JP2000114281A - ダイボンディング方法およびダイボンディング設備 - Google Patents

ダイボンディング方法およびダイボンディング設備

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JP2000114281A JP11270492A JP27049299A JP2000114281A JP 2000114281 A JP2000114281 A JP 2000114281A JP 11270492 A JP11270492 A JP 11270492A JP 27049299 A JP27049299 A JP 27049299A JP 2000114281 A JP2000114281 A JP 2000114281A
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chip
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    • H01L2924/014Solder alloys

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイボンディングに必要な時間を短縮するこ
とができるダイボンディング方法及びダイボンディング
設備を提供する。 【解決手段】 ダイボンディング設備200は、半導体
チップの状態及び位置を検査する半導体チップピックア
ップステージ220、半導体チップがマウントヘッドに
固定されアラインされるチップアラインメントステージ
240、半導体チップを移送するガイドレール253、
ランドパターンの状態及び位置を検査するCCDカメラ
226、257、264、ならびに半導体チップをボン
ディングするボンディングユニット260を備える。半
導体チップをチップトランスファユニット230がピッ
クアップする前にマウントテープのランドパターンの良
/不良を判定するので、ミスマッチングの発生を防止す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は微細間隙ボールグリ
ッドアレーパッケージ用のダイボンディング方法及びダ
イボンディング設備に関し、より詳細には半導体チップ
とダイボンディングされる微細間隙ボールグリッドアレ
ーパッケージ用マウントテープのランドパターンの不良
有無を半導体チップをランドパターンに移送するチップ
トランスファがピックアップする前の段階で全て判別し
て、良品ランドパターンには良品半導体チップ、不良ラ
ンドパターンには不良半導体チップがマッチングされる
ようにして半導体チップとランドパターンの不良種類に
よるミスマッチングを防止することにより、ダイボンデ
ィング時間を短軸させた微細間隙ボールグリッドアレー
パッケージ用のダイボンディング方法およびダイボンデ
ィング設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、半導体薄膜技術の発展に伴なって
完成された半導体チップをパッケージングする半導体パ
ッケージ技術も急速に進歩している。既存の半導体パッ
ケージに使用されたリードフレームの代りにフレキシブ
ルなテープに所望する導電性パターンを形成して、導電
性パターンの一側端部にはソルダボールをアタッチして
他側端部は半導体チップの入出力端子であるボンディン
グパッドにダイボンディングすることによりソルダボー
ルを印刷回路基板に実装する方式を持つBGAパッケー
ジが開発されている。
【0003】BGAパッケージはソルダボールアタッチ
工程を最後に実行することにより運搬および取扱が容易
であるとともに大量生産が可能で、従来リードフレーム
方式において必須であったトリミング、フォミングが不
必要である。最近はBGAパッケージの中でソリダボー
ル間のピッチが数十μm〜数百μm程度しかなく、半導
体チップの大きさの約120%に近接するチップスケー
ルパッケージを実現可能な微細間隙ボールグリッドアレ
ーパッケージが開発された。
【0004】微細間隙ボールグリッドアレーパッケージ
は、長い直四角形形状のポリイミード材質のベースポリ
イミードテープにエッチング工法により所望する導電性
パターンとソルダボールが安着されるソルダボールパッ
ドで形成されたランドパターンとを複数個形成する。
【0005】そして、導電性パターンの端部に該当する
部分であるビームリードが半導体チップのボンディング
パッドとダイボンディングされるようにオープンウィン
ドを形成する。テストを通して導電性パターンの中で短
絡された部分を検査し、不良ランドパターンには不良マ
ークを形成した後、応力緩衝部材である弾性重合体を付
着させる。
【0006】さらに、それをロール形態で捲取した後に
単位個数、例えばランドパターン3×10個が1つのベ
ースマウントテープになるように切断し、切断されたベ
ースマウントテープのエッジを四角リング形状のマウン
トテープフレームに接着テープにより付着する。個別化
された半導体チップをベースマウントテープに形成され
たそれぞれのランドパターンに移送した後、半導体チッ
プのボンディングパッドとランドパターンの中でオープ
ンウォンドに露出したビームリードを加圧ヘッドを通し
てダイボンディングする。
【0007】以後、ダイボンディングが終了したベース
マウントテープはソルダボールアタッチ工程を実行し、
ソルダボールはランドパターンのソルダボールパッドに
アタッチされて複数個の微細間隙ボールグリッドアレー
パッケージをベースマウントテープに形成する。ベース
マウントテープに形成された複数個の微細間隙ボールグ
リッドアレーパッケージをさらに個別化した後、テスト
を実行し微細間隙ボールグリッドアレーパッケージを製
作する。
【0008】図9は従来の微細間隙ボールグリッドアレ
ーパッケージ用ダイボンディング設備を示す斜視図であ
る。図9に示すように従来の微細間隙ボールグリッドア
レーパッケージ用ボンディング設備100は、支持プレ
ート1と、支持プレート1の所定領域に設置されたウェ
ハマウントフレームストッカ5と、ベースマウントテー
プストッカ10と、チップピックアップテーブル15
と、ボンディングユニット20と、チップピックアップ
テーブル15からボンディングユニット20に半導体チ
ップを移送するチップトランスファ25と、ベースマウ
ントテープストッカ10からボンディングユニット20
にベースマウントテープ30が付着されたベースマウン
トテープフレーム35を移送するガイドレールユニット
40と、CCDカメラとから構成される。
【0009】また、多数の半導体チップが付着されたウ
ェハマウントフレーム45を収納したウェハマウントフ
レームストッカ5からウェハマウントフレーム45がロ
ーディング、アンローディング可能に開口50した部分
に対向してXY座標上で自由に動作できるチップピック
アップテーブル15が設置される。
【0010】チップピックアップテーブル15には、四
角形状で複数個の不良半導体チップが収納される不良半
導体チップトレー55が固定されている。不良半導体チ
ップトレー55は、チップピックアップテーブル15と
ともに動作できるように構成される。
【0011】一方、チップピックアップテーブル15か
ら所定間隔が離隔された位置には、半導体チップのロー
ディングを受けてダイボンディングの前に半導体チップ
のアラインメントを実行するとともに、チップピックア
ップテーブル15から半導体チップのローディングを受
けてボンディングユニット20に移送してダイボンディ
ングを実行するマウントヘッド60が設置されたアライ
ンメントテーブル65が設置される。
【0012】半導体チップのアラインメントを実行する
ためアラインメントテーブル65は、チップピックアッ
プテーブル15と同様にXY方向に自由に動作可能であ
るだけでなく、半導体チップの角度がダイボンディング
の角度とはずれた状態であるときに半導体チップを回転
させアラインメントを実行するとともにZ軸への動作が
可能となるように構成される。このとき、チップピック
アップテーブル15のウェハマウントフレーム45に付
着された半導体チップは、チップピックアップテーブル
15とアラインメントテーブル65とを往復運動するチ
ップトランスファ25により移送される。
【0013】チップトランスファ25は、良品半導体チ
ップが吸着固定される良品半導体チップコレット70
と、不良半導体チップを吸着固定する不良半導体チップ
コレット75と、良品半導体チップコレット70および
不良半導体チップコレット75が設置されるとともに一
対のコレット70、75の中でいずれの1つを選択する
ための図示しないコレット選択装置が設置された移送ブ
ロック80と、移送ブロック80を直線往復運動させる
図示しない直線往復運動機具とを含んでいる。
【0014】一方、ウェハマウントフレームストッカ5
から所定間隔が離隔された位置には上述したベースマウ
ントテープストッカ10が設置され、ベースマウントテ
ープストッカ10に収納されたベースマウントテープフ
レーム35がアンローディングされるように形成された
開口85からガイドレールユニット40が延長設置され
る。
【0015】また、ガイドレールユニット40は、ベー
スマウントテープフレーム35の側面が挿入されて移送
されるように所定間隔で形成された一対のガイドレール
42、44で構成され、ガイドレール42にはそれぞれ
ベースマウントテープストッカ10からアンローディン
グされたベースマウントテープフレーム35を移送する
図示しない移送機具が設置される。
【0016】一方、ベースマウントテープストッカ10
からガイドレール42、44に沿って所定距離だけ離隔
された位置にあるガイドレール42、44上にはボンデ
ィングユニット20が設置される。ボンディングユニッ
ト20は上下に動作する加圧ヘッド22および加圧ヘッ
ド22とともに動作するボンディングユニットCCDカ
メラ24から構成される。
【0017】このとき、ベースマウントテープフレーム
35を基準としてベースマウントテープフレーム35の
上部には加圧ヘッド22が位置し、下部にはマウントヘ
ッド60が位置し、加圧ヘッド22とマウントヘッド6
0は対向するように設置される。また、ボンディングユ
ニットCCDカメラ24は、移送されたベースマウント
テープフレーム35の位置を確認するとともに、ベース
マウントテープが生産される過程で形成された不良マー
クを確認する役割をする。
【0018】また、従来の微細間隙ボールグリッドアレ
ーパッケージボンディング設備100にはボンディング
ユニットCCDカメラ24以外にもソーイングされたウ
ェハの中で不良半導体チップと良品半導体チップの位置
を判断するためのチップピックアップテーブルCCDカ
メラ17と、アラインメントテーブル65のマウントヘ
ッド60に載置された半導体チップのアラインメントを
確認するためのアラインメントテーブルCCDカメラ6
2の2つのCCDカメラがさらに設置されている。
【0019】以上のように構成された従来の微細間隙ボ
ールグリッドアレーパッケージボンディング設備の作用
について説明すると次のようである。まず、1枚のウェ
ハの処理が終了し、他のウェハがローディングされた状
態において、一番目の作業が開始される場合、ベースマ
ウントテープ30の中でボンディングが進行されるラン
ドパターンが不良でありウェハマウントフレーム45上
に不良半導体チップがない場合、不良半導体チップロー
ディング時間が増大されることを防止するため、作業者
は作業が開始される前にウェハマウントフレーム45に
ソーイングされたウェハの中で不良半導体チップを選別
し上述した不良半導体チップトレー55に手作業でロー
ディングする。
【0020】次に、作業者により不良半導体チップトレ
ー55に不良半導体チップが全てローディングされる
と、1枚のウェハマウントフレーム45がウェハマウン
トフレームストッカ5からアンローディング機具により
アンローディングされてチップピックアップテーブル1
5に固定される。
【0021】継続して、チップピックアップテーブルC
CDカメラ17を利用してチップピックアップテーブル
15の半導体チップを撮像し良品半導体チップと不良半
導体チップを判別する。すると、チップトランスファ2
5の良品半導体チップコレット70の下部に良品半導体
チップが位置されるようにチップピックアップテーブル
15がXYテーブルにより駆動され、良品半導体チップ
コレット70はボンディング時間を短縮するため良品半
導体チップを吸着固定して待機する。
【0022】次に、良品半導体チップが良品半導体チッ
プコレット70により吸着固定されて待機状態になると
同時に、ベースマウントテープフレーム35がマウント
テープストッカ10からアンローディングされガイドレ
ールユニット40に沿ってボンディングユニット20に
移送される。そして、加圧ヘッド22のボンディングユ
ニットCCDカメラ24はベースマウントテープ30に
形成された複数個のランドパターンの中で最初の作業が
進行されると予定された一番目のランドパターンを撮像
し、不良ランドパターンであるか良品ランドパターンで
あるかを判別する。
【0023】このとき、ボンディングユニットCCDカ
メラ24が判別した一番目の該当ランドパターンが良品
である場合、良品半導体チップコレット70に吸着固定
された良品半導体チップはアラインメントテーブル65
のマウントヘッド60に移送されアラインメントされ
る。アラインメントが終了された良品半導体チップはマ
ウントヘッド60によりベースマウントテープ30の該
当良品ランドパターンに移送された後、加圧ヘッド22
は下方に下降しマウントヘッド60は上方に上昇しなが
ら良品半導体チップのボンディングパッドと良品ランド
パターンのビームリードをボンディングする。
【0024】一方、ボンディングユニットCCDカメラ
24が判別した一番目のランドパターンが不良ランドパ
ターンである場合、良品半導体チップコレット70に吸
着固定された良品半導体チップは回送されて元の位置に
戻され、良品半導体チップコレット70の代りに不良半
導体チップコレット75が不良半導体チップをピックア
ップしてマウントヘッド60に移送する。マウントヘッ
ド60は他のアラインメント工程を実行しなかった状態
で不良ランドパターンに移送された後に加圧ヘッド22
は下方に下降しマウントヘッド60は上方に上昇しなが
ら不良半導体チップのボンディングパッドと不良ランド
パターンのビームリードがボンディングされる。上述の
ように不良半導体チップと不良ランドパターンとをボン
ディングする理由は後属工程であるソルダボールアタッ
チ工程でのソルダボールアタッチエラーを最少化するた
めである。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のボンデ
ィング設備および方法によりダイボンディングを実行す
る場合、ベースマウントテープの中でダイボンディング
が実行されるランドパターンがボンディングユニットC
CDカメラにより不良ランドパターンと判別されるとき
に、既に前の段階でチップトランスファの良品半導体チ
ップコレットが良品半導体チップをピックアップしてい
る状態である。そのため良品半導体チップを元の位置に
戻し、良品半導体チップコレットの代りに不良半導体チ
ップコレットがチップピックアップテーブルCCDカメ
ラで判別した不良半導体チップをさらに吸着固定した
後、マウントヘッドに位置させることによりボンディン
グ時間が遅延される問題点があった。
【0026】また、ボンディングユニットCCDカメラ
がベースマウントテープのランドパターンの良否をダイ
ボンディング時点で一つずつ判別することにより毎回ラ
ンドパターンの判別に長時間が所要される問題点があっ
た。
【0027】また、チップピックアップテーブルに固定
された不良半導体チップトレーに収納される不良半導体
チップをウェハマウントフレームから作業者が手作業で
ピックアップして不良半導体チップトレーに移送させロ
ーディングしなければならないため、不良チップローデ
ィング時間が増大される問題点があった。
【0028】また、作業者が不良半導体チップトレーに
収納された不良パッケージを使用する場合、XYテーブ
ルが不良半導体チップトレーをチップトランスファの不
良半導体チップコレットの下方に移送しなければならな
いため、不良半導体チップトレーに収納された不良半導
体チップピックアップ時間が増大される問題点があっ
た。
【0029】したがって、本発明はこのような問題点に
着眼して案出されたもので、その第1目的は、半導体チ
ップをトランスファするチップトランスファユニットが
半導体チップをピックアップする前に、半導体チップが
ダイボンディングされるベースマウントテープの該当ラ
ンドパターンの良否を先に判別して、それによってチッ
プトランスファがランドパターンの種類に対応する半導
体チップをピックアップするようにしてダイボンディン
グに必要な時間を短縮させることにある。
【0030】本発明の第2目的は、マウントテープのラ
ンドパターンの不良可否をマウントテープがローディン
グされる中に一回実行してマウントテープのランドパタ
ーンの不良可否の判別時間を短縮させることにある。
【0031】本発明の第3目的は、複数個の不良半導体
チップが収納される不良半導体チップトレーを半導体チ
ップトランスファのコレット低面にコレットの自取によ
って設置することにより不良半導体チップをピックアッ
プするためウェハ拡張テーブルが移動することが発生し
ないようにして不良半導体チップをピックアップする時
間を短縮させることにある。
【0032】本発明の第4目的は、不良半導体チップを
不良半導体チップトレーにローディングする作業を半導
体チップトランスファのコレットが実行するようにして
不良半導体チップトレーに不良半導体チップをローディ
ングする時間を短縮させることにある。
【0033】
【課題を解決するための手段】本発明のダイボンディン
グ設備およびダイボンディング方法によると、半導体チ
ップをランドパターンにダイボンディングするため必要
な複数ランドパターンが形成されたベースマウントテー
プをボンディング領域に移送する段階と、ボンディング
領域に移送されたベースマウントテープにダイボンディ
ングされる半導体チップを移送する段階と、移送された
ベースマウントテープおよび半導体チップをダイボンデ
ィングする段階において、半導体チップをボンディング
領域に移送する段階の前の段階で移送されるベースマウ
ントテープのランドパターンの良否を判断する段階を実
行することにより半導体チップとランドパターンの種類
ミスマッチングを防止し、ダイボンディング時間を短縮
させる。
【0034】ベースマウントテープをボンディング領域
に移送するとき、ベースマウントテープのランドパター
ンをランドパターン認識用CCDカメラで撮像してラン
ドパターン情報を獲得する。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例による微細間隙ボールグリッドアレーパッケージ用
ダイボンディング設備について詳細に説明する。図1は
本発明の実施例による微細間隙ボールグリッドアレーパ
ッケージ用ダイボンディング設備(以下、ダイボンディ
ング設備と称する)を示す斜視図である。
【0036】図1に示すようにダイボンディング設備2
00は、支持プレート201と、ウェハマウントフレー
ム供給ユニット210と、チップピックアップステージ
220と、チップトランスファユニット230と、チッ
プアラインメントステージ240と、ベースマウントテ
ープ供給ユニット250と、ボンディングユニット26
0と、マウントテープフレームローダ290と、図示し
ない制御モジュールと、ベースマウントテープ供給ユニ
ット250とボンディングユニット260との間に形成
されたCCDカメラとを含む。
【0037】制御モジュールは、マイクロプロセッサの
ような制御ユニットと、処理されたデータを記憶する記
憶装置から構成される。好ましくは、記憶装置はデータ
の入出力が可能な補助記憶装置であるハードディスクド
ライブまたはRAM(Random Access Memory)である。
【0038】記憶装置には半導体チップの良否データと
判別された良品/不良品半導体チップの位置データが全
て記憶されるだけではなく、ベースマウントテープ25
1のランドパターンに対する良/不良状態のデータとそ
れに対応するランドパターンの良/不良位置データも記
憶される。
【0039】ウェハマウント供給ユニット210は、支
持プレート210に設置され、ウェハマウントフレーム
212が多数積層収納された六面体形状のウェハマウン
トフレームストッカ214と、ウェハマウントフレーム
ストッカ214からウェハマウントフレーム212をロ
ーディングおよびアンローディングするマウントフレー
ム移送装置216とから構成される。
【0040】マウントフレーム移送装置216は、ウェ
ハマウントフレーム212を握持するグリッパー216
aがシリンダロッドの端部に設置された流体圧シリンダ
で構成することが好ましい。
【0041】六面体形状のウェハマウントフレームスト
ッカ214の一側面にはマウントフレーム移送装置21
6によりウェハマウントフレーム212がローディング
およびアンローディング可能な開口218が形成され、
開口218と対向する支持プレート201にはチップピ
ックアップステージ220が形成される。
【0042】チップピックアップステージ220は、リ
ング形状のステージ222と、制御モジュールの制御信
号によりステージ222をXY平面上で自由に移送させ
るXYテーブル224とから構成される。チップピック
アップステージ220の上部にはチップピックアップス
テージCCDカメラ226が設置される。チップピック
アップステージCCDカメラ226は、チップピックア
ップステージ220にローディングされた半導体チップ
の中で良品半導体チップならびに不良マークが形成され
た不良半導体チップの正確な位置情報を獲得する。
【0043】チップピックアップステージ220とウェ
ハマウントフレームストッカ214との間には、ウェハ
マウントフレームストッカ214からアンローディング
されたウェハマウントフレーム212をチップピックア
ップステージ220に正確にガイドするとともに、ウェ
ハマウントフレーム212がガイドされながらリング形
状のステージ222とアラインメントされるようにする
マウントフレームガイドレール219が設置される。
【0044】支持プレート201の中でチップピックア
ップステージ220から所定間隔離隔された位置には、
チップピックアップステージ220から移送された半導
体チップを固定した状態で半導体チップをXY軸に移送
および回動させて指定された位置にアラインメントさせ
るチップアラインメントステージ240が設置される。
【0045】チップアラインメントステージ240の上
部にはアラインメントステージCCDカメラ242が設
置される。アラインメントステージCCDカメラ242
はチップアラインメントステージ240に形成されたマ
ウントヘッド244に吸着固定された半導体チップのア
ラインメント状態が確認できるようににする。
【0046】制御モジュールの制御信号によって作動す
るチップアラインメントステージ240は、XY軸方向
に移動可能なXYテーブル246と、XYテーブル24
6の上面に設置されたステージ248と、ステージ24
8に設置されて半導体チップを吸着固定するとともにス
テージ248に対して回動可能であることによりアライ
ンメント位置を正確に設定するマウントヘッド244と
から構成される。
【0047】図2はトランスファユニットとチップピッ
クアップステージを示す斜視図であり、図3はトランス
ファユニットのトランスファユニット本体を除去した状
態を示す斜視図である。上述のようにチップピックアッ
プステージ220からアラインメントステージ240に
半導体チップを移送するためには、図2および図3に図
示されるように、チップピックアップステージ220と
チップアラインメントステージ240との間に形成され
たチップトランスファユニット230を必要とする。
【0048】チップトランスファユニット230は、チ
ップピックアップステージ220の中央部とアラインメ
ントステージ240のマウントヘッド244との間の間
隔Lより多少長いトランスファユニット本体232と、
コレットユニット234と、不良半導体チップトレー2
36とから構成される。
【0049】図3に示されるように、トランスファユニ
ット本体232の内側の両端部分には回転可能な滑車2
37a、237bが設置され、滑車237a、237b
には所定張力を持つテンションワイヤ238がかけられ
ている。これにより、滑車237a、237bの中でい
ずれの1つの滑車237bの回転中心にはサーボモータ
239の回転軸239aが結合され、テンションワイヤ
238はサーボモータ239の回転方向にしたがって直
線往復運動する。
【0050】コレットユニット234は、テンションワ
イヤ238に結合され直線往復運動するガイドブロック
234aと、ガイドブロック234aと結合されたコレ
ット支持本体234bと、コレット支持本体234bに
結合されたコレット234cと、半導体チップ側にコレ
ット234cの変位が発生するように設置されたコレッ
ト変位発生装置とから構成される。
【0051】不良半導体チップトレー236は、チップ
トランスファ230のトランスファユニット本体232
に設置され、トランスファユニット本体232の中でも
特にコレットユニット234の移送経路に沿って1列で
設置されコレットユニット234が不良半導体チップト
レー236に不良半導体チップをローディングするため
チップピックアップステージ220を駆動することなく
不良半導体チップをアンローディングできるように構成
される。
【0052】図1に示すように、チップアラインメント
ステージ240の近接にはベースマウントテープフレー
ム251を移送する長いガイドレール253が配置され
ている。ガイドレール253にはベースマウントテープ
フレーム251の両側部が結合されガイドされるように
図示しないガイド溝が形成されている。ガイド溝にはベ
ースマウントテープフレーム251を前進および後進さ
せることが可能な図示しない駆動ローラーが設置され
る。
【0053】ガイドレール253の両端部には、ベース
マウントテープフレーム251が積層収納されたマウン
トテープフレームストッカ255と、ダイボンディング
が終了したベースマウントテープフレーム251が積層
収納されるマウントテープフレームローダ290とが設
置される。
【0054】ガイドレール253の中間部分にはダイボ
ンディングが実行されるようにボンディングユニット2
60が設置され、ボンディングユニット260とマウン
トテープフレームストッカ255との間にはランドパタ
ーン良/不良確認用CCDカメラ257が設置される。
【0055】ランドパターンの良/不良確認用CCDカ
メラ257は、先にベースマウントテープフレーム25
1のランドパターンを撮像しランドパターンの不良有無
を判別した後、判別されたランドパターンの良/不良デ
ータによりコレット234がランドパターンの不良の有
無によって該当半導体チップをピックアップする。
【0056】ボンディングユニット260は、制御モジ
ュールの制御信号により駆動される図示しないXYテー
ブルと、XYテーブルに結合され移動可能な加圧ヘッド
262と、加圧ヘッド262に固定されたボンディング
ユニットCCDカメラ264とから構成される。
【0057】ボンディングユニットCCDカメラ264
は、ボンディングの前にボンディングユニット260に
移送されたマウントテープのランドパターンと半導体チ
ップのアラインメントを確認、補正する役割を有してい
る。
【0058】図4にはカメラフレーム270に設置され
たCCDカメラの位置が示されている。C1はチップピ
ックアップステージの上部に位置したチップピックアッ
プステージCCDカメラ226、C2はランドパターン
の良/不良確認CCDカメラ257、C3はアラインメ
ントステージCCDカメラ242、C4はボンディング
ユニットCCDカメラ264である。
【0059】次に、微細間隔ボールグリッドアレーパッ
ケージ用ダイボンディング方法を図5に基づいて説明す
る。半導体薄膜技術により複数個の半導体チップが形成
されたウェハとウェハより大きい内径を持つウェハマウ
ントフレーム212とをマウント設備のマウンティング
ステージに位置させる。この状態でウェハマウントフレ
ーム212とウェハの後面とを接着テープで固定付着さ
せ、ウェハのスクラブインをブレード等によりソーイン
グしてウェハ上の半導体チップを個別化した後、ウェハ
マウントフレーム212をウェハマウントフレームスト
ッカ214に多数枚ローディングさせる先行工程を実行
する。
【0060】次に、S10段階で先行工程が終了された
ウェハマウントフレーム212の中で1枚をマウントフ
レーム移送装置216によりチップピックアップステー
ジ220のステージ222にアンローディングする。S
20段階では、ステージ222にローディングされたウ
ェハマウントフレーム212の個別化された半導体チッ
プの中の1つをチップピックアップステージCCDカメ
ラ226により検査し、良品半導体チップと不良品半導
体チップとを区分する。
【0061】S30段階で、半導体チップがボンディン
グされるベースマウントテープが固定されたベースマウ
ントテープフレーム251は、マウントテープフレーム
ストッカ255からアンローディングされ、S40段階
でベースマウントテープフレーム251はマウントテー
プフレームストッカ255からアンローディングされボ
ンディングユニット260に移送される間にランドパタ
ーン良/不良確認CCDカメラ257を通過する。この
とき、ランドパターン良/不良確認CCDカメラ257
によりベースマウントテープに形成された複数個のラン
ドパターンは、良品ランドパターンと不良マークが形成
された不良ランドパターンとに区別された後、記憶装置
にランドパターンの良/不良データとして記憶される。
【0062】図7に示すようにランドパターン確認CC
Dカメラ257は、先にランドパターンT11、T1
2、T13を撮像して発生したランドパターンの良/不
良データを図8のメモリテーブル500のT11、T1
2、T13に記憶する。このとき、T11、T13は不
良マーク251aがないため、良品ランドパターンと判
定されGとしてメモリテーブル500に記憶される。一
方、T12は不良マーク251aがあるため、不良ラン
ドパターンと判定されてFとしてメモリテーブル500
に記憶される。このような過程を経由してT1列からT
10列に該当する30個のランドパターン良/不良デー
タは全てメモリテーブル500に記憶される。
【0063】次に、S50段階でベースマウントテープ
フレーム251はボンディングユニット260に移送さ
れる。S60段階では、ベースマウントテープフレーム
の良否検査が終了されランドパターン良/不良データが
記憶されると、一番目のダイボンディング工程が進行さ
れる該当ランドパターンが良品ランドパターンであるか
を判断する。
【0064】S70段階では、メモリテーブル500に
記憶されたランドパターン良/不良データに基づいて、
一番目のダイボンディング工程が進行されるランドパタ
ーンが良品ランドパターンである場合、記憶された半導
体チップ良/不良データにより検査された半導体チップ
が良品半導体チップであるか否かを判断する。判断の結
果、検査された半導体チップが良品半導体チップではな
い場合、S75段階では不良半導体チップの位置を記憶
して、S77段階ではチップピックアップステージ22
0に存在する他の半導体チップの良否を検査する。
【0065】図6に示すように、不良半導体チップの位
置は半導体チップを基準としてマトリックス形態で記憶
される。例えば、[23]、[24]はそれぞれ2行3列、
2行4列に該当する半導体チップが不良であることを示
し、このデータは上述のように記憶装置に記憶される。
【0066】S70段階での判断結果半導体チップが良
品半導体チップである場合、S80段階では良品半導体
チップをチップトランスファ230により吸着してピッ
クアップする。S90段階で、チップトランスファ23
0によりピックアップされた良品半導体チップは、ボン
ディングユニット260に移送される前の段階でダイボ
ンディング位置を正確にアラインメントするためチップ
アラインメントステージ240のマウントヘッド244
に移送される。
【0067】次に、S100段階でチップアラインメン
トステージ240に移送された良品半導体チップは、さ
らにアラインメントステージCCDカメラ242により
撮像された後、良品半導体チップのアラインメント不良
が発見された場合、良品半導体チップが安着されたマウ
ントヘッド244をXYZ軸および所定角度回転させな
がらアラインメントを実行する。
【0068】S101段階で、チップアラインメントス
テージ240でアラインメントが実行された良品半導体
チップを固定しているマウントヘッド244は、良品半
導体チップをローディングしてボンディングユニット2
60に移送する。このとき、ボンディングユニット26
0にはS50段階によりベースマウントテープフレーム
251が待機中であるため、ボンディングユニット26
0に良品半導体チップとベースマウントテープフレーム
251とが全てローディングされる。S120段階では
ボンディングユニット260のボンディングユニットC
CDカメラ264により該当良品ランドパターンの導電
性パターンの端部に該当するビームリードと良品半導体
チップのボンディングパッドが正確にアラインメントさ
れたかを確認し、S130段階ではビームリードボンデ
ィングを実行する。
【0069】S140段階では、ベースマウントテープ
に形成された多数個のランドパターンの中でダイボンデ
ィングが実行されるランドパターンが残っているかを判
断し、ボンディングが実行されたランドパターンがない
場合、ダイボンディングを終了する。また、ダイボンデ
ィングが実行されるランドパターンが残っている場合、
記憶されたランドパターン良/不良データを参照してラ
ンドパターンにダイボンディングされるマウントテープ
の半導体チップが良品半導体チップか不良半導体チップ
かを判断するS20段階にフィードバックする。
【0070】S150段階では、S20段階で半導体チ
ップ良否検査をさらに実行して半導体チップが良品であ
るか不良であるかを判断する。そして、その結果を記憶
し、さらにボンディングが実行されるランドパターンが
良品ランドパターンであるかを判断する。ダイボンディ
ングされるベースマウントテープの該当ランドパターン
が不良ランドパターンである場合、上述の不良半導体チ
ップトレーに不良半導体チップが存在するかを判断す
る。
【0071】判断の結果、不良半導体チップが存在しな
い場合、S160段階ではS75段階で記憶された不良
半導体チップの位置を参照し、ウェハに位置した不良半
導体チップをピックアップする。判断の結果、不良半導
体チップが存在する場合、不良半導体チップトレーに位
置した不良半導体チップをピックアップする。
【0072】S170段階では、ピックアップされた不
良半導体チップがチップトランスファ230によりチッ
プアラインメントステージ240のマウントヘッド24
4に移送される。不良半導体チップがチップアラインメ
ントステージ240に移送されると、S180段階で不
良半導体チップはアラインメント段階を実行せずボンデ
ィングユニット260に移送され、S190段階では不
良ランドパターンと不良半導体チップのダイボンディン
グ工程が進行される。
【0073】継続してS200段階では、ベースマウン
トテープに形成された多数個のランドパターンの中でダ
イボンディングが実行されるランドパターンが残ってい
るか否かを判断し、ダイボンディングが実行されるラン
ドパターンが残っている場合、S20段階にフィードバ
ックし上述の過程を反復実行する。
【0074】判断の結果、それ以上はダイボンディング
工程を進行するランドパターンがない場合、S210段
階では後属ダイボンディング工程のため不良半導体チッ
プトレー236に空間があるか否かを判断する。S22
0段階では不良半導体チップトレー236に空間にある
場合、チップトランスファ230によりウェハマウント
フレーム212の不良半導体チップを不良半導体チップ
トレー236に空間が存在しないようにローディングし
た後、作業を終了する。
【0075】
【発明の効果】以上のように本発明によると、ダイボン
ディングされる半導体チップをチップトランスファがピ
ックアップする段階以前において、半導体チップがダイ
ボンディングされるマウントテープの該当ランドパター
ンの良/不良を判定してミスマッチングの発生を防止す
る。これとともに不良半導体チップをボンディング設備
が自動で不良半導体チップトレーに移送することにより
設備の生産効率を増大させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるダイボンディング設備を
示す斜視図である。
【図2】本発明の実施例によるダイボンディング設備の
トランスファユニットとチップピックアップステージを
示す斜視図である。
【図3】本発明の実施例によるダイボンディング設備の
トランスファユニット本体を除去した状態を示す図であ
る。
【図4】本発明の実施例によるダイボンディング設備に
設置されたCCDカメラの位置を示す図である。
【図5】本発明の実施例によるダイボンディング方法を
示す図である。
【図6】本発明の実施例によるダイボンディング方法を
示す平面図であって、ウェハマウントフレームに固定さ
れたウェハを示す図である。
【図7】本発明の実施例によるダイボンディング方法を
示す平面図であって、ベースマウントテープフレームに
固定されたベースマウントテープを示す図である。
【図8】本発明の実施例によるダイボンディング方法を
示す概略図であって、ランドパターンが記憶されたメモ
リテーブルを示す図である。
【図9】従来のダイボンディング設備を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
200 ボンディング設備 212 ウェハマウントフレーム 214 ウェハマウントフレームストッカ 216 マウントフレーム移送装置 219 マウントフレームガイドレール 220 チップピックアップステージ 226 チップピックアップステージCCDカメラ 230 チップトランスファユニット 232 トランスファユニット本体 236 半導体チップトレー 237a、237b 滑車 238 テンションワイヤ 239 サーボモータ 240 チップアラインメントステージ 244 マウントヘッド 250 ベースマウントテープ供給ユニット 251 ベースマウントテープフレーム 253 ガイドレール 255 マウントテープフレームストッカ 257 パターン良/不良確認CCDカメラ 260 ボンディングユニット 264 ボンディングユニットCCDカメラ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微細間隔ボールグリッドアレーパッケー
    ジ用のダイボンディング方法であって、 マウントフレームに付着した半導体チップの品質、なら
    びに前記半導体チップがダイボンディングされるマウン
    トテープのランドパターンの品質を検査し、前記半導体
    チップおよび前記ランドパターンの品質データおよび前
    記品質データに対応する位置データを記憶手段に記憶す
    るデータ記憶段階と、 記憶された前記品質データおよび前記位置データに基づ
    いてダイボンディングが実行されるダイボンディング領
    域に位置するランドパターンの品質に対応する品質を有
    する単数の半導体チップを選択するチップ選択段階と、 選択された半導体チップをアライメント領域に移送し、
    移送した半導体チップに対し前記品質に対応する動作を
    実行する動作段階と、 を含むことを特徴とするダイボンディング方法。
  2. 【請求項2】 前記品質データは、良好データと不良デ
    ータとを含むことを特徴とする請求項1記載のダイボン
    ディング方法。
  3. 【請求項3】 前記動作段階は、移送された半導体チッ
    プが良好な半導体チップである場合、アライメントを実
    行した後に前記ダイボンディング領域に位置するランド
    パターンに移送し、移送された半導体チップが不良な半
    導体チップである場合、アライメントを実行せず前記ダ
    イボンディング領域に位置するランドパターンに移送す
    ることを特徴とする請求項2記載のダイボンディング方
    法。
  4. 【請求項4】 前記ダイボンディング領域に位置するラ
    ンドパターンに良好な半導体チップを移送した後、良好
    な半導体チップを前記ランドパターンに対し2次アライ
    メントを実施することを特徴とする請求項3記載のダイ
    ボンディング方法。
  5. 【請求項5】 前記半導体チップの品質は半導体チップ
    ピックアップ領域に設置された半導体チップ検査用CC
    Dカメラにより検査され、前記ランドパターンの品質は
    前記マウントテープを供給するマウントテープ供給ユニ
    ットと前記ダイボンディング領域との間に設置されたラ
    ンドパターン検査用CCDカメラにより検査されること
    を特徴とする請求項1記載のダイボンディング方法。
  6. 【請求項6】 前記ランドパターンの品質は、前記ダイ
    ボンディング領域に到達する前に検査されることを特徴
    とする請求項5記載のダイボンディング方法。
  7. 【請求項7】 前記ランドパターン検査用のCCDカメ
    ラは、前記ランドパターンが一時停止するときに前記ラ
    ンドパターンの品質を検査することを特徴とする請求項
    6記載のダイボンディング方法。
  8. 【請求項8】 前記ランドパターン検査用のCCDカメ
    ラは、前記ランドパターンが停止しない状態で前記ラン
    ドパターンの品質を検査することを特徴とする請求項6
    記載のダイボンディング方法。
  9. 【請求項9】 前記チップ選択段階は、前記ダイボンデ
    ィング領域に位置するランドパターンの品質が良好な場
    合、良好な半導体チップが選択され、前記ダイボンディ
    ング領域に位置するランドパターンの品質が不良な場
    合、不良な半導体チップが選択されることを特徴とする
    請求項2記載のダイボンディング方法。
  10. 【請求項10】 前記ダイボンディング領域に位置する
    ランドパターンの品質は良好であり前記マウントフレー
    ムで選択された半導体チップは不良である場合、不良な
    半導体チップの位置を前記記憶手段に記憶し他の半導体
    チップを検査して調査結果が良好な半導体チップを選択
    することを特徴とする請求項9記載のダイボンディング
    方法。
  11. 【請求項11】 前記ダイボンディング領域に位置する
    ランドパターンが不良である場合、前記半導体チップピ
    ックアップ領域とアライメント領域とを接続するチップ
    トランスファに設置されたチップ吸着部材の経路上に設
    置された不良半導体チップトレーに不良半導体チップが
    存在するか否かを判断する段階と、 前記不良半導体チップトレーに不良半導体チップが存在
    しない場合、前記チップ吸着部材が前記記憶手段に記憶
    されている前記マウントフレームの不良半導体チップの
    位置に基づいて吸着した後、不良半導体チップを前記ア
    ライメント領域に移送する段階と、 をさらに含むことを特徴とする請求項10記載のダイボ
    ンディング方法。
  12. 【請求項12】 ウェハマウントフレームストッカから
    アンローディングされたウェハマウントフレームがロー
    ディングされ、半導体チップの状態およびそれに対応す
    る位置を検査する半導体チップピックアップステージ
    と、 前記半導体チップピックアップステージから所定の間隔
    だけ隔離して設置され、前記半導体チップがマウントヘ
    ッドに固定されアラインされるアラインメントステージ
    と、 前記半導体チップピックアップステージから前記アライ
    ンメントステージに前記半導体チップを移送するガイド
    レールと、 前記ガイドレールの上部の所定位置に設置され、前記マ
    ウントテープフレーム上のランドパターンの状態および
    それに対応する位置を検査する手段と、 前記ガイドレールにより移送されたマウントテープフレ
    ームのランドパターンに前記マウントヘッドに収納され
    た半導体チップをボンディングするボンディングユニッ
    トと、 を備えることを特徴とするダイボンディング設備。
  13. 【請求項13】 前記検査手段は、CCDカメラである
    ことを特徴とする請求項12記載のダイボンディング設
    備。
  14. 【請求項14】 前記チップトランスファは、立方体形
    状の本体、前記本体に設置され直線往復移動装置により
    往復移動する半導体チップ吸着ユニット、ならびに前記
    半導体チップ吸着ユニットの移動経路上に少なくとも1
    個以上の半導体を収納可能に設けられる半導体チップト
    レーを有することを特徴とする請求項12記載のダイボ
    ンディング設備。
  15. 【請求項15】 前記半導体チップトレーは、前記半導
    体チップが収納される収納部が一列に形成されているこ
    とを特徴とする請求項14記載のダイボンディング設
    備。
  16. 【請求項16】 前記半導体チップ吸着ユニットは、前
    記本体の内部に所定の間隔で隔離されて配置されている
    一対の滑車、前記滑車に取り付けられているテンション
    ワイヤ、前記テンションワイヤに結合され半導体を真空
    圧で吸着し固定するチップ吸着モジュール、ならびに前
    記一対の滑車のいずれかに結合され前記テンションワイ
    ヤを直線往復移動させることにより前記テンションワイ
    ヤに結合された前記チップ吸着モジュールを所定の距離
    移動可能な駆動モータが設けられていることを特徴とす
    る請求項14記載のダイボンディング設備。
  17. 【請求項17】 前記チップ吸着モジュールは、1つで
    あることを特徴とする請求項14記載のダイボンディン
    グ設備。
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