CN109425615A

CN109425615A - 吸附喷嘴及具备其的外观检查装置和电路基板的制造方法

Info

Publication number: CN109425615A
Application number: CN201811009845.1A
Authority: CN
Inventors: 胜俣正史; 松本孝雄; 盐岛俊也
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2019-03-05
Also published as: TWI761582B; TW201912343A; JP2019046961A

Abstract

本发明提供适于在半导体芯片等平板状的电子部件产生的裂痕或裂缝的检测的吸附喷嘴。具备：吸附面(121)，与半导体芯片(C)的主面(C1)相接；抽吸口(122a～122d)，设于吸附面(121)，吸附面(121)具有凸面形状，由此，在通过抽吸口(122a～122d)抽吸半导体芯片(C)的主面(C1)时，反映吸附面(121)的凸面形状，半导体芯片(C)的主面(C1)变形为凹面，半导体芯片(C)的背面(C2)变形为凸面。这样，当吸附半导体芯片(C)时，背面(C2)变形为凸面，因此，可扩大在背面(C2)产生的裂痕或裂缝。因此，可由外观检查装置容易地检测在半导体芯片(C)的背面(C2)产生的裂痕或裂缝。

Description

吸附喷嘴及具备其的外观检查装置和电路基板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种吸附喷嘴及具备其的外观检查装置，特别是涉及一种用于吸附平板状的电子部件的吸附喷嘴及具备其的外观检查装置。另外，本发明涉及一种使用这样的外观检查装置的电路基板的制造方法。

背景技术

在电路基板的制造工序等中，广泛使用用于吸附安装于基板的电子部件并进行搬送的吸附喷嘴。吸附喷嘴的吸附面使用与电子部件匹配的形状，以能够正确地吸附电子部件。作为一个例子，在专利文献1中公开有将吸附面设为凹型形状的吸附喷嘴，以能够正确地吸附具有凸型形状的电子部件。另外，如专利文献2所记载的那样，通常，用于吸附半导体芯片的吸附喷嘴的吸附面是平坦的。

现有的半导体芯片因为在切割厚度为约750μm的硅晶圆的状态下被封装或安装，所以机械强度被充分地保持，几乎不会产生翘曲等。但是，近年来，有时通过从背面侧研磨半导体芯片，将厚度例如薄型化加工为100μm以下。当将半导体芯片薄型化时，也产生通过由半导体材料的热膨胀系数和树脂或导体层等的热膨胀系数的差引起的应力平衡，半导体芯片其本身变形为凹型形状的情况。

另外，在半导体芯片上产生裂痕或裂缝的情况下，需要在封装前或安装前进行检测。因此，在电路基板的制造工序等中，通过使用相机的外观检查装置进行半导体芯片的外观检查，将产生裂痕或裂缝的半导体芯片作为不合格品而废弃。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-283265号公报

专利文献2：日本特开2017-059736号公报

但是，当通过平坦的吸附面吸附变形为凹型的半导体芯片时，由于凹型形状被矫正为平面，因此，难以看见裂纹，存在通过外观检查装置不能正确地检测的情况。

发明内容

因此，本发明提供一种吸附喷嘴及具备其的外观检查装置、以及电路基板的制造方法，其适于在半导体芯片等的平板状的电子部件上产生的裂痕或裂缝的检测。

本发明的吸附喷嘴，其特征在于，是用于吸附具有上表面及背面的平板状的电子部件的所述上表面的吸附喷嘴，具备：吸附面，其与所述电子部件的所述上表面相接；抽吸口，其设于所述吸附面，所述吸附面具有凸面形状，由此，在通过所述抽吸口抽吸所述电子部件的所述上表面的情况下，反映所述吸附面的所述凸面形状，所述电子部件的所述上表面变形为凹面，所述电子部件的所述背面变形为凸面。

根据本发明，当吸附平板状的电子部件时，由于背面变形为凸面，因此，能够扩大在背面产生的裂痕或裂缝。因此，可以通过外观检查装置容易地检测在电子部件上产生的裂痕或裂缝。关于电子部件的种类没有特别限定，但可以将容易产生裂痕或裂缝的半导体芯片作为对象。该情况下，电子部件的上表面为半导体芯片的主面，电子部件的背面也可以为半导体芯片的被研磨的背面。据此，即使在背面上存在多个研磨痕的情况下，也可以可靠地检测裂痕或裂缝。

在本发明中，也可以是抽吸口在从吸附面的中心离开的位置上呈放射状配置多个。据此，能够可靠地使平板状的电子部件变形。

本发明的外观检查装置，其特征在于，具备：上述的吸附喷嘴；相机，其对通过吸附喷嘴吸附的电子部件的背面在变形为凸面的状态下进行摄影。根据本发明，能够可靠地检测在电子部件的背面产生的裂痕或裂缝。

本发明的电路基板的制造方法，其特征在于，具备：检查工序，使用上述的外观检查装置进行电子部件的好坏判定；安装工序，将通过检查工序判定为良品的电子部件安装于基板。根据本发明，因为没有错误地安装不合格品，所以可以提高电路基板的成品率。

这样，根据本发明，能够提供一种吸附喷嘴及具备其的外观检查装置以及电路基板的制造方法，其适于在半导体芯片等的平板状的电子部件上产生的裂痕或裂缝的检测。

附图说明

图1是用于说明本发明优选的实施方式的电路基板制造装置100的结构的示意图。

图2是用于说明使用了电路基板制造装置100的电路基板的制造方法的图。

图3是用于说明使用了电路基板制造装置100的电路基板的制造方法的图。

图4是用于说明使用了电路基板制造装置100的电路基板的制造方法的图。

图5是从吸附面121侧观察吸附喷嘴120的俯视图。

图6是沿着图5所示的X1-X2线的截面图。

图7是沿着图5所示的Y1-Y2线的截面图。

图8是表示在吸附喷嘴120上吸附半导体芯片C的状态的侧视图。

图9是表示在半导体芯片C的背面C2上产生缺陷D的样子的示意性的截面图，表示半导体芯片C大致为完全平坦的状态的情况。

图10是表示在半导体芯片C的背面C2上产生缺陷D的样子的示意性的截面图，表示使半导体芯片C弯曲的情况。

图11是表示在半导体芯片C的背面C2上产生缺陷D的样子的示意性的俯视图，表示半导体芯片C大致为完全平坦的状态的情况。

图12是表示在半导体芯片C的背面C2上产生缺陷D的样子的示意性的俯视图，表示使半导体芯片C弯曲的情况。

符号的说明

100 电路基板制造装置

110 吸附机构

120 吸附喷嘴

121 吸附面

121a 吸附面的中心

122a～122d 抽吸口

130 真空泵

140x、140z 搬送机构

150 相机

160 检查装置

B 基板

C 半导体芯片

C1 半导体芯片的主面(上表面)

C2 半导体芯片的背面

D 缺陷

S1、S2 工作台。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明优选的实施方式进行详细的说明。

图1是用于说明本发明的优选的实施方式的电路基板制造装置100的结构的示意图。

如图1所示，本实施方式的电路基板制造装置100具备：吸附机构110，其用于吸附搬送载置于工作台S1上的平板状的半导体芯片C；搬送机构140z，其使吸附机构110沿z方向移动；搬送机构140x，其使吸附机构110沿x方向移动；相机150，其对半导体芯片C进行摄影；检查装置160，其基于由相机150摄影的摄影图像进行半导体芯片C的外观检查；工作台S2，其载置基板B。在此，吸附机构110、相机150及检查装置160构成包含于电路基板制造装置100的外观检查装置。

吸附机构110具备吸附半导体芯片C的吸附喷嘴120，通过真空泵130所进行的真空动作使半导体芯片C吸附于吸附喷嘴120的吸附面121。半导体芯片C通过背面研磨而被薄型化，其厚度例如为100μm以下。半导体芯片C为大致平板状，但在厚度例如被薄型化为100μm以下的情况下，根据形成于主面的再配线层和构成背面的硅基板的热膨胀系数的差，有时产生一些弯曲。在本说明书及权利要求书中使用的“平板状”这样的术语不要求表面完全平坦，而是包含产生一些弯曲的情况的概念。

使用了电路基板制造装置100的电路基板的制造方法如下所述。首先，如图1所示，在使吸附机构110位于工作台S1的正上方之后，如图2所示，使用搬送机构140z使吸附机构110向z方向下降，使半导体芯片C的主面C1吸附于吸附喷嘴120的吸附面121。在该状态下，在使用搬送机构140z再次使吸附机构110向z方向上升之后，如图3所示，使用搬送机构140x使吸附机构110沿x方向移动，在相机150的正上方停止。在该状态下，通过相机150对半导体芯片C的背面C2进行摄影，通过检查装置160解析其摄影图像，由此进行半导体芯片C的好坏判定。根据在半导体芯片C的背面C2是否存在裂痕或裂缝进行好坏判定。

然后，好坏判定的结果，当判定为半导体芯片C为良品(即，在背面C2不存在裂痕或裂缝)时，如图4所示，使用搬送机构140x使吸附机构110向x方向移动，在工作台S2的正上方停止。再有，通过使用搬送机构140z使吸附机构110向z方向下降，将吸附的半导体芯片C安装于基板B。由此，通过外观检查判定为良品的半导体芯片C安装于基板B，因此，可以提高由安装了半导体芯片C的基板B构成的电路基板的成品率。

此外，图1～图4所示的吸附机构110的动作仅为一个例子，不仅向x方向及z方向驱动，也可以向y方向驱动，也可以使用臂等呈圆弧状驱动。另外，通过相机150摄影时停止吸附机构110也不是必须的，也可以一边将吸附机构110沿规定的方向驱动一边进行摄影。

接着，对吸附喷嘴120的结构进行说明。

图5是从吸附面121侧观察吸附喷嘴120的俯视图，图6是沿着图5所示的X1-X2线的截面图，图7是沿着图5所示的Y1-Y2线的截面图。

如图5～图7所示，吸附喷嘴120的吸附面121具有凸面形状，设有以能够使半导体芯片C沿着吸附面121的凸面形状变形的方式分散配置的四个抽吸口122a～122d。在本发明中，抽吸口的数量不限于四个，但通过在从吸附面121的中心121a离开的位置将抽吸口呈放射状配置多个，能够沿着吸附面121的凸面形状使半导体芯片C变形。虽然没有特别限定，但优选吸附面121的凸面形状的曲率半径为大致一定。据此，能够使半导体芯片C通过吸附面121紧贴。

图8是表示半导体芯片C被吸附于吸附喷嘴120的状态的侧视图。

如图8所示，半导体芯片C具有：形成有晶体管等电路元件的主面C1(上表面)和位于主面C1的相反侧的背面C2，该主面C1被吸附于吸附喷嘴120的吸附面121。于是，在本实施方式中，由于吸附喷嘴120的吸附面121具有凸面形状，因此，当将半导体芯片C的主面C1吸附于吸附面121时，反映吸附面121的凸面形状，半导体芯片C的主面C1变形为凹面，且半导体芯片C的背面C2变形为凸面。半导体芯片C的厚度越薄，这样的变形越容易，例如，如果是薄型化为100μm以下的半导体芯片C的话，则可以容易地使其变形。此外，使用吸附喷嘴120的半导体芯片C的变形不需要是强制的变形，在自然状态、即未赋予外力的状态下半导体芯片C已经变形的情况下，也可以维持该变形形状。

作为薄型化半导体芯片C的方法，通常是研磨半导体芯片C的背面C2的方法。但是，当研磨半导体芯片C的背面C2时，由于研磨时或搬送时的损伤，有时在半导体芯片C的背面C2产生裂痕或裂缝。图9是表示在半导体芯片C的背面C2产生裂痕或裂缝等缺陷D的样子的示意图，在使半导体芯片C为大致完全平坦的状态的情况下，在背面C2露出的缺陷D会关闭，难以通过图像识别特定缺陷D。

但是，在本实施方式中，当将半导体芯片C吸附于吸附喷嘴120时，由于半导体芯片C的背面C2变形为凸面，因此，如图10所示，在背面C2露出的缺陷D打开，缺陷D显现化。即，如作为俯视图的图11所示，在半导体芯片C为大致完全平坦的状态下，即使利用相机150对背面C2进行摄影，也存在很多不能图像识别缺陷D的情况，但如图12所示，如果在使半导体芯片C变形的状态下利用相机150对背面C2进行摄影，则可以容易地图像识别缺陷D。

特别是被薄型化的半导体芯片C在背面C2存在无数的研磨痕，因此，当在背面C2露出的缺陷D关闭时，难以图像识别缺陷D。但是，如上所述，在本实施方式中，由于在使半导体芯片C的背面C2变形为凸面的状态下通过相机150进行摄影，因此，可以容易地图像识别缺陷D。

这样，本实施方式的吸附喷嘴120由于吸附面121具有凸面形状，由此，可以使平板状的电子部件变形，因此，通过在该状态下进行摄影，可以容易地检测通常难以识别的裂痕或裂缝。

以上，对本发明优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更，不用说它们也包含在本发明的范围内。

例如，在上述实施方式中，使用吸附喷嘴120吸附半导体芯片C，但只要是平板状且能够进行反映吸附面121的凸面形状的变形的电子部件，就不限于半导体芯片，也可以将其他电子部件作为吸附对象。

Claims

1.一种吸附喷嘴，其特征在于，

是用于吸附具有上表面及背面的平板状的电子部件的所述上表面的吸附喷嘴，

具备：

吸附面，其与所述电子部件的所述上表面相接；以及

抽吸口，其设于所述吸附面，

所述吸附面具有凸面形状，由此，在通过所述抽吸口抽吸所述电子部件的所述上表面的情况下，反映所述吸附面的所述凸面形状，所述电子部件的所述上表面变形为凹面，所述电子部件的所述背面变形为凸面。

2.根据权利要求1所述的吸附喷嘴，其特征在于，

所述抽吸口在从所述吸附面的中心离开的位置上以放射状配置多个。

3.一种外观检查装置，其特征在于，

具备：

权利要求1或2所述的吸附喷嘴；以及

相机，其对通过所述吸附喷嘴吸附的所述电子部件的所述背面在变形为凸面的状态下进行摄影。

4.一种电路基板的制造方法，其特征在于，

具备：

检查工序，使用权利要求3所述的外观检查装置进行所述电子部件的好坏判定；以及

安装工序，将通过所述检查工序判定为良品的所述电子部件安装于基板。

5.根据权利要求4所述的电路基板的制造方法，其特征在于，

所述电子部件为半导体芯片。

6.根据权利要求5所述的电路基板的制造方法，其特征在于，

所述电子部件的所述上表面为所述半导体芯片的主面，所述电子部件的所述背面为所述半导体芯片的被研磨的背面。