JP2003197682A - アライメント補正機能付きフリップチップ実装装置 - Google Patents
アライメント補正機能付きフリップチップ実装装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アライメントマークのゆがみによるフリップ
チップ実装の位置のずれを補正し、より高精度なフリッ
プチップ実装を可能とする。 【解決手段】 赤外線顕微鏡３７を用いて、フリップチ
ップ実装後の半導体チップ１０のシリコン部分を透過撮
像することにより、半導体チップ１０上の所定の２ヶ所
の電極パッド１２１と１２ｎ、これに対応する回路基板
２０上の２ヶ所の電極パッド２２１と２２ｎを検出して
比較することにより、位置のずれ量、Δｘ、Δｙ及びΔ
θを求め、次回以降のフリップチップ実装での位置合わ
せ時にこのずれ量を補正する。
チップ実装の位置のずれを補正し、より高精度なフリッ
プチップ実装を可能とする。 【解決手段】 赤外線顕微鏡３７を用いて、フリップチ
ップ実装後の半導体チップ１０のシリコン部分を透過撮
像することにより、半導体チップ１０上の所定の２ヶ所
の電極パッド１２１と１２ｎ、これに対応する回路基板
２０上の２ヶ所の電極パッド２２１と２２ｎを検出して
比較することにより、位置のずれ量、Δｘ、Δｙ及びΔ
θを求め、次回以降のフリップチップ実装での位置合わ
せ時にこのずれ量を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップと回
路基板をフリップチップ実装する装置の、半導体チップ
と回路基板の位置合わせに関するものである。
路基板をフリップチップ実装する装置の、半導体チップ
と回路基板の位置合わせに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、モバイル情報通信関連機器等では
回路基板のよりいっそうの小型化、軽量化、高周波化に
よる高性能化、コストダウンが切望されている。そのた
め、半導体チップと回路基板の直接実装が可能なフリッ
プチップ実装が有効となっている。また、半導体チップ
の小型化や高集積度化も進んでおり、これに伴ってフリ
ップチップ実装での電極パッドサイズの微細化や電極パ
ッド間ピッチの微細化も進んでいる。
回路基板のよりいっそうの小型化、軽量化、高周波化に
よる高性能化、コストダウンが切望されている。そのた
め、半導体チップと回路基板の直接実装が可能なフリッ
プチップ実装が有効となっている。また、半導体チップ
の小型化や高集積度化も進んでおり、これに伴ってフリ
ップチップ実装での電極パッドサイズの微細化や電極パ
ッド間ピッチの微細化も進んでいる。
【０００３】ここで、金−金接合に代表されるフリップ
チップ実装の多くは拡散接合であり、溶融接合であるは
んだ接合のようにセルフアライメント効果が得られない
ため、実装時の位置合わせの精度がそのままフリップチ
ップ実装の実装精度となる。
チップ実装の多くは拡散接合であり、溶融接合であるは
んだ接合のようにセルフアライメント効果が得られない
ため、実装時の位置合わせの精度がそのままフリップチ
ップ実装の実装精度となる。
【０００４】実装時の位置合わせに用いられる回路基板
の位置合わせマーク（以下、「アライメントマーク」と
いう）は、通常は半導体チップが実装される実装エリア
の近傍でかつ実装エリアの外側にエッチングによって作
られることが多く、このエッチング液は撹拌のために一
定方向に流れているのが一般的である。
の位置合わせマーク（以下、「アライメントマーク」と
いう）は、通常は半導体チップが実装される実装エリア
の近傍でかつ実装エリアの外側にエッチングによって作
られることが多く、このエッチング液は撹拌のために一
定方向に流れているのが一般的である。
【０００５】しかし、回路基板のアライメントマークは
エッチング時のエッチング液の流れる方向等のエッチン
グファクタにより、特に２０μm前後またはそれ以上の
導体厚を有する回路基板においては、アライメントマー
クが設計通りの形状にならず、アライメントマーク上面
からアライメントマーク形成面（下面）に到るに従って
形状がゆがんでしまうことがある。
エッチング時のエッチング液の流れる方向等のエッチン
グファクタにより、特に２０μm前後またはそれ以上の
導体厚を有する回路基板においては、アライメントマー
クが設計通りの形状にならず、アライメントマーク上面
からアライメントマーク形成面（下面）に到るに従って
形状がゆがんでしまうことがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このようなアライメン
トマークをカメラで撮像して重心点を求めると、設計上
の中心点とのずれが生じてしまう。また、このアライメ
ントマークのゆがみは回路基板の製造ロットによって同
じ傾向を示すため、回路基板の製造ロット全般に前述の
ずれが生じてしまい、この結果高精度なフリップチップ
実装が実現できないという問題がある。さらには前述の
ずれを見込んで電極パッドサイズと電極パッド間ピッチ
を定めなければならず、電極パッドサイズの微細化と電
極パッド間ピッチの微細化の妨げにもなるという問題も
ある。
トマークをカメラで撮像して重心点を求めると、設計上
の中心点とのずれが生じてしまう。また、このアライメ
ントマークのゆがみは回路基板の製造ロットによって同
じ傾向を示すため、回路基板の製造ロット全般に前述の
ずれが生じてしまい、この結果高精度なフリップチップ
実装が実現できないという問題がある。さらには前述の
ずれを見込んで電極パッドサイズと電極パッド間ピッチ
を定めなければならず、電極パッドサイズの微細化と電
極パッド間ピッチの微細化の妨げにもなるという問題も
ある。
【０００７】本発明は上記実状に鑑みてなされたもの
で、より高精度なフリップチップ実装を実現し、さらに
は電極パッドサイズの微細化と電極パッド間ピッチの微
細化を可能とするフリップチップ実装装置を提供するこ
とを目的とする。
で、より高精度なフリップチップ実装を実現し、さらに
は電極パッドサイズの微細化と電極パッド間ピッチの微
細化を可能とするフリップチップ実装装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述の問題を解決すべ
く、本発明であるアライメント補正機能付きフリップチ
ップ実装装置は、接合面の電極パッドにバンプが形成さ
れた半導体チップを、電極パッドが形成された回路基板
に位置合わせしたのちフェースダウン実装するフリップ
チップ実装装置であって、半導体チップ上の少なくとも
２ヶ所のアライメントマークと、回路基板上の少なくと
も２ヶ所のアライメントマークをカメラで撮像し、該ア
ライメントマークの重心点のＸ座標及びＹ座標を求め、
この座標データを元に位置合わせを行ってフリップチッ
プ実装し、半導体チップのシリコン部分を透過する波長
の赤外光を検出する赤外線顕微鏡を用いて、該フリップ
チップ実装後の半導体チップのシリコン部分を透過撮像
することにより、該半導体チップ上の所定の少なくとも
２ヶ所の電極パッドと、これに対応する該回路基板上の
電極パッドを検出して比較することにより、Ｘ軸方向及
びＹ軸方向あるいはさらにθ軸方向のずれ量を求め、こ
のずれ量をその後の位置合わせでの補正値として利用す
ることを特徴としている。（請求項１記載の発明）
く、本発明であるアライメント補正機能付きフリップチ
ップ実装装置は、接合面の電極パッドにバンプが形成さ
れた半導体チップを、電極パッドが形成された回路基板
に位置合わせしたのちフェースダウン実装するフリップ
チップ実装装置であって、半導体チップ上の少なくとも
２ヶ所のアライメントマークと、回路基板上の少なくと
も２ヶ所のアライメントマークをカメラで撮像し、該ア
ライメントマークの重心点のＸ座標及びＹ座標を求め、
この座標データを元に位置合わせを行ってフリップチッ
プ実装し、半導体チップのシリコン部分を透過する波長
の赤外光を検出する赤外線顕微鏡を用いて、該フリップ
チップ実装後の半導体チップのシリコン部分を透過撮像
することにより、該半導体チップ上の所定の少なくとも
２ヶ所の電極パッドと、これに対応する該回路基板上の
電極パッドを検出して比較することにより、Ｘ軸方向及
びＹ軸方向あるいはさらにθ軸方向のずれ量を求め、こ
のずれ量をその後の位置合わせでの補正値として利用す
ることを特徴としている。（請求項１記載の発明）
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本アライメ
ント補正機能付きフリップチップ実装装置の説明図及び
機能ブロック図である。図２は、アライメントマークが
ゆがんだ場合のフリップチップ実装後の回路基板と半導
体チップを横から見た図である。図３は、図２を上から
赤外線顕微鏡で透視して撮像した場合の図である。図４
は、アライメントマークが設計通りの場合のフリップチ
ップ実装後の回路基板と半導体チップを横から見た図で
ある。図５は、図４を上から赤外線顕微鏡で透視して撮
像した場合の図である。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本アライメ
ント補正機能付きフリップチップ実装装置の説明図及び
機能ブロック図である。図２は、アライメントマークが
ゆがんだ場合のフリップチップ実装後の回路基板と半導
体チップを横から見た図である。図３は、図２を上から
赤外線顕微鏡で透視して撮像した場合の図である。図４
は、アライメントマークが設計通りの場合のフリップチ
ップ実装後の回路基板と半導体チップを横から見た図で
ある。図５は、図４を上から赤外線顕微鏡で透視して撮
像した場合の図である。
【００１０】図１、図２、図３、図４、及び図５におい
て、１０はシリコン基板上に回路を形成した半導体チッ
プ、１１ａ及び１１ｂは半導体チップ１０のアライメン
トマーク、１２１…１２ｎは半導体チップ１０の電極パ
ッド、１３１…１３ｎは半導体チップ１０の電極パッド
１２１…１２ｎ上に形成した金バンプ、２０は回路基
板、２１ａ及び２１ｂは回路基板２０のアライメントマ
ーク、２２１…２２ｎは回路基板２０の電極パッド、２
３１…２３ｎは回路基板２０の電極パッド２２１…２２
ｎから続く配線パターン、３０は回路基板２０を保持す
る接合ステージ、３１は位置合わせ時に半導体チップ１
０のアライメントマーク１１ａ及び１１ｂ、回路基板２
０のアライメントマーク２１ａ及び２１ｂを撮像するカ
メラ、３２は半導体チップ１０と回路基板２０の画像を
カメラ３１で同時に重ねて撮像するためのビームスプリ
ッタ、３３は半導体チップ１０を保持する吸着ツール、
３４は吸着ツール３３を取り付け上下に昇降する昇降ア
ーム、３５は昇降アーム３４を駆動して半導体チップ１
０と回路基板２０を接合する加圧部、３６は半導体チッ
プ１０接合後の回路基板２０を保持する検査ステージ、
３７は接合後の半導体チップ１０のシリコン部分を透過
する波長９００ｎｍ〜１２００ｎｍの赤外線を検出し、
半導体チップ１０の電極パッド１２１…１２ｎや回路基
板２０の電極パッド２２１…２２ｎを撮像する赤外線顕
微鏡、４１はカメラ３１で撮像した半導体チップ１０の
アライメントマーク１１ａ及び１１ｂ、回路基板２０の
アライメントマーク２１ａ及び２１ｂの画像データを２
値化し重心点の座標を求めるカメラ画像処理部、４７は
赤外線顕微鏡３７で撮像した半導体チップ１０の電極パ
ッド１２１及び１２ｎ、回路基板２０の電極パッド２２
１及び２２ｎの画像データを２値化し重心点の座標を求
める赤外線画像処理部、４８はカメラ画像処理部４１で
求めたアライメントマーク１１ａ、１１ｂ、２１ａ及び
２１ｂの重心点の座標と、赤外線画像処理部４７で求め
た電極パッド１２１、１２ｎ、２２１及び２２ｎの重心
点の座標から位置合わせのための演算を行う座標演算
部、４９は加圧部３５に対する加圧制御や接合ステージ
３０または／及び加圧部３５に対する位置合わせ制御を
行う制御部である。
て、１０はシリコン基板上に回路を形成した半導体チッ
プ、１１ａ及び１１ｂは半導体チップ１０のアライメン
トマーク、１２１…１２ｎは半導体チップ１０の電極パ
ッド、１３１…１３ｎは半導体チップ１０の電極パッド
１２１…１２ｎ上に形成した金バンプ、２０は回路基
板、２１ａ及び２１ｂは回路基板２０のアライメントマ
ーク、２２１…２２ｎは回路基板２０の電極パッド、２
３１…２３ｎは回路基板２０の電極パッド２２１…２２
ｎから続く配線パターン、３０は回路基板２０を保持す
る接合ステージ、３１は位置合わせ時に半導体チップ１
０のアライメントマーク１１ａ及び１１ｂ、回路基板２
０のアライメントマーク２１ａ及び２１ｂを撮像するカ
メラ、３２は半導体チップ１０と回路基板２０の画像を
カメラ３１で同時に重ねて撮像するためのビームスプリ
ッタ、３３は半導体チップ１０を保持する吸着ツール、
３４は吸着ツール３３を取り付け上下に昇降する昇降ア
ーム、３５は昇降アーム３４を駆動して半導体チップ１
０と回路基板２０を接合する加圧部、３６は半導体チッ
プ１０接合後の回路基板２０を保持する検査ステージ、
３７は接合後の半導体チップ１０のシリコン部分を透過
する波長９００ｎｍ〜１２００ｎｍの赤外線を検出し、
半導体チップ１０の電極パッド１２１…１２ｎや回路基
板２０の電極パッド２２１…２２ｎを撮像する赤外線顕
微鏡、４１はカメラ３１で撮像した半導体チップ１０の
アライメントマーク１１ａ及び１１ｂ、回路基板２０の
アライメントマーク２１ａ及び２１ｂの画像データを２
値化し重心点の座標を求めるカメラ画像処理部、４７は
赤外線顕微鏡３７で撮像した半導体チップ１０の電極パ
ッド１２１及び１２ｎ、回路基板２０の電極パッド２２
１及び２２ｎの画像データを２値化し重心点の座標を求
める赤外線画像処理部、４８はカメラ画像処理部４１で
求めたアライメントマーク１１ａ、１１ｂ、２１ａ及び
２１ｂの重心点の座標と、赤外線画像処理部４７で求め
た電極パッド１２１、１２ｎ、２２１及び２２ｎの重心
点の座標から位置合わせのための演算を行う座標演算
部、４９は加圧部３５に対する加圧制御や接合ステージ
３０または／及び加圧部３５に対する位置合わせ制御を
行う制御部である。
【００１１】図２及び図３のアライメントマーク２１ａ
とアライメントマーク２１ｂは、形状が設計値よりもＸ
軸上を左方向に伸びてしまった場合の例を示している。
尚、図２のアライメントマーク２１ａと２１ｂ内の点線
は設計通りだった場合の形状を示している。
とアライメントマーク２１ｂは、形状が設計値よりもＸ
軸上を左方向に伸びてしまった場合の例を示している。
尚、図２のアライメントマーク２１ａと２１ｂ内の点線
は設計通りだった場合の形状を示している。
【００１２】まず、図１において、吸着ツール３３に半
導体チップ１０を取り付け、接合ステージ３０に回路基
板２０を取り付ける。
導体チップ１０を取り付け、接合ステージ３０に回路基
板２０を取り付ける。
【００１３】次に、制御部４９はカメラ３１とビームス
プリッタ３２を矢印の方向に移動させ、カメラ３１で
回路基板２０のアライメントマーク２１ａ及び２１ｂを
撮像する。カメラ画像処理部４１にて撮像した画像デー
タを２値化すると、図３において斜線で塗り潰された部
分が検出できるので、これらの重心点のＸ座標及びＹ座
標を求める。また半導体チップ１０のアライメントマー
ク１１ａ及び１１ｂについても、同様にカメラ画像処理
部４１にて撮像した画像データを２値化し重心点のＸ座
標及びＹ座標を求める。これらの座標を元に座標演算部
４８にて位置合わせの演算を行い、この演算結果を元に
制御部４９が接合ステージ３０または／及び加圧部３５
をＸ軸方向及びＹ軸方向あるいはさらにθ軸方向に移動
させて位置合わせを行う。
プリッタ３２を矢印の方向に移動させ、カメラ３１で
回路基板２０のアライメントマーク２１ａ及び２１ｂを
撮像する。カメラ画像処理部４１にて撮像した画像デー
タを２値化すると、図３において斜線で塗り潰された部
分が検出できるので、これらの重心点のＸ座標及びＹ座
標を求める。また半導体チップ１０のアライメントマー
ク１１ａ及び１１ｂについても、同様にカメラ画像処理
部４１にて撮像した画像データを２値化し重心点のＸ座
標及びＹ座標を求める。これらの座標を元に座標演算部
４８にて位置合わせの演算を行い、この演算結果を元に
制御部４９が接合ステージ３０または／及び加圧部３５
をＸ軸方向及びＹ軸方向あるいはさらにθ軸方向に移動
させて位置合わせを行う。
【００１４】上記回路基板２０と半導体チップ１０の位
置合わせの動作は、回路基板２０を保持する接合ステー
ジ３０、または吸着ツール３３にて半導体チップ１０を
保持する加圧部３５の、いずれか一方または両方が協動
し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向あるいはさらにθ軸方向に移
動することで行う。
置合わせの動作は、回路基板２０を保持する接合ステー
ジ３０、または吸着ツール３３にて半導体チップ１０を
保持する加圧部３５の、いずれか一方または両方が協動
し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向あるいはさらにθ軸方向に移
動することで行う。
【００１５】４ヶ所のアライメントマークの撮像完了
後、制御部４９はカメラ３１とビームスプリッタ３２を
矢印の方向に移動させ元の位置に戻す。
後、制御部４９はカメラ３１とビームスプリッタ３２を
矢印の方向に移動させ元の位置に戻す。
【００１６】ここで、図３において、アライメントマー
ク２１ａの重心点の座標のずれの量は、設計上の位置か
らΔｘｍａ、Δｙｍａである。同様に、アライメントマ
ーク２１ｂの重心点の座標のずれの量は、設計上の位置
からΔｘｍｂ、Δｙｍｂである。しかし、これらのずれ
の量をフリップチップ実装前に正確に測定することは困
難であり、測定できたとしてもこのずれ量を用いて半導
体チップ１０の位置を補正することは、この後の接合時
に機械的誤差がさらに生じるため得策ではないので、第
１回目は補正しない。
ク２１ａの重心点の座標のずれの量は、設計上の位置か
らΔｘｍａ、Δｙｍａである。同様に、アライメントマ
ーク２１ｂの重心点の座標のずれの量は、設計上の位置
からΔｘｍｂ、Δｙｍｂである。しかし、これらのずれ
の量をフリップチップ実装前に正確に測定することは困
難であり、測定できたとしてもこのずれ量を用いて半導
体チップ１０の位置を補正することは、この後の接合時
に機械的誤差がさらに生じるため得策ではないので、第
１回目は補正しない。
【００１７】位置合わせ完了後、制御部４９は加圧部３
５に対し接合のための加圧（下降）を指示する。加圧部
３５は昇降アーム３４を矢印の方向に移動させ、回路
基板２０に半導体チップ１０をフリップチップ実装す
る。フリップチップ実装後、制御部４９は吸着ツール３
３から半導体チップ１０を取り外させ、さらに加圧部３
５に対し指示し昇降アームを矢印の方向に移動させ元
の位置に戻す。
５に対し接合のための加圧（下降）を指示する。加圧部
３５は昇降アーム３４を矢印の方向に移動させ、回路
基板２０に半導体チップ１０をフリップチップ実装す
る。フリップチップ実装後、制御部４９は吸着ツール３
３から半導体チップ１０を取り外させ、さらに加圧部３
５に対し指示し昇降アームを矢印の方向に移動させ元
の位置に戻す。
【００１８】第１回目のフリップチップ実装後、回路基
板２０を図１において矢印の方向の検査ステージ３６
に移送し、半導体チップ１０のシリコン部分を透過して
撮像可能な赤外線顕微鏡３７を用いて、半導体チップ１
０上の所定の２ヶ所の電極パッド１２１及び１２ｎと、
これに対応する回路基板２０上の２ヶ所の電極パッド２
２１及び２２ｎを撮像する。赤外線画像処理部４７にて
撮像した画像データを２値化し、合計４ヶ所の重心点の
Ｘ座標及びＹ座標を求める。
板２０を図１において矢印の方向の検査ステージ３６
に移送し、半導体チップ１０のシリコン部分を透過して
撮像可能な赤外線顕微鏡３７を用いて、半導体チップ１
０上の所定の２ヶ所の電極パッド１２１及び１２ｎと、
これに対応する回路基板２０上の２ヶ所の電極パッド２
２１及び２２ｎを撮像する。赤外線画像処理部４７にて
撮像した画像データを２値化し、合計４ヶ所の重心点の
Ｘ座標及びＹ座標を求める。
【００１９】ここで上記回路基板２０の移送は、接合ス
テージ３０が回路基板２０を保持したまま検査ステージ
３６の位置まで移動しても良いし、接合ステージ３０か
ら回路基板２０を取り外して検査ステージ３６に新たに
取り付けても良い。
テージ３０が回路基板２０を保持したまま検査ステージ
３６の位置まで移動しても良いし、接合ステージ３０か
ら回路基板２０を取り外して検査ステージ３６に新たに
取り付けても良い。
【００２０】次に、座標演算部４８にて半導体チップ１
０上の電極パッド１２１の重心点の座標と、対応する回
路基板２０上の電極パッド２２１の重心点の座標から、
フリップチップ実装後の半導体チップ１０の電極パッド
１２１の、本来の位置からのずれ、Δｘ１とΔｙ１を求
める。
０上の電極パッド１２１の重心点の座標と、対応する回
路基板２０上の電極パッド２２１の重心点の座標から、
フリップチップ実装後の半導体チップ１０の電極パッド
１２１の、本来の位置からのずれ、Δｘ１とΔｙ１を求
める。
【００２１】同様に、座標演算部４８にて半導体チップ
１０上の電極パッド１２ｎの重心点の座標と、対応する
回路基板２０上の電極パッド２２ｎの重心点の座標か
ら、フリップチップ実装後の半導体チップ１０の電極パ
ッド１２ｎの、本来の位置からのずれ、ΔｘｎとΔｙｎ
を求める。
１０上の電極パッド１２ｎの重心点の座標と、対応する
回路基板２０上の電極パッド２２ｎの重心点の座標か
ら、フリップチップ実装後の半導体チップ１０の電極パ
ッド１２ｎの、本来の位置からのずれ、ΔｘｎとΔｙｎ
を求める。
【００２２】さらに、座標演算部４８にてΔｘ１とΔｙ
１、ΔｘｎとΔｙｎから、半導体チップ１０の中心の本
来の位置からのずれ、Δｘ、Δｙ及びΔθを求める。
１、ΔｘｎとΔｙｎから、半導体チップ１０の中心の本
来の位置からのずれ、Δｘ、Δｙ及びΔθを求める。
【００２３】ここで、回路基板２０のアライメントマー
ク２１ａと２１ｂのゆがみが、回路基板２０の製造ロッ
トによって同じ傾向を示すことを利用し、第２回目以降
のフリップチップ実装での位置合わせでは、座標演算部
４８にて上で求めたΔｘ、Δｙ及びΔθの値を補正値と
して用いる。つまり回路基板２０のアライメントマーク
２１ａ及び２１ｂ、半導体チップ１０のアライメントマ
ーク１１ａ及び１１ｂから求めた位置から、Ｘ座標方向
に−Δｘだけずらし、Ｙ座標方向に−Δｙだけずらし、
θ座標方向に−Δθだけずらす（回転する）ことで、よ
り正確な位置合わせが可能となる。
ク２１ａと２１ｂのゆがみが、回路基板２０の製造ロッ
トによって同じ傾向を示すことを利用し、第２回目以降
のフリップチップ実装での位置合わせでは、座標演算部
４８にて上で求めたΔｘ、Δｙ及びΔθの値を補正値と
して用いる。つまり回路基板２０のアライメントマーク
２１ａ及び２１ｂ、半導体チップ１０のアライメントマ
ーク１１ａ及び１１ｂから求めた位置から、Ｘ座標方向
に−Δｘだけずらし、Ｙ座標方向に−Δｙだけずらし、
θ座標方向に−Δθだけずらす（回転する）ことで、よ
り正確な位置合わせが可能となる。
【００２４】上述の赤外線顕微鏡３７を用いて求めた補
正値、Δｘ、Δｙ及びΔθは、第１回目のフリップチッ
プ実装後だけ求め、２回目以降の位置合わせ時には第１
回目の補正値を用いて補正しても良いが、可能であれ
ば、毎回求めるか、または回路基板２０の製造ロットの
切り替わり直後に求め直し、次の位置合わせ時にはその
補正値で補正することが望ましい。
正値、Δｘ、Δｙ及びΔθは、第１回目のフリップチッ
プ実装後だけ求め、２回目以降の位置合わせ時には第１
回目の補正値を用いて補正しても良いが、可能であれ
ば、毎回求めるか、または回路基板２０の製造ロットの
切り替わり直後に求め直し、次の位置合わせ時にはその
補正値で補正することが望ましい。
【００２５】ここで、補正値を毎回求める方法は、時間
的なロスが発生するが、回路基板２０の製造ロットを管
理する必要がないというメリットがあり、逆に、補正値
を回路基板２０の製造ロットの切り替わり直後に求め直
す方法は、回路基板２０の製造ロットを管理する必要が
あるが、時間的なロスが少なくて済むというメリットが
ある。
的なロスが発生するが、回路基板２０の製造ロットを管
理する必要がないというメリットがあり、逆に、補正値
を回路基板２０の製造ロットの切り替わり直後に求め直
す方法は、回路基板２０の製造ロットを管理する必要が
あるが、時間的なロスが少なくて済むというメリットが
ある。
【００２６】また、上述の位置合わせの補正は、人手に
よる手動入力で実施しても良いが、より良くは、人為的
な手間が不要でかつ入力ミスもない、自動で実施するこ
とが望ましい。
よる手動入力で実施しても良いが、より良くは、人為的
な手間が不要でかつ入力ミスもない、自動で実施するこ
とが望ましい。
【００２７】ここで、半導体チップ１０上の所定の電極
パッド１２１と電極パッド１２ｎの位置、及びこれに対
応する回路基板２０上の電極パッド２２１と電極パッド
２２ｎの位置は、半導体チップ１０の対角線上に設定し
てできる限り長く距離をとり、より正確に測定できるよ
うにすることが望ましいことは言うまでもない。
パッド１２１と電極パッド１２ｎの位置、及びこれに対
応する回路基板２０上の電極パッド２２１と電極パッド
２２ｎの位置は、半導体チップ１０の対角線上に設定し
てできる限り長く距離をとり、より正確に測定できるよ
うにすることが望ましいことは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアライメ
ント補正機能付きフリップチップ実装装置によれば、ア
ライメントマークのゆがみによるフリップチップ実装で
の位置のずれ量、Δｘ、Δｙ及びΔθを求め、次回以降
のフリップチップ実装での位置合わせ時にこのずれ量を
補正することにより、より高精度なフリップチップ実装
が実現でき、さらには上記位置のずれ量を見込んで回路
基板の電極パッドサイズと電極パッド間ピッチを大きめ
に定める必要がなくなり、電極パッドサイズの微細化と
電極パッド間ピッチの微細化を可能とすることができ
る。（請求項１記載の発明）
ント補正機能付きフリップチップ実装装置によれば、ア
ライメントマークのゆがみによるフリップチップ実装で
の位置のずれ量、Δｘ、Δｙ及びΔθを求め、次回以降
のフリップチップ実装での位置合わせ時にこのずれ量を
補正することにより、より高精度なフリップチップ実装
が実現でき、さらには上記位置のずれ量を見込んで回路
基板の電極パッドサイズと電極パッド間ピッチを大きめ
に定める必要がなくなり、電極パッドサイズの微細化と
電極パッド間ピッチの微細化を可能とすることができ
る。（請求項１記載の発明）
【００２９】また、直前のフリップチップ実装結果のず
れ量を毎回求め、次の位置合わせ時に補正値として利用
することで、回路基板の製造ロットの切り替わりを管理
することなく、より高精度なフリップチップ実装が可能
となる。（請求項２記載の発明）
れ量を毎回求め、次の位置合わせ時に補正値として利用
することで、回路基板の製造ロットの切り替わりを管理
することなく、より高精度なフリップチップ実装が可能
となる。（請求項２記載の発明）
【００３０】また、回路基板の製造ロットの切り替わり
直後に補正値を求め直し、この補正値を回路基板の製造
ロット毎の共通値として利用することで、時間的なロス
が少なく、より高精度なフリップチップ実装が可能とな
る。（請求項３記載の発明）
直後に補正値を求め直し、この補正値を回路基板の製造
ロット毎の共通値として利用することで、時間的なロス
が少なく、より高精度なフリップチップ実装が可能とな
る。（請求項３記載の発明）
【００３１】さらに、補正値を自動的に取り込んで利用
することで、人為的な手間が不要でかつ入力ミスもな
く、より高精度なフリップチップ実装が可能となる。
（請求項４記載の発明）
することで、人為的な手間が不要でかつ入力ミスもな
く、より高精度なフリップチップ実装が可能となる。
（請求項４記載の発明）
【図１】 本アライメント補正機能付きフリップチップ
実装装置の説明図及び機能ブロック図である。
実装装置の説明図及び機能ブロック図である。
【図２】 アライメントマークがゆがんだ場合のフリッ
プチップ実装後の回路基板と半導体チップを横から見た
図である。
プチップ実装後の回路基板と半導体チップを横から見た
図である。
【図３】 図１を上から赤外線顕微鏡で透視して見た場
合の図である。
合の図である。
【図４】 アライメントマークが設計通りの場合のフリ
ップチップ実装後の回路基板と半導体チップを横から見
た図である。
ップチップ実装後の回路基板と半導体チップを横から見
た図である。
【図５】 図３を上から赤外線顕微鏡で透視して見た場
合の図である。
合の図である。
１０ …半導体チップ
１１ａ…半導体チップのアライメントマークａ
１１ｂ…半導体チップのアライメントマークｂ
１２１…半導体チップの電極パッド１
１２ｎ…半導体チップの電極パッドｎ
１３ …金バンプ
２０ …回路基板
２１ａ…回路基板のアライメントマークａ
２１ｂ…回路基板のアライメントマークｂ
２２１…回路基板の電極パッド１
２２ｎ…回路基板の電極パッドｎ
２３ …配線パターン
３０ …接合ステージ
３１ …カメラ
３２ …ビームスプリッタ
３３ …吸着ツール
３４ …昇降アーム
３５ …加圧部
３６ …検査ステージ
３７ …赤外線顕微鏡
４１ …カメラ画像処理部
４７ …赤外線画像処理部
４８ …座標演算部
４９ …制御部
Claims (4)
- 【請求項１】 接合面の電極パッドにバンプが形成され
た半導体チップを、電極パッドが形成された回路基板に
位置合わせしたのちフェイスダウン実装するフリップチ
ップ実装装置であって、 半導体チップ上の少なくとも２ヶ所のアライメントマー
クと、回路基板上の少なくとも２ヶ所のアライメントマ
ークをカメラで撮像し、該アライメントマークの重心点
のＸ座標及びＹ座標を求め、この座標データを元に位置
合わせを行ってフリップチップ実装し、 半導体チップのシリコン部分を透過する波長の赤外光を
検出する赤外線顕微鏡を用いて、該フリップチップ実装
後の半導体チップのシリコン部分を透過撮像することに
より、該半導体チップ上の所定の少なくとも２ヶ所の電
極パッドと、これに対応する該回路基板上の電極パッド
を検出して比較することにより、Ｘ軸方向及びＹ軸方向
あるいはさらにθ軸方向のずれ量を求め、このずれ量を
その後の位置合わせでの補正値として利用することを特
徴とするアライメント補正機能付きフリップチップ実装
装置。 - 【請求項２】 前記補正値は、直前のフリップチップ実
装結果のずれ量を毎回求め、補正値として利用すること
を特徴とする請求項１記載のアライメント補正機能付き
フリップチップ実装装置。 - 【請求項３】 前記補正値は、前記回路基板の製造ロッ
トの切り替わり直後に求め直し、この補正値を前記製造
ロット毎の共通値として利用することを特徴とする請求
項１記載のアライメント補正機能付きフリップチップ実
装装置。 - 【請求項４】 ２回目以降の位置合わせ動作は、前記補
正値を自動的に取り込んで利用するようにプログラミン
グされた位置合わせ動作であることを特徴とする請求項
１から請求項３のいずれかに記載のアライメント補正機
能付きフリップチップ実装装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001399355A JP3530517B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | アライメント補正機能付きフリップチップ実装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001399355A JP3530517B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | アライメント補正機能付きフリップチップ実装装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003197682A true JP2003197682A (ja) | 2003-07-11 |
| JP3530517B2 JP3530517B2 (ja) | 2004-05-24 |
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ID=27604424
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001399355A Expired - Fee Related JP3530517B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | アライメント補正機能付きフリップチップ実装装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3530517B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7208840B2 (en) | 2003-06-09 | 2007-04-24 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor module, electronic device and electronic equipment, and method for manufacturing semiconductor module |
| JP2010016332A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | チップ・レベルのアンダーフィル・プロセスおよびその構造 |
| WO2012144282A1 (ja) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | 富士機械製造株式会社 | 電気部品装着機および電気回路製造方法 |
| WO2013187292A1 (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-19 | 株式会社新川 | ボンディング装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2014030007A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-02-13 | Tdk Corp | 実装方法及び実装装置 |
| CN113013285A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-22 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种矫正焦平面探测器倒焊工艺系统误差的工艺方法 |
| CN117080095A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-17 | 江苏中科智芯集成科技有限公司 | 晶圆扇出封装方法和封装设备 |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001399355A patent/JP3530517B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012227308A (ja) * | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 電気部品装着機および電気回路製造方法 |
| WO2013187292A1 (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-19 | 株式会社新川 | ボンディング装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2014017471A (ja) * | 2012-06-11 | 2014-01-30 | Shinkawa Ltd | ボンディング装置およびボンディング方法 |
| TWI511215B (zh) * | 2012-06-11 | 2015-12-01 | Shinkawa Kk | A bonding apparatus, and a method of manufacturing the semiconductor device |
| US9385104B2 (en) | 2012-06-11 | 2016-07-05 | Shinkawa Ltd. | Bonding apparatus |
| JP2014030007A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-02-13 | Tdk Corp | 実装方法及び実装装置 |
| CN113013285A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-22 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种矫正焦平面探测器倒焊工艺系统误差的工艺方法 |
| CN117080095A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-17 | 江苏中科智芯集成科技有限公司 | 晶圆扇出封装方法和封装设备 |
| CN117080095B (zh) * | 2023-10-12 | 2024-01-23 | 江苏中科智芯集成科技有限公司 | 晶圆扇出封装方法和封装设备 |
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