DE2620599A1

DE2620599A1 - Chip-bond-vorrichtung

Info

Publication number: DE2620599A1
Application number: DE19762620599
Authority: DE
Inventors: Hideya Nishioka
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1975-05-10
Filing date: 1976-05-10
Publication date: 1976-11-25
Also published as: GB1528996A; FR2311403A1; NL175958B; NL7604903A; NL175958C; FR2311403B1; JPS51131274A; IT1063266B; DE2620599C2; JPS5524695B2; US4103814A

Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER . HIRSCH

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186237

Fujitsu Limited 76/8717

1015, Kamikodanaka, Nakahara-ku
Kawasaki-shi, Kanagawa-ken
Japan

Chip-Bond-Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Chip-Bond-Vorrichtung (Chip ist der übliche Ausdruck für ein ein Halbleiterbauelement oder eine integrierte Halbleiterschaltung tragendes Halbleiterplättchen; Bonden ist der übliche Ausdruck für das Festheften eines dünnen Verbindungsdrahtes auf der Metallisierung eines Chips oder das Festheften eines Chips an einem Träger) zum automatischen Ausführen des sogenannten Chip-Bond-Vorgangs zum Festheften eines Halbleiterchips auf einer Grundplatte wie einem Zuleitungsrahraen oder einem Gehäuseboden.

Gewöhnlich wurde bei herkömmlichen Chip-Bond-Vorrichtungen der Bond-Vorgang manuell durchgeführt. Das bedeutet allge-München: Kramer · Dr.Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · Zwiner

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mein beim herkömmlichen Chip-Bond-Vorgang, daß eine Bedienungsperson ein als ebener Spiegel wirkendes Halterungsbett verschiebt und dreht, während sie direkt oder mit einem Mikroskop das im ebenen Spiegel reflektierte Bild des oberen Endes einer Haltedüse beobachtet und mit dem Chip vergleicht, der beliebig auf dem als ebener Spiegel wirkenden Haltebett platziert ist. Dies ermöglicht es der Bedienungsperson, den Chip so zu positionieren, daß er genau der Ansaugspitze der Haltedüse gegenüberliegt, und den Chip mit der Haltedüse aufzunehmen. Danach wird die Haltedüse auf die Basisplatte versetzt, um den Chip auf dieser zu befestigen.

Wie erwähnt, wird der Chip-Aufnahmevorgang mit unbewaffnetem Auge oder mit einem Mikroskop durchgeführt. Des weiteren wird auch der Vorgang des Befestigensd.es Chips auf der Basisplatte ebenfalls mit unbewaffnetem Auge oder mit einem Mikroskop ausgeführt. Deshalb hat der beschriebene manuelle Chiρ-Bond-Vorgang den Mangel, daß man unmöglich einen hohen Genauigkeitsgrad und eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erwarten, kann.

Um diesen Mangel zu überwinden, kann eines der folgenden Chip-Bond-Geräte verwendet werden. Bei einem dieser Chip-Bond-Geräte wird das unbewaffnete Auge benutzt, um den Chip in der zuvor beschriebenen Weise aufzunehmen. Der Chip wird jedoch automatisch an einer vorbestimmten Position der Basisplatte befestigt, und zwar dadurch, daß die Basisplatte an einer vorbestimmten Position gegenüber der Haltedüse gehalten wird. Ein weiteres ChjKBond-

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Gerät, das praktisch eingesetzt wird, ist ein halbautomatisches Chip-Bond-Gerät· Dieses ist mit einem verbesserten Aufnahmeteil versehen und verwendet einen Wafer (der übliche Ausdruck für eine viele Chips tragende Halbleiterscheibe), der nach dem Ritzen auf einer Folie befestigt und auseinander gezogen wird, wobei die einzelnen Chips mit einer bestimmten Regelmäßigkeit angeordnet werden. Dieses halbautomatische Gerät kann nacheinander halbautomatische Chip-Aufnahmevorgänge entsprechend einem vorbestimmten Programm ausführen, wenn irgendwelche der Chips mit Hilfe des unbewaffneten Auges so positioniert werden, daß sie der Haltedüse genau gegenüberliegen. Bei diesem halbautomatischen Gerät sind die Chips auf der Folie jedoch nicht generell in einer geraden Linie und mit gleichen Abständen dazwischen angeordnet und in derselben Richtung positioniert. Statt dessen sind sie in einer leicht gekrümmten Linie angeordnet, und zwar mit ungleichen Abständen zueinander, und sie sind in etwas verschiedenen Richtungen positioniert. Deshalb kann ein perfektes Funktionieren eines solchen automatischen Aufnahmesystems nicht bewerkstelligt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum automatischen und kontinuierlichen Ausführen einer Reihe von Arbeitsgängen, wie das Auswählen und Aufnehmen eines Chips von einem Wafer und das Befestigen des Chips auf der Grundplatte^ auszuführen, ohne daß irgendeine manuelle Betätigung erforderlich wäre, durch Feststellen der Position, Konfiguration und Richtung des Chips auf der gedehnten Folie, durch Positionieren des Chips derart,

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daß er der Haltedüse genau gegenüberliegt, durch sicheres Aufnehmen des Chips mit der Haltedüse, ohne durch eine unregelmäßige Chip-Anordnung beschränkt zu sein, durch das Positionieren des Chips an einer vorbestimmten Position auf der Basisplatte, und schließlich durch das Bonden des Chips auf die Basisplatte.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Chip-Bond-Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Chip-Bond-Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Eine erfindungsgemäße Chip-Bond-Vorrichtung umfaßt eine Haltedüse zum Halten eines Halbleiterchips, einen Tisch oder ein Bett zum Tragen der Chips und einen Werktisch zum Halten einer Basisplatte, auf welcher der Chip befestigt werden soll, wobei sich die Haltedüse relativ zum Bett und zum Werktisch zu bewegen vermag. Die charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung bestehen darin, daß eine Lichtquelle und ein Lichtempfangselement so angeordnet sind, daß ein auf einer Folie befestigter Wafer zwischen diesen liegt, um eine durch das durch die Folie gelangende Licht erzeugte Silhouette des Chips festzustellen und dadurch die Konfiguration, die Position und den Winkel des Chips festzustellen; die relative Bewegung von Haltedüse und Chip wird so gesteuert, daß der Chip in eine normale Position kommt und dann durch die Haltedüse aufgenommen wird; und schließlich wird die relative Position von Haltedüse und Arbeitstisch so gesteuert,

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daß der Chip in einer vorbestimmten Position auf der Basisplatte befestigt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Konstruktionsdiagramm einer erfindungsgemäßen Chi p-Bond-Vorri chtung ;

Fig. 2A bis 2F Zustände des dem Bondvorgang unterzogenen Chips, Wellenformen des abgetasteten und festgestellten Chips und Zentrumsorte einer Haltedüse auf dem Chip, wenn Positionierungs-Steueroperationen des Bettes ausgeführt werden;

Fig. 3 eine Steuerschaltung, die verwendet wird zur Positionierung des Zentrums des Chips derart, daß es mit dem Drehzentrum des Bettes übereinstimmt;

Fig. 4a bis 4h Erläuterungsdiagramme für die Steuerschaltung der Fig. 35

Fig. 5 eine grafische Erläuterung einer festgestellten Wellenform zur Anpassung der Drehrichtung des Chips; und

Fig. 6 eine Steuerschaltung, die verwendet wird zur Positionierung der Chip-Diagonalen derart, daß diese mit einer der Abtastlinien übereinstimmt.

Fig. 1 zeigt eine Konstruktionsausführungsforra einer erfindungsgemäßen Chip-Bond-Vorrichtung. Die Vorrichtung umfaßt eine Haltedüse 1 zum Halten und Befestigen von Chips auf einer Basisplatte 5, einen Mechanismus 2, mit welchem der Haltedüse 1 eine

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vorbestimmte Bewegung auferlegt wird, eine gedehnte Folie 3 zum Halten eines Wafers, ein Halterungsbett 4 zum Tragen der Folie 3, das sich in einer horizontalen Ebene zu verschieben und zu drehen vermag, einen Werktisch 6 zum Halten der Basisplatte 5* wie einem Zuleitungsrahmen oder einem Gehäuseboden, auf welchem der Chip zu befestigen ist, einen optischen Detektorteil 7 zur Feststellung der Position, der Konfiguration und des Winkels des Chips auf der gedehnten Folie ~3, eine Lichtquelle 8 und einen Steuerteil 9· Bei dieser Ausführungsform ist der Werktisch 6 auf dem Boden der Vorrichtung befestigt. Die Haltedüse 1 kann zwischen einem Drehzentrum des Halterungsbettes 4 und einer vorbestimmten Bond-Position der Basisplatte 5 auf dem Werktisch 6 hin- und herbewegt werden, so daß der Chip-Aufnahmevorgang und der Chip-Bond-Vorgang kontinuierlich ausgeführt werden können. Da die Dehnungsrate der gedehnten Folie 3 nicht vollständig gleichförmig ist, sind die vom Mittelteil der Folie aufzunehmenden Chips generell in einer etwa geraden Linie angeordnet, und zwar mit gleichen Abständen zwischen einander, und in derselben Richtung positioniert, während im Umfangsteil der Folie die Chips auf einer leicht gekrümmten Linie angeordnet sind, und zwar mit ungleichen Abständen zwischen einander, und in verschiedenen Richtungen positioniert sind. Wenn die Bewegung des Halterungsbettes 4 so gesteuert wird, daß ein Positioniervorgang bezüglich der gedehnten Folie 3 ausgeführt wird, wobei angenommen wird, daß die Chips alle in gerader Linie mit gleichen Abständen zwischen einander angeordnet sind, verschiebt sich die Positionsbezie-

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hung zwischen der Haltedüse 1 und den Chips graduell, so daß ein korrekter Aufnahmevorgang nicht durchgeführt werden kann.

diesen Mangel zu eliminieren, wird erfindungsgemäß die folgende Vorrichtung verwendet. Das Zentrum des aufzunehmenden Chips wird genau so positioniert, daß es mit dem Zentrum der Haltedüse 1 zusammenfällt, und dann wird das Halterungsbett 4 gedreht, so daß der Chip der Haltedüse 1 korrekt gegenüberliegt, und als nächstes wird der Aufnahmevorgang durchgeführt. Zu diesem Zweck sind bei dieser Ausführungsform die Lichtquelle 8 und der Lichtempfangsteil 7 getrennt auf den beiden Seiten der aus einem transparenten oder durchscheinenden Material hergestellten gedehnten Folie 3 angeordnet, und wenn von der Lichtquelle 8 emittiertes Licht durch den Chip auf der auf dem Bett 4 angebrachten Folie J5 unterbrochen wird, wird eine Silhouette des Chips erzeugt. Das Zentrum des Chips auf der Folie wird so positioniert, daß es mit dem Drehzentrum des Halterungsbettes zusammenfällt, und zwar durch lineare Abtastung der Chip-Oberfläche und durch Feststellung der Chip-Silhouette durch den Lichtempfängsteil; durch Feststellen des unteren Teils eines einer Chip-Zone entsprechenden Ausgangssignalpegels; durch dessen Vergleich mit einem Signal, wie einem Taktimpuls, das der Abtastung des Drehzentrums des Bettes en^richt; und durch Steuern der Abtastung des Chips so, daß das Zentrum der Chip-Zone immer mit dem Drehzentrum des Bettes übereinstimmt.

Der optische Detektorteil 7 umfaßt ein Lichtempfangselement 10

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zum Peststellen des von der Lichtquelle 8 emittierten Lichtes, einen vibrierenden, reflektierenden Glasspiegel 11 zur Abtastung des Chips und einen Objektivspiegel oder ein Objektivglas 12 mit einer vorbestimmten Vergrößerungsleistung. Das Lichtempfangselement 10 ist auf einer Abbildungsbrennebene des Objektivs 12 angeordnet.

Ein Beispiel, das Zustände des Chips zeigt und entsprechende festgestellte Wellenformen, wenn das zuvor erwähnte System verwendet wird, ist in den Fig. 2A bis 2F gezeigt. Fig. 2A zeigt einen Zustand eines Chips, der in einer beliebigen Position angeordnet istj Fig. 2B und 20 zeigen Wellenformen des Chips, der entlang zweier orthogonaler, durch das Drehzentrum des Halterungsbettes verlaufender Achsen χ bzw. y abgetastet ist; Fig. 2D zeigt einen Zustand des Chips, wenn sein Zentrum mit dem Drehzentrum des Bettes übereinstimmt; und Fig. 2Ξ und 2F zeigen Wellenformen des Chips der Fig. 2D, wenn dieser entlang der zuvor erwähnten x- bzw. y-Achse abgetastet wird.

Das Zentrum des Chip-Bereichs (X₁ - Xg) entlang der X-Achse kann auf das Drehzentrura des entlang der x-Achse versetzten Drehzentrums des Halterungsbettes positioniert werden, unbesehen seiner !Position längs der y-Achse, und zwar durch Steuern der Bewegung des Halterungsbettes entlang der x-Achse. D. h., der Chip wird verschoben, so daß der Taktimpuls, der demjenigen Zeitpunkt entspricht, zu welchem das Drehzentrum des Halterungsbettes auf der x-Achse liegt* zu derjenigen Zeit erzeugt wird, ·

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zu welcher das Zentrum des Chip-Bereichs (X₁ ^-" Xp) abgetastet wird.

Die gebrochene Linie A-A in Fig. 2A zeigt einen Ort des Zentrums des Chip-Bereichs in der horizontalen Richtung.

Auf gleiche Weise wie zuvor kann das Zentrum des Chip-Bereichs (Y, - Yp) entlang der y-Achse im längs der y-Achse versetzten Drehzentrum des Halterungsbettes positioniert werden, unbesehen seiner Position längs der x-Achse, und zwar durch Steuern der Bewegung des Halterungsbettes längs der y-Achse. D.h. der Chip wird entlang der y-Achse so verschoben, daß der Taktimpuls, der demjenigen Zeitpunkt entspricht, zu welchem das Drehzentrura des Halterungsbettes auf der y-Achse liegt, immer zu derjenigen Zeit erzeugt wird, zu welcher das Zentrum des Chip-Bereichs (Y- - Y₂) abgetastet wird.

Die gebrochene Linie B-B in Fig. 2A zeigt den Ort des Zentrums des Chip-Bereichs in der vertikalen Richtung.

Durch Ausführen der zuvor erwähnten Steuerung der Positionierung des Halterungsbettes gleichzeitig entlang der x- und der y-Achse hält das Halterungsbett an einem Punkt an, der die vorbestimmten Positionierungsbedingungen sowohl für die x- als auch die y-Achse erfüllt. Dieser Punkt ist das Zentrum des Chips, welcher der Schnittpunkt der gebrochenen Linien A-A und B-B ist und mit dem Drehzentrum des Halterungsbettes zusammenfällt.

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Pig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Steuerschaltung, die verwendet wird zur Positionierung des Chip-Zentrums derart, daß dieses mit dem Drehzentrum des Halterungsbettes zusammenfällt, und die Pig. 4A bis 4H sind Erläuterungsdiagramme von Wellenformen der Fig. 3. In Fig. 4A zeigt ein Signal SCW einen Abtastimpuls, und dessen Abtastimpulsbreite zeigt einen Beobachtungsbereich des schwingenden Reflexionsspiegels 11. Ein in Fig. 4B gezeigtes Signal BPP ist ein Impuls, der die Rotationsachsen-Zentrumsposition des Halterungsbettes 4 angibt. Da eine Drehwelle des Halterungsbettes fixiert ist, erscheint dieser Impuls immer nach einer vorbestimmten Zeit ta nach dem Beginn des Abtastvorgangs. Ein in Fig. 4C gezeigtes Signal PNO ist ein Ausgangssignal des in Fig. 1 gezeigten Lichtempfangselementes . Ein in Fig. 4D gezeigtes Signal DFP ist ein Differenzierungssignal, das durch Differenzieren des Ausgangssignals PNO des Lichtempfangselementes 10 erhalten worden ist. Ein in Fig. 4E gezeigtes Signal UPGC ist ein erstes Gattersignal mit einem binären Wert "l" während eines Zeitraums zwischen der Erzeugung eines abfallenden Impulses DFP und der Erzeugung des erwähnten Impulses BPP. Ein in Fig. 4F gezeigtes Signal DWNC ist ein zweites Gattersignal mit einem binären Wert ⁿl^M während eines Zeitraums zwischen der Erzeugung des erwähnten Impulses BPP und der Erzeugung eines ansteigenden differenzierten Signals DFP.

Es seien die Fig· 1 und 3 betrachtet. Wenn der Abtastvorgang entlang der x-Achse begonnen hat', erzeugt das Lichtempfangselement 10 das Ausgangssignai PNO, und das erste Gattersignal UPGC wird zu einem binären Wert "l" und öffnet ein UND-Gatter 21. Folglich

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werden Hochfrequenzimpulse von einem Oszillator 23 über das Gatter 21 auf einen Additionsanschluß eines reversiblen Zählers 25 gegeben und in diesem gespeichert. Wenn der Abtastvorgang längs"der x-Achse genau die axiale Rotationszentrumsposition des Halterungsbettes erreieht, erscheint der diese axiale Rotationszentrumsposition anzeigende Impuls BPP, der logische Wert des ersten Gattersignals UPGC wird "θ" und der logische Wert des zweiten Gattersignals DWNC wird "l^M. Polglich schließt das UND-Gatter 21, während ein UND-Gatter 22 öffnet, und die schnellen Impulse vom Oszillator 23 gelangen auf einen Subtraktionsanschluß des reversiblen Zählers 24, und dessen Zählstand wird vermindert. Wenn der Abtastvorgang des Chips beendet ist, wird der Differenzierimpuls wieder erzeugt, und dadurch wird auch das Gatter 22 geschlossen. Als Folge davon speichert der reversible Zähler RCH die Impulszahl, die einer Differenz des Abstandes zwischen dom einen Ende des Chips und der axialen Rotationszentrumsposition und dem Abstand zwischen dem anderen Ende des Chips und der axialen Rotationszentrumsposition entspricht.

Diese Impulszahl wird durch einen Digital/Analog-Wandler 25 proportional in einen Analogwert umgewandelt und danach auf eine Motorsteuerschaltung 26 gegeben, um einen Motor 2? für die x-Achse in einer solchen Richtung anzutreiben, daß der Fehler, d.h. der Zählstand des Zählers null wird. Dieser positionierende Steuervorgang wird wiederholt, bis das Chip-Zentrum mit dem axialen Rotationszentrum übereinstimmt, und der Positio-

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nierungsvorgang entlang der x^Achse ist beendet.

Im Fall des y-Achsen-Abtastvorgangs wird ein Steuervorgang ausgeführt, der dem vorstehenden x-Achsen-Abtastvorgang recht ähnlich ist. D.h., es wird ein automatischer Positionierungsvorgang entlang der y-Achse ausgeführt, so daß das Zentrum des Chip-Bereichs, entlang der y-Achse gesehen, in das axiale Rctationszentrum des Halterungsbettes kommt. Als Folge davon stimmt das Zentrum des Chip-Bereichs sowohl in x- als auch in y-Achsenrichtung, d.h., das Chip-Zentrum, genau mit dem axialen Rotationszentrum überein. Danach wird das Halterungsbett so gedreht, daß die Richtung des Chips exakt mit der Richtung der Haltedüse übereinstimmt. Obwohl verschiedene Methoden zum Erhalt des zuvor beschriebenen automatischen Positionierungsvorgangs verwendet werden können, wird dieser Vorgang bei dieser Ausführungsforis dadurch erreicht, daß der den Chip haltende Teil der Haltedüse so konstruiert; ist. daß er dieselbe Konfiguration wie der Ciiir aufweist^ -and daB die Dr»hung des Halterungsbettes so gesteuert wird, daß eine der sieh von einer Ecke zur gegenüberliegenden Ecke des Ships erstreckenden Diagonalen mit dieser Abtastlinie zusammen¹**ällt.

Pig, 5 ist eine grafische Darstellung, welche die Länge des Chip-3er aiohs aeigt, die man von der Abtastdetektor-Wellenform als Funktion des Winkels zwischen der Diagonale, die sich von einer Ecke zur gegenüberliegenden Ecke des Chips erstreckt, und der Abtastlinie erhält* Wie aus der in Fig. 5 gezeigten Darstel-

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lung ersichtlich ist, nutzt diese Methode die Tatsache aus, daß die maximale Länge des Chip-Bereichs bei einer Position auftritt, in welcher diese Diagonale mit der Abtastlinie zusammenfällt, und ein Antriebsmotor des Halterungsbettes wird so gesteuert, daß dieser Wert maximal wird.

Pig. 6 stellt eine Ausführungsform einer Steuerschaltung dar, die verwendet wird zur Positionierung einer der sich von einer Ecke zur gegenüberliegenden Ecke des Chips erstreckenden Diagonalen derart, daß sie mit einer der Abtastlinien zusammenfällt. Die der maximalen Länge des Chip-Bereichs entsprechende Impulszahl wird im vorhinein in einen voreingestellten Zähler eingegeben. Nimmt man nun an, daß das in Pig. 4C gezeigte Ausgangssignal PNO vom Lichtempfangselement 10 der Pig. I durch den Abtastvorgang entlang der x-Achse erhalten worden ist, wird dieses Ausgangssignal durch eine Differenzierschaltung 28 differenziert und ein Flipflop 29 wird durch einen abfallenden differenzierten Impuls DDP gesetzt. Dadurch wird ein UND-Gatter 30 geöffnet, während schnelle Ausgangsimpulse HP von einem Oszillator j51 über das UND-Gatter 30 auf einen Subtraktionsanschluß des voreingestellten Zählers 32 gegeben werden, so daß der Zählstand des Zählers PSC sukzessiv vermindert wird. Wenn der Abtastvorgang der Chip-Oberfläche beendet ist, wird von der Differenzierschaltung 28 ein ansteigender differenzierter Impuls UDP erzeugt, und dadurch wird das Flipflop 29 zurückgestellt und das UND-Gatter 30 geschlossen.

Als Folge davon zeigt der Zählstand des voreingestellten Zählers

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32 eine Abweichung zwischen der maximalen Länge des Chip-Bereichs und der Schnittlänge des Chips entlang der x-Achse (Länge Zwischen X₁ und X₂ in Pig, 2D). Da diese Abweichung dem Winkel zwischen einer der sich von einer Ecke zur gegenüberliegenden Ecke des Chips erstreckenden Diagonale und der Abtastlinie entspricht, wird dies? Abweichung durch einen Digital/ Analog-Wandler 33 in eine Analogspannung umgewandelt, die proportional zu dieser Abweichung ist, und diese Analogspannung wird einer Motorsteuerschaltung J>k zugeführt, um einen Drehsteuermotor 35 und damit das Halterungsbett anzutreiben, so daß die erwähnte Diagonale des Chips mit einer der Abtastlinien zusammenfällt.

Diese Drehsteuerung des Halterungsbettes wird wiederholt ausgeführt, bis die genannte Diagonale genau mit der Abtastlinie übereinstimmt.

Wie zuvor erwähnt wird der Chip, der der Haltehülse genau gegenüberliegt, die ebenfalls genau im Zentrum des Halterungsbettes positioniert ist, von der Haltedüse aufgenommen. Anschließend wird die Haltedüse an einem vorbestimmten Punkt auf der Basisplatte des Werktisches positioniert, und sie pre3t den Chip gegen die Basisplatte, um zwischen dem Oberflächenmaterial der Basisplatte und dem Chip-Material eine Kokristall!sation zu bilden und den Chip auf die Basisplatte zu bonden. Nachdem für einen einzelnen Chip eine Reihe von Vorgängen durchgeführt ist, wie Auswählen, Positionieren, Winkel ausrichten, Aufnehmen und Bonden, kehrt die Haltehülse zum Drehzentrum des Halterungsbettes

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zurück und wiederholt die gleichen Vorgänge für den nächsten Chip auf dem Halterungsbett.

Im Vorausgehenden ist die erfindungsgemäße automatische Chip-Bond-Vorrichtung für einen Halbleiter ausführlich erläutert worden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Konstruktion eines stationären Werktisches und auf eine relativ zum Halterungsbett versetzbare Haltedüse beschränkt, wie sie bei der zuvor erläuterten Ausführungsform beschrieben sind, sondern sie umfaßt jegliche Konstruktion, die gleich® relative Bewegungen zwischen der Haltedüse, dem Werktisch und dem Halterungsbett auszuführen vermag. Ferner ist der Abtastvorgang zur Fesfcsteilung des Chip-Bereichs nicht auf das mechanische Äbtastsystem begrenzt, wie es bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform verwendet wird, sondern er kann beispielsweise etaeli ©in elektronisches Abtastsystem mit einer Bildauf nahmer ölir© ämrohgßtuhs't werden.

Wie bereits festgestellt kann die Reihe von Vorgängen, die beginnt mit dem Aufnehmen eines einzelnen Chips vom Wafer, der auf der Folie befestigt und nach dem Ritzen auseinander gezogen ist, und endet mit dem Bonden des Chips auf der Basisplatte, automatisch und kontinuierlich ohne manuelle Arbeit ausgeführt werden, indem der einzelne Chip so positioniert wird, daß er der Haltedüse genau gegenüberliegt, und indem die Haltedüse exakt in die vorbestimmte Aufnahmeppsition und die Bondposition geführt wird.

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Claims

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PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radedcesiraße 43 Telefon (039) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186237

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Patentanspruch e

1. Chip-Bond-Vorrichtung mit einer Haltedüse zum Halten eines Halbleiterchips, mit einem Tisch zum Tragen von Halbleiterchips und mit einem Werktisch zum Halten einer Basisplatte, auf welcher der Chip befestigt werden soll, wobei die Haltedüse eine relative Bewegung gegenüber dem Tisch und dem Werktisch durchzuführen vermag, gekennzeichnet durch

eine Lichtquelle und ein Lichtempfangselement zur Peststellung einer Silhouette des Chips durch Abtasten der Chip-Oberfläche durch das Lieht;

eine Steuervorrichtung zum Steuern der relativen Bewegung der Haltedüse und des Chips entsprechend der Silhouette derart, daß der Chip in eine Normalposition gelangt? eine Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen des Chips durch die Haltedüsej und

eine Steuervorrichtung zur Steuerung der relativen Position der Haltedüse und des Werktisches derart, daß der Chip auf der Basisplatte in einer vorbestimmten Position befestigt wird.

Lunchen: Kramer · Dr.Weser · Hirsch — Wiesbaden: BiiiTbach -Dr. Bergen ·Zwirner

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2. Chip-Bond-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung zur Steuerung der relativen Position von Haltedüse und Chip aufweist: eine Einrichtung zur Positionierung des Chip-Zentrums derart, daß es mit dem Drehzentrum des Tisches zusammenfällt,· und

eine Einrichtung zum Drehen des Tisches derart, daß der Chip genau der Haltedüse gegenüberliegt.

5· Chip-Bond-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen des Tisches derart beschaffen ist, daß eine der Diagonalen, die sich von einer Ecke zur gegenüberliegenden Ecke des Chips erstrecken, mit einer der Abtastlinien in Übereinstimmung gebracht wird.

4. Chip-Bond-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur übereinstimmenden Positionierung von Chip-Zentrum und Drehzentrum des Tisches aufweist:

einen reversiblen Zähler, der während der Zeitdauer zwischen dem Beginn der Silhouettenfeststellung und der Erzeugung des Signals zur Anzeige der Rotations-Axial-Zentrumsposition des Tisches Hochfrequenzimpulse addiert und während der Zeitdauer zwischen der Erzeugung dieses Signals und der Peststellung des Silhouettenendes Hochfrequenzimpulse subtrahiert;
einen Digital/Analog-Wandler, der den Inhalt des reversiblen Zählers in einen Analogwert umwandelt; und

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eine Motorsteuerschaltung zum Antreiben eines Motors derart, daß das Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers null ■wird.

5· Chip-Bond-Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen des Tisches aufweist: einen voreingestellten Zähler, der einleitend auf einen Wert eingestellt wird, der der Länge von einer Ecke zur gegenüberliegenden Ecke des Chips entspricht, der während der Zeitdauer, während welcher die Silhouette vom Lichtempfangselement festgestellt wird, mit konstanter Geschwindigkeit eins von diesem Wert subtrahiert; einen Digital/Analog-Wandler, der den Inhalt des voreingestellten Zählers in einen Analogwert umwandelt; und eine Motorsteuer schaltung zum AntiEiben eines Motors derart, daß das Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers null wird.

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