JP2004095662A - Die bonding device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an occupied area in the case of fixing a semiconductor chip on a base material with adhesive, to stably supply the adhesive in the case of sticking the semiconductor chip to the surface of the base material, and to improve the work efficiency. <P>SOLUTION: Between a chip mounting stage 20 on which a semiconductor chip 10 to be stuck is mounted and a carrier rail 30 for successively carrying a base material to which the semiconductor chip 10 is to be stuck, an adhesive application part 40, and a chip carrying means 50 for carrying the semiconductor chip 10 from the chip mounting stage 20 to the carrier rail 31 through the adhesive application part 40, are arranged. The adhesive application part 40 is provided with a cylinder for discharging the adhesive upwards, and the semiconductor chip 10 is supported on a stage 61 so that the rear face of the semiconductor chip 10 is brought into contact with the adhesive discharged from the cylinder. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップを接着剤を用いて基材に固定するために使用されるダイボンド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップを接着剤によって基材上に固定するために使用される従来のダイボンド装置の一例を図４に示す。図４に示す従来のダイボンド装置は、基材収納部２内にそれぞれが水平状態で垂直方向に並んで収納された基材１を１つずつ順番に取り出す搬送ロボット７と、この搬送ロボット７によって基材収納部２から取り出された各基材１を、順次、搬送する搬送レール３とを有している。
【０００３】
搬送レール３による基材１の搬送域の中程には、搬送レール３によって搬送される基材１に接着剤を塗布する接着剤塗布部４が設けられており、また、接着剤塗布部４の搬送方向下流側には、接着剤が塗布された基材１に半導体チップ１０を搭載するチップ搭載部５が設けられている。基材１は、搬送レール３によって、接着剤塗布部４によって接着剤が塗布される接着剤塗布位置を経て、チップ搭載部５によって半導体チップ１０が搭載されるチップ搭載位置に搬送される。そして、チップ搭載位置にて半導体チップ１０が搭載された基材１は、この搬送レール３によって、基材収納部６に搬送されて、基材収納部６内に、半導体チップ１０が搭載された基材１が、それぞれ水平状態で垂直方向に並んで収納される。
【０００４】
接着剤塗布部４は、搬送レール３によって接着剤塗布位置に搬送される基材１上の所定部分に塗布する接着剤が収容されたシリンジ４ａを有しており、このシリンジ４ａが、搬送レール３の上方に垂直状態で配置されて、昇降機構４ｂによって昇降可能になっている。接着剤が収容されたシリンジ４ａの内部には、ピストンが上下方向にスライド可能に配置されており、ピストンが下降することによって、シリンジ４ａの内部に収容された接着剤が、下方のノズル部から吐出される。ピストンのスライド量は、制御部４ｃによって制御され、これにより、シリンジ４ａからの接着剤の吐出量が制御される。
【０００５】
接着剤塗布部４に対して搬送レール３の搬送方向下流側のチップ搭載位置に対応して設けられたチップ搭載部５は、チップ搭載位置の側方に配置されたチップ搭載ステージ５ｂを有しており、チップ載置ステージ５ｂ上に、ダイシングされた多数個の半導体チップ１０を有するウェハシート１１が載置されるようになっている。チップステージ５ｂ上に載置されたウェハシート１１の各半導体チップ１０は、第１のボンディングヘッド５ｄによって吸着されて、チップ載置ステージ５ｂと搬送レール３との間に設けられた位置補正部５ｃに搬送される。
【０００６】
位置補正部５ｃは、ボンディングヘッド５ｄによって搬送される半導体チップ１０が載置される位置補正ステージ５ｇを有しており、位置補正ステージ５ｇに載置された半導体チップ１０は、４つのチップ位置補正治具５ｆによって、位置補正ステージ５ｇ上に位置決めされる。チップ位置補正治具５ｆは、位置補正ステージ５ｇ上に載置される半導体チップ１０の四方にそれぞれ配置されており、位置補正ステージ５ｇ上に載置された半導体チップ１０を、四方から押圧することによって、位置補正ステージ５ｇに対する半導体チップ１０を所定の位置になるように補正する。
【０００７】
位置補正部５ｃによって位置補正された半導体チップ１０は、第２のボンディングヘッド５ｅによって、位置補正部５ｃから、搬送レール３上の接着剤が塗布された基材１上へ搬送されるようになっている。
【０００８】
このように構成されたダイボンド装置の動作は以下の通りである。まず、基材搬送ロボット７により、基材１が基材供給部２から、順次、取り出されて、順次、搬送レール３上に移載され、搬送レール３によって、接着剤塗布位置に順次、搬送される。基材１が接着剤塗布位置に到達すると、接着剤塗布部４では、昇降機構４ｂによってシリンジ４ａが下降されるとともに、エア圧力又はモーターにてシリンジ４ａ内のピストンが下降され、シリンジ４ａの下端部に設けられたノズル部から、所定量の接着剤が吐出される。これにより、ノズル部から吐出される接着剤が、基材１の表面における所定の位置に押しつけられて、所定量の接着剤が基材１の表面の所定部分に塗布される。
【０００９】
接着剤の吐出量を高精度に制御する場合は、シリンジ４ａの周囲に、ペルチェ素子、放熱板、冷却ファン等で構成される温度調節器が設置されて、この温度調節器を制御装置によって制御することにより、接着剤の温度を一定に保持される。これにより、シリンジ４ａ内の接着剤は、周囲の雰囲気温度にかかわらず、一定の温度に保持されるために、シリンジ４ａ内の接着剤の粘性も一定に保持され、シリンジ４ａ内のピストンの下降によって、常に、所定量の接着剤を吐出することができる。
【００１０】
接着剤塗布部４において、基材１の表面の所定位置に接着剤が塗布されると、基材１は、搬送レール３によって、チップ搭載位置に、順次、搬送される。この場合、接着剤塗布位置には、搬送レール３によって、次の基材１が搬送される。チップ搭載位置に接着剤が塗布された基材１が搬送されると、チップ搭載部５では、接着剤塗布位置に新たに搬送された基材１に対して接着剤塗布部４によって接着剤を塗布する動作と並行して、以下の動作が行われる。
【００１１】
チップ搭載部５のチップ載置ステージ５ｂには、ダイシングされた半導体チップ１０を有するウェハーシート１１が載置されており、ウェハーシート１１のダイシングされた半導体チップ１０が、第１のボンディングヘッド５ｄによって、真空吸着されると同時に、チップ載置ステージ５ｂに設けられた突き上げ針（図示せず）が、ウェハーシート１１の下から、半導体チップ１０を突上げる。これより半導体チップ１０が、ウェハシート１１から分離され、第１のボンディングヘッド５ｄによって吸着（ピックアップ）される。第１のボンディングヘッド５ｄにてピックアップされた半導体チップ１０は、そのピックアップ時に生じた位置ズレを修正するために、一旦、位置補正部５ｃの位置補正テーブル５ｇ上に載置される。
【００１２】
位置補正部５ｃでは、位置補正テーブル５ｇ上に載置された半導体チップ１０を、その四方に配置された４個のチップ位置補正治具５ｆによって押圧することにより、機械的に位置補正を行う。なお、位置補正部５ｃによる半導体チップの位置補正は、このように、機械的に位置補正する方法に限らず、例えば、画像認識によって、位置補正ステージ５ｇに対する半導体チップ１０の位置を認識して、半導体チップの位置を補正する方法等もある。
【００１３】
位置補正部５ｃによって位置補正が完了した半導体チップ１０は、第２のボンディングヘッド５ｅによって吸着されて、チップ搭載位置に搬送された基材１の表面における接着剤塗布部分に搭載される。このようにして半導体チップ１０の搭載が終了した基材１は、搬送レール３により搬送されて、基材搬送ロボット７によって、基材収納部６内に収納される。
【００１４】
図４に示すダイボンド装置では、第１のボンディングヘッド５ｄを用いて、半導体チップ１０を、一旦、位置補正部５ｃに搬送して、位置補正部５ｃによって位置補正した後に、第２のボンディングヘッド５ｅによって、位置補正された半導体チップ１０を基材１に搭載するようになっているが、１つのボンディングヘッドにより、ウェハシート１１から基材１上へ直接半導体チップ１０を搭載するダイボンド装置も一般的である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のダイボンド装置では、接着剤塗布部４が基材１を搬送する搬送レール３の搬送域上に設けられるものの、チップ搭載部５は、搬送レール３の側方に設けられているために、占有面積が大きくなるという問題がある。
【００１６】
また、接着剤塗布部４による接着剤塗布作業が、シリンジ４ａの昇降動作と、シリンジ４ａ内に設けられたピストンの下降動作とによって行われる。すなわち、シリンジ４ａを下降させつつ、ピストンを下降させることによって、下端部のノズル部から接着剤を吐出させて、基材１に接着剤を塗布するようになっている。このために、接着剤を高速で塗布する場合には、シリンジ４ａの下降速度および上昇速度、接着剤の吐出タイミング等によっては、基材１に塗布される接着剤の塗布量がばらつくおそれがあり、また、基材１に塗布された接着剤が、上昇するシリンジ４ａから完全に分離せず、基材１の表面から糸を引いた状態になるおそれがある。
【００１７】
さらに、接着剤塗布部４では、シリンジ４ａが、下方に向かって接着剤を吐出するようになっているために、粘性が低い接着剤を使用する場合は、シリンジ４ａから接着剤が液ダレするおそれもある。このような液ダレを防止するために、シリンジ４ａ内のピストンを真空によって上方へ引き上げるように制御すればよいが、この場合には、真空による引き上げ力の調整不良によって、接着剤の吐出量がばらついて、基材１に対する接着剤の塗布量にバラツキが生じるおそれがある。
【００１８】
基材１は、接着剤が塗布された後に、接着剤塗布位置からチップ搭載位置まで搬送されて、基材１の接着剤塗布部分に半導体チップ１０が搭載されるようになっているが、接着剤が塗布された後に半導体チップ１０が搭載されるまで時間がかかるために、基材１に塗布された接着剤が乾燥するおそれがある。また、接着剤塗布位置からチップ搭載位置まで基材１が搬送レール３によって搬送される間に、搬送レール３に対して基材が正常に搭載されないこと等によって、基材１の搬送が停止するような場合にも、基材１の表面に塗布された接着剤が乾燥するおそれがある。基材１に塗布された接着剤が乾燥すると、基材１に搭載される半導体チップ１０が基材１に確実に接着されず、接着不良が生じるおそれがある。
【００１９】
また、チップ搭載部５において、基材１へのチップ搭載位置を補正するために、基材１の位置を画像認識する場合があるが、通常、基材１の位置は、基材１の表面に設けられた配線パターンを利用して、画像認識されるようになっている。このために、基材１の表面に接着剤が塗布されていると、基材１の表面に設けられた配線パターンの一部が画像認識の段階において接着剤により被覆されるために、配線パターンを認識することができる領域が制限されて、画像認識によって基材１の位置を正確に捉えることができなくなるおそれもある。
【００２０】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、占有スペースが小さくて、基材の表面上に半導体チップを接着する際に、接着剤を安定的に供給でき、しかも、接着剤の液ダレ、乾燥等を防止でき、さらには、基材の表面に塗布された接着剤による悪影響を受けることなく、基材に対して確実に半導体チップを接着剤によって接着することができるダイボンド装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイボンド装置は、所定の位置に搬送された基材に体して、半導体チップを接着剤によって接着するダイボンド装置であって、半導体チップを支持するチップ支持手段と、内部に収容された接着剤を上方に向けて吐出する接着剤吐出手段とを具備し、該接着剤吐出手段によって吐出された接着剤に対して前記チップ支持手段によって支持された半導体チップの裏面を接触させる接着剤塗布手段と、該接着剤塗布手段のチップ支持手段にて支持されるように半導体チップを保持して搬送するとともに、該接着剤塗布手段によって裏面に接着剤が塗布された半導体チップを、前記基材の表面に搬送して搭載するチップ搬送手段と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
前記接着剤塗布手段は、前記チップ支持手段にて支持された半導体チップの支持位置を補正する手段を有する。
【００２３】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、内部に収容された接着剤の温度を制御する手段を有する。
【００２４】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、吐出される接着剤量を制御する手段を有する。
【００２５】
前記接着剤吐出手段は、前記吐出された接着剤量を検出するセンサーを有し、該センサーによって、吐出される接着剤量が制御される。
【００２６】
前記接着剤塗布手段の前記チップ支持手段が、昇降可能になったチップ支持ピンを有する。
【００２７】
前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの裏面に接着剤が接触した後に該半導体チップを持ち上げるようになっている。
【００２８】
前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの垂直方向の支持位置を変更することによって、前記半導体チップの裏面への接着剤の塗布量を制御する。
【００２９】
前記チップ搬送手段は、接着剤が塗布された半導体チップを前記接着剤塗布手段から基材上に移載する動作と、次の半導体チップを接着剤塗布手段に供給する動作とを並行して行なう。
【００３０】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが該接着剤塗布手段から前記基材に搬送された後に、次の半導体チップが接着剤塗布手段に供給されるまでの間に行なう。
【００３１】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが基材に搭載されるタイミングと同様のタイミングで行なう。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
図１は本発明のダイボンド装置の実施形態の一例を示す要部の斜視図である。このダイボンド装置は、ウェハシートにおけるダンシングされた多数個の半導体チップを、基材の所定位置に接着するために使用され、従来のダイボンド装置と同様に、基材１が、基材搬送手段３０である搬送レール３１によって、搬送されるようになっている。搬送レール３１に搭載される基材１は、基材収納部２（図４参照）内にそれぞれが水平状態で垂直方向に並んで収納されており、基材収納部２内の基材１が、搬送ロボット７（図４参照）によって、１つずつ順番に取り出される。また、搬送レール３１にて搬送される基材１は、チップ搭載位置に搬送されて、接着剤塗布部４０によって接着剤が塗布された半導体チップ１０が搭載される。その後に、半導体チップ１０が搭載された基材１が、チップ搭載位置から搬送されて、基材収納部６（図４参照）内に、それぞれが水平状態で垂直方向に並んで収納される。
【００３４】
接着剤塗布部４０は、搬送レール３１の側方に配置されており、この接着剤塗布部４０のさらに側方に、ダンシングされた多数個の半導体チップ１０を有するウェハシート１１が載置されるチップ載置ステージ２０が設けられている。チップ載置ステージ２０に載置されたウェハシート１１の半導体チップ１０は、チップ搬送手段５０によって、接着剤塗布部４０に搬送されるとともに、接着剤塗布部４０から、搬送レール３１のチップ搭載位置に搬送された基材１へ搬送される。
【００３５】
チップ搬送手段５０は、チップ載置ステージ２０上のウェハシート１１から半導体チップ１０を取り出して、接着剤塗布部４０へ搬送する第１のボンディングヘッド５１と、接着剤塗布部４０から搬送レール３１上のチップ搭載位置まで半導体チップ１０を搬送する第２のボンディングヘッド５２とを備えている。
【００３６】
チップ載置ステージ２０と基材搬送手段３０の搬送レール３１との間に設けられた接着剤塗布手段４０は、図２に示すように、接着剤吐出手段として、内部に接着剤７０が収容されて垂直に配置されたシリンジ４１を備えており、シリンジ４１の上端部に、上方に向けて接着剤を吐出するノズル部４３が設けられている。
【００３７】
シリンジ４１の内部には、ピストン４２が昇降可能に収容されており、ピストン４２が上昇することにより、上端のノズル部４３から接着剤７０が上方に向かって吐出される。
【００３８】
シリンジ４１内のピストン４２は、垂直に配置されたボールネジ４４の上端部に取り付けられており、このボールネジ４４の下端部がモータ４５によって連結されており、このモータ４５によってボールネジ４４が正転および逆転されるようになっている。従って、モータ４５によってボールネジ４４が正転および逆転されることにより、ピストン４１は、それぞれ上昇および下降され、ピストン４１が上昇することによって、接着剤７０は、ノズル部４３から吐出される。接着剤７０の吐出量を制御するために、モータ４５の回転は、制御装置４６によって制御される。
【００３９】
シリンジ４１は、内部に収容された接着剤７０の温度を管理するために、温度調節器４７内に収容されている。温度調節器４７は、内部にシリンジ４１を収容する円筒状の空間が形成された放熱部４７ａと、この放熱部４７ａの内周側部分に設けられたペルチェ素子４７ｂとを有しており、制御装置４８によってペルチェ素子４７ｂを制御することにより、シリンジ４１内の接着剤７０の温度が所定値になるように制御される。なお、放熱部４７ａの外面には、放熱フィン（図１参照）が設けられている。
【００４０】
シリンジ４１の上方には、半導体チップ１０が載置されるチップ支持部６０が設けられている。チップ支持部６０は、上面が水平になったステージ部６１と、このステージ部６１を貫通するようにそれぞれが垂直に設けられてそれぞれによって半導体チップ１０をステージ部６１の中央部上に支持する複数本のチップ支持ピン６２と、各チップ支持ピン６２によってステージ部６１の中央部上に支持された半導体チップ１０に対して位置補正を行う４つの位置補正治具６３とを備えている。
【００４１】
ステージ部６１の中央部には、シリンジ４１のノズル部４３から吐出される接着剤７０を上方に向かってガイドするガイド部６４が垂直状態で設けられており、ガイド部６４の上端部に、所定量の接着剤が貯留される接着剤溜り６４ａが設けられている。接着剤溜り６４ａは、上方になるにつれて内径が順次増加する逆円錐台形状になっている。
【００４２】
チップ支持手段である複数本のチップ支持ピン６２は、接着剤溜り６４ａの周囲に昇降可能に設けられており、昇降駆動手段である昇降カム６５の回転によって、同期して一体的に昇降駆動されるようになっている。各チップ支持ピン６２が一体的に上昇されると、各チップ支持ピン６２のステージ部６１から所定量だけ突出され、各チップ支持ピン６２によって半導体チップ１０はステージ部６１の上方に突き上げられた状態になり、半導体チップ１０は、各チップ支持ピン６２によって支持される。この場合、各チップ支持ピン６２によるステージ部６１からの突出量を変更することにより、各チップ支持ピン６２による半導体チップ１０の上下方向の支持位置が調整される。
【００４３】
ステージ部６１に設けられた４つの位置補正治具６３は、各チップ支持ピン６２によってステージ部６１の中央部上に支持された半導体チップ１０の周囲における四方にそれぞれ配置されており、各チップ支持ピン６２によって支持された半導体チップ１０に対して、それぞれが同期して一体的に、相互に接近および離反するようになっている。そして、各位置補正治具６３が一体的に相互に接近することにより、各チップ支持ピン６２によって支持された半導体チップ１０が、ステージ部６１の中央部上の所定の位置に位置決めされる。
【００４４】
ステージ部６１には、接着剤溜り６４ａ内に貯留される接着剤量を検出するための光センサ４９が設けられており、この光センサ４９の検出結果に基づいて、ピストン４２を駆動するモータ４５の動作が制御装置４６により制御される。これにより、シリンジ４７のノズル部４３から吐出される接着剤量が制御されて、接着剤溜り６４ａ内に所定量の接着剤７０が貯留される。
【００４５】
このような構成の本発明のダイボンド装置の動作を、図３に基づいて詳細に説明する。
【００４６】
搬送レール３１上に搭載された基材１は、チップ搭載位置まで搬送される。これと並行して、チップ載置ステージ２０上に載置された半導体チップ１０が第１のボンディングヘッド５１によって、真空吸着されて、ウエハーシート１１からピックアップされる。この場合も、従来のダイボンド装置と同様に、チップ載置ステージ２０に設けられた突き上げ針（図示せず）が、ウェハーシート１１の下から、半導体チップ１０を突上げる。これより、半導体チップ１０が、第１のボンディングヘッド５１によって吸着されてピックアップされる。
【００４７】
第１のボンディングヘッド５１は、ピックアップした半導体チップ１０を、接着剤塗布手段４０におけるシリンジ４１の最上部に取り付けられたチップ支持部６０に搬送する。
【００４８】
この場合、図３（ａ）に示すように、チップ支持部６０におけるステージ部６１の接着剤溜り６４には、シリンジ４１から吐出された所定量の接着剤７０が貯留された状態になっている。接着剤溜り６４に貯留される接着剤７０の量は、ステージ部６１上に設けられた光センサー４９の出力に基づいて、ピストン４２を駆動するモータ４５が制御装置４６によって制御されることにより調整される。シリンジ４１内に収容された接着剤７０は、温度調整器４７によって一定の温度に保持されており、これにより、接着剤７０は、所定の粘性に保持されている。
【００４９】
さらに、チップ支持部６０では、各チップ支持ピン６２のステージ部６１からの突出量が調節されており、チップ支持ピン６２にて支持される半導体チップ１０は、ステージ部６１の上面に対する支持レベルが調節される。このように、半導体チップ１０の支持レベルを調整することにより、半導体チップ１０の底面と、接着剤充填部６４に貯留された接着剤７０との相対的な位置が調整される。これにより、半導体チップ１０の裏面への接着剤７０の塗布量が調整される。従って、各支持ピン６２にて支持される半導体チップ１０の裏面に、所定量の接着剤が接触して塗布されるように、各チップ支持ピン６２のステージ部６１からの突出量が調整される。
【００５０】
このような状態で、第１のボンディングヘッド５１によって搬送される半導体チップ１０が、各チップ支持ピン６２上に載置される。各チップ支持ピン６２に半導体チップ１０が支持されると、図３（ｂ）に示すように、半導体チップ１０の裏面が、接着剤充填部６４に貯留された接着剤７０に対して、上方から接触する。これにより、所定量の接着剤７０が、半導体チップ１０の裏面に塗布される。
【００５１】
チップ支持ピン６２への半導体チップ１０の載置が終わると、図３（ｃ）に示すように、第１のボンディングヘッド５１による半導体チップ１０の真空吸着が解除されて、チップ支持ピン６２上に支持された半導体チップ１０が、位置補正治具６３によって位置補正される。この場合、半導体チップ１０の周囲に配置された位置補正具６３が、同期して、半導体チップ１０に接触した後に離反するように一体的に移動される。これにより、半導体チップ１０は、チップ支持ピン６２に対して所定の位置に支持されるように、位置補正される。
【００５２】
半導体チップ１０が位置補正されると、図３（ｄ）に示すように、第２のボンディングヘッド５２によって半導体チップ１０が真空吸着されて、半導体チップ１０は、チップ支持ピン６２上からピックアップされる。このとき、半導体チップ１０を支持する各チップ支持ピン６２が上昇して、半導体チップ１０を上方に持ち上げる。これにより、接着剤溜り６４ａに貯留された接着剤７０と半導体チップ１０とが確実に分離され、接着剤７０は、糸を引いた状態になることなく、半導体チップ１０が第２のボンディングヘッド５２によって確実にピックアップされる。
【００５３】
第２のボンディングヘッド５２にてピックアップされた半導体チップ１０は、搬送レール３１によってチップ搭載位置に搬送された基材１の表面にまで搬送されて、その基材１の表面における所定位置に搭載される。
【００５４】
第２のボンディングヘッド５２が半導体チップ１０を接着剤塗布手段４０から搬送レール３１上の基材１上へ搬送する間に、第１のボンディングヘッド５１は、チップ載置ステージ２０上の次の半導体チップ１０をピックアップして、接着剤塗布部４０へ搬送する。
【００５５】
また、接着剤７０の塗布が終了した半導体チップ１０が、チップ搭載位置から搬出されると、次の半導体チップ１０がチップ搭載位置に搬入されるまでの間、例えば半導体チップ１０が基材１に搭載されるのとほぼ同じタイミングで、接着剤塗布手段４０では接着剤７０が吐出されて、チップ支持部６０の半導体チップ１０に接着剤が塗布される。
【００５６】
このような一連の動作により、１個の半導体チップ１０が基材上に搭載される。この動作を連続的に行なうことにより、ウエハーシート１１のダイシングされた多数個の半導体チップ１０が、順次、基材１に搭載されて、接着剤によって接着される。
【００５７】
このように、本発明のダイボンド装置では、半導体チップ１０を基材１上に搭載する前に、基材１の表面に接着剤を塗布することなく、半導体チップ１０の裏面に接着剤を塗布した後に、半導体チップ１０を基材に搭載することにより、半導体チップ１０が基材の表面に接着される。このように、接着剤７０の塗布を行う接着剤塗布部４０が、半導体チップ１０をチップ載置ステージ２０から基材１上に搬送する搬送域内に設けられているために、基材１の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布部が基材１の搬送域内に設けられた従来のダイボンド装置と比べて、装置の占有面積を小さくすることができる。
【００５８】
接着剤塗布部４０は、接着剤７０を半導体チップ１０の裏面に塗布するために、基材１０の表面に接着剤を塗布する必要がなく、従って、基材搬送手段３０は、チップが搭載される位置にのみ半導体チップ１０を搬送して停止させればよく、接着剤塗布位置及びチップが搭載される位置の２箇所に基材１を停止させる従来のダイボンド装置と比べて、処理効率が向上する。また、半導体チップ１０に接着剤が塗布されて、基材１にまで搬送されるために、基材１に接着剤を塗布した状態で基材１を搬送する場合に比べて、塗布された接着剤７０が乾燥することを抑制することができる。さらに、基材１の表面に接着剤７０を塗布しないために、基材１の表面のチップ搭載位置を画像によって認識する場合にも、基材１の全体を確実に認識することができるために、基材１の位置を正確に認識することができる。
【００５９】
接着剤塗布部４０は、接着剤７０を上方に向けて吐出して、吐出された接着剤７０に対して上方から半導体チップ１０の裏面が押しつけられることによって、その半導体チップ１０の裏面に接着剤７０を塗布している。このため、シリンジ４１の上下動作によって接着剤７０の塗布を行う場合に問題となる塗布量のばらつき、液ダレ、基材１の表面での接着剤７０の糸引き等の事態を回避することができる。
【００６０】
接着剤塗布部４０には、半導体チップ１０の位置を補正する位置補正治具６３を有するチップ支持部６０が設けられている。このため、接着剤塗布手段４０の前後に半導体チップ１０の位置補正手段を設ける必要がなく、これにより、装置の占有面積を小さくすることができるとともに、構成が簡略化される。また、接着剤塗布部４０は、半導体チップ１０を各チップ支持ピン６２によって上方に支持した状態で、半導体チップ１０の位置を補正しているために、半導体チップ１０の位置補正が確実にかつ容易にすることができる。
【００６１】
接着剤塗布部４０は、内部に収容した接着剤７０の温度を制御する温度調節器４７及びその制御装置４８が設けられていることにより、接着剤７０の粘性を安定化させることができ、従って、その吐出量を高精度に制御することができる。
【００６２】
接着剤塗布部４０は、吐出量を斜め上方から検出する光センサー４９の出力に基づいて、ピストン４２を駆動するモータ４５を制御して、接着剤の吐出量を制御しているために、吐出量の制御を高精度で、しかも、容易に行うことができる。さらには、接着剤に対する半導体チップ１０の支持レベルを調整して、接着剤７０への半導体チップ１０の接触量を制御することにより、半導体チップ１０への接着剤７０の塗布量を高精度で制御することができる。
【００６３】
接着剤塗布部４０は、半導体チップ１０を複数本の昇降式のチップ支持ピン４２によって支持しているために、接着剤に対する半導体チップ１０の支持レベル、簡潔な構成で容易に調整することができる。
【００６４】
チップ支持ピン４２は、半導体チップ１０の裏面に接着剤７０が接触した後に半導体チップを突上げる構成になっていることにより、接着剤７０が塗布された後の半導体チップ１０の搬出を容易に行うことができる。
【００６５】
チップ搬送手段５０は、２つのボンディングヘッド５１および５２を使用して、接着剤７０が塗布された半導体チップ１０を接着剤塗布部４０から基材１上に移載する動作と、次の半導体チップ１０を接着剤塗布部４０に供給する動作とを並行的に行なうことができるために、半導体チップ１０の基板１への搭載動作を効率的に行うことができる。
【００６６】
接着剤塗布部４０は、接着剤７０の吐出動作を、接着剤７０が塗布された半導体チップ１０が接着剤塗布部４０から搬出された後、次の半導体チップ１０が接着剤塗布部４０に搬送されるまでの間に行なうことができるために、接着剤７０の塗布動作も、他の動作に影響を与えることなく効率的に行うことができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明のダイボンド装置は、このように、基材に搭載される半導体チップの移動域内に接着剤塗布手段が設けられているために、占有面積を小さくすることができ、また、基材搬送手段による基材の搬送効率を向上させることができる。接着剤塗布手段においては、接着剤が上向きに吐出され、吐出された接着剤に対して上方から半導体チップが押しつけられることにより、接着剤が半導体チップの裏面に塗布されるために、基材の表面に接着剤が塗布されない。従って、半導体チップに対して接着剤を安定的に供給することができると共に、接着剤の液ダレ、乾燥等を防止することができ、また、基材の表面に接着剤が塗布されないために、基材の表面を正確に画像認識することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダイボンド装置の実施形態の一例を示す要部の構成図である。
【図２】そのダイボンド装置に設けられた接着剤塗布手段の構成を示す縦断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、その接着剤塗布手段における動作説明のための要部の断面図図である。
【図４】従来のダイボンド装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０　半導体チップ
１１　ウェハシート
２０　チップ載置ステージ
３０　基材搬送手段
３１　搬送レール
４０　接着剤塗布手段
４１　シリンジ
４２　ピストン
４３　ノズル部
４４　ボールネジ
４５　モータ
４６　制御装置
４７　温度調節器
４８　制御装置
４９　光センサー
５０　チップ搬送手段
５１　第１ボンディングヘッド
５２　第２ボンディングヘッド
６０　チップ支持部
６１　ステージ部
６２　チップ支持ピン
６３　位置補正治具
６４　ガイド部
６４ａ　接着剤溜り
６５　昇降駆動装置
７０　接着剤[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a die bonding apparatus used for fixing a semiconductor chip to a substrate using an adhesive.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows an example of a conventional die bonding apparatus used for fixing a semiconductor chip on a base material with an adhesive. The conventional die bonding apparatus shown in FIG. 4 includes a transfer robot 7 that sequentially takes out the base materials 1 that are housed in the base material storage unit 2 in a horizontal state and that are vertically aligned, one by one. It has a transport rail 3 for sequentially transporting each substrate 1 taken out of the substrate storage section 2.
[0003]
An adhesive application section 4 for applying an adhesive to the base material 1 conveyed by the conveyance rail 3 is provided in the middle of the conveyance area of the base material 1 by the conveyance rail 3. A chip mounting portion 5 for mounting the semiconductor chip 10 on the base material 1 coated with the adhesive is provided on the downstream side in the conveyance direction. The substrate 1 is transported by the transport rail 3 to the chip mounting position where the semiconductor chip 10 is mounted by the chip mounting unit 5 via the adhesive application position where the adhesive is applied by the adhesive application unit 4. Then, the substrate 1 on which the semiconductor chip 10 is mounted at the chip mounting position is transported by the transport rail 3 to the substrate storage section 6, and the semiconductor chip 10 is mounted in the substrate storage section 6. The base materials 1 are stored in a horizontal state in a vertical direction.
[0004]
The adhesive application section 4 has a syringe 4a in which an adhesive to be applied to a predetermined portion on the base material 1 conveyed to the adhesive application position by the conveyance rail 3 is accommodated. It is arranged vertically above the upper part 3 and can be moved up and down by an elevating mechanism 4b. Inside the syringe 4a in which the adhesive is stored, a piston is arranged so as to be slidable in the vertical direction. When the piston descends, the adhesive stored in the syringe 4a is discharged from the lower nozzle portion. Discharged. The amount of sliding of the piston is controlled by the control unit 4c, and thereby the amount of adhesive discharged from the syringe 4a is controlled.
[0005]
The chip mounting section 5 provided corresponding to the chip mounting position on the downstream side in the transport direction of the transport rail 3 with respect to the adhesive application section 4 has a chip mounting stage 5b disposed on the side of the chip mounting position. The wafer sheet 11 having a large number of diced semiconductor chips 10 is mounted on the chip mounting stage 5b. Each of the semiconductor chips 10 of the wafer sheet 11 placed on the chip stage 5b is sucked by the first bonding head 5d, and the position correcting section 5c provided between the chip placing stage 5b and the transport rail 3 is provided. Transported to
[0006]
The position correction unit 5c has a position correction stage 5g on which the semiconductor chip 10 conveyed by the bonding head 5d is mounted, and the semiconductor chip 10 mounted on the position correction stage 5g has four chip position corrections. It is positioned on the position correction stage 5g by the jig 5f. The chip position correction jigs 5f are respectively arranged on four sides of the semiconductor chip 10 mounted on the position correction stage 5g, and press the semiconductor chip 10 mounted on the position correction stage 5g from all sides. Thus, the semiconductor chip 10 is corrected to a predetermined position with respect to the position correction stage 5g.
[0007]
The semiconductor chip 10 whose position has been corrected by the position correcting section 5c is conveyed by the second bonding head 5e from the position correcting section 5c onto the base material 1 on the conveying rail 3 to which the adhesive has been applied. ing.
[0008]
The operation of the thus-configured die bonding apparatus is as follows. First, the base material 1 is sequentially taken out from the base material supply unit 2 by the base material transfer robot 7, sequentially transferred onto the transfer rail 3, and sequentially transferred to the adhesive application position by the transfer rail 3. Is done. When the base material 1 reaches the adhesive application position, in the adhesive application section 4, the syringe 4a is lowered by the lifting mechanism 4b, and the piston in the syringe 4a is lowered by air pressure or a motor, and the lower end of the syringe 4a is lowered. A predetermined amount of adhesive is discharged from a nozzle portion provided in the portion. As a result, the adhesive discharged from the nozzle portion is pressed against a predetermined position on the surface of the substrate 1, and a predetermined amount of the adhesive is applied to a predetermined portion of the surface of the substrate 1.
[0009]
When controlling the discharge amount of the adhesive with high accuracy, a temperature controller including a Peltier element, a heat sink, a cooling fan, and the like is installed around the syringe 4a, and the temperature controller is controlled by a control device. By doing so, the temperature of the adhesive is kept constant. As a result, the adhesive in the syringe 4a is maintained at a constant temperature regardless of the surrounding ambient temperature, so that the viscosity of the adhesive in the syringe 4a is also maintained constant, and the piston in the syringe 4a is lowered. Accordingly, a predetermined amount of the adhesive can be always discharged.
[0010]
When the adhesive is applied to a predetermined position on the surface of the base material 1 in the adhesive application section 4, the base material 1 is sequentially conveyed to the chip mounting position by the conveyance rail 3. In this case, the next substrate 1 is transported to the adhesive application position by the transport rail 3. When the substrate 1 on which the adhesive is applied is transported to the chip mounting position, the adhesive is applied by the adhesive applying unit 4 to the substrate 1 newly transported to the adhesive applying position in the chip mounting unit 5. The following operation is performed in parallel with the application operation.
[0011]
A wafer sheet 11 having diced semiconductor chips 10 is mounted on the chip mounting stage 5b of the chip mounting section 5, and the diced semiconductor chips 10 of the wafer sheet 11 are moved by the first bonding head 5d. At the same time, the semiconductor chip 10 is pushed up from below the wafer sheet 11 by a push-up needle (not shown) provided on the chip mounting stage 5b. Thus, the semiconductor chip 10 is separated from the wafer sheet 11 and is sucked (picked up) by the first bonding head 5d. The semiconductor chip 10 picked up by the first bonding head 5d is temporarily placed on the position correction table 5g of the position correction unit 5c in order to correct a position shift generated at the time of the pickup.
[0012]
The position correction unit 5c mechanically corrects the position by pressing the semiconductor chip 10 placed on the position correction table 5g with four chip position correction jigs 5f arranged on four sides thereof. Note that the position correction of the semiconductor chip by the position correction unit 5c is not limited to the method of mechanically correcting the position as described above. For example, the position of the semiconductor chip 10 with respect to the position correction stage 5g is recognized by image recognition. There is also a method of correcting the position of the semiconductor chip.
[0013]
The semiconductor chip 10 whose position has been corrected by the position corrector 5c is sucked by the second bonding head 5e and mounted on the adhesive applied portion on the surface of the substrate 1 transported to the chip mounting position. The substrate 1 on which the mounting of the semiconductor chip 10 has been completed in this way is transported by the transport rail 3 and stored in the substrate storage section 6 by the substrate transport robot 7.
[0014]
In the die bonding apparatus shown in FIG. 4, the semiconductor chip 10 is once conveyed to the position correcting section 5c using the first bonding head 5d, and the position is corrected by the position correcting section 5c. The semiconductor chip 10 whose position has been corrected is mounted on the base material 1 by the above method. However, a die bonding apparatus for mounting the semiconductor chip 10 directly on the base material 1 from the wafer sheet 11 by one bonding head is also generally used. It is.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional die bonding apparatus, although the adhesive application section 4 is provided on the transfer area of the transfer rail 3 for transferring the base material 1, the chip mounting section 5 is provided on the side of the transfer rail 3. Therefore, there is a problem that the occupied area increases.
[0016]
Further, the adhesive application operation by the adhesive application section 4 is performed by the raising / lowering operation of the syringe 4a and the lowering operation of the piston provided in the syringe 4a. That is, by lowering the piston while lowering the syringe 4 a, the adhesive is ejected from the nozzle portion at the lower end, and the adhesive is applied to the base material 1. For this reason, when the adhesive is applied at a high speed, the amount of the adhesive applied to the base material 1 may vary depending on the descending speed and the rising speed of the syringe 4a, the ejection timing of the adhesive, and the like. In addition, the adhesive applied to the substrate 1 may not be completely separated from the rising syringe 4a, and the yarn may be pulled from the surface of the substrate 1.
[0017]
Further, in the adhesive application section 4, since the syringe 4a discharges the adhesive downward, when the adhesive having low viscosity is used, the adhesive drips from the syringe 4a. There is also a risk. In order to prevent such liquid dripping, control may be performed so that the piston in the syringe 4a is pulled upward by vacuum, but in this case, the discharge amount of the adhesive is reduced due to poor adjustment of the pulling force due to vacuum. As a result, the amount of the adhesive applied to the substrate 1 may vary.
[0018]
After the adhesive is applied, the substrate 1 is transported from the adhesive application position to the chip mounting position, and the semiconductor chip 10 is mounted on the adhesive applied portion of the substrate 1. Since it takes time until the semiconductor chip 10 is mounted after the agent is applied, the adhesive applied to the substrate 1 may be dried. In addition, while the substrate 1 is transported by the transport rail 3 from the adhesive application position to the chip mounting position, the transport of the substrate 1 is stopped because the substrate is not normally mounted on the transport rail 3 or the like. In such a case, the adhesive applied to the surface of the substrate 1 may be dried. When the adhesive applied to the substrate 1 is dried, the semiconductor chip 10 mounted on the substrate 1 is not securely adhered to the substrate 1, and there is a possibility that poor adhesion may occur.
[0019]
In addition, in order to correct the chip mounting position on the base material 1 in the chip mounting part 5, the position of the base material 1 may be image-recognized. The image recognition is performed using the wiring pattern provided in the image forming apparatus. For this reason, if the adhesive is applied to the surface of the substrate 1, a part of the wiring pattern provided on the surface of the substrate 1 is covered with the adhesive at the stage of image recognition. There is a possibility that the region where the image can be recognized is limited, and the position of the base material 1 cannot be accurately grasped by the image recognition.
[0020]
The present invention has been made to solve such a problem, and its object is to occupy a small space and to stably supply an adhesive when bonding a semiconductor chip on the surface of a base material, and It is possible to prevent liquid dripping of the adhesive, drying, etc., and furthermore, it is possible to securely bond the semiconductor chip to the substrate by the adhesive without being adversely affected by the adhesive applied to the surface of the substrate. An object of the present invention is to provide a die bonding apparatus.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The die bonding apparatus of the present invention is a die bonding apparatus which is mounted on a base material conveyed to a predetermined position and adheres a semiconductor chip with an adhesive, and includes chip supporting means for supporting the semiconductor chip and housed therein. An adhesive discharging means for discharging the adhesive upward, wherein the adhesive discharged by the adhesive discharging means is brought into contact with the back surface of the semiconductor chip supported by the chip supporting means. Means, while holding and transporting the semiconductor chip so as to be supported by the chip supporting means of the adhesive application means, and applying the adhesive to the back surface of the semiconductor chip by the adhesive application means, And a chip conveying means for conveying and mounting the chip on the surface of the chip.
[0022]
The adhesive applying means has means for correcting a support position of the semiconductor chip supported by the chip supporting means.
[0023]
The adhesive discharging means of the adhesive applying means has means for controlling the temperature of the adhesive housed therein.
[0024]
The adhesive discharging means of the adhesive applying means has means for controlling the amount of the discharged adhesive.
[0025]
The adhesive discharging means has a sensor for detecting the amount of the discharged adhesive, and the sensor controls the amount of the discharged adhesive.
[0026]
The chip supporting means of the adhesive applying means has a chip supporting pin which can be moved up and down.
[0027]
The chip support pins lift the semiconductor chip after the adhesive contacts the back surface of the semiconductor chip.
[0028]
The chip support pins control the amount of adhesive applied to the back surface of the semiconductor chip by changing the vertical support position of the semiconductor chip.
[0029]
The chip transporting means performs an operation of transferring the semiconductor chip on which the adhesive is applied from the adhesive applying means onto the base material and an operation of supplying the next semiconductor chip to the adhesive applying means in parallel. .
[0030]
The adhesive discharging means of the adhesive applying means may perform an adhesive discharging operation after the semiconductor chip on which the adhesive is applied is conveyed from the adhesive applying means to the base material, and then the next semiconductor chip is bonded. This is carried out before being supplied to the agent application means.
[0031]
The adhesive discharging means of the adhesive applying means performs the discharging operation of the adhesive at the same timing as the timing at which the semiconductor chip to which the adhesive is applied is mounted on the base material.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0033]
FIG. 1 is a perspective view of a main part showing an example of an embodiment of a die bonding apparatus of the present invention. This die bonding apparatus is used for bonding a large number of diced semiconductor chips on a wafer sheet to a predetermined position on a base material. The paper is conveyed by a certain conveyance rail 31. The base material 1 mounted on the transport rail 31 is housed in the base material storage part 2 (see FIG. 4) in a horizontal state and arranged in a vertical direction, and the base material 1 in the base material storage part 2 is Are taken out one by one by the transfer robot 7 (see FIG. 4). Further, the base material 1 transported by the transport rail 31 is transported to a chip mounting position, and the semiconductor chip 10 to which the adhesive is applied by the adhesive application unit 40 is mounted. Thereafter, the base material 1 on which the semiconductor chip 10 is mounted is conveyed from the chip mounting position, and stored in the base material storage section 6 (see FIG. 4) in a horizontal state and in a vertical direction.
[0034]
The adhesive application section 40 is disposed on the side of the transport rail 31, and the wafer sheet 11 having a large number of diced semiconductor chips 10 is placed on the side of the adhesive application section 40. A chip mounting stage 20 is provided. The semiconductor chips 10 of the wafer sheet 11 placed on the chip placement stage 20 are transported to the adhesive application section 40 by the chip transport means 50, and the chip mounting position of the transport rail 31 is transferred from the adhesive application section 40. Transported to the substrate 1 transported to the substrate.
[0035]
The chip transporting means 50 takes out the semiconductor chip 10 from the wafer sheet 11 on the chip mounting stage 20 and transports the semiconductor chip 10 to the adhesive application unit 40, and the semiconductor chip 10 on the transport rail 31 from the adhesive application unit 40. And a second bonding head 52 for transporting the semiconductor chip 10 to the chip mounting position.
[0036]
As shown in FIG. 2, the adhesive applying means 40 provided between the chip mounting stage 20 and the transport rail 31 of the base material transporting means 30 contains an adhesive 70 as an adhesive discharging means. The syringe 41 is vertically disposed. A nozzle 43 for discharging the adhesive upward is provided at the upper end of the syringe 41.
[0037]
A piston 42 is housed inside the syringe 41 so as to be able to move up and down. When the piston 42 rises, the adhesive 70 is discharged upward from the nozzle 43 at the upper end.
[0038]
The piston 42 in the syringe 41 is attached to the upper end of a vertically arranged ball screw 44, and the lower end of the ball screw 44 is connected by a motor 45. The motor 45 rotates the ball screw 44 forward and backward. It is supposed to be. Therefore, when the ball screw 44 is rotated forward and backward by the motor 45, the piston 41 is raised and lowered, respectively, and when the piston 41 is raised, the adhesive 70 is discharged from the nozzle part 43. The rotation of the motor 45 is controlled by the control device 46 in order to control the discharge amount of the adhesive 70.
[0039]
The syringe 41 is housed in a temperature controller 47 to manage the temperature of the adhesive 70 housed inside. The temperature controller 47 has a heat radiating portion 47a in which a cylindrical space for accommodating the syringe 41 is formed, and a Peltier element 47b provided on an inner peripheral portion of the heat radiating portion 47a. By controlling the Peltier element 47b by the device 48, the temperature of the adhesive 70 in the syringe 41 is controlled to be a predetermined value. Note that a radiation fin (see FIG. 1) is provided on the outer surface of the radiation part 47a.
[0040]
Above the syringe 41, a chip supporting portion 60 on which the semiconductor chip 10 is mounted is provided. The chip supporting portion 60 includes a stage portion 61 having an upper surface that is horizontal, and a plurality of vertically extending portions each of which is provided so as to penetrate the stage portion 61 and support the semiconductor chip 10 on the central portion of the stage portion 61 by each. The chip support pins 62 and four position correction jigs 63 for performing position correction on the semiconductor chip 10 supported on the center of the stage 61 by the respective chip support pins 62 are provided.
[0041]
A guide portion 64 for vertically guiding the adhesive 70 discharged from the nozzle portion 43 of the syringe 41 is provided at a central portion of the stage portion 61 in a vertical state. An adhesive reservoir 64a for storing a fixed amount of adhesive is provided. The adhesive reservoir 64a is in the shape of an inverted truncated cone whose inner diameter gradually increases as it goes upward.
[0042]
The plurality of chip support pins 62 serving as chip support means are provided so as to be able to move up and down around the adhesive reservoir 64a, and are integrally driven up and down synchronously by rotation of a lift cam 65 which is a lift drive means. It has become so. When each of the chip support pins 62 is integrally raised, the semiconductor chip 10 is protruded by a predetermined amount from the stage 61 of each of the chip support pins 62, and the semiconductor chip 10 is pushed up above the stage 61 by each of the chip support pins 62. Thus, the semiconductor chip 10 is supported by each of the chip support pins 62. In this case, the vertical support position of the semiconductor chip 10 by each chip support pin 62 is adjusted by changing the amount of protrusion of each chip support pin 62 from the stage section 61.
[0043]
The four position correction jigs 63 provided on the stage portion 61 are respectively arranged on four sides around the semiconductor chip 10 supported on the central portion of the stage portion 61 by the respective chip support pins 62. With respect to the semiconductor chip 10 supported by the pins 62, the semiconductor chips 10 approach and separate from each other in synchronization and integrally. When the position correction jigs 63 approach each other integrally, the semiconductor chip 10 supported by each chip support pin 62 is positioned at a predetermined position on the center of the stage 61.
[0044]
The stage section 61 is provided with an optical sensor 49 for detecting the amount of adhesive stored in the adhesive pool 64a. Based on the detection result of the optical sensor 49, a motor 45 for driving the piston 42 is provided. Is controlled by the control device 46. Thus, the amount of the adhesive discharged from the nozzle portion 43 of the syringe 47 is controlled, and a predetermined amount of the adhesive 70 is stored in the adhesive pool 64a.
[0045]
The operation of the die bonding apparatus of the present invention having such a configuration will be described in detail with reference to FIG.
[0046]
The substrate 1 mounted on the transport rail 31 is transported to a chip mounting position. In parallel with this, the semiconductor chip 10 mounted on the chip mounting stage 20 is vacuum-sucked by the first bonding head 51 and picked up from the wafer sheet 11. In this case, similarly to the conventional die bonding apparatus, a push-up needle (not shown) provided on the chip mounting stage 20 pushes up the semiconductor chip 10 from under the wafer sheet 11. Thus, the semiconductor chip 10 is sucked and picked up by the first bonding head 51.
[0047]
The first bonding head 51 conveys the picked-up semiconductor chip 10 to a chip support section 60 attached to the uppermost part of the syringe 41 in the adhesive applying means 40.
[0048]
In this case, as shown in FIG. 3A, a predetermined amount of the adhesive 70 discharged from the syringe 41 is stored in the adhesive pool 64 of the stage section 61 in the chip supporting section 60. . The amount of the adhesive 70 stored in the adhesive reservoir 64 is adjusted by controlling the motor 45 for driving the piston 42 by the control device 46 based on the output of the optical sensor 49 provided on the stage 61. Is done. The adhesive 70 accommodated in the syringe 41 is maintained at a constant temperature by the temperature controller 47, whereby the adhesive 70 is maintained at a predetermined viscosity.
[0049]
Further, in the chip supporting portion 60, the amount of projection of each chip supporting pin 62 from the stage 61 is adjusted, and the semiconductor chip 10 supported by the chip supporting pin 62 has a supporting level with respect to the upper surface of the stage 61. Adjusted. By adjusting the support level of the semiconductor chip 10 as described above, the relative position between the bottom surface of the semiconductor chip 10 and the adhesive 70 stored in the adhesive filling section 64 is adjusted. Thereby, the amount of the adhesive 70 applied to the back surface of the semiconductor chip 10 is adjusted. Therefore, the amount of protrusion of each chip support pin 62 from the stage 61 is adjusted so that a predetermined amount of adhesive is applied to the back surface of the semiconductor chip 10 supported by each support pin 62. .
[0050]
In such a state, the semiconductor chip 10 transported by the first bonding head 51 is placed on each of the chip support pins 62. When the semiconductor chip 10 is supported by each of the chip support pins 62, as shown in FIG. 3B, the back surface of the semiconductor chip 10 is moved from above with respect to the adhesive 70 stored in the adhesive filling portion 64. Contact. As a result, a predetermined amount of the adhesive 70 is applied to the back surface of the semiconductor chip 10.
[0051]
When the mounting of the semiconductor chip 10 on the chip supporting pins 62 is completed, the vacuum suction of the semiconductor chip 10 by the first bonding head 51 is released as shown in FIG. The position of the supported semiconductor chip 10 is corrected by the position correction jig 63. In this case, the position corrector 63 arranged around the semiconductor chip 10 is synchronously and integrally moved so as to come into contact with the semiconductor chip 10 and then separate therefrom. Thereby, the position of the semiconductor chip 10 is corrected so as to be supported at a predetermined position with respect to the chip support pins 62.
[0052]
When the position of the semiconductor chip 10 is corrected, as shown in FIG. 3D, the semiconductor chip 10 is vacuum-sucked by the second bonding head 52, and the semiconductor chip 10 is picked up from the chip support pins 62. . At this time, each of the chip support pins 62 supporting the semiconductor chip 10 rises to lift the semiconductor chip 10 upward. As a result, the adhesive 70 stored in the adhesive reservoir 64a and the semiconductor chip 10 are reliably separated from each other, and the semiconductor chip 10 is separated from the second bonding head 52 without the thread 70 being pulled. Will be surely picked up.
[0053]
The semiconductor chip 10 picked up by the second bonding head 52 is transported by the transport rail 31 to the surface of the substrate 1 transported to the chip mounting position, and is mounted at a predetermined position on the surface of the substrate 1. You.
[0054]
While the second bonding head 52 transports the semiconductor chip 10 from the adhesive applying means 40 onto the substrate 1 on the transport rail 31, the first bonding head 51 moves the next semiconductor chip on the chip mounting stage 20. The chip 10 is picked up and transported to the adhesive application section 40.
[0055]
Further, when the semiconductor chip 10 on which the application of the adhesive 70 has been applied is carried out of the chip mounting position, for example, the semiconductor chip 10 remains on the base material 1 until the next semiconductor chip 10 is carried into the chip mounting position. At approximately the same timing as the mounting, the adhesive 70 is discharged from the adhesive applying unit 40, and the adhesive is applied to the semiconductor chip 10 of the chip supporting unit 60.
[0056]
By such a series of operations, one semiconductor chip 10 is mounted on the base material. By continuously performing this operation, a large number of diced semiconductor chips 10 of the wafer sheet 11 are sequentially mounted on the base material 1 and adhered by an adhesive.
[0057]
As described above, in the die bonding apparatus of the present invention, before mounting the semiconductor chip 10 on the substrate 1, the adhesive was applied to the back surface of the semiconductor chip 10 without applying the adhesive to the surface of the substrate 1. Later, by mounting the semiconductor chip 10 on the base material, the semiconductor chip 10 is bonded to the surface of the base material. As described above, since the adhesive application section 40 for applying the adhesive 70 is provided in the transport area for transporting the semiconductor chip 10 from the chip mounting stage 20 onto the substrate 1, the surface of the substrate 1 The area occupied by the apparatus can be reduced as compared with a conventional die bonding apparatus in which an adhesive application section for applying an adhesive is provided in the transport area of the substrate 1.
[0058]
The adhesive application section 40 does not need to apply an adhesive to the surface of the base material 10 in order to apply the adhesive 70 to the back surface of the semiconductor chip 10, and therefore, the base material transporting means 30 is provided with the chip mounted thereon. The semiconductor chip 10 only needs to be transported and stopped at the position where the substrate 1 is located, and the processing efficiency is improved as compared with the conventional die bonding apparatus in which the base material 1 is stopped at two positions: the adhesive application position and the position where the chip is mounted. I do. Further, since the adhesive is applied to the semiconductor chip 10 and is transported to the substrate 1, the applied adhesive is smaller than when the substrate 1 is transported with the adhesive applied to the substrate 1. Drying of the agent 70 can be suppressed. Furthermore, since the adhesive 70 is not applied to the surface of the substrate 1, even when the chip mounting position on the surface of the substrate 1 is recognized by an image, the entire substrate 1 can be reliably recognized. In addition, the position of the substrate 1 can be accurately recognized.
[0059]
The adhesive application section 40 discharges the adhesive 70 upward and presses the back surface of the semiconductor chip 10 against the discharged adhesive 70 from above, so that the adhesive is applied to the back surface of the semiconductor chip 10. 70 is applied. For this reason, it is possible to avoid variations in the amount of application, liquid dripping, stringing of the adhesive 70 on the surface of the base material 1, and the like, which are problems when applying the adhesive 70 by the vertical movement of the syringe 41. it can.
[0060]
The adhesive application section 40 is provided with a chip support section 60 having a position correction jig 63 for correcting the position of the semiconductor chip 10. For this reason, there is no need to provide a position correcting means for the semiconductor chip 10 before and after the adhesive applying means 40, whereby the area occupied by the device can be reduced and the configuration is simplified. Further, since the adhesive application section 40 corrects the position of the semiconductor chip 10 in a state where the semiconductor chip 10 is supported upward by the respective chip support pins 62, the position correction of the semiconductor chip 10 is surely and easily performed. Can be
[0061]
The adhesive application section 40 can stabilize the viscosity of the adhesive 70 by providing the temperature controller 47 for controlling the temperature of the adhesive 70 housed therein and the control device 48 thereof. The discharge amount can be controlled with high accuracy.
[0062]
The adhesive application unit 40 controls the motor 45 that drives the piston 42 based on the output of the optical sensor 49 that detects the discharge amount from obliquely above, and controls the discharge amount of the adhesive. The amount can be controlled with high precision and easily. Further, by adjusting the support level of the semiconductor chip 10 with respect to the adhesive and controlling the amount of contact of the semiconductor chip 10 with the adhesive 70, the amount of application of the adhesive 70 to the semiconductor chip 10 can be controlled with high precision. can do.
[0063]
Since the adhesive application section 40 supports the semiconductor chip 10 with a plurality of vertically movable chip support pins 42, the support level of the semiconductor chip 10 with respect to the adhesive can be easily adjusted with a simple configuration. .
[0064]
Since the chip supporting pins 42 are configured to push up the semiconductor chip after the adhesive 70 comes into contact with the back surface of the semiconductor chip 10, the semiconductor chip 10 after the adhesive 70 is applied can be easily carried out. be able to.
[0065]
The chip transport means 50 uses two bonding heads 51 and 52 to transfer the semiconductor chip 10 to which the adhesive 70 has been applied from the adhesive application section 40 onto the base material 1 and the next semiconductor chip. Since the operation of supplying the semiconductor chip 10 to the adhesive application section 40 can be performed in parallel, the operation of mounting the semiconductor chip 10 on the substrate 1 can be efficiently performed.
[0066]
The adhesive application section 40 performs a discharging operation of the adhesive 70 by transporting the next semiconductor chip 10 to the adhesive application section 40 after the semiconductor chip 10 on which the adhesive 70 is applied is carried out from the adhesive application section 40. The operation of applying the adhesive 70 can be performed efficiently without affecting other operations.
[0067]
【The invention's effect】
The die bonding apparatus of the present invention can reduce the occupied area because the adhesive application unit is provided in the moving area of the semiconductor chip mounted on the base material, Can improve the transfer efficiency of the base material. In the adhesive applying means, the adhesive is discharged upward, and the semiconductor chip is pressed from above against the discharged adhesive, so that the adhesive is applied to the back surface of the semiconductor chip. No adhesive is applied to the surface. Therefore, it is possible to stably supply the adhesive to the semiconductor chip, and to prevent liquid dripping of the adhesive, drying, and the like, and since the adhesive is not applied to the surface of the base material, It becomes possible to accurately recognize the image of the surface of the base material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part showing an example of an embodiment of a die bonding apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an adhesive applying means provided in the die bonding apparatus.
3 (a) to 3 (d) are cross-sectional views of main parts for explaining the operation of the adhesive applying means.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a conventional die bonding apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Semiconductor chip
11 Wafer sheet
20 Chip mounting stage
30 substrate transfer means
31 Transport rail
40 adhesive application means
41 syringe
42 piston
43 Nozzle part
44 Ball screw
45 motor
46 Controller
47 Temperature controller
48 Controller
49 Optical Sensor
50 Chip transfer means
51 1st bonding head
52 Second bonding head
60 Chip support
61 Stage part
62 Chip support pin
63 Position correction jig
64 Guide
64a Adhesive pool
65 lifting drive
70 Adhesive

Claims (11)

所定の位置に搬送された基材に体して、半導体チップを接着剤によって接着するダイボンド装置であって、
半導体チップを支持するチップ支持手段と、内部に収容された接着剤を上方に向けて吐出する接着剤吐出手段とを具備し、該接着剤吐出手段によって吐出された接着剤に対して前記チップ支持手段によって支持された半導体チップの裏面を接触させる接着剤塗布手段と、
該接着剤塗布手段のチップ支持手段にて支持されるように半導体チップを保持して搬送するとともに、該接着剤塗布手段によって裏面に接着剤が塗布された半導体チップを、前記基材の表面に搬送して搭載するチップ搬送手段と、
を具備することを特徴とするダイボンド装置。A die-bonding device that embeds a semiconductor chip by bonding to a base material conveyed to a predetermined position by an adhesive,
Chip supporting means for supporting the semiconductor chip, and adhesive discharging means for discharging the adhesive contained therein upward, wherein the chip supporting means for the adhesive discharged by the adhesive discharging means. Adhesive applying means for contacting the back surface of the semiconductor chip supported by the means,
While holding and transporting the semiconductor chip so as to be supported by the chip supporting means of the adhesive applying means, the semiconductor chip having an adhesive applied to the back surface by the adhesive applying means is provided on the surface of the base material. Chip transport means for transporting and mounting;
A die bonding apparatus comprising: 前記接着剤塗布手段は、前記チップ支持手段にて支持された半導体チップの支持位置を補正する手段を有する請求項１に記載のダイボンド装置。2. The die bonding apparatus according to claim 1, wherein said adhesive applying means has means for correcting a supporting position of the semiconductor chip supported by said chip supporting means. 前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、内部に収容された接着剤の温度を制御する手段を有する請求項１に記載のダイボンド装置。2. The die bonding apparatus according to claim 1, wherein the adhesive discharging unit of the adhesive applying unit includes a unit that controls a temperature of the adhesive housed therein. 3. 前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、吐出される接着剤量を制御する手段を有する請求項１に記載のダイボンド装置。The die bonding apparatus according to claim 1, wherein the adhesive discharging unit of the adhesive applying unit includes a unit for controlling an amount of the discharged adhesive. 前記接着剤吐出手段は、前記吐出された接着剤量を検出するセンサーを有し、該センサーによって、吐出される接着剤量が制御される請求項４に記載のダイボンド装置。The die bonding apparatus according to claim 4, wherein the adhesive discharging means has a sensor for detecting the amount of the discharged adhesive, and the amount of the discharged adhesive is controlled by the sensor. 前記接着剤塗布手段の前記チップ支持手段が、昇降可能になったチップ支持ピンを有する請求項１に記載のダイボンド装置。2. The die bonding apparatus according to claim 1, wherein the chip supporting means of the adhesive applying means has a chip supporting pin which can be moved up and down. 前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの裏面に接着剤が接触した後に該半導体チップを持ち上げるようになっている請求項６に記載のダイボンド装置。7. The die bonding apparatus according to claim 6, wherein the chip supporting pins lift the semiconductor chip after an adhesive comes into contact with the back surface of the semiconductor chip. 前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの垂直方向の支持位置を変更することによって、前記半導体チップの裏面への接着剤の塗布量を制御する請求項７に記載のダイボンド装置。The die bonding apparatus according to claim 7, wherein the chip support pin controls a coating amount of an adhesive on a back surface of the semiconductor chip by changing a vertical support position of the semiconductor chip. 前記チップ搬送手段は、接着剤が塗布された半導体チップを前記接着剤塗布手段から基材上に移載する動作と、次の半導体チップを接着剤塗布手段に供給する動作とを並行して行なう請求項１に記載のダイボンド装置。The chip transporting unit performs an operation of transferring the semiconductor chip on which the adhesive is applied from the adhesive applying unit onto the base material and an operation of supplying the next semiconductor chip to the adhesive applying unit in parallel. The die bonding apparatus according to claim 1. 前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが該接着剤塗布手段から前記基材に搬送された後に、次の半導体チップが接着剤塗布手段に供給されるまでの間に行なう請求項９に記載のダイボンド装置。The adhesive discharging means of the adhesive applying means performs an adhesive discharging operation, and after the semiconductor chip on which the adhesive is applied is conveyed from the adhesive applying means to the base material, the next semiconductor chip is bonded. The die bonding apparatus according to claim 9, wherein the step is performed before being supplied to the agent applying means. 前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが基材に搭載されるタイミングと同様のタイミングで行なう請求項１０に記載のダイボンド装置。The die bonding apparatus according to claim 10, wherein the adhesive discharging means of the adhesive applying means performs an adhesive discharging operation at a timing similar to a timing at which the semiconductor chip to which the adhesive is applied is mounted on the base material. .
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