JP2013197226A - ダイボンディング方法及びダイボンダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウェハからダイをピックアップし、被搭載物にダイボンディングするダイボンディング方法において、ピックアップツールによって前記ウェハから前記ダイを吸着して、前記被搭載物にマウントするボンディングポイントまで移動する途中で、前記ピックアップツールに吸着されたダイを下方からアンダービジョンカメラによって撮像し、当該撮像された画像を画像処理によって、前記ピックアップツールにダイが複数個吸着されたか否かを判定し、ダイが複数個吸着されたと判定された場合には、ダイボンダの動作を停止する。
【選択図】図8
Description
上述のいずれの方式においても、粘着テープ状に配列されたウェハから、当該ウェハを構成するダイを、個々にピックアップして中間ステージを介して、或いは、直接、ボンディング対象物にマウントする。
図1は、ダイボンダにおけるピックアップ装置の外観斜視図を示す図である。図2は、ピックアップ装置の主要部を示す概略断面図である。12はピックアップ装置、40はウェハ、4はダイである。また、14はウェハリング、15はエキスパンドリング、16はダイシングフィルム、17は支持リング、18はダイアタッチフィルム、50は突上げユニットである。
図1、図2に示すように、ピックアップ装置12は、ウェハリング14を保持するエキスパンドリング15と、ウェハリング14に保持され複数のダイ(チップ)4が接着されたダイシングフィルム16を水平に位置決めする支持リング17と、支持リング17の内側に配置されダイ4を上方に突上げるための突上げユニット50とを有する。突上げユニット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、水平方向にはピックアップ装置12が移動するようになっている。
上述のように、ウェハ40は、裏面にダイアタッチフィルム18及びダイシングフィルム16を張り付けられ、ダイシングによって個々のダイ4に分割されて、ウェハリング14に取り付けられる。その際には、ダイシングフィルム16がウェハリング14によって外側に引っ張られ、隣り合うダイ4の間隔が拡大されて取り付けられる(特許文献1参照。)。
ダイをピックアップし、例えばダイボンドする等、リードフレーム等の被搭載物に移動する場合に、複数のダイを誤ってピックアップすることがある。その結果、被搭載物上に重なって搭載されるか、隣に搭載されるようなことが起きる。以下、そのような現象をダブルダイボンディングと称する。ダイを被搭載物上に搭載後、重なっているかいないかを高さによりチェックする方法がある。しかし、ダイの厚みが薄くなっている場合には、チェックが困難になってきている。また、隣に搭載されることを考慮していない。
本発明の目的は、上記のような問題に鑑み、ダイを誤って複数個ピックアップしたことが検出可能なダイボンディング方法及びダイボンダを提供することにある。
なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、従来例として既出の図1及び図2を含め、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避け、できるだけ説明を省略する。
このように、ダイボンダ10は、大別してウェハ供給部1と、ワーク供給・搬送部2と、ダイボンディング部3と、制御部35とを有する。
なお、図3には図示していないが、ダイボンダ10は、さらに、駆動機構、認識処理部、及びモニタを備え、制御部35と他の機器とはインタフェースを介して通信している。また、制御部35は、例えば、CPU(Central Processing Unit)であり、メモリとして、RAM36及びROM(Read Only Memory)37を接続した構成を備える(後述の図4参照。)。
また、制御部35は、ダイボンダ10のダイのピックアップ及びダイマウントに係る動作を統括制御する。
また、ワーク供給・搬送部2では、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、基板等)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。
尚、ROM37の替わりにハードディスクを用い、このハードディスクからRAM36に読み出されたプログラムに従い、CPU35が各駆動部30を統括制御するようにしても良い。
CPU35は、ウェハ40からダイ4をピックアップする度に、マッピングデータに当該情報を読み出したダイに関して、ピックアップした情報を書き込み、次のダイの情報を読み出し、不良品の場合にはスキップして、次のダイの情報を読み出す。読み出した情報から、当該ダイが良品である場合には、位置情報及び位置ずれ情報からウェハリング14を移動し、突上げユニット50及びピックアップ装置12を当該ダイの位置に移動させ、ピックアップ動作を開始させる。
オペレータは、操作部60を操作して、操作部60は、インタフェース38を介して、オペレータの操作に基づいた操作信号をCPU35に出力する。CPU35は、入力された操作信号に基づいて、RAM36、ROM37、及び、インタフェース38を介して、ダイボンダ10内の各機器を操作する。
認識処理部34は、各認識カメラ201〜204により撮像された画像を取り込む。CPU35は、認識処理部34が取り込んだ画像を出力して表示部51に表示する。また、CPU35は、オペレータのテーチングや操作の際の編集画面や操作画面を出力して表示部52に表示する。
また、CPU35は、ダイボンダに異常があったときや、ダイボンディング動作に異常があったときに、装置の動作を停止し、かつアラーム部に制御信号を出力する。アラーム部53は、CPU35から出力される制御信号に基づいて、音や光等によって警報を出力する。
なお、図5及び図6では、略図であり、例えば、ウェハ40とワーク211の厚みの描画を省いている。
このとき、事前に実施されているダイシングやダイシングフィルム16、ダイアタッチフィルム18等の条件によって、隣接するダイまで一緒にピックアップして(くっついてきて)しまうことがある。このような場合には、図6に示すように、マウントした時に、2個(あるいは複数個)重ねてマウントされる。あるいは、ワーク211の隣の部分にまで、ダイがマウントされる。この結果、ダイボンディングした時に、ダイボンディングした製品そのものが不良品となる。
そこで、ダイ4をマウントする前にダブルボンディングが発生するか否かをチェックする必要がある。
ステップS71では、n=1と設定する。
ステップS72では、ワーク211をボンディングエリアに搬送する。
ステップS73では、ワーク211を吸着して固定する(ワーク吸着ON)。
ステップS74では、ピックアップツール403がダイ4をウェハ40からピックアップして、ワーク211のボンディングポイントまで移動する。
ステップS75では、ピックアップツール403がダイ4をワーク211のボンディングポイントにマウントする。
ステップS76では、nに1を加算する(n=n+1と設定する)。
ステップS77では、nがkより大か否かを判定する。nがkより大であれば(n>k)ステップS78の処理に分岐し、nがkと等しいか、またはk未満であれば(n≦k)ステップS73の処理に分岐して、ステップS73から処理を繰り返す。
ステップS78では、ワーク211の吸着を解除する(ワーク吸着OFF)。
ステップS79では、ダイボンディングするべきワークがあるかないかを判定する。ワークがなければ、処理を終了し、ワークがあればステップS71の処理に分岐し、ステップS71から処理を繰り返す。
ステップS81では、突上げユニット50及びピックアップツール403を、ウェハ40のピックアップしようとするダイ4の位置に移動させる。その後、ダイ認識カメラ201は、ウェハ40のピックアップしようとするダイ4を撮像する。
ステップS82では、認識処理部34は、ステップS81で撮像した画像を画像処理してダイ4の位置を認識する。
ステップS83では、ダイ4のピックアップ位置に突上げユニット50及びピックアップツール403が正確に一致するように移動させて、位置補正する(ダイ位置確認ステップ)。
ステップS84では、突き上げユニット50でダイ4を突き上げ、ピックアップツール403でダイを吸着する。
ステップS85では、アンダービジョンカメラ204は、ダイ位置からダイの接着位置(ボンディングポイント)までピックアップツール403を移動中に、ピックアップツール403に吸着されているダイ4の裏面を撮像する。
ステップS86では、認識処理部34は、ステップS85で撮像した画像を、後述するように画像処理する(図10参照。)。
ステップS87では、ステップS86の画像処理の結果に基づいて良否判定を行い、不良と判定した場合にはステップS88の処理に分岐し、良品と判定した場合にはステップS74の処理を終了し、ステップS75の処理に移行する。
ステップS88では、アラーム部53が警報を出力し、オペレータからの指示を待つ。
オペレータは、例えば、ピックアップツール403が吸着したダイ4を除去し、ダイボンダが正常であるように確認や調整を行い、ダイボンディング作業を再開する。
ステップS91では、ダイ接着位置認識カメラ203は、ダイボンディング部の処理位置233のワーク211のダイ接着位置を撮像する。
ステップS92では、認識処理部34は、ステップS91で撮像した画像を画像処理してダイ4の接着位置を認識する。
ステップS93では、ダイ4の接着位置に、ピックアップツール403に吸着されたダイが正確にマウントされるように、ピックアップツール403の位置補正を行う(マウント位置確認ステップ)。
ステップS94では、ピックアップツール403をダイ接着位置に移動して、ダイをマウントし、次の処理ステップ76に移行する。
なお、ステップS91〜S92の処理は、ワーク211がプリフォーム部の処理位置232からダイボンディング部の処理位置233に搬送された後であれば、上記のステップS93の処理の前のいつでも良い。
画像認識するステップS86では、ピックアップツールに吸着されたダイの外形から、次の条件(1)と条件(2)の項目を認識処理する。
条件(1)ダイの面積を算出する。
条件(2)ダイの輝度レベルを算出する。または、輝度のばらつきを算出する。
同様に、図10(b)の左側の図は、良否判定のステップS87において、判定が“不良”である(ダブルダイボンド)時のピックアップツール403に吸着されたダイの吸着状態を、横から見た示す図である。また、図10(b)の右側の図は、左側のダイを下からアンダービジョンカメラ204が撮像した画像152である。
またさらに、図10(c)の左側の図は、良否判定のステップS87において、判定が“不良”である(ダブルダイボンド)時のピックアップツール403に吸着されたダイの吸着状態を、横から見た示す図である。また、図10(c)の右側の図は、左側のダイを下からアンダービジョンカメラ204が撮像した画像153である。
また、図10(b)のように、ダイ4とダイ64と2個のダイがピックアップツール403に吸着された場合には、アンダービジョンカメラ204が撮像した画像152は、ダイ4とダイ64というように、ダイが2個写っており、輝度レベルの平均値は、ほぼ全反射するため、一番高くなる。
また、図10(c)のように、ダイ4とダイ64と2個のダイがピックアップツール403に吸着され、かつ、ダイ64がダイ4の下側に重なって吸着された場合には、アンダービジョンカメラ204が撮像した画像153は、ダイ64の表面(パターン側の面)が1個写っており、輝度レベルの平均値は、パターンが写っているため、低くなる。
上述のように、アンダービジョンカメラ204によって、ピックアップツール403に吸着されたダイを下側方向から撮像することによって、ダブルボンドの有無が確認でき、不良品を排除することができる。
ダイ認識カメラ201は、ウェハ40のダイ4を撮像する。撮像された画像に基づいて、ポイントP0の地点で、ピックアップツール403は、突上げユニット50によって突上げられたダイ4を吸着して、上昇しながらポイントP2の地点まで移動する。ピックアップツール403は、ポイントP2に移動後、ワーク211の表面近くまで下がり吸着していたダイ4をワーク211に押し付けマウントする。
このように、アンダービジョンカメラ204でピックアップツール403を撮像する場合には、同時に被写体であるダイ4に下面から照明を当てて明るくして撮像する。このため、ダイ4の裏面が撮像されている場合には、輝度レベルが高く、画素全体が一様な画像がアンダービジョンカメラ204から出力される。
Claims (5)
- ウェハからダイをピックアップし、被搭載物にダイボンディングするダイボンディング方法において、
ピックアップツールによって前記ウェハから前記ダイを吸着して、前記被搭載物にマウントするボンディングポイントまで移動する途中で、前記ピックアップツールに吸着されたダイを下方からアンダービジョンカメラによって撮像し、
当該撮像された画像を画像処理によって、前記ピックアップツールにダイが複数個吸着されたか否かを判定し、ダイが複数個吸着されたと判定された場合には、ダイボンダの動作を停止することを特徴とするダイボンディング方法。 - 請求項1記載のダイボンディング方法において、前記画像処理によってダイが複数個吸着された場合には、さらに、警報を出力することを特徴とするダイボンディング方法。
- 請求項1または請求項2記載のダイボンディング方法において、撮像されたダイの面積を算出し、算出されたダイの面積が所定の面積以上の場合には、ダイが複数個吸着されたと判定することを特徴とするダイボンディング方法。
- 請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載のダイボンディング方法において、撮像されたダイの面積が所定の面積未満の場合には、ダイの輝度レベルを算出し、算出されたダイの輝度レベルが所定の輝度レベル未満の場合には、ダイが複数個吸着されたと判定することを特徴とするダイボンディング方法。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか1つのダイボンディング方法によってダイボンディングすることを特徴とするダイボンダ。
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