DE10109199C2 - Verfahren zum Montieren von Halbleiterbauelementen auf diskreten Substraten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren von Halbleiterbauelementen auf diskreten Substraten zur Herstellung relativ kleiner Produkte, wie z. B. Chipgrößen- Bausteine (CSP) oder Mehrchipmodule (MCM), und insbesondere ein Substratzuführungsverfahren, eine Substratzuführungsvor­ richtung mit einer Chipzuführungsvorrichtung in einem Chipmontagesystem.

Aus EP 0 910 113 A1, JP-64-1239 A und US 5 971 257 A ist jeweils ein Verfahren zum Zuführen von diskreten Substraten zu einer Chipmontagevorrichtung bekannt. Aus der EP 0910 113 A1 ist es bekannt, diskrete Substrate auf einem Träger in dessen Öffnungen zu bringen, wobei ein Klebeband auf der Rückseite des Trägers die diskreten Substrate hält. Diese werden dann z. B. zu pick-and-place Vorrichtungen gebracht. Die JP-64-1239 A verwendet einen offensichtlich in diskrete Substrate zerlegten Filmträger, um darauf elektronische Komponenten zu montieren. Die diskreten Filmträger sind in Öffnungen eines weiteren Trägers eingesetzt. Halteeinrichtungen dienen dazu, den diskreten Filmträger lösbar festzuhalten. Die US 5 971 257 A lehrt diskrete Substrate mit Lot zu beschichten und in die Öffnungen in einer Oberfläche eines Vakuumchucks einzusetzen und lösbar zu haltern, um Chips mit den diskreten Substraten zu verbinden.

Ein herkömmliches Chipmontagesystem zur Herstel­ lung von Chipgrößen-Bausteinen (CSP) oder Mehrchipmodulen (MCM) mit einer in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Konfigura­ tion ist beispielsweise bekannt. Dieses Chipmontagesystem weist eine Substratzuführungsvorrichtung zum Zuführen von Substraten, ein Chipzuführungsvorrichtung zum Zuführen von Chips und eine Flip-Chip-Montagevorrichtung zur Montage von Chips auf, die durch die Chipzuführungsvorrichtung zugeführt werden.

Die Substratzuführungsvorrichtung ist so konfiguriert, daß sie ein Substrat trägt, das vom Substratmagazin 1 durch eine Substrattransporteinrichtung 2 zugeführt wird, und das Substrat an einem Transporteinrichtung (nicht dargestellt) aufnimmt, die auf einem Tisch 3 vorgesehen ist. Der Tisch 3 weist einen X,Y-Achsen-Antriebsmechanismus auf, der in einem in Fig. 1 als A dargestellten Bereich verschiebbar ist, damit sich der Tisch 3 in eine Position bewegen kann, wo das Sub­ strat aufgenommen oder abgegeben werden kann. Das aufgenommene Substrat wird durch die Transporteinrichtung des Tischs 3 in eine vorgegebene Position auf dem Tisch 3 getragen und dann bei der Abwärtsbewegung des Förderers angesaugt und an dem Tisch 3 fixiert.

In einem herkömmlichen Chipmontagesystem wird ein Sub­ strat für mehrere Bauelemente verwendet. Für den Umgang mit einem solchen Substrat für Mehrfachbauelemente ist die Chipmontagevorrich­ tung so konfiguriert, daß sie das gesamte Substrat für mehrere Bauelemente mit dem Tisch 3 angesaugt, so daß Chips auf dem gesamten Substrat für mehrere Bauelemente, mit Ausnahme der Abfallfläche, montiert werden können.

Konkret sind, wie in Fig. 3 dargestellt, der Chipmonta­ gekopf 17 (weiter unten beschrieben) und/oder der Tisch 3 ver­ schiebbar konfiguriert, um eine Relativbewegung des Chipmonta­ gekopfes 17 innerhalb eines Montagebereichs zu ermöglichen, der die gesamte Oberfläche des Substrats M für mehrere Bauele­ mente einschließt.

Eine Chipzuführungsvorrichtung verwendet im allgemeinen den in Fig. 4 dargestellten Chipmagazinhalter 5 oder einen Halter (nicht dargestellt), der dem Halter 5 ähnlich ist. Zum Beispiel sind auf einem in Fig. 4 dargestellten Chipmagazin­ halter 5 vier Chipmagazine 6 angeordnet. Um der Chipmontage­ vorrichtung Chips zuzuführen, sind in dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Substratmagazin 1 Chipmagazinhalter 5 unterge­ bracht, und die Chipmagazinhalter 5 werden einer nach dem an­ deren mit einem beweglichen Tisch in eine Position gebracht, wo ein Chiptransportkopf 7 einen Chip aufnehmen kann, oder je­ der Halter ist mit einem beweglichen Tisch ausgestattet, um diesen Halter in eine Position zu transportieren, wo ein Chip aufgenommen werden kann.

Nachstehend wird eine Arbeitsweise zur Montage eines Chips mit einem derartigen Chipmontagesystem beschrieben. Zu­ nächst nimmt ein Chipaufnehmerkopf 8 einen Chip von einem Chipmagazinhalter 5 auf und übergibt den aufgenommenen Chip an einen Chiptransportkopf 7. Der Chiptransportkopf 7 übergibt den empfangenen Chip an den Chipmontagekopf 17 (siehe Fig. 2). Während der Bewegung zur Übergabe des Chips mißt eine Chip­ transporterkennungskamera 9 die Positionsbeziehung zwischen dem Chiptransportkopf 7 und dem Chip. Der Chiptransportkopf 7 nimmt den Chip entgegen, nachdem er Verschiebungen des Chips anhand der durch die Chiptransporterkennungskamera 9 gemesse­ nen Positionsbeziehung mit einem X,Y,θ-Achsenantrieb korri­ giert hat, der auf der Kopfseite vorgeshen ist.

Anschließend erkennt eine Chip/Substrat-Erkennungskame­ ra 10 den Chip, der durch den Chipmontagekopf 17 angesaugt und festgehalten wird, und ein Substrat auf dem Tisch 3, und es wird ein Positionskorrekturbetrag gemessen. Dann werden Ver­ schiebungen mit dem hochgenauen X,Y,θ-Achsenantrieb korri­ giert, der auf der Seite des Chipmontagekopfes 17 vorgesehen ist, und der Chip wird auf einem der diskreten Substrate im Substrat montiert. Nachdem Chips auf allen diskreten Substra­ ten im Substrat montiert worden sind, wird das Substrat her­ ausgenommen, um die Folgearbeiten auszuführen.

Das obenerwähnte herkömmliche Chipmontagesystem weist die nachstehend beschriebenen Probleme auf.

Da die Substratzuführungsvorrichtung für die Verarbei­ tung eines Substrats für mehrere Bauelemente vorgesehen ist, ist die Chipmontagevorrichtung so konfiguriert, daß der Tisch 3 das gesamte Substrat für mehrere Bauelemente aufnimmt, damit auf dem gesamten Substrat mit Ausnahme der Abfallfläche Chips für mehrere Bauelemente montiert werden können. Daher ist es notwendig, daß der Chipmontagekopf 17 oder der Tisch 3 eine Hublänge der beweglichen Achse aufweisen, der mindestens der Montagefläche des Substrats entspricht.

Eine so große Hublänge der beweglichen Achse bedingt natürlich eine Vergrößerung des X,Y-Koordinatentischs. Dies führt unvermeidlich zu einer Größenzunahme der Substratzufüh­ rungsvorrichtung und damit des Chipmontagesystems, das mit der Substratzuführungsvorrichtung ausgestattet ist. Da außerdem bei größerer Hublänge eine hohe Genauigkeit schwieriger zu er­ reichen ist, erfordert die Flip-Chip-Montage, für die eine hochgenaue Ausrichtung notwendig ist, einen sehr teuren X,Y- Koordinatentisch, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen.

Der obenerwähnte Chipmagazinhalter 5 weist wegen der vier darauf angeordneten Chips notwendigerweise eine große Fläche auf. Die Verwendung eines Chipmagazinhalters 5 mit ei­ ner großen Fläche erfordert nicht nur eine bewegliche Achse in der Chipzuführungsvorrichtung zum Transport eines Chips zu ei­ nem Chipaufnehmerabschnitt, sondern auch eine große Bewegungs­ hublänge, die dem Chipmagazinhalter 5 entspricht. Um eine so große Bewegungshublänge bereitzustellen, ist eine Vergrößerung der Vorrichtung selbst unvermeidlich, und die Vorrichtung ver­ teuert sich. Außerdem müssen bei der Handhabung mehrerer Bau­ elementtypen ein größerer Platzbedarf und im Verhältnis zur Anzahl der Typen eine größere Hubzahl der beweglichen Achse vorgesehen werden.

Beim Nacktchip-Montagebetrieb wird, ein Reinraum be­ nutzt, um zu verhindern, daß Produkte durch Staub beeinträch­ tigt werden, da Staub, kleinste Teilchen, Schmutz und derglei­ chen einen großen Einfluß auf die Fertigungserträge haben. Da­ her werden bei der herkömmlichen Chipmontagevorrichtung typi­ scherweise Materialien oder Teile eingesetzt, die in Anbe­ tracht der Reinigung keinen Schmutz oder Staub erzeugen kön­ nen, wobei angenommen wird, daß die Vorrichtung in einem Rein­ raum installiert ist.

Das Chipmontagesystem, bei dem besonderer Wert auf die Berücksichtigung der Reinigung gelegt wird, erzeugt selbst keinen Schmutz oder Staub, kann aber in der Atmosphäre vorhan­ dene kleinste Teilchen nicht entfernen. Folglich muß eine sol­ che Vorrichtung in einer Anlage, wie z. B. einem Reinraum, in­ stalliert werden, wo der Reinheitsgrad gesteuert wird. Daher ist der Aufbau einer Chipmontagelinie mit dem Problem äußerst hoher Kosten für den Bau einer Anlage, wie z. B. eines Rein­ raums, sowie mit dem Problem hoher Betriebskosten der Anlage verbunden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereit­ stellung eines Substratzuführungsverfahrens, das eine geringe­ re Größe und niedrigere Kosten für eine Substratzuführungsvor­ richtung, eine Chipzuführungsvorrichtung und eine Chipmontage­ vorrichtung ermöglicht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Substratzuführungsvorrichtung, einer Chipzuführungsvorrichtung und einer Chipmontagevorrichtung in geringerer Größe und zu niedrigeren Kosten.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Chipmontagesystems, welches das Innere der Vorrichtung örtlich reinigt (kleinste Teilchen und Staub entfernt), ohne die gesamte Anlage zu reinigen.

Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein zugeführtes Substrat die Form eines diskreten Substrats aus unabhängigen Einheiten, das aus mehreren diskreten Sub­ straten besteht. Daher kann die Fläche für die Montage von Chips auf dem Substrat innerhalb des Einheitensubstrats be­ grenzt werden, um eine Verkleinerung der Hublänge der bewegli­ chen Achse eines Chipmontagekopfes oder eines Koordinaten­ tischs zu ermöglichen.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in der Substratzuführungsvorrichtung eine Transportein­ richtung über eine Länge bewegt werden, die der Größe des dis­ kreten Substrats entspricht, und die Fläche eines Substratauf­ lagetischs entspricht der Größe des diskreten Substrats.

Daher kann die Fläche für die Montage von Chips auf dem diskreten Substrat auf den Bereich innerhalb des diskreten Substrats begrenzt werden, um eine Verringerung der Hublänge der beweglichen Achse eines Chipmontagekopfes oder des Tischs zu ermöglichen. Da außerdem die Oberfläche des Substrataufla­ getischs der Größe des diskreten Substrats entspricht, kann die Größe des Tischs verringert werden, um eine geringere Grö­ ße und niedrigere Kosten der Vorrichtung zu ermöglichen.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden in der Chipzuführungsvorrichtung Chipmagazine in mehre­ ren Schichten gestapelt, und das unterste Chipmagazin wird zu einem Chipzuführungstisch transportiert. Daher kann im Ver­ gleich zur herkömmlichen Verwendung eines Chipmagazinhalters zur Anordnung mehrerer Chipmagazine in einer einzigen Schicht eine Bewegungshublänge der Transporteinrichtung verringert werden. Da außerdem in der Nähe des Chipzuführungstischs ein Magazintisch angeordnet ist, kann eine bewegliche Achse der Transporteinrichtung für den Transport von Chips zum Chipzu­ führungstisch, der als Chipaufnehmerabschnitt dient, verkürzt werden, wodurch eine geringere Größe und niedrigere Kosten der Vorrichtung ermöglicht werden.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Chipmontagesystem ein Gehäuse auf, das einen Be­ reich, in dem das Substrat und der Chip transportiert werden, als einen im wesentlichen geschlossenen Raum umschließt, sowie ein Reinluftgebläse zum Einleiten von Reinluft in den ge­ schlossenen Raum. Auf diese Weise kann die Chipmontagevorrichtung allein eine Reinigung erzielen, ohne sie in einem Rein­ raum installieren zu müssen, so daß die Notwendigkeit einer Reinraumanlage entfällt, was zu niedrigeren Betriebskosten führt.

Ein Substratmagazin zur Aufnahme von Substraten ist so ausgebildet, daß es Öffnungen an seiner Vorder- und Rückseite sowie Seitenplatten aufweist, die seine vier Seiten bedecken, und eine der Öffnungen des Substratmagazins ist mit dem ge­ schlossenen Raum verbunden, um zu bewirken, daß die andere Öffnung des Substratmagazins als Austragsöffnung des geschlos­ senen Raums dient. Auf diese Weise können im Substratmagazin für die Zuführung untergebrachte Substrate gereinigt werden.

Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Be­ schreibung anhand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung darstellen.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht, die ein Chipmontagesystem nach dem Stand der Technik darstellt;

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des in Fig. 1 darge­ stellten Chipmontagesystems;

Fig. 3 zeigt ein Schema zur Erläuterung eines Chipmon­ tageverfahrens nach dem Stand der Technik;

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht, die einen Chiphalter mit darauf angeordneten Chipmagazinen darstellt;

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht, die ein Chipmontagesystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht des in Fig. 5 darge­ stellten Chipmontagesystems;

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht eines Substratträgers zur Aufnahme diskreter Substrate;

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts des in Fig. 7 dargestellten Substratträgers;

Fig. 9a bis Fig. 9D zeigen Schemazeichnungen zur Erläu­ terung eines Substratzuführungsverfahrens nach der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 10 zeigt ein Schema zur Erläuterung des erfin­ dungsgemäßen Substratzuführungsverfahrens;

Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer als Beispiel betrachteten er­ findungsgemäßen Chipzuführungsvorrichtung darstellt;

Fig. 12A und Fig. 12B zeigen Schemazeichnungen zur Er­ läuterung eines Chipmagazinzuführungsverfahrens mit der in Fig. 11 dargestellten Chipzuführungsvorrichtung;

Fig. 13 zeigt ein Schema zur Erläuterung der Reinigung in dem Chipmontagesystem;

Fig. 14 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines Substratmagazins darstellt;

Fig. 15 zeigt eine konzeptionelle Darstellung zur Er­ läuterung der Reinigung in dem Chipmontagesystem unter Verwen­ dung des Substratmagazins;

Fig. 16 zeigt eine Schemazeichnung, die eine Montageli­ nie darstellt, die durch Verbinden mehrerer Chipmontagevor­ richtungen aufgebaut wird;

Fig. 17 zeigt eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Substrats für mehrere Bauelemente darstellt; und

Fig. 18 zeigt ein Schema zur Erläuterung eines Sub­ stratzuführungsverfahrens unter Verwendung des Substrats für mehrere Bauelemente.

In den Fig. 5 und 6 ist ein Chipmontagesystem 11 dargestellt, das eine Substratzuführungsvorrichtung zum Zufüh­ ren eines Substrats, eine Chipzuführungsvorrichtung zum Zufüh­ ren eines Chips und eine Chipmontagevorrichtung zur Montage eines Chips auf einem Substrat aufweist.

Vor der Beschreibung des Chipmontagesystems 11 wird zu­ nächst die Konfiguration eines Substrats zur Verwendung im Chipmontagesystem 11 beschrieben. Bei der Zuführung zum Chip­ montagesystem 11 hat das Substrat die Form eines diskreten Substrats U, wie in Fig. 7 dargestellt, oder eines Substrats mit unabhängigen Einheiten (nicht dargestellt), das aus mehre­ ren diskreten Substraten besteht. Bei Verwendung des Einhei­ tensubstrats sind vier (zwei Zeilen mal zwei Spalten) diskrete Substrate U zu einem Einheitensubstrat zusammengefaßt, wenn ein diskretes Substrat eine geringe Größe hat, z. B. wenn jede Seitenlänge höchstens 15 mm beträgt, und das Einheitensubstrat wird nach der Flip-Chip-Montage in die diskreten Substrate un­ terteilt.

Ein solches diskretes Substrat U oder ein Einheitensub­ strat, das früher in einer Tasche 13 des Substratträgers 12 aufgenommen wurde, wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt, wird auf einem Träger transportiert und dem Chipmontagesystem 11 zugeführt. Der Substratträger 12 ist so geformt, daß ein Abstand a vom Vorderende beim Transport immer fixiert ist, un­ abhängig vom Typ eines Chips, und daher für verschiedene Sub­ stratgrößen ein fester, größenunabhängiger Wert ist. Für eine Abmessung b ist eine Tasche 13 ausgebildet, um einen optima­ len, frei gewählten Teilungsabstand für jeden Substrattyp be­ reitzustellen. Die äußeren Abmessungen des Substratträgers 12 können zwar entsprechend einer aufzunehmenden Produktgröße be­ liebig festgelegt werden, werden aber vorzugsweise so festge­ legt, daß die Konfiguration der Vorrichtung weiter vereinfacht werden kann.

Als nächstes wird der Mechanismus der Substratzufüh­ rungsvorrichtung im Chipmontagesystem 11 beschrieben.

Die Fig. 9A bis 9D zeigen den Mechanismus für die Zuführung eines diskreten Substrats U zum Tisch 14. Wie in diesen Figuren dargestellt, wird der Substratträger 12 in ho­ rizontaler Richtung durch die Transporteinrichtung 15 trans­ portiert. Die Transporteinrichtung 15 besteht aus mehreren Förderbändern, und der Abstand zwischen beiden Kanten einer Transporteinrichtung 15 ist bezüglich der Mitte entsprechend der Größe des Substratträgers 12 verstellbar.

Der Tisch 14 ist in der Draufsicht von rechteckiger Form und weist eine daran ausgebildete Kerbe auf. Die obere Fläche des Tischs 14, d. h. die Fläche, auf der ein diskretes Substrat U oder ein Einheitensubstrat angeordnet wird, weist eine Größe und Form auf, die der Größe des diskreten Substrats U oder des Einheitensubstrats entsprechen. In diesem Beispiel ist die Größe etwas kleiner als die Größe der Tasche 13 des Substratträgers 12.

Bei einer solchen Konfiguration wird das Vorderende des Substratträgers 12 durch die Transporteinrichtung 15 in eine Position über dem Tisch 14 transportiert, wie in Fig. 9B dar­ gestellt, und stößt an einen Substratanschlag 16 an, der zur Positionierung in der Nähe des Tischs 14 vorgesehen ist. Die Anschlagfläche des Substratanschlags 16 ist in einer Position angeordnet, die um dem in Fig. 7 definierten Abstand a von der Mitte des Tischs 14 entfernt ist. Da der Abstand a vom Vorder­ ende des Substratträgers 12 unabhängig vom Typ eines Chips im­ mer fixiert ist, wie oben beschrieben, wird die Mitte des dis­ kreten Substrats U oder des Einheitensubstrats unabhängig von der Größe des diskreten Substrats und dergleichen in der glei­ chen Position wie die Mitte des Tischs 14 angeordnet.

Nachdem auf diese Weise der Substratträger 12 durch den Substratanschlag 16 positioniert worden ist, werden der Sub­ stratanschlag 16 und die Transporteinrichtung 15 abgesenkt, wie in Fig. 9C dargestellt, um das diskrete Substrat U oder das Einheitensubstrat in Kontakt mit dem Tisch 14 zu bringen, wobei das diskrete Substrat U oder das Einheitensubstrat auf der Oberfläche des Tischs 14 angeordnet werden. An diesem Punkt kann die Absenkentfernung der Transporteinrichtung 15 nach Belieben auf eine tiefere Position eingestellt werden, wo der Substratträger 12 in Berührung mit dem Tisch 14 kommt, oder in eine Position, wo der Substratträger 12 nicht in Be­ rührung mit dem Tisch 14 kommt. Zum Aufwärts- und Abwärtsan­ trieb der Transporteinrichtung 15 können zwar ein Motor oder ein Druckluftzylinder verwendet werden, aber ein billiger Druckluftzylinder ist geeignet, da keine präzise Einstellung der Vertikalposition erforderlich ist und zwei Anschlagposi­ tionen vorhanden sind.

Die Transporteinrichtung 15 wird zwar in diesem Bei­ spiel vertikal bewegt, aber der Vertikalantriebsmechanismus kann, statt auf der Seite der Transporteinrichtung 15, auf der Seite des Tischs 14 vorgesehen werden, um den Tisch 14 verti­ kal zu verschieben. Ein derartiger Vertikalantriebsmechanismus für die Transporteinrichtung 15 oder ein Vertikalantriebsme­ chanismus für den Tisch 14 bildet die Halteeinrichtung in der erfindungsgemäßen Substratzuführungsvorrichtung zum Halten des diskreten Substrats U oder des Einheitensubstrats im Substrat­ träger 12 auf dem Tisch 14.

Nachdem das diskrete Substrat U oder das Einheitensub­ strat auf diese Weise auf dem Tisch 14 angeordnet und fixiert sind und ein Chip (Flip-Chip) darauf montiert wird, wie weiter unten beschrieben, wird die Transporteinrichtung 15 in die Ausgangsposition angehoben und gesteuert, um den Substratträ­ ger 12 zum nächsten diskreten Substrat U oder Einheitensub­ strat im Substratträger 12 zu verschieben, wie in Fig. 9D dar­ gestellt. An dieser Stelle ist die Transporteinrichtung 15 so angepaßt, daß sie einen Substratträger 12 um die Länge vor­ wärtsbewegt, die der Größe des diskreten Substrats U ent­ spricht, d. h. in diesem Beispiel, um die in Fig. 7 darge­ stellte Länge b. Die Abmessung b für die Vorwärtsbewegung kann mit einem Steuerprogramm für die Vorrichtung beliebig einge­ stellt werden. Eine solche Konfiguration ermöglicht, daß die Transporteinrichtung 15 alle im Substratträger 12 unterge­ brachten diskreten Substrate U nacheinander vom Vorderende des Substratträgers 12 aus zur Chipmontage in eine Position ober­ halb des Tischs 14 bewegt.

Danach werden das Absenken der Transporteinrichtung, die Montage eines Chips, das Anheben der Transporteinrichtung und das Verschieben des Trägers wiederholt, um dadurch den Transport aller diskreten Substrate U auf dem Substratträger 12 in eine Position oberhalb des Tischs 14 und die Chipmontage zu ermöglichen. Um Einflüsse auf den Montagezyklus zu verhin­ dern, ist es vorzuziehen, daß eine Reihe von Operationen zum Transport, Halten und Fixieren von Substraten parallel zu den später beschriebenen Operationen der Chipzuführung zum Monta­ gekopf 17 und der Chiperkennung ausgeführt werden und daß die Reihe von Transport-, Aufnahme- und Fixierungsoperationen bis zur Montagevorbereitung der Chips beendet wird.

Für den Horizontalantrieb der Transporteinrichtung 15 wird vorzugsweise ein Schrittmotor oder ein Servomotor verwen­ det. Durch die Verwendung eines solchen Motors kann die Ab­ standseinstellung für das Maß b in Fig. 7 leicht realisiert werden.

Ein solcher Mechanismus der Substratzuführungsvorrich­ tung kann ohne weiteres kostengünstig den automatischen Trans­ port der Substrate bewerkstelligen, ohne einen Antrieb für den Tisch 14 zu benötigen.

Da ein Montagebereich, d. h. der Bewegungsbereich des Chipmontagekopfes 17, wie in Fig. 10 dargestellt, auf ein dis­ kretes Substrat U oder ein Einheitensubstrat (nicht darge­ stellt) begrenzt werden kann, läßt sich die Hublänge einer An­ triebsachse, die zum Positionieren eines Chips und eines dis­ kreten Substrats U erforderlich ist, auf eine kurze (kleine) Minimalhublänge verringern. Daher läßt sich wegen der verkürz­ ten (verringerten) Hublänge die Konfiguration der Vorrichtung verkleinern und eine höhere Präzision eines Antriebssystems erreichen.

Eine Antriebseinheit für die Transporteinrichtung 15 kann zwar auf der Seite des Substrattischs 14 angeordnet wer­ den, aber der Antrieb läßt sich wegen der kurzen Hublänge und der geringeren Größe auch auf der Seite des Chipansaugkopfes anordnen, und in diesem Fall ist keine Antriebseinheit auf der Seite des Tischs 14 erforderlich.

Auf diese Weise ist es bei der vorliegenden Ausfüh­ rungsform möglich, gleichzeitig eine verringerte Größe, eine höhere Präzision und niedrigere Kosten der Substratzuführungs­ vorrichtung zu realisieren.

Als nächstes wird der Mechanismus der Chipzuführungs­ vorrichtung im Chipmontagesystem 11 beschrieben.

Fig. 11 zeigt eine schematische Konfiguration der Chip­ zuführungsvorrichtung. Die Chipzuführungsvorrichtung ist so konfiguriert, daß sie dem Chipzuführungstisch 18 der Chipmon­ tagevorrichtung Chips zuführt.

In der Nähe des Chipzuführungstischs 18 ist ein Maga­ zintisch 19 angeordnet. Der Magazintisch 19 ist mit einer Ma­ gazinführung 20 ausgestattet, die aus vier L-förmigen Führun­ gen zur Aufnahme von Chipmagazinen 6 besteht, die jeweils meh­ rere Chips aufnehmen und halten. Die Chipmagazine 6 werden in einer Magazinführung 20 aufgenommen und übereinandergestapelt. Typischerweise ist an dem Chipmagazin 6 ein Vorsprung 6a zur Verhinderung von Verschiebungen ausgebildet, wie in den Fig. 12A und 12B dargestellt, um beim Übereinanderstapeln der Chipmagazine 6 Verschiebungen zu verhindern. Wenn daher die Chipmagazine 6 in Schichten gestapelt werden, kann nicht jedes der Chipmagazine 6 einfach durch Drücken von der Seite her entnommen werden.

Außerdem sind auf dem Magazintisch 19 eine Magazin­ spannvorrichtung 21 (Magazinhaltevorrichtung) und ein Maga­ zinausstoßer 22 (Transporteinrichtung) vorgesehen. Die Maga­ zinspannvorrichtung 21 dient zum Festhalten des zweiten Chip­ magazins 6 vom unteren Ende der gestapelten Chipmagazine 6, um das unterste Chipmagazin 6 von den übrigen Chipmagazinen 6 zu trennen, wie in den Fig. 12A und 12B dargestellt. Der Maga­ zinausstoßer 22 dient zum Ausstoßen des untersten, vom zweiten Chipmagazin 6 getrennten Chipmagazins 6 aus dem unteren Ende durch die Magazinspannvorrichtung 21, um es zur Chipzufüh­ rungsvorrichtung 18 zu transportieren, wie in Fig. 11 darge­ stellt.

Um diese gestapelten Chipmagazine 6 eines nach dem an­ deren durch eine solche Chipzuführungsvorrichtung zuzuführen, ergreift die Magazinspannvorrichtung 21 zuerst das zweite Chipmagazin 6 von unten, und der Magazintisch 19 wird abge­ senkt, oder die Magazinspannvorrichtung 21 wird zusammen mit den gestapelten Chipmagazinen 6 angehoben, um die Chipmagazine 6 mit Ausnahme des untersten Chipmagazins 6 anzuheben. Unter diesen Bedingungen transportiert der Magazinausstoßer 22 das von den angehobenen Chipmagazinen 6 getrennte unterste Chipma­ gazin 6 zum Chipzuführungstisch 18. Der Chipzuführungstisch 18 weist einen Magazinanschlag 23 auf, der ausgefahren oder ein­ gezogen werden kann, und positioniert das transportierte Chip­ magazin 6 das Widerlager am Magazinanschlag 23.

Für den vertikalen Antrieb der Magazinspannvorrichtung 21 oder des Magazintischs 19 kann eine billiger Antriebsvor­ richtung eingesetzt werden, wie z. B. ein Druckluftzylinder, da zwei Anschlagpositionen vorhanden sind und keine hohe Posi­ tioniergenauigkeit erforderlich ist. Um ein Rutschen zu ver­ hindern, kann vorzugsweise ein Gummi oder dergleichen auf die Oberfläche der Magazinspannvorrichtung 21 aufgeklebt werden, die mit dem Magazin in Berührung kommt.

Der Magazinausstoßer 22 wird durch einen Druckluftzy­ linder oder dergleichen angetrieben, und die Hublänge reicht von einer Position, wo er das Chipmagazin 6 in der Magazinfüh­ rung 20 nicht berührt, bis zu einer Position in der Nähe des Magazinanschlags 23.

Auf diese Weise wird das Chipmagazin 6 zum Chipzufüh­ rungstisch 18 transportiert und positioniert, um den Transport von Chips mit einem Chiptransportkopf zu ermöglichen. Das heißt, auf Chipmagazine 6 kann von der oberen Fläche aus zuge­ griffen werden, so daß die Chips im Chipmagazin 6 aufgenommen werden können.

Nachdem alle Chips im Chipmagazin 6 aufgenommen worden sind, wird der Magazinanschlag 23 mit einem Druckluftzylinder oder dergleichen eingezogen. Als Ergebnis wird der Magazinaus­ stoßer 22 zum Hubende in der Nähe des Magazinanschlags 23 be­ wegt und entlädt das leere Chipmagazin 6 in den Leermagazinka­ sten 24.

Danach werden Magazinausstoßer 22, Magazintisch 19 und Magazinspannvorrichtung 21 in ihre Ausgangspositionen zurück­ gebracht, wobei sich die Vorrichtung im Ausgangszustand befin­ det. Die Arbeitsgänge werden anschließend wiederholt, und die Chips können von allen gestapelten Magazinen aufgenommen wer­ den.

Daher können mit der Chipzuführungsvorrichtung gesta­ pelte Chipmagazine 6 eines nach dem anderen transportiert wer­ den, um die Aufnahme von Chips von diesem transportierten Chipmagazin 6 zu ermöglichen. Als Ergebnis können die Chipzu­ führungsvorrichtung und die Chipmontagevorrichtung, welche die Chipzuführungsvorrichtung einschließt, mit einem äußerst ein­ fachen Mechanismus und in geringeren Größen ausgebildet wer­ den, um Platz zu sparen.

Als nächstes wird eine in der Chipmontagevorrichtung 11 vorgesehene Reinraumzelle beschrieben.

Das Chipmontagesystem 11 weist einen Reinigungsmecha­ nismus auf, der die Installation der Chipmontagevorrichtung 11 in einem Reinraum überflüssig macht. Das heißt, da bei den Fertigungsprozessen eine Staubverhütung notwendig ist, sind eine Reinigung des Inneren der Vorrichtung sowie eine Reinigung während des Transports von Bauelementen zwischen den Vor­ richtungen vorgesehen.

Fig. 13 zeigt eine Schemaskizze, die einen Mechanismus zur Reinigung des Inneren der Chipmontagevorrichtung dar­ stellt. In dem in Fig. 13 dargestellten Beispiel sind zwei Chipmontagevorrichtungen 11 nebeneinander angeordnet und durch eine Transporteinrichtung miteinander verbunden.

Jedes der beiden Chipmontagesysteme 11 ist in vertika­ ler Richtung in der Nähe der Mitte zweigeteilt, und die obere Hälfte, in der Substrate und Chips transportiert werden, wird gereinigt.

Präzise ausgedrückt, die obere Hälfte ist durch einen Kasten, eine Trennwand oder dergleichen der Chipmontagevor­ richtung als geschlossener Raum ausgebildet, und am oberen En­ de der Vorrichtung ist ein Reinluftgebläse 25 installiert, um Luft in den geschlossenen Raum einströmen zu lassen. Das Rein­ luftgebläse 25 bläst reine Luft in den geschlossenen Raum ein und ist ein normales Gebläse mit einem daran angebrachten Staubfilter und im Handel erhältlich.

Es ist wünschenswert, den Reinheitsgrad in der Vorrich­ tung aufrechtzuerhalten, indem der Luftdruck in der Vorrich­ tung höher als der Außenluftdruck eingestellt wird, um das Einströmen von Außenluft in die Vorrichtung zu verhindern. Um einen höheren Reinheitsgrad zu erreichen, ist es wünschens­ wert, die hermetische Abdichtung der Vorrichtung zu erhöhen und eine Austragsöffnung in einem möglichst niedrigen Ab­ schnitt des Reinbereichs anzubringen.

Bei dem in Fig. 13 dargestellten Beispiel ist das Sub­ stratmagazin 26 zur Aufnahme von Substraten so ausgebildet, daß es Öffnungen an der Vorder- und Rückwand und an den Sei­ tenwänden aufweist, die seine vier Flächen bedecken, wie in Fig. 14 dargestellt. Eine der Öffnungen des Substratmagazins 26 ist mit dem geschlossenen Raum verbunden, wie in Fig. 13 dargestellt, um zu bewirken, daß die andere Öffnung des Sub­ stratmagazins 26 als Austragsöffnung des geschlossenen Raums dient. Auf diese Weise durchströmt vom Reinluftgebläse 25 fließende Reinluft den geschlossenen Raum und wird zum Sub­ stratmagazin 26 gelenkt und fließt von dort aus. Wenn zwei Chipmontagevorrichtungen durch die Substrattransporteinrich­ tung 50 miteinander verbunden sind, wie in Fig. 13 darge­ stellt, wird an der Substrattransporteinrichtung 50 vorzugs­ weise eine Abdeckung 27 angebracht, so daß ein Substrat wäh­ rend des Transports zwischen den Vorrichtungen nicht der Au­ ßenluft ausgesetzt ist.

Während die Reinigung in der Vorrichtung mit einem sol­ chen Mechanismus erreicht werden kann, erfordern die Elemente gleichfalls Staubverhütungsmaßnahmen, bis sie der Vorrichtung zugeführt sind. Daher werden nachstehend die Bauelemente und die Staubverhütungsmaßnahmen beschrieben. Die zuzuführenden Elemente sind Substrate und Nacktchips, und für jedes davon wird eine Staubverhütungsmethode beschrieben.

Zunächst wird eine Staubverhütungsmethode für Substrate beschrieben. Es wird ein Substratmagazin 26 mit einer in Fig. 14 dargestellten Konfiguration oder dergleichen verwendet. Das Substratmagazin 26 weist an seiner Seite ausgebildete Rillen auf, in denen die Kanten der Substrate oder Substratträger festgehalten werden, um die Substrate in regelmäßigen Abstän­ den vertikal aufnehmen zu können.

Die Änderungen der Substratgröße zwischen verschiedenen Typen werden durch Einstellen des Abstands zwischen den Sei­ tenplatten ausgeglichen. Dies ist eine typische Konfiguration des Magazins. Bis zum Auflegen des Substratmagazins 26 auf den Substratlader 28 der Vorrichtung wird eine Staubverhütung mü­ helos erreicht, indem die Vorder- und die Rückseite des Maga­ zins 26 nur während des Transports zwischen der Vorrichtung und einer anderen Vorrichtung mit Abschirmungen abgedeckt wer­ den, wie z. B. mit Platten.

Fig. 15 zeigt ein Beispiel der Staubverhütungsmethode für Substrate nach dem Einsetzen des Substratmagazins 26 in das Chipmontagesystem 11. Nach dem Auflegen des Substratmaga­ zins 26 mit darin untergebrachten Substraten S auf den Sub­ stratlader 28, wobei Platten zur Abschirmung der Außenluft an den Vorder- und Rückseite des Substratmagazins 26 angebracht sind, werden die Platten zur Abschirmung der Außenluft ent­ fernt. Der Substratlader 28 ist ein Mechanismus, der dazu dient, die Substrate S eines nach dem anderen zuzuführen. Der Substratlader 28 weist einen vertikal angetriebenen Mechanis­ mus auf, der das Substratmagazin 26 nach der Zuführung eines Substrats anheben soll, um das Substrat S auf gleiche Höhe mit der Substrattransporteinrichtung 50 zu bringen.

Auf der Seite der Vorrichtung sind in einem vertikalen Bewegungsbereich des Substratmagazins 26 mehrere Schlitze 29 ausgebildet, durch welche die vom Reinluftgebläse 25 in die Vorrichtung einströmende Reinluft austritt. Auf diese Weise befindet sich das Substratmagazin 26 in jeder beliebigen Posi­ tion stets in dem Bereich, wo die Schlitze 29 ausgebildet sind. Bei dieser Konfiguration strömt die Reinluft in das Sub­ stratmagazin 26 ein, um zu verhindern, daß in der Außenluft enthaltener Staub am Substrat anhaftet. Beim Austragen der Substrate kann auf die gleiche Weise ebenfalls eine Staubver­ hütung erreicht werden.

Als nächstes wird die Staubverhütung für Nacktchips be­ schrieben. Da Nacktchips bei dem in Fig. 12 dargestellten Chipmagazinzuführungsverfahren in gestapelten Chipmagazinen 6 angeordnet sind, ist eine Staubverhütung während des Trans­ ports nur durch Anbringen einer Abdeckung auf dem obersten der gestapelten Chipmagazine 6 möglich. Da außerdem die Chipmaga­ zinzuführungseinheit in die gereinigte Vorrichtung eingesetzt wird, braucht nach dem Zuführen zur Vorrichtung nur die Abdec­ kung entfernt zu werden.

Wie oben beschrieben, kann mit der Chipmontagevorrich­ tung nach der vorliegenden Ausführungsform durch Reinigung des Inneren der Vorrichtung und durch Staubverhütung während des Transports der Elemente zwischen den Vorrichtungen eine Flip- Chip-Montagelinie realisiert werden, die keinen Reinraum er­ fordert.

Als nächstes wird die Arbeitsweise des in den Fig. 5 und 6 dargestellten Chipmontagesystems 11 beschrieben.

Zunächst wird ein Substrat aus dem Substratmagazin 26 zugeführt, das im Substratlader 28 auf die Substrattransport­ einrichtung 50 geladen wird. Das Substrat wird durch die Sub­ strattransporteinrichtung 50 in eine Position oberhalb des Tischs 14 transportiert. Die Substrattransporteinrichtung 50 (d. h. die Transporteinrichtung 15) wird bei dem in Fig. 9 dargestellten Verfahren abgesenkt, um das Substrat durch den Tisch 14 anzusaugen, wodurch das Substrat dem Tisch 14 zuge­ führt wird. Der Tisch 14 kann zwar durch einen Heizkörper 30 auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt werden, aber es braucht kein Heizkörper 30 vorgesehen zu werden, wenn bei der Montage keine Erwärmung erforderlich ist.

Andererseits sind in der Chipzuführungsvorrichtung Nacktchips (Chips) mit den Schaltkreisflächen nach oben ange­ ordnet, und Chipmagazine 6 sind in mehreren Schichten gesta­ pelt und werden einer Magazinführung 20 (siehe Fig. 11) der Chipmagazinzuführungseinheit 31 zugeführt. Das unterste Chip­ magazin 6 wird durch einen Magazinausstoßer 22 ausgestoßen und dem Chipzuführungstisch 18 zugeführt, wie in Fig. 12 darge­ stellt. Zum Transport eines Nacktchips auf dem Chipzuführungs­ tisch 18 zum Chipmontagekopf 17 wird ein Chiptransportkopf 32 eingesetzt.

Der Chiptransportkopf 32 ist auf einem X,Y-Koordinaten­ tisch angeordnet und in eine Position oberhalb eines Nackt­ chips an einer beliebigen Stelle im Chipmagazin 6 verschieb­ bar. Da der X,Y-Koordinatentisch keine hohe Präzision erfor­ dert, kann dafür ein im Handel erhältlicher, billiger Tisch verwendet werden.

Nach der Bewegung des Chiptransportkopfes 32 in eine Position oberhalb eines gewünschten Nacktchips im Chipmagazin 6 wird er auf die Oberfläche des Nacktchips abgesenkt und nimmt den Nacktchip durch Ansaugen mittels Unterdruck auf. Der Chiptransportkopf 32 transportiert den angesaugten und festge­ haltenen Nacktchip in eine Position unterhalb des Chipmontage­ kopfes 17 und dreht seinen Endabschnitt senkrecht um 180°, und dann wird der Chipmontagekopf 17 auf die Nacktchipoberfläche abgesenkt und nimmt den Nacktchip durch Ansaugen auf, wodurch der Transport des Chips zum Chipmontagekopf 17 beendet wird.

Wenn der Chiptransportkopf 32 den Chip ansaugt, entste­ hen durch den Zwischenraum zwischen der Tasche im Magazin 6 und dem Nacktchip Verschiebungen des angesaugten und festge­ haltenen Nacktchips in den X,Y,θ-Richtungen. Unmittelbar vor der anschließenden Montage des Nacktchips auf dem Substrat können die Verschiebungen des Substrats und des Nacktchips auf einem X,Y,θ-Koordinatentisch auf dem Chipmontagekopf 17 korri­ giert werden, und die normalerweise vorhandenen Verschiebungen stellen keine besonderen Probleme dar. Wenn jedoch ein Monta­ geverfahren verwendet wird, bei dem ein Dichtungsharz während der Montage den Chipmontagekopf erreichen kann, dann kann ein Problem auftreten, wobei das Dichtungsharz auf dem Chipmonta­ gekopf haftet und ausgehärtet wird, wenn der Nacktchip ver­ schoben und vom Chipansaugabschnitt des Chipmontagekopfes ab­ gelenkt wird, da der Chipansaugabschnitt des Chipmontagekopfes kleiner als der Nacktchip bemessen ist.

Um dies zu verhindern, müssen bei Anwendung eines sol­ chen Montageverfahrens die Verschiebungen bei der Übergabe des Nacktchips an den Chipmontagekopf 17 korrigiert werden. In diesem Fall kann das obenerwähnte Problem gelöst werden, indem zwischen der Chipmagazinzuführungseinheit 31 und dem Chipmon­ tagekopf 17 eine Chiptransporterkennungskamera 9 angebracht wird.

Die Chiptransporterkennungskamera 9 mißt den Betrag der Verschiebungen während des Transports des Nacktchips, und der Chipmontagekopf 17 übernimmt den Nacktchip gleichzeitig mit der Korrektur der Verschiebungen auf der Seite des Chipmonta­ gekopfes 17. Auf diese Weise können die Verschiebungen des Nacktchips gegen den Chipmontagekopf 17 vermieden werden.

In der vorliegenden Ausführungsform ist für die Zufüh­ rung der Nacktchips in Chipmagazinen 6 eine Chipmagazinzufüh­ rungseinheit 31 eingerichtet, die einen Mechanismus nach einem Schema verwendet, bei dem fortlaufend das jeweils unterste aus einem Stapel von Chipmagazinen zugeführt wird, wie in den Fig. 11 und 12 dargestellt. Wenn jedoch die Chips als Wafer zugeführt werden, kann die Chipmagazinzuführungseinheit 31 in dieser Ausführungsform durch eine Waferzuführungseinheit für die Zuführung jedes Nacktchips vom Wafer ausgetauscht werden.

Als nächstes wird ein Verfahren zur Montage von Nackt­ chips auf einem Substrat beschrieben.

Ein dem Chipmontagekopf 17 zugeführter Nacktchip wird durch eine Chip/Substrat-Erkennungskamera 10 auf ein Substrat ausgerichtet. Die Chip/Substrat-Erkennungskamera 10 ist auf einem X,Y-Koordinatentisch angeordnet und in eine Position direkt unterhalb des Chipmontagekopfes 17 verschiebbar und kann Bilder des Chips und des Substrats aufnehmen. Nach der Aufnah­ me der gewünschten Bilder wird die Chip/Substrat-Erkennungs­ kamera 10 eingezogen. Die Chip/Substrat-Erkennungskamera 10 ist so konfiguriert, daß sie beide Bilder durch zwei optische Systeme, die jeweils mit Kameras ausgestattet sind, oder durch eine Kamera aufnimmt, die optische Systeme enthält, die nach Bedarf umgeschaltet werden.

Die aufgenommenen Bilder werden durch eine Bildverar­ beitungsvorrichtung analysiert und verarbeitet, um relative Verschiebungsbeträge zwischen Chip und Substrat abzuleiten. Auf der Basis der Verschiebungsbeträge wird der auf dem Chip­ montagekopf 17 angeordnete X,Y,θ-Koordinatentisch zur Korrek­ tur der Positionen benutzt, so daß sich der Nacktchip in einer richtigen Position bezüglich des Substrats befindet.

Nach der Positionskorrektur wird der Chipmontagekopf 17 durch einen Z-Koordinatentisch 33 abgesenkt, der am Halterah­ men 34 des X-Koordinatentischs befestigt ist. Sobald der Nacktchip mit dem Substrat in Berührung kommt, wird der Nackt­ chip durch einen Druckerzeugungsmotor 35 mit einem frei wähl­ baren Druck an das Substrat angedrückt. Der Druckerzeugungsmo­ tor 35 ist an einem Druckerzeugungsmotor-Halterahmen 36 befe­ stigt, der unabhängig vom Z-Koordinatentisch 33 vorgesehen ist, um zu verhindern, daß die Reaktionskraft auf den angeleg­ ten Druck die Genauigkeit der Montageposition beeinflußt. Wenn jedoch der angelegte Druck innerhalb eines Bereichs liegt, in dem kein Einfluß auf die Montagegenauigkeit ausgeübt wird, brauchen die Rahmen nicht individuell ausgebildet zu werden, und wegen der niedrigeren Kosten ist die Verwendung eines Rah­ mens wünschenswert.

Bestimmte Montageverfahren können eine Erwärmung des Nacktchips beim Anlegen des Drucks erfordern. In diesem Fall kann auf dem Chipmontagekopf 17 ein Heizgerät vorgesehen wer­ den, wie z. B. ein Keramikheizkörper oder ein Impulsheizkör­ per, um eine solche Anforderung zu erfüllen.

Nach Beendigung der Montage wird bei dem in Fig. 9 dar­ gestellten Verfahren das nächste Substrat zugeführt, und die obenerwähnten Montageprozesse werden wiederholt. Nachdem die Montage für alle Substrate im Substratträger beendet ist, wer­ den die Substrate durch die Substrattransporteinrichtung 15 im Substratmagazin 26 auf einem Substratentlader 37 unterge­ bracht.

Die Chipmontagevorrichtung 11 in der vorliegenden Aus­ führungsform ist bei dem in Fig. 13 dargestellten Verfahren am oberen Ende der Vorrichtung mit einem Reinluftgebläse 25 (sie­ he Fig. 6) zur Reinigung des Inneren der Vorrichtung ausge­ stattet, wie in Fig. 13 dargestellt, um den Reinheitsgrad auf­ rechtzuerhalten. An der Vorder- und Rückseite der Vorrichtung sind zwar ein Lader 28 und ein Entlader 37 für die Substrate angeordnet, aber der Lader 28 und der Entlader 37 sind nicht unbedingt erforderlich, da das Substrat manuell zugeführt wer­ den kann.

Nach der vorliegenden Ausführungsform können die Anwen­ dung der Verfahrens zur Zuführung eines aus diskreten Substra­ ten bestehenden Substrats und die Anwendung des Verfahrens zur Zuführung eines Nacktchips nach dem in den Fig. 11 und 12 dargestellten Schema die Anzahl der beweglichen Achsen in der Vorrichtung und die Hublängen der beweglichen Achsen minimie­ ren. Auf diese Weise kann mit niedrigen Kosten eine kompakte Montagevorrichtung realisiert werden, und die Reinigung in der Vorrichtung kann durch Anbringen des Reinluftgebläses 25 in der Vorrichtung erzielt werden.

Die obenerwähnte Ausführungsform beschreibt einen Fall, wo eine Chipmontagevorrichtung verwendet wird und der Lader und der Entlader kombiniert wer­ den, um die Substrate zuzuführen und aufzunehmen. Zum Aufbau einer Montagelinie können jedoch mehrere Chipmontagevorrich­ tungen gekoppelt werden. Ein Beispiel dafür ist in Fig. 16 dargestellt.

In dem in Fig. 16 dargestellten Beispiel sind eine Harzauftragsvorrichtung 38 und zwei Chipmontagevorrichtungen 11 in einer Linie gekoppelt, und Substratlader und -entlader 26 sind an deren Vorder- und Rückseite angeordnet. Da die Harzauftragsvorrichtung einen Arbeitstakt aufweist, der klei­ ner oder gleich dem halben Arbeitstakt einer normalen Chipmon­ tagevorrichtung ist, ist eine effizientere Produktion möglich, wenn mehrere Chipmontagevorrichtungen (Flip-Chip-Montagevor­ richtungen) 11 mit einer Harzauftragsvorrichtung gekoppelt sind.

Außerdem können in Anbetracht des Produktionsgleichge­ wichts, wie z. B. der Differenz zwischen den Arbeitstakten der Harzauftragsvorrichtung 38 und der Chipmontagevorrichtung 11 oder der Anzahl gekoppelter Chipmontagevorrichtungen 11, meh­ rere Harzauftragsvorrichtungen 38 gekoppelt werden.

Die Harzauftragsvorrichtung 38 kann je nach dem Monta­ geverfahren an der Vorder- oder Rückseite angeordnet werden. Die Konfiguration der Vorrichtung kann entsprechend dem Monta­ geverfahren flexibel verändert werden; zum Beispiel wird bei einem Montageverfahren, bei dem vor der Montage ein Harz auf­ gebracht werden muß, die Harzauftragsvorrichtung 38 an der Vorderseite angeordnet, oder bei einem Montageverfahren, bei dem ein Harz zum Unterfüllen nach der Montage verwendet wird, an der Rückseite.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird zwar bei der Zuführung und beim Transport des Substratträgers 12 durch die Transporteinrichtung als Substratform ein diskretes Substrat oder ein Einheitensubstrat verwendet, es kann aber auch ein Substrat für mehrere Bauelemente als Substratform verwendet werden. Fig. 17 zeigt ein Beispiel eines Substrats M für meh­ rere Bauelemente und ein Beispiel für Substratgruppen, die aus mehreren gekoppelten Einzelprodukten (diskreten Substraten U) bestehen. Die Produkte sind zwar in einer Linie angeordnet, aber das in Fig. 9 dargestellte Verfahren kann auch für mehre­ re Linien verwendet werden.

Fig. 18 zeigt ein Verfahren zur Zuführung eines Sub­ strats M für mehrere Bauelemente zum Substrattisch 14. Das Grundprinzip des Verfahrens ist das gleiche wie bei dem Ver­ fahren zur Zuführung eines diskreten Substrats U in Fig. 9. Präzise ausgedrückt, in Fig. 18 wird das Substrat M durch ein Transportband in Querrichtung transportiert, und der Abstand zwischen den Kanten des Förderbands ist entsprechend der Brei­ tenabmessung des transportierten Substrats bezüglich der Mitte verstellbar.

Das in eine Position oberhalb des Tischs 14 transpor­ tierte Substrat M für mehrere Bauelemente wird durch einen Substratanschlag 16 positioniert, der in einer Position ange­ ordnet ist, die um die in Fig. 7 definierte Abmessung a von der Mitte des Tischs 14 beabstandet ist. Die festgelegte Ab­ messung a im Substrat ermöglicht, daß das Substrat M auf die gleiche Weise wie in dem Fall behandelt werden kann, wo dis­ krete Substrate U aufgenommen und im Substratträger 12 verwen­ det werden. Danach werden der Transport der Substrate und die Chipmontage nach dem gleichen Verfahren wiederholt, wie in Fig. 9 dargestellt. Die Größe des Tischs 14 kann zwar größer oder gleich derjenigen des Substrats M für mehrere Bauelemente sein, aber der Tisch 14 ist in diesem Beispiel so bemessen, daß er kleinere Abmessungen als jede Chipmontagefläche auf­ weist, und ein Substratträgerblock 39 ist auf gleicher Höhe mit dem Tisch 14 angeordnet, um das über den Tisch 14 vorste­ hende Substrat zu unterstützen.

Wie oben beschrieben, ist das Verfahren zur Begrenzung des Montagebereichs auf ein diskretes Substrat U auch auf das Substrat M für mehrere Bauelemente anwendbar, und es ist mög­ lich, eine geringere Größe und niedrigere Kosten der Vorrich­ tung zu realisieren, die gleich der Größe und den Kosten bei Verwendung eines diskreten Substrats sind. Das Substrat M für mehrere Bauelemente hat jedoch im Vergleich mit einem diskre­ ten Substrat den Nachteil höherer Kosten für Bauelemente, da das Substrat M zwangsläufig eine Abfallfläche erfordert, wie z. B. einen Transportabschnitt.

Claims (12)

1. Verfahren zum Montieren von Halbleiterbauelementen auf diskreten Substraten, wobei eine Mehrzahl diskreter Substrate (U) in einem Träger (12) lösbar gehaltert sind und auf einen Tisch (14) zur Montage des Halbleiterbauelements aufgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Tisch (14) der Größe der diskreten Substrate (U) entspricht und ein Einzelnes der Mehrzahl von diskreten Substraten (U) zur Montage relativ zum Träger (12) angehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Träger (12) in horizontaler Richtung durch eine Transporteinrichtung (15) transportiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abstand zwischen beiden Kanten einer Transporteinrichtung (15) bezüglich der Mitte entsprechend der Größe des Trägers (12) verstellbar ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, wobei das Vorderende des Trägers (12) durch die Transporteinrichtung (15) in eine Position über dem Tisch (14) transportiert wird, wobei der Träger (12) an einen Anschlag (16) anstößt, der zur Positionierung in der Nähe des Tisches (14) vorgesehen ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, wobei nachdem der Träger (12) durch den Anschlag (16) positioniert worden ist, der Anschlag (16) und die Transporteinrichtung (15) abgesenkt werden oder der Tisch (14) angehoben wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, wobei, nachdem die Montage auf einem Substrat (U) abgeschlossen wurde, die Transporteinrichtung (15) bzw. der Tisch (14) in die Ausgangsposition gebracht wird und die Transporteinrichtung (15) gesteuert wird, um den Träger (12) zum nächsten Substrat (U) im Träger (12) zu verschieben.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Chip zu einem Chipzuführungstisch (18) einer Chipmontagevorrichtung (11) zugeführt wird, wobei Chipmagazine (6) in mehreren Schichten gestapelt sind und jedes der Chipmagazine (6) mehrere Chips aufnimmt, wobei zur Chipentnahme das zweite Chipmagazin (6) vom unteren Ende der in Schichten gestapelten Chipmagazine (6) festgehalten wird, um das unterste Chipmagazin (6) von dem festgehaltenen zweiten Chipmagazin (6) zu trennen, und wobei das unterste Chipmagazin (6), das durch die Magazinhaltereinrichtung (21) vom zweiten Chipmagazin (6) am unteren Ende abgetrennt worden ist, mittels einer Transporteinrichtung zum Chipzuführungstisch (18) transportiert wird.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Chips durch die Chipzuführungsvorrichtung auf ein vom Träger (1) zugeführtes Substrat (4) zugeführt werden, wobei Substrat (U) und der Chip in einem Kasten transportiert werden, der einen im wesentlichen geschlossenen Raum umschließt, wobei ein an dem Kasten angebrachtes Reinluftgebläse Reinluft in den geschlossenen Raum einbläst.

9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Luftdruck in einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens höher eingestellt wird, als der Außenluftdruck.

10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei fließende Reinluft von einem Reinluftgebläse (25) einen geschlossenen Raum zur Durchführung des Verfahrens durchströmt und zu einem Substratmagazin (26) gelenkt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei bis zum Auflegen des Substratmagazins (26) auf einen Substratlader (28) die Vorder- und Rückseite des Magazins (26) während des Transports mit Abschirmungen abgedeckt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei nach Auflegen des Substratmagazins (26) mit darin untergebrachten Substraten (U) auf den Substratlader (28), wobei Platten zur Abschirmung der Außenluft an den Vorder- und Rückseiten des Substratmagazins angebracht sind, diese Platten entfernt werden.