JP2002028568A - Transfer pin, collet and die bonder using them - Google Patents

Transfer pin, collet and die bonder using them

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JP2002028568A
JP2002028568A JP2000215712A JP2000215712A JP2002028568A JP 2002028568 A JP2002028568 A JP 2002028568A JP 2000215712 A JP2000215712 A JP 2000215712A JP 2000215712 A JP2000215712 A JP 2000215712A JP 2002028568 A JP2002028568 A JP 2002028568A
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JP
Japan
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adhesive
collet
transfer pin
chip
suction
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JP2000215712A
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Japanese (ja)
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Masataka Tejima
聖貴 手島
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Koha Co Ltd
Original Assignee
Koha Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/743Apparatus for manufacturing layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L2224/743Apparatus for manufacturing layer connectors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transfer pin, a collet and a die bonder capable of efficiently transferring an adhesive, and transporting a semiconductor device bonding a chip by flip-chip bonding without reducing the yield. SOLUTION: Since the tip part of the transfer pin 9 has two projected parts having a length longer than the depth to which an adhesive 2 in a storage saucer 3 is subsided from the surface, the pin can transfer the adhesive 2 to two points by one time transferring operation. The suction hole of the collet 10 has a diameter larger than a semiconductor chip, the collect 10 can lower the load to be applied to the bump which connects the semiconductor chip to a sub-mount substrate at the time of picking up or stopping the movement after adsorption.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置を回路
基板上に実装するための転写ピン、コレット、およびこ
れらを用いたダイスボンダに関し、特に、接着剤の効率
的な転写を行うことができ、半導体チップが基板上にフ
リップチップボンディングされた半導体装置を歩留まり
を低下させることなく移送することが可能な転写ピン、
コレット、およびこれらを用いたダイボンダに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer pin and a collet for mounting a semiconductor device on a circuit board, and a die bonder using the same. In particular, the present invention can efficiently transfer an adhesive. A transfer pin capable of transferring a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded onto a substrate without lowering the yield;
The present invention relates to a collet and a die bonder using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】LEDを含む半導体チップ(ベアチップ
状態のもの)は、少なくとも正負2つ以上の電極を有し
ており、そのうち一極が底面にあり、他の極は上面にあ
るものや、底面には電極がなく、上面にのみ電極を有す
るものが一般的であった。
2. Description of the Related Art A semiconductor chip (in a bare chip state) including an LED has at least two electrodes, positive and negative, of which one pole is on the bottom and the other pole is on the top or the bottom. Generally had no electrode and only had an electrode on the upper surface.

【0003】図6は、このような半導体チップを基板上
に実装する従来のダイボンダを示す。このダイボンダ1
は、接着剤2を収容する収容皿3と、回路基板4をXお
よびY方向に移動可能に支持する基板支持部5と、複数
の半導体チップ16が粘着シートを介して載置されたト
レー7と、トレー7をXおよびY方向に移動可能に支持
するトレー支持部8と、収容皿3内の接着剤2を回路基
板4上のボンディング位置4aに転写塗布する転写ピン
9と、トレー7上の半導体チップ16を吸着して回路基
板4上の接着剤2が塗布されたボンディング位置4aに
移送して実装するコレット10と、転写ピン9およびコ
レット10を支持するアーム11と、アーム11をX方
向に移動させるXステージ12と、アーム11をZ方向
に移動させるZステージ13とを有する。
FIG. 6 shows a conventional die bonder in which such a semiconductor chip is mounted on a substrate. This die bonder 1
A tray 3 on which a plurality of semiconductor chips 16 are placed via an adhesive sheet; a receiving tray 3 for storing the adhesive 2; a substrate supporting portion 5 for supporting the circuit board 4 movably in the X and Y directions; A tray support 8 for movably supporting the tray 7 in the X and Y directions, a transfer pin 9 for transferring and applying the adhesive 2 in the storage plate 3 to a bonding position 4 a on the circuit board 4, A collet 10 for adsorbing the semiconductor chip 16 and transferring it to the bonding position 4a on the circuit board 4 to which the adhesive 2 has been applied, mounting it, an arm 11 supporting the transfer pin 9 and the collet 10, and an arm X It has an X stage 12 for moving in the direction and a Z stage 13 for moving the arm 11 in the Z direction.

【0004】図7は、転写ピン9を示す。転写ピン9
は、先端が略半球状の凸部90aを有する先端部9a
と、装着部9bとを備え、アーム11に取り付けられた
ピンホルダ11aの保持部110bに着脱可能となって
いる。
FIG. 7 shows a transfer pin 9. Transfer pin 9
Is a tip 9a having a substantially hemispherical projection 90a at the tip.
And a mounting portion 9b, which is detachable from the holding portion 110b of the pin holder 11a attached to the arm 11.

【0005】図8は、コレット10を示す。コレット1
0は、同図(a)に示すように、先端に設けられた平坦
な吸着面10aと、装着部10cとを備え、アーム11
に取り付けられたコレットホルダ11bの保持部110
bに着脱可能となっている。また、コレット10は、先
端の吸着面10aから後端面10dに渡って吸引孔10
b,10b’が形成されている。吸着面10a側の吸引
孔10bは、半導体チップ16のサイズSよりも小さい
外径Dを有し、後端面10d側の吸引孔10bは、先端
側の吸引孔10bの外径Dより大きい外径D’を有す
る。なお、同図(b)に示すコレットも従来より用いら
れている。このコレット10は、先端に角錐状の吸着面
10aを有し、やはり半導体チップ16のサイズSより
も小さい径の吸引孔10bから真空引きして半導体チッ
プ16を吸着するようになっている。
FIG. 8 shows the collet 10. Collet 1
0 has a flat suction surface 10a provided at the tip and a mounting portion 10c as shown in FIG.
Holder 110 of collet holder 11b attached to
b. The collet 10 has suction holes 10a extending from the suction surface 10a at the front end to the rear end surface 10d.
b, 10b 'are formed. The suction hole 10b on the suction surface 10a has an outer diameter D smaller than the size S of the semiconductor chip 16, and the suction hole 10b on the rear end face 10d has an outer diameter larger than the outer diameter D of the suction hole 10b on the front end. D ′. The collet shown in FIG. 1B is also conventionally used. The collet 10 has a pyramid-shaped suction surface 10a at the tip, and is configured to suction the semiconductor chip 16 by vacuuming from a suction hole 10b having a diameter smaller than the size S of the semiconductor chip 16 as well.

【0006】図9は、ダイボンダ1の動作を示す。ま
ず、同図(a)に示すように、Xステージ12によって
アーム11をX方向に沿って図6において左側に移動さ
せ、Zステージ13によってアーム11をZ方向に沿っ
て下降させ、転写ピン9の先端部9aの凸部90aを収
容皿3内の接着剤2に沈ませる。次に、同図(b)に示
すように、Zステージ13によってアーム11をZ方向
に沿って上昇させ、Xステージ12によってアーム11
をX方向に沿って図6において右側に移動させ、Zステ
ージ13によってアーム11をZ方向に沿って下降さ
せ、転写ピン9の凸部90aに付着した接着剤2を回路
基板4のボンディング位置4aに転写するとともに、同
図(c)に示すように、コレット10の吸着面10aに
半導体チップ16を吸着する。次に、Zステージ13に
よってアーム11をZ方向に沿って上昇させ、Xステー
ジ12によってアーム11をX方向に沿って図6におい
て左側へ移動させ、Zステージ13によってアーム11
をZ方向に沿って下降させ、同図(d)に示すように、
コレット10の吸着面10aに吸着した半導体チップ1
6を接着剤2が塗布された回路基板4のボンディング位
置4aに移送し半導体チップ16を回路基板4に実装す
る。このとき、転写ピン9の先端部9aの凸部90a
は、収容皿3内の接着剤2に沈み込まれているので、上
記動作を繰り返すことにより接着剤2の転写と半導体チ
ップ16の移送・実装が並行して行われる。これによ
り、複数の半導体チップ16を回路基板4上に効率良く
実装することができる。
FIG. 9 shows the operation of the die bonder 1. First, as shown in FIG. 7A, the arm 11 is moved to the left in FIG. 6 along the X direction by the X stage 12, and the arm 11 is lowered along the Z direction by the Z stage 13, so that the transfer pins 9 are moved. Is made to sink into the adhesive 2 in the receiving tray 3. Next, as shown in FIG. 3B, the arm 11 is raised along the Z direction by the Z stage 13 and the arm 11 is moved by the X stage 12.
6 is moved to the right in FIG. 6 along the X direction, the arm 11 is lowered along the Z direction by the Z stage 13, and the adhesive 2 attached to the projection 90 a of the transfer pin 9 is moved to the bonding position 4 a of the circuit board 4. And the semiconductor chip 16 is sucked on the suction surface 10a of the collet 10 as shown in FIG. Next, the arm 11 is moved up in the Z direction by the Z stage 13, the arm 11 is moved to the left in FIG. 6 along the X direction by the X stage 12, and the arm 11 is moved by the Z stage 13.
Is lowered along the Z direction, and as shown in FIG.
Semiconductor chip 1 adsorbed on adsorption surface 10a of collet 10
6 is transferred to the bonding position 4a of the circuit board 4 to which the adhesive 2 has been applied, and the semiconductor chip 16 is mounted on the circuit board 4. At this time, the projection 90a of the tip 9a of the transfer pin 9
Is submerged in the adhesive 2 in the receiving tray 3, so that the above operation is repeated, so that the transfer of the adhesive 2 and the transfer and mounting of the semiconductor chip 16 are performed in parallel. Thus, the plurality of semiconductor chips 16 can be efficiently mounted on the circuit board 4.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のダイボ
ンダによると、転写ピンは1回の転写動作で1個所にし
か接着剤を転写できないため、多数の半導体チップを実
装する場合は、効率的な転写が行えない。また、コレッ
トは半導体チップ自体を吸着しているため、半導体チッ
プよりサイズの大きいサブマウント基板に金,はんだ等
からなるバンプによって予め半導体チップがフリップチ
ップボンディングされた半導体装置を吸着対象とする場
合は、ピックアップ時にコレットが半導体チップに衝突
したり、粘着シートから半導体装置を引き上げるとき
に、バンプに負荷が加わり、さらに吸着後の移動停止時
に発生するサブマウント基板の慣性力によってもバンプ
に負荷が加わるため、バンプに亀裂等が発生して歩留ま
りの低下を招くおそれがある。
However, according to the conventional die bonder, the transfer pin can transfer the adhesive to only one place in one transfer operation, so that when mounting a large number of semiconductor chips, it is not efficient. Transfer cannot be performed. In addition, since the collet adsorbs the semiconductor chip itself, when a semiconductor device in which the semiconductor chip is flip-chip bonded in advance by a bump made of gold, solder, or the like to a submount substrate that is larger than the semiconductor chip is to be adsorbed, The load is applied to the bump when the collet collides with the semiconductor chip during pickup or when the semiconductor device is lifted from the adhesive sheet, and the load is also applied to the bump due to the inertial force of the submount substrate generated when the movement is stopped after suction. For this reason, cracks and the like may be generated in the bumps, which may lower the yield.

【0008】従って、本発明の目的は、接着剤の効率的
な転写を行うことができる転写ピンを提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、半導体チップが基板上
にフリップチップボンディングされた半導体装置を歩留
まりを低下させることなく移送することが可能なコレッ
トを提供することにある。また、本発明の他の目的は、
接着剤の効率的な転写を行うことができ、半導体チップ
が基板上にフリップチップボンディングされた半導体装
置を歩留まりを低下させることなく移送することが可能
なダイボンダを提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a transfer pin capable of performing efficient transfer of an adhesive. Another object of the present invention is to provide a collet that can transfer a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded onto a substrate without lowering the yield. Another object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a die bonder which can transfer an adhesive efficiently and can transfer a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded onto a substrate without lowering the yield.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、接着剤を先端部に付着させ所定の位置に転
写する転写ピンにおいて、前記先端部は、前記接着剤の
表面から沈ませる深さより長い高さを有し、付着された
前記接着剤を複数の前記位置に転写する複数の凸部を備
えたことを特徴とする転写ピンを提供する。上記構成に
よれば、1回の転写動作で接着剤が複数の個所に転写さ
れる。
According to the present invention, there is provided a transfer pin for attaching an adhesive to a tip and transferring the adhesive to a predetermined position, wherein the tip is settled from the surface of the adhesive. A transfer pin having a height longer than a predetermined depth and having a plurality of projections for transferring the attached adhesive to a plurality of the positions. According to the above configuration, the adhesive is transferred to a plurality of locations by one transfer operation.

【0010】本発明は、上記目的を達成するため、半導
体チップが基板上にフリップチップボンディングされた
半導体装置を吸着して移送するコレットにおいて、前記
半導体装置を吸着したときに前記基板に当接する吸着面
と、前記吸着面に設けられた吸引孔とを備え、前記吸引
孔の少なくとも前記吸着面近傍の部分は、前記半導体装
置を吸着したとき、前記半導体チップを収容し得る大き
さを有することを特徴とするコレットを提供する。上記
構成によれば、吸引孔の少なくとも吸着面近傍の部分
が、半導体チップを収容し得る大きさを有することによ
り、基板が直接吸引される。
In order to achieve the above object, the present invention provides a collet for adsorbing and transporting a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded onto a substrate, the collet contacting the substrate when the semiconductor device is adsorbed. Surface, and a suction hole provided in the suction surface, wherein at least a portion of the suction hole near the suction surface has a size that can accommodate the semiconductor chip when the semiconductor device is suctioned. Provide a collet with features. According to the above configuration, the substrate is directly sucked because at least a portion of the suction hole near the suction surface has a size that can accommodate the semiconductor chip.

【0011】本発明は、上記目的を達成するため、接着
剤を転写ピンの先端部に付着させ回路基板上のボンディ
ング位置に転写し、半導体チップがサブマウント基板上
にフリップチップボンディングされた半導体装置をコレ
ットによって吸着して前記回路基板上の前記接着剤が転
写された前記ボンディング位置に移送して実装するダイ
ボンダにおいて、前記転写ピンの前記先端部は、前記接
着剤の表面から沈ませる深さより長い高さを有し、付着
された前記接着剤を複数の前記位置に転写する複数の凸
部を備え、前記コレットは、前記半導体装置を吸着した
ときに前記基板に当接する吸着面と、前記吸着面に設け
られた吸引孔とを備え、前記吸引孔の少なくとも前記吸
着面近傍の部分は、前記半導体装置を吸着したとき、前
記半導体チップを収容し得る大きさを有することを特徴
とするダイボンダを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor device in which an adhesive is attached to a tip of a transfer pin and transferred to a bonding position on a circuit board, and a semiconductor chip is flip-chip bonded on a submount board. In the die bonder, which is transferred to the bonding position where the adhesive on the circuit board is transferred by being sucked by a collet and mounted, the tip of the transfer pin is longer than a depth of sinking from the surface of the adhesive. A plurality of protrusions having a height and transferring the attached adhesive to a plurality of the positions, wherein the collet has a suction surface that contacts the substrate when the semiconductor device is suctioned; A suction hole provided on a surface, at least a portion of the suction hole near the suction surface, when the semiconductor device is sucked, the semiconductor chip is Providing a die bonder, characterized in that it has a size capable of volume.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態に係
るダイボンダを示す。このダイボンダ1は、Agペース
ト等の導電性の接着剤2を収容する収容皿3と、回路基
板4をXおよびY方向に移動可能に支持する基板支持部
5と、複数の半導体装置としてのLED光源6が載置さ
れたトレー7と、トレー7をXおよびY方向に移動可能
に支持するトレー支持部8と、収容皿3内の接着剤2を
回路基板4上の2つのボンディング位置4aに同時に転
写塗布する転写ピン9と、トレー7上のLED光源6を
吸着して回路基板4上の接着剤2が塗布された2つのボ
ンディング位置4aに移送して実装するコレット10
と、転写ピン9およびコレット10を支持するアーム1
1と、アーム11をX方向に移動させるXステージ12
と、アーム11をZ方向に移動させるZステージ13
と、このダイボンダ1の各部を制御する制御部15とを
有する。
FIG. 1 shows a die bonder according to an embodiment of the present invention. The die bonder 1 includes a receiving plate 3 that stores a conductive adhesive 2 such as an Ag paste, a substrate supporting portion 5 that supports a circuit board 4 movably in X and Y directions, and an LED as a plurality of semiconductor devices. A tray 7 on which the light source 6 is mounted, a tray support 8 for supporting the tray 7 so as to be movable in the X and Y directions, and the adhesive 2 in the storage tray 3 at two bonding positions 4a on the circuit board 4. At the same time, a transfer pin 9 to be transferred and applied, and a collet 10 for adsorbing the LED light source 6 on the tray 7 and transferring to the two bonding positions 4a where the adhesive 2 is applied on the circuit board 4 for mounting
And an arm 1 supporting a transfer pin 9 and a collet 10
1 and an X stage 12 for moving the arm 11 in the X direction
And a Z stage 13 for moving the arm 11 in the Z direction
And a control unit 15 for controlling each part of the die bonder 1.

【0013】図2(a),(b)は、転写ピン9を示
す。転写ピン9は、先端が断面略半円状の2つの凸部9
0aを有する先端部9aと、装着部9bとを備え、アー
ム11に取り付けられたピンホルダ11aの保持部11
0bに着脱可能となっている。また、転写ピン9は、2
つの凸部90aの間に凹部90bが形成されており、凹
部90bから2つの凸部90aの高さLは、収容皿3内
の接着剤2の表面から沈ませる深さより長い高さを有す
る。また、2つの凸部90aは、例えば、半径R0.2
mm、幅d1.2mm、ピッチP1.2mmを有する。
なお、凸部90aの形状は、接着剤2を塗布する範囲に
応じた形状にしてよく、例えば、略半球状にしてもよ
い。また、凸部90aの数は、必要に応じて3つ以上で
もよい。
FIGS. 2A and 2B show the transfer pin 9. FIG. The transfer pin 9 has two convex portions 9 each having a tip having a substantially semicircular cross section.
0a and a holding portion 11 of a pin holder 11a attached to the arm 11 and having a mounting portion 9b.
0b. Further, the transfer pin 9
The concave portion 90b is formed between the two convex portions 90a, and the height L of the two convex portions 90a from the concave portion 90b is longer than the depth sinking from the surface of the adhesive 2 in the storage tray 3. Further, the two convex portions 90a have, for example, a radius R0.2.
mm, width d1.2 mm, and pitch P1.2 mm.
In addition, the shape of the convex portion 90a may be a shape according to the range in which the adhesive 2 is applied, and may be, for example, a substantially hemispherical shape. Further, the number of the convex portions 90a may be three or more as necessary.

【0014】図3(a),(b)は、コレット10を示
す。コレット10は、同図(a)に示すように、先端に
設けられた平坦な吸着面10aと、装着部10cとを備
え、アーム11に取り付けてられたコレットホルダ11
bの保持部110bに着脱可能となっている。また、コ
レット10は、吸着面10aから後端面10dに渡って
同一の直径Dを有する吸引孔10bが形成されており、
この吸引孔10bは、コレットホルダ11bを介して真
空ポンプ等の真空発生源に連通している。吸引孔10b
の直径Dは、LEDチップ14のサイズSよりも大きい
直径を有する。本実施の形態の場合、LEDチップ14
のサイズSは0.34mmであり、吸引孔10bの直径
Dは1.0mmである。なお、吸引孔10bは、本実施
の形態では、円柱状としたが、角柱状としてもよい。ま
た、吸着面10aは、図8(b)に示すように角錐状あ
るいは円錐状にしてもよい。
FIGS. 3A and 3B show the collet 10. FIG. As shown in FIG. 1A, the collet 10 includes a flat suction surface 10a provided at the tip and a mounting portion 10c, and a collet holder 11 attached to the arm 11.
b is detachable from the holding portion 110b. The collet 10 has a suction hole 10b having the same diameter D formed from the suction surface 10a to the rear end surface 10d.
This suction hole 10b communicates with a vacuum source such as a vacuum pump via a collet holder 11b. Suction hole 10b
Has a diameter larger than the size S of the LED chip 14. In the case of the present embodiment, the LED chip 14
Is 0.34 mm, and the diameter D of the suction hole 10b is 1.0 mm. In addition, although the suction hole 10b has a columnar shape in the present embodiment, it may have a prismatic shape. Further, the suction surface 10a may have a pyramid shape or a conical shape as shown in FIG.

【0015】図4は、LED光源6を示す。このLED
光源6は、サブマウント基板60と、サブマウント基板
60にFCB実装されたLEDチップ14とからなる。
FIG. 4 shows the LED light source 6. This LED
The light source 6 includes a submount substrate 60 and the LED chip 14 mounted on the submount substrate 60 by FCB.

【0016】LEDチップ14は、透明の絶縁体である
サファイア基板上に窒化ガリウム等の半導体層を積層さ
せ、図2に示すように、チップ14の下面14bとなる
半導体層の表面に正電極140aと負電極140bを形
成したものであり、チップ14の上面14aとなるサフ
ァイア基板の底面が光出射面となる。本実施の形態で
は、例えば、GaN(窒化ガリウム)系の半導体を用い
る。
In the LED chip 14, a semiconductor layer such as gallium nitride is laminated on a sapphire substrate, which is a transparent insulator, and as shown in FIG. And the negative electrode 140b are formed, and the bottom surface of the sapphire substrate serving as the upper surface 14a of the chip 14 becomes the light emitting surface. In this embodiment, for example, a GaN (gallium nitride) -based semiconductor is used.

【0017】サブマウント基板60は、基材61を有
し、この基材61の表面61aに、同図(a)に示すよ
うに、正リード62aおよび負リード62bを形成し、
基材61の裏面61bに、同図(c)に示すように、正
リード63aおよび負リード63bを形成し、表面61
aの正リード62aおよび負リード62bと裏面61b
の正リード63aおよび負リード63bとをスルーホー
ルめっき64a,64bによって各々接続し、表面61
aの正リード62aに正極側であることを表示する正極
性表示部65を延在して形成している。また、表面61
aの正リード62aおよび負リード62bには、表面6
1aのLEDチップ14が搭載される領域以外の領域に
電圧を印加してLEDチップ14の特性を検査するため
の一対の三角形の検査用領域68a,68bを有する。
これらのリード62a,62b,63a,63b、およ
び正極性表示部65は、エッチング法等の通常の半導体
製造技術における電極配線技術を使用して形成され、例
えば、Cu+Ni等の下地金属層にAu等の金属めっき
層を積層して形成される。また、基材61の表面61a
の正リード62aおよび負リード62bの対角線上に、
一対のAuからなる位置認識用メッキバンプ66a,6
6bを形成し、表面61aの正リード62aおよび負リ
ード62bにAuからなる搭載用メッキバンプ67a,
67bを各々形成している。これらのメッキバンプ66
a,66b,67a,67bは、例えば、ホトリソグラ
フィ法等によって一括形成される。なお、表面61aの
LEDチップ14が搭載される領域以外の領域は、一対
の搭載用メッキバンプ67a,67bを介してLEDチ
ップ14が搭載されたサブマウント基板60をハンドリ
ングするための吸着面となる。
The submount substrate 60 has a base material 61, and a positive lead 62a and a negative lead 62b are formed on a surface 61a of the base material 61, as shown in FIG.
A positive lead 63a and a negative lead 63b are formed on the back surface 61b of the base material 61 as shown in FIG.
a positive lead 62a, negative lead 62b and back surface 61b
Are connected to the positive lead 63a and the negative lead 63b by through-hole plating 64a, 64b, respectively.
A positive display portion 65 for indicating that it is on the positive side is extended and formed on the positive lead 62a of FIG. Also, the surface 61
The positive lead 62a and the negative lead 62b of FIG.
There is a pair of triangular test regions 68a and 68b for applying a voltage to a region other than the region where the LED chip 14 of FIG.
The leads 62a, 62b, 63a, 63b and the positive display section 65 are formed by using an electrode wiring technique in a normal semiconductor manufacturing technique such as an etching method. For example, Au or the like is formed on a base metal layer such as Cu + Ni. Are formed by laminating metal plating layers. Also, the surface 61a of the base material 61
On the diagonal line of the positive lead 62a and the negative lead 62b of
Position recognition plating bumps 66a, 6 made of a pair of Au
6b, the mounting lead bumps 67a made of Au are formed on the positive leads 62a and the negative leads 62b on the front surface 61a.
67b are formed. These plated bumps 66
The components a, 66b, 67a, and 67b are collectively formed by, for example, photolithography. The area other than the area where the LED chip 14 is mounted on the front surface 61a serves as a suction surface for handling the submount substrate 60 on which the LED chip 14 is mounted via a pair of mounting plating bumps 67a and 67b. .

【0018】基材61は、LEDチップ14の実装の際
に、変形や強度低下を起こさないように耐熱性と低膨張
係数を有し、さらに、LEDチップ14の発光波長(例
えば、紫外線の波長)に対して高い光反射率と低い光吸
収率を有する材料が好ましい。このような材料として、
例えば、紫外線に対して42%程度の高い光反射率を有
するガラスエポキシ樹脂等を用いることができる。この
他に、要求される特性に応じて他の樹脂やセラミックス
等の絶縁体を用いてもよい。
The base material 61 has heat resistance and a low coefficient of expansion so as not to cause deformation and a decrease in strength when the LED chip 14 is mounted, and further has a light emission wavelength of the LED chip 14 (for example, a wavelength of ultraviolet light). A material having a high light reflectance and a low light absorptance with respect to (1) is preferable. As such a material,
For example, a glass epoxy resin having a high light reflectance of about 42% with respect to ultraviolet rays can be used. In addition, an insulator such as another resin or ceramic may be used according to required characteristics.

【0019】図5は、本実施の形態のダイボンダ1の動
作を示す。なお、回路基板4のボンティング位置4aに
は、配線パターンが形成されているものとして説明す
る。まず、同図(a)に示すように、制御部15の制御
の下に、Xステージ12によってアーム11をX方向に
沿って図1において左側に移動させ、Zステージ13に
よってアーム11をZ方向に沿って下降させ、転写ピン
9の先端部9aの2つの凸部90aを凸部90aの高さ
Lより浅く収容皿3内の接着剤2に沈ませる。次に、同
図(b)に示すように、制御部15の制御の下に、Zス
テージ13によってアーム11をZ方向に沿って上昇さ
せ、Xステージ12によってアーム11をX方向に沿っ
て図1において右側に移動させ、Zステージ13によっ
てアーム11をZ方向に沿って下降させ、転写ピン9の
2つの凸部90aに付着した接着剤2を回路基板4の2
つのボンディング位置4aに同時に転写するとともに、
同図(c)に示すように、真空発生源による真空引きに
よってコレット10の吸着面10aにLED光源6を吸
着する。次に、制御部15の制御の下に、Zステージ1
3によってアーム11をZ方向に沿って上昇させ、Xス
テージ12によってアーム11をX方向に沿って図1に
おいて左側へ移動させ、Zステージ13によってアーム
11をZ方向に沿って下降させ、同図(d)に示すよう
に、コレット10の吸着面10aに吸着したLED光源
6を接着剤2が塗布された回路基板4のボンディング位
置4aに移送しLED光源6を回路基板4に実装する。
すなわち、サブマウント基板60の裏面61bに形成さ
れた正リード63a,負リード63bが導線性の接着剤
2を介して回路基板4上の配線パターンに接続される。
このとき、転写ピン9の先端部9aの凸部90aは、収
容皿3内の接着剤2に沈み込んでいるので、上記動作を
繰り返すことにより接着剤2の転写とLED光源6の吸
引・実装が並行して行われる。制御部15は、次に実装
すべきボンディング位置が実装位置にくるように基板支
持部5を制御するとともに、次に吸着すべきLED光源
6が吸着位置にくるようにトレー支持部8を制御する。
これにより、複数のLED光源6を回路基板4上に効率
良く実装することができる。
FIG. 5 shows the operation of the die bonder 1 according to the present embodiment. It is assumed that a wiring pattern is formed at the bonding position 4a of the circuit board 4. First, as shown in FIG. 1A, under the control of the control unit 15, the X stage 12 moves the arm 11 to the left in FIG. 1 along the X direction, and the Z stage 13 moves the arm 11 in the Z direction. , The two protrusions 90 a of the tip 9 a of the transfer pin 9 are sunk into the adhesive 2 in the storage tray 3, which is shallower than the height L of the protrusion 90 a. Next, as shown in FIG. 2B, under the control of the control unit 15, the arm 11 is raised along the Z direction by the Z stage 13, and the arm 11 is moved along the X direction by the X stage 12. 1, the arm 11 is moved down in the Z direction by the Z stage 13, and the adhesive 2 attached to the two convex portions 90 a of the transfer pin 9 is removed from the circuit board 4.
At the same time to the two bonding positions 4a,
As shown in FIG. 3C, the LED light source 6 is sucked on the suction surface 10a of the collet 10 by evacuation by a vacuum source. Next, under the control of the control unit 15, the Z stage 1
3, the arm 11 is raised along the Z direction, the X stage 12 moves the arm 11 to the left in FIG. 1 along the X direction, and the Z stage 13 lowers the arm 11 along the Z direction. As shown in (d), the LED light source 6 adsorbed on the adsorption surface 10a of the collet 10 is transferred to the bonding position 4a of the circuit board 4 on which the adhesive 2 is applied, and the LED light source 6 is mounted on the circuit board 4.
That is, the positive lead 63 a and the negative lead 63 b formed on the back surface 61 b of the submount substrate 60 are connected to the wiring pattern on the circuit board 4 via the conductive adhesive 2.
At this time, since the convex portion 90a of the tip 9a of the transfer pin 9 is submerged in the adhesive 2 in the receiving tray 3, the above operation is repeated to transfer the adhesive 2 and to suck and mount the LED light source 6. Are performed in parallel. The control unit 15 controls the substrate support unit 5 so that the bonding position to be mounted next is at the mounting position, and controls the tray support unit 8 so that the LED light source 6 to be next suctioned is at the suction position. .
Thus, the plurality of LED light sources 6 can be efficiently mounted on the circuit board 4.

【0020】上記実施の形態によれば、1回の転写動作
で接着剤2を2つの個所に転写できるので、接着剤2の
効率的な転写を行うことができる。また、吸引孔10b
の直径Dを半導体チップ14のサイズSより大きくする
ことにより、サブマウント基板30を直接吸引できるの
で、ピックアップ時および吸着後の移動停止時にバンプ
67a,67bに加わる負荷を低減することができ、こ
の結果、半導体チップ14がサブマウント基板60上に
フリップチップボンディングされたLED光源6を歩留
まりを低下させることなく移送することができる。ま
た、転写ピンとコレットを本実施の形態のものに交換す
るだけで、従来のダイボンダを使用することが可能とな
る。
According to the above embodiment, the adhesive 2 can be transferred to two places by one transfer operation, so that the adhesive 2 can be efficiently transferred. Also, the suction hole 10b
By making the diameter D larger than the size S of the semiconductor chip 14, the submount substrate 30 can be directly sucked, so that the load applied to the bumps 67a and 67b at the time of pickup and at the time of stopping the movement after the suction can be reduced. As a result, the LED light source 6 in which the semiconductor chip 14 is flip-chip bonded on the submount substrate 60 can be transferred without lowering the yield. Further, it is possible to use a conventional die bonder only by replacing the transfer pin and the collet with those of the present embodiment.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、1
回の転写動作で接着剤が複数の個所に転写されるので、
接着剤の効率的な転写を行うことができる。また、吸引
孔の少なくとも吸着面近傍の部分が、半導体チップを収
容し得る大きさを有することにより、基板を直接吸引で
きるので、ピックアップ時および吸着後の移動停止時に
バンプに加わる負荷を低減することができ、この結果、
半導体チップが基板上にフリップチップボンディングさ
れた半導体装置を歩留まりを低下させることなく移送す
ることができる。
As described above, according to the present invention, 1
Since the adhesive is transferred to multiple locations in a single transfer operation,
An efficient transfer of the adhesive can be performed. Further, since at least a portion of the suction hole near the suction surface has a size capable of accommodating the semiconductor chip, the substrate can be directly sucked, so that the load applied to the bump at the time of pickup and at the time of stopping the movement after the suction is reduced. And as a result,
A semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded to a substrate can be transferred without lowering the yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るダイボンダの全体構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a die bonder according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は本実施の形態の転写ピンを示す図、
(b)は凸部側から見た図である。
FIG. 2A is a diagram illustrating a transfer pin according to the embodiment;
(B) is the figure seen from the convex part side.

【図3】(a)は本実施の形態のコレットの縦断面図、
(b)は(a)におけるA−A線断面図である。
FIG. 3A is a longitudinal sectional view of a collet of the present embodiment,
(B) is a sectional view taken along line AA in (a).

【図4】(a)は本実施の形態のLED光源を示す図、
(b)は(a)におけるB−B線断面図、(c)は底面
図である。
FIG. 4A is a diagram showing an LED light source of the present embodiment,
(B) is a sectional view taken along line BB in (a), and (c) is a bottom view.

【図5】(a)〜(d)は本実施の形態のダイボンダの
動作を示す図である。
FIGS. 5A to 5D are diagrams illustrating the operation of the die bonder according to the present embodiment.

【図6】従来のダイボンダの全体構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an entire configuration of a conventional die bonder.

【図7】従来の転写ピンを示す図である。FIG. 7 is a view showing a conventional transfer pin.

【図8】(a)は従来のコレットを示す図、(b)は他
の従来のコレットを示す図である。
8A is a diagram showing a conventional collet, and FIG. 8B is a diagram showing another conventional collet.

【図9】(a)〜(d)は従来のダイボンダの動作を示
す図である。
FIGS. 9A to 9D are diagrams showing the operation of a conventional die bonder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ダイボンダ 2 接着剤 3 収容皿 4 回路基板 4a ボンディング位置 5 基板支持部 6 LED光源 7 トレー 8 トレー支持部 9 転写ピン 9a 先端部 9b 装着部 10 コレット 10a 吸着面 10b,10b’ 吸引孔 10c 装着部 10d 後端面 11 アーム 11a ピンホルダ 11b コレットホルダ 12 Xステージ 13 Zステージ 14 LEDチップ 14a 上面 14b 下面 16 半導体チップ 60 サブマウント基板 61 基材 61a 表面 61b 裏面 62a 正リード 62b 負リード 63a 正リード 63b 負リード 65 正極性表示部 66a,66b 位置認識用メッキバンプ 67a,67b 搭載用メッキバンプ 68a,68b 検査用領域 110a,110b 保持部 140a 正電極 140b 負電極 D,D’ 直径 L 長さ P ピッチ S サイズ W 幅 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die bonder 2 Adhesive 3 Receiving tray 4 Circuit board 4a Bonding position 5 Substrate support 6 LED light source 7 Tray 8 Tray support 9 Transfer pin 9a Tip 9b Mounting part 10 Collet 10a Suction surface 10b, 10b 'Suction hole 10c Mounting part 10d Rear end face 11 Arm 11a Pin holder 11b Collet holder 12 X stage 13 Z stage 14 LED chip 14a Upper surface 14b Lower surface 16 Semiconductor chip 60 Submount substrate 61 Base material 61a Surface 61b Back surface 62a Positive lead 62b Negative lead 63a Positive lead 63b Negative lead 65 Positive display section 66a, 66b Position recognition plating bump 67a, 67b Mounting plating bump 68a, 68b Inspection area 110a, 110b Holding section 140a Positive electrode 140b Negative electrode D, D 'Diameter L length S P Pitch S Size W Width

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】接着剤を先端部に付着させ所定の位置に転
写する転写ピンにおいて、 前記先端部は、前記接着剤の表面から沈ませる深さより
長い高さを有し、付着された前記接着剤を複数の前記位
置に転写する複数の凸部を備えたことを特徴とする転写
ピン。
1. A transfer pin for attaching an adhesive to a tip and transferring the adhesive to a predetermined position, wherein the tip has a height longer than a depth of sinking from the surface of the adhesive, and A transfer pin comprising a plurality of projections for transferring an agent to a plurality of positions.
【請求項2】前記凸部は、断面略半円状を有することを
特徴とする請求項1記載の転写ピン。
2. The transfer pin according to claim 1, wherein said projection has a substantially semicircular cross section.
【請求項3】半導体チップが基板上にフリップチップボ
ンディングされた半導体装置を吸着して移送するコレッ
トにおいて、 前記半導体装置を吸着したときに前記基板に当接する吸
着面と、 前記吸着面に設けられた吸引孔とを備え、 前記吸引孔の少なくとも前記吸着面近傍の部分は、前記
半導体装置を吸着したとき、前記半導体チップを収容し
得る大きさを有することを特徴とするコレット。
3. A collet for adsorbing and transferring a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded onto a substrate, wherein the collet is provided on the adsorbing surface that contacts the substrate when the semiconductor device is adsorbed. A collet, wherein at least a portion of the suction hole near the suction surface has a size that can accommodate the semiconductor chip when the semiconductor device is suctioned.
【請求項4】前記吸引孔は、後端面から前記吸着面に渡
って同一の直径を有することを特徴とする請求項3記載
のコレット。
4. The collet according to claim 3, wherein said suction hole has the same diameter from the rear end face to said suction face.
【請求項5】接着剤を転写ピンの先端部に付着させ回路
基板上のボンディング位置に転写し、半導体チップがサ
ブマウント基板上にフリップチップボンディングされた
半導体装置をコレットによって吸着して前記回路基板上
の前記接着剤が転写された前記ボンディング位置に移送
して実装するダイボンダにおいて、 前記転写ピンの前記先端部は、前記接着剤の表面から沈
ませる深さより長い高さを有し、付着された前記接着剤
を複数の前記位置に転写する複数の凸部を備え、 前記コレットは、前記半導体装置を吸着したときに前記
基板に当接する吸着面と、前記吸着面に設けられた吸引
孔とを備え、前記吸引孔の少なくとも前記吸着面近傍の
部分は、前記半導体装置を吸着したとき、前記半導体チ
ップを収容し得る大きさを有することを特徴とするダイ
ボンダ。
5. A circuit board, wherein an adhesive is adhered to a tip of a transfer pin and transferred to a bonding position on a circuit board, and a semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip bonded on a submount board is attracted by a collet to the circuit board. In the die bonder to be transferred to and mounted on the bonding position where the adhesive is transferred, the tip of the transfer pin has a height longer than a depth of sinking from the surface of the adhesive, and is attached. A plurality of protrusions for transferring the adhesive to a plurality of the positions, wherein the collet has a suction surface that contacts the substrate when the semiconductor device is sucked, and a suction hole provided in the suction surface. At least a portion of the suction hole near the suction surface has a size that can accommodate the semiconductor chip when the semiconductor device is suctioned. Die bonder to.
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