JP2004273910A - Pellet bonding method and pellet bonding apparatus - Google Patents

Pellet bonding method and pellet bonding apparatus Download PDF

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JP2004273910A JP2003064943A JP2003064943A JP2004273910A JP 2004273910 A JP2004273910 A JP 2004273910A JP 2003064943 A JP2003064943 A JP 2003064943A JP 2003064943 A JP2003064943 A JP 2003064943A JP 2004273910 A JP2004273910 A JP 2004273910A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent damage of a pellet caused by variations in a pushing-up load applied to the pellet and to realize reliable bonding operation. <P>SOLUTION: The pellet 11 adhered on an adhesive sheet 13 is pushed and sucked by a suction nozzle 13 from one side of the sheet provided with the pellet, released therefrom by pushing up the pellet from the rear side of the sheet using a pushing-up pin 27, and then bonded onto a substrate. A pushing-up load applied onto the pellet 11 through the pushing-up operation of the pin 27 is measured, and on the basis of the measured result, a pickup load applied to the pellet through the sucking operation of the pellet by the suction nozzle 13 is feedback controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘着シートに貼着された半導体チップなどのペレットを粘着シートの裏面から突き上げることで、そのペレットをリードフレーム等の基板にボンディングするペレットボンディング方法およびペレットボンディング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
粘着シートに貼着された多数のペレットは、ペレットボンディング装置を用いて粘着シートから剥離され、リードフレームのアイランド部にボンディングされる。この工程において、粘着シートからの剥離時には、ペレットボンディング装置に備えられたボンディングヘッドの吸着ノズルが粘着シートに貼着されたペレットを押圧しながら吸着するとともに、ペレット突き上げユニットの突き上げピンが、ペレットを粘着シートの裏面から突き上げる。
【0003】
ここで、吸着ノズルは、推力発生装置であるリニアモータによって上下動させられるとともに、その推力は、リニアモータに印加される電流値によって決定される。そしてリニアモータによる吸着ノズルに付与される下方への推力は、そのまま突き上げピンによって突き上げられるペレットに対する押圧力(以下「ピックアップ荷重」ともいう。)となる。そして、従来、このピックアップ荷重は、一定値となるように制御されていた。
【0004】
また、突き上げピンは等速度で上昇させるようになっていて、この上昇による突き上げ動作により、ペレットには突き上げ荷重が負荷される。
【0005】
つまり、粘着シートに貼着されたペレットの剥離時、ペレットは吸着ノズルによるピックアップ荷重と突き上げピンによる突き上げ荷重とが負荷され、両荷重によって挟圧された状態とされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、突き上げピンをペレット毎に毎回等速度で上昇させたとしても、ペレットに付加される突き上げ力は、各ペレットの粘着シートにおける貼着力や、経時変化等により貼着状態により、各ペレットに対して必ずしも一定とはならない。例えば、貼着力が強ければ、弱いものに比べて強い突き上げ荷重が負荷されることになる。
【0007】
これに対し、上述したように、ピックアップ荷重は一定に維持されるものであった。
【0008】
このため、ペレット剥離時、突き上げ荷重の変動によっては、ペレットに負荷される突き上げ荷重とピックアップ荷重の合計値が、ペレットにダメージを与えることのない許容値を超えてしまい、結果としてペレットに大きな負荷がかかり、ペレットが割れたり欠けたりの損傷を負い、良好なペレットボンディング動作が行なえないということがあった。
【0009】
そこで本発明は、ペレットに負荷される突き上げ荷重の変動に基づくペレットの損傷を防止するとともに、確実にボンディング動作が行なえるペレットボンディング方法およびボンディング装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明によるペレットボンディング方法は、粘着シートに貼着されたペレットを、前記ペレット側から吸着ノズルにより押圧しながら吸着するとともに、前記粘着シート裏面から突き上げピンを用いて突き上げて、前記ペレットを剥離させ、そのペレットを基板にボンディングするペレットボンディング方法において、前記突き上げピンの突き上げ動作に伴い前記ペレットに作用する突き上げ荷重を測定し、その測定結果に基づいて、前記吸着ノズルが前記ペレットの吸着動作に伴い前記ペレットに作用する押圧力を制御することを特徴とする。
【0011】
なお、前記押圧力は、前記ペレットが前記吸着ノズルと突き上げピンとによって狭圧されるその狭圧力が許容範囲内となるように、フィードバック制御されることが好ましい。
【0012】
また、請求項3に係わる発明は、粘着シートに貼着されたペレットを、ペレット側から吸着ノズルにより押圧しながら吸着するとともに、前記粘着シート裏面から突き上げピンを用いて突き上げて、前記ペレットを剥離させ、そのペレットを基板にボンディングするペレットボンディング装置において、前記突き上げピンの突き上げ動作に伴い前記ペレットに作用する突き上げ荷重を測定する荷重測定手段と、前記吸着ノズルを介して前記ペレットに押圧力を付与し、押圧力調整可能なアクチェータと、前記荷重測定手段による測定値に基づき前記アクチェータによる前記ペレットへの押圧力を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0013】
なお、前記荷重測定手段による測定値が許容範囲を超えた場合、警報信号を出力する出力手段を有することが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明を適応してなるペレットボンディング装置におけるボンディングヘッドとペレット突き上げユニットの一実施の形態を示す構成図である。図2は、図1のコントローラの制御を示すフローチャート図である。図3は、ペレットの突き上げ動作を説明する概略断面図である。
【0015】
ペレットボンディング装置は、ペレット突き上げユニット1及びボンディングヘッド2を有して構成される。ペレット突き上げユニット1は、粘着シート12上に貼着された多数のペレット11を、粘着シート12から剥離させる。ボンディングヘッド2は、上記剥離されたペレット11を吸着ノズル13を用いて吸着保持し、図示しないリードフレームのアイランド部まで移送し、このアイランド部にボンディングする。
【0016】
ペレット突き上げユニット1は、図1に示すように、バックアップホルダ14と、ピンメイン支持体16及びピンサブ支持体17からなるピン支持体15と、モータ18に駆動されるカム19と、荷重測定手段としての荷重測定子20及び荷重測定器21と、モータに接続されたエンコーダ22と、これら荷重測定器21、モータ18、エンコーダ22に接続された制御手段としてのコントローラ23と、を有して構成される。
【0017】
バックアップホルダ14内には、真空チャンバ24が形成される。このバックアップホルダ14には、真空チャンバ24を貫通して、ピンサブ支持体17が図の上下方向に摺動自在に挿通される。真空チャンバ24には通路25を経て、図示しない真空ポンプのホースが接続される。更に、バックアップホルダ14の上面には、多数の小孔26が、真空チャンバ24に連通して設けられる。従って上記真空ポンプの作動により真空チャンバ24内は負圧となり、この負圧が小孔26を経て粘着シート12に作用し、この粘着シート12の裏面がバックアップホルダ14の上面に吸着される。
【0018】
ピン支持体15は、ピンメイン支持体16の上部16Aにピンサブ支持体17の下部が、図の上下方向に移動可能に嵌合され、ピンサブ支持体17の上端部に突き上げピン27が設けられて構成される。突き上げピン27は、バックアップホルダ14の上面に形成された挿通孔28に貫通可能に形成される。ピンメイン支持体16の下部16Bとピンサブ支持体17の下端部との間に荷重測定子20が設置される。また、ピンメイン支持体16の下部16Bには、摺接ローラ29が回転自在に支持される。ピンメイン支持体16は、スプリング30等の付勢手段を介して下方に付勢されて、上記摺接ローラ29がカム19に常時接するようになっている。
【0019】
また、ピンメイン支持体16の上部16Aには長孔31が開口され、ピンサブ支持体17の下部に一体に設けた係止ピン32が長孔31に係止されて、ピンメイン支持体16及びピンサブ支持体17が一体化される。ピンサブ支持体17は、係止ピン32が長孔31の長手方向寸法を移動する範囲で、ピンメイン支持体16に対し図の上下方向に相対移動可能に設けられ、その荷重が荷重測定子20にて支持される。
【0020】
カム19を駆動するモータ18は、回転角および回転速度を制御可能な例えばステッピングモータであり、正逆回転可能で、コントローラ23により制御される。また、カム19は、ピン支持体15のリフト量を回転角に比例して上昇させるような等速度曲線なるカム面を備える板カムである。上記モータ18に接続されたエンコーダ22は、カム19を回転させるモータ18の回転角を検出して、ピン支持体15及び突き上げピン27のリフト量(移動量)を測定する。
【0021】
上記荷重測定子20は、ピンサブ支持体17の荷重を支持して、ピン支持体15がカム19の作用で上昇するに伴うピンサブ支持体17の押上力、即ち突き上げピン27がペレット11に作用する突き上げ荷重を随時測定し、その測定値(正確には、荷重測定子20に加わる荷重からピン支持体17自体の荷重を引いた値)を荷重測定器21を介してコントローラ23へ出力する。
【0022】
また、ボンディングヘッド2は、図1に示すように、ペレット11の上方に吸着ノズル13が配設されており、この吸着ノズル13は、推力調整可能なリニアモータ33にて、粘着シート12面に対し垂直な方向に移動可能に支持される。
リニアモータ33は、図示しないホルダに固定される永久磁石35と、吸着ノズル側に固定されるコイル36とを有し、リニアモータ33の発生推力は、電流制御器34により制御可能とされ、コイル36に供給される電流値が一定であれば一定、電流値が大となれば増加、電流値が小となれば減少するように制御される。
【0023】
コントローラ23は、荷重測定器21から入力される荷重測定値、つまり突き上げ荷重に基づき電流制御器34を介してリニアモータ33の発生推力並びにその方向を後述するように制御するとともに、モータ18を制御してカム19の回転角及び回転速度を制御するものである。
【0024】
次に、コントローラ23による詳細制御について、図2に示すフローチャート図、図3に示すペレットの突き上げ動作を説明する概略断面図を用いて説明する。
【0025】
まず、コントローラ23には、種々のパラメータが設定される(S1)。パラメータとしては、例えば突き上げピン27の突き上げ速度v、最大突き上げ量s、基準ピックアップ荷重a、基準突き上げ荷重b、突き上げ荷重の上限許容値cである。ここで、基準ピックアップ荷重aに基準突き上げ荷重bを加えた値、つまりペレット11への挟圧力は、今回ボンディング対象とされるペレット11の厚さや大きさなどから決定される、ペレット11にダメージを与えない範囲以下の値とされ、その値は実験などにより求めておく。
【0026】
次に、リニアモータ33を駆動して、吸着ノズル13を下動させ、その先端の吸着面をペレット上面に当接させる(S2、図3(a))。このとき、リニアモータ33のコイル36には、吸着ノズル13に対して基準ピックアップ荷重aに相当する推力が得られる電流が供給され、これにより、ペレット11に当接した吸着ノズル13は、ペレット11を吸着保持するとともに、基準ピックアップ荷重aをペレット13に負荷することになる。
【0027】
次に、モータ18を駆動することにより、突き上げピン27を上昇させる(S3)。そして、突き上げピン27の上昇開始とともに、突き上げピン27によってペレット11に負荷される突き上げ荷重を荷重測定子20、荷重測定器21によって随時測定し、その測定値dを得る(S4、図3(b))。
【0028】
ここで、得られた測定値dと突き上げ荷重の上限値cとの比較が行なわれる(S5)。そして、d>=cの場合には、異常と判断され突き上げピン27が下降し、突き上げ動作を中止する(S6)。そして、次のペレット11の突き上げを行なう(S12)。一方、d<cの場合には、測定値dと基準突き上げ荷重bとが比較される(S7)。ここでd>=bの場合、(d−b)を演算して求める(S8)。次に((a−(d−b))を演算して求め、吸着ノズル13によるピックアップ荷重がこの値となるように、リニアモータ33による推力を修正する(S9、図(c))。つまり、この推力修正により、ペレット11に対して吸着ノズル13による負荷されるピックアップ荷重は(a−(d−b))、一方、突き上げ荷重は測定値dとなることから、両者によってペレットに負荷される挟圧力はその総和で(a+b)、つまり、基準ピックアップ荷重aと基準突き上げ荷重bを加えたものとなる。先に述べたように、基準ピックアップ荷重aに基準突き上げ荷重bを加えた値は、今回ボンディング対象とされるペレット11の厚さや大きさなどから決定される、ペレット11にダメージを与えない範囲以下とされる。従って、ペレット11に対する突き上げ荷重dが基準値を超えたとしても、その超えた分がリニアモータ33へ印加する電流値制御にフィードバックされ、吸着ノズル13によるピックアップ荷重が減少するように制御されることになる。
【0029】
次に、モータ18に接続されたエンコーダ22の出力値に基づき、突き上げピンの突き上げ量eが検出され、この検出値eと最大突き上げ量sとの比較が行なわれる(S10)。そして、e>=sの場合には、吸着ノズル13は、剥離されたペレット11を吸着保持して上昇し、そして不図示のリードフレームまで搬送してボンディングする(S11、図3(d))。また、突き上げピンも原点位置まで下降し(S6)、次のペレットの突き上げを行なう(S12)。一方、e<sの場合、S3に戻る。
【0030】
上記した実施の形態によれば、粘着シート12に粘着されたペレット11を吸着ノズル13で押圧しながら吸着するとともに、粘着シート裏面から突き上げピン27を用いて突き上げて剥離させるとき、突き上げピン27による突き上げ荷重を測定し、その測定値dが基準突き上げ荷重bを超えた場合には、その超えた分だけ、吸着ノズルによる押圧力(ピックアップ荷重)を減少させるように、リニアモータ33による吸着ノズル13の推力をフィードバック制御するようにした。これにより、突き上げピン27の上昇によってペレット11に負荷される突き上げ荷重に変動を生じたとしても、吸着ノズル13による押圧力が修正され、ペレット剥離時に、吸着ノズル13並びに突き上げピン27によってペレット11に負荷される挟圧力は、そのペレットにダメージを与えることのない範囲内の荷重に維持され、よって、ペレット剥離に伴なうペレット11の損傷を防止することができ、そしてリードフレームなどの基板に対して確実にボンディング動作を行なうことが可能となる。
【0031】
なお、上述した実施の形態において、荷重測定子20と荷重測定器21にて構成される荷重測定手段の測定値を、例えばコントローラ23内に設けた記憶部に記憶させておくことにより、その情報を生産管理情報として用いることもできる。これは例えば、今回のペレット突上げを伴なう剥離作業時において、ペレット11が粘着シート12から剥離されるときの最大突き上げ荷重を粘着シート1枚分のすべてのペレット11について求め、その中での最大値、或いはそれらの値を所定式に基づいて演算して求めた値を当該粘着シートとペレットとの組合わせにおける基準突き上げ荷重あるいは突き上げ荷重の上限許容値情報として記憶させておく。そして、次回、同一種の粘着シートとペレットの組合わせ時には、以前記憶させておいた情報を呼び出し、今回の剥離作業に使用するというものである。こうすることで、基準突き上げ荷重、あるいはその上限許容値の設定を容易かつ、迅速に行なうことができる。
【0032】
また、上述した実施の形態では、突き上げピン27による突き上げ荷重をペレット突き上げユニット1側に設置した荷重測定手段によって測定するようにしたが、この荷重測定手段を吸着ノズル13を有するボンディングヘッド2側に設けても良い。
【0033】
また、上述した実施の形態では、アクチュエータとしてリニアモータを使用した例を説明したが、推力調整可能なアクチェータであれば、別の駆動源であっても構わない。
【0034】
また、上述した実施の形態では、本発明をペレットボンディング装置に適応したものを説明したが、フリップチップボンダ等において、フリップチップを吸着してボンディングヘッドのコレットに受け渡す移載装置に適応できるものである。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、ペレットに負荷される突き上げ荷重に変動を生じたとしても、ペレットへの損傷を防止するとともに、確実にボンディング動作を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適応してなるペレットボンディング装置におけるボンディングヘッドとペレット突き上げユニットの一実施の形態を示す構成図である。
【図2】図1のコントローラの制御を示すフローチャート図である。
【図3】ペレットの突き上げ動作を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
1 ペレット突き上げユニット
2 ボンディングヘッド
11 ペレット
12 粘着シート
13 吸着ノズル
14 バックアップホルダ
15 ピン支持体
16 ピンメイン支持体
16A上部
16B下部
17 ピンサブ支持体
18 モータ
19 カム
20 荷重測定子
21 荷重測定器
22 エンコーダ
23 コントローラ
24 真空チャンバ
25 通路
26 小孔
27 突き上げピン
28 挿通孔
29 摺接ローラ
30 スプリング
31 長孔
32 係止ピン
33 リニアモータ
34 電流制御器
35 永久磁石
36 コイル
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pellet bonding method and a pellet bonding apparatus in which a pellet such as a semiconductor chip stuck to an adhesive sheet is pushed up from a back surface of the adhesive sheet to bond the pellet to a substrate such as a lead frame.
[0002]
[Prior art]
A large number of pellets adhered to the pressure-sensitive adhesive sheet are peeled off from the pressure-sensitive adhesive sheet using a pellet bonding apparatus, and bonded to the island portion of the lead frame. In this step, at the time of peeling from the pressure-sensitive adhesive sheet, the suction nozzle of the bonding head provided in the pellet bonding apparatus suctions and presses the pellet adhered to the pressure-sensitive adhesive sheet, and the push-up pin of the pellet push-up unit pushes the pellet. Push up from the back of the adhesive sheet.
[0003]
Here, the suction nozzle is moved up and down by a linear motor that is a thrust generator, and the thrust is determined by a current value applied to the linear motor. The downward thrust applied to the suction nozzle by the linear motor becomes a pressing force (hereinafter, also referred to as “pickup load”) on the pellet pushed up by the push-up pin. Conventionally, the pickup load has been controlled to have a constant value.
[0004]
Further, the push-up pins are raised at a constant speed, and a push-up load is applied to the pellets by the push-up operation due to the lift.
[0005]
That is, when the pellets adhered to the pressure-sensitive adhesive sheet are peeled, the pellets are pressed by the pickup nozzle and the push-up load by the push-up pins, and are pressed by both loads.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, even if the push-up pin is raised at the same speed every time for each pellet, the push-up force applied to the pellet is determined by the sticking force of the pellet in the pressure-sensitive adhesive sheet, and the sticking state due to aging, etc. Is not always constant. For example, if the sticking force is strong, a strong thrust load is applied as compared with a weak sticking force.
[0007]
On the other hand, as described above, the pickup load was kept constant.
[0008]
For this reason, at the time of peeling the pellet, depending on the fluctuation of the pushing load, the total value of the pushing load and the pickup load applied to the pellet exceeds an allowable value that does not damage the pellet, and as a result, a large load is applied to the pellet. In some cases, the pellets are damaged due to cracking or chipping, and a good pellet bonding operation cannot be performed.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pellet bonding method and a bonding apparatus capable of preventing a pellet from being damaged due to a change in a thrust load applied to the pellet and performing a bonding operation reliably.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the pellet bonding method according to the present invention comprises: adhering the pellet adhered to the pressure-sensitive adhesive sheet while pressing the pellet from the pellet side by a suction nozzle; In a pellet bonding method of peeling the pellet and bonding the pellet to a substrate, a thrust load acting on the pellet is measured in accordance with a thrust operation of the thrust pin, and based on a measurement result, the suction nozzle is used to adjust the suction nozzle to It is characterized in that the pressing force acting on the pellets is controlled in accordance with the operation of adsorbing the pellets.
[0011]
In addition, it is preferable that the pressing force is feedback-controlled so that the narrow pressure in which the pellet is narrowed by the suction nozzle and the push-up pin is within an allowable range.
[0012]
Further, the invention according to claim 3 is that the pellet adhered to the pressure-sensitive adhesive sheet is sucked while being pressed from the pellet side by a suction nozzle, and is lifted up from the back surface of the pressure-sensitive adhesive sheet using a lifting pin to peel off the pellet. In a pellet bonding apparatus for bonding the pellet to a substrate, a load measuring means for measuring a pushing load acting on the pellet in accordance with a pushing operation of the pushing pin, and applying a pressing force to the pellet via the suction nozzle. An actuator capable of adjusting the pressing force, and control means for controlling the pressing force on the pellet by the actuator based on the value measured by the load measuring means are provided.
[0013]
In addition, it is preferable to have an output unit that outputs an alarm signal when the value measured by the load measurement unit exceeds an allowable range.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a bonding head and a pellet push-up unit in a pellet bonding apparatus to which the present invention is applied. FIG. 2 is a flowchart showing the control of the controller of FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the operation of pushing up a pellet.
[0015]
The pellet bonding apparatus includes a pellet push-up unit 1 and a bonding head 2. The pellet push-up unit 1 peels many pellets 11 stuck on the adhesive sheet 12 from the adhesive sheet 12. The bonding head 2 sucks and holds the exfoliated pellet 11 by using a suction nozzle 13, transports it to an island portion of a lead frame (not shown), and bonds it to this island portion.
[0016]
As shown in FIG. 1, the pellet push-up unit 1 includes a backup holder 14, a pin support 15 including a pin main support 16 and a pin sub support 17, a cam 19 driven by a motor 18, and load measuring means. , A load measuring element 20 and a load measuring device 21, an encoder 22 connected to a motor, and a controller 23 as control means connected to the load measuring device 21, the motor 18, and the encoder 22. You.
[0017]
A vacuum chamber 24 is formed in the backup holder 14. A pin sub support 17 is slidably inserted in the backup holder 14 through the vacuum chamber 24 in the vertical direction in the drawing. A hose of a vacuum pump (not shown) is connected to the vacuum chamber 24 via a passage 25. Further, a large number of small holes 26 are provided on the upper surface of the backup holder 14 so as to communicate with the vacuum chamber 24. Accordingly, the vacuum pump operates to create a negative pressure in the vacuum chamber 24, and this negative pressure acts on the adhesive sheet 12 through the small holes 26, and the back surface of the adhesive sheet 12 is attracted to the upper surface of the backup holder 14.
[0018]
The pin support 15 has a lower portion of the pin sub-support 17 fitted to an upper portion 16A of the pin main support 16 so as to be movable in the vertical direction in the drawing, and a push-up pin 27 is provided at an upper end of the pin sub-support 17. Be composed. The push-up pins 27 are formed to be able to penetrate through insertion holes 28 formed on the upper surface of the backup holder 14. The load measuring element 20 is installed between the lower portion 16B of the pin main support 16 and the lower end of the pin sub support 17. A sliding roller 29 is rotatably supported on the lower portion 16B of the pin main support 16. The pin main support 16 is urged downward via an urging means such as a spring 30 so that the sliding contact roller 29 is always in contact with the cam 19.
[0019]
In addition, a long hole 31 is opened in the upper portion 16A of the pin main support 16, and a locking pin 32 provided integrally with a lower portion of the pin sub-support 17 is locked in the long hole 31, so that the pin main support 16 and The pin sub support 17 is integrated. The pin sub-support 17 is provided so as to be relatively movable in the vertical direction in the figure with respect to the pin main support 16 within a range in which the locking pin 32 moves in the longitudinal direction of the elongated hole 31. Supported by
[0020]
The motor 18 for driving the cam 19 is, for example, a stepping motor capable of controlling a rotation angle and a rotation speed, is capable of normal and reverse rotation, and is controlled by a controller 23. The cam 19 is a plate cam having a cam surface having a constant velocity curve that increases the lift amount of the pin support 15 in proportion to the rotation angle. The encoder 22 connected to the motor 18 detects the rotation angle of the motor 18 for rotating the cam 19, and measures the lift amount (movement amount) of the pin support 15 and the push-up pin 27.
[0021]
The load measuring element 20 supports the load of the pin sub-support 17, and the push-up force of the pin sub-support 17 as the pin support 15 is raised by the action of the cam 19, that is, the push-up pin 27 acts on the pellet 11. The thrust load is measured as needed, and the measured value (correctly, the value obtained by subtracting the load of the pin support 17 itself from the load applied to the load measuring element 20) is output to the controller 23 via the load measuring device 21.
[0022]
Further, as shown in FIG. 1, the bonding head 2 is provided with a suction nozzle 13 above the pellet 11, and the suction nozzle 13 is attached to the surface of the adhesive sheet 12 by a linear motor 33 capable of adjusting the thrust. It is movably supported in a direction perpendicular to the direction.
The linear motor 33 has a permanent magnet 35 fixed to a holder (not shown) and a coil 36 fixed to the suction nozzle. The generated thrust of the linear motor 33 can be controlled by a current controller 34. Control is performed so that the current value supplied to 36 is constant if the current value is constant, increases if the current value increases, and decreases if the current value decreases.
[0023]
The controller 23 controls the generated thrust and the direction of the linear motor 33 via the current controller 34 based on the load measured value input from the load measuring device 21, that is, the thrust load, as described later, and controls the motor 18. Thus, the rotation angle and rotation speed of the cam 19 are controlled.
[0024]
Next, the detailed control by the controller 23 will be described with reference to a flowchart shown in FIG. 2 and a schematic cross-sectional view illustrating the pellet pushing-up operation shown in FIG.
[0025]
First, various parameters are set in the controller 23 (S1). The parameters include, for example, the push-up speed v of the push-up pin 27, the maximum push-up amount s, the reference pickup load a, the reference push-up load b, and the upper limit allowable value c of the push-up load. Here, the value obtained by adding the reference push-up load b to the reference pickup load a, that is, the clamping force applied to the pellet 11 is determined by the thickness and size of the pellet 11 to be bonded this time, and damages the pellet 11. The value is set to a value less than the range not given, and the value is obtained through experiments and the like.
[0026]
Next, the linear motor 33 is driven to move the suction nozzle 13 downward, and the suction surface at the tip thereof is brought into contact with the upper surface of the pellet (S2, FIG. 3A). At this time, the coil 36 of the linear motor 33 is supplied with a current capable of obtaining a thrust corresponding to the reference pickup load a to the suction nozzle 13, whereby the suction nozzle 13 in contact with the pellet 11 And a reference pickup load a is applied to the pellet 13.
[0027]
Next, the push-up pin 27 is raised by driving the motor 18 (S3). Then, at the same time that the push-up pin 27 starts to rise, the push-up load applied to the pellet 11 by the push-up pin 27 is measured at any time by the load tracing stylus 20 and the load measuring device 21 to obtain the measured value d (S4, FIG. )).
[0028]
Here, the obtained measured value d is compared with the upper limit value c of the pushing load (S5). If d> = c, it is determined that there is an abnormality, and the push-up pin 27 is lowered, and the push-up operation is stopped (S6). Then, the next pellet 11 is pushed up (S12). On the other hand, if d <c, the measured value d is compared with the reference thrust load b (S7). If d> = b, (db) is calculated and obtained (S8). Next, ((a- (db)) is obtained by calculation, and the thrust by the linear motor 33 is corrected so that the pickup load by the suction nozzle 13 becomes this value (S9, FIG. (C)). Due to this thrust correction, the pickup load applied to the pellet 11 by the suction nozzle 13 is (a− (db)), while the thrust load is the measured value d. The sum of the clamping pressures is (a + b), that is, the sum of the reference pickup load a and the reference push-up load b. As described above, the value obtained by adding the reference pickup load a to the reference pickup load a is: It is determined to be equal to or less than the range that does not damage the pellet 11, which is determined by the thickness and size of the pellet 11 to be bonded this time. Even upward thrust load d exceeds the reference value, the exceeded amount is fed back to a current value control to be applied to the linear motor 33, so that the pick-up load by the suction nozzle 13 is controlled to be reduced.
[0029]
Next, based on the output value of the encoder 22 connected to the motor 18, the push-up amount e of the push-up pin is detected, and the detected value e is compared with the maximum push-up amount s (S10). Then, when e> = s, the suction nozzle 13 sucks and holds the peeled pellet 11 and moves up, and transports it to a lead frame (not shown) for bonding (S11, FIG. 3D). . Further, the push-up pin is also lowered to the origin position (S6), and the next pellet is pushed up (S12). On the other hand, if e <s, the process returns to S3.
[0030]
According to the above-described embodiment, while the pellet 11 adhered to the adhesive sheet 12 is sucked while being pressed by the suction nozzle 13, when the pellet 11 is pushed up from the back surface of the adhesive sheet by using the push-up pin 27 and peeled off, the push-up pin 27 is used. The thrust load is measured, and if the measured value d exceeds the reference thrust load b, the suction motor 13 by the linear motor 33 reduces the pressing force (pickup load) by the suction nozzle by an amount exceeding the reference thrust load b. Feedback control of thrust. As a result, even if the thrust load applied to the pellet 11 fluctuates due to the rise of the thrust pin 27, the pressing force of the suction nozzle 13 is corrected, and the pellet 11 is stuck to the pellet 11 by the suction nozzle 13 and the thrust pin 27 during peeling of the pellet. The applied squeezing pressure is maintained at a load within a range that does not damage the pellet, and therefore, it is possible to prevent the pellet 11 from being damaged due to the peeling of the pellet. On the other hand, the bonding operation can be reliably performed.
[0031]
In the above-described embodiment, the measured value of the load measuring means composed of the load measuring element 20 and the load measuring device 21 is stored in, for example, a storage unit provided in the controller 23 so that the information is stored. Can be used as production management information. This is, for example, in the peeling operation accompanied with the pellet push-up, the maximum push-up load when the pellet 11 is peeled from the adhesive sheet 12 is obtained for all the pellets 11 for one adhesive sheet. Or a value obtained by calculating these values based on a predetermined formula is stored as a reference thrust load or upper limit allowable value information of the thrust load in the combination of the pressure-sensitive adhesive sheet and the pellet. The next time the same type of adhesive sheet and pellets are combined, the previously stored information is called up and used for the current peeling operation. This makes it possible to easily and quickly set the reference lifting load or the upper limit allowable value.
[0032]
Further, in the above-described embodiment, the pushing-up load by the pushing-up pin 27 is measured by the load measuring unit provided on the pellet pushing-up unit 1 side. However, this load measuring unit is attached to the bonding head 2 having the suction nozzle 13. It may be provided.
[0033]
Further, in the above-described embodiment, an example in which a linear motor is used as the actuator has been described. However, another actuator may be used as long as the actuator can adjust the thrust.
[0034]
In the above embodiment, the present invention is applied to a pellet bonding apparatus. However, in a flip chip bonder or the like, the present invention can be applied to a transfer apparatus that sucks a flip chip and transfers it to a collet of a bonding head. It is.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, even if the thrust load applied to the pellet fluctuates, damage to the pellet can be prevented and the bonding operation can be reliably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a bonding head and a pellet push-up unit in a pellet bonding apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart illustrating control of the controller of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating an operation of pushing up a pellet.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 Pellet push-up unit 2 Bonding head 11 Pellet 12 Adhesive sheet 13 Suction nozzle 14 Backup holder 15 Pin support 16 Pin main support 16A Upper 16B lower 17 Pin sub-support 18 Motor 19 Cam 20 Load measuring element 21 Load measuring device 22 Encoder 23 Controller 24 Vacuum chamber 25 Passage 26 Small hole 27 Push-up pin 28 Insertion hole 29 Sliding contact roller 30 Spring 31 Long hole 32 Locking pin 33 Linear motor 34 Current controller 35 Permanent magnet 36 Coil

Claims (4)

粘着シートに貼着されたペレットを、前記ペレット側から吸着ノズルにより押圧しながら吸着するとともに、前記粘着シート裏面から突き上げピンを用いて突き上げて、前記ペレットを剥離させ、そのペレットを基板にボンディングするペレットボンディング方法において、前記突き上げピンの突き上げ動作に伴い前記ペレットに作用する突き上げ荷重を測定し、その測定結果に基づいて、前記吸着ノズルが前記ペレットの吸着動作に伴い前記ペレットに作用する押圧力を制御することを特徴とするペレットボンディング方法。The pellet adhered to the pressure-sensitive adhesive sheet is sucked from the pellet side while being pressed by a suction nozzle, and is pushed up from the back of the pressure-sensitive adhesive sheet using a push-up pin to peel off the pellet and bond the pellet to a substrate. In the pellet bonding method, a thrust load acting on the pellet is measured in accordance with a thrust operation of the thrust pin, and based on the measurement result, a pressing force applied to the pellet by the suction nozzle is caused by the suction operation of the pellet. A pellet bonding method characterized by controlling. 前記押圧力は、前記ペレットが前記吸着ノズルと突き上げピンとによって狭圧されるその狭圧力が許容範囲内となるように、フィードバック制御されることを特徴とする請求項1記載のペレットボンディング方法。2. The pellet bonding method according to claim 1, wherein the pressing force is feedback-controlled so that the narrow pressure of the pellet narrowed by the suction nozzle and the push-up pin is within an allowable range. 粘着シートに貼着されたペレットを、ペレット側から吸着ノズルにより押圧しながら吸着するとともに、前記粘着シート裏面から突き上げピンを用いて突き上げて、前記ペレットを剥離させ、そのペレットを基板にボンディングするペレットボンディング装置において、前記突き上げピンの突き上げ動作に伴い前記ペレットに作用する突き上げ荷重を測定する荷重測定手段と、前記吸着ノズルを介して前記ペレットに押圧力を付与し、押圧力調整可能なアクチェータと、前記荷重測定手段による測定値に基づき前記アクチェータによる前記ペレットへの押圧力を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするペレットボンディング装置。The pellet adhered to the pressure-sensitive adhesive sheet is suctioned from the pellet side while being pressed by a suction nozzle, and is pushed up from the back side of the pressure-sensitive adhesive sheet using a push-up pin to peel off the pellet and bond the pellet to a substrate. In the bonding apparatus, a load measuring means for measuring a pushing load acting on the pellet with the pushing-up operation of the pushing-up pin, and a pressing force applied to the pellet through the suction nozzle, and an actuator capable of adjusting the pressing force, Control means for controlling a pressing force of the actuator on the pellet based on a value measured by the load measuring means. 前記荷重測定手段による測定値が許容範囲を超えた場合、警報信号を出力する出力手段を有することを特徴とする請求項3記載のペレットボンディング装置。4. The pellet bonding apparatus according to claim 3, further comprising an output unit that outputs an alarm signal when a value measured by the load measurement unit exceeds an allowable range.
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