JP2010093013A - Bonding apparatus and bonding method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bonding apparatus and a bonding method, which can achieve high connection reliability while reducing a bonding time in bonding a chip component in which bumps are formed. <P>SOLUTION: The bonding apparatus includes: a low temperature head 210 heated at a first temperature; a high temperature head 220 heated at a second temperature; a first heating and pressing means for bringing a chip 50 into contact with a circuit board 30 coated with an adhesive 20 and pressing the chip by the low temperature head; and a second heating and pressing means for switching from the low temperature head to the high temperature head while pressing by the first heating and pressing means is kept and pressing the chip by the high temperature head. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はバンプを形成したチップ部品のボンディングに関し、より詳細にはボンディング時間の短時間化を図りながら高い接続信頼性を得ることができるボンディング装置とボンディング方法に関するものである。   The present invention relates to bonding of chip parts having bumps formed thereon, and more particularly to a bonding apparatus and bonding method capable of obtaining high connection reliability while shortening the bonding time.

小型化や薄型化、高機能化の要求が求められる情報機器等にはフリップチップによる実装方法が多用されている。この方法は、チップ上に形成した金属バンプと回路基板上に形成した電極パッドとを直接接続する方法で、実装面積を小さくできると共に、配線の電気抵抗やインダクタンスによるロスを少なくでき性能面でも優れている。   A flip chip mounting method is frequently used for information devices and the like that are required to be small, thin, and highly functional. This method directly connects the metal bumps formed on the chip and the electrode pads formed on the circuit board. The mounting area can be reduced, and the loss due to the electrical resistance and inductance of the wiring can be reduced. ing.

フリップチップの具体的な接合方式としては、熱圧着接合方式や金属共晶接合方式が公知である。   As a specific bonding method of the flip chip, a thermocompression bonding method and a metal eutectic bonding method are known.

熱圧着接合方式は、回路基板の電極パッドに接着剤を塗布し、チップの金属バンプをこの電極パッドに位置合わせした後にチップを回路基板に押圧し、熱または光を用いて接着剤を硬化させる方式である。電極パッドと金属バンプとは圧接により電気的接合が図られることになる。   In the thermocompression bonding method, an adhesive is applied to the electrode pads of the circuit board, the metal bumps of the chip are aligned with the electrode pads, the chip is pressed against the circuit board, and the adhesive is cured using heat or light. It is a method. The electrode pad and the metal bump are electrically joined by pressure welding.

金属共晶接合方式は、電極パッドに接着剤を塗布し、半田により形成した金属バンプを電極パッドに位置合わせして熱または光により半田を溶融すると共に接着剤を硬化させる方式である。半田の溶融によって形成された金属共晶により電気的接合が得られるものである。接着剤は金属共晶により電気的接合の後に回路基板とチップ底面の間に充填することも行われている。   The metal eutectic bonding method is a method in which an adhesive is applied to an electrode pad, a metal bump formed by solder is aligned with the electrode pad, the solder is melted by heat or light, and the adhesive is cured. Electrical bonding is obtained by a metal eutectic formed by melting the solder. The adhesive is filled between the circuit board and the bottom surface of the chip after electrical bonding by metal eutectic.

上記の熱圧着接合方式について、図11〜図14を用いてより詳しく説明する。   The above-described thermocompression bonding method will be described in more detail with reference to FIGS.

図11は、ヘッドを二つの異なる温度に変えてチップを押圧しボンディングする方式で(ここでは、ステップボンディング方式と言う)、以下に示す方法により接合する。   FIG. 11 shows a method in which the head is changed to two different temperatures and the chip is pressed and bonded (herein referred to as a step bonding method), and bonding is performed by the following method.

まずディスペンサ10により回路基板30の電極パッド31(図示せず)上に接着剤20を滴下する。チップを複数搭載する場合は、それらの複数の電極パッド31上に接着剤20を滴下しておく(図11(a))。   First, the adhesive 20 is dropped on the electrode pad 31 (not shown) of the circuit board 30 by the dispenser 10. When a plurality of chips are mounted, the adhesive 20 is dropped on the plurality of electrode pads 31 (FIG. 11A).

次に、ヘッド40が図示しないチップ載置台に載置されているチップ50から最初に搭載するチップをピックアップし、背面(金属バンプ51を表面としたとき、その裏面)を吸着しながら接着剤20が塗布された電極パッド31上まで搬送する。この位置でチップ50のバンプ51と電極パッド31の位置合わせを行う(図11(b))。位置合わせされた後にヘッド40を下降し、チップ50を上方から所定の荷重で押圧する(図11(c))。   Next, the head 40 picks up a chip to be mounted first from the chip 50 mounted on a chip mounting table (not shown) and adsorbs the back surface (the back surface when the metal bump 51 is the front surface) while adsorbing the adhesive 20. Is transferred onto the electrode pad 31 to which is applied. At this position, the bumps 51 of the chip 50 and the electrode pads 31 are aligned (FIG. 11B). After the alignment, the head 40 is lowered and the chip 50 is pressed from above with a predetermined load (FIG. 11C).

ヘッド40は内部にヒーターを備えており、チップ50を押圧しながら所定の温度プロファイルで加熱する。この加熱押圧で金属バンプ51と電極パッド31の間隙に充填している接着剤20は硬化が進行する。加熱押圧の終了時には金属バンプ51と電極パッド31とは圧接された状態で接着剤20の硬化が完了している。加熱押圧後はヘッド40を上昇させ、ヘッド40およびチップ50を冷却する(図11(d)−(f))。   The head 40 includes a heater inside and heats the chip 50 with a predetermined temperature profile while pressing the chip 50. The adhesive 20 filled in the gap between the metal bump 51 and the electrode pad 31 is cured by this heating and pressing. At the end of the heating and pressing, the curing of the adhesive 20 is completed with the metal bump 51 and the electrode pad 31 being in pressure contact with each other. After heating and pressing, the head 40 is raised and the head 40 and the chip 50 are cooled (FIGS. 11D to 11F).

ヘッド40の冷却後、ヘッド40は再び複数搭載するチップから次にボンディングするチップを載置台からピックアップし、ボンディングを実施する。   After the head 40 is cooled, the head 40 again picks up a chip to be bonded next from a plurality of mounted chips from the mounting table, and performs bonding.

ボンディング時の温度プロファイルTと荷重プロファイルPを図12の示す。図12は二つのチップのボンディングを行った場合の例を示しており、t1で一個目のチップのボンディングを行い、t2のヘッド冷却時間を経てt3で二個目のチップのボンディングを行っている。t1の開始時点で荷重P1で押圧を行うと共に温度上昇させ、温度T1とT2で一定温度に保つ時間を持つようにしている。t1の開始時点からの温度上昇で接着剤20の粘度が低下し、接着剤20は金属バンプ51と電極パッド31の間隙に浸透すると共に、接着剤20に含まれる空気は放出される。T1の温度に所定時間維持する目的は、この接着剤20の浸透と空気の放出とを充分に行わせることにある。T1に続く温度上昇により接着剤20の硬化が始まり、温度T2に所定時間保持された時点では硬化は完了している。その時点でボンディングを終了し、ヘッド40のヒーターの切断を行うと同時にヘッド40を上昇して押圧を解除する。上昇したヘッド40は徐々に温度が下がり、略元の温度に戻ったところで二個目のチップに対してボンディングを行うことになる。従って、ステップボンディング方式におけるボンディング時間は「t1+t2」となる。   FIG. 12 shows a temperature profile T and a load profile P during bonding. FIG. 12 shows an example in which two chips are bonded. The first chip is bonded at t1, and the second chip is bonded at t3 after the head cooling time of t2. . At the start time of t1, pressing is performed with the load P1 and the temperature is increased so that the temperature T1 and T2 are maintained at a constant temperature. As the temperature rises from the start of t1, the viscosity of the adhesive 20 decreases, the adhesive 20 penetrates into the gap between the metal bump 51 and the electrode pad 31, and the air contained in the adhesive 20 is released. The purpose of maintaining the temperature at T1 for a predetermined time is to allow the adhesive 20 to sufficiently penetrate and release air. Curing of the adhesive 20 starts due to the temperature rise following T1, and the curing is completed when the adhesive 20 is held at the temperature T2 for a predetermined time. At that time, bonding is terminated, the heater of the head 40 is cut, and at the same time, the head 40 is raised to release the pressure. The temperature of the raised head 40 gradually decreases, and when the head 40 returns to a substantially original temperature, bonding is performed to the second chip. Therefore, the bonding time in the step bonding method is “t1 + t2.”

図12に示されるように、ステップボンディング方式はヘッド40を冷却する時間が必要となるため、ボンディング工程のスループットに問題があり、ボンディング工程を二つの工程に分けて行う方式が考えられる。即ち、低温ヘッド41でボンディングを行って接着剤20を仮硬化させ、次の工程では高温ヘッド42でボンディングを行って接着剤20の本硬化を行う方式である(ここでは、工程分離方式と言う)。図13は、この工程分離方式を説明する図である。なお、図13の符号は図11と同一のものは同一の符号を付けている。   As shown in FIG. 12, since the step bonding method requires time for cooling the head 40, there is a problem in the throughput of the bonding process, and a method in which the bonding process is divided into two processes is conceivable. That is, bonding is performed by the low temperature head 41 to temporarily cure the adhesive 20, and in the next step, bonding is performed by the high temperature head 42 to perform the main curing of the adhesive 20 (herein referred to as a process separation method). ). FIG. 13 is a diagram for explaining this process separation method. 13 that are the same as those in FIG. 11 have the same reference numerals.

図13(a)〜(c)までは、図11(a)〜(c)と略同様である。即ち、ディスペンサ10により接着剤20を回路基板30の電極パッド31(図示せず)上に滴下し、予め定めた温度になっている低温ヘッド41によりチップ50を吸着して電極パッド31上まで搬送し、その後位置合わせしてヘッド41を下降・押圧する。低温ヘッド41の所定時間の押圧により、接着剤20は金属バンプ51と電極パッド31の間隙への浸透と接着剤20に含まれる空気の放出、さらにある程度の硬化を進行させ半硬化の状態になるようにする。接着剤20の半硬化により、チップ50は電極パッド31に仮留め(仮固定)される状態になる。   FIGS. 13A to 13C are substantially the same as FIGS. 11A to 11C. That is, the adhesive 20 is dropped on the electrode pad 31 (not shown) of the circuit board 30 by the dispenser 10, and the chip 50 is adsorbed by the low-temperature head 41 having a predetermined temperature and conveyed onto the electrode pad 31. Then, the head 41 is lowered and pressed after alignment. By pressing the low-temperature head 41 for a predetermined time, the adhesive 20 progresses through the gap between the metal bump 51 and the electrode pad 31, the release of air contained in the adhesive 20, and a certain degree of curing to become a semi-cured state. Like that. The chip 50 is temporarily fixed (temporarily fixed) to the electrode pad 31 by the semi-curing of the adhesive 20.

低温ヘッド41の所定時間押圧後、低温ヘッド41を上昇させ押圧を解除する。チップ50を仮留めした回路基板30を次工程に搬送し、高温ヘッド42でチップ50を所定時間押圧する。高温ヘッド42は半硬化状態にある接着剤20を本硬化させる。接着剤20の硬化完了後高温ヘッド42を上昇させ加熱押圧を解除する。(図13(d)〜(h))。   After pressing the low temperature head 41 for a predetermined time, the low temperature head 41 is raised to release the press. The circuit board 30 to which the chip 50 is temporarily fixed is conveyed to the next process, and the chip 50 is pressed by the high temperature head 42 for a predetermined time. The high temperature head 42 fully cures the adhesive 20 in a semi-cured state. After the curing of the adhesive 20 is completed, the high temperature head 42 is raised to release the heating press. (FIGS. 13D to 13H).

図14は、工程分離方式の温度プロファイルと荷重プロファイルを示したものである。図14に示されるように、時間t’1で低温ヘッド41によりチップ50は温度T’1、荷重P1で押圧され、搬送中の時間t’2は温度、荷重共に解除された状態にある。そして、時間t’3で高温ヘッド42によりチップ50は温度T’2、荷重P1で押圧される。   FIG. 14 shows a temperature profile and a load profile of the process separation method. As shown in FIG. 14, the chip 50 is pressed at the temperature T′1 and the load P1 by the low temperature head 41 at the time t′1, and the temperature and the load are released at the time t′2 during the conveyance. Then, at time t'3, the chip 50 is pressed by the high temperature head 42 at the temperature T'2 and the load P1.

工程分離方式はヘッドを低温用と高温用に使い分けることにより、ステップボンディング方式のようにヘッドを冷却する時間を要しないが、次工程への搬送時間を要する。   In the process separation method, the head is used for low temperature and high temperature, so that the time for cooling the head is not required unlike the step bonding method, but the transport time to the next process is required.

熱圧着接合方式とは異なる金属共晶接合方式のボンディングの具体的な方法としては、半導体素子上に加熱された重錘を載置して半田バンプを変形させ、続いて近赤外腺照射装置により赤外腺を照射して半田バンプを溶融する技術が知られている(特許文献1)。   As a specific method of metal eutectic bonding method different from thermocompression bonding method, a heated weight is placed on a semiconductor element to deform a solder bump, and then a near infrared gland irradiation device A technique for melting the solder bumps by irradiating the infrared glands by the above method is known (Patent Document 1).

また、上記の熱圧着接合方式や金属共晶接合方式の他に超音波による接合方法や異方性導電材料を用いた方法が知られている(特許文献2)。
特開平11−260859号公報 特開2005−86145号公報
In addition to the above-mentioned thermocompression bonding method and metal eutectic bonding method, there are known ultrasonic bonding methods and methods using anisotropic conductive materials (Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-260859 JP 2005-86145 A

上述したように、熱圧着接合方式におけるステップボンディング方式ではヘッドを冷却する時間を必要とし、生産効率が悪い、という問題がある。例えば、ステップボンディング方式におけるボンディング時間は20〜30秒(内、ヘッドの冷却時間は10〜20秒)を要し、ヘッドの冷却時間の占める割合は大きい。   As described above, the step bonding method in the thermocompression bonding method requires a time for cooling the head, and there is a problem that the production efficiency is poor. For example, the bonding time in the step bonding method requires 20 to 30 seconds (including the head cooling time of 10 to 20 seconds), and the ratio of the head cooling time is large.

この問題を改善する工程分離方式は搬送に多少の時間を要するがヘッドの冷却を不要にでき、ボンディング時間は大幅に改善される。しかし、チップ50の仮留めが次工程に送る搬送中に外れる場合があり、接続信頼性が低下する、という問題がある。   The process separation method for improving this problem requires some time for conveyance, but can eliminate the need for cooling the head, and the bonding time is greatly improved. However, there is a problem that the temporary fixing of the chip 50 may come off during the conveyance to be sent to the next process, and the connection reliability is lowered.

本発明は、上記の問題に鑑みて、短時間のボンディングでありながら接続信頼性の高いボンディング装置およびボンディング方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a bonding apparatus and a bonding method with high connection reliability while performing bonding for a short time.

本発明のボンディング装置は、低温ヘッド、高温ヘッド、第1加熱押圧手段および第2加熱押圧手段から構成する。   The bonding apparatus according to the present invention includes a low-temperature head, a high-temperature head, first heating and pressing means, and second heating and pressing means.

低温ヘッドは第1の温度に加熱され、高温ヘッドは第2の温度に加熱される。そして、第1加熱押圧手段は、接着剤が塗布された回路基板の電極パッドに、チップ上に形成した金属バンプを当接させ、低温ヘッドによりチップを押圧する。第2加熱押圧手段は、第1加熱押圧手段における押圧を維持しながら低温ヘッドから高温ヘッドに切り換え、高温ヘッドにより押圧する。   The low temperature head is heated to a first temperature and the high temperature head is heated to a second temperature. The first heating and pressing means makes the metal bump formed on the chip abut on the electrode pad of the circuit board to which the adhesive is applied, and presses the chip with the low-temperature head. The second heating and pressing means switches from the low-temperature head to the high-temperature head while maintaining the pressing by the first heating and pressing means, and presses with the high-temperature head.

即ち、低温ヘッドでチップを加熱押圧し、押圧を解除することなく高温ヘッドで加熱押圧を行って接着剤を硬化させる。低温ヘッドでの加熱押圧は接着剤にボイドを発生させることなく、しかも接着剤を回路基板の電極パッドとチップの金属バンプの間隙に充分に浸透させ、高温ヘッドでの加熱押圧は接着剤の硬化を行う。   That is, the chip is heated and pressed with a low temperature head, and the adhesive is cured by heating and pressing with a high temperature head without releasing the pressing. Heat pressing with a low-temperature head does not cause voids in the adhesive, and the adhesive sufficiently penetrates into the gap between the electrode pad of the circuit board and the metal bump of the chip. I do.

本発明は、異なる温度にそれぞれ加熱したヘッドを切り換えて用いるようにしたため、ヘッドの温度を冷却させることが不要となり、ボンディング時間の短縮を図ることができる。また、チップを押圧しながらヘッドを切り換えるようにしたため、位置合わせしたチップが動くことなく接着剤を硬化させるので、接続信頼性の高いボンディングが得られる。   In the present invention, since the heads heated to different temperatures are switched and used, it is unnecessary to cool the head temperature, and the bonding time can be shortened. Further, since the head is switched while pressing the chip, the adhesive is cured without moving the aligned chip, so that bonding with high connection reliability can be obtained.

本発明のボンディング方法およびボンディング装置についての実施形態1〜4を図1〜図10を用いて説明する。
(実施形態その1)
実施形態その1は、低温ヘッドと高温ヘッドを同軸上で上下させて加熱押圧する例で、図1〜図4を用いて説明する。
Embodiments 1 to 4 of the bonding method and the bonding apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Embodiment 1)
Embodiment 1 is an example in which a low temperature head and a high temperature head are moved up and down on the same axis and heated and pressed, and will be described with reference to FIGS.

図1は、実施形態その1のボンディング方法の概要を示すもので、低温ヘッド210と高温ヘッド220は内部にヒーターを備え、それぞれの設定温度に加熱されている。また、低温ヘッド210は先端でチップ50を真空吸着するため中空構造としている。   FIG. 1 shows an outline of the bonding method according to the first embodiment. The low-temperature head 210 and the high-temperature head 220 are each provided with a heater and heated to their respective set temperatures. The low-temperature head 210 has a hollow structure in order to vacuum-suck the chip 50 at the tip.

図1(a)は低温ヘッド210がチップ載置台(図示せず)上に置かれたチップ50を金属バンプ51を下方に向けて背面から真空吸着し、回路基板30に形成した電極パッド31(図示せず)上にチップ50を搬送してきた状態を示している。電極パッド31には接着剤20が塗布されており、この低温ヘッド210のヘッド位置で電極パッド31とチップ50の金属バンプ51との位置合わせを行う。位置合わせは例えば赤外線カメラ等を用いた従来技術で行われる。   FIG. 1A shows an electrode pad 31 formed on a circuit board 30 by vacuum-sucking a chip 50 on which a low-temperature head 210 is placed on a chip mounting table (not shown) with metal bumps 51 facing downward from the back surface. A state in which the chip 50 has been conveyed is shown. An adhesive 20 is applied to the electrode pad 31, and the electrode pad 31 and the metal bump 51 of the chip 50 are aligned at the head position of the low-temperature head 210. The alignment is performed by a conventional technique using, for example, an infrared camera.

位置合わせ終了後、低温ヘッド210を下降させチップ50を加熱押圧する。電極パッド31上の接着剤20は、チップ50の下降押圧により電極パッド31と金属バンプ51の間隙内に展延する。さらに、低温ヘッド210の加熱温度がチップ50を介して接着剤20に伝熱され、接着剤20の粘度が低下して電極パッド31と金属バンプ51の間隙を浸透し充填する(図1(b))。   After the alignment is completed, the low-temperature head 210 is lowered and the chip 50 is heated and pressed. The adhesive 20 on the electrode pad 31 spreads in the gap between the electrode pad 31 and the metal bump 51 by the downward pressing of the chip 50. Further, the heating temperature of the low-temperature head 210 is transferred to the adhesive 20 through the chip 50, and the viscosity of the adhesive 20 is lowered to penetrate and fill the gap between the electrode pad 31 and the metal bump 51 (FIG. 1B). )).

所定時間を経て高温ヘッド220を下降させる。高温ヘッド220の中央部は上下に貫通した開口部を形成しており、低温ヘッド210をこの開口部を通しながら下降しチップ50に到達する。高温ヘッド220がチップ50に到達し、押圧すると同時に真空吸着を切断し低温ヘッド210を上昇させる。即ち、チップ50は押圧された状態で低温ヘッド210から高温ヘッド220に切り替わることになる。切り替わった高温ヘッド220でチップ50の加熱押圧を行う。接着剤20は高温ヘッド220の熱がチップ50を介して伝熱され、硬化が進行する(図1(c)、図1(d))。   The high temperature head 220 is lowered after a predetermined time. The central portion of the high temperature head 220 forms an opening penetrating vertically, and the low temperature head 210 is lowered while passing through the opening to reach the chip 50. The high temperature head 220 reaches the chip 50 and presses it, and at the same time, the vacuum suction is cut and the low temperature head 210 is raised. That is, the chip 50 is switched from the low temperature head 210 to the high temperature head 220 while being pressed. The chip 50 is heated and pressed by the switched high-temperature head 220. The adhesive 20 is transferred by the heat of the high-temperature head 220 through the chip 50, and the curing proceeds (FIG. 1 (c), FIG. 1 (d)).

所定時間の高温ヘッド220の加熱押圧後、高温ヘッド220を上昇させチップ50に対する加熱押圧を解除する。高温ヘッド220は先の開口部に低温ヘッド210を通しながら上昇し、所定位置で停止する。チップ50の金属バンプ51は電極パッド31と圧接された状態で接着剤20より固着される(図1(e))。   After the heating and pressing of the high temperature head 220 for a predetermined time, the high temperature head 220 is raised to release the heating press on the chip 50. The high temperature head 220 moves up while passing the low temperature head 210 through the opening, and stops at a predetermined position. The metal bumps 51 of the chip 50 are fixed by the adhesive 20 in a state where they are pressed against the electrode pads 31 (FIG. 1E).

上記の図1(a)〜(e)に示すように、低温ヘッド210と高温ヘッド220の二つのヘッドを用いるのでステップボンディング方式のようにヘッドの冷却をする必要がない。また、チップ50は押圧された状態で低温ヘッド210から高温ヘッド220に切り替るので、工程分離方式のようにヘッド切り替えための搬送途中で仮留めした金属バンプ51が電極パッド31から外れることがなく、信頼性の高い接続が得られる。   As shown in FIGS. 1A to 1E, since the two heads of the low temperature head 210 and the high temperature head 220 are used, it is not necessary to cool the head as in the step bonding method. Further, since the chip 50 is switched from the low-temperature head 210 to the high-temperature head 220 in a pressed state, the metal bumps 51 temporarily fixed during the transfer for switching the heads are not detached from the electrode pads 31 as in the process separation method. A reliable connection is obtained.

図2は、図1に示したボンディングを行うボンディング装置の構成例である。ボンディング装置100は、ボンダー部200と制御部300とから成る。   FIG. 2 is a configuration example of a bonding apparatus that performs the bonding shown in FIG. The bonding apparatus 100 includes a bonder unit 200 and a control unit 300.

ボンダー部200は、低温ヘッド210、高温ヘッド220、ディスペンサ230、XYテーブル240、そして低温ヘッド210および高温ヘッド220を上下可動と所定荷重で押圧するシリンダ211、221、さらにディスペンサ230を上下可動するシリンダ231から成る(チップ50を載置するチップ載置台は図示せず)。   The bonder unit 200 includes a low-temperature head 210, a high-temperature head 220, a dispenser 230, an XY table 240, cylinders 211 and 221 that press the low-temperature head 210 and the high-temperature head 220 up and down with a predetermined load, and a cylinder that moves the dispenser 230 up and down. (A chip mounting table on which the chip 50 is mounted is not shown).

低温ヘッド210と高温ヘッド220は図1で説明したように、それぞれの設定温度で加熱され、高温ヘッド220は中央に開口部を有し、この開口部に低温ヘッド210を通して上下可動する。   As described with reference to FIG. 1, the low-temperature head 210 and the high-temperature head 220 are heated at their respective set temperatures, and the high-temperature head 220 has an opening at the center and moves up and down through the low-temperature head 210.

ディスペンサ230はシリンダ231により下降し、XYテーブル240と協動して回路基板30の電極パッド31上に接着剤20を塗布する。接着剤20の塗布後はシリンダ231により上昇して所定位置で停止し、待機する。   The dispenser 230 is lowered by the cylinder 231 and applies the adhesive 20 on the electrode pads 31 of the circuit board 30 in cooperation with the XY table 240. After application of the adhesive 20, the cylinder 231 is raised to stop at a predetermined position and wait.

XYテーブル240は、上記の接着剤20の塗布の他に、例えば赤外線カメラ(図示せず)と協動してチップ50と回路基板30との位置合わせを行う。   The XY table 240 aligns the chip 50 and the circuit board 30 in cooperation with, for example, an infrared camera (not shown) in addition to the application of the adhesive 20 described above.

制御部300はボンダー部200の各構成要素を制御するもので、全体の制御を行うCPU(Central Processor Unit)310、ボンディングプログラム330の実行を行う主メモリ320、ボンダー部200の各構成要素に対して制御信号を出力して制御を行う制御部群(低温ヘッド制御部340、高温ヘッド制御部350、ディスペンサ制御部360、XYテーブル制御部370)およびボンディングデータ記憶部380から成る。   The control unit 300 controls each component of the bonder unit 200. The CPU (Central Processor Unit) 310 that performs overall control, the main memory 320 that executes the bonding program 330, and each component of the bonder unit 200 are controlled. A control unit group (low temperature head control unit 340, high temperature head control unit 350, dispenser control unit 360, XY table control unit 370) and a bonding data storage unit 380 that control by outputting control signals.

ボンディングデータ記憶部380にはCADデータから抽出した電極パッド31の寸法や位置、搭載するチップ50の順序や寸法等のデータが格納されている。   The bonding data storage unit 380 stores data such as the dimensions and positions of the electrode pads 31 extracted from the CAD data and the order and dimensions of the chips 50 to be mounted.

次にボンディングプログラム330の処理フローについて図3を用いて説明する。図3において、まず回路基板30上の電極パッド31の部分に接着剤20の塗布を行う。接着剤20の塗布は、ボンディングデータ記憶部380から電極パッド31のデータを取り出し、電極パッド31に対応した塗布パターン(予め、ボンディングデータ記憶部380に記憶されているものとする)によりディスペンサ制御部360とXYテーブル制御部370を介して電極パッド31上に接着剤20を塗布する。回路基板30上に複数個のチップ50をボンディングするのであれば、複数個分の塗布を行う(S100)。   Next, the processing flow of the bonding program 330 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, first, the adhesive 20 is applied to the portion of the electrode pad 31 on the circuit board 30. Application of the adhesive 20 takes out data of the electrode pad 31 from the bonding data storage unit 380, and dispenser control unit according to an application pattern corresponding to the electrode pad 31 (previously stored in the bonding data storage unit 380). The adhesive 20 is applied onto the electrode pad 31 via the 360 and the XY table control unit 370. If a plurality of chips 50 are bonded on the circuit board 30, a plurality of coatings are performed (S100).

接着剤20の塗布が終了した後、低温ヘッド210をチップ載置台まで移動し、1個目のチップ50の背面を真空吸着する。そして、1個目のチップ50に対するボンディング位置の電極パッド31まで移動し、金属バンプ51を電極パッド31に位置合わせし、低温ヘッド210を下降させて電極パッド31上にチップ50を載置する(S110、S120)。   After the application of the adhesive 20 is completed, the low-temperature head 210 is moved to the chip mounting table, and the back surface of the first chip 50 is vacuum-sucked. And it moves to the electrode pad 31 of the bonding position with respect to the 1st chip | tip 50, the metal bump 51 is aligned with the electrode pad 31, the low-temperature head 210 is lowered | hung, and the chip | tip 50 is mounted on the electrode pad 31 ( S110, S120).

低温ヘッド210によりチップ50を上方から所定時間押圧する。この間に接着剤20は金属バンプ51と電極パッド31の間を充填すると共に接着剤20中の空気の放出を行う(S130、S140)。   The chip 50 is pressed from above by a low temperature head 210 for a predetermined time. During this time, the adhesive 20 fills the space between the metal bumps 51 and the electrode pads 31 and releases air in the adhesive 20 (S130, S140).

所定時間押圧の後に高温ヘッド220を下降し、高温ヘッド220がチップ50に到達したら真低温ヘッド210の空吸着を切断し、低温ヘッド210を上昇させる。高温ヘッド220はこのまま(下降した状態のまま)チップ50を押圧する。高温ヘッド220の熱により接着剤20は硬化する(S150−S170)。   After pressing for a predetermined time, the high-temperature head 220 is lowered, and when the high-temperature head 220 reaches the chip 50, empty suction of the cryogenic head 210 is cut and the low-temperature head 210 is raised. The high-temperature head 220 presses the chip 50 as it is (while being lowered). The adhesive 20 is cured by the heat of the high-temperature head 220 (S150-S170).

高温ヘッド220による所定時間の加熱押圧後、高温ヘッド220を上昇させ、チップ50を加熱と押圧からリリースする(S180)。   After heating and pressing for a predetermined time by the high temperature head 220, the high temperature head 220 is raised and the chip 50 is released from the heating and pressing (S180).

1個目のチップ50に対するボンディングを終了し、2個目のチップに対しS110から同様の処理を行う。全てのチップのボンディングを行い終了する。   Bonding to the first chip 50 is finished, and the same processing is performed on the second chip from S110. Finish bonding all chips.

本発明の温度プロファイルと荷重プロファイルの例を図4に示す。図4は、図12または図14に対応して描いたもので、温度プロファイルT(実線)は低温ヘッド210と高温ヘッド220によりチップ50にかける温度を、荷重プロファイルP(点線)は低温ヘッド210と高温ヘッド220により押圧によってチップ50にかける荷重を経過時間に対して示した。時間t”1は低温ヘッド210によるボンディング時間、時間t”2は高温ヘッド220によるボンディング時間である。   An example of the temperature profile and load profile of the present invention is shown in FIG. FIG. 4 is drawn corresponding to FIG. 12 or FIG. 14. The temperature profile T (solid line) indicates the temperature applied to the chip 50 by the low temperature head 210 and the high temperature head 220, and the load profile P (dotted line) indicates the low temperature head 210. The load applied to the chip 50 by pressing with the high-temperature head 220 is shown with respect to the elapsed time. Time t ″ 1 is the bonding time by the low temperature head 210, and time t ″ 2 is the bonding time by the high temperature head 220.

温度プロファイルTは時間t“1の間低温ヘッド210でT”1の温度が印加され、続いて時間t”2の間高温ヘッド220でT”2の温度が印加される、ことを示している。ヘッドの加熱温度は接着剤20の特性に依存するが、T”1は例えば100〜180℃であり、T”2は200〜250℃である。   The temperature profile T indicates that the temperature T ″ 1 is applied at the low temperature head 210 during the time t ″ 1, and then the temperature T ″ 2 is applied at the high temperature head 220 during the time t ″ 2. . Although the heating temperature of the head depends on the characteristics of the adhesive 20, T ″ 1 is, for example, 100 to 180 ° C., and T ″ 2 is 200 to 250 ° C.

荷重プロファイルPは、時間t”1の間P1が、時間t”2の初めにおいて低温ヘッド210と高温ヘッド220が切り替わるとき荷重はP2に短時間増加するが低温ヘッド210のリリース後は再びP1に戻り押圧されることを示している。P1の荷重は、数十g/バンプである。   The load profile P is P1 during the time t ″ 1, and the load increases to P2 for a short time when the low temperature head 210 and the high temperature head 220 are switched at the beginning of the time t ″ 2, but after the release of the low temperature head 210, the load profile P becomes P1 again. It shows that it is pushed back. The load of P1 is several tens g / bump.

ボンディング時間は、例えばt”1で数秒、t”2は凡そ10秒で、「t”1+t”2」がボンディング時間(十数秒)ということになる。前述した従来技術のボンディング時間と比較してヘッドの冷却時間や次工程への搬送時間を不要とすることからボンディング時間の短縮化が図れる。   The bonding time is, for example, t ″ 1 for several seconds, t ″ 2 is about 10 seconds, and “t ″ 1 + t ″ 2” is bonding time (tens of seconds). Compared with the bonding time of the prior art described above, the cooling time of the head and the transport time to the next process are not required, so that the bonding time can be shortened.

また、低温ヘッド210から高温ヘッド220への切換は、押圧しながら行うので切換時に金属バンプ51が電極パッド31から外れることがなく信頼性の高い接続が得られる。
(実施形態その2)
実施形態その2は、低温ヘッドと高温ヘッドを左右から交互に加熱押圧する例で、図5と図6を用いてボンディング方法の概要を説明する。なお、図5と図6では、工程毎に側面から見た図と上方から見た図を一組として説明する。
Further, since the switching from the low temperature head 210 to the high temperature head 220 is performed while pressing, the metal bump 51 does not come off from the electrode pad 31 at the time of switching, and a highly reliable connection is obtained.
(Embodiment 2)
The second embodiment is an example in which the low-temperature head and the high-temperature head are alternately heated and pressed from the left and right, and an outline of the bonding method will be described with reference to FIGS. In FIGS. 5 and 6, a diagram viewed from the side and a diagram viewed from above are described as one set for each process.

実施形態その2においても低温ヘッド500と高温ヘッド510は実施形態その1と同様に内部にヒーターを備え、それぞれ設定温度に加熱されている。図5(a)に示すように、低温ヘッド500は側面から見るとL字型であり、チップ50を真空吸着するため中空構造としている。図5(a)は、低温ヘッド500がチップ50を金属バンプ51を下方に向けて背面から真空吸着し、電極パッド31上にチップ50を搬送してきた状態を示している。また、回路基板30上の電極パッド31(図示せず)には接着剤20が塗布されており、この低温ヘッド500の位置で電極パッド31とチップ50の金属バンプ51との位置合わせを行う。   Also in the second embodiment, the low-temperature head 500 and the high-temperature head 510 are each provided with a heater in the same manner as in the first embodiment, and each is heated to a set temperature. As shown in FIG. 5A, the low-temperature head 500 is L-shaped when viewed from the side, and has a hollow structure for vacuum suction of the chip 50. FIG. 5A shows a state in which the low-temperature head 500 vacuum-sucks the chip 50 from the back surface with the metal bump 51 facing downward, and the chip 50 is conveyed onto the electrode pad 31. An adhesive 20 is applied to electrode pads 31 (not shown) on the circuit board 30, and the electrode pads 31 and the metal bumps 51 of the chip 50 are aligned at the position of the low-temperature head 500.

位置合わせが終わった段階で低温ヘッド500を下降しチップ50を押圧する。図5(b)は低温ヘッド500がチップ50を加熱押圧している状態を示している。また、次に説明する高温ヘッド510は図に示す位置で待機状態にある。高温ヘッド510は図5(b)に示されるように側面はL字型であり、ヘッドの中央には低温ヘッド500のヘッド部の形状に合わせて上下に貫通する「コ」字型の凹部を形成している。   When the alignment is completed, the low-temperature head 500 is lowered and the chip 50 is pressed. FIG. 5B shows a state where the low-temperature head 500 heats and presses the chip 50. A high temperature head 510 described below is in a standby state at the position shown in the figure. As shown in FIG. 5B, the high-temperature head 510 has an L-shaped side surface, and a “U” -shaped concave portion penetrating vertically in accordance with the shape of the head portion of the low-temperature head 500 is formed at the center of the head. Forming.

低温ヘッド500で所定時間の加熱押圧を行った後に高温ヘッド510が低温ヘッド500の真上に移動し、続いて高温ヘッド510の凹部に低温ヘッド500を通しながら下降する。図6(c)は高温ヘッド510が低温ヘッド500を通して下降し、チップ50に到達した状態を示している。   After performing the heating and pressing for a predetermined time with the low temperature head 500, the high temperature head 510 moves right above the low temperature head 500, and then descends while passing the low temperature head 500 through the recess of the high temperature head 510. FIG. 6C shows a state in which the high temperature head 510 is lowered through the low temperature head 500 and reaches the chip 50.

高温ヘッド510がチップ50に到達すると同時に低温ヘッド500は上昇を行う。低温ヘッド500は高温ヘッド510の凹部を通って上昇し、所定の待機位置(例えば、図示しないチップ載置台の上方位置)に移動する。高温ヘッド510はチップ50を加熱押圧し、接着剤20を硬化する。所定時間の加熱押圧が終了すると、高温ヘッド510は上昇してチップ50に対する加熱押圧をリリースし、所定の位置に移動する。図6(d)は、低温ヘッド500が上昇し、高温ヘッド510がチップ50加熱押圧している状態を示している。   At the same time that the high temperature head 510 reaches the chip 50, the low temperature head 500 moves up. The low-temperature head 500 moves up through the recess of the high-temperature head 510 and moves to a predetermined standby position (for example, an upper position of a chip mounting table (not shown)). The high temperature head 510 heats and presses the chip 50 to cure the adhesive 20. When the heating and pressing for a predetermined time is completed, the high temperature head 510 is raised to release the heating and pressing to the chip 50 and move to a predetermined position. FIG. 6D shows a state where the low temperature head 500 is raised and the high temperature head 510 is heated and pressed by the chip 50.

ボンディング装置の構成、およびその処理フローは実施形態その1と同様であるので説明は省略する。   Since the configuration of the bonding apparatus and the processing flow thereof are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

実施形態その2においても、チップ50を押圧しながら低温ヘッド610から高温ヘッド620に切り換えることができ、ボンディングの短時間化、高信頼化を図ることができる。
(実施形態その3)
実施形態その1と2では低温ヘッドがチップ載置台からチップ50を吸着してピックアップし電極パッドまで移動して位置合わせを行い、その後加熱押圧するものであったが、実施形態その3ではチップ50のピックアップから位置合わせ迄を吸着ヘッドで行い、低温ヘッドは加熱押圧のみを行う機構とする例である。実施形態その3を図7と図8を用いて説明するが、実施形態その2と同様に工程毎に側面から見た図と上方から見た図を一組として説明する。
In the second embodiment as well, the low-temperature head 610 can be switched to the high-temperature head 620 while pressing the chip 50, so that the bonding time can be shortened and the reliability can be improved.
(Embodiment 3)
In Embodiments 1 and 2, the low-temperature head picks up the chip 50 from the chip mounting table, picks it up, moves it to the electrode pad, aligns it, and then heats and presses it. This is an example in which the pickup head to the position alignment are performed by a suction head, and the low temperature head is a mechanism that performs only heat pressing. Embodiment 3 will be described with reference to FIG. 7 and FIG. 8, and similarly to Embodiment 2, a view seen from the side and a view seen from above are described as one set for each process.

実施形態その3においても低温ヘッド610と高温ヘッド620は内部にヒーターを備え、それぞれ設定温度に加熱されている。そして、低温ヘッド610はヘッドの中央に吸着ヘッド600の形状に合わせて凹部を形成し、高温ヘッド620は実施形態その2と同一の形状である。   Also in the third embodiment, the low-temperature head 610 and the high-temperature head 620 are each provided with a heater and heated to a set temperature. The low-temperature head 610 forms a recess in the center of the head in accordance with the shape of the suction head 600, and the high-temperature head 620 has the same shape as that of the second embodiment.

図7(a)は、吸着ヘッド600がチップ50を金属バンプ51を下方に向けて背面から真空吸着し、電極パッド31上にチップ50を搬送してきた状態を示している。また、回路基板30上の電極パッド31(図示せず)には接着剤20が塗布されており、この吸着ヘッド600の位置で電極パッド31とチップ50の金属バンプ51との位置合わせを行う。低温ヘッド610は待機状態にある。   FIG. 7A shows a state in which the suction head 600 vacuum-sucks the chip 50 from the back surface with the metal bump 51 facing downward and transports the chip 50 onto the electrode pad 31. An adhesive 20 is applied to electrode pads 31 (not shown) on the circuit board 30, and the electrode pads 31 and the metal bumps 51 of the chip 50 are aligned at the position of the suction head 600. The low temperature head 610 is in a standby state.

位置合わせが終わった段階で吸着ヘッド600を下降し金属バンプ51を電極パッド31に当接する。続いて低温ヘッド610を左方から移動させ低温ヘッド610の凹部に吸着ヘッド600が入った後に下降し、チップ50を押圧する。この押圧により、低温ヘッド610の熱がチップ50を介して伝熱される。高温ヘッド620は待機の状態にある(図7(b))。   When the alignment is finished, the suction head 600 is lowered and the metal bump 51 is brought into contact with the electrode pad 31. Subsequently, the low-temperature head 610 is moved from the left side, and after the suction head 600 enters the concave portion of the low-temperature head 610, the head is lowered and the chip 50 is pressed. By this pressing, the heat of the low temperature head 610 is transferred through the chip 50. The high-temperature head 620 is in a standby state (FIG. 7B).

低温ヘッド610で所定時間の加熱押圧を行った後に高温ヘッド620が低温ヘッド610の真上に移動し、続いて高温ヘッド620の凹部に低温ヘッド610を通しながら下降する。図8(c)は高温ヘッド620が低温ヘッド610を通して下降し、チップ50に到達した状態を示している。   After performing the heating and pressing for a predetermined time with the low temperature head 610, the high temperature head 620 moves right above the low temperature head 610 and then descends while passing the low temperature head 610 through the recess of the high temperature head 620. FIG. 8C shows a state in which the high temperature head 620 descends through the low temperature head 610 and reaches the chip 50.

高温ヘッド620がチップ50に到達すると同時に低温ヘッド610は真空吸着を切断し上昇を行う。低温ヘッド610は実施形態その2と同様に高温ヘッド510凹部を通って上昇し、所定の待機位置に移動する。高温ヘッド620はチップ50を加熱押圧して接着剤20を硬化し、所定時間の加熱押圧が終了すると待機位置に移動する。図8(d)は、低温ヘッド610が上昇し、高温ヘッド620がチップ50加熱押圧している状態を示している。   At the same time that the high temperature head 620 reaches the chip 50, the low temperature head 610 cuts the vacuum suction and moves up. Similar to the second embodiment, the low temperature head 610 moves up through the concave portion of the high temperature head 510 and moves to a predetermined standby position. The high temperature head 620 heats and presses the chip 50 to cure the adhesive 20, and moves to the standby position when the heating and pressing for a predetermined time is completed. FIG. 8D shows a state where the low temperature head 610 is raised and the high temperature head 620 is heated and pressed by the chip 50.

ボンディング装置の構成、およびその処理フローは実施形態その1と同様であるので説明は省略する。   Since the configuration of the bonding apparatus and the processing flow thereof are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

実施形態その3では、チップ50をピックアップし位置合わせする吸着ヘッド600を専用に設けたので低温ヘッド610は加熱押圧のみとすることができ、ボンディング装置としての構成要素は増えるが機能的にはシンプルになる。   In the third embodiment, since the suction head 600 for picking up and aligning the chip 50 is provided exclusively, the low-temperature head 610 can only be heated and pressed, and the number of components as a bonding apparatus increases, but it is functionally simple. become.

また、実施形態その3でも、チップ50を押圧しながら低温ヘッド610から高温ヘッド620に切り換えることができ、これによってボンディングの短時間化、高信頼化を図ることができる。
(実施形態その4)
実施形態その1〜3ではチップ50に対する加熱押圧を低温ヘッドおよび高温ヘッドで行うものであったが、実施形態その4ではウェイトと低温ヘッド(又は高温ヘッド)とで押圧を行い、低温ヘッドと高温ヘッドの切り替え時はウェイトのみによって押圧する例である。図9と図10を用いて説明する。
In the third embodiment as well, the low-temperature head 610 can be switched to the high-temperature head 620 while pressing the chip 50, thereby shortening the bonding time and increasing the reliability.
(Embodiment 4)
In Embodiments 1 to 3, heating and pressing with respect to the chip 50 are performed by a low-temperature head and a high-temperature head. In Embodiment 4, pressure is applied by a weight and a low-temperature head (or a high-temperature head). This is an example of pressing only with a weight when the head is switched. This will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

ウェイト700は、図9に示すように低温ヘッド710および高温ヘッド720と連結できる構造になっており、中央部にチップを真空吸着する貫通孔を形成する。低温ヘッド710も中央部に貫通孔を形成し、ウェイト700と連結したときに両者の貫通孔は連続し、チップを真空吸着することができる。低温ヘッド710と高温ヘッド720は実施形態1〜3と同様に内部にヒーターを備え、それぞれ設定温度に加熱されている。   As shown in FIG. 9, the weight 700 has a structure that can be connected to the low temperature head 710 and the high temperature head 720, and forms a through hole that vacuum-adsorbs the chip at the center. The low-temperature head 710 also has a through hole at the center, and when connected to the weight 700, both the through holes are continuous and the chip can be vacuum-sucked. The low-temperature head 710 and the high-temperature head 720 include heaters inside as in the first to third embodiments, and are each heated to a set temperature.

図9(a)は、低温ヘッド710がウェイト700と連結し、チップ50を金属バンプ51を下方に向けて背面から真空吸着し、電極パッド31上にチップ50を搬送してきた状態を示している(チップ50を吸着した状態では、上から低温ヘッド710、ウェイト700、チップ50の順である)。また、回路基板30上の電極パッド31(図示せず)には接着剤20が塗布されており、この位置で連結した低温ヘッド710とウェイト700は吸着したチップ50と回路基板30との位置合わせを行う。   FIG. 9A shows a state in which the low-temperature head 710 is connected to the weight 700, the chip 50 is vacuum-sucked from the back surface with the metal bumps 51 facing downward, and the chip 50 is conveyed onto the electrode pad 31. (In the state where the chip 50 is sucked, the low-temperature head 710, the weight 700, and the chip 50 are arranged in this order from the top). Further, an adhesive 20 is applied to an electrode pad 31 (not shown) on the circuit board 30, and the low-temperature head 710 and the weight 700 connected at this position align the chip 50 and the circuit board 30 that are attracted to each other. I do.

位置合わせが終わった段階で連結した低温ヘッド710とウェイト700を下降し、チップ50を押圧する。この押圧により、低温ヘッド710の熱がチップ50を介して伝熱される(図9(b))。   When the alignment is completed, the connected low-temperature head 710 and weight 700 are lowered and the chip 50 is pressed. By this pressing, the heat of the low-temperature head 710 is transferred through the chip 50 (FIG. 9B).

所定時間の押圧後、真空吸着を切断し、低温ヘッド710を上昇する。低温ヘッド710の上昇によりチップ50への押圧はウェイト700のみの荷重となる(図9(c))。   After pressing for a predetermined time, the vacuum suction is cut and the low-temperature head 710 is raised. As the low-temperature head 710 is raised, the pressure on the chip 50 becomes a load of only the weight 700 (FIG. 9C).

続いて、高温ヘッド720をウェイト700上に移動し、下降してウェイト700と連結する。チップ50はこの時点で、ウェイト700と高温ヘッド720のにより押圧されることになる。同時に、高温ヘッド720の熱がウェイト700とチップ50を介して伝達され、接着剤20の硬化が行われる(図9(d)、図9(e))。   Subsequently, the high temperature head 720 is moved onto the weight 700 and lowered to be connected to the weight 700. At this time, the chip 50 is pressed by the weight 700 and the high-temperature head 720. At the same time, the heat of the high-temperature head 720 is transmitted through the weight 700 and the chip 50, and the adhesive 20 is cured (FIGS. 9D and 9E).

所定時間、高温ヘッド720とウェイト700による加熱押圧がなされた後に、高温ヘッド720とウェイト700は連結した状態で上昇する。これにより、チップ50は加熱と押圧からリリースされたことになる(図9(f))。   After being heated and pressed by the high temperature head 720 and the weight 700 for a predetermined time, the high temperature head 720 and the weight 700 are lifted in a connected state. Thereby, the chip | tip 50 was released from heating and press (FIG.9 (f)).

高温ヘッド720とウェイト700が連結した状態で、ウェイト冷却台まで移動し、高温ヘッド720をウェイト700から連結を切り離す(図10(g)、図10(h))。   In a state where the high temperature head 720 and the weight 700 are connected, the head moves to the weight cooling table, and the connection of the high temperature head 720 is disconnected from the weight 700 (FIGS. 10 (g) and 10 (h)).

ウェイト700はウェイト冷却台で冷却が行われ、所定時間を経て低温ヘッド710をウェイト700と連結させる。以降は低温ヘッド710とウェイト700が連結した状態で次のチップ50のボンディングのためにチップ載置台まで移動することになる(図10(i)〜図10(k))。   The weight 700 is cooled by a weight cooling stand, and the low temperature head 710 is connected to the weight 700 after a predetermined time. Thereafter, the low-temperature head 710 and the weight 700 are connected to each other to move to the chip mounting base for bonding of the next chip 50 (FIGS. 10 (i) to 10 (k)).

図10(i)でウェイト700を冷却したが、例えばウェイト700を複数個用意しておくようにしてもよい。そのようにすることにより、ウェイト700を順番に使用することでウェイトの冷却時間を不要とすることができる。   Although the weight 700 is cooled in FIG. 10I, for example, a plurality of weights 700 may be prepared. By doing so, the weight cooling time can be eliminated by using the weights 700 in order.

実施形態その4でも、チップ50を押圧しながら低温ヘッド710から高温ヘッド720に切り換えることができ、これによってボンディングの短時間化、高信頼化を図ることができる。   In Embodiment 4 as well, the low-temperature head 710 can be switched to the high-temperature head 720 while pressing the chip 50, which can shorten the bonding time and increase the reliability.

以上、本発明の実施形態を説明した。実施形態では熱圧着接合方式について例を説明したが、金属共晶接合方式にも適用できる。また、本発明は半導体のフリップチップの他に金属バンプを形成したチップ部品に適用できる。   The embodiments of the present invention have been described above. In the embodiment, the example of the thermocompression bonding method has been described. However, the embodiment can also be applied to a metal eutectic bonding method. Further, the present invention can be applied to a chip component in which a metal bump is formed in addition to a semiconductor flip chip.

本発明のボンディング方法例(実施形態その1)である。It is an example of the bonding method of this invention (embodiment 1). 本発明のボンディング装置の構成例(実施形態その1)である。It is a structural example (embodiment 1) of the bonding apparatus of this invention. 本発明のボンディング装置の処理フロー例(実施形態その1)である。It is a processing flow example (embodiment 1) of the bonding apparatus of the present invention. 本発明のボンディング装置のプロファイル例(実施形態その1)である。It is a profile example (embodiment 1) of the bonding apparatus of this invention. 本発明のボンディング方法例(実施形態その2)である。It is an example of the bonding method of this invention (embodiment 2). 本発明のボンディング方法例(実施形態その2)である。It is an example of the bonding method of this invention (embodiment 2). 本発明のボンディング方法例(実施形態その3)である。It is an example of the bonding method of this invention (embodiment 3). 本発明のボンディング方法例(実施形態その3)である。It is an example of the bonding method of this invention (embodiment 3). 本発明のボンディング方法例(実施形態その4)である。It is an example of the bonding method of this invention (embodiment 4). 本発明のボンディング方法例(実施形態その4)である。It is an example of the bonding method of this invention (embodiment 4). 従来のボンディング方法例(その1)である。It is a conventional bonding method example (part 1). 従来のボンディング方法のプロファイル例(その1)である。It is the profile example (the 1) of the conventional bonding method. 従来のボンディング方法例(その2)である。It is a conventional bonding method example (part 2). 従来のボンディング方法のプロファイル例(その2)である。It is a profile example (the 2) of the conventional bonding method.

符号の説明Explanation of symbols

10 ディスペンサ
20 接着剤
30 回路基板
31 電極パッド
40 ヘッド
41 低温ヘッド
42 高温ヘッド
50 チップ
51 金属バンプ
60 搬送ベルト
100 ボンディング装置
200 ボンダー部
210 低温ヘッド
211 シリンダ(低温ヘッド用)
220 高温ヘッド
221 シリンダ(高温ヘッド用)
230 ディスペンサ
231 シリンダ(ディスペンサ用)
240 XYテーブル
300 制御部
310 CPU
320 主メモリ
330 ボンディングプログラム
340 低温ヘッド制御部
350 高温ヘッド制御部
360 ディスペンサ制御部
370 XYテーブル制御部
380 ボンディングデータ記憶部
500 低温ヘッド
510 高温ヘッド
600 吸着ヘッド
610 低温ヘッド
620 高温ヘッド
700 ウェイト
710 低温ヘッド
720 高温ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Dispenser 20 Adhesive 30 Circuit board 31 Electrode pad 40 Head 41 Low temperature head 42 High temperature head 50 Chip 51 Metal bump 60 Conveying belt 100 Bonding apparatus 200 Bonder part 210 Low temperature head 211 Cylinder (for low temperature head)
220 High temperature head 221 Cylinder (for high temperature head)
230 Dispenser 231 Cylinder (for dispenser)
240 XY table 300 Control unit 310 CPU
320 Main memory 330 Bonding program 340 Low temperature head control unit 350 High temperature head control unit 360 Dispenser control unit 370 XY table control unit 380 Bonding data storage unit 500 Low temperature head 510 High temperature head 600 Adsorption head 610 Low temperature head 620 High temperature head 700 Weight 710 Low temperature head 720 high temperature head

Claims (8)

第1の温度に加熱した低温ヘッドと、
第2の温度に加熱した高温ヘッドと、
接着剤が塗布された回路基板の電極パッドに、チップ上に形成した金属バンプを当接させ、前記低温ヘッドにより該チップを押圧する第1加熱押圧手段と、
前記押圧を維持しながら前記低温ヘッドから前記高温ヘッドに切り換え、該高温ヘッドにより押圧する第2加熱押圧手段と、
を備えることを特徴とするボンディング装置。
A low temperature head heated to a first temperature;
A high temperature head heated to a second temperature;
A first heating and pressing means for bringing a metal bump formed on the chip into contact with an electrode pad of a circuit board to which an adhesive is applied, and pressing the chip with the low-temperature head;
Switching from the low temperature head to the high temperature head while maintaining the pressing, and a second heating pressing means for pressing by the high temperature head;
A bonding apparatus comprising:
第1の温度に加熱した低温ヘッドと、
第2の温度に加熱した高温ヘッドと、
所定の重量のウェイトと、
接着剤が塗布された回路基板の電極パッドに、チップ上に形成した金属バンプを当接させ、前記低温ヘッドに前記ウェイトを連結して前記チップ上に載置して該チップを押圧する第1加熱押圧手段と、
前記低温ヘッドと前記ウェイトとの連結を解除し、前記チップ上に載置された該ウェイトに前記高温ヘッドを連結して該チップを押圧する第2加熱押圧手段と
を備えることを特徴とするボンディング装置。
A low temperature head heated to a first temperature;
A high temperature head heated to a second temperature;
A weight of a predetermined weight;
A metal bump formed on a chip is brought into contact with an electrode pad of a circuit board coated with an adhesive, and the weight is connected to the low-temperature head and placed on the chip to press the chip. Heating and pressing means;
Bonding comprising: a second heating and pressing means for releasing the connection between the low-temperature head and the weight and connecting the high-temperature head to the weight placed on the chip to press the chip. apparatus.
前記第2の温度は前記第1の温度より高い温度である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のボンディング装置。
The bonding apparatus according to claim 1, wherein the second temperature is higher than the first temperature.
前記接着剤は熱硬化型の樹脂である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載のボンディング装置。
The bonding apparatus according to claim 1, wherein the adhesive is a thermosetting resin.
回路基板の電極パッドに接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
前記電極パッドに、チップ上に形成した金属バンプを当接するチップ配置工程と、
第1の温度に加熱した低温ヘッドにより前記チップを押圧する第1加熱押圧工程と、
前記押圧を維持しながら、前記低温ヘッドから第2の温度に加熱した高温ヘッドに切り換えて押圧を行う第2加熱押圧工程と
を有することを特徴とするボンディング方法。
An adhesive application step of applying an adhesive to the electrode pads on the circuit board;
A chip placement step of contacting the electrode pads with metal bumps formed on the chip; and
A first heating and pressing step of pressing the chip with a low-temperature head heated to a first temperature;
And a second heating and pressing step in which pressing is performed by switching from the low temperature head to a high temperature head heated to a second temperature while maintaining the pressing.
回路基板の電極パッドに接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
前記電極パッドに、チップ上に形成した金属バンプを当接するチップ配置工程と、
第1の温度に加熱した低温ヘッドに所定重量のウェイトを連結して前記チップ上に載置して該チップを押圧する第1加熱押圧工程と、
前記低温ヘッドと前記ウェイトとの連結を解除し、前記チップ上に載置された該ウェイトに前記高温ヘッドを連結して該チップを押圧する第2加熱押圧工程と
を有することを特徴とするボンディング方法。
An adhesive application step of applying an adhesive to the electrode pads on the circuit board;
A chip placement step of contacting the electrode pads with metal bumps formed on the chip; and
A first heating and pressing step of connecting a weight of a predetermined weight to a low-temperature head heated to a first temperature, placing the weight on the chip and pressing the chip;
And a second heating and pressing step of releasing the connection between the low-temperature head and the weight, connecting the high-temperature head to the weight placed on the chip, and pressing the chip. Method.
前記第2の温度は前記第1の温度より高い温度である
ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載のボンディング方法。
The bonding method according to claim 5, wherein the second temperature is higher than the first temperature.
前記接着剤は熱硬化型の樹脂である
ことを特徴とする請求項5乃至請求項7に記載のボンディング方法。
The bonding method according to claim 5, wherein the adhesive is a thermosetting resin.
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