JP2006294763A - Pickup apparatus of semiconductor element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粘着シート上に貼り付け整列された半導体素子を1素子ずつコレットでピックアップする半導体素子のピックアップ装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor element pick-up apparatus for picking up semiconductor elements that are bonded and aligned on an adhesive sheet one by one with a collet.
従来の半導体素子のピックアップ装置について図5,図6,図7,図8を参照しながら説明する。
図5は従来の半導体素子のピックアップ装置を示す要部構成図、図6は従来の半導体素子のピックアップ装置を示す構成図、図7は従来のピックアップ装置における吸着工程を説明する図、図8は従来のピックアップ装置における剥離工程を説明する図である。
A conventional semiconductor device pickup device will be described with reference to FIGS. 5, 6, 7 and 8. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a main part of a conventional semiconductor device pick-up device, FIG. 6 is a block diagram showing a conventional semiconductor device pick-up device, FIG. 7 is a diagram for explaining an adsorption process in the conventional pick-up device, and FIG. It is a figure explaining the peeling process in the conventional pick-up apparatus.
図5において、1はピックアップ対象となる半導体素子及び周辺半導体素子、2は半導体素子を貼り付け固定している粘着シート、4は粘着シートを固定するための真空吸着溝を有するニードルホルダー、3は半導体素子を粘着シートから剥離させるための上下動作可能なニードルである。 In FIG. 5, 1 is a semiconductor element to be picked up and peripheral semiconductor elements, 2 is an adhesive sheet to which the semiconductor element is attached and fixed, 4 is a needle holder having a vacuum suction groove for fixing the adhesive sheet, It is a needle that can move up and down to peel the semiconductor element from the adhesive sheet.
以上のように構成された従来の半導体素子のピックアップ装置について、以下その動作を説明する。
粘着シート2上にマトリクス状に貼り付け整列された半導体素子1をコレット7により1素子ずつピックアップするために、図6に示すようにピックアップする半導体素子画像をレンズ8とCCD9により取り込み認識し、ニードルホルダー4の中心にピックアップ対象の半導体素子が配置されるように粘着シート全体をXYθステージ11にて平面移動して位置決めする。位置決め後、半導体素子1が縦列3素子、横列3素子以上が搭載可能なニードルホルダー4上面範囲に形成された吸着溝・穴12により粘着シート2を真空吸着固定する。その際、半導体素子1は、姿勢変化がないようにニードルホルダー4の上面に粘着シート2を介して保持されている構造となっている。シート粘着2シート吸着固定後、図4(a)に示すようにニードルホルダー4内に配置された上下動作可能なニードル3をニードルホルダー4上面と同じ高さまで上昇させる。次に、図7(b)に示すように半導体素子1をピックアップするコレット7が真空引きしながら半導体素子1接触0mm位置まで下降する。下降後、図7(c)に示すように半導体素子1を吸着ピックアップするためにニードルホルダー4内のニードル3の上昇と同タイミングで半導体素子1にストレスが加わらないようにサンドイッチ状態でコレット7の上昇を行う。ニードル3の突き上げ高さは半導体素子1が完全に粘着シート2から剥離できる高さとし、この高さからコレット7はさらに上昇、ニードル3は下降動作に移行し、待機位置さまで復帰する。また、半導体素子1の粘着シート2からの剥離は、図8(a)のようにシート2を突き破り剥離する場合もある。そして、図8(b)のように、半導体素子1はコレット7に吸着された状態で粘着シート2から隔離されてピックアップされる。以上のように、半導体素子1の粘着シート2からのピックアップは、図6〜図8(b)を繰り返すことで粘着シート上の半導体素子を順次取り出していく(例えば、特許文献1,特許文献2参照)。
In order to pick up the
しかしながら、従来の半導体素子のピックアップ装置では以下の2点の問題があった。
1点目は、ニードルによる半導体素子の裏面突き上げ時に、半導体素子貼り付けシートから半導体素子の剥離性を向上させるため、ニードル先端SR径を0.03mm〜0.05mmと小さいサイズにした状態で、ニードル上昇位置を上昇させると半導体素子裏面への傷や、ニードル突き上げ時にニードルによるシート打ち抜きにより半導体素子裏面への粘着シート付着等が発生し不良の原因となっていた。また、2点目としては、特に粘着シートにUVシートを用いた場合、UV照射が不安定であった箇所があると、半導体素子が貼り付けられている場所で粘着力が異なる場合があり、粘着力が特に強力な場所では、ニードル突き上げで半導体素子が粘着シートから剥離せずニードル先端部分を支点に半導体素子が破壊される場合も発生していた。
However, the conventional semiconductor element pickup device has the following two problems.
The first point is that when the back surface of the semiconductor element is pushed up by the needle, in order to improve the peelability of the semiconductor element from the semiconductor element pasting sheet, the needle tip SR diameter is in a small size of 0.03 mm to 0.05 mm, When the needle raising position is raised, scratches on the back surface of the semiconductor element or sticking of the adhesive sheet to the back surface of the semiconductor element due to punching of the sheet by the needle when the needle is pushed up cause defects. In addition, as a second point, particularly when a UV sheet is used as the adhesive sheet, if there is a place where UV irradiation is unstable, the adhesive force may be different at the place where the semiconductor element is attached, In places where the adhesive force is particularly strong, the semiconductor element may not be peeled from the adhesive sheet by pushing up the needle, and the semiconductor element may be destroyed using the needle tip as a fulcrum.
上記の問題点を解決するために、半導体素子をピックアップする際に、半導体素子裏面へのニードルによる応力印加を低減、安定化し、ピックアップによる半導体素子への不良を低減することを目的とする。 In order to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce and stabilize the stress application by the needle to the back surface of the semiconductor element when picking up the semiconductor element, and to reduce defects in the semiconductor element due to the pickup.
上記の目的を達成するために、請求項1記載の半導体素子のピックアップ装置は、粘着シートに貼り付けられた複数の半導体素子を個別にピックアップする半導体素子のピックアップ装置であって、上面の中央部に前記粘着シートを固定する円筒穴を備えるニードルホルダーと、前記粘着シートを介してピックアップ対象となる前記半導体素子を保持するニードルと、前記ニードルボルダー内圧を調整するサイドパイプと、前記ニードルで保持された半導体素子をピックアップするコレットとを有し、前記ニードルでピックアップ対象となる前記半導体装置を保持した状態で、前記ニードルホルダー内を真空にして前記粘着シートを前記円筒穴から吸着することで前記ニードルと接触している部分以外の粘着シートを剥離してから、前記コレットでピックアップ対象となる前記半導体素子をピックアップすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a semiconductor device pick-up device according to
請求項2記載の半導体素子のピックアップ装置は、請求項1記載の半導体素子のピックアップ装置において、前記ニードルの先端形状径は0.03mmから0.25mmであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a pick-up device for a semiconductor element according to the first aspect, wherein the tip shape diameter of the needle is 0.03 mm to 0.25 mm.
請求項3記載の半導体素子のピックアップ装置は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の半導体素子のピックアップ装置において、前記円筒穴の大きさは、ピックアップ対象の前記半導体素子の上下、左右に配列されている半導体素子の30%以上の面積が前記円筒穴に入る大きさであることを特徴とする。
The semiconductor element pick-up device according to
以上により、半導体素子をピックアップする際に、半導体素子裏面へのニードルによる応力印加を低減、安定化し、ピックアップによる半導体素子への不良を低減することができる。 As described above, when picking up the semiconductor element, it is possible to reduce and stabilize the stress application by the needle to the back surface of the semiconductor element, and to reduce defects in the semiconductor element due to the pickup.
ニードルで半導体素子を持ち上げることにより粘着シートから半導体素子を剥離することなく、ニードルを固定してニードルホルダー内を真空状態にし、粘着シートとニードルの接点以外の粘着シートを吸引することにより、コレット吸着動作以前に半導体素子と粘着シートの粘着面積を減少させ、半導体素子を粘着シートから概ね剥離させておくことができ、コレットからの吸引力のみで半導体素子を吸着することができるため、半導体素子裏面へのニードルによる応力印加を低減、安定化し、ピックアップによる半導体素子への不良を低減することができる。 Without removing the semiconductor element from the adhesive sheet by lifting the semiconductor element with the needle, the needle is fixed, the inside of the needle holder is evacuated, and the adhesive sheet other than the contact point between the adhesive sheet and the needle is sucked to absorb the collet Since the adhesive area between the semiconductor element and the adhesive sheet is reduced before operation, the semiconductor element can be generally peeled off from the adhesive sheet, and the semiconductor element can be adsorbed only by the suction force from the collet. It is possible to reduce and stabilize the stress applied by the needle to the semiconductor device, and to reduce defects in the semiconductor element due to the pickup.
以下、本発明に係わる実施の形態について図1,図2,図3,図4を参照しながら説明していく。
図1は本発明の半導体素子のピックアップ装置を示す要部構成図、図2は本発明の半導体素子のピックアップ装置を示す構成図、図3は本発明のピックアップ装置における吸着工程を説明する図、図4は本発明のピックアップ装置における剥離工程を説明する図である。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4. FIG.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a main part of a semiconductor element pickup device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram illustrating a semiconductor element pickup device according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating an adsorption process in the pickup device according to the present invention. FIG. 4 is a view for explaining a peeling process in the pickup device of the present invention.
図1において、1はピックアップ対象となる半導体素子及び周辺半導体素子、2は半導体素子を貼り付け固定している粘着シート、4は粘着シートを固定および粘着シートを吸引するための穴を有するニードルホルダー、3は半導体素子を保持及び粘着シートから剥離させるための固定ニードルであり、ニードル3は高さ調整ねじ5により、粘着シート2に必要以上の負荷をかけずに粘着シート2を介して半導体素子1を保持する高さに調整される。
In FIG. 1, 1 is a semiconductor element to be picked up and peripheral semiconductor elements, 2 is an adhesive sheet to which the semiconductor element is attached and fixed, 4 is a needle holder having a hole for fixing the adhesive sheet and sucking the adhesive
以上のように構成された本発明の半導体素子のピックアップ装置について、以下その動作を説明する。
図1のような構成において、粘着シート2上にマトリクス状に貼り付け整列された半導体素子1をコレット7により1素子ずつピックアップするために、図2(a)に示すようにピックアップする半導体素子1画像をレンズ8とCCD9により取り込み認識し、ニードルホルダー4の中心にピックアップ対象の半導体素子1が配置されるように粘着シート2全体をXYθステージ11にて平面移動して位置決めする。位置決め後、サイドパイプ6にてニードルホルダー4内を真空にし、半導体素子が縦横列に3素子以上搭載可能なニードルホルダー4の上面のニードル3上方に形成され、ピックアップ対象となる半導体素子1とその周辺の粘着シート2領域を含む大きさの穴13により粘着シート2を真空吸引する。その際、ピックアップ対象となる半導体素子1は、姿勢変化がないようにニードル3先端に粘着シート2を介して保持される構造となっている。なお、半導体素子1保持のためのニードル3本数は2本以上の偶数本である。また、ピックアップの対象となる半導体素子1周辺の半導体素子1は吸引される粘着シート2と同様に吸引側に押し下げられる形態となる。粘着シート2吸引直後に図3(a)に示すようにニードルホルダー4内に配置された固定ニードル3先端部に粘着シート2を介して半導体素子1が押し付けられ、また同時に、それ以外の粘着シート2部分も吸引される。
The operation of the semiconductor device pickup device of the present invention configured as described above will be described below.
In the configuration as shown in FIG. 1, in order to pick up the
それにより、粘着シート2上のピックアップ対象となる半導体素子1と粘着シート2間に応力差が生じ、(半導体素子1粘着力)<(粘着シート2変形による剥離力)となった時点で半導体素子1と粘着シート2の剥離が起こる。次に、その状態で、図3(b)に示すように、半導体素子1をピックアップするコレット7が真空引きしながら半導体素子1接触0mm位置まで下降する。このとき、(コレット7の真空引き力)>(ニードル3先端の粘着力)≠0となっており、時間経過とともにニードル3先端力=0になり、その時点で半導体素子1は粘着シート2から剥離してコレット7側に吸着される(図4(a)に吸着した状態示す)。吸着後、図4(b)に示すようにニードルホルダー内にシート吸着解除のために真空破壊エアーをサイドパイプ6から印加する。それと同時に、コレット7は半導体素子1を吸着状態で上昇する。以上のように、半導体素子の粘着シートからのピックアップは、図2〜図4(b)、を繰り返すことで粘着シート2上の半導体素子1を順次取り出していく。
As a result, a stress difference is generated between the
以上説明したように、ニードルで半導体素子を持ち上げることにより粘着シートから半導体素子を剥離することなく、ニードルを固定してニードルホルダー内を真空状態にし、粘着シートとニードル針の接点以外の粘着シートを吸引することにより、コレット吸着動作以前に半導体素子と粘着シートの粘着面積を減少させ、半導体素子を粘着シートから概ね剥離させておくことができ、コレットからの吸引力のみで半導体素子を吸着することができるため、半導体素子裏面へのニードルによる応力印加を低減、安定化し、ピックアップによる半導体素子への不良を低減することができる。 As described above, without lifting the semiconductor element with the needle, the needle is fixed and the inside of the needle holder is evacuated without peeling the semiconductor element from the adhesive sheet, and the adhesive sheet other than the contact point between the adhesive sheet and the needle needle is attached. By sucking, the adhesion area between the semiconductor element and the adhesive sheet can be reduced before the collet adsorption operation, and the semiconductor element can be largely separated from the adhesive sheet, and the semiconductor element is adsorbed only by the suction force from the collet. Therefore, stress application by the needle to the back surface of the semiconductor element can be reduced and stabilized, and defects in the semiconductor element due to pickup can be reduced.
なお、ニードルホルダーは円筒形状になっており、円筒内部の穴のサイズは粘着シートに半導体素子がマトリクス状に貼られている半導体素子の大きさや間隔によってことなるが、ピックアップ対象となる半導体素子に対し、左右又は前後の半導体素子サイズの30%以上が円筒穴にはいるサイズとする。また、ニードルの先端のSR径は粘着シート厚やシートの粘着力によって異なるがSR0.03〜0.25mmまでを使用している。ニードルの本数や間隔については、本数は半導体素子のサイズに対して、2〜4本までを使用する。ニードル配置間隔は半導体素子の外形サイズより内側とする。また、このニードルの上下方向の高さはニードルの取り付け長さばらつきを吸収するため、高さ調整機構がついている。 The needle holder has a cylindrical shape, and the size of the hole inside the cylinder varies depending on the size and interval of the semiconductor elements in which the semiconductor elements are stuck in a matrix on the adhesive sheet. On the other hand, it is assumed that at least 30% of the size of the left and right or front and rear semiconductor elements is in the cylindrical hole. The SR diameter at the tip of the needle varies depending on the thickness of the adhesive sheet and the adhesive strength of the sheet, but SR SR of 0.03 to 0.25 mm is used. Regarding the number and interval of needles, 2 to 4 needles are used with respect to the size of the semiconductor element. The needle arrangement interval is set inside the outer size of the semiconductor element. Further, the height of the needle in the vertical direction is provided with a height adjusting mechanism in order to absorb variations in the needle attachment length.
本発明における半導体素子のピックアップ装置は、半導体素子裏面へのニードルによる応力印加を低減、安定化し、ピックアップによる半導体素子への不良を低減することができ、粘着シート上に貼り付け整列された半導体素子を1素子ずつコレットでピックアップする半導体素子のピックアップ装置等に有用である。 The pickup device for a semiconductor element according to the present invention reduces and stabilizes the stress applied by the needle to the back surface of the semiconductor element, and can reduce defects to the semiconductor element due to the pickup. This is useful for a pick-up device of a semiconductor element that picks up each element with a collet.
1・・・半導体素子
2・・・粘着シート
3・・・ニードル
4・・・ニードルホルダー
5・・・高さ調整ねじ
6・・・サイドパイプ
7・・・コレット
8・・・カメラ
9・・・CCD
11・・・XYθステージ
12・・・吸着溝・穴
13・・・穴
DESCRIPTION OF
11 ...
Claims (3)
上面の中央部に前記粘着シートを固定する円筒穴を備えるニードルホルダーと、
前記粘着シートを介してピックアップ対象となる前記半導体素子を保持するニードルと、
前記ニードルボルダー内圧を調整するサイドパイプと、
前記ニードルで保持された半導体素子をピックアップするコレットと
を有し、前記ニードルでピックアップ対象となる前記半導体素子を保持した状態で、前記ニードルホルダー内を真空にして前記粘着シートを前記円筒穴から吸着することで前記ニードルと接触している部分以外の粘着シートを剥離してから、前記コレットでピックアップ対象となる前記半導体素子をピックアップすることを特徴とする半導体素子のピックアップ装置。 A semiconductor device pickup device for individually picking up a plurality of semiconductor elements attached to an adhesive sheet,
A needle holder having a cylindrical hole for fixing the adhesive sheet to the center of the upper surface;
A needle for holding the semiconductor element to be picked up via the adhesive sheet;
A side pipe for adjusting the needle boulder internal pressure;
A collet for picking up the semiconductor element held by the needle, and holding the semiconductor element to be picked up by the needle, the inside of the needle holder is evacuated to adsorb the adhesive sheet from the cylindrical hole Then, after peeling off the adhesive sheet other than the part in contact with the needle, the semiconductor element to be picked up is picked up by the collet.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|---|
JP2009289785A (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Renesas Technology Corp | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device |
WO2019125013A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 한국기계연구원 | Micro-device transfer method and micro-device transfer apparatus |
JP2021057533A (en) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 三菱電機株式会社 | Pickup jig for semiconductor chip, pickup device for semiconductor chip, and adjustment method for pickup jig |
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JP7184006B2 (en) | 2019-10-01 | 2022-12-06 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor chip pick-up jig, semiconductor chip pick-up device, and pick-up jig adjustment method |
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