wird. Zu Beginn des Absenkens ändert sich das Ausgangssignal des induktiven Sensors, weil die Auslenkung des Greiforgans gegenüber dem Bondkopf ändert. Es wird nun die Höhe z(x, y) bestimmt, an der die Absenkbewegung des Greiforgans gestoppt wird, weil die Nadel in Berührung mit dem Halbleiterchip kommt.

   Diese Höhe ist unter idealen Bedingungen dann erreicht, wenn das Ausgangssignal des Sensors einen konstanten Wert erreicht hat.

[0020] Obwohl die Justierung des Bondkopfs bevorzugt mittels eines der zu montierenden Halbleiterchips erfolgt, kann anstelle des Halbleiterchips auch ein Plättchen, beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall, aufgenommen werden und die Justierung mit diesem Plättchen durchgeführt werden.

[0021] Für die Ermittlung der Schräglage des Halbleiterchips genügt es, drei Höhen zu bestimmen.

   Wenn vier Höhen bestimmt werden, beispielsweise die Höhen der vier Ecken des Halbleiterchips, dann kann der Messfehler auf ein Minimum beschränkt werden.

[0022] Die Erfindung wurde bisher erläutert am Beispiel eines Die-Bonders, bei dem der Bondkopf 6 (Fig. 2) in x- und in y-Richtung bewegt wird, um jeweils eine Ecke des Halbleiterchips 1 über der Nadel 18 zu positionieren.

   Wenn der technisch mögliche Fahrweg des Bondkopfs 6 für diese Bewegungen nicht ausreicht, dann kann natürlich anstelle des Bondkopfs 6 die Nadel 18 verschoben werden, entweder indem die Platte 19 mit der vorstehenden Nadel 18 von Hand verschoben wird oder indem die Platte 19 mit der vorstehenden Nadel 18 von Hand verschoben wird oder indem die Platte 19 auf einem xy-Tisch montiert wird, um die Platte 19 auf der Prozessplatte 17 mit grosser Präzision in x- und in y-Richtung bewegen zu können.

[0023] Des Weiteren ist es erforderlich, die Lage des Halbleiterchips 1 bezüglich der Spitze der Nadel 18 zu kennen.

   Der Die-Bonder weist in der Regel zwei Kameras auf, wovon die erste Kamera dazu dient, die Lage des auf dem Wafertisch 4 bereitgestellten Halbleiterchips 1 bezüglich der Achse 8 zu bestimmen, und wovon die über dem Bondplatz angeordnete zweite Kamera dazu dient, die Lage des Substrats 2 bezüglich der Achse 8 zu bestimmen. Die Lage der Spitze der Nadel 18 kann deshalb mit der zweiten Kamera bestimmt werden. Damit sind alle notwendigen Informationen vorhanden, um einerseits optimale Koordinaten (x1, y1), (x2, y2) und (x3, y3) auswählen und mit grosser Genauigkeit anfahren zu können, und um andererseits sicherzustellen, dass der Halbleiterchip 1 beim Absenken auf die Nadel 18 auftrifft und dass die Lage der Kanten des Halbleiterchips 1 zu den drei Koordinaten (x1, y1), (x2, y2) und (x3, y3) bekannt ist, so dass die beiden Winkel alpha  und beta  korrekt berechnet werden können.

Claims (2)

1. Verfahren für die Justierung des Bondkopfes eines Die-Bonders, wobei der Die-Bonder einen Bondkopf (6) mit einem gegenüber dem Bondkopf in einer vorbestimmten Richtung auslenkbaren Greiforgan (7) umfasst, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Aufnehmen eines Halbleiterchips (1) oder eines Plättchens mit dem Greiforgan (7) des Bondkopfs (6); b) Bewegen des Bondkopfs (6) an eine durch Koordinaten (x1, y1) charakterisierte Position, die so bestimmt ist, dass sich der Halbleiterchip (1) oberhalb einer Nadel (18) befindet; c) Absenken des Bondkopfs (6) in einer als z-Richtung bezeichneten Richtung, wobei sich das Greiforgan (7) bezüglich des Bondkopfs (6) in einer unteren Endposition befindet, und Überwachen eines Ausgangssignals eines Sensors (10), dessen Ausgangssignal abhängt vom Grad der Auslenkung des Greiforgans (7) bezüglich des Bondkopfs (6);
d) Aus dem Ausgangssignal des Sensors (10) bestimmen eines Wertes z1(x1, y1), der der z-Höhe an der Position (x1, y1) entspricht, die der Bondkopf (6) an dem Zeitpunkt einnahm, an dem der Halbleiterchip (1) beim Absenken des Bondkopfs (6) mit der Nadel (18) in Berührung kam; e) Wiederholen der Schritte b bis d für mindestens zwei weitere, durch Koordinaten (x2, y2) und (X3, y3) charakterisierte Positionen und ermitteln entsprechender Werte z2(x2, y2) und z3(x3, y3), die wiederum der z-Höhe an der Position (x2, y2) bzw.
(x3, y3) entsprechen, die der Bondkopf (6) an dem Zeitpunkt einnahm, an dem der Halbleiterchip (1) beim Absenken des Bondkopfs (6) mit der Nadel (18) in Berührung kam; f) Bestimmen von zwei Winkeln alpha und beta aus den Werten z1(x1, y1), z2(x2, y2) und z3(x3, y3), wobei der Winkel alpha den Winkel bezeichnet, um den der Halbleiterchip (1) um eine erste horizontale Achse verdreht ist, und wobei der Winkel beta den Winkel bezeichnet, um den der Halbleiterchip (1) um eine zweite horizontale Achse verdreht ist; g) Verstellen des Bondkopfs (6) nach Massgabe der im Schritt f ermittelten Winkel alpha und beta .
2. Verfahren für die Justierung des Bondkopfes eines Die-Bonders, wobei der Die-Bonder einen Bondkopf (6) mit einem gegenüber dem Bondkopf in einer vorbestimmten Richtung auslenkbaren Greiforgan (7) umfasst, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Aufnehmen eines Halbleiterchips (1) oder eines Plättchens mit dem Greiforgan (7) des Bondkopfs (6); b) Bewegen des Bondkopfs (6) an eine durch Koordinaten (x1, y1) charakterisierte Position, die so bestimmt ist, dass sich der Halbleiterchip (1) oberhalb einer Nadel (18) befindet; c) Absenken des Greiforgans (7) in einer als z-Richtung bezeichneten Richtung und Überwachen eines Ausgangssignals eines Sensors (10), dessen Ausgangssignal abhängt vom Grad der Auslenkung des Greiforgans (7) bezüglich des Bondkopfs (6);
d) Aus dem Ausgangssignal des Sensors (10) bestimmen eines Wertes z1(x1 y1), der der z-Höhe an der Position (x1, y1) entspricht, die das Greiforgan (7) an dem Zeitpunkt einnahm, an dem der Halbleiterchip (1) beim Absenken des Greiforgans (7) mit der Nadel (18) in Berührung kam; e) Wiederholen der Schritte b bis d für mindestens zwei weitere, durch Koordinaten (x2, y2) und (x3, y3) charakterisierte Positionen und ermitteln entsprechender Werte z2(x2, y2) und z3(x3, y3), die wiederum der z-Höhe an der Position (x2, y2) bzw.
(x3, y3) entsprechen, die das Greiforgan (7) an dem Zeitpunkt einnahm, an dem der Halbleiterchip (1) beim Absenken des Greiforgans (7) mit der Nadel (18) in Berührung kam; f) Bestimmen von zwei Winkeln alpha und beta aus den Werten z1(x1, y1), z2(x2, y2) und z3(x3, y3), wobei der Winkel alpha den Winkel bezeichnet, um den der Halbleiterchip (1) um eine erste horizontale Achse verdreht ist, und wobei der Winkel beta den Winkel bezeichnet, um den der Halbleiterchip (1) um eine zweite horizontale Achse verdreht ist; g) Verstellen des Bondkopfs (6) nach Massgabe der im Schritt f ermittelten Winkel alpha und beta .
CH01613/03A 2003-09-22 2003-09-22 Verfahren für die Justierung des Bondkopfs eines Die Bonders. CH696615A5 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01613/03A CH696615A5 (de) 2003-09-22 2003-09-22 Verfahren für die Justierung des Bondkopfs eines Die Bonders.
DE102004043282A DE102004043282B4 (de) 2003-09-22 2004-09-08 Verfahren für die Justierung des Bondkopfs eines Die-Bonders
TW093127374A TWI243398B (en) 2003-09-22 2004-09-10 Method for aligning the bondhead of a die bonder
US10/937,991 US7066373B2 (en) 2003-09-22 2004-09-10 Method for aligning the bondhead of a Die Bonder
KR1020040074626A KR101096927B1 (ko) 2003-09-22 2004-09-17 다이본더의 본드헤드를 정렬시키는 방법
CNB2004100118565A CN100435303C (zh) 2003-09-22 2004-09-22 用于对准芯片焊接机的焊接头的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01613/03A CH696615A5 (de) 2003-09-22 2003-09-22 Verfahren für die Justierung des Bondkopfs eines Die Bonders.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH696615A5 true CH696615A5 (de) 2007-08-15

Family

ID=34280715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH01613/03A CH696615A5 (de) 2003-09-22 2003-09-22 Verfahren für die Justierung des Bondkopfs eines Die Bonders.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7066373B2 (de)
KR (1) KR101096927B1 (de)
CN (1) CN100435303C (de)
CH (1) CH696615A5 (de)
DE (1) DE102004043282B4 (de)
TW (1) TWI243398B (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200414992A (en) * 2002-11-29 2004-08-16 Esec Trading Sa Method for picking semiconductor chips from a foil
CH697294B1 (de) * 2003-12-22 2008-08-15 Oerlikon Assembly Equipment Ag Verfahren für die Kalibration der Greifachse des Bondkopfs eines Automaten für die Montage von Halbleiterchips auf einem Substrat.
CN100435306C (zh) * 2007-01-29 2008-11-19 南京时恒电子科技有限公司 微型传感器点焊工艺方法
JP4958655B2 (ja) * 2007-06-27 2012-06-20 新光電気工業株式会社 電子部品実装装置および電子装置の製造方法
US7849896B2 (en) * 2008-02-26 2010-12-14 Asm Assembly Automation Ltd Bondhead alignment tool for a bonding apparatus
CN102699532A (zh) * 2012-06-11 2012-10-03 卓越(苏州)自动化设备有限公司 激光焊接圆弧型产品的装置
US8919528B2 (en) * 2012-07-13 2014-12-30 Hewlett-Packard Industrial Printing Ltd. Nozzled device to align a substrate on a surface
KR102220327B1 (ko) 2014-06-17 2021-02-25 세메스 주식회사 노즐 수평 측정 유닛 및 이에 의한 측정 방법
KR101972363B1 (ko) * 2014-08-13 2019-08-16 가부시키가이샤 신가와 실장 장치 및 측정 방법
JP6538358B2 (ja) * 2015-01-26 2019-07-03 ファスフォードテクノロジ株式会社 ボンディング装置およびボンディング装置のコレット傾き検査方法
JP6470054B2 (ja) * 2015-01-26 2019-02-13 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンダおよびボンディング方法
WO2018064813A1 (zh) * 2016-10-08 2018-04-12 华封科技有限公司 半导体封装设备及其控制方法和控制装置
US10050008B1 (en) * 2017-01-24 2018-08-14 Asm Technology Singapore Pte Ltd Method and system for automatic bond arm alignment
CN109216390A (zh) * 2018-08-28 2019-01-15 中国电子科技集团公司第十研究所 一种长线列双探测器芯片的倒装互连方法
US11540399B1 (en) * 2020-04-09 2022-12-27 Hrl Laboratories, Llc System and method for bonding a cable to a substrate using a die bonder
KR20230008191A (ko) * 2020-05-19 2023-01-13 가부시키가이샤 신가와 본딩 장치 및 본딩 헤드 조정 방법
CN113745126B (zh) * 2020-05-29 2023-05-26 上海微电子装备(集团)股份有限公司 一种晶圆调平方法、芯片键合方法、芯片键合设备及光刻系统
WO2022024291A1 (ja) * 2020-07-30 2022-02-03 株式会社新川 実装装置及び実装装置における平行度検出方法
TWI767711B (zh) * 2021-05-19 2022-06-11 梭特科技股份有限公司 穩定固晶裝置
TWI794873B (zh) * 2021-07-08 2023-03-01 亞亞科技股份有限公司 晶片檢測裝置之料盤翻轉模組
WO2024018296A1 (en) * 2022-07-20 2024-01-25 Ismeca Semiconductor Holding Sa A sensor assembly, a component handling assembly, and a method of delivering a component
CN116577070B (zh) * 2023-04-04 2024-01-26 河北圣昊光电科技有限公司 一种soa芯片光放大检测方法及检测设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0462596A1 (de) * 1990-06-19 1991-12-27 Sumitomo Electric Industries, Limited Verfahren und Einrichtung für die Verpackung eines Halbleiterkomponenten
JPH0513997A (ja) * 1991-07-02 1993-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイスボンダーヘツド装置
US5278634A (en) * 1991-02-22 1994-01-11 Cyberoptics Corporation High precision component alignment sensor system
US5547537A (en) * 1992-05-20 1996-08-20 Kulicke & Soffa, Investments, Inc. Ceramic carrier transport for die attach equipment
EP0913857A1 (de) * 1997-10-30 1999-05-06 Esec Sa Verfahren und Einrichtung für die Justierung des Bondkopfes eines Bonders, insbesondere eines Die-Bonders

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE128791T1 (de) * 1988-02-26 1995-10-15 Esec Sa Verfahren und einrichtung zum bestücken von metallenen systemträgern mit elektronischen komponenten.
US5262355A (en) * 1990-06-19 1993-11-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for packaging a semiconductor device
JPH04243144A (ja) * 1991-01-18 1992-08-31 Fujitsu Ltd ボンディング用ヘッド保持機構
JPH07114224B2 (ja) * 1991-04-25 1995-12-06 松下電器産業株式会社 熱圧着用ボンディングヘッド
JP2949891B2 (ja) * 1991-04-25 1999-09-20 松下電器産業株式会社 ワイヤボンディング方法
US5459794A (en) * 1993-07-15 1995-10-17 Ninomiya; Takanori Method and apparatus for measuring the size of a circuit or wiring pattern formed on a hybrid integrated circuit chip and a wiring board respectively
JP3067563B2 (ja) * 1995-01-05 2000-07-17 松下電器産業株式会社 ワイヤボンディング装置
US5703838A (en) * 1996-02-16 1997-12-30 Lecroy Corporation Vernier delay line interpolator and coarse counter realignment
US6030275A (en) * 1998-03-17 2000-02-29 International Business Machines Corporation Variable control of carrier curvature with direct feedback loop
JPH11297764A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Ricoh Co Ltd ボンディングツール及びそれを用いた半導体チップのボンディング方法
KR100278603B1 (ko) * 1998-09-30 2001-01-15 윤종용 미세간극 볼 그리드 어레이 패키지용 다이본딩 설비 및 다이본딩 방법
GB2347741A (en) * 1998-11-05 2000-09-13 Cyberoptics Corp Electronics assembly apparatus with improved imaging system
US6791686B1 (en) * 2000-07-26 2004-09-14 Nova Measuring Instruments Ltd. Apparatus for integrated monitoring of wafers and for process control in the semiconductor manufacturing and a method for use thereof
JP4875263B2 (ja) * 2001-09-14 2012-02-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 ダイボンディング方法
TW567574B (en) * 2001-12-05 2003-12-21 Esec Trading Sa Apparatus for mounting semiconductor chips
EP1321967B1 (de) * 2001-12-05 2004-11-03 Esec Trading S.A. Einrichtung für die Montage von Halbleiterchips

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0462596A1 (de) * 1990-06-19 1991-12-27 Sumitomo Electric Industries, Limited Verfahren und Einrichtung für die Verpackung eines Halbleiterkomponenten
US5278634A (en) * 1991-02-22 1994-01-11 Cyberoptics Corporation High precision component alignment sensor system
JPH0513997A (ja) * 1991-07-02 1993-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイスボンダーヘツド装置
US5547537A (en) * 1992-05-20 1996-08-20 Kulicke & Soffa, Investments, Inc. Ceramic carrier transport for die attach equipment
EP0913857A1 (de) * 1997-10-30 1999-05-06 Esec Sa Verfahren und Einrichtung für die Justierung des Bondkopfes eines Bonders, insbesondere eines Die-Bonders

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 283 (E - 1373) 31 May 1993 (1993-05-31) *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050029689A (ko) 2005-03-28
CN100435303C (zh) 2008-11-19
CN1700432A (zh) 2005-11-23
TWI243398B (en) 2005-11-11
TW200520032A (en) 2005-06-16
DE102004043282A1 (de) 2005-04-21
KR101096927B1 (ko) 2011-12-22
DE102004043282B4 (de) 2008-02-07
US20050061852A1 (en) 2005-03-24
US7066373B2 (en) 2006-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004043282B4 (de) Verfahren für die Justierung des Bondkopfs eines Die-Bonders
DE102018109512B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Montieren von Bauelementen auf einem Substrat
DE102005029130B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Auftragen von Klebstoff auf ein Substrat
DE10133448B4 (de) Ausrichtungsverfahren und -vorrichtung zum Ausrichten eines Schneidmessers in einer Dicing-Maschine
DE112008002467B4 (de) Verfahren für die Entnahme von Halbleiterchips von einem Wafertisch und die Montage der Halbleiterchips auf einem Substrat
DE60112416T2 (de) Einrichtung und verfahren zur montage von bauteilen
DE602004010262T2 (de) Verfahren zum bewegen einer mit einer kamera versehenen vorrichtung zu einer zielposition mittels eines steuersytems und steuersystem dafür
EP2126645B1 (de) Verfahren zum kalibrieren der x-y positionierung eines positionierwerkzeugs, sowie vorrichtung mit einem derartigen positionierwerkzeug
DE4207201C2 (de) Nivellierungsverfahren und -vorrichtung
EP0901155A1 (de) Halbleiter-Montageeinrichtung zum Auftragen von Klebstoff auf einem Substrat
DE3432993A1 (de) Vorrichtung zum positionieren eines werkstuecks in einem system zur behandlung unter lokalisiertem vakuum
EP1398094B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Schenkellänge an einem Biegeteil
EP1322909B1 (de) Koordinatenmessgerät
DE2705200C2 (de) Einrichtung zum selbsttätigen Ausrichten eines auf einer Plattform gespannten Werkstückes
EP0025036B1 (de) Verfahren zur scharfeinstellung eines maskenbildes auf ein werkstück
DE102020208553A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102004058702A1 (de) Verfahren für die Kalibration der Greifachse des Bondkopfs eines Automaten für die Montage von Halbleiterchips auf einem Substrat
CH693229A5 (de) Einrichtung und Verfahren zur Montage vonHalbleiterchips auf einem Substrat.
DE4132101C2 (de) Chipbonder zum Verbinden eines Chips mit einer Bondoberfläche eines Substrates und Verfahren zum Steuern eines derartigen Chipbonders
DE4129933A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum drahtbonden
DE69934181T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bonden einer Komponente
DE102007058293A1 (de) Kalibriervorrichtung und Verfahren zum Abgleichen eines Roboterkoordinatensystems
EP1802192A1 (de) Verfahren für die Montage eines Flipchips auf einem Substrat
DE102004043084B4 (de) Einrichtung und Verfahren für die Montage oder Verdrahtung von Halbleiterchips
DE10356700A1 (de) Verfahren zum Aufnehmen von Halbleiterchips von einer Folie

Legal Events

Date Code Title Description
PUE Assignment

Owner name: OERLIKON ASSEMBLY EQUIPMENT AG, STEINHAUSEN

Free format text: ESEC TRADING SA#HINTERBERGSTRASSE 32 POSTFACH 5503#6330 CHAM (CH) -TRANSFER TO- OERLIKON ASSEMBLY EQUIPMENT AG, STEINHAUSEN#HINTERBERGSTRASSE 32#6330 CHAM (CH)

PFA Name/firm changed

Owner name: BESI SWITZERLAND AG, CH

Free format text: FORMER OWNER: OERLIKON ASSEMBLY EQUIPMENT AG, STEINHAUSEN, CH

NV New agent

Representative=s name: IP.DESIGN KANZLEI AND PATENTBUERO DR. MARC-TIM, CH

PCOW Change of address of patent owner(s)

Free format text: NEW ADDRESS: HINTERBERGSTRASSE 32A, 6312 STEINHAUSEN (CH)

PCAR Change of the address of the representative

Free format text: NEW ADDRESS: ARBONERSTRASSE 35, 8580 AMRISWIL (CH)

PL Patent ceased