JP2006294950A - チップのボンディング装置およびボンディング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空圧式のペースト吐出手段を用いる場合において簡便な設定操作によって安定したペーストの吐出量を確保することができるチップのボンディング装置およびチップのボンディング方法を提供することを目的とする。
【解決手段】空圧式のディスペンサによってペーストを吐出しながら、ペーストを描画塗布して基板にチップをボンディングするチップのボンディング装置において、ディスペンサの吐出圧設定に際し、チップ形状・サイズデータ２１ａ、ペースト形状データ２１ｂおよび描画パターンデータ２１ｃ、描画塗布におけるノズルの基板に対する相対移動速度およびノズルからペーストを吐出する際の吐出特性データ（ペースト粘度等）に基づいて、吐出圧を吐出圧算出部４６によって算出する。これにより、試行錯誤による条件出し作業を排して、簡便な設定操作によって安定したペーストの吐出量を確保することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、リードフレームなどの基板に接着用のペーストを介して半導体チップをボンディングするチップのボンディング装置およびボンディング方法に関するものである。

半導体装置製造のダイボンディング工程では、リードフレームなどの基板に半導体チップを接着するためのペーストが塗布される。従来より、このペースト塗布装置として、塗布ノズルからペーストを吐出させながら塗布ノズルを基板に対して相対的に移動させることにより、基板上に所望形状のペーストを所定の描画パターンで塗布するペースト塗布技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例では、塗布ノズルからペーストを吐出させるペースト吐出機構として、定量吐出特性に優れたプランジャ式のポンプが用いられている。これにより、高粘度のペーストを対象とする場合においても、常に必要量のペーストが吐出され、高精度の描画塗布を行うことができるようになっている。
特開２００１−１３５６５１号公報

ところで上述のプランジャ式のポンプは定量吐出特性に優れているという利点はあるものの、高精度の摺動部を有する複雑な構造であることから、高粘度で硬化しやすいペーストを対象とする場合には、作動不良が発生しやすいという難点がある。すなわちペーストが摺動部を有する接液部分に付着した状態で放置すると摺動部の正常な動作が阻害されることから、正常な作動を確保するためには、ポンプ内部を分解・洗浄する保守作業を高頻度で反復実行することが求められる。

このような煩雑な保守作業を避けることを趣旨として、構造が簡単で取り扱いが容易な空圧式のディスペンサをペースト塗布に用いることが望まれている。しかしながら、空圧式のディスペンサは圧縮性を有する気体によってペースト押し出す構造であることからペーストの吐出量を安定させることが難しく、正確な吐出量を確保するためには煩雑な試行錯誤による条件出し作業を反復実行する必要があった。

そこで本発明は、空圧式のペースト吐出手段を用いる場合において簡便な設定操作によって安定したペーストの吐出量を確保することができるチップのボンディング装置およびチップのボンディング方法を提供することを目的とする。

本発明のチップのボンディング装置は、基板上において空圧式のペースト吐出手段によってノズルからペーストを吐出しながら、移動機構によって前記ノズルを前記基板に対して相対移動させることによりペーストをチップのボンディング位置に描画塗布し、前記描画塗布されたペーストを介して前記基板にチップをボンディングするチップのボンディング装置であって、前記チップの形状・サイズデータ、前記チップがボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するペースト形状データおよび前記描画塗布における描画パターンを規定する描画パターンデータを含むライブラリデータを記憶するライブラリデータ記憶部と、前記描画塗布における前記ノズルの前記基板に対する相対移動速度および前記ノズルからペーストを吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データを入力するデータ入力手段と、前記ペースト吐出手段を駆動してペーストを吐出する際の吐出圧を前記ライブラリデータ、前記移動速度および前記吐出特性データに基づいて演算する吐出圧演算手段と、前記演算された吐出圧に基づいて前記ペースト吐出手段を作動させるとともに、
前記相対移動速度および描画パターンに基づいて前記移動機構を制御する描画塗布制御手段とを備えた。

本発明のチップのボンディング方法は、基板上において空圧式のペースト吐出手段によってノズルからペーストを吐出しながら、移動機構によって前記ノズルを前記基板に対して相対移動させることによりペーストをチップのボンディング位置に描画塗布し、前記描画塗布されたペーストを介して前記基板にチップをボンディングするチップのボンディング方法であって、前記チップの形状・サイズデータ、前記チップがボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するペースト形状データおよび前記描画塗布における描画パターンを規定する描画パターンデータを含むライブラリデータをボンディング動作の開始に先立って記憶させるライブラリデータ記憶工程と、ボンディング動作の開始に際し前記描画塗布における前記ノズルの前記基板に対する相対移動速度および前記ノズルからペーストを吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データを入力するデータ入力工程と、前記ペースト吐出手段を作動させてペーストを吐出する際の吐出圧を前記ライブラリデータ、前記相対移動速度および前記吐出特性データに基づいて演算する吐出圧演算工程と、前記演算された吐出圧に基づいて前記ペースト吐出手段を作動させるとともに、前記相対移動速度および描画パターンに基づいて前記移動機構を制御する描画塗布制御工程とを含む。

また本発明のチップのボンディング方法は、基板上において空圧式のペースト吐出手段によってノズルからペーストを吐出しながら、移動機構によって前記ノズルを前記基板に対して相対移動させることによりペーストをチップのボンディング位置に描画塗布し、前記描画塗布されたペーストを介して前記基板にチップをボンディングするチップのボンディング方法であって、前記チップの形状・サイズデータ、前記チップがボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するペースト形状データからペーストの必要体積を求めるステップと、前記描画塗布における描画パターンを規定する描画パターンデータから前記ペーストの描画長さを求めるステップと、ボンディング動作の開始に際し前記描画塗布における前記ノズルの相対移動速度を指定するステップと、前記描画長さおよび前記相対移動速度に基づいて描画時間を演算するステップと、前記ペーストの粘度、前記ノズルの内径および管路長を含み、前記ノズルからペーストを吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データを入力するステップと、前記必要体積、描画時間および吐出特性データに基づいて前記ペースト吐出手段を駆動してペーストを吐出する際の吐出圧を演算するステップと、前記演算された吐出圧に基づいて前記ペースト吐出手段を作動させるとともに、前記相対移動速度および描画パターンに基づいて前記移動機構を制御するステップとを含む。

本発明によれば、ペースト吐出手段の吐出圧設定に際し、チップの形状・サイズデータ、ペースト形状データおよび描画パターンデータ、描画塗布におけるノズルの基板に対する相対移動速度およびノズルからペーストを吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データに基づいて、ペースト吐出手段の吐出圧を演算によって求めることにより、試行錯誤による条件出し作業を排して、簡便な設定操作によって安定したペーストの吐出量を確保することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図、図３は本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置のペースト塗布処理の処理機能を表す機能ブロック図、図４（ａ）は本発明の一実施の形態のペースト塗布の対象となる基板およびチップの斜視図、図４（ｂ）は本発明
の一実施の形態のペースト塗布処理におけるペースト形状データの説明図、図５は本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置によるボンディング作業のフロー図、図６，図７，図８，図９，図１０は本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の表示画面を示す図、図１１は本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置におけるペースト塗布処理のフロー図である。

まず図１を参照してチップのボンディング装置の構造を説明する。図１においてチップ供給部１にはウェハシート２が保持テーブル（図示省略）によって保持されている。ウェハシート２には多数の半導体素子であるチップ３が貼着されている。チップ供給部１の側方には搬送路５が配設されており、搬送路５は基板６を搬送しペースト塗布位置およびボンディング位置に基板６を位置決めする。チップ供給部１の上方にはボンディングヘッド４が配設されており、ボンディングヘッド４はヘッド移動機構（図示省略）により水平移動および上下動する。

搬送路５の側方にはペースト塗布部９が配設されている。ペースト塗布部９は、移動テーブル１０にノズル１６ａを備えたシリンジ１６を装着した構成となっている。移動テーブル１０は、Ｙ軸テーブル１１上にＸ軸テーブル１２を段積みし、さらにその上にＬ型ブラケット１３を介してＺ軸テーブル１４を垂直方向に結合して構成されている。Ｙ軸テーブル１１、Ｘ軸テーブル１２、Ｚ軸テーブル１４は、それぞれＹ軸モータ１１ａ、Ｘ軸モータ１２ａ、Ｚ軸モータ１４ａを備えている。Ｘ軸モータ１２ａ、Ｙ軸モータ１１ａおよびＺ軸モータ１４ａを駆動することによりシリンジ１６は基板６上で水平方向および上下方向に移動する。移動テーブル１０は、ノズル１６ａを基板６に対して相対移動させる移動機構となっている。なお移動テーブル１０によってノズル１６ａを移動させる替わりに、基板６をノズル１６ａに対して相対移動させる構成でもよい。

シリンジ１６の内部にはチップ３を基板６に接着するペースト７が貯溜されており、シリンジ１６にチューブ１７を介してディスペンサ１８によって空圧を付与することにより、ノズル１６ａからペーストを吐出する。ディスペンサ１８には、正圧供給源１９によってエアが供給される。シリンジ１６、ノズル１６ａおよびシリンジ１６に空気圧を付与するディスペンサ１８は、空圧式のペースト吐出手段となっている。

基板６上面のチップ３がボンディングされるボンディング位置は、ペーストが塗布される塗布エリア６ａであり、ノズル１６ａの吐出口を塗布エリア６ａ内に位置させ、ノズル１６ａからペーストを吐出させながらノズル１６ａを移動させることにより、基板６の表面のチップ搭載位置に設定された塗布エリア６ａ内にはクロス形状（Ｘ字形状）の塗布パターンでペースト７が描画塗布される。

このペースト塗布後、基板６は搬送路５上をボンディング位置８に送られ、位置決めされる。そして塗布エリア６ａ内に塗布されたペースト７上に、ボンディングヘッド４のノズル４ａによってチップ供給部１からピックアップされたチップ３がボンディングされる。すなわち、図１に示すチップのボンディング装置は、基板６上において空圧式のペースト吐出手段によってノズル１６ａからペースト７を吐出しながら、移動機構によってノズル１６ａを基板６に対して相対移動させることにより、ペースト７をチップのボンディング位置に描画塗布し、描画塗布されたペースト７を介して基板６にチップをボンディングする。

次に図２を参照して制御系の構成を説明する。図２において、ディスペンサ駆動部３０は、ディスペンサ１８を駆動してシリンジ１６内にペースト吐出用の正圧を付与する。制御部２０によってディスペンサ駆動部３０を制御することにより、ディスペンサ１８によってシリンジ１６に付与される正圧が制御され、これによりノズル１６ａから吐出される
ペーストの吐出量が制御される。Ｘ軸モータ駆動部３１、Ｙ軸モータ駆動部３２、Ｚ軸モータ駆動部３３は、移動テーブル１０のＸ軸モータ１２ａ、Ｙ軸モータ１１ａ、Ｚ軸モータ１４ａをそれぞれ駆動する。ボンディングヘッド駆動部３４はチップ３をボンディングするボンディングヘッド４を駆動する。

記憶部２１は、各部の動作や処理に必要なプログラムや制御データを記憶する。制御部２０が記憶部２１に記憶されたプログラムおよび制御データに基づいて各部を制御することにより、後述するペースト塗布処理実行される。操作・入力部２２はキーボードやマウスなどの入力手段であり、操作指令やデータの入力を行う。表示部２３はディスプレイ装置であり、操作入力時の案内画面を表示する。

次に図３を参照して、ペースト塗布処理機能について説明する。図３において、入力処理部４０、表示処理部４１、描画長さ算出部４２、速度パターン算出部４３、描画時間算出部４４、塗布量算出部４５および吐出圧算出部４６は、制御部２０が以下のデータに基づいて各部を制御することにによって行われる処理を示している。

まず記憶部２１に記憶されるライブラリデータについて説明する。ライブラリデータは品種毎の設計データや各品種に共通の基準データとしての性格を有するデータであり、チップのボンディング作業に先立って予め入力され、作業実行に際して記憶部２１から読み出される。チップ形状・サイズデータ２１ａは、ボンディングの対象となるチップの形状やサイズに関するデータである。ペースト形状データ２１ｂはチップ３が基板６にボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するデータである。図４（ａ）に示すように、チップ３は基板６に塗布されたペースト７の上から基板６に対して押し付けられ、これによりペースト７はチップ３の周囲にフィレット形状にはみ出した状態となる。

この状態におけるペースト形状は、図４（ａ）に示すチップ寸法Ｘ，Ｙとともに、図４（ｂ）に示す３つのパラメータ（ペースト厚Ｔ、はみ出しＢ、はい上りＨ）によって数値的に表わされる。描画塗布されたペースト７を介して基板６にチップ３をボンディングする際には、この３つのパラメータＴ，Ｂ，Ｈを適切に管理すれば、良好なボンディング品質が得られる。ペースト厚Ｔはチップ３と基板６との間の隙間に介在するペースト７の厚みを示すものであり、はみ出しＢはフィレット部の水平方向の拡がり寸法を、またはい上がりＨはフィレット部の上下方向の拡がり寸法を示している。チップ寸法Ｘ，ＹとこれらのパラメータＴ，Ｂ，Ｈを組み合わせることにより、１つのチップ３をボンディングするためのペースト７の必要体積を計算により求めることができる。なお、ペースト形状の曲線部分は、適宜近似もしくは無視して計算を行う。

描画パターンデータ２１ｃは、ノズル１６ａを移動させて基板６にペースト７を塗布する描画塗布における描画パターンを規定するデータである（図７参照）。基本速度パターン２１ｄは、移動テーブル１０を駆動してノズル１６ａを基板６に対して相対移動させる際のＹ軸モータ１１ａ、Ｘ軸モータ１２ａ、Ｚ軸モータ１４ａの回転速度の基本パターンを規定するデータである（図８参照）。したがって記憶部２１は、チップ３の形状・サイズデータ、チップ３がボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するペースト形状データおよび描画塗布における描画パターンを規定する描画パターンデータを含むライブラリデータを記憶するライブラリデータ記憶部となっている。

入力処理部４０は、操作入力部２２から入力される操作入力信号を処理し、各部への制御コマンドを出力するとともに記憶部２１へのデータ書き込みを行う。表示処理部４１は、記憶部２１に記憶されたデータを処理してペースト吐出量設定処理時の操作画面を表示部２３に表示させる。描画長さ算出部４２は、記憶部２１に記憶されたチップ形状・サイズデータ２１ａ、描画パターンデータ２１ｃに基づいて、１つのチップ３をボンディング
するための描画塗布における描画長さを算出する。すなわちチップ形状・サイズデータ２１ａによってチップのサイズが与えられ、さらに描画パターンが指定されることにより、実際の描画形状が特定される。したがって実際に描画塗布を実行する際の描画長さを幾何学的に算出することができる。すなわち描画パターンデータ２１ｃは、描画形状に関するデータおよび描画長さを算出するためのデータを含む形態となっている。

速度パターン算出部４３は、記憶部２１に記憶された基本速度パターン２１ｄおよび操作入力部２２からオペレータによって入力される速度指令に基づいて、Ｙ軸モータ１１ａ、Ｘ軸モータ１２ａ、Ｚ軸モータ１４ａを駆動する際の速度パターンを算出する。描画時間算出部４４は、描画長さ算出部４２によって算出された描画長さと、速度パターン算出部４３によって算出された速度パターンに基づいて、１つのチップ３を対象とした描画塗布に要する描画時間ｔを算出する。

塗布量算出部４５は、記憶部２１に記憶されたチップ形状・サイズデータ２１ａ、ペースト形状データ２１ｂに基づいて、１つのチップ３をボンディングするのに必要とされるペースト７の必要体積、すなわちペースト塗布量を算出する（図４参照）。吐出圧算出部４６は、描画時間算出部４４によって算出された描画時間および塗布量算出部４５によって算出されたペースト塗布量および操作入力部２２を介して入力される吐出特性データに基づいて、ノズル１６ａからペースト７を吐出させる際の吐出圧、すなわちディスペンサ１８によってシリンジ１６に付与される正圧の圧力値を算出する。

ここで吐出特性データとは、ノズル１６ａからペースト７を吐出させる際の吐出し易さを示すデータであり、ここではペースト７の粘度やノズル１６ａの管流路内の流体に対する抵抗が用いられる。すなわち、ペースト７の粘度が高い場合やノズル１６ａの流体に対する抵抗が大きい場合には、ディスペンサ１８によってシリンジ１６に同一の吐出吐を付与しても、実際にノズル１６ａによって吐出されるペースト７の吐出量は少なくなる。

このため本実施の形態においては、使用するペースト７の粘度およびノズル１６ａの流体に対する抵抗に応じた吐出圧を付与して、ペースト吐出量を極力安定させるようにしている。ここでは、ノズル１６ａの内壁とペースト７との摩擦を考慮してノズル１６ａの内径および管路長さに基づいて、後述する計算式を用いて圧力損失値を計算するようにしている。すなわち吐出特性データは、ペースト７の粘度、ノズル１６ａの内径および管路長を含む形態となっている。

描画処理部４７は、速度パターン算出部４３によって算出された速度パターンに基づいてＸ軸モータ駆動部３１、Ｙ軸モータ駆動部３２、Ｚ軸モータ駆動部３３を制御し、さらに吐出圧算出部４６によって算出された吐出圧に基づいてディスペンサ駆動部３０を制御することにより、ノズル１６ａから所定量のペースト７を吐出させながら所定の描画パターンにしたがってノズル１６ａを移動させることにより、基板６へペースト７を描画塗布する。

上記構成において、操作・入力部２２および入力処理部４０は、描画塗布におけるノズル１６ａの基板６に対する相対移動速度およびノズル１６ａからペースト７を吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データを入力するデータ入力手段となっている。また吐出圧算出部４６は、ライブラリデータ、移動速度および吐出特性データに基づいてペースト吐出手段を駆動してペーストを吐出する際の吐出圧を演算する吐出圧演算手段となっている。そして描画処理部４７は、演算された吐出圧に基づいてペースト吐出手段を作動させるとともに、相対移動速度および描画パターンに基づいて移動機構（移動テーブル１０）を制御する描画塗布制御手段として機能する。

次にチップのボンディング方法について、図５のフローに則して、図６〜図１０を参照して説明する。図６〜図１０の各図は、表示部２３に表示される操作画面を示している。図５においてまずチップ形状・サイズデータ２１ａ、ペースト形状データ２１ｂ、描画パターンデータ２１ｃを含むライブラリデータを、ボンディング動作の開始に先立って記憶させる（ライブラリデータ記憶工程）（ＳＴ１）。

このデータ入力においては、図６に示すように、操作画面２３ａにはチップ３の外形がチップ形状表示枠２４ａに表示され、またボンディング状態におけるペースト形状を示すペースト塗布形状２４ｂが表示される。そしてこれらの表示とともに、Ｘ，Ｙ，Ｔ，Ｂ，Ｈの各値を入力するためのデータ入力枠２４ｃが表示され、各入力枠内にデータ入力した後に操作ボタン２４ｄを操作することにより、ペースト７の必要体積、すなわちペースト塗布量を算出するのに必要なデータ入力が完了する。

次いで表示部２３には図７に示す操作画面２３ｂが表示される。操作画面２３ｂには、描画形状と描画経路を選択するための描画パターン２５ａが複数種類表示される。ここでは、描画形状としてクロス形状（Ｘ字形状）およびスノースター形状（クロス形状に十字形状を重ね合わせたもの）の２種類が予め準備されている。そして描画経路として通常描画と一筆書きとを選択できるようになっている。

通常描画は、これらの描画形状をノズル１６ａによって描画塗布する際に、各描画要素ごとにペースト７の吐出を個別に発停する形態である。また一筆書きは、全ての描画要素へのペースト７の吐出を連続して途切れることなく行う形態である。同一の描画形状においても通常描画と一筆書きとによる場合では、描画長さが異なるため、本実施の形態ではこれらを区別するようにしている。そして描画形状と描画経路とを組み合わせて分類された描画パターンの選択番号を選択番号入力枠２５ｂに入力し、操作ボタン２５ｃを操作することにより、描画パターンデータの入力が完了する。上述のようにライブラリデータ記憶工程においては、描画パターンデータとして描画形状に関するデータおよび描画長さを算出するためのデータを記憶させるようにしている。

次にボンディング動作の開始に際し、描画塗布におけるノズル１６ａの基板６に対する相対移動速度およびノズル１６ａからペースト７を吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データを入力する（データ入力工程）（ＳＴ２）。ここでは、まず図８に示すように、操作画面２３ｃにノズル相対移動のための移動テーブル１０の各モータの回転速度のパターンを規定する台形速度パターン２６ａが表示される。そして入力枠２６ｂに、台形速度パターン２６ａにおける最大速度を各モータの定格最大速度に対する百分率の形で入力枠２６ｂに入力し、操作ボタン２６ｃを操作することにより、相対移動速度の入力が完了する。

次いで表示部２３には、図９、図１０に示すように、吐出特性データを入力するための操作画面２３ｄ、２３ｅが順次表示される。これらの画面にはノズル１６ａの管路断面の詳細形状を示すノズル断面形状２７ａとともに、ペースト粘度を入力するための粘度入力枠２７ｂが表示される。ここでノズル１６ａは一般に内径が異なる複数の管路要素によって構成される場合が多いことから、データ入力のための操作画面は管路要素毎に表示され、各操作画面には管路要素を示すインデックス番号を指示するためのインデックス表示枠２７ｃが表示される。

各操作画面では、特定の管路要素ごとに、管路長Ｌ、内径Ｄをそれぞれ管路長入力枠２７ｄ、管路内径入力枠２７ｅを入力する。そしてさらに次の管路要素についてデータ入力を行う場合には操作ボタン２７ｆを操作し、後続の管路要素がない場合には操作ボタン２７ｇを操作する。すなわち図９の例において操作ボタン２７ｆを操作することにより、図
１０に示す操作画面２３ｅが表示され、次の管路要素について同様の入力操作が実行される。上述のように、データ入力工程においては、吐出特性データとしてペースト７の粘度、ノズル１６ａの内径Ｄおよび管路長Ｌを入力するようにしている。

そしてこのデータ入力により、ペースト吐出手段を作動させてペーストを吐出する際の吐出圧を、ライブラリデータ、相対移動速度および吐出特性データに基づいて演算する（吐出圧演算工程）（ＳＴ３）。ここでは、（数１）に示す計算式を用いて吐出圧を算出するようにしている。

式（１）は、円形断面の管路内の圧力損失の計算式であり、Ｌ，Ｕ，Ｄはそれぞれ管路長、流速、管路内径を示しており、ηはペーストの粘度を示している。ここで流速Ｕは、ペースト塗布量Ｖと描画時間ｔを用いて、式（２）によって算出される。したがって、図９、図１０に示すように、２つの管路要素から成るノズル１６ａを対象とする場合には、式（２）を式（１）に代入して得られた式（３）を圧力損失Ｐを算出するための実用式として用いる。なお、適正な吐出圧を求めるための計算式として、（数１）以外の計算式、例えば実際に圧力損失を実測することにより得られた結果を整理した近似式などを用いるようにしてもよい。

そしてこのようにして、演算された吐出圧に基づいてペースト吐出手段を作動させるとともに、入力された相対移動速度および描画パターンに基づいてノズルを基板に対して相対移動させる（ＳＴ４）。すなわち演算された吐出圧に基づいてディスペンサ１８を作動させるとともに、入力された相対移動速度および描画パターンに基づいて、移動テーブル１０（移動機構）を制御する（描画塗布制御工程）。この描画塗布制御工程においては、演算によって求められた圧力損失Ｐに対応した吐出圧をシリンジ１６に付与することにより、描画時間ｔの間に所望のペースト塗布量Ｖがノズル１６ａから吐出される。そしてこ
のようにしてペースト７が描画塗布された基板６に、チップ３をボンディングする（ＳＴ５）。

上述のチップのボンディング方法におけるペースト塗布処理は、図１１に示す処理フローの形態で把握することが可能である。まず、チップ３の形状・サイズデータ、チップ３がボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するペースト形状データからペースト７の必要体積（ペースト塗布量Ｖ）を求める（ＳＴ１１）。次いで描画塗布における描画パターンを規定する描画パターンデータから、ペースト７の描画長さを求める（ＳＴ１２）。そしてボンディング動作の開始に際し、描画塗布におけるノズル１６ａの相対移動速度を指定する（ＳＴ１３）。

この後、描画長さおよび前述の相対移動速度に基づいて描画時間ｔを演算する（ＳＴ１４）。次いでペーストの粘度、前記ノズルの内径Ｄおよび管路長Ｌを含み、ノズル１６ａからペースト７を吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データを入力する（ＳＴ１５）。次いで必要体積、描画時間ｔおよび吐出特性データに基づいて、ディスペンサ１８を駆動してペースト７を吐出する際の吐出圧を演算する（ＳＴ１６）。そして演算された吐出圧に基づいてディスペンサ１８を作動させるとともに、前述の相対移動速度および描画パターンに基づいて移動テーブル１０（移動機構）を制御する（ＳＴ１７）。

上記説明したように本実施の形態においては、空圧式のペースト吐出手段の吐出圧設定に際し、チップの形状・サイズデータ、チップがボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するペースト形状データおよび描画塗布における描画パターンを規定する描画パターンデータを、ライブラリデータとして予め記憶させるようにしている。そしてノズル１６ａの相対移動速度やペースト７の粘度、ノズル１６ａの流体に対する抵抗など、品種に応じて変更される度合いが強いデータは、ボンディング作業の実行に際して必要に応じて入力するようにしている。

このような構成を採用することにより、ペーストやノズルの種類を塗布対象に応じて高頻度で取り替える必要がある場合においても、適正な吐出圧の設定を簡単なデータ入力のみで行うことができる。したがって、従来より構造が簡単で取り扱いが容易な空圧式のディスペンサをペースト吐出手段として採用する場合に必要とされた煩雑な試行錯誤による条件出し作業を行う必要がなく、簡便な設定操作によって安定したペーストの吐出量を確保することができる。

本発明のチップのボンディング装置およびチップのボンディング方法は、試行錯誤による条件出し作業を排して簡便な設定操作によって安定したペーストの吐出量を確保することができるという効果を有し、リードフレームなどの基板に接着用のペーストを介して半導体チップをボンディングする分野に有用である。

本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の斜視図 本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置のペースト塗布処理の処理機能を表す機能ブロック図 （ａ）本発明の一実施の形態のペースト塗布の対象となる基板およびチップの斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態のペースト塗布処理におけるペースト形状データの説明図 本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置によるボンディング作業のフロー図 本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の表示画面を示す図 本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の表示画面を示す図 本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の表示画面を示す図 本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の表示画面を示す図 本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置の表示画面を示す図 本発明の一実施の形態のチップのボンディング装置におけるペースト塗布処理のフロー図

符号の説明

３ チップ
６ 基板
７ ペースト
９ ペースト塗布部
１０ 移動テーブル
１６ シリンジ
１６ａ ノズル
１８ ディスペンサ

Claims (7)

1. 基板上において空圧式のペースト吐出手段によってノズルからペーストを吐出しながら、移動機構によって前記ノズルを前記基板に対して相対移動させることによりペーストをチップのボンディング位置に描画塗布し、前記描画塗布されたペーストを介して前記基板にチップをボンディングするチップのボンディング装置であって、
   前記チップの形状・サイズデータ、前記チップがボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するペースト形状データおよび前記描画塗布における描画パターンを規定する描画パターンデータを含むライブラリデータを記憶するライブラリデータ記憶部と、前記描画塗布における前記ノズルの前記基板に対する相対移動速度および前記ノズルからペーストを吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データを入力するデータ入力手段と、前記ペースト吐出手段を駆動してペーストを吐出する際の吐出圧を前記ライブラリデータ、前記移動速度および前記吐出特性データに基づいて演算する吐出圧演算手段と、前記演算された吐出圧に基づいて前記ペースト吐出手段を作動させるとともに、前記相対移動速度および描画パターンに基づいて前記移動機構を制御する描画塗布制御手段とを備えたことを特徴とするチップのボンディング装置。
2. 前記吐出特性データは、前記ペーストの粘度、前記ノズルの内径および管路長を含むことを特徴とする請求項１記載のチップのボンディング装置。
3. 前記描画パターンデータは、描画形状に関するデータおよび描画長さを算出するためのデータを含むことを特徴とする請求項１記載のチップのボンディング装置。
4. 基板上において空圧式のペースト吐出手段によってノズルからペーストを吐出しながら、移動機構によって前記ノズルを前記基板に対して相対移動させることによりペーストをチップのボンディング位置に描画塗布し、前記描画塗布されたペーストを介して前記基板にチップをボンディングするチップのボンディング方法であって、
   前記チップの形状・サイズデータ、前記チップがボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するペースト形状データおよび前記描画塗布における描画パターンを規定する描画パターンデータを含むライブラリデータをボンディング動作の開始に先立って記憶させるライブラリデータ記憶工程と、
   ボンディング動作の開始に際し前記描画塗布における前記ノズルの前記基板に対する相対移動速度および前記ノズルからペーストを吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データを入力するデータ入力工程と、前記ペースト吐出手段を作動させてペーストを吐出する際の吐出圧を前記ライブラリデータ、前記相対移動速度および前記吐出特性データに基づいて演算する吐出圧演算工程と、前記演算された吐出圧に基づいて前記ペースト吐出手段を作動させるとともに、前記相対移動速度および描画パターンに基づいて前記移動機構を制御する描画塗布制御工程とを含むことを特徴とするチップのボンディング方法。
5. 前記データ入力工程において、吐出特性データとして前記ペーストの粘度、前記ノズルの内径および管路長を入力することを特徴とする請求項４記載のチップのボンディング方法。
6. 前記ライブラリデータ記憶工程において、描画パターンデータとして描画形状に関するデータおよび描画長さを算出するためのデータを記憶させることを特徴とする請求項４記載のチップのボンディング方法。
7. 基板上において空圧式のペースト吐出手段によってノズルからペーストを吐出しながら、移動機構によって前記ノズルを前記基板に対して相対移動させることによりペーストをチップのボンディング位置に描画塗布し、前記描画塗布されたペーストを介して前記基板
   にチップをボンディングするチップのボンディング方法であって、
   前記チップの形状・サイズデータ、前記チップがボンディングされた状態におけるペースト形状を規定するペースト形状データからペーストの必要体積を求めるステップと、前記描画塗布における描画パターンを規定する描画パターンデータから前記ペーストの描画長さを求めるステップと、ボンディング動作の開始に際し前記描画塗布における前記ノズルの相対移動速度を指定するステップと、前記描画長さおよび前記相対移動速度に基づいて描画時間を演算するステップと、前記ペーストの粘度、前記ノズルの内径および管路長を含み、前記ノズルからペーストを吐出する際の吐出特性に関する吐出特性データを入力するステップと、前記必要体積、描画時間および吐出特性データに基づいて前記ペースト吐出手段を駆動してペーストを吐出する際の吐出圧を演算するステップと、前記演算された吐出圧に基づいて前記ペースト吐出手段を作動させるとともに、前記相対移動速度および描画パターンに基づいて前記移動機構を制御するステップとを含むことを特徴とするチップのボンディング方法。

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