JP2003059953A - ダイボンディング装置及び方法及び該装置及び方法により製造された半導体素子 - Google Patents
ダイボンディング装置及び方法及び該装置及び方法により製造された半導体素子Info
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- JP2003059953A JP2003059953A JP2001240727A JP2001240727A JP2003059953A JP 2003059953 A JP2003059953 A JP 2003059953A JP 2001240727 A JP2001240727 A JP 2001240727A JP 2001240727 A JP2001240727 A JP 2001240727A JP 2003059953 A JP2003059953 A JP 2003059953A
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- chip
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一度に圧接する半導体チップ数に関係なく、
あらゆるサイズの半導体チップを適切な圧接力で基材に
接合できる操作性及び信頼性に優れた効率的なダイボン
ディング装置及び方法を提供し、品質の高い半導体素子
を提供すること。 【解決手段】 接合材フィルム４が形成された基材２に
半導体チップ６を搭載するチップ搭載ユニット１０と、
搭載された半導体チップ６に所定の荷重を印加するため
の荷重制御が可能な駆動モータ３４を有するチップ荷重
印加ユニット１２と、あらかじめ集計した荷重とトルク
制限電圧との関係を示す荷重出力値校正情報を記憶した
記憶ユニット２０と、制御ユニット８とを設け、荷重出
力値校正情報に基づいて目標荷重に相当するトルク制限
電圧を制御ユニット８より駆動モータ３４に印加するこ
とにより半導体チップ６に所定の荷重を印加するように
した。
あらゆるサイズの半導体チップを適切な圧接力で基材に
接合できる操作性及び信頼性に優れた効率的なダイボン
ディング装置及び方法を提供し、品質の高い半導体素子
を提供すること。 【解決手段】 接合材フィルム４が形成された基材２に
半導体チップ６を搭載するチップ搭載ユニット１０と、
搭載された半導体チップ６に所定の荷重を印加するため
の荷重制御が可能な駆動モータ３４を有するチップ荷重
印加ユニット１２と、あらかじめ集計した荷重とトルク
制限電圧との関係を示す荷重出力値校正情報を記憶した
記憶ユニット２０と、制御ユニット８とを設け、荷重出
力値校正情報に基づいて目標荷重に相当するトルク制限
電圧を制御ユニット８より駆動モータ３４に印加するこ
とにより半導体チップ６に所定の荷重を印加するように
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボンディング半導
体製造装置において、ボンディングヘッドあるいは圧接
ヘッドを用いて半導体チップの基材へのボンディングを
行う制御技術に関する。
体製造装置において、ボンディングヘッドあるいは圧接
ヘッドを用いて半導体チップの基材へのボンディングを
行う制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のボンディング半導体製造
装置において、半導体チップに所定の荷重を印加して基
材に接合するためのチップ荷重印加ユニットを示してお
り、略垂直に立設されたベースプレート１００にシリン
ダ１０２が上下動自在に取り付けられている。このシリ
ンダ１０２の下端部には、半導体チップを押圧するため
の圧接用ツール１０４が設けられている。また、シリン
ダ１０２の上部は、速度調整弁１０６及び開閉弁１０８
を介して圧縮空気等の駆動源１１０に接続されるととも
に、シリンダ１０２の下部は、同様に速度調整弁１１２
及び開閉弁１１４を介して駆動源１１０に接続されてい
る。
装置において、半導体チップに所定の荷重を印加して基
材に接合するためのチップ荷重印加ユニットを示してお
り、略垂直に立設されたベースプレート１００にシリン
ダ１０２が上下動自在に取り付けられている。このシリ
ンダ１０２の下端部には、半導体チップを押圧するため
の圧接用ツール１０４が設けられている。また、シリン
ダ１０２の上部は、速度調整弁１０６及び開閉弁１０８
を介して圧縮空気等の駆動源１１０に接続されるととも
に、シリンダ１０２の下部は、同様に速度調整弁１１２
及び開閉弁１１４を介して駆動源１１０に接続されてい
る。
【０００３】上記構成のチップ荷重印加ユニットにおい
て、基材に接合材フィルムを介して載置された半導体チ
ップが搬送されてくると、駆動源１１０から開閉弁１０
８及び速度調整弁１０６を介してシリンダ１０２に駆動
流体が供給され、シリンダ１０２の下端部に取り付けら
れたツール１０４が下降して、半導体チップを押圧す
る。半導体チップの基材への接合が完了すると、今度は
駆動源１１０から開閉弁１１４及び速度調整弁１１２を
介してシリンダ１０２に駆動流体が供給され、ツール１
０４が上昇して、次の半導体チップが搬送されてくるま
で待機する構成となっている。
て、基材に接合材フィルムを介して載置された半導体チ
ップが搬送されてくると、駆動源１１０から開閉弁１０
８及び速度調整弁１０６を介してシリンダ１０２に駆動
流体が供給され、シリンダ１０２の下端部に取り付けら
れたツール１０４が下降して、半導体チップを押圧す
る。半導体チップの基材への接合が完了すると、今度は
駆動源１１０から開閉弁１１４及び速度調整弁１１２を
介してシリンダ１０２に駆動流体が供給され、ツール１
０４が上昇して、次の半導体チップが搬送されてくるま
で待機する構成となっている。
【０００４】また、特開平７―１３６８６８号公報に開
示されている商品装着装置における加圧力制御装置にお
いては、装着される個々の部品に付与すべき適切な加圧
力を判断し、この加圧力で各部品を装着するようにして
いる。
示されている商品装着装置における加圧力制御装置にお
いては、装着される個々の部品に付与すべき適切な加圧
力を判断し、この加圧力で各部品を装着するようにして
いる。
【０００５】同様に、特開平１−１１２７３８号公報
は、半導体ダイの品種あるいはサイズに応じたボンディ
ング圧を半導体ダイに加えることにより、多品種生産に
好適なダイボンディング装置を開示している。
は、半導体ダイの品種あるいはサイズに応じたボンディ
ング圧を半導体ダイに加えることにより、多品種生産に
好適なダイボンディング装置を開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたも
ののうち、図７に示されるシリンダタイプのチップ荷重
印加ユニットにあっては、接合材フィルムやチップの品
種（サイズ）の違いにより、接合荷重を変化させること
はできるが、速度調整弁１０６，１１２の手動調整に依
存しており、操作性あるいは信頼性が悪いという問題が
あった。
ののうち、図７に示されるシリンダタイプのチップ荷重
印加ユニットにあっては、接合材フィルムやチップの品
種（サイズ）の違いにより、接合荷重を変化させること
はできるが、速度調整弁１０６，１１２の手動調整に依
存しており、操作性あるいは信頼性が悪いという問題が
あった。
【０００７】また、接合荷重を設定する際、ロードセル
等の荷重センサを使用し、変更のたびに毎回確認する必
要があり、やはり操作性の点で問題があった。
等の荷重センサを使用し、変更のたびに毎回確認する必
要があり、やはり操作性の点で問題があった。
【０００８】さらに、特開平７―１３６８６８号公報あ
るいは特開平１−１１２７３８号公報に開示されている
装置にあっては、装着される個々の部品に適正圧を加え
ることができるものの、多列仕様の基材に対応できるも
のではなく、まだまだ改善の余地があった。
るいは特開平１−１１２７３８号公報に開示されている
装置にあっては、装着される個々の部品に適正圧を加え
ることができるものの、多列仕様の基材に対応できるも
のではなく、まだまだ改善の余地があった。
【０００９】最近では、多列仕様の基材に対応できるダ
イボンディング装置も開発されており、不良キャビティ
をセンサ、カメラ等で検出し、良品キャビティにのみ接
合材フィルムチップを搭載するようにしている。
イボンディング装置も開発されており、不良キャビティ
をセンサ、カメラ等で検出し、良品キャビティにのみ接
合材フィルムチップを搭載するようにしている。
【００１０】しかしながら、このダイボンディング装置
にあっては、１列毎の搭載チップ数が異なるため、同一
荷重での圧接では１チップ当たりの荷重値が変化し、半
導体素子の品質上問題があった。
にあっては、１列毎の搭載チップ数が異なるため、同一
荷重での圧接では１チップ当たりの荷重値が変化し、半
導体素子の品質上問題があった。
【００１１】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、一度に圧接する半導
体チップ数に関係なく、あらゆるサイズの半導体チップ
を適切な圧接力で基材に接合できる操作性及び信頼性に
優れた効率的なダイボンディング装置及び方法を提供す
るとともに、該装置及び方法により製造された製品品質
の高い半導体素子を提供することを目的としている。
題点に鑑みてなされたものであり、一度に圧接する半導
体チップ数に関係なく、あらゆるサイズの半導体チップ
を適切な圧接力で基材に接合できる操作性及び信頼性に
優れた効率的なダイボンディング装置及び方法を提供す
るとともに、該装置及び方法により製造された製品品質
の高い半導体素子を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１に記載のダイボンディング
装置は、接合材フィルムが形成された基材に半導体チッ
プを搭載するチップ搭載ユニットと、該チップ搭載ユニ
ットにより搭載された半導体チップに所定の荷重を印加
するための荷重制御が可能な駆動モータを有するチップ
荷重印加ユニットと、あらかじめ集計した荷重とトルク
制限電圧との関係を示す荷重出力値校正情報を記憶した
記憶ユニットと、制御ユニットとを備え、上記荷重出力
値校正情報に基づいて目標荷重に相当するトルク制限電
圧を上記制御ユニットより上記駆動モータに印加するこ
とにより上記半導体チップに所定の荷重を印加するよう
にしたことを特徴とする。
に、本発明のうちで請求項１に記載のダイボンディング
装置は、接合材フィルムが形成された基材に半導体チッ
プを搭載するチップ搭載ユニットと、該チップ搭載ユニ
ットにより搭載された半導体チップに所定の荷重を印加
するための荷重制御が可能な駆動モータを有するチップ
荷重印加ユニットと、あらかじめ集計した荷重とトルク
制限電圧との関係を示す荷重出力値校正情報を記憶した
記憶ユニットと、制御ユニットとを備え、上記荷重出力
値校正情報に基づいて目標荷重に相当するトルク制限電
圧を上記制御ユニットより上記駆動モータに印加するこ
とにより上記半導体チップに所定の荷重を印加するよう
にしたことを特徴とする。
【００１３】また、請求項２に記載の発明は、上記荷重
とトルク制限電圧との関係に代えて、あらかじめ集計し
た荷重とサーボ偏差パルスとの関係を荷重出力値校正情
報として上記記憶ユニットに記憶し、目標荷重に相当す
る偏差パルスを上記制御ユニットより上記駆動モータに
印加するようにしたことを特徴とする。
とトルク制限電圧との関係に代えて、あらかじめ集計し
た荷重とサーボ偏差パルスとの関係を荷重出力値校正情
報として上記記憶ユニットに記憶し、目標荷重に相当す
る偏差パルスを上記制御ユニットより上記駆動モータに
印加するようにしたことを特徴とする。
【００１４】また、請求項３に記載の発明は、入力ユニ
ットをさらに備え、該入力ユニットを介して半導体チッ
プの単位面積当たりの荷重及びサイズを入力して上記記
憶ユニットに記憶するとともに、上記チップ搭載ユニッ
トにより良品と判断された基材にのみ半導体チップを搭
載して、１列に配列された基材に搭載された半導体チッ
プの搭載数を上記記憶ユニットに記憶し、上記半導体チ
ップの単位面積当たりの荷重及びサイズと、上記半導体
チップの搭載数に基づいて、上記１列に配列された基材
に搭載された半導体チップに印加すべき目標荷重を上記
制御ユニットより上記チップ荷重印加ユニットに出力す
るようにしたことを特徴とする。
ットをさらに備え、該入力ユニットを介して半導体チッ
プの単位面積当たりの荷重及びサイズを入力して上記記
憶ユニットに記憶するとともに、上記チップ搭載ユニッ
トにより良品と判断された基材にのみ半導体チップを搭
載して、１列に配列された基材に搭載された半導体チッ
プの搭載数を上記記憶ユニットに記憶し、上記半導体チ
ップの単位面積当たりの荷重及びサイズと、上記半導体
チップの搭載数に基づいて、上記１列に配列された基材
に搭載された半導体チップに印加すべき目標荷重を上記
制御ユニットより上記チップ荷重印加ユニットに出力す
るようにしたことを特徴とする。
【００１５】さらに、請求項４に記載のダイボンディン
グ方法は、基材に接合材フィルムを形成し、該接合材フ
ィルムに半導体チップを搭載し、あらかじめ集計した荷
重とトルク制限電圧との関係を示す荷重出力値校正情報
に基づいて駆動モータを制御することにより、接合材フ
ィルムに搭載した半導体チップに目標荷重を印加するよ
うにしたことを特徴とする。
グ方法は、基材に接合材フィルムを形成し、該接合材フ
ィルムに半導体チップを搭載し、あらかじめ集計した荷
重とトルク制限電圧との関係を示す荷重出力値校正情報
に基づいて駆動モータを制御することにより、接合材フ
ィルムに搭載した半導体チップに目標荷重を印加するよ
うにしたことを特徴とする。
【００１６】また、請求項５に記載の発明は、上記荷重
とトルク制限電圧との関係に代えて、あらかじめ集計し
た荷重とサーボ偏差パルスとの関係を荷重出力値校正情
報として使用し、目標荷重に相当する偏差パルスを上記
駆動モータに印加するようにしたことを特徴とする。
とトルク制限電圧との関係に代えて、あらかじめ集計し
た荷重とサーボ偏差パルスとの関係を荷重出力値校正情
報として使用し、目標荷重に相当する偏差パルスを上記
駆動モータに印加するようにしたことを特徴とする。
【００１７】また、請求項６に記載の発明は、基材が良
品かどうかを判断し、良品と判断された基材にのみ半導
体チップを搭載し、半導体チップの単位面積当たりの荷
重及びサイズと、半導体チップの搭載数に基づいて、１
列に配列された基材に搭載された半導体チップに印加す
べき目標荷重を設定するようにしたことを特徴とする。
品かどうかを判断し、良品と判断された基材にのみ半導
体チップを搭載し、半導体チップの単位面積当たりの荷
重及びサイズと、半導体チップの搭載数に基づいて、１
列に配列された基材に搭載された半導体チップに印加す
べき目標荷重を設定するようにしたことを特徴とする。
【００１８】さらに、請求項７に記載の発明は、請求項
１乃至３のいずれか１項に記載のダイボンディング装置
により製造した半導体素子である。
１乃至３のいずれか１項に記載のダイボンディング装置
により製造した半導体素子である。
【００１９】また、請求項８に記載の発明は、請求項４
乃至６のいずれか１項に記載のダイボンディング方法に
より製造した半導体素子である。
乃至６のいずれか１項に記載のダイボンディング方法に
より製造した半導体素子である。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明に
かかるダイボンディング装置を使用して、紙面奥行き方
向に複数列配列された基材に半導体チップを接合する過
程を示している。
かかるダイボンディング装置を使用して、紙面奥行き方
向に複数列配列された基材に半導体チップを接合する過
程を示している。
【００２１】図１（ａ）に示されるように、基材２の上
面に接合材フィルム４が所定の間隔でまず形成され、続
いて、図１（ｂ）では、良品と判断された基材２の接合
材フィルム４上にのみ半導体チップ６が載置される。接
合材フィルム４の上に載置された半導体チップ６は、図
１（ｃ）に示されるように、後述するチップ荷重印加ユ
ニットにより１列ずつ所定の荷重が加えられる。
面に接合材フィルム４が所定の間隔でまず形成され、続
いて、図１（ｂ）では、良品と判断された基材２の接合
材フィルム４上にのみ半導体チップ６が載置される。接
合材フィルム４の上に載置された半導体チップ６は、図
１（ｃ）に示されるように、後述するチップ荷重印加ユ
ニットにより１列ずつ所定の荷重が加えられる。
【００２２】図２は本発明にかかるダイボンディング装
置Ｓを示しており、特に、半導体チップ６の基材２への
搭載から接合処理までの一連の過程を模式的に示してい
る。
置Ｓを示しており、特に、半導体チップ６の基材２への
搭載から接合処理までの一連の過程を模式的に示してい
る。
【００２３】このダイボンディング装置Ｓは、制御ユニ
ット８に電気的に接続されたチップ搭載ユニット１０と
チップ荷重印加ユニット１２とを備えており、制御ユニ
ット８とチップ荷重印加ユニット１２の間には、荷重印
加量設定ユニット１４、現在実荷重印加量読取ユニット
１６、及び、アンプ１８が設けられている。また、制御
ユニット８には、後述するチップ搭載数情報２０ａ、荷
重出力値校正情報２０ｂ及び単位面積当たり荷重印加量
情報２０ｃが格納された記憶ユニット２０と、入力ユニ
ット２２と、表示ユニット２４とが電気的に接続されて
いる。
ット８に電気的に接続されたチップ搭載ユニット１０と
チップ荷重印加ユニット１２とを備えており、制御ユニ
ット８とチップ荷重印加ユニット１２の間には、荷重印
加量設定ユニット１４、現在実荷重印加量読取ユニット
１６、及び、アンプ１８が設けられている。また、制御
ユニット８には、後述するチップ搭載数情報２０ａ、荷
重出力値校正情報２０ｂ及び単位面積当たり荷重印加量
情報２０ｃが格納された記憶ユニット２０と、入力ユニ
ット２２と、表示ユニット２４とが電気的に接続されて
いる。
【００２４】また、図３は、図２のダイボンディング装
置Ｓに設けられたチップ荷重印加ユニット１２を示して
いる。
置Ｓに設けられたチップ荷重印加ユニット１２を示して
いる。
【００２５】図３に示されるように、このチップ荷重印
加ユニット１２は、略垂直に立設されたベースプレート
２６と、ＬＭ（リニアモーション）ガイド２８を介して
ベースプレート２６に摺動（上下動）自在に取り付けら
れたプレス本体３０と、ブラケット３２を介してベース
プレート２６に保持された駆動モータ３４とを備えてい
る。プレス本体３０は、ブラケット３２を貫通しＬＭガ
イド２８と平行に延在するボールネジ３６と螺合してお
り、ボールネジ３６の上端３６ａと駆動モータ３４の回
転軸３８にはエンドレスベルト４０が張設されている。
加ユニット１２は、略垂直に立設されたベースプレート
２６と、ＬＭ（リニアモーション）ガイド２８を介して
ベースプレート２６に摺動（上下動）自在に取り付けら
れたプレス本体３０と、ブラケット３２を介してベース
プレート２６に保持された駆動モータ３４とを備えてい
る。プレス本体３０は、ブラケット３２を貫通しＬＭガ
イド２８と平行に延在するボールネジ３６と螺合してお
り、ボールネジ３６の上端３６ａと駆動モータ３４の回
転軸３８にはエンドレスベルト４０が張設されている。
【００２６】また、プレス本体３０の下端部には、煽り
避け４２、断熱材４４及びヒータ４６を介してツール４
８が取り付けられている。なお、煽り避け４２は、ツー
ル４８を半導体チップ６に押圧する際に、ツール４８と
半導体チップ６の平行度を確保するようにツール４８を
調整するためのものである。
避け４２、断熱材４４及びヒータ４６を介してツール４
８が取り付けられている。なお、煽り避け４２は、ツー
ル４８を半導体チップ６に押圧する際に、ツール４８と
半導体チップ６の平行度を確保するようにツール４８を
調整するためのものである。
【００２７】また、図４に示されるように、駆動モータ
３４は、アンプ１８を介して制御ユニット８に電気的に
接続されており、後述するようにトルク制限有効／無効
を示す信号５０ａ、パルス出力値信号５０ｂ及びトルク
制限値信号５０ｃが制御ユニット８から駆動モータ３４
に送出される一方、トルクモニタ値を表す信号５０ｄが
駆動モータ３４から制御ユニット８に送出される。な
お、図４において、図２に示される荷重印加量設定ユニ
ット１４及び現在実荷重印加量読取ユニット１６は省略
されている。
３４は、アンプ１８を介して制御ユニット８に電気的に
接続されており、後述するようにトルク制限有効／無効
を示す信号５０ａ、パルス出力値信号５０ｂ及びトルク
制限値信号５０ｃが制御ユニット８から駆動モータ３４
に送出される一方、トルクモニタ値を表す信号５０ｄが
駆動モータ３４から制御ユニット８に送出される。な
お、図４において、図２に示される荷重印加量設定ユニ
ット１４及び現在実荷重印加量読取ユニット１６は省略
されている。
【００２８】図５はチップ荷重印加ユニット１２により
行われる半導体チップ接合動作処理の一連のフローを示
しており、図６は接合プレス動作を時系列的に示したも
のである。
行われる半導体チップ接合動作処理の一連のフローを示
しており、図６は接合プレス動作を時系列的に示したも
のである。
【００２９】図５及び図６に示されるように、ステップ
Ｓ１において、あらかじめ集計した「荷重−トルク制限
電圧関係式」から目標荷重相当のトルク制限電圧（ＤＡ
値（デジタル−アナログ変換でソフトウェアデジタル管
理したもの））を算出し、ステップＳ２において、デジ
タル値相当のアナログ電圧値であるトルク制限値信号５
０ｃがパルス出力値信号５０ｂとともに制御ユニット８
から荷重印加量設定ユニット１４及びアンプ１８を介し
て駆動モータ３４に出力される。この時、プレス本体３
０は、プレス開放（待機）位置に保持されている。
Ｓ１において、あらかじめ集計した「荷重−トルク制限
電圧関係式」から目標荷重相当のトルク制限電圧（ＤＡ
値（デジタル−アナログ変換でソフトウェアデジタル管
理したもの））を算出し、ステップＳ２において、デジ
タル値相当のアナログ電圧値であるトルク制限値信号５
０ｃがパルス出力値信号５０ｂとともに制御ユニット８
から荷重印加量設定ユニット１４及びアンプ１８を介し
て駆動モータ３４に出力される。この時、プレス本体３
０は、プレス開放（待機）位置に保持されている。
【００３０】ここで、「荷重−トルク制限電圧関係式」
とは、駆動モータ３４に対してトルク制限電圧を段階的
に変え、そのときの荷重値をロードセル等の荷重センサ
により測定することによりあらかじめ得られた荷重（ｋ
ｇ）とトルク制限電圧（Ｖ）との関係を示す式のことで
あり、荷重出力値校正情報２０ｂとして記憶ユニット２
０に記憶されている。
とは、駆動モータ３４に対してトルク制限電圧を段階的
に変え、そのときの荷重値をロードセル等の荷重センサ
により測定することによりあらかじめ得られた荷重（ｋ
ｇ）とトルク制限電圧（Ｖ）との関係を示す式のことで
あり、荷重出力値校正情報２０ｂとして記憶ユニット２
０に記憶されている。
【００３１】ステップＳ３において、駆動モータ３４
は、エンドレスベルト４０及びボールネジ３６を介して
プレス本体３０をプレス開放位置よりプレス開始位置に
移動（下降）させ、プレス開始位置に到達後、ステップ
Ｓ４において、トルク制限有効／無効信号５０ａを有効
にする。
は、エンドレスベルト４０及びボールネジ３６を介して
プレス本体３０をプレス開放位置よりプレス開始位置に
移動（下降）させ、プレス開始位置に到達後、ステップ
Ｓ４において、トルク制限有効／無効信号５０ａを有効
にする。
【００３２】次のステップＳ５において、有効になった
トルク制限有効／無効信号５０ａが制御ユニット８から
アンプ１８を介して駆動モータ３４に出力され、パルス
出力値信号５０ｂに基づいてプレス本体３０をツール４
８が半導体チップ６の上面に十分到達する位置であるプ
レス位置に移動させる。プレス本体３０がプレス位置に
到達すると、トルク制限値信号５０ｃに基づいて半導体
チップ６には目標荷重が印加される。
トルク制限有効／無効信号５０ａが制御ユニット８から
アンプ１８を介して駆動モータ３４に出力され、パルス
出力値信号５０ｂに基づいてプレス本体３０をツール４
８が半導体チップ６の上面に十分到達する位置であるプ
レス位置に移動させる。プレス本体３０がプレス位置に
到達すると、トルク制限値信号５０ｃに基づいて半導体
チップ６には目標荷重が印加される。
【００３３】ステップＳ６において、プレス本体３０
は、所定時間（プレス荷重印加時間）プレス位置に保持
され、半導体チップ６に加えられた目標荷重は維持され
る。所定時間経過後、ステップＳ７において、プレス位
置にあるプレス本体３０は、プレス開始位置より高いプ
レス開放開始位置に移動し、プレス開放開始位置に到達
すると、ステップＳ８において、トルク制限有効／無効
信号５０ａを無効にする。
は、所定時間（プレス荷重印加時間）プレス位置に保持
され、半導体チップ６に加えられた目標荷重は維持され
る。所定時間経過後、ステップＳ７において、プレス位
置にあるプレス本体３０は、プレス開始位置より高いプ
レス開放開始位置に移動し、プレス開放開始位置に到達
すると、ステップＳ８において、トルク制限有効／無効
信号５０ａを無効にする。
【００３４】最後に、ステップＳ９において、プレス本
体３０は、プレス開放開始位置よりプレス開放位置に移
動し、この位置に到達した時点で一連の処理は完了す
る。なお、上記一連の処理が行われている間、ヒータ４
６は通電されており、ツール４８を介して接合材フィル
ム４を所定温度まで加熱することにより、接合を確実に
行っている。
体３０は、プレス開放開始位置よりプレス開放位置に移
動し、この位置に到達した時点で一連の処理は完了す
る。なお、上記一連の処理が行われている間、ヒータ４
６は通電されており、ツール４８を介して接合材フィル
ム４を所定温度まで加熱することにより、接合を確実に
行っている。
【００３５】なお、上述したプレス開放（待機）位置、
プレス開始位置、プレス位置及びプレス開放開始位置
は、あらかじめそれぞれの位置を設定可能なパソコン等
により入力され、記憶ユニット２０に保存されている。
プレス開始位置、プレス位置及びプレス開放開始位置
は、あらかじめそれぞれの位置を設定可能なパソコン等
により入力され、記憶ユニット２０に保存されている。
【００３６】次に、図２を参照しながら、１列に配列さ
れた基材２上の搭載チップ個数に対応した荷重印加量の
設定方法を説明する。
れた基材２上の搭載チップ個数に対応した荷重印加量の
設定方法を説明する。
【００３７】図２に示されるダイボンディング装置Ｓに
おいて、基材２はまずチップ搭載ユニット１０に送ら
れ、チップ搭載ユニット１０に設けられたセンサあるい
はカメラにより基材２が良品かどうかの判断が行われ
る。基材２が良品と判断されると、チップ搭載ユニット
１０により半導体チップ６が基材２に形成された接合材
フィルム４上に載置される一方、基材２が不良品と判断
されると、半導体チップ６の接合材フィルム４への載置
は行われない。また、半導体チップ６が基材２に搭載さ
れると、その信号は制御ユニット８を介して記憶ユニッ
ト２０に送出され、チップ搭載数情報２０ａとして記憶
される。１列分の半導体チップ６が基材２に載置される
と、基材２は、チップ荷重印加ユニット１２の位置まで
搬送される。
おいて、基材２はまずチップ搭載ユニット１０に送ら
れ、チップ搭載ユニット１０に設けられたセンサあるい
はカメラにより基材２が良品かどうかの判断が行われ
る。基材２が良品と判断されると、チップ搭載ユニット
１０により半導体チップ６が基材２に形成された接合材
フィルム４上に載置される一方、基材２が不良品と判断
されると、半導体チップ６の接合材フィルム４への載置
は行われない。また、半導体チップ６が基材２に搭載さ
れると、その信号は制御ユニット８を介して記憶ユニッ
ト２０に送出され、チップ搭載数情報２０ａとして記憶
される。１列分の半導体チップ６が基材２に載置される
と、基材２は、チップ荷重印加ユニット１２の位置まで
搬送される。
【００３８】チップ荷重印加ユニット１２では、１列分
の半導体チップ６に所定の荷重を印加することにより基
材２に接合するが、荷重を印加するに際し、あらかじめ
入力ユニット２２により入力され、記憶ユニット２０に
記憶された単位面積当たり荷重印加量情報２０ｃとチッ
プ搭載数情報２０ａから目標の荷重印加量をまず算出す
る。なお、単位面積当たり荷重印加量情報２０ｃには、
少なくとも半導体チップ６の単位面積当たりに印加すべ
き荷重と半導体チップ６のサイズとが含まれる。
の半導体チップ６に所定の荷重を印加することにより基
材２に接合するが、荷重を印加するに際し、あらかじめ
入力ユニット２２により入力され、記憶ユニット２０に
記憶された単位面積当たり荷重印加量情報２０ｃとチッ
プ搭載数情報２０ａから目標の荷重印加量をまず算出す
る。なお、単位面積当たり荷重印加量情報２０ｃには、
少なくとも半導体チップ６の単位面積当たりに印加すべ
き荷重と半導体チップ６のサイズとが含まれる。
【００３９】次に、あらかじめ集計した「荷重−トルク
制限電圧関係式」に基づいて、目標荷重に相当する駆動
モータ３４の制限電圧（ＤＡ値）が制御ユニット８より
荷重印加量設定ユニット１４を介してチップ荷重印加ユ
ニット１２に出力される。この時、チップ荷重印加ユニ
ット１２のトルクモニタ値が現在実荷重印加量読取ユニ
ット１６により読み取られ、あらかじめ集計した「荷重
−トルクモニタ電圧関係式」に基づいて実荷重が算出さ
れ、その信号５０ｄが制御ユニット８より表示ユニット
２４に出力され表示される。
制限電圧関係式」に基づいて、目標荷重に相当する駆動
モータ３４の制限電圧（ＤＡ値）が制御ユニット８より
荷重印加量設定ユニット１４を介してチップ荷重印加ユ
ニット１２に出力される。この時、チップ荷重印加ユニ
ット１２のトルクモニタ値が現在実荷重印加量読取ユニ
ット１６により読み取られ、あらかじめ集計した「荷重
−トルクモニタ電圧関係式」に基づいて実荷重が算出さ
れ、その信号５０ｄが制御ユニット８より表示ユニット
２４に出力され表示される。
【００４０】ここで、「荷重−トルクモニタ電圧関係
式」とは、「荷重−トルク制限電圧関係式」と同様、駆
動モータ３４に対してトルク制限電圧を段階的に変えた
ときの荷重値に対応するトルクモニタ値を測定すること
によりあらかじめ得られた荷重（ｋｇ）とトルクモニタ
電圧（Ｖ）との関係を示す式のことであり、記憶ユニッ
ト２０に記憶されている。
式」とは、「荷重−トルク制限電圧関係式」と同様、駆
動モータ３４に対してトルク制限電圧を段階的に変えた
ときの荷重値に対応するトルクモニタ値を測定すること
によりあらかじめ得られた荷重（ｋｇ）とトルクモニタ
電圧（Ｖ）との関係を示す式のことであり、記憶ユニッ
ト２０に記憶されている。
【００４１】なお、上記実施の形態において、多列仕様
の基材に対応したボンディング装置について説明した
が、本発明は多列仕様の基材ばかりでなく、１列に１個
の基材に半導体チップを搭載する場合にも適用できるこ
とは勿論のことである。
の基材に対応したボンディング装置について説明した
が、本発明は多列仕様の基材ばかりでなく、１列に１個
の基材に半導体チップを搭載する場合にも適用できるこ
とは勿論のことである。
【００４２】実施の形態２．上記実施の形態１において
は、あらかじめ集計した荷重とトルク制限電圧との関係
を示す荷重出力値校正情報２０ｂを記憶ユニット２０に
記憶させるようにしたが、荷重とトルク制限電圧との関
係に代えて、あらかじめ集計した荷重とサーボ偏差パル
スとの関係を荷重出力値校正情報として記憶ユニット２
０に記憶させることもできる。
は、あらかじめ集計した荷重とトルク制限電圧との関係
を示す荷重出力値校正情報２０ｂを記憶ユニット２０に
記憶させるようにしたが、荷重とトルク制限電圧との関
係に代えて、あらかじめ集計した荷重とサーボ偏差パル
スとの関係を荷重出力値校正情報として記憶ユニット２
０に記憶させることもできる。
【００４３】この場合、駆動モータ３４に対してサーボ
偏差電圧を段階的に変え、そのときの荷重値をロードセ
ル等の荷重センサにより測定することによりあらかじめ
得られた荷重（ｋｇ）とサーボ偏差パルスとの関係を示
す式を荷重出力値校正情報２０ｂとして記憶ユニット２
０に記憶し、目標荷重に相当する偏差パルスを制御ユニ
ット８より駆動モータ３４に印加すればよい。
偏差電圧を段階的に変え、そのときの荷重値をロードセ
ル等の荷重センサにより測定することによりあらかじめ
得られた荷重（ｋｇ）とサーボ偏差パルスとの関係を示
す式を荷重出力値校正情報２０ｂとして記憶ユニット２
０に記憶し、目標荷重に相当する偏差パルスを制御ユニ
ット８より駆動モータ３４に印加すればよい。
【００４４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。本
発明のうちで請求項１に記載の発明によれば、あらかじ
め集計した荷重とトルク制限電圧との関係に基づいて目
標荷重に相当するトルク制限電圧を駆動モータに印加し
て、半導体チップに所定の荷重を印加するようにしたの
で、一度に圧接する半導体チップ数に関係なく、あらゆ
るサイズの半導体チップを適切な圧接力で基材に接合で
き、操作性及び信頼性に優れたダイボンディング装置を
提供することができる。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。本
発明のうちで請求項１に記載の発明によれば、あらかじ
め集計した荷重とトルク制限電圧との関係に基づいて目
標荷重に相当するトルク制限電圧を駆動モータに印加し
て、半導体チップに所定の荷重を印加するようにしたの
で、一度に圧接する半導体チップ数に関係なく、あらゆ
るサイズの半導体チップを適切な圧接力で基材に接合で
き、操作性及び信頼性に優れたダイボンディング装置を
提供することができる。
【００４５】また、請求項２に記載の発明によれば、あ
らかじめ集計した荷重とサーボ偏差パルスとの関係に基
づいて目標荷重に相当する偏差パルスを駆動モータに印
加するようにしたので、請求項１に記載の発明と同様、
一度に圧接する半導体チップ数に関係なく、あらゆるサ
イズの半導体チップを適切な圧接力で基材に接合でき、
操作性及び信頼性に優れたダイボンディング装置を提供
することができる。
らかじめ集計した荷重とサーボ偏差パルスとの関係に基
づいて目標荷重に相当する偏差パルスを駆動モータに印
加するようにしたので、請求項１に記載の発明と同様、
一度に圧接する半導体チップ数に関係なく、あらゆるサ
イズの半導体チップを適切な圧接力で基材に接合でき、
操作性及び信頼性に優れたダイボンディング装置を提供
することができる。
【００４６】また、請求項３に記載の発明によれば、良
品と判断された基材にのみ半導体チップを搭載し、半導
体チップの単位面積当たりの荷重及びサイズと、１列に
配列された基材への半導体チップの搭載数に基づいて、
目標荷重を設定するようにしたので、不良品の基材を排
除することができ、効率的なダイボンディング装置を提
供することができる。
品と判断された基材にのみ半導体チップを搭載し、半導
体チップの単位面積当たりの荷重及びサイズと、１列に
配列された基材への半導体チップの搭載数に基づいて、
目標荷重を設定するようにしたので、不良品の基材を排
除することができ、効率的なダイボンディング装置を提
供することができる。
【００４７】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
あらかじめ集計した荷重とトルク制限電圧との関係に基
づいて駆動モータを制御することにより、接合材フィル
ムに搭載した半導体チップに目標荷重を印加するように
したので、一度に圧接する半導体チップ数に関係なく、
あらゆるサイズの半導体チップを適切な圧接力で基材に
接合でき、ダイボンディングの信頼性に優れている。
あらかじめ集計した荷重とトルク制限電圧との関係に基
づいて駆動モータを制御することにより、接合材フィル
ムに搭載した半導体チップに目標荷重を印加するように
したので、一度に圧接する半導体チップ数に関係なく、
あらゆるサイズの半導体チップを適切な圧接力で基材に
接合でき、ダイボンディングの信頼性に優れている。
【００４８】また、請求項５に記載の発明によれば、あ
らかじめ集計した荷重とサーボ偏差パルスとの関係を使
用して、目標荷重に相当する偏差パルスを駆動モータに
印加するようにしたので、請求項４に記載の発明と同
様、ダイボンディングの信頼性に優れている。
らかじめ集計した荷重とサーボ偏差パルスとの関係を使
用して、目標荷重に相当する偏差パルスを駆動モータに
印加するようにしたので、請求項４に記載の発明と同
様、ダイボンディングの信頼性に優れている。
【００４９】また、請求項６に記載の発明によれば、良
品と判断された基材にのみ半導体チップを搭載し、半導
体チップの単位面積当たりの荷重及びサイズと、半導体
チップの搭載数に基づいて、１列に配列された基材に搭
載された半導体チップに印加すべき目標荷重を設定する
ようにしたので、不良品の基材を排除することができ、
ダイボンディングを効率的に行うことができる。
品と判断された基材にのみ半導体チップを搭載し、半導
体チップの単位面積当たりの荷重及びサイズと、半導体
チップの搭載数に基づいて、１列に配列された基材に搭
載された半導体チップに印加すべき目標荷重を設定する
ようにしたので、不良品の基材を排除することができ、
ダイボンディングを効率的に行うことができる。
【００５０】さらに、請求項７に記載の発明によれば、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のダイボンディン
グ装置により半導体素子を製造するようにしたので、製
品の品質が向上する。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のダイボンディン
グ装置により半導体素子を製造するようにしたので、製
品の品質が向上する。
【００５１】また、請求項８に記載の発明によれば、請
求項４乃至６のいずれか１項に記載のダイボンディング
方法により半導体素子を製造するようにしたので、製品
の品質が向上する。
求項４乃至６のいずれか１項に記載のダイボンディング
方法により半導体素子を製造するようにしたので、製品
の品質が向上する。
【図１】 本発明にかかるダイボンディング装置を使用
して、基材に半導体チップを接合する過程を示す概略図
である。
して、基材に半導体チップを接合する過程を示す概略図
である。
【図２】 本発明にかかるダイボンディング装置の概略
図である。
図である。
【図３】 図２のダイボンディング装置に設けられたチ
ップ荷重印加ユニットの概略正面図である。
ップ荷重印加ユニットの概略正面図である。
【図４】 図３のチップ荷重印加ユニットに取り付けら
れた駆動モータの制御法を示すブロック図である。
れた駆動モータの制御法を示すブロック図である。
【図５】 図３のチップ荷重印加ユニットにより行われ
る半導体チップ接合動作処理を示すフローチャートであ
る。
る半導体チップ接合動作処理を示すフローチャートであ
る。
【図６】 図５の接合プレス動作を時系列的に示したグ
ラフである。
ラフである。
【図７】 従来のボンディング半導体製造装置に設けら
れたチップ荷重印加ユニットの概略図である。
れたチップ荷重印加ユニットの概略図である。
２ 基材、 ４ 接合材フィルム、 ６ 半導体チッ
プ、８ 制御ユニット、 １０ チップ搭載ユニット、
１２ チップ荷重印加ユニット、 １４ 荷重印加量設
定ユニット、１６ 現在実荷重印加量読取ユニット、
１８ アンプ、２０ 記憶ユニット、 ２２ 入力ユニ
ット、 ２４ 表示ユニット、２６ ベースプレート、
２８ ＬＭガイド、 ３０ プレス本体、３２ ブラ
ケット、 ３４ 駆動モータ、 ３６ ボールネジ、３
８ 回転軸、 ４０ エンドレスベルト、 ４２ 煽り
避け、４４ 断熱材、 ４６ ヒータ、 ４８ 圧接用
ツール、Ｓ ダイボンディング装置
プ、８ 制御ユニット、 １０ チップ搭載ユニット、
１２ チップ荷重印加ユニット、 １４ 荷重印加量設
定ユニット、１６ 現在実荷重印加量読取ユニット、
１８ アンプ、２０ 記憶ユニット、 ２２ 入力ユニ
ット、 ２４ 表示ユニット、２６ ベースプレート、
２８ ＬＭガイド、 ３０ プレス本体、３２ ブラ
ケット、 ３４ 駆動モータ、 ３６ ボールネジ、３
８ 回転軸、 ４０ エンドレスベルト、 ４２ 煽り
避け、４４ 断熱材、 ４６ ヒータ、 ４８ 圧接用
ツール、Ｓ ダイボンディング装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 土屋 泰
東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三
菱電機エンジニアリング株式会社内
Ｆターム(参考） 5F047 BA21 BB03 BB16 FA46
Claims (8)
- 【請求項１】 接合材フィルムが形成された基材に半導
体チップを搭載するチップ搭載ユニットと、該チップ搭
載ユニットにより搭載された半導体チップに所定の荷重
を印加するための荷重制御が可能な駆動モータを有する
チップ荷重印加ユニットと、あらかじめ集計した荷重と
トルク制限電圧との関係を示す荷重出力値校正情報を記
憶した記憶ユニットと、制御ユニットとを備え、上記荷
重出力値校正情報に基づいて目標荷重に相当するトルク
制限電圧を上記制御ユニットより上記駆動モータに印加
することにより上記半導体チップに所定の荷重を印加す
るようにしたダイボンディング装置。 - 【請求項２】 上記荷重とトルク制限電圧との関係に代
えて、あらかじめ集計した荷重とサーボ偏差パルスとの
関係を荷重出力値校正情報として上記記憶ユニットに記
憶し、目標荷重に相当する偏差パルスを上記制御ユニッ
トより上記駆動モータに印加するようにした請求項１に
記載のダイボンディング装置。 - 【請求項３】 入力ユニットをさらに備え、該入力ユニ
ットを介して半導体チップの単位面積当たりの荷重及び
サイズを入力して上記記憶ユニットに記憶するととも
に、上記チップ搭載ユニットにより良品と判断された基
材にのみ半導体チップを搭載して、１列に配列された基
材に搭載された半導体チップの搭載数を上記記憶ユニッ
トに記憶し、上記半導体チップの単位面積当たりの荷重
及びサイズと、上記半導体チップの搭載数に基づいて、
上記１列に配列された基材に搭載された半導体チップに
印加すべき目標荷重を上記制御ユニットより上記チップ
荷重印加ユニットに出力するようにした請求項１あるい
は２に記載のダイボンディング装置。 - 【請求項４】 基材に接合材フィルムを形成し、該接合
材フィルムに半導体チップを搭載し、あらかじめ集計し
た荷重とトルク制限電圧との関係を示す荷重出力値校正
情報に基づいて駆動モータを制御することにより、接合
材フィルムに搭載した半導体チップに目標荷重を印加す
るようにしたダイボンディング方法。 - 【請求項５】 上記荷重とトルク制限電圧との関係に代
えて、あらかじめ集計した荷重とサーボ偏差パルスとの
関係を荷重出力値校正情報として使用し、目標荷重に相
当する偏差パルスを上記駆動モータに印加するようにし
た請求項４に記載のダイボンディング方法。 - 【請求項６】 基材が良品かどうかを判断し、良品と判
断された基材にのみ半導体チップを搭載し、半導体チッ
プの単位面積当たりの荷重及びサイズと、半導体チップ
の搭載数に基づいて、１列に配列された基材に搭載され
た半導体チップに印加すべき目標荷重を設定するように
した請求項４あるいは５に記載のダイボンディング方
法。 - 【請求項７】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
ダイボンディング装置により製造した半導体素子。 - 【請求項８】 請求項４乃至６のいずれか１項に記載の
ダイボンディング方法により製造した半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001240727A JP2003059953A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | ダイボンディング装置及び方法及び該装置及び方法により製造された半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001240727A JP2003059953A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | ダイボンディング装置及び方法及び該装置及び方法により製造された半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003059953A true JP2003059953A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19071291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001240727A Pending JP2003059953A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | ダイボンディング装置及び方法及び該装置及び方法により製造された半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003059953A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004109305A1 (ja) * | 2003-06-06 | 2006-07-20 | 株式会社アドバンテスト | 搬送装置、電子部品ハンドリング装置および電子部品ハンドリング装置における搬送方法 |
| CN114115036A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 安徽职业技术学院 | 桶装水装载机控制系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04165637A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アウターリードボンディング装置 |
| JPH0845993A (ja) * | 1995-08-10 | 1996-02-16 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2001127081A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Towa Corp | ボンディング荷重の制御装置及び制御方法 |
| JP2001298040A (ja) * | 2001-04-12 | 2001-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ワイヤボンディング方法 |
-
2001
- 2001-08-08 JP JP2001240727A patent/JP2003059953A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04165637A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アウターリードボンディング装置 |
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| JP2001127081A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Towa Corp | ボンディング荷重の制御装置及び制御方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004109305A1 (ja) * | 2003-06-06 | 2006-07-20 | 株式会社アドバンテスト | 搬送装置、電子部品ハンドリング装置および電子部品ハンドリング装置における搬送方法 |
| JP4500770B2 (ja) * | 2003-06-06 | 2010-07-14 | 株式会社アドバンテスト | 搬送装置、電子部品ハンドリング装置および電子部品ハンドリング装置における搬送方法 |
| CN114115036A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 安徽职业技术学院 | 桶装水装载机控制系统 |
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