JP2007027549A - Icチップ実装方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法に関し、生産性向上を図る。
【解決手段】ベースへの搭載面とは反対側の面がテープでマウントされダイシングによりそのテープを残してICチップごとに分離されたウェハを用意して、そのウェハを、ベースへの搭載面がベースに対面する向きに、ベースに対向させ、ベースをウェハに沿う所定の一次元方向に送りながら、かつウェハをベースに沿って二次元的に移動させながら、ウェハ上のICチップを順次にベース上に押し当ててベース上に仮固定させ、ベース上に仮固定された複数のICチップを一括して加熱及び加圧することによりそれら複数のICチップをベース上に固定させる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法に関する。
近年、リーダライタに代表される外部機器との間で、電波によって非接触で情報のやり取りを行う種々のタイプのRFIDタグが提案されている。このRFIDタグの一種として、プラスチックや紙からなるベースシート上に電波通信用のアンテナパターンとICチップが搭載された構成のものが提案されており、このようなタイプのRFIDタグについては、物品などに貼り付けられ、その物品に関する情報を外部機器とやり取りすることで物品の識別などを行うという利用形態が考えられている。
図1は、RFIDタグの一例を示す正面図(A)および側面断面図(B)である。
この図1に示すRFIDタグ1は、シート状のPETフィルム等からなるベース13上に設けられたアンテナ12と、そのアンテナ12にバンプ16を介して接続されたICチップ11と、それらアンテナ12およびICチップ11を覆ってベース13に接着剤15で接着されたカバーシート14で構成されている。
このRFIDタグ1を構成するICチップ11は、アンテナ12を介して外部機器と無線通信を行ない情報をやりとりすることができる。
このようなRFIDタグについては、上述のような利用形態を含む広範な利用形態が考えられているが、このようなRFIDタグを様々な形態で利用するにあたってはその製造コストが大きな問題の1つとなっており、製造コスト低減のための様々な努力が払われている。
図2は、従来の一般的なRFIDタグの製造方法の中のICチップ実装方法を示す図である。
ここでは、先ず、図2(A)に示すように、各種のICチップの作り込まれたウェハ10の裏面(ベースシートへの搭載面とは反対側の面)全面がテープ30でマウントされ、さらにダイシングによりそのテープ30を残してICチップ11ごとに分離される。
次に、図2(B)に示すように、ピッキング冶具32でウェハ10上の多数のICチップ11のうちの1個をテープ30から引き剥して持ち上げる。
さらに、図2(C)に示すように、ICチップ11を吸着した状態のピッキング冶具32を上下反転させる。
さらに、図2(D)に示すように、今度は、そのICチップ11をボンディングヘッド33に渡す。
さらに、図2(E)に示すように、そのボンディングヘッド33が、その1個のICチップ11を、ベース13上に運んでそのベース13上に形成されているアンテナ12と接続される正規の位置に載せ、図2(F)に示すようにして、加圧および加熱によりそのICチップ11をベース13上に半田付けする。その後、ボンディングヘッド33をICチップ11から移動すると、図2(G)に示すように、ICチップ11の実装が完了する。
以上の図2(B)〜図2(G)の各工程が、ウェハ10上の多数のICチップ11について順次繰り返される。
この実装方法の場合、ウェハ10上のICチップ11を1つずつピックアップし、反転して別の冶具(ボンディングヘッド)に受け渡しそのボンディングヘッドで実装するという複雑な工程をICチップ1つずつについて順次行なう必要があり、生産性が低く製造コスト高となってしまっている。
この製造コストを低減する1つの方法として、特許文献1には、走行するウェブ材料(ベース)上に間隔を置いてICチップ埋め込み用の凹部を形成し、その凹部にICチップを嵌め込み、その凹部に嵌め込まれたICチップと接続されるようにアンテナパターンをインクジェット法で印刷することが提案されている。
しかしながら、この特許文献1で提案された方法は、ウェブ材料(ベース)の凹部にICチップを実装するにあたり、槽内に液体を充満させてその液体内にICチップを浮かべ、ウェブ材料(ベース)を槽内を通して走行させることによりそのウェブ材料(ベース)の凹部にICチップを嵌め込むというものであり、ICチップが正しい向きに凹部内に正確に嵌め込まれるとは限らず、また凹部にICチップが嵌入せずに空の凹部のまま槽内を通過してしまうおそれもあり、凹部にICチップを嵌め込む工程の信頼性が低いという問題がある。また、凹部にICチップが正しく嵌め込まれたとしても、アンテナパターンは、その凹部に嵌め込まれたICチップに対し高精度に位置決めされている必要があり、ICチップの凹部への嵌め込み位置に僅かな誤差があってもその誤差に合わせてアンテナパターンの印刷位置を変更する必要があり、結局は生産性向上には結びつかないおそれがある。
特開2003−242472号公報
本発明は、上記事情に鑑み、生産性向上が図られたICチップ実装方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明のICチップ実装方法のうちの第1のICチップ実装方法は、ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法であって、
ベースへの搭載面とは反対側の面がテープでマウントされダイシングによりそのテープを残してICチップごとに分離されたウェハを用意して、
そのウェハを、ベースへの搭載面がベースに対面する向きに、ベースに対向させ、
ベースをウェハに沿う所定の一次元方向に送りながら、かつウェハをベースに沿って二次元的に移動させながら、ウェハ上のICチップを順次にベース上に押し当ててベース上に仮固定させ、
ベース上に仮固定された複数のICチップを一括して加熱及び加圧することによりそれら複数のICチップをベース上に固定させることを特徴とする。
また、上記目的を達成する本発明のICチップ実装方法のうちの第2のICチップ実装方法は、ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法であって、
ベースへの搭載面とは反対側の面がテープでマウントされダイシングによりそのテープを残してICチップごとに分離されたウェハを用意して、
そのウェハを、ベースへの搭載面がベースに対向する向きに、ベースに対向させ、
ベースをウェハに沿う所定の一次元方向に送りながら、かつウェハをベースに沿って二次元的に移動させながら、ウェハ上のICチップを、加熱と加圧を行なう加熱加圧ヘッドでベース上に押し当てて加熱および加圧することにより、ICチップをベース上に順次固定させることを特徴とする。
また、上記目的を達成する本発明のICチップ実装方法のうちの第3のICチップ実装方法は、ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法であって、
ダイシングにより複数のICチップに分離される前のウェハの、ベースへのICチップの搭載面とは反対側の面を、ダイシング後の展開によりICチップどうしの間隔がベース上への搭載間隔と一致するように折り曲げにより縮小させたテープでマウントし、
縮小させたテープでマウントされたウェハを、ダイシングにより、そのテープを残してICチップごとに分離し、
テープによりマウントされたICチップを、ICチップのベースへの搭載面がベースに対面する向きに、テープを展開した状態でベースに対向させ、
ICチップをベース上に搭載させることを特徴とする。
さらに、上記目的を達成する本発明のICチップ実装方法のうちの第4のICチップ実装方法は、ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法であって、
ベースへの搭載面とは反対側の面がテープでマウントされダイシングによりテープを残してICチップごとに分離されたウェハを用意するとともに、ICチップが搭載されるベースを、そのベース上にウェハ上のICチップを搭載してそのベースを展開することによりベース上のICチップどうしの間隔がベース上に搭載すべき所期の間隔と同一の間隔となるように曲げ加工により縮小化しておき、
テープでマウントされたウェハを、ベースへの搭載面がベースに対面する向きに、縮小化されたベースに対向させ、
ウェハ上のICチップを縮小化されたベース上に搭載させ、
ベースを展開することを特徴とする。
ここで、上記目的を達成する本発明の第1〜第4のICチップ実装方法のいずれにおいても、上記ベースが、通信用のアンテナが所定間隔で複数形成されたベースであり、上記ICチップが、ベース上のアンテナを介して無線通信を行なう回路が搭載されたICチップであることが好ましい。すなわち、本発明をRFIDタグに適用することが好ましい。
また、上記目的を達成する本発明の第1〜第4のICチップ実装方法のいずれにおいても、ベースに対向させたICチップをそのベースに搭載させるにあたり、ベース上のICチップの搭載箇所、及び/又は、そのICチップ自体をカメラで撮影し、画像認識により位置調整を行ないながら、ICチップをベース上に搭載することが好ましい。
以上の本発明のうちの第1および第2のICチップ実装方法によれば、ICチップを順次高速にベース上に搭載することができ、ICチップ実装の生産性が向上する。
また、本発明のうちの第3および第4のICチップ実装方法によれば、ICチップの間隔と、ベース上のICチップ搭載位置の間隔を揃えておいてICチップをベースに搭載するため、複数のICチップをベース上に一括して、あるいは順次高速に搭載することができ、ICチップ実装の生産性が向上する。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図3は、ウェハとベースとの位置関係を示す図である。
以下に説明する第1実施形態では、ウェハ10とベース13が用意され、図3に示すように対向した位置に配置される。ここで、このウェハ10は、ベース13への搭載面(図3の下側の面)とは反対側の面(図3の上側の面)がテープ30でマウントされ、ダイシングによりそのテープ30を残してICチップ11ごとに分離されたものであり、そのウェハ10が、図3に示すように、ベース13への搭載面がベース13に対面する向きに、ベース13に対向した位置に配置される。このウェハ10は、ベース13に沿うX方向およびY方向に二次元的に移動される。
また、ベース13は、ウェハ10と対向する側の面(図3の上面)にアンテナ12が所定間隔で複数形成されたものであり、このベース13は、アンテナ12が並ぶ方向(図3に矢印Xで示す方向)に定量送りされる。
本発明の第1実施形態では、ウェハ10とベース13を図3のとおりに配置した上で、以下のようにして、ウェハ10上のICチップ11をベース13上に搭載する。
図4は、本発明の第1実施形態のICチップ実装方法を示す工程図である。
先ず、図3を参照して説明したように、テープ30でマウントされてICチップ11ごとに分離されたウェハ10を用意して、そのウェハ10を、ベース13への搭載面がそのベース13に対面する向きにベース13に対向させて配置する。一方、このベース13上には、アンテナ12が配列されている(図4(A))。
その状態で、ベース13を矢印X方向(図3参照)に定量送りしながら、かつウェハ10をXY方向(図3参照)に二次元的に移動させて、そのウェハ10上に並ぶ多数のICチップ11のうちの1つ(ICチップ11a)を押当冶具51でテープ30の上から押してその1つのICチップ11aをベース13上の1つのアンテナ12a上に仮固定する(図4(B))。
図5は、ICチップ11をベース13上に位置決めする場面の模式図である。
ICチップ11を押当冶具51で押してベース13上に仮固定するにあたっては、仮固定しようとしているICチップ11をベース13上の所定位置に位置決めする必要がある。このため、ここでは、2台のカメラ71a,71bで、搭載しようとしているICチップ11自体、およびベース13上の、そのICチップ11の搭載位置が撮影され、各画像認識部72a,72bで画像認識され、各ずれ量算出部73a,73bで各ずれ量が算出され、XY補正部74ではそれらのずれ量を総合して搭載しようとしているICチップをベース13上の所定位置に正確に位置決めする。こうすることにより、ICチップ11が、ベース13上のアンテナ12に対する所定位置に正確に搭載される。
図4に戻って説明を続ける。
次に、ベース13を定量送りする間にウェハ10側もX−Y移動により位置決めし(図4(C))、次のICチップ11bが押当冶具51で押され(図4(D))、そのICチップ11bがベース13上の次のアンテナ12b上に仮固定される(図4(E))。
次に、同様にして、押当冶具51により、ベース13上のアンテナ12cにICチップ11cが押し当てられて(図4(F))、ICチップ11cがアンテナ12cに仮固定される。
このようにして複数のICチップ11がベース13上の複数のアンテナ12にそれぞれ仮固定された後、それら複数のICチップ11上に一括加熱ヘッド52が置かれてそれら複数のICチップ11が加熱および加圧され、それら複数のICチップ11がベース13上の各アンテナ12上に一括して半田付け実装される(図4(G))。
この第1実施形態によれば、多数のICチップ11がベース13上に順次高速に仮固定され、ベース13上に仮固定された複数のICチップ11が一括加熱ヘッド52により一括して半田付け固定されるため、ベース13へのICチップ11の実装が高速化され生産性が向上する。
図6は、本発明の第2実施形態のICチップ実装方法を示す工程図である。
この第2実施形態でも、図3を参照して説明した配置や移動の形態はそのまま踏襲される。すなわち、ここでは先ず、図3を参照して説明したように、テープ30でマウントされてICチップ11ごとに分離されたウェハ10を用意して、そのウェハ10を、ベース13への搭載面がそのベース13に対面する向きにベース13に対向させて配置する。一方、このベース13上には、アンテナ12が配列されている(図6(A))。
その状態で、ベース13を矢印X方向(図3参照)に定量送りしながら、かつウェハ10をXY方向(図3参照)に二次元的に移動させて、そのウェハ10上に並ぶ多数のICチップ11のうちの1つ(ICチップ11a)を加熱ヘッド61でテープ30の上から押して加熱および加圧し、その1つのICチップ11aを、ベース13上の1つのアンテナ12a上に、半田付け固定する(図6(B))。
図7は、加熱ヘッド61の構造を示した模式図である。
この加熱ヘッド61は、その中央部に搭載ヘッド611が備えられている。この搭載ヘッド611は、内部に加熱ヒータ(図示せず)を備え、ヘッド保持部612で保持されて上下動する構造となっている。また、この搭載ヘッド611を取り巻くように吸着部613が設けられている。この吸着部613は、図7(B)に示すように、搭載ヘッド611でテープ30の上からICチップ11を押し下げるときに、そのテープ30の、押し下げられるICチップ11の周囲に吸着し、搭載ヘッド611が押し下げ対象のICチップ11を押し下げたときの影響が、テープ30の隣接するICチップの部分まで及ばないようにしている。この影響が隣接するICチップの部分にまで及ぶと、その隣接するICチップの部分へのテープの伸びが、そのICチップ搭載時に搭載位置誤差としてあらわれるおそれがあるからである。
図6に戻って説明を続ける。
次に、ベース13を定量送りする間にウェハ10側もX−Y移動により位置決めし(図6(C))、次のICチップ11bを加熱ヘッド61で押して加熱および加圧し(図6(D))、そのICチップ11bをベース13上の次のアンテナ12b上に半田付け固定する(図6(E))。
次に、同様にして、加熱ヘッド61により、ベース13上のアンテナ12cにICチップ11cを押し当てて加熱および加圧し(図6(F))、ICチップ11cをアンテナ12cに半田付け固定する。
このようにして、この第2実施形態では、ベース13が定量送り出されウェハ10がX−Y移動しながら複数のICチップ11がベース13上の複数のアンテナ12に順次に高速に半田付け固定されるため、ICチップ11の実装が高速化され、生産性が向上する。
図8は、本発明の第3実施形態の工程図である。
ここでは、ダイシングにより複数のICチップ11に分離される前のウェハ10の、ベース13(図8(C)参照)へのICチップ11の搭載面(図8(A)の上側の面)とは反対側の面(図8(A)の下側の面)を、テープ30でマウントする(図8(A))。ここで、このテープ30は、ダイシング後の展開によりICチップ11どうしの間隔がベース13上への搭載間隔と一致するように、折り曲げにより縮小した状態にある。
ウェハ10を縮小させたテープ30でマウントするにあたっては、テープ30の折り曲げの峰にあたる頂部1つずつがICチップ11の1つずつに対応するように位置決めした上でマウントする。
次に、ウェハ10が、ICチップ11ごとに分離するようにダイシングされる(図8(B))。
さらに、テープ30によりマウントされたICチップ11を、そのテープ30を展開した状態で、そのICチップ11のベース13への搭載面(図8(C)の下面)がそのベース13に対面する向きにベース13に対向させる(図8(C))。
この状態で、ICチップ11の間隔と、ベース13上のアンテナ12の間隔とが一致しており、個々に位置決めする必要はなく、あるいは図5に示すようにして個々に位置決めする場合であっても位置を微調整すればよく、複数のICチップ11を、一括して、あるいは、順次高速に、ベース13上の各アンテナ12に固定する。
図9は、本発明の第4実施形態の工程図である。
ここでは、図9(A)に示すような、アンテナ12が等間隔に形成されたベース13が、図9(B)に示すように曲げ加工により縮小化される。このベース13は、曲げ加工により、そのベース13上にウェハ10上のICチップ11を搭載してそのベース13を展開することによりそのベース13上のICチップ11どうしの間隔がそのベース13上に搭載すべき所期の間隔、すなわちアンテナ12どうしの間隔と同一の間隔となるように縮小化される。
また、このベースとは別に、ベース13への搭載面とは反対側の面がテープ30でマウントされダイシングによりそのテープ30を残してICチップ11ごとに分離されたウェハ10を用意し、そのウェハ10を、ベース13への搭載面がベース13に対面する向きに、上記のようにして縮小化されたベース13に対向させ(図9(C))、それらのICチップ11をベース13上のアンテナ12上に搭載する(図9(D))。その後、ベース13を展開すると、ベース13上に所定のピッチで形成された複数のアンテナ12のそれぞれに1つずつICチップ11が搭載された状態となる(図9(E))。
図10は、ICチップ11をベース13上に搭載する場面の模式図である。
ICチップ11をベース13上に搭載するにあたっては、カメラ81でその搭載部分が撮影され、画像認識部82で画像認識され、ズレ量算出部83でICチップ11とベース13上のアンテナ12とのずれ量が算出され、XY補正部84によりICチップ11が位置調整される。こうすることにより、ICチップ11が、ベース13上のアンテナ12に対する所定位置に正確に搭載される。
この第4実施形態でも、複数のICチップ11を一括して、あるいは順次高速にベース13上に搭載することができ、ICチップ実装の高速化が図られ、実装コストが低減化される。
RFIDタグの一例を示す正面図(A)および側面断面図(B)である。 従来の一般的なRFIDタグの製造方法の中のICチップ実装方法を示す図である。 ウェハとベースとの位置関係を示す図である。 本発明の第1実施形態のICチップ実装方法を示す工程図である。 ICチップをベース上に位置決めする場面の模式図である。 本発明の第2実施形態のICチップ実装方法を示す工程図である。 加熱ヘッドの構造を示した模式図である。 本発明の第3実施形態の工程図である。 本発明の第4実施形態の工程図である。 ICチップをベース上に搭載する場面の模式図である。
符号の説明
1 RFIDタグ
10 ウェハ
11 ICチップ
12 アンテナ
13 ベース
15 接着剤
16 バンプ
30 テープ
32 ピッキング冶具
33 ボンディングヘッド
51 押当冶具
52 一括加熱ヘッド
61 加熱ヘッド
71a,71b カメラ
72a,72b 画像認識部
73a,73b ずれ量算出部
74 XY補正部
81 カメラ
82 画像認識部
83 ズレ量算出部
84 XY補正部
611 搭載ヘッド
612 ヘッド保持部
613 吸着部

Claims (6)

  1. ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法において、
    ベースへの搭載面とは反対側の面がテープでマウントされダイシングにより該テープを残してICチップごとに分離されたウェハを用意して、該ウェハを、ベースへの搭載面が該ベースに対面する向きに、該ベースに対向させ、
    前記ベースを前記ウェハに沿う所定の一次元方向に送りながら、かつ該ウェハを該ベースに沿って二次元的に移動させながら、前記ウェハ上のICチップを順次に前記ベース上に押し当てて該ベース上に仮固定させ、
    前記ベース上に仮固定された複数のICチップを一括して加熱及び加圧することにより、該複数のICチップを該ベース上に固定させることを特徴とするICチップ実装方法。
  2. ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法において、
    ベースへの搭載面とは反対側の面がテープでマウントされダイシングにより該テープを残してICチップごとに分離されたウェハを用意して、
    該ウェハを、ベースへの搭載面が該ベースに対向する向きに該ベースに対向させ、
    前記ベースを前記ウェハに沿う所定の一次元方向に送りながら、かつ該ウェハを該ベースに沿って二次元的に移動させながら、前記ウェハ上のICチップを、加熱と加圧を行なう加熱加圧ヘッドで前記ベース上に押し当てて加熱および加圧することにより、該ICチップを該ベース上に順次固定させることを特徴とするICチップ実装方法。
  3. ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法において、
    ダイシングにより複数のICチップに分離される前のウェハの、ベースへのICチップの搭載面とは反対側の面を、ダイシング後の展開によりICチップどうしの間隔がベース上への搭載間隔と一致するように折り曲げにより縮小させたテープでマウントし、
    縮小させたテープでマウントされたウェハを、ダイシングにより、該テープを残してICチップごとに分離し、
    前記テープによりマウントされたICチップを、該ICチップのベースへの搭載面が該ベースに対面する向きに、該テープを展開した状態で該ベースに対向させ、
    前記ICチップを前記ベース上に搭載させることを特徴とするICチップ実装方法。
  4. ベース上に複数のICチップを実装するICチップ実装方法において、
    ベースへの搭載面とは反対側の面がテープでマウントされダイシングにより該テープを残してICチップごとに分離されたウェハを用意するとともに、ICチップが搭載されるベースを、該ベース上に前記ウェハ上のICチップを搭載して該ベースを展開することにより該ベース上のICチップどうしの間隔が該ベース上に搭載すべき所期の間隔と同一の間隔となるように曲げ加工により縮小化しておき、
    前記テープでマウントされたウェハを、ベースへの搭載面が該ベースに対面する向きに、縮小化されたベースに対向させ、
    前記ウェハ上のICチップを縮小化されたベース上に搭載させ、
    前記ベースを展開することを特徴とするICチップ実装方法。
  5. 前記ベースが、通信用のアンテナが所定間隔で複数形成されたベースであり、
    前記ICチップが、前記ベース上のアンテナを介して無線通信を行なう回路が搭載されたICチップであることを特徴とする請求項1から4のうちいずれか1項記載のICチップ実装方法。
  6. 前記ベースに対向させたICチップを該ベースに搭載させるにあたり、前記ベース上のICチップの搭載箇所、及び/又は、該ICチップ自体をカメラで撮影し、画像認識により位置調整を行ないながら、該ICチップを該ベース上に搭載することを特徴とする請求項1から4のうちいずれか1項記載のICチップ実装方法。
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