CN1802735A - 筒夹、芯片附着装置及芯片的拾取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种芯片的拾取方法。防止拾取时及焊接时的半导体芯片的割裂。其解决方法是将焊接工具(10)由筒夹支持器(20)、筒夹(30)构成。筒夹支持器(20)具有中心部的真空吸引孔(21)、用于将筒夹支持器(20)在支持构件上进行安装的安装螺纹孔(22，23)、下方的下降部(24)、及该下降部(24)内的凹部(25)。筒夹(30)具有下端的平坦面(31)、上下贯通的多数个真空吸引孔(32)、嵌入于凹部(25)中的嵌入凸部(33)、与下降部(24)的下面抵接的凸缘部(34)。将凹部(25)的深度尺寸H1和凸部(33)的高度尺寸H2设定为H1＞H2，并形成空间部(26)，使真空吸引孔(21、32)通过空间部(26)被连通。利用多数个真空吸引孔(32)，将芯片的周边部进行真空吸附，并进行拾取及焊接。

Description

筒夹、芯片附着装置及芯片的拾取方法
技术领域
本发明是关于一种筒夹、利用该筒夹的芯片附着装置(die bonder)及芯片附着装置的芯片的拾取方法，例如关于一种从晶圆片上拾取薄片状的半导体芯片(chip)(小片(die))，并在引线框(lead frame)等基板上通过软焊剂、硬焊剂、银膏、树脂等接合材料进行焊接的筒夹、芯片附着装置及特别适合薄片状的半导体芯片的拾取方法。
背景技术
半导体元件一般是在半导体芯片(小片)的背面，通过软焊剂、硬焊剂、银膏、树脂等接合材料，在印刷线路板和引线框等基板上进行焊接(接合)而制造。
在这种将半导体芯片于基板上进行焊接的芯片附着装置中，如图4所示，利用在半导体芯片的拾取位置P1和焊接位置P2之间进行移动的拾取及焊接工具(以下称作工具)40。下面，对其动作进行详细说明，在半导体芯片的拾取位置P1，工具40下降(a)，且在从半导体芯片集合体60上将半导体芯片65进行真空吸附的工具40上升(拾取)后(b)，进行水平移动(c)，并在焊接位置P2使工具40下降(d)，将半导体芯片65在基板1上通过接合材料2进行焊接，当焊接结束时，工具40上升(e)，然后进行水平移动(f)，并返回到原拾取位置P1的上方。
在上述工具40的a～f的动作期间，半导体芯片集合体60只水平移动1间距的量，使下一应拾取的半导体芯片65移动到拾取位置P1。而且，基板1也只水平移动1间距的量，并使下一焊接区域移动到焊接位置P2。以下反复同样的动作，依次将半导体芯片65进行拾取，并在基板1上进行焊接。
上述的工具40如图5A、图5B所示在筒夹支持器41(collect holder)上安装筒夹42(collect)而构成。筒夹支持器41在中心部具有连接真空系统或压缩气体系统的真空吸引孔43，其包括用于在连结筒夹支持器41的管子上进行安装的固定螺钉44、在下端的下降部45、该下降部45内的凹部46。筒夹42具有在中心部的真空吸引孔47、嵌入于前述凹部46中的凸部48、与下降部45的下端接合的凸缘部49。而且，筒夹支持器41的真空吸引孔43、筒夹42的真空吸引孔47，通过在凹部46的顶部和凸部48的上面之间所形成的空间部50进行连通。另外，也存在与图示例相反，将凹部设置在筒夹42侧，将凸部设置在筒夹支持器41侧的情况。
而且，在上述习知的芯片附着装置中的拾取位置P1，通常配置有如图6C所示的半导体芯片集合体60。该半导体芯片集合体60藉由如图6A所示，在晶圆环61所粘贴的表面具有粘着层的晶圆片62(wafer sheet)上粘贴半导体晶圆63，并将该半导体晶圆63如图6B所示，利用划片机64纵横切割而分割为各个半导体芯片65后，如图6C所示，将晶圆片62在固定环66的上面进行配置，且按下(或抬起固定环66)晶圆环61，而拉伸晶圆片62，并扩大各个半导体芯片65的间隔，且使半导体芯片65和晶圆片62的接合力下降。
在从这种半导体芯片集合体60拾取半导体芯片65的情况下，藉由如图4所示，从半导体芯片65的下方由突起销67将半导体芯片65顶起，且使半导体芯片65的周边部的晶圆片62因来自下方的真空吸引力而向下方变形，减少半导体芯片65和晶圆片62的接合面积，可使半导体芯片65和晶圆片62的接合力减小，并利用筒夹42将半导体芯片65以小的真空吸引力确实地吸附且进行拾取。或者，可利用将半导体芯片在筒夹42上进行吸附固定，并使晶圆片62的下面由吸附载台进行吸引而下降的方法，将半导体芯片65从晶圆片62上进行拾取。
这里，在前述筒夹42中具有图7A～图7C所示的各种构成。图7A所示的筒夹42A，在中心部具有单一且大径的真空吸引孔51，并在下面设置有平坦面52。图7B所示的筒夹42B在中心部具有单一且大径的真空吸引孔51，且在下面的周边部设置有下降部53，并在下降部53内设有与真空吸引孔51连通的凹部54(例如参照专利文献1。)。图7C所示的筒夹42C在中心部具有单一且大径的真空吸引孔51，且在下面的周边部设置有下降部53，并在该下降部53内设置与真空吸引孔51连通的凹部54，另外，在该凹部54和真空吸引孔51之间形成倾斜面55。
而且，图7A所示的筒夹42A使下面的平坦面52与半导体芯片65抵接，并使真空吸引孔51作用真空吸引力，将芯片65进行吸附。而且，图7B所示的筒夹42B使周边部的下降部53的下面与芯片65抵接，并使真空吸引孔51作用真空吸引力，将芯片65进行吸附。另外，图7C所示的筒夹42C使芯片65的上面肩部与倾斜面55的中间抵接，并使真空吸引孔51作用真空吸引力，将芯片65进行吸附。
最近，除了半导体组件的小型·轻量化以外，随着大容量化的发展，厚度尺寸在50μm以下的薄型半导体芯片(以下称作薄片芯片)的需要扩大，将该薄片芯片进行层叠的技术引人注目。
薄片芯片的机械强度小，所以在其操作方面需要细心的提醒。然而，习知的筒夹42如前述图7A的42A、图7B的42B、图7C的42C所示，任一个都为在中心部具有单一且大径的真空吸引孔51的构造，且在薄片芯片的拾取时将半导体芯片的中央部进行真空吸附，所以因拾取时的晶圆片的剥离开始时和剥离结束时所产生的晶圆片的变形，无法避免在半导体芯片上产生过大的应力，而使薄片芯片容易割裂。
而且，在焊接时因中央部的真空吸引孔所造成的吸附，所以不只是无法使剥离后的半导体芯片稳定地进行操作，还存在因半导体芯片中央部分浮起而在全面上残留有气泡等，无法得到设定的接合品质的问题。
下面，对这些问题按各个筒夹分别详细地进行说明。首先，图7A所示的筒夹42A在将薄片芯片65a从晶圆片62上进行拾取时的剥离开始时，如图8A所示，薄片芯片65a的中央部受到向上方变形那样的应力，且因晶圆片62向下方的变形力，而使薄片芯片65a的周边部与晶圆片62一起受到向下方变形那样的应力，所以薄片芯片65a容易割裂。
而且，在由筒夹42A将薄片芯片65a在基板1上进行焊接时，如图8B所示，因接合材料2的反作用力而使薄片芯片65a受到朝向上方的应力，但此时因中心部的真空吸引孔51的存在，而使薄片芯片65a的中央部局部受到向上方变形那样的应力3，所以薄片芯片65a容易割裂。
而且，当由筒夹42A将薄片芯片65a在基板1上进行焊接时，如图8B所示，利用筒夹42A施加设定的压力而将薄片芯片65a在基板1上进行按压，所以在薄片芯片65a割裂之前，压力会从真空吸引孔51向上方释放，因此有时薄片芯片65a的中央部分会向上方变形地进行焊接。这种现象在后述的图7B的筒夹42B、图7C的筒夹42C也是同样的。
另外，焊接结束后，在具有从筒夹42A难以脱离的薄片芯片65a的情况下，如图8C所示，如要对真空吸引孔51供给压缩气体4，而使薄片65a容易从筒夹42A脱离，则压缩气体4的喷出压力集中于薄片芯片65a的中央部，所以薄片芯片65a的中央部受到向下方变形的应力，因此存在薄片芯片65a容易割裂的问题。
图7B所示的筒夹42B与图7A所示的筒夹42A相比，具有大的凹部54，所以在将薄片65a从晶圆片62上进行拾取时的剥离开始时，如图9A所示，因凹部54的存在及突起销67的突起，薄片65a的中央部受到向上方变形那种大的应力，所以薄片芯片65a容易割裂。
而且，在由筒夹42B将薄片芯片65a在基板1上进行焊接时，如图9B所示，因接合材料2的反作用力而使薄片芯片65a受到向上方的应力，但此时因凹部54的存在，使薄片芯片65a的中央部局部受到向上方变形的那种大的应力3，所以薄片芯片65a容易割裂。
另外，在焊接结束后，如对真空吸引孔51供给压缩气体4，则如图9C所示，薄片芯片65a的中央部受到向下方变形的那种应力，所以存在薄片芯片65a容易割裂的问题。
图7C所示的筒夹42C通常为厚半导体芯片用的，但假如应用于薄片芯片65a的情况下，虽然省略图示，但在从晶圆片62上将薄片芯片65a进行拾取时的剥离开始时，与图9A同样地，因凹部54的存在及突起销67的突起，使薄片芯片65a的中央部受到向上方变形的应力，所以薄片芯片65a容易割裂。
而且，在将薄片芯片65a在基板1上进行焊接时，与图9B同样地，因接合材料2的反作用力而使薄片芯片65a受到朝向上方的应力3，此时，因中央部的凹部54的存在，使薄片芯片65a的中央部受到向上方变形的那种应力，所以薄片65a容易割裂。
另外，在焊接结束后，如为了使薄片芯片65a与接合材料2紧密附着而对真空吸引孔51供给压缩气体4，则与图9C同样，薄片芯片65a的中央部受到向下方变形的那种应力，所以存在薄片芯片65a容易割裂的那种问题。
另外，图7C所示的筒夹42C除了上述问题以外，在下面的周边部上还具有下降部53，并使薄片芯片65a的肩部与该下降部53所形成的凹部54内的倾斜面55抵接且进行吸附，所以在拾取时还具有以下那样的特有的问题。
即，如图10A所示，当在要进行吸附的薄片芯片65a的两侧所邻接的4个薄片芯片65b、65c的间隔尺寸L1，较筒夹42C的宽度尺寸L小时，薄片芯片65a和邻接的薄片芯片65b、65c的间隙g过小，下降部53无法进入该间隙g中，所以使与下降部53的下面所邻接的薄片芯片65b、65c破损，或无法吸附要进行吸附的薄片芯片65a。
另一方面，如图10B所示，如使在要进行吸附的薄片芯片65a的两侧所邻接的4个薄片芯片65b、65c的间隔尺寸L2，较筒夹42C的宽度尺寸L大，则在要进行吸附的薄片芯片65a和邻接的薄片芯片65b、65c之间，可确保使下降部53进入的间隙g 1，并使薄片芯片65a的拾取成为可能，但为了形成这种大的间隙¨，在图6C所示的晶圆片62的伸张时，需要使晶圆片62较大地伸展，必须减少薄片芯片65a的数目，而使薄片芯片65a的收获率降低。或者，因为需要大径的晶圆环61及晶圆片62，所以使晶圆环61和晶圆片62高价化。而且，在拾取时，因为半导体芯片集合体60的水平移动距离增大，所以不只是芯片附着装置变得大型且高价，还存在无法高速化的问题。而且，即使为与无针拾取(needleless pickup)的组合，在只于中央部分具有吸引孔的筒夹中，也因薄片的变形而使芯片周边也发生变形。这种情况在对芯片的变形恢复力，薄片(sheet)·芯片间的粘着力比较高时会产生。如芯片的变形恢复力在50mg以下，则特别容易发生，且根据情况有时薄片芯片会破裂。作为其对策，设置多数个真空孔的筒夹是有效的。另外，有时也采用设置对筒夹·载台的真空压力分别进行调整的机构以防止芯片割裂的方法。例如，进行压力控制，以使上部(筒夹侧)形成最大真空压，提高芯片保持力，不会由下部(载台侧)使芯片割裂。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种例如在薄片芯片的拾取及/或焊接时，使薄片芯片不会破损的筒夹、利用该筒夹的芯片附着装置及芯片的拾取方法。
本发明的筒夹为一种为了解决上述的课题，而将芯片进行拾取及/或焊接的筒夹，其特征在于：将筒夹的下面形成平坦面，并在该下面的平坦面上设置多数个真空吸引部(权利要求1)。
上述的[将芯片进行拾取及/或焊接的筒夹]的用语，不只是将芯片进行拾取并直接焊接，即所谓的直接焊接(direct bonding)方式的焊接的筒夹，还包括将芯片进行拾取并临时移动到托盘(tray)或位置修正部上，且从该托盘和位置修正部等将芯片进行拾取并焊接，即所谓之间接焊接方式的芯片附着装置的拾取用的筒夹，或从托盘和位置修正部等将芯片进行拾取并焊接的焊接用的筒夹。
而且，本发明的筒夹的特征在于：被安装于在中心部具有真空吸引孔的筒夹支持器上，并具有上下贯通的多数个真空吸引孔，且设有使前述筒夹支持器的真空吸引孔和筒夹的多数个真空吸引孔连通的被密闭的空间部(权利要求2)。
而且，本发明的筒夹的特征在于：被安装于在中心部具有真空吸引孔的筒夹支持器上，该筒夹具有单一或多数个真空吸引孔，并具有在下面与该真空吸引孔连通的沟部，且设有使前述筒夹支持器的真空吸引孔和筒夹的单一或多数个真空吸引孔连通的被密闭的空间部(权利要求3)。
而且，本发明的芯片附着装置的特征在于：具有上述任一项中所述的筒夹(权利要求4)。
另外，本发明的芯片的拾取方法的特征在于：利用上述的芯片附着装置，将背面与晶圆片接合的芯片由筒夹进行真空吸附后，将芯片的背面从晶圆片的下方由突起销相对地顶起，或将晶圆片利用来自下方的真空吸引力而向下方变形(权利要求5)。
如利用本发明的第1项所说明的筒夹，则可利用下面的多数个真空吸引部将薄片芯片的周边部进行真空吸附，所以不会出现象习知技术那样，真空吸引力只对薄片芯片的中央部产生作用而周边部不受力的情况，例如在将薄片芯片从晶圆片上剥离并进行拾取时，即使薄片芯片的周边部的晶圆片因从下方进行作用的真空吸引力而向下方变形，薄片芯片的周边部也由筒夹被真空吸附，所以薄片芯片的周边部不会伴随晶圆片的变形而向下方变形，可只使晶圆片向下方变形，而能够平顺地从晶圆片将薄片芯片开始剥离，防止薄片芯片的拾取时的割裂。
而且，例如在将薄片芯片在基板上进行焊接时，可利用筒夹的平坦面，将薄片芯片均匀地进行按压，所以不会出现因习知的筒夹中央部上所设置的真空吸引孔的存在及接合材料的反作用力，而使薄片芯片的中央部受到向上方进行变形的那种应力的情况，能够防止薄片芯片的焊接时的割裂。
另外，在薄片芯片的焊接结束后，向真空吸引部供给压缩气体，使薄片芯片容易从筒夹脱离的情况下，藉由使从多数个真空吸引部所喷出的压缩气体在薄片芯片的宽大面积上被分散，不会出现象习知的在中央部具有真空吸引孔的筒夹那样，于薄片芯片的中央部局部地集中压缩气体的喷出压力，使薄片芯片的中央部要向下方进行变形的应力，能够防止薄片芯片从筒夹脱离时的割裂。
而且，如利用本发明的第2项所说明的筒夹，可使在筒夹支持部的中心部的真空吸引孔上所作用的真空吸引力，通过筒夹支持器和筒夹之间的密闭的空间部，对筒夹的多数个真空吸引孔均匀地进行分散，将薄片芯片的周边部进行真空吸附，而且，可由平坦面将接合材料的反作用力进行分散并接受，另外，在压缩气体的供给时，可将压缩气体进行分散并供给到薄片芯片，所以在薄片芯片的拾取时、焊接时及薄片芯片的脱离时的任一时刻，都可防止薄片芯片产生割裂。而且，筒夹支持器与习知技术同样地，可共用只在中心部具有真空吸引孔的，且只采用在筒夹上具有多数个真空吸引孔的即可，所以与由燕尾槽(dovetail groove)等形成多数个真空吸引孔的情况相比，构成格外地简单，可廉价地制作筒夹。另外，筒夹的多数个真空吸引孔在筒夹的铸入成形时可同时形成，所以不存在因真空吸引孔的增加所造成的工时数增加和成本提高。
而且，藉由使筒夹的真空吸引孔的孔径和密度，在中央部和周边部互不相同，可在薄片芯片的焊接时，从薄片芯片的中央部向周边部施加压力，能够将薄片芯片的下部的环境气体挤出并在基板上进行焊接，可不卷入环境气体地将薄片芯片进行焊接。藉此，可确实地除去在芯片和母材之间所卷入的气体，得到设定的粘着强度及制品品质。
而且，如利用本发明的第3项所说明的筒夹，可使在筒夹支持部的中心部的真空吸引孔上所作用的真空吸引力，通过筒夹的单一或多数个真空吸引孔，在沟部均匀地进行分散，所以在拾取时可将薄片芯片的周边部进行真空吸附，在焊接时可将接合材料的反作用力由平坦面进行分散接受，在薄片芯片的脱离时可将压缩气体的喷出压力，于薄片芯片的更广的面上进行分散，从而在拾取时、焊接时及脱离时的任一时刻，都不会产生使薄片芯片局部变形的那种应力，因此能够防止薄片芯片的割裂。而且，筒夹支持器与习知技术同样地，可共用只在中心部具有真空吸引孔的，且只采用在筒夹的下面具有与真空吸引孔连通的沟部的即可，所以与由燕尾槽等形成多数个真空吸引孔的情况相比，构成格外地简单，可廉价地制作筒夹。另外，筒夹的真空吸引孔及沟部在筒夹的铸入成形时可同时形成，所以不会产生因设置沟部所造成的工时数增加和成本提高。
而且，如利用本发明的第4项所述的芯片附着装置，则在当将薄片芯片从晶圆薄片上进行剥离的拾取时，藉由将晶圆薄片上所粘贴的薄片芯片从下方由突起销顶起，或将晶圆薄片进行真空吸引并向下方进行变形，而使薄片芯片和晶圆薄片的粘着面积减少并降低粘着力的情况下，可将薄片芯片的上面周边部由筒夹的多数个真空吸引孔或沟部进行吸附，且以平坦面接受薄片芯片，所以不会出现薄片芯片的中央部向上方进行变形，或薄片芯片的周边部伴随晶圆薄片的变形而产生向下方进行变形的情况，可只使薄片芯片的周边部的晶圆薄片向下方进行变形，并降低薄片芯片和晶圆薄片的粘着力，平顺地开始剥离，能够不割裂薄片芯片而确实地进行拾取。
而且，当将薄片芯片在基板上进行焊接时，使接合材料的反作用力在筒夹的平坦面上分散接受，所以不会出现因习知的筒夹中央部上所设置的真空吸引孔的存在及接合材料所形成的反作用力，而使薄片芯片的中央部向上方变形的现象，能够不使薄片芯片割裂地进行焊接。
另外，在薄片芯片的焊接后，对真空吸引孔供给压缩气体，使薄片芯片从筒夹容易剥离的情况下，藉由从筒夹的多数个真空吸引孔或沟部使压缩气体在薄片芯片的宽广面上分散喷出，从而不会出现习知的在中央部具有真空吸引孔的筒夹那种，压缩气体的喷出压力集中在薄片芯片的中央部使薄片芯片的中央部向下方变形的问题，能够防止薄片芯片的割裂，而使薄片芯片从筒夹脱离。
另外，如利用本发明的第5项所述的芯片的拾取方法，则由筒夹将芯片的周边部进行真空吸附后，将芯片的背面由突起销相对突起，或将接合芯片的晶圆片进行真空吸引并向下方进行变形，所以不会象习知的芯片的拾取方法那样，出现芯片的周边部为不受力的状态而芯片的中央部被相对突起，或芯片的周边部的晶圆片向下方变形的情况，可不对芯片产生应力，而有效地防止芯片的拾取时的割裂。
附图说明
图1A为关于本发明的第1实施例的焊接工具的纵断侧面图。
图1B为图1A的焊接工具的下面图。
图1C为图1A的焊接工具的筒夹的正面图。
图2A为具有图1的筒夹的芯片附着装置的动作说明用的薄片芯片的拾取时的状态的要部扩大纵断面图。
图2B为薄片芯片的焊接时的状态的要部扩大纵断面图。
图2C为具有图1的筒夹的芯片附着装置的动作说明用的薄片芯片的从筒夹的脱离时的状态的要部扩大纵断面图。
图3A为关于本发明的第2实施例的焊接工具的纵断侧面图。
图3B为图3A的焊接工具的下面图。
图3C为图3A的焊接工具的筒夹的正面图。
图4为芯片附着装置的拾取及焊接动作说明图。
图5A为习知的芯片附着装置的焊接工具的纵断背面图。
图5B为图5A的焊接工具的部分扩大纵断正面图。
图6A为图4所示的半导体芯片集合体的制造工程的在晶圆片上粘贴半导体晶圆的状态的说明图。
图6B为图4所示的半导体芯片集合体的制造工程的利用划片机将半导体晶圆分割为各个半导体芯片的状态的说明图。
图6C为将图4所示的半导体芯片集合体的制造工程的将晶圆片进行拉伸的状态的说明图。
图7A为习知的芯片附着装置的筒夹的纵断面图。
图7B为习知的芯片附着装置的另一筒夹的纵断面图。
图7C为习知的芯片附着装置的又一筒夹的纵断面图。
图8A为利用图7A的筒夹的动作说明用的薄片芯片的拾取时的状态的要部扩大纵断面图。
图8B为利用图7A的筒夹的动作说明用的薄片芯片的焊接时的状态的要部扩大纵断面图。
图8C为利用图7A的筒夹的动作说明用的薄片芯片的脱离时的状态的要部扩大纵断面图。
图9A为利用图7B的筒夹的动作说明用的薄片芯片的拾取时的状态的要部扩大纵断面图。
图9B为利用图7B的筒夹的动作说明用的薄片芯片的脱离时的状态的要部扩大纵断面图。
图9C为利用图7B的筒夹的动作说明用的薄片芯片的对接合材料的紧密接合时的要部扩大纵断面图。
图10A为由于图7C的筒夹所造成的问题的说明用的要部扩大纵断面图，是在芯片间隔小的情况下的第1问题的说明图。
图10B为由于图7C的筒夹所造成的问题的说明用的要部扩大纵断面图，是在使芯片增大的情况下的第2问题的说明图。
1：基板                       2：接合材料
3：应力                       4：压缩气体
10、10A：工具                20：筒夹支持器
21：真空吸引孔               22、23：螺纹孔
24：下降部                   25：凹部
26：空间部                   30、30A：筒夹
31：平坦面                   32：真空吸引孔
33：凸部                     34：凸缘部
35、36：沟部                 40：焊接工具
41：筒夹支持器               42、42A、42B、42C：筒夹
43：真空吸引孔               44：固定螺钉
45：下降部                   46：凹部
47：真空吸引孔               48：凸部
49：凸缘部                   50：空间部
51：真空吸引孔               52：平坦面
53：下降部                   54：凹部
55：倾斜面                   60：半导体芯片集合体
61：晶圆环                   62：晶圆片
63：半导体晶圆               64：划片机
65：半导体芯片               65a：薄片芯片
66：固定环                   67：突起销
H1：深度尺寸                 H2：高度尺寸
P1：拾取位置                 P2：焊接位置
具体实施方式
下面，对具有本发明的筒夹的芯片附着装置的实施形态，参照图示进行说明。
(实施例1)
关于本发明的第1实施例的工具10如图1A～图1C所示，具有筒夹支持器20和在该筒夹支持器20上所安装的筒夹30。筒夹支持器20例如是不锈钢制，且在其中心部具有与真空系统连接的真空吸引孔21，并具有用于将该筒夹支持器20安装在支持构件上的2处安装螺纹孔22，23、在下周部的周边部的下降部24、及利用该下降部24而被包围的凹部25。
筒夹30依据用途，由例如不锈钢(stainless)、丁腈橡胶(nitrilerubber)、氟化橡胶(fluorine rubber)、耐热性树脂等构成，其具有下面的平坦面31、上下贯通的多数个(图示例为矩形的薄片芯片用的，纵3个×横5个共15个)小径的真空吸引孔32、嵌入于前述筒夹支持器20的凹部25中的凸部33、以及与筒夹支持器20的下降部24的下面抵接的凸缘部34。
前述筒夹支持器20的凹部25的深度尺寸H1，被设定得较筒夹30的凸部33的高度尺寸H2大，且在凹部25的顶面和凸部33的上面之间形成有H1-H2的空间部26。因此，筒夹支持器20的真空吸引孔21和筒夹30的真空吸引孔32，通过空间部26进行连通。藉此，当在筒夹支持器20的真空吸引孔21上使真空吸引力进行作用时，通过空间部26在筒夹30的多数个真空吸引孔32上使真空吸引力进行作用。而且，当对筒夹支持器20的真空吸引孔21供给压缩气体时，通过前述空间部26，从筒夹30的多数个真空吸引孔32使压缩气体被分散喷出。
下面，对利用上述的工具10的薄片芯片的拾取动作、焊接动作及来自筒夹的脱离动作，参照图示进行说明。
首先，对在拾取位置P1拾取薄片芯片的情况进行说明，如图2A所示，使工具10的筒夹30，与晶圆片62上所粘接的薄片芯片65a的上面抵接，并在筒夹支持器20的真空吸引孔21使真空吸引力进行作用。于是，该真空吸引力可通过空间部26，被分散到筒夹30的多数个真空吸引孔32，将薄片芯片65a的周边部进行真空吸附。
在该状态下，当从晶圆片62的下方由突起销67将薄片芯片65a的中央部顶起，或使晶圆片62由来自下方的真空吸引力而向下方变形时，薄片芯片65a与平坦面31抵接，且周边部由筒夹30的真空吸引孔32而被吸附，所以薄片芯片65a的中央部不会因突起销67而向上方弯曲，且薄片芯片65a的周边部不会伴随晶圆片62的变形而向下方变形，使薄片芯片65a的周边部从晶圆片62平顺地开始剥离，并使薄片芯片65a和晶圆片62的粘着面积减少而使粘着力减弱。
如在这种状态下使工具10上升，则如前所述，周边部从晶圆片62剥离的薄片芯片65a，在由该剥离的周边部向中心部而从晶圆片62上依次进行剥离时，而完全地被剥离。此时，因为薄片芯片65a的中央部由筒夹30的真空吸引孔32而被吸附，所以薄片芯片65a的中央部不会向下方变形，而平顺地从晶圆片62上进行剥离，使薄片芯片65a不产生割裂地被拾取。
下面，对将该工具10上所吸附的薄片芯片65a在基板1上进行焊接的情况加以说明，如图2B所示，利用被供给到基板1上的接合材料2，薄片芯片65a受到朝向上方的反作用力，但由于在筒夹30的下面上具有平坦面31，所以由接合材料2所形成的反作用力，在薄片芯片65a的背面全面上被均匀地分散，结果不会出现习知的那种只在薄片芯片65a的中央部上受到局部的反作用力的情况，且不会形成薄片芯片65a的割裂。
而且，在焊接结束后，当为了从工具10上使薄片芯片65a脱离，而对真空吸引孔21供给压缩气体时，如图2C所示，压缩气体4从筒夹30的多数个真空吸引孔32向薄片芯片65a分散喷出，所以不象习知的在中央部具有单一的真空吸引孔的筒夹那样，压缩气体只对薄片芯片65a的中央部集中喷出，因此薄片芯片65a的中央部不会向下方进行变形，能够防止薄片芯片65a的割裂而且使薄片芯片65a脱离。
(实施例2)
下面，将关于本发明的第2实施例的筒夹10A，参照图3A、图3B、图3C进行说明。筒夹10A包括筒夹支持器20、筒夹30A。筒夹支持器20与图1A所示的筒夹支持器20是同样的，所以对相同部分付以相同参照符号，并省略其说明。
筒夹30A在具有下面的平坦面31、多数个小径的真空吸引孔32、嵌入于筒夹支持器20的凹部25中的凸部33、与筒夹支持器20的下降部24的下面抵接的凸缘部34的方面，与图1A的筒夹30是相同的，而不同点在于，还具有多数个与真空吸引孔32的下端沿一方向连通的沟部35、以及多数个与真空吸引孔32的下端沿另一方面连通的沟部36。贯通筒夹30A的真空吸引孔24及沟部35、36，如在制作模具中预先形成与真空吸引孔24及沟部35、36的形状对应的凸部，则在筒夹30A的铸入成形时，能够同时形成真空吸引孔24及沟部35、36，不会出现因形成多数个真空吸引孔32和沟部35、36所造成的制造工时数上升和成本提高。
下面，对包括具有该沟部35、36的筒夹30A的工具10A的动作进行说明。
首先，在利用工具10A将薄片芯片65a进行吸附的情况下，使工具10A的筒夹30A，与在晶圆片62上所接合的薄片芯片65a的上面抵接，并使真空吸引力对筒夹支持器20的真空吸引孔21进行作用。于是，该真空吸引力通过空间部26，被分散到筒夹30A的多数个真空吸引孔32，再被分散到与这些真空吸引孔32连通的沟部35、36，可利用更广的面积将薄片芯片65a的周边部进行真空吸附。
在该状态下，当从晶圆片62的下方由突起销67将薄片芯片65a的中央部顶起，并使晶圆片62由来自下方的真空吸引力而向下方变形时，由于薄片芯片65a与平坦面31抵接，且周边部由筒夹30A的沟部35、36进行真空吸附，所以不会出现薄片芯片65a的中央部因突起销67而向上方变形，且不会出现薄片芯片65a的周边部伴随晶圆片62的变形而向下方变形，使薄片芯片65a的周边部从晶圆片62平顺地开始剥离，并使薄片芯片65a和晶圆片62的粘着面积减少且粘着力减弱。
如在这种状态下使工具10A上升，则如前所述，周边部从晶圆片62上剥离的薄片芯片65a，在由该剥离的周边部向中心部而从晶圆片62上依次进行剥离，而完全地被剥离。此时，因为薄片芯片65a的中央部由筒夹30A的沟部35、36而被吸附，所以薄片芯片65a的中央部不会向下方变形，而平顺地从晶圆片62上进行剥离，使薄片芯片65a不产生割裂地被拾取。
下面，对将该工具10A上所吸附的薄片芯片65a在基板1上进行焊接的情况加以说明，利用被供给到基板1上的接合材料2，薄片芯片65a受到朝向上方的反作用力3，但由于在筒夹30A的下面上具有平坦面31，所以由接合材料2所形成的反作用力，在薄片芯片65a的背面全面上被均匀地分散，结果不会出现习知的那种只在薄片芯片65a的中央部上受到局部的反作用力的情况，且不会形成薄片芯片65a的割裂。
而且，在焊接结束后，当为了从工具10A上使薄片芯片65a脱离，而对真空吸引孔21供给压缩气体4时，压缩气体4从筒夹30A的多数个沟部35、36向薄片芯片65a的宽广面分散喷出，所以不象习知的在中央部具有单一的真空吸引孔的筒夹那样，压缩气体只对薄片芯片65a的中央部局部地集中喷出，因此薄片芯片65a的中央部不会向下方进行变形，能够防止薄片芯片65a的割裂，而且使薄片芯片65a脱离。
另外，上述的各实施例是对本发明的特定形态进行了说明，但而本发明并不限定于这些实施例，可有各种各样的变形。
例如，在上述实施例2中，是对在筒夹30A上形成多数个真空吸引孔32的情况进行了说明，但在如图3A、图3B所示的筒夹30A那样，在平坦面31上形成沟部35、36的情况下，可使与该沟部35、36连通的真空吸引孔32的数量较图示例少，例如可形成具有单一的真空吸引孔24的构成。
而且，在上述实施例中，是对特别发挥显著效果的薄片芯片的拾取、焊接及从筒夹的剥离进行了说明，但对通常的具有50μm以上的厚度尺寸的半导体芯片的拾取、焊接及从筒夹的剥离，当然也可应用。
而且，上述实施例是对在基板1上将接合材料2利用涂敷等进行供给，并通过该接合材料2而将薄片芯片进行焊接的情况进行了说明，但也可预先在薄片芯片的背面上被覆接合材料，并通过该接合材料进行焊接。
而且，在上述实施例1、2中，是对在筒夹支持器20侧，设置下降部24和凹部25，并在筒夹30、30A侧，设置嵌入于前述凹部25中的凸部33、及与前述下降部24的下面抵接的凸缘部34的情况进行了说明，但也可与图示例相反地，在筒夹30、30A侧设置上升部及凹部，并在筒夹支持器20侧，设置嵌入于前述凹部中的凸部及与前述上升部的上面抵接的凸缘部。
而且，在图2A～图2C中，所示为筒夹30的大小与薄片芯片65a的大小相同的情况，但为了将更薄的芯片65a的周边部分进行真空吸附，也可使筒夹30的大小较薄片芯片65a大。藉由象这样使筒夹30较薄片芯片65a大，可更加完全地去除薄片芯片65a周边部的接合材料的气泡，实现良好的焊接。筒夹30的具体的大小(从芯片尺寸超出的量)，因芯片大小、在芯片和导线框或基板等之间所介入的接合带的厚度而有所不同。
而且，在上述实施例1中，是对将筒夹30的多数个真空吸引孔32，以相同直径且均匀形成的情况进行了说明，但如藉由例如使中央部的真空吸引孔的孔径形成得大，周边部的真空吸引孔的孔径形成得小，或使中央部的真空吸引孔的密度形成得大，周边部的真空吸引孔的密度形成得小，而使中央部和周边部对薄片芯片所施加的压力不同，则在薄片芯片向基板的焊接时，可从薄片芯片的中央部向周边部逐渐地施加压力，将薄片芯片的下方的环境气体压出并进行焊接，能够实现在接合材料中不含有气泡的良好焊接。而且，在图1及图2中，是使筒夹30与芯片的接触面为平坦面，但藉由利用芯片下面和突起销与无针滑块(needleless slider)之间所介入的薄片的变形，使筒夹30的下面中央部分形成向下稍稍凸出的曲面，可由与多数个真空吸引孔32的相乘作用而使剥离性提高，或顺利地进行焊接时的环境气体的压出。
而且，上述实施例是对拾取芯片并直接进行焊接的所谓的直接焊接方式的芯片附着装置进行了说明，但也可应用于将拾取的芯片临时移送载置于托盘或位置修正部上，并从该托盘和位置修正部将芯片进行拾取且焊接的所谓之间接焊接方式的芯片附着装置的拾取用筒夹、焊接用的筒夹。
本发明特别适合用于半导体芯片的芯片附着装置，但除此以外，也可应用于电阻器芯片和电容器芯片等各种电子构件的芯片附着装置。

Claims (5)

1.一种筒夹，为一种将芯片进行拾取及/或焊接的筒夹，
其特征在于：
将前述筒夹的下面形成平坦面，并在该下面的平坦面上设置多数个真空吸引部。
2.如权利要求1所述的筒夹，其特征在于：
前述筒夹被安装于在中心部具有真空吸引孔的筒夹支持器上，前述筒夹具有上下贯通的多数个真空吸引孔，且
设有使前述筒夹支持器的真空吸引孔和前述筒夹的多数个真空吸引孔连通的被密闭的空间部。
3.如权利要求1所述的筒夹，其特征在于：
前述筒夹被安装于在中心部具有真空吸引孔的筒夹支持器上，
前述筒夹具有单一或多数个真空吸引孔，并具有在下面与该真空吸引孔连通的沟部，且
设有使前述筒夹支持器的真空吸引孔和前述筒夹的单一或多数个真空吸引孔连通的被密闭的空间部。
4.一种芯片附着装置，其特征在于：具有前述权利要求1至3中的任一项所述的筒夹。
5.一种芯片的拾取方法，其特征在于：利用前述权利要求4所述的芯片附着装置，将背面与晶圆片接合的芯片的周边部由筒夹进行真空吸附后，将芯片的背面从晶圆片的下方由突起销相对地顶起，或将晶圆片从下方进行真空吸引而向下方变形。
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