JP2003297862A - ダイボンディングコレットおよび該ダイボンディングコレットを用いた実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子などの微小部品をピックアップ
し、搬送する際に、部品とダイボンディングコレットと
の相対的位置ずれが少なく、また微小部品を基盤に固定
する際の位置ずれの少ないダイボンディングコレットを
提供する。 【解決手段】 ダイボンディングコレット１は、微小部
品が吸着される端面２に互いに直交する第１，第２の突
き当て面４ａ，４ｂの２面を配置した構造で、その直交
部近傍には吸着口３が開口し、また第１，第２の突き当
て面４ａ，４ｂの内側に添って吸着口３から延伸した溝
５ａ，５ｂが形成されている。第１，第２の突き当て面
４ａ，４ｂを微小部品に接近させて真空吸引すれば、微
小部品は直交する二面の突き当て面側に吸い寄せられ、
突き当て面４ａ，４ｂに接触し、自己整合的に位置合わ
せが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイボンディング
コレットおよび該ダイボンディングコレットを用いた実
装装置に関し、さらに詳しくは、超小型のプリズム、レ
ンズ、ミラーなどを集積化してなる光通信モジュール、
あるいは光ピックアップにおける高精度実装技術、ある
いはチップ部品を電子回路にハンダ付けする表面実装技
術に適用されるダイボンディングコレットおよび該ダイ
ボンディングコレットを用いた実装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体部品や微小光学部品などを
集積化してなる光通信用モジュールや光ピックアップを
製造する際には、高精度な位置決めが可能な実装装置が
用いられる。このような実装装置においては、ダイボン
ディングコレットを用いて微小部品の搬送および配置が
行われる。一般にダイボンディングコレットは、微小部
品を真空吸着する構造になっており、その先端部、すな
わち微小部品との接触面は平坦で、かつ滑らかな面に加
工されている。

【０００３】従来、半導体レーザチップなどの微小部品
は次のようにして実装されていた。まず、チップトレイ
内に配置された半導体レーザチップをダイボンディング
コレットで吸着してトレイから取り上げる。次に、吸着
した半導体レーザチップの回転ずれをダイボンディング
コレットを回転させることで所定の回転位置に修正し、
実装される基盤の上方まで半導体レーザチップを移動さ
せ、Ｘ−Ｙ方向の位置合わせを行う。次に、ダイボンデ
ィングコレットを降下させて基盤上に半導体レーザチッ
プを配置する。最後に、基盤全体を３００℃程度まで昇
温させハンダ付けを行う。

【０００４】しかし、従来の実装装置では、微小部品の
回転ずれをダイボンディングコレットを回転させて修正
する必要があり、ダイボンディングコレットと微小部品
との位置関係を精度良く一定に保つことが困難であり、
また、ハンダ付けの際にはダイボンディングコレット先
端が平坦であるため微小部品が回転ずれを起こす不具合
があった。このような従来技術の問題点を解決する方法
として、特開２０００−１２４２３３号公報に記載の発
明が知られている。

【０００５】図６は、従来技術のダイボンディングコレ
ットを示す斜視図である。このダイボンディングコレッ
ト１１は、その端面１２に開口され、内部に形成された
吸引通路を介して真空ポンプに接続される半導体素子２
０を吸着するための吸着口１３と、前記半導体素子２０
との位置合わせ面となる第１の突き当て面１４ａ及び第
２の突き当て面１４ｂを有し、該第１，第２の突き当て
面１４ａ，１４ｂが互いに直交するように配置され、且
つ前記吸着口１３から離間し且つ前記吸着口１３と対向
するように前記端面１２上に配設された突き当て面１４
とを備え、前記突き当て面１４の厚みａを吸着する半導
体素子２０の厚みｂより薄くしたことを特徴とするもの
で、ダイボンディングコレット先端に位置合わせ用の第
１，第２の突き当て面１４ａ，１４ｂを設けることによ
り、半導体素子２０とダイボンディングコレットの位置
関係を常に一定にできるものである。

【０００６】従来のダイボンディングコレットを用いた
場合には、次のような工程で微小部品の位置合わせが行
われる。まず、微小部品たとえば半導体素子２０の一辺
の側面を、ダイボンディングコレット１１を移動させて
突き当て面１４の第１の突き当て面１４ａに押し当て、
さらにその状態でダイボンディングコレット１１を移動
させて第２の突き当て面１４ｂに半導体素子２０の他の
一辺を突き当てることにより、ダイボンディングコレッ
トと半導体素子の相対的な位置合わせを行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のダ
イボンディングコレットでは、ダイボンディングコレッ
トと半導体素子の相対的な位置合わせを行うために、ダ
イボンディングコレットを半導体素子に接触させる動作
を行う必要があり、また機械的に接触させて部品の位置
を修正する工程だけではダイボンディングコレットとの
相対的位置ずれを無くすことが難しい不具合があった。
本発明は上記問題点を解決し、微小部品をピックアップ
し、搬送する際に、微小部品とダイボンディングコレッ
トとの相対的位置ずれが少なく、また微小部品を固定す
る際に位置ずれの少ないダイボンディングコレットを提
供し、また該ダイボンディングコレットを用いた実装装
置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するためになされたものであって、請求項１記載の発
明は、微小部品を吸着して搬送するダイボンディングコ
レットであって、吸着口が形成された吸着面に前記微小
部品の位置決め用突き当て面が設けられ、該突き当て面
の内側に前記吸着口から延伸された溝が形成されている
ことを特徴とし、もって、微小部品をコレットに接近さ
せた状態で、吸引を開始すれば、コレット面に形成され
た溝部の圧力が下がり、微小部品は突き当て面側に吸引
され、最後には突き当て面に接触することになり、自己
整合的にボンディングコレットと微小部品の回転方向の
位置ずれを修正することができる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のダ
イボンディングコレットにおいて、前記突き当て面は直
交する二面からなることを特徴とし、もって、一層効果
的に部品の位置ずれを防止することができる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のダイボンディングコレットにおいて、ボンディン
グコレットは多孔質物質で形成されていることを特徴と
し、もって、コレット底面はもとより、突き当て面側か
らも微小部品を確実に吸引することができる。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載のダイボンディングコレットにおいて、前
記突き当て面の高さは前記微小部品の高さより低いこと
を特徴とし、もって、微小部品を基盤にダイボンディン
グする際、ボンディングコレットが基盤に当たらずに、
確実に微小部品を配置することができる。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれかに記載のダイボンディングコレットを用いる実装
装置であることを特徴とし、もって、微小部品をピック
アップし、搬送する際に、部品とダイボンディングコレ
ットとの相対的位置ずれが少なく、また微小部品を固定
する際に位置ずれの少ない請求項１〜４記載のダイボン
ディングコレットを用いることにより、実装精度の高い
ダイボンディングが可能な実装装置を簡便に提供するこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図５に示す実施例に基づいて説明する。 （実施例１）図１は、本発明の第１の実施例を示す斜視
図である。第１の実施例のダイボンディングコレット
は、その先端に図示しない半導体素子などの微小部品を
吸着する端面２が形成され、端面２は平滑に加工されて
おり、ダイボンディングコレット内の図示しない吸引通
路を介して真空ポンプに接続される吸着口３が開口して
いる。端面２には、微小部品とボンディングコレット１
との回転方向の位置を規定するための突き当て面４と、
その内側の端面２に吸着口３から延伸する溝５が形成さ
れている。そのため、ボンディングコレット１を微小部
品に接近させて真空吸引すれば、溝５から大気が吸引さ
れることにより溝５は他の部分に対して気圧が低下す
る。その結果、微小部品は溝側に吸い寄せられ、最終的
に突き当て面４に接触することになる。このように、第
１の実施例のダイボンディングコレットでは、自己整合
的に微小部品の回転方向の位置ずれを修正してピックア
ップすることができる。また、微小部品を接着剤で固定
する際に、微小部品は突き当て面４により動きが制限さ
れるので、位置ずれの少ないダイボンディングを行うこ
とができる。

【００１４】（実施例２）図２は、本発明の第２の実施
例を示す斜視図である。第２の実施例のダイボンディン
グコレット１は、互いに直交する第１の突き当て面４ａ
と第２の突き当て面４ｂの２面からなる突き当て面を配
置した構造で、その直交部近傍には吸着口３が、また第
１，第２の突き当て面４ａ，４ｂの内側に添って吸着口
３から延伸した溝５ａ，５ｂが形成されている。このよ
うな構造とすることで、第１，第２の突き当て面４ａ，
４ｂを微小部品に接近させて真空吸引すれば、微小部品
は直交する二面の突き当て面側に吸い寄せられ、最後に
は突き当て面４ａ，４ｂに接触し、自己整合的に位置合
わせが完了する。さらに、第２の実施例のダイボンディ
ングコレットでは、微小部品を接着剤で固定する際に、
微小部品は二面の突き当て面により動きが制限されるの
で位置ずれの少ないダイボンディングを行うことができ
る。

【００１５】（実施例３）図３は、本発明の第３の実施
例を示す斜視図である。第３の実施例のダイボンディン
グコレット１は、図１および図２に示すダイボンディン
グコレットの溝５，５ａ，５ｂがコレット底部の端面２
を形成する平板に形成されているのに対して、溝５ａ，
５ｂが第１，第２の突き当て面４ａ，４ｂを形成する平
板の側面に形成されていることを特徴としている。この
ように、溝５ａ，５ｂを突き当て面４ａ，４ｂ側に設け
ることにより、より一層微小部品を引き寄せる効果が向
上する。

【００１６】（実施例４）図４、図５は、本発明の第４
の実施例を示す斜視図である。図４に示すダイボンディ
ングコレット１は、コレット底部の端面に溝が形成さ
れ、図５に示すダイボンディングコレット１は、突き当
て面の側面に溝が形成されている。図１〜図３に示す第
１〜３実施例では金属製の材料などからなる端面２に吸
着口３を形成していたのに対して、図４、図５に示す本
発明の第４の実施例のダイボンディングコレットは、ダ
イボンディングコレット１の底板である端面２および第
１，第２の突き当て面４ａ，４ｂそのものを多孔質物質
を母材として加工・形成したことを特徴としている。こ
のようにすれば、ダイボンディングコレット１の端面２
が多孔質物質で形成され、表面に多数の気泡６を有しそ
れぞれが図示しない吸引通路を介して真空ポンプに接続
されているので、コレット底面である端面２はもとよ
り、第１，第２突き当て面４ａ，４ｂの側面からも微小
部品を吸引することができ、微小部品を吸い寄せる吸引
力をより一層高めることができる。このような多孔質物
質としては多孔質セラミックスが使われる。なお、図
２，図３に示す第２，第３の実施例と同様にダイボンデ
ィングコレット底部の多孔質物質からなる端面２に溝を
形成し、また多孔質物質からなる第１，第２突き当て面
４ａ，４ｂの側面に溝５ａ，５ｂを形成することができ
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明のダイボンディングコレットおよ
び該ダイボンディングコレットを用いた実装装置では、
ボンディングコレットと微小部品の相対的位置ずれを自
己整合的に修正することができるので、従来のような複
雑な位置合わせ工程を必要としないため、実装工程が短
縮することができ、また高価な実装装置を使用すること
なしに高精度なダイボンディングを行うことができるの
で微小部品の実装を低コストで行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例のダイボンディングコレットを
示す斜視図である。

【図２】 第２の実施例のダイボンディングコレットを
示す斜視図である。

【図３】 第３の実施例のダイボンディングコレットを
示す斜視図である。

【図４】 第４の実施例のダイボンディングコレットを
示す斜視図である。

【図５】 第４の実施例の異なるダイボンディングコレ
ットを示す斜視図である。

【図６】 従来例のダイボンディングコレットを示す斜
視図である。

【符号の説明】

１…ダイボンディングコレット、２…端面、３…吸着
口、４…突き当て面、４ａ…第１の突き当て面、４ｂ…
第２の突き当て面、５…溝、５ａ…第１の溝、５ｂ…第
２の溝、６…気泡。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微小部品を吸着して搬送するダイボンデ
   ィングコレットであって、吸着口が形成された吸着面に
   前記微小部品の位置決め用突き当て面が設けられ、該突
   き当て面の内側に前記吸着口から延伸された溝が形成さ
   れていることを特徴とするダイボンディングコレット。
2. 【請求項２】 前記突き当て面は直交する二面からなる
   ことを特徴とする請求項１記載のダイボンディングコレ
   ット。
3. 【請求項３】 前記ダイボンディングコレットは多孔質
   物質で形成されていることを特徴する請求項１または２
   記載のダイボンディングコレット。
4. 【請求項４】 前記突き当て面の高さは、前記微小部品
   の高さより低いことを特徴とする請求項１乃至３いずれ
   かに記載のダイボンディングコレット。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４いずれかに記載のダイボ
   ンディングコレットを用いることを特徴とする実装装
   置。