JP2008218667A

JP2008218667A - バンプボンディング装置

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Publication number: JP2008218667A
Application number: JP2007053310A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Komachi; 保幸小町
Original assignee: Shinkawa Ltd
Current assignee: Shinkawa Ltd
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-09-18
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Abstract

【課題】バンプボンディング装置において、薄い半導体ダイのボンディングステージ上での移動をスムーズかつ高速に行う。また、薄い半導体ダイの周縁部にバンプの形成行う。
【解決手段】ステージ基板１６から段差を持って配置されたボンディングステージ１３の角面１５と半導体ダイ２１の角面２３とに接する厚みを持つ位置修正爪２５によって、ボンディングステージ１３表面からその一部がはみ出すように角部１７に載置された半導体ダイ２１の角面２３をボンディングステージ１３の角面１５に接するまでボンディングステージ１３の角部１７に向かって移動させて、半導体ダイ２１の位置修正を行う位置修正爪移動機構１２を備える。位置修正爪移動機構１２はボンディングステージ１３の送り方向への移動に連動して半導体ダイ２１の位置修正を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、バンプボンディング装置の構造に関する。

ＩＣなどの半導体装置の製造工程において、半導体ダイの電極パッドの上に突起電極としてのバンプを形成するバンプボンディング工程がある。このバンプボンディング工程は、ワイヤの先端に形成されたボールを半導体ダイの電極パッドの上に熱及び超音波振動を与えながら押し付けて金属接合させた後に、ボールの付け根からワイヤを切断し、半導体ダイの電極パッド上にバンプを形成する工程で、バンプボンディング装置によって行われる。

バンプボンディング装置では、例えば、次のようにバンプボンディングが行われる。まず、コレットによってダイシングした半導体ダイを真空吸着してダイトレイからボンディングステージ上に移送する。半導体ダイがボンディングステージ上に位置したら、コレットをボンディングステージの表面よりわずかに高い高さまで降下させる。そして、半導体ダイを吸着しているコレットの真空を解放すると共に、ボンディングステージの吸着孔を真空として、半導体ダイをボンディングステージ上に受け渡す。半導体ダイがボンディングステージの上の受け渡し位置に載置されたら、ボンディングステージの吸着孔の真空を開放又は微小真空として、位置決め爪によってボンディングステージ上のボンディング位置まで半導体ダイを移動させる。半導体ダイがボンディング位置まで移動したら、ボンディングステージの吸着孔を真空として半導体ダイを吸着固定し、ワイヤの先端に形成されたボールを半導体ダイの電極パッドの上に接合してバンプを形成する（例えば、特許文献１、２参照）。

上記のバンプボンディングの工程では、半導体ダイのコレットからボンディングステージへの受け渡しをコレットとボンディングステージとの吸着孔の真空を切り替えることによって行っているため、半導体ダイを正確な位置に載置することが難しい。このため、一端ボンディング位置から少し離れた受け渡し位置に半導体ダイを載置し、その後半導体ダイを位置決め爪によってボンディング位置に移動する方法が用いられている。

特許文献１又は２に開示されているボンディング装置では、ボンディングステージを固定してＸＹテーブル又はＸＹ方向の駆動機構によって位置決め爪を駆動して半導体ダイを移動させるように構成している。しかし、このように位置決め爪をＸＹ方向に移動させる機構を用いると、半導体ダイを移動させるために必要な時間が長くなり高速ボンディングに対応することができないという問題があった。

このため、半導体ダイが載置されたボンディングステージの移動と連動させて位置決め爪を移動させ、半導体ダイをボンディング位置に移動させる機構が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

また、特許文献４から６には、ダイボンダにおいて、半導体ダイをボンディングコレットに吸着させる際に半導体ダイの位置を修正する位置決め装置が記載されている。特許文献４、５に記載されている位置決め装置は、修正爪によって半導体ダイを２方向あるいは４方向から挟持して半導体ダイの位置の修正を行うものである。特許文献６は位置ずれ補正ステージの上に半導体ダイを置き、ステージ上を移動する修正爪によって半導体ダイの位置を修正するものである。

特開平１１−２３３５５５号公報再表２０００-２５３６０号公報特開２００１−２２３２３５号公報特開昭５６−４０２５２号公報特開昭６３−２６６８４９号公報特開平１１−２８８９５６号公報

特許文献１から３、及び６に開示されているような位置決め爪は、ボンディングステージの表面に沿ってスライドしてボンディングステージ上に載置された半導体ダイの端面を押すことによって半導体ダイを移動させるものである。このため、位置決め爪とボンディングステージ表面との間には微小な隙間が必要となる。

一方、近年の半導体装置の薄型化によって半導体ダイの厚さも従来のものから薄くなり、その厚さが５０μｍ以下のものが用いられるようになってきている。このように、半導体ダイの厚さが５０μｍ以下となってくると、位置決め爪とボンディングステージとの間の微小隙間の中に半導体ダイが入りこんでしまって、半導体ダイの移動ができない場合や、位置決め爪の端面が半導体ダイの端面に当たる面積が少なくなり、半導体ダイをボンディングステージの面に沿ってスムーズに移動することができなくなるという問題があった。

また、特許文献３に記載されている機構では、ボンディングステージ上のボンディング位置に固定された直交する２面を持つ位置決めガイドに、位置決め爪で半導体ダイを押し当てて位置決めを行っている。しかし、半導体ダイの厚さが５０μｎ以下にまで薄くなってくると、位置決めガイド、位置決め爪の厚さが半導体ダイの厚さよりも厚くなってしまい、半導体ダイの周縁部の電極パッドにバンプを形成する際にキャピラリ等のボンディングツールと位置決めガイド又は位置決め爪とが干渉してしまい、バンプの形成ができなくなるという問題があった。

特許文献４、５に記載されている従来技術の位置決め機構では、半導体ダイを挟持することによって位置の修正を行うことから、半導体ダイが薄くなってくると、挟持の際に半導体ダイを変形させてしまう場合がある。

そこで、本発明は、薄い半導体ダイのボンディングステージ上での移動をスムーズかつ高速に行うことを目的とする。また、本発明の他の目的は、薄い半導体ダイの周縁部にバンプの形成行うことを目的とする。

本発明のバンプボンディング装置は、半導体ダイを表面に吸着固定してバンプボンディングを行うボンディングステージを備えるバンプボンディング装置であって、ボンディングステージの角面と半導体ダイの角面とに接する厚みを持つ位置修正爪と、ボンディングステージ表面からその一部がはみ出すようにボンディングステージ表面の角部に載置された半導体ダイの角面に接する位置修正爪をボンディングステージの角面に接するまでボンディングステージ角部に向かって移動させる位置修正爪移動機構と、を有することを特徴とする。

本発明のバンプボンディング装置において、位置修正爪移動機構は、ボンディングステージが固定されたスライダに取り付けられ、ボンディングステージの送り方向への移動に連動して位置修正爪をボンディングステージ角部に向かって移動させること、としても好適であるし、位置修正爪移動機構は、ボンディングステージの送り方向への移動に連動して位置修正爪をボンディングステージの角面から離間した退避位置までボンディングステージ角部と反対方向に向かって移動させるカム駆動機構を備えること、としても好適である。また、退避位置は、ボンディングの際に位置修正爪とボンディングツールとの間に隙間ができる位置であること、としても好適であるし、退避位置は、位置修正爪とボンディングステージの角面との離間距離が１ｍｍ以上の位置であること、としても好適である。

本発明のバンプボンディング装置において、位置修正爪移動機構は、ボンディングステージが固定されたスライダに取り付けられたフレームと、位置修正爪が固定された可動基板と、フレームに取り付けられ、可動基板をボンディングステージの角部に向かう方向に沿って案内するガイドと、ガイドに沿って設けられ、可動基板を付勢するばねと、可動基板に取り付けられ、ばねと協働すると共にリンクに係合してボンディングステージの移動に連動して可動基板をガイドに沿って移動させる動作アームと、を有すること、としても好適である。また、カム駆動機構は、フレームに回転自在に取り付けられ、一端にカムフォロワが取り付けられ、他端がリンクに係合してボンディングステージの送り方向への移動に連動してカムフォロワを移動させる回転アームと、可動基板に設けられ、カムフォロワが係合してボンディングステージの送り方向への移動に連動して可動基板をボンディングステージ角部と反対方向に向かって移動させると共に可動基板を位置修正爪が退避位置に来る位置に保持するカム面と、を含むこと、としても好適である。

本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージの角面は直交する２面であり、１つの面がボンディングステージの送り方向に沿った面であること、としても好適であるし、位置修正爪は、ボンディングステージの角面のうちの１つの面に対して４５度の方向に移動すること、としても好適である。

本発明は、薄い半導体ダイのボンディングステージ上での移動をスムーズかつ高速に行うことができるという効果を奏する。また、本発明は、薄い半導体ダイの周縁部にバンプの形成を行うことのできるという効果を奏する。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態のバンプボンディング装置１１は、ボンディングステージ１３と、ボンディングステージ１３が固定されたヒーティングブロック１８と、ヒーティングブロック１８が固定されたスライダ１９と、スライダ１９を案内するガイド２０と、位置修正爪２５と、スライダ１９に取り付けられた位置修正爪移動機構１２とを備えている。位置修正爪移動機構１２は、スライダ１９に固定された下フレーム３３と、下フレーム３３に取り付けられた上フレーム３１と、位置修正爪２５が固定された可動基板４１と、上フレーム３１に取り付けられたガイド３９と、上フレーム３１に取り付けられたシャフト３７に取り付けられたばね３２と、可動基板４１に取り付けられた動作アーム４９と、上フレーム３１に回転自在に取り付けられた回転アーム４５とを備えている。また、バンプボンディング装置１１は位置修正爪移動機構１２の動作アーム４９及び回転アーム４５と係合するリンク５１を備えている。

ボンディングステージ１３は、ヒーティングブロック１８に係合しているステージ基板１６の上面に設けられた一段高くなった四角平面で、ステージ基板１６の略中央にその角部１７が来るように配置されている。角部１７はボンディングステージ１３の稜部又は稜角部となっている。ボンディングステージ１３は４つの側面を持ち、そのうちの２つの側面は角部１７に隣接する直交した側面１５ａ，１５ｂであり、各側面１５ａ，１５ｂは、ボンディングステージ１３の角面１５を構成し、他の２つの側面はステージ基板１６の側面と同一面となっている。ボンディングステージ１３の上面の角部１７側には、半導体ダイ２１を真空吸着する吸着孔１４が設けられている。吸着孔１４は、図示しない真空装置に接続されている。

ボンディングステージ１３が形成されたステージ基板１６が係合して固定されているヒーティングブロック１８は、バンプボンディングの際に半導体ダイ２１を加熱するヒータが内蔵されている。そして、ヒーティングブロック１８はガイド２０の上を案内されるスライダ１９に固定されている。ガイド２０は、半導体ダイ２１の受け渡し位置とボンディング位置との間で直線状にスライダ１９を案内する。

以上の構成により、ボンディングステージ１３はステージ基板１６、ヒーティングブロック１８、と一体となってスライダ１９に固定され、スライダ１９と共にガイド２０に沿って半導体ダイ２１の受け渡し位置とボンディング位置との間を直線状に移動する。

位置修正爪２５は平板形状で、半導体ダイ２１の厚さよりも厚く、先端にボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂ及び半導体ダイ２１の角面２３を構成する各側面２３ａ，２３ｂに接するような直交する２面である位置修正面２７ａ，２７ｂを有しており、可動基板４１に固定されている。また、各位置決め面２７ａ，２７ｂはステージ基板１６の上になるように配置されている。

位置修正爪移動機構１２の下フレーム３３はスライダ１９に固定されている。そして、上フレーム３１は下フレームにボルトによって固定されている。上フレーム３１はスライダ１９の移動方向に対して４５度の角度にガイド３９及びシャフト３７が取りつけられている。ガイド３９とシャフト３７とは上フレーム３１と一体に構成されていてもよい。可動基板４１は、ガイド３９に案内されて、ガイド３９の方向、すなわち、スライダ１９の移動方向に対して４５度の方向に滑動自在となるようにガイド３９に係合している。また、可動基板４１はシャフト３７が貫通する貫通孔を備えている。貫通孔はシャフト３７に沿った方向、すなわち、スライダ１９の移動方向に対して４５度の方向に向かって設けられている。貫通孔の上フレームと反対側には、シャフト３７を貫通するようにばね３２が設けられている。ばね３２の一端は、シャフト３７に係合し、他端は可動基板４１に当接して可動基板４１を４５度の角度を持ってスライダ１９側に付勢している。ばね３２はコイルスプリングであっても良いし、板ばねなど法の形状であってもよい。

上フレーム３１のガイド３９と反対側の角部には回転アーム４５が中心軸４６を中心に回転自在となるように取りつけられている。回転アーム４５は中心軸４６を角部に持つＬ字型で、一端には可動基板４１のカム面４２，４３，４４と係合するカムフォロワ４７が回転自在に取りつけられている。また、他端は円筒面状で先端に向かって細くなっている。回転アーム４５と上フレーム３１との間には回転アーム４５の位置を保持するストッパ４８が取り付けられている。カムフォロワ４７を備える回転アーム４５と可動基板４１に設けられたカム面４２，４３，４４とは、カム駆動機構を構成し、回転アーム４５の回転動作に連動して、可動基板４１をガイド３９に沿った方向に進退させる。

可動基板４１のスライダ１９と反対側の端面にはスライダ１９の移動方向に対して角度を持って取り付けられた動作アーム４９が取りつけられている。また、動作アーム４９のスライダ１９側の面と回転アーム４５の円筒面側係合するカムフォロワ５３が先端に取り付けられたリンク５１がバンプボンディング装置１１の基盤に固定されている。

以上のように構成されている、位置修正爪移動機構１２はスライダ１９と一体となってスライダ１９の移動方向に移動すると共に、可動基板４１がスライダ１９の移動方向と４５度の方向に移動することによって、可動基板４１に固定された位置修正爪２５をスライダ１９の移動方向に対して４５度の方向に移動させることができるよう構成されている。

以上説明した、バンプボンディング装置１１の半導体ダイ２１の受け渡し位置からボンディング位置までの移動の際の半導体ダイ２１の位置修正動作について説明する。図１及び図３から図８において図中の上方向が半導体ダイ２１の受け渡し位置からボンディング位置に向かう方向がボンディングステージ１３の送り方向で、逆に図中の下方向がボンディング位置から受け渡し位置に向かう方向がボンディングステージ１３の戻り方向である。バンプボンディング装置は、図１に示すようにボンディングステージ１３を半導体ダイ２１の受け渡し位置に移動させる。半導体ダイ２１の受け渡し位置においては、リンク５１の先端のカムフォロワ５３が可動基板４１に斜めに取り付けられた動作アーム４９を図中の斜め上方向に押し付けることによって、可動基板４１をガイド３９に沿ってスライダ１９と４５度の角度の方向に移動させている。このとき、ばね３２はリンク５１の動作アーム４９の押し付けによって圧縮され、可動基板４１に固定されている位置修正爪２５は、可動基板４１と同様にスライダ１９の移動方向に対して４５度の方向で角部１７と反対方向に移動し、位置合わせ爪２５の位置合わせ面２７ａ，２７ｂはボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂからそれぞれ離れた位置となっている。この状態で、ボンディングステージ１３の吸着孔１４を真空として、コレット等によって移送されてきた半導体ダイ２１がボンディングステージ１３の上に受け渡される。

図１に示すように、半導体ダイ２１は、ボンディングステージ１３の角部１７の上に、その一部がボンディングステージ１３の表面からはみ出すように載置される。図９（ａ）に示すように、半導体ダイ２１がボンディングステージ１３の上に載置された状態では、半導体ダイ２１の角面２３を構成する各側面２３ａ，２３ｂはボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂから位置修正爪２５の方向に飛び出している。ボンディングステージ１３の上に半導体ダイ２１が受け渡されると、吸着孔１４の真空を開放あるいは微小真空としてボンディングステージ１３の表面上での半導体ダイ２１の移動が可能となる状態とする。

図３に示すように、半導体ダイ２１が載置された状態で、スライダ１９がボンディング位置に向かって送り方向への移動を開始する。スライダ１９の移動に伴って、ボンディングステージ１３、可動基板４１、位置修正爪もボンディング位置に向かって一体になって移動する。しかし、リンク５１はバンプボンディング装置の基盤に固定されており、スライダ１９の移動と共に移動しない。このためリンク５１先端のカムフォロワ５３は、可動基板４１に取り付けられた動作アーム４９から相対的に離れる方向に移動することとなる。すると、リンク５１によって押し付けられていた動作アーム４９、可動基板４１がばね３２に付勢されて、図中の矢印に示すように、ガイド３９に沿ってスライダ１９の送り移動方向に対して４５度の角度でスライダ１９側に相対移動してくる。この移動によって可動基板４１に固定されている位置修正爪２５は、ボンディングステージ１３の角部１７に向かって移動していく。移動方向は図中の矢印に示すように、スライダ１９の送り方向に対して４５度の角度の方向となる。

そして、位置修正爪２５の位置修正面２７ａ，２７ｂは半導体ダイ２１の角面２３を構成する各側面２３ａ，２３ｂに当接して半導体ダイ２１をボンディングステージ１３の角部１７の方向に移動させる。

図９（ｂ）に示すように、位置修正爪２５の位置修正面２７ａ，２７ｂがボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂに当接すると位置修正爪２５の移動は停止する。この状態では、半導体ダイ２１の角面２３を構成する各側面２３ａ，２３ｂとボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂとはそれぞれ同一面となっている。そして、半導体ダイ２１は、その位置修正爪２５側の角がボンディングステージ１３の角部１７に位置に一致する位置に位置修正される。また、位置修正爪２５の位置修正面２７ａ，２７ｂがボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂに当接すると、吸着孔１４が真空となり、半導体ダイ２１は修正位置に真空吸着固定される。

図４に示すように、位置修正爪２５の各位置修正面２７ａ，２７ｂがボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂに当接した後も、スライダ１９はボンディング位置に向かって送り方向に移動を続ける。先にも述べたように、リンク５１はスライダ１９や可動基板４１と一体となって移動しないので、図中の矢印に示すように、相対的にスライダ１９の動作方向と反対方向に移動する。そしてこの相対移動によって、リンク５１先端のカムフォロワ５３は回転アーム４５の円筒面端に係合し、回転アーム４５を時計回りの方向に回転させる。すると、回転アーム４５の一端に取りつけられているカムフォロワ４７が可動基板４１の端面に形成されたカム面４２に沿って移動する。カム面４２は、スライダ１９の側にあってスライダ１９の移動方向に対して傾斜した曲面であり、回転アーム４５の回転によってカムフォロワ４７がカム面４２を移動するとカムフォロワ４７は可動基板４１をガイド３９に沿ってスライダ１９と反対方向に向かって押しつけ、図中の矢印の方向に移動させる。このため、スライダ１９がボンディング位置に向かって送り方向に移動するにつれて、可動基板４１はスライダ１９の移動方向と４５度の角度の方向に向かって角部１７と反対方向に退避していく。可動基板に固定されている位置修正爪２５も図中の矢印に示すように、スライダ１９の送り方向に対して４５度の角度で角部１７と反対方向に退避していく。

図９（ｃ）に示すように、半導体ダイ２１はボンディングステージ１３の角部の表面に真空吸着固定されているので、位置修正爪２５の位置修正面２７ａ，２７ｂがボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂから退避して離間しても、修正位置に吸着固定された状態がたもたれる。

図５に示すように、更にスライダ１９がボンディング位置に向かって送り方向に移動していくと、回転アーム４５先端のカムフォロワ４７は、可動基板４１に形成された凸形のカム面４３にかかる。カム面４３の凸部の先端にカムフォロワ４７が位置した状態において、可動基板４１はカムフォロワ４７によって最もスライダ１９と反対側に向かって押し付けられ、ボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂと各位置修正面２７ａ，２７ｂとの距離が極大となる。

そして、更にスライダ１９がボンディング位置に向かって送り方向に移動すると、回転アーム４５先端のカムフォロワ４７は、可動基板４１に形成された凸形のカム面４３を超えて、回転アーム４５が回転すると可動基板４１がスライダ１９の側に移動するように形成された形のカム面４４に当接する。一方、回転アーム４５先端のカムフォロワ４７が凸形のカム面４３を超えてカム面４４に接する位置となると、回転アーム４５の他端側はリンク５１の先端のカムフォロワ５３との係合がはずれる。

図６に示すように、更にスライダ１９がボンディング位置に向かって移動すると、可動基板４１をスライダ１９の側に向かって付勢しているばね３２の力によって、凹面形のカム面４４に沿ってカムフォロワ４７が移動し、可動基板４１はガイド３９沿った方向、すなわちスライダ１９の移動方向に沿って４５度の方向に、スライダ１９の方向に向かって移動する。この可動基板４１の移動によって、位置修正爪２５もボンディングステージ１３の角部１７に向かって移動する。

カム面４４は凹面形状になっていることから、凹面の底部にカムフォロワ４７の位置が保持される。すると、位置修正爪２５のボンディングステージ１３の角部１７への移動が停止し、位置修正爪２５の位置は退避位置に保持される。退避位置では、位置修正面２７ａ，２７ｂとボンディングステージの角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂ及び半導体ダイ２１の角面２３を構成する各側面２３ａ，２３ｂとの距離は所定の距離に保持される。

図９（ｄ）に示すように、この所定の距離は、半導体ダイ２１の端にある電極パッドにバンプの形成を行う際にボンディングツール６０が位置修正爪２５と干渉しない距離であればよく、その距離は位置修正爪２５の厚さ、ボンディングツール６０の大きさなどによって自由に決定することができる。あるいは、何種類かのボンディングツールに対応することができるように、例えば、１ｍｍ程度の離間距離となるようにカム面４４の凹面形状を決定するようにしても好適である。

半導体ダイ２１の電極上へのバンプボンディングが終了すると、図７に示すように、スライダ１９は当初の受け渡し位置に向かって戻り方向に移動する。リンク５１は移動しないので、スライダ１９と一体に移動する可動基板４１や動作アーム４９に対してスライダ１９の移動方向と逆方向に向かって相対移動する。この相対移動によって、リンク５１先端のカムフォロワ５３が動作アーム４９を図中の矢印で示すように、斜め方向に押しける。そして、可動基板４１をガイド３９の方向に沿ってスライダ１９と反対方向に向かって移動させる。可動基板４１の移動によって位置修正爪２５もスライダ１９と４５度方向で角部１７と反対方向に退避するよう移動する。回転アーム４５は図示しないばねによって反時計方向に付勢されているので、可動基板４１の移動によって、カムフォロワ４７が凸形のカム面４３に掛からなくなると、スライダ１９の側に向かって回転し、ストッパ４８に当接して当初の位置に戻る。

図８に示すように、スライダ１９が当初の受け渡し位置に戻ると、図示しないコレット等によって半導体ダイ２１はボンディングステージ１３の表面から取り外されて次の工程に移送される。そして、リンク５１先端のカムフォロワ５３は動作アーム４９を押し付けて、位置修正爪２５の位置修正面２７ａ，２７ｂとボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂとの間の離間距離を初期状態の距離に戻す。また、この状態では、回転アーム４５も当初の位置に戻っている。

本実施形態は、ステージ基板１６から段差を持って配置されたボンディングステージ１３の角面１５を構成する各側面１５ａ，１５ｂに半導体ダイ２１の角面２３を構成する各側面２３ａ，２３ｂを合わせるように、半導体ダイ２１の厚みよりも厚い位置修正爪２５を半導体ダイ２１の角面２３を構成する各側面２３ａ，２３ｂに押し当てて位置修正を行うので、位置修正爪２５とボンディングステージ１３との間に薄い半導体ダイ２１が入り込むことがなく、薄い半導体ダイ２１のボンディングステージ１３上での移動をスムーズに行うことができるという効果を奏する。また、位置修正爪２５の厚さが厚くも半導体ダイ２１の全厚さに接して均等に押すことができるので、高速で位置修正爪２５移動させても半導体ダイ２１に損傷を与えることが少なく、高速での位置修正動作が行えるという効果を奏する。更に、半導体ダイ２１の位置の修正を半導体ダイ２１の受け渡し位置からボンディング位置までのボンディングステージ１３の送り方向への移動と連動して行うことができるので、半導体ダイ２１の位置修正の時間を短縮することができる。これによって、高速バンプ成形を可能とすることができるという効果を奏する。

本実施形態は、段差を持って配置されたボンディングステージ１３の角部の表面に半導体ダイ２１を位置修正した後、位置修正爪２５の位置修正面２７ａ，２７ｂがボンディングツール６０と干渉しない退避位置まで退避するので、バンプ形成の際に位置修正爪２５とボンディングツール６０とが干渉することがなく、半導体ダイ２１の端にある電極パッドに対してもバンプの形成を行うことができるという効果を奏する。

本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージと位置修正機構を示す平面図である。本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージと位置修正機構を示す斜視図である。本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージと位置修正機構の動作を説明する動作説明図で、位置修正爪がボンディングステージの角面に当接した状態を示す図である。本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージと位置修正機構の動作を説明する動作説明図で、位置修正爪がボンディングステージの角面から退避する退避動作を示す図である。本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージと位置修正機構の動作を説明する動作説明図で、位置修正爪がボンディングステージの角面から退避する退避動作を示す図である。本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージと位置修正機構の動作を説明する動作説明図で、位置修正爪が退避位置に保持された状態を示す図である。本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージと位置修正機構の動作を説明する動作説明図で、ボンディングステージの戻り動作を示す図である。本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージと位置修正機構の動作を説明する動作説明図で、ボンディングステージが初期位置に戻った状態を示す図である。本発明のバンプボンディング装置において、ボンディングステージと位置修正爪の動作を説明する動作説明図ある。

符号の説明

１１バンプボンディング装置、１２位置修正爪移動機構、１３ボンディングステージ、１４吸着孔、１５，２３角面、１５ａ，１５ｂ，２３ａ，２３ｂ側面、１６ステージ基板、１７角部、１８ヒーティングブロック、１９スライダ、２０ガイド、２１半導体ダイ、２５位置修正爪、２７ａ，２７ｂ位置修正面、３１上フレーム、３２ばね、３３下フレーム、３５ボルト、３７シャフト、３９ガイド、４１可動基板、４２，４３，４４カム面、４５回転アーム、４６中心軸、４７，５３カムフォロワ、４８ストッパ、４９動作アーム、５１リンク、６０ボンディングツール。

Claims

半導体ダイを表面に吸着固定してバンプボンディングを行うボンディングステージを備えるバンプボンディング装置であって、
ボンディングステージの角面と半導体ダイの角面とに接する厚みを持つ位置修正爪と、
ボンディングステージ表面からその一部がはみ出すようにボンディングステージ表面の角部に載置された半導体ダイの角面に接する位置修正爪をボンディングステージの角面に接するまでボンディングステージ角部に向かって移動させる位置修正爪移動機構と、
を有することを特徴とするバンプボンディング装置。
請求項１に記載のバンプボンディング装置であって、
位置修正爪移動機構は、ボンディングステージが固定されたスライダに取り付けられ、ボンディングステージの送り方向への移動に連動して位置修正爪をボンディングステージ角部に向かって移動させること、
を特徴とするバンプボンディング装置。
請求項２に記載のバンプボンディング装置であって、
位置修正爪移動機構は、ボンディングステージの送り方向への移動に連動して位置修正爪をボンディングステージの角面から離間した退避位置までボンディングステージ角部と反対方向に向かって移動させるカム駆動機構を備えること、
を特徴とするバンプボンディング装置。
請求項３に記載のバンプボンディング装置であって、
退避位置は、ボンディングの際に位置修正爪とボンディングツールとの間に隙間ができる位置であること、
を特徴とするバンプボンディング装置。
請求項３又は４に記載のバンプボンディング装置であって、
退避位置は、位置修正爪とボンディングステージの角面との離間距離が１ｍｍ以上の位置であること、
を特徴とするバンプボンディング装置。
請求項１から５のいずれか１項に記載のバンプボンディング装置であって、
位置修正爪移動機構は、
ボンディングステージが固定されたスライダに取り付けられたフレームと、
位置修正爪が固定された可動基板と、
フレームに取り付けられ、可動基板をボンディングステージの角部に向かう方向に沿って案内するガイドと、
ガイドに沿って設けられ、可動基板を付勢するばねと、
可動基板に取り付けられ、ばねと協働すると共にリンクに係合してボンディングステージの移動に連動して可動基板をガイドに沿って移動させる動作アームと、
を有することを特徴とするバンプボンディング装置。
請求項３から６のいずれか１項に記載のバンプボンディング装置であって、
カム駆動機構は、
フレームに回転自在に取り付けられ、一端にカムフォロワが取り付けられ、他端がリンクに係合してボンディングステージの送り方向への移動に連動してカムフォロワを移動させる回転アームと、
可動基板に設けられ、カムフォロワが係合してボンディングステージの送り方向への移動に連動して可動基板をボンディングステージ角部と反対方向に向かって移動させると共に可動基板を位置修正爪が退避位置に来る位置に保持するカム面と、
を含むことを特徴とするバンプボンディング装置。
請求項１から７のいずれか１項に記載のバンプボンディング装置であって、
ボンディングステージの角面は直交する２面であり、１つの面がボンディングステージの送り方向に沿った面であること、
を特徴とするバンプボンディング装置。
請求項１から８のいずれか１項に記載のバンプボンディング装置であって、
位置修正爪は、ボンディングステージの角面のうちの１つの面に対して４５度の方向に移動すること、
を特徴とするバンプボンディング装置。