JP2013172122A - Die bonder - Google Patents
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Description
本発明は、ダイボンダに係わり、特にダイシングテープからダイを剥離させる治具を自動的に交換するツール自動交換機構に関する。 The present invention relates to a die bonder, and more particularly, to an automatic tool changing mechanism for automatically changing a jig for peeling a die from a dicing tape.
ダイ(半導体チップ)(以下、単にダイという)を配線基板やリードフレームなどの基板に搭載してパッケージを組み立てる工程の一部に、半導体ウエハ(以下、単にウエハという)からダイを分割する工程と、分割したダイを基板上に搭載するダイボンディング工程とがある。 A part of the process of assembling a package by mounting a die (semiconductor chip) (hereinafter simply referred to as a die) on a substrate such as a wiring board or a lead frame, and a step of dividing the die from a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) And a die bonding step of mounting the divided dies on the substrate.
ボンディング工程の中にはウエハから分割されたダイを剥離する剥離工程がある。剥離工程では、これらダイをウエハホルダに保持されたダイシングテープから1個ずつ剥離し、コレットと呼ばれる吸着治具を使って基板上に搬送する。 In the bonding process, there is a peeling process for peeling the divided dies from the wafer. In the peeling process, these dies are peeled one by one from the dicing tape held by the wafer holder, and conveyed onto a substrate using a suction jig called a collet.
このようなダイの剥離工程か記載された従来技術としては、例えば、特許文献1及び特許文献2にある。
特許文献1では、ダイの4コーナーに設けた第1の突き上げピン群と、先端が第1の突き上げピンより低く、チップの中央部または周辺部に設けた第2の突き上げピン群とをピンホルダーに装着し、ピンホルダーを上昇させることで剥離する技術が開示されている。
For example,
In
また、特許文献2では、チップの中心部に行く程突き上げ高さを高くできる3つのブロックを設け、最も外側の外側ブロックの4コーナーに一体形成されダイのコーナー方向に突き出た突起を設け、3つのブロックを順次突き上げていく技術が開示されている。
Further, in
ダイボンダはウエハの下(裏面)に突き上げユニットが設置されており、この突き上げユニットが上昇してウエハ上のダイを押し上げてウエハからダイを剥離するものである。ダイを押し上げる突き上げユニットの先端には突き上げ治具(ツール)が取り付けられている。この突き上げ治具にはダイの中央を突き上げる内側ブロックや、この内側ブロックの四隅に設けられた4本の剥離起点形成ピンなどが取り付けられている。 The die bonder is provided with a push-up unit under the wafer (rear surface), and the push-up unit moves up to push up the die on the wafer and peel the die from the wafer. A push-up jig (tool) is attached to the tip of the push-up unit that pushes up the die. An inner block that pushes up the center of the die and four peeling start point forming pins provided at the four corners of the inner block are attached to the pushing jig.
とこで、近年、半導体装置やメモリカードの種類が多種化しており、それに応じて搭載されるダイの品種(ダイサイズ)も増加している。 In recent years, the types of semiconductor devices and memory cards have been diversified, and the types of dies (die sizes) to be mounted have increased accordingly.
それにともない、ダイの品種に応じて押し上げユニットの突き上げ治具を付け替える必要がある。しかしながら従来は突き上げ治具の交換を手作業により1日に2〜3回行っていた。そのため多くの時間を要するばかりでなく、交換後の微調整も必要であることから、スループット(処理能力)が極めて低いダイボンダとなっていた。したがって、近年、突き上げ治具の交換作業を無人化(自動化)したいとのユーザーから高い要求がある。 Accordingly, it is necessary to replace the push-up unit push-up jig according to the type of die. However, conventionally, the push-up jig has been changed manually two to three times a day. Therefore, not only much time is required, but also fine adjustment after replacement is necessary, so that the die bonder has a very low throughput (processing capability). Therefore, in recent years, there is a high demand from users who want to unmanned (automate) the replacement work of the push-up jig.
これに対し、上記の特許文献1と2には突き上げユニットについては記載があるものの、突き上げ治具の付け替えについては何ら記載されていない。
On the other hand, although the above-mentioned
本発明の目的は、突き上げユニットの突き上げ治具を自動的に付け替えることが可能なダイボンダを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a die bonder capable of automatically changing a push-up jig of a push-up unit.
上記目的を達成するために本発明は、搭載されたウエハをX方向とY方向に移動させるウエハテーブルと、前記ダイを下から突き上げて前記ウエハから剥離させる突き上げユニットと、剥離した前記ダイを吸着させてダイ接着剤が塗布されたワーク上にボンディングするダイボンディング部とを備え、前記ウエハテーブル上に前記突き上げユニットの交換用突き上げ治具を複数個収納する治具ストッカーと、この治具ストッカーから前記交換用突き上げ治具を掴む交換アームとを備えるとともに、前記交換アームは前記ウエハテーブルによって前記交換用突き上げ治具を前記突き上げユニットの上部まで移動させて交換するようにしたもの。 In order to achieve the above object, the present invention adsorbs a wafer table that moves a mounted wafer in the X and Y directions, a push-up unit that pushes up the die from below and peels it from the wafer, and the peeled die. A jig stocker for bonding a plurality of push-up jigs for replacement of the push-up unit on the wafer table, and a die stocker including a die bonding unit for bonding onto a workpiece coated with a die adhesive. And a replacement arm for gripping the replacement push-up jig, and the exchange arm is moved by the wafer table to move the replacement push-up jig to an upper part of the push-up unit.
また上記目的を達成するために本発明は好ましくは、前記突き上げ治具を複数個搭載する前記治具ストッカーは回転するようにすると良い。 In order to achieve the above object, the present invention is preferably configured such that the jig stocker on which a plurality of the pushing jigs are mounted is rotated.
また上記目的を達成するために本発明は好ましくは、前記突き上げユニットは内部に突き上げピンを有するドームと、前記突き上げピンを上下動させる突き上げシャフトとを有するアダプターとから構成され、前記ドームと前記アダプターは連結されて前記突き上げ治具となるとともに、前記突き上げ治具は前記ドーム内を真空にするための真空力によってハウジングに連結するようにすると良い。 In order to achieve the above object, the present invention is preferably configured such that the push-up unit includes a dome having a push-up pin inside and an adapter having a push-up shaft that moves the push-up pin up and down, and the dome and the adapter. Are connected to form the push-up jig, and the push-up jig is preferably connected to the housing by a vacuum force for evacuating the inside of the dome.
また上記目的を達成するために本発明は好ましくは、前記突き上げ治具は前記真空力によって押し出されるようにすると良い。 In order to achieve the above object, the present invention is preferably configured such that the push-up jig is pushed out by the vacuum force.
また上記目的を達成するために本発明は好ましくは、前記アダプターの外周に複数のアライメントピンを設けると良い。 In order to achieve the above object, the present invention is preferably provided with a plurality of alignment pins on the outer periphery of the adapter.
また上記目的を達成するために本発明は好ましくは、前記交換アームは前記アライメントピンを係止するための切り欠きを複数個設けると良い。 In order to achieve the above object, the present invention preferably provides the exchange arm with a plurality of notches for locking the alignment pin.
また上記目的を達成するために本発明は好ましくは、前記アライメントピンはバネによって前記アダプターに対して出没自在であると良い。 In order to achieve the above object, the present invention is preferably configured such that the alignment pin can be moved in and out of the adapter by a spring.
本発明によれば、突き上げユニットの突き上げ治具を自動的に付け替えることが可能なダイボンダを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the die bonder which can change the pushing jig | tool of a pushing-up unit automatically can be provided.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態であるダイボンダ10を上から見た概念図である。
ダイボンダ10は大別してウエハ供給部1と、ワーク供給・搬送部2と、ダイボンディング部3とを有する。ワーク供給・搬送部2はスタックローダ21と、フレームフィーダ22と、アンローダ23とを有する。スタックローダ21によりフレームフィーダ22に供給されたワーク(リードフレーム)は、フレームフィーダ22上の2箇所の処理位置を介してアンローダ23に搬送される。
FIG. 1 is a conceptual view of a
The die
ダイボンディング部3はプリフォーム部31とボンディングヘッド部32とを有する。プリフォーム部31はフレームフィーダ22により搬送されてきたワークにダイ接着剤を塗布する。ボンディングヘッド部32は、ウエハテーブル12上のウエハからダイをピックアップして上昇し、ダイを平行移動してフレームフィーダ22上のボンディングポイントまで移動させる。そして、ボンディングヘッド部32はダイを下降させダイ接着剤が塗布されたワーク上にボンディングする。
The
ウエハ供給部1はウエハカセットリフタ11とウエハテーブル12とを有する。ウエハカセットリフタ11はウエハリングが充填されたウエハカセット(図示せず)を有し,順次ウエハリングをウエハテーブル12に供給する。
The
次に、図2および図3を用いてウエハテーブル12の構成を説明する。
図2はウエハテーブル12の外観斜視図を示す図である。
図3はウエハテーブル12の主要部を示す概略断面図である。
Next, the configuration of the wafer table 12 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is an external perspective view of the wafer table 12.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the wafer table 12.
図2、図3において、ウエハテーブル12はウエハリング14を保持するエキスパンドリング15と、ウエハリング14に保持され複数のダイ4が接着されたダイシングテープ16を水平に位置決めする支持リング17(図3に示す)と、支持リング17の内側に配置されダイ4を上方に突き上げるための突き上げユニット50(図3に示す)とを有する。
2 and 3, the wafer table 12 includes an
詳細は後述するが、突き上げユニット50は、図示しない駆動機構によって、上下方向に移動するようになっており、水平方向にはウエハテーブル12が移動するようになっている。
Although details will be described later, the push-
ウエハテーブル12はXベース19上に搭載されており、このXベース19によってウエハテーブル12がX軸方向に移動するようになっている。Xベース19の下方にはYベース20が取り付けられており、このYベース20によってウエハテーブル12をXベース19ごとY軸方向に移動させるようになっている。
The wafer table 12 is mounted on an
ウエハテーブル12は、ダイ4の突き上げ時に、ウエハリング14を保持しているエキスパンドリング15を下降させる。その結果、ウエハリング14に保持されているダイシングテープ16が引き伸ばされダイ4の間隔が広がり、突き上げユニット50によりダイ4の下方よりダイ4を突き上げ、ダイ4のピックアップ性を向上させるようになっている。
The wafer table 12 lowers the expanding
なお、薄型化に伴い接着剤は液状からフィルム状となり、ウエハとダイシングテープ16との間にダイアタッチフィルム18と呼ばれるフィルム状の接着材料を貼り付けている。ダイアタッチフィルム18を有するウエハでは、ダイシングはウエハとダイアタッチフィルム18に対して行なわれる。従って、剥離工程では、ウエハとダイアタッチフィルム18をダイシングテープ16から剥離する。
As the thickness is reduced, the adhesive is changed from liquid to film-like, and a film-like adhesive material called a
図4は突き上げユニットの断面図であり、図4(a)は突き上げユニットが動作した状態を示し、図4(b)は突き上げユニットが停止した状態を示す。 4 is a cross-sectional view of the push-up unit, FIG. 4 (a) shows a state in which the push-up unit is operated, and FIG. 4 (b) shows a state in which the push-up unit is stopped.
図4(a)において、筒状のドーム55の内部には突き上げユニット50は中心部に突き上げシャフト51が取り付けられている。突き上げシャフト51の上部には突き上げピン52の支持部材53が取り付けられている。突き上げシャフト51の周囲には真空ポート54が取り付けられており、この真空ポート54ではドーム55の内部が常に負圧状態になるように真空引きされている。これは突き上げピン52によって剥離したダイ4をピックアップする際、図3に示したダイシングテープ16まで一緒にピックアップされないように常に真空でダイシングテープ16を下方に引き寄せておくためである。
In FIG. 4A, a push-up
ドーム55の下方にはアダプター56が連結されており、後述するハウジングと連結する部分となる。アダプター56には3本のアライメントピン57が取り付けられている。このアライメントピン57は突き上げユニット50を搬送する際に使用するものである。このアダプター56とドーム55とはナット58によって連結される。このアダプター56とドーム55とが連結された状態が突き上げ治具(詳細は後述する)となる。
An
突き上げシャフト51にはOリング57aが取り付けられ、突き上げシャフト51の可動によって真空の漏洩するのを防止している。またアダプター56の下端にもOリングが取り付けられており、後述するハウジングとの間のシールを行うようになっている。
An O-
図4(b)において、図に示すように突き上げシャフト51は下方に移動し、突き上げピン52はドーム55の内部に収納された状態となっている。これにより真空ポート54は突き上げピン52の支持部材53によって封止されることになる。
In FIG. 4B, the push-up
通常のダイ突き上げ動作を簡単に説明すると、図4(a)に示すように真空ポート54の矢印のように真空を引くので、ドーム55内は負圧状態となる。この負圧の環境の中で突き上げシャフト51の駆動源(図示せず)によって上昇するので突き上げピン52がドーム55の上部から露出する。逆に突き上げピン52を引き込むときは、図4(b)に示すように突き上げシャフト51に取り付けられたバネ51aによって突き上げピン52は引き下げられると同時に、ピン52の支持部材53は真空ポート54を塞ぐことになる。
A normal die push-up operation will be briefly described. As shown in FIG. 4A, a vacuum is drawn as indicated by an arrow of the
図5はウエハテーブルからウエハホルダを取り外した状態を示す図である。
図5において、Yベース20には突き上げユニット50が取り付けられている。この突き上げユニット50近傍で、Xベース19には交換アーム59が取り付けられている。この交換アーム59は交換用の突き上げ治具60を掴むものである。図5には図示されていないが、Yベース20には治具ストッカー61が取り付けられており、この治具ストッカー61に4種類の交換用の突き上げ治具60があらかじめ手作業によってセットされている。
FIG. 5 is a view showing a state where the wafer holder is removed from the wafer table.
In FIG. 5, a push-up
図6は本発明の一実施例に係るウエハテーブルの上面図である。
図6において、治具ストッカー61には4種類の突き上げ治具60がセットされている。図6では治具ストッカー61にセットされた突き上げ治具60の一つを交換アーム59が掴んだ状態を示している。
FIG. 6 is a top view of a wafer table according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 6, four types of push-up
本実施例によれば、治具ストッカー61が回転し、必要とする突き上げ治具60を交換アーム59が掴みやすい位置まで移動させるようになっている。目的の突き上げ治具60を交換アーム59は突き上げユニット50の直上までXベース19によって移動させる。
According to the present embodiment, the
既に突き上げ治具が外されてアダプターのみとなった突き上げユニット50の真上で停止した突き上げ治具60に対してアダプターが上昇して合体することになる。なお、アダプターの詳細は後述する。
The adapter is raised and united with respect to the push-up
図7は本発明の一実施例に係る突き上げ治具の斜視図であり、図7(a)は突き上げピンの部分を示し、図7(b)はアダプターの部分を示す。
図7(a)において、ドーム55の内部には突き上げピン52を有するピン支持部材53が収納されている。ナット58はアダプター56とドーム55を連結する際に使用する。
FIG. 7 is a perspective view of a push-up jig according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 (a) shows a push-up pin portion, and FIG. 7 (b) shows an adapter portion.
In FIG. 7A, a
図7(b)において、アダプター56には3本のアライメントピン57が取り付けられている。アライメントピン57は図2に示したように、整然と整列したダイ4の向きに対して突き上げピン52の向きが決まっているため交換アーム59が突き上げ治具60を掴んだ際、突き上げ治具60の向きが狂わないようにするためのものである。アダプター56の上部には突き上げシャフト51が露出している。
In FIG. 7B, three
図8は図7に示したドームとアダプターが合体した状態の斜視図である。
図8において、このような数種類の突き上げ治具60が図6に示した治具ストッカー61にセットされる。
FIG. 8 is a perspective view showing a state where the dome and the adapter shown in FIG. 7 are combined.
In FIG. 8, several kinds of such push-up
図9は本発明の一実施例であるハウジングを示すものであり、図9(a)はハウジングの斜視図、図9(b)はアダプターとハウジングが合体した状態を示す断面図である。 FIG. 9 shows a housing according to an embodiment of the present invention. FIG. 9A is a perspective view of the housing, and FIG. 9B is a sectional view showing a state where the adapter and the housing are combined.
図9(a)(b)において、ハウジング62は図7で説明したアダプター56を挿入するためにお椀状の受けとなっている。このハウジング62の外周にはさらにアダプター56を係止するためのボール状突起62cを内側に設けたリング材62aが設けられている。ボール状突起62cはハウジング62に設けられた貫通孔62bを貫通し、アダプター56の外周に複数個もうけられた凹部56aに入り込むようになっている。リング材62aはスプリング62dで支持されており、ボール状突起62cがハウジング62の貫通孔62bとアダプター56の凹部56aに入るまでフレキシブルに位置が変動するようになっている。
9A and 9B, the
つまり本実施例によれば、図9(b)に示すように、アダプター56がハウジング62の内部に挿入されると、アダプター56の側壁がリング材62aのボール状突起62cを押し広げることになる。さらにアダプター56を押し込むと、ボール状突起62cがアダプター56の凹部56aに入り込んでロックされる。
That is, according to the present embodiment, as shown in FIG. 9B, when the
アダプター56とハウジング62のドッキング動作を説明すると、ドーム55内の真空ポート54が塞がれているため真空圧が上昇し、アダプター56がハウジング62内に吸い込まれてドッキングする。一方、アダプター56の取り外しは、真空ポート54が塞がれるとハウジング62内が加圧されることによってアダプター56がハウジング62内からはじき出される。
The docking operation between the
このように、本実施例によればアダプター56とハウジング62は確実にロックされて密着性を維持することができるものである。その結果、図10に示すように、アダプター56を介して突き上げ治具60とハウジング62が合体することになる。
Thus, according to the present embodiment, the
図11は本発明の一実施例に係る交換アームの斜視図である。
図11において、交換アーム59には突き上げ治具60に取り付けられたアライメントピン57と対向する位置に切り欠き部59aが設けられている。アライメントピン57は交換アーム59が横方向から掴みのため移動したとき突き上げジグ60の向きが変化しないように位置決め用として設けられている。
FIG. 11 is a perspective view of an exchange arm according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 11, the
なお、アライメントピン57が確実に切り欠き部59a内に入るように、アライメントピン57をバネ(図示せず)で支持し、倒れても切り欠き59a内で元に位置に戻るようにすると良い。
In addition, it is preferable to support the
以上のごとく本発明によれば、突き上げユニットがもともと備えていた真空ポートを利用することによって突き上げ治具の取り付け取り外しを行うことができるため、ローコストで突き上げ治具交換の自動化を図ることができる。 As described above, according to the present invention, since the push-up jig can be attached and detached by using the vacuum port originally provided in the push-up unit, the push-up jig can be automatically replaced at a low cost.
また、複数種類の突き上げ治具を常時装備できるため機種に応じて迅速な対応ができるばかりいでなく、突き上げ治具を交換してもダイの向きと突き上げピンの向きを間違えることなく対応できるものである。 In addition, since multiple types of push-up jigs can be installed at all times, not only can a quick response be made depending on the model, but even if the push-up jig is replaced, it can be handled without making a mistake in the direction of the die and the push-up pin. is there.
1…ウエハ供給部 2…ワーク供給・搬送部
3…ダイボンディング部 4…ダイ(半導体チップ)
10…ダイボンダ 11…ウエハカセットリフタ
12…ウエハテーブル 14…ウエハリング
15…エキスパンドリング 16…ダイシングテープ
17…支持リング 18…ダイアタッチフィルム
19…Xベース 20…Yベース
21…スタックローダ 22…フレームフィーダ
23…アンローダ 31…プリフォーム部
32…ボンディングヘッド部 50…突き上げユニット
51…突き上げシャフト 51a…バネ
52…突き上げピン 53…支持部材
54…真空ポート 55…ドーム
56…アダプター 57…アライメントピン
57a…Oリング 59…交換アーム
60…突き上げ治具 61…治具ストッカー。
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ウエハテーブル上に前記突き上げユニットの交換用突き上げ治具を複数個収納する治具ストッカーと、この治具ストッカーから前記交換用突き上げ治具を掴む交換アームとを備えるとともに、
前記交換アームは前記ウエハテーブルによって前記交換用突き上げ治具を前記突き上げユニットの上部まで移動させて交換することを特徴とするダイボンダ。 On a wafer table that moves a mounted wafer in the X and Y directions, a push-up unit that pushes up the die from below and peels it from the wafer, and a workpiece on which a die adhesive is applied by adsorbing the peeled die And a die bonding part for bonding to
A jig stocker for storing a plurality of replacement push-up jigs for the push-up unit on the wafer table, and an exchange arm for gripping the replacement push-up jig from the jig stocker,
The die bonder according to claim 1, wherein the exchange arm is exchanged by moving the exchange push-up jig to the upper part of the push-up unit by the wafer table.
前記突き上げ治具を複数個搭載する前記治具ストッカーは回転することを特徴とするダイボンダ。 The die bonder according to claim 1, wherein
A die bonder characterized in that the jig stocker for mounting a plurality of the pushing jigs rotates.
前記突き上げユニットは内部に突き上げピンを有するドームと、前記突き上げピンを上下動させる突き上げシャフトとを有するアダプターとから構成され、前記ドームと前記アダプターは連結されて前記突き上げ治具となるとともに、
前記突き上げ治具は前記ドーム内を真空にするための真空力によってハウジングに連結されることを特徴とするダイボンダ。 The die bonder according to claim 1, wherein
The push-up unit includes a dome having a push-up pin inside and an adapter having a push-up shaft that moves the push-up pin up and down, and the dome and the adapter are connected to form the push-up jig,
The die bonder is characterized in that the push-up jig is connected to the housing by a vacuum force for evacuating the inside of the dome.
前記突き上げ治具は前記真空力によって押し出されることを特徴とするダイボンダ。 The die bonder according to claim 3,
The die bonder characterized in that the push-up jig is pushed out by the vacuum force.
前記アダプターの外周に複数のアライメントピンを設けたことを特徴とするダイボンダ。 The die bonder according to claim 3,
A die bonder comprising a plurality of alignment pins provided on an outer periphery of the adapter.
前記交換アームは前記アライメントピンを係止するための切り欠きを複数個設けたことを特徴とするダイボンダ。 The die bonder according to claim 5, wherein
The die bonder according to claim 1, wherein the exchange arm is provided with a plurality of notches for locking the alignment pin.
前記アライメントピンはバネによって前記アダプターに対して出没自在であることを特徴とするダイボンダ。 The die bonder according to claim 5, wherein
The die bonder according to claim 1, wherein the alignment pin is movable in and out of the adapter by a spring.
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