JP2014067815A - ダイボンディング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置スペースの省スペース化及び製造コストの低コスト化に寄与する、銀ペイント塗布機能と半導体素子実装機能の両機能を備えたダイボンディング装置を提供することにある。
【解決手段】回動機構部１の回動軸に１０、２０に銀ペイント６の塗布に係わるインカー１２及び半導体素子３の実装に係わるコレット２２を一体的に取り付け、回動軸１０、２０の回動制御によるインカー１２とコレット２２の回動、及び、回動機構部１をＹＺ移動制御することによる回動軸１０、２０のＹＺ移動制御によるインカー１２及びコレット２２のＹ方向の移動及びＺ方向の移動、を適宜組み合わせた連続動作によって、被実装体４の複数の半導体素子実装領域の夫々に、銀ペイント６の塗布及び塗布された銀ペイントを介する半導体素子３の実装が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイボンディング装置に関するものであり、詳しくは、半導体素子を実装する被実装体上に銀ペイントを塗布し、塗布された銀ペーストを介して半導体素子を被実装体上に搭載する、銀ペイント塗布機能と半導体素子搭載機能の両機能を備えたダイボンディング装置に関する。

従来、この種（銀ペイント塗布機能と半導体素子搭載機能の両機能を備えた）のダイボンディング装置としては、例えば、特開平７−２４９６４６号公報（特許文献１）にダイボンディング装置９５として開示されたものがある。それは、図２２に示すように、回転駆動機構８０によって回転可能に設けられたペースト収容部８１に接着剤としての銀ペースト或いは金ペースト等のペースト８２が充填されてなるペレット位置修正機構８３と、ペレットトランスファ８４がピックアップユニット８５に水平方向及び垂直方向に移動可能に設けられてなるペレット取出機構８６と、ボンディングヘッド８７がボンディングユニット８８に水平方向及び鉛直方向に移動可能に設けられてなるボンディング機構８９を備えた構成とされている。

このような構成により、ダイシングされて複数の半導体素子（ペレット）９０に分割されたウエハ９１の各ペレット９０をペレット取出機構８６のピックアップユニット８５のペレットトランスファ８４で吸着して水平方向に回動し、ペレット位置修正機構８３のペースト収納部８１内のペースト８２表面上に載置する。ペースト収納部８１内のペースト８２表面上に載置されたペレット９０は、位置検出カメラ（図示せず）によって検知された位置情報に基づいて回転駆動機構８０が回動することにより正規の位置に修正され、位置修正後のペレット９０はボンディング機構８９のボンディングヘッド８７によりピックアップされて図示しないリードフレーム搬送装置上に載置されたリードフレーム９２のアイランド部に、裏面全域に付着したペースト８２を介してダイボンディングされる。

特開平７−２４９６４６号公報

ところで、上記構成のダイボンディング装置９５は、ペレット位置修正機構８３、ペレット取出機構８６及びボンディング機構８９の夫々の機構を設ける領域が必要であり、ウエハ９１を配置する領域も必要となる。更に、ペレットトランスファ８４が回動する動作領域も必要である。

そのため、ダイボンディング装置が大型化して大きな設置スペースを必要とすると共にダイボンディング装置自体の製造コストも高くなる。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、設置スペースの省スペース化及び製造コストの低コスト化に寄与する、銀ペイント塗布機能と半導体素子搭載機能の両機能を備えたダイボンディング装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、回動制御手段により回転中心軸を中心に回動制御される回動体と、前記回転中心軸をＸ方向としたとき、Ｘ方向に所定の距離を隔てて前記回動体に設けられたインカーおよびコレットと、を有する回動機構部と、移動制御手段により前記回動機構部を、少なくとも前記Ｘ方向に垂直なＹ方向と、該Ｙ方向および前記Ｘ方向に垂直なＺ方向の２方向に移動制御する面内方向移動制御機構部と、前記インカーのＺ方向下方の位置で、ダイボンド用の液状接着剤を収容する接着剤収容体ステージおよび前記インカーから被実装体に前記接着剤を付着させる被実装体設置ステージと、前記コレットに対向する位置で、前記回転軸を通るＸＺ面と平行な面内に、前記被実装体に実装する前の状態の複数の半導体素子が整列して貼付されてなる半導体素子供給シートを配設する半導体素子供給部と、を備え、前記インカーおよびコレットは、インカーとコレットとは前記回転中心軸を中心とする放射状に互いが所定の角度をなしており、且つ、前記回動体の回転中心軸と同軸を中心として前記回動体とともに回転可能に取り付けられており、前記インカーは、前記回動機構部のＺ方向およびＹ方向の移動を行って前記接着剤収容体ステージと、前記被実装体ステージとの間を往復運動するように前記移動制御手段により制御され、前記被実装体ステージは、複数の被実装体をＸ方向に所定ピッチで移動する送り機構部を備え、前記コレットは、前記回動機構部のＺ方向およびＹ方向の移動を行って前記半導体素子供給部と、前記被実装体ステージとの間を往復運動するように前記移動制御手段および前記回動制御手段により制御され、前記移動制御手段および前記回動制御手段は、少なくとも前記被実装体設置ステージに位置する被実装体に、前記接着剤収容ステージに設けられた液状接着剤を付着させる第１回目の付着工程と、その後に、前記被実装体設置ステージに位置する他の被実装体に、前記接着剤収容ステージに設けられた液状接着剤を付着させる第２回目以降の付着工程を行うように前記回動機構部を制御すると共に、前記第２回目以降の付着工程を終えた後に、前記半導体素子供給部から前記コレットにより実装する半導体素子の移動を行って前記第１回目の付着工程を終えている被実装体の接着剤の上に当該半導体素子を実装するように前記回動機
構部を制御され、前記送り機構部は、前記移動制御手段および前記回動制御手段の制御と同期して被実装体を送る送り制御手段により制御されている、ことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記インカーと前記コレットがなす角度は、は９０°であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記インカーと前記コレットの前記回動中心軸の軸方向における距離は、前記被実装体に設けられた複数の半導体素子実装領域のピッチの倍数であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記回動体にはエンコーダが設けられ、該エンコーダによって前記回動体の基準となる回動位置を検知して前記回動制御手段に送ることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、前記リングシートに対向する位置にカメラが配置され、前記カメラで撮影しながらその画像に基づいて、予め、前記コレットにより抜き取られる半導体素子が所定の位置に位置するように前記リングシートの位置の位置制御を行うリングシート位置制御手段を備えたことを特徴とするものである。

本発明のダイボンディング装置は、銀ペイント塗布機能と半導体素子実装機能の両機能を備えたているため、それらを個別に設けた場合に比べて装置を小型化することができ、装置の製造コストの低コスト化を図ることができる。同時に、装置を設置するための占有面積を低減することができる。

また、回動機構部の回動体に銀ペイントの塗布に係わるインカー及び半導体素子の実装に係わるコレットを一体的に取り付け、回動体の回動制御によるインカーとコレットの回動、及び、回動機構部をＹＺ移動制御することによる回動体のＹＺ移動制御によるインカー及びコレットのＹ方向の移動及びＺ方向の移動、を適宜組み合わせた連続動作によって、被実装体４複数の半導体素子実装領域の夫々に、銀ペイントの塗布及び塗布された銀ペイントを介する半導体素子の実装が行われる。

このように、インカーとコレットはいずれも、ダイボンディング装置の設置面に平行な面となるＸＹ面に対しては、Ｙ方向のみの移動のみで、銀ペイントの塗布及び半導体素子の実装が行われる。そのため、インカーとコレットのこのような動作はダイボンディング装置の小型化に寄与するものとなる。

実施形態のダイボンディング装置の説明図である。 実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 同じく、実施形態のダイボンディング装置に係わる動作説明図である。 従来例の説明図である。

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図２１を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１は本発明の構成を示す説明図であり、そのうち図１（ａ）は左側面説明図、図１（ｂ）は平面説明図、図１（ｃ）は右側面説明図である。

本発明のダイボンディング装置は、１軸の回動軸１０、２０を備えると共に該回動軸１０、２０を回動制御手段により回動制御する回動機構部１と、回動機構部１を、移動制御手段により回動軸１０、２０の軸方向をＸ方向とするＹ方向及Ｚ方向に移動制御するＹＺ移動制御機構部（図示せず）を備えている。

回動機構部１は両軸回転モータ２と両軸回転モータ２の両軸に接続されて互いに反対方向に一直線に延び且つ一体に連動する回動軸１０、２０を有している。

回動軸１０、２０の一方の回動軸１０は、Ｌアングル状のインカーアーム１１の一方の板部１１ａを垂直に嵌挿して保持固定し、他方の板部１１ｂは外側（両軸回転モータ２側と反対側）に折曲されて該板部１１ｂに、先端部が細径化された無垢材からなるインカー１２が垂直に貫装されて保持固定されている。

他方の回動軸２０は、インカーアーム１１と同様のＬアングル状のコレットアーム２１の一方の板部２１ａを垂直に嵌挿して保持固定し、他方の板部２１ｂは外側（両軸回転モータ２側と反対側）に折曲されて該板部２１ｂに、先端部が細径化されて内部を中空とするコレット２２が垂直に貫装されて保持固定されている。

コレット２２の後端部は、一端部が真空ポンプ等の吸引手段の吸気口（図示せず）に接続された吸引ホース２３の他端部が接続されている。

したがって、インカー１２とコレット２２は、互いに回動軸１０、２０の軸方向に対して所定の距離を隔てた位置に位置し、夫々が回動軸１０、２０の軸を中心とする放射状に配設されると共に互いのなす角度が９０°となるように設定されている。なお、インカー１２とコレット２２の、互いに回動軸１０、２０の軸方向に対しする所定の距離は、後述する被実装体４に設けられた複数の半導体素子実装領域のピッチの倍数に設定される。

回動軸１０には、周縁部に穿孔或いはスリット等の切欠部（図示せず）が形成された円盤状の回動板３０が一体に取り付けられ、回動板３０の周縁部近傍には、該回動板３０の周縁部を互いに対向する受発光素子で挟んで回動軸１０の回動に同期して回動する回動板の切欠部を光学的に検出する透過型光学式センサ(以下、「光学式センサ」と略称する)３１が配設されている。

上記、回動板３０と光学式センサ３１で構成されたロータリーエンコーダ３５は、インカー１２及びコレット２２が基準となる方向を向いた時の回動軸１０（２０）の回動位置検出するように設定されており、回動軸１０を回動制御するにあたって、回動軸１０が光学式センサで検知されたインカー１２及びコレット２２の基準方向を基準として所望の回動角となるように回動制御される。

回動機構部１をＹＺ方向に移動制御するＹＺ移動制御機構部は、上述したように図示はしないが、Ｙ方向移動機構部とＺ方向移動機構部で構成されると共に、Ｙ方向移動機構部の上にＺ方向移動機構部が載設されている。

Ｙ方向移動機構部は、例えば、モータに連結されたボールネジにＹ方向移動ステージが螺合されており、モータの回転運動がボールネジによってＹ方向移動ステージのＹ方向の直線運動に変換される。そして、Ｙ方向移動機構部のＹ方向移動ステージ上に載設されたＺ方向移動機構部は、例えば、Ｚ方向移動ステージがモータに取り付けられたカムに支持されており、モータの回動運動がカムによってＺ方向移動ステージのＺ方向の上下運動に変換される。

回動機構部１は該回動機構部１全体を支持固定する基台を介してＺ方向移動機構部のＺ方向移動ステージ上に載設されており、Ｙ方向移動機構部におけるＹ方向移動制御及びＺ方向移動機構部におけるＺ方向移動制御の夫々が適宜のタイミングでなされることにより、回動機構部１のＹ方向の移動及びＺ方向の移動が所望するタイミングで確実に行われる。

ダイボンディング装置は、Ｙ方向移動機構部による回動機構部１のＹ方向の移動、Ｚ方向移動機構部による回動機構部１のＺ方向の移動及び回動機構部１を構成する回動軸１０、２０の回動の夫々を適宜なタイミングで行うことにより、銀ペイント塗布機能と半導体素子実装機能の両機能が発揮される

次に、ダイボンディング装置による銀ペイント塗布動作と半導体素子実装動作の一連の動作手順を図２〜図２１を参照して具体的に説明する。なお、図２〜図２１においては、（ａ）はいずれも平面（上面）説明図であり、図の紙面の横方向が上述のＹ方向を示し、縦方向がＸ方向を示し、厚み方向がＺ方向を示している。また、（ｂ）はいずれも側面説明図であり、図の紙面の横方向が上述のＹ方向を示し、縦方向がＺ方向を示し、厚み方向がＸ方向を示している。以下の説明においては、ダイボンディング装置の設置状態に基づいて、Ｘ方向を前後方向、Ｙ方向を左右方向及びＺ方向を上下方向として表記する。

さらに、図２〜図２１においては、回動機構部１のＺ方向の移動制御に係わるＹ方向移動機構部及びその上に載設された回動機構部１のＺ方向の移動制御に係わるＺ方向移動機構部は図示せず回動機構部１のＹ方向（左右方向）及びＺ方向（上下方向）の動きのみの説明とする。

そこで、ダイボンディング装置は、上記回動機構部、Ｙ方向移動機構部及Ｚ方向移動機構部以外の構成部材として、図２に示すように、回動機構部１の下方に半導体素子３を実装する被実装体４が送り機構部を備えた被実装体設置ステージ（図示せず）により前後方向(Ｘ方向)に移動可能に配設され、同時に被実装体４と所定の距離を置いて、円環状の銀ペイント収容溝５の内部に銀ペイント６が常時所定の高さまで収容保持されてなる銀ペイントディスク（図示せず）が接着剤（銀ペイント）収容体ステージ（図示せず）により回転可能に併設されている。さらに、被実装体４の銀ペイントディスクと反対側には、ウエハを切断して個片化された複数の半導体素子３が縦横所定の間隔で貼付されてなる半導体素子供給シート（リングシート）７が配置されている。

被実装体４は、夫々半導体素子を実装する複数の半導体素子実装領域が所定のピッチで直線状に設けられてなる。

この場合、リングシート７は、半導体素子供給部（図示せず）により互いに直交する前後方向（Ｘ方向）と上下方向（Ｚ方向）を含む面に平行に、且つ前後方向（Ｘ方向）、上下方向(Ｚ方向）及びθ方向に移動可能に配置されたリングシート支持板８に、半導体素子３が回動機構部１の方向を向くように貼着されている。円形リング内の粘着シートに、図２２のウエハ９１のように個片化した半導体素子３を貼付したリングシート７を上下方向に立てた状態でリングシート支持板８に設置している。

最初に、図２のように、回動機構部１の回動軸１０、２０が両軸回転モータ２によって一体に回動してインカー１２が下方を向くと共に回動機構部１が左方の銀ペイントディスク側に移動してインカー１２の先端部が銀ペイントディスクの銀ペイント収容溝５の直上に位置する。このとき、インカー１２に対して９０°の角度に設定されたコレット２２はリングシート支持板８に貼着されたリングシート７の方向を向いている。

この状態で図３に示すように、回動機構部１が下方に降下してインカー１２の先端部が銀ペイント収容溝５内に収容保持された銀ペイント６内の所定の深さの位置まで挿入される。

次に、図４に示すように、回動機構部１がそのまま銀ペイント収容溝５の上方に上昇する。このとき、インカー１２の先端部には銀ペイント６が付与されている。

その後、図５に示すように、回動機構部１が右方に移動して被実装体４上に移動すると共に、インカー１２の先端部が被実装体４の半導体素子実装領域の直上に位置する。このとき、被実装体４は、所望の半導体素子実装領域に銀ペイント６が塗布されるように予め前後方向の位置設定がなされている。

その後、図６に示すように、回動機構部１が下降してインカー１２の先端部に付与された銀ペイント６が被実装体４の、所定のピッチで設けられた複数の半導体素子実装領域のうちの１つめ（１回目）の領域に転写される（第１回目の付着工程）。

次に、図７に示すように、回動機構部１が上昇した後に、左方に移動して図２〜図７で示す動作を繰り返し、被実装体４の１つめ（１回目）の半導体素子実装領域に銀ペイントが塗布された後に前方に半導体素子実装領域間のピッチだけ移動した２つめ（２回目）の半導体素子実装領域に銀ペイントが塗布される（第２回目の付着工程）。

このような、被実装体４に所定のピッチで設けられた複数の半導体素子実装領域に銀ペイントを塗布する動作のみを繰り返す動作は、銀ペイントが塗布された半導体素子実装領域が順次前方に送られて１つめ（１回目）の半導体素子実装領域がコレット２２の動作領域に入るまで続けられる。

被実装体４の、銀ペイントが塗布された１つめ（１回目）の半導体素子実装領域がコレット２２の動作領域に入ると、被実装体４の半導体素子実装領域に銀ペイントを塗布する動作と銀ペイントが塗布された半導体素子実装領域に半導体素子を実装する動作とが交互に行われる。

具体的には図８に示すように、回動機構部１のコレット２２が右方のリングシート支持板８に貼着されたリングシート７の方向を向くと共に、回動機構部１が右方に移動してコレット２２の先端部が複数の半導体素子３のうち所定の素子に当接する。このとき、コレット２２が当接する半導体素子３は、予めカメラ（図示せず）で撮影しながらその撮影画像を画像処理した結果に基づいてリングシート７が貼着されたリングシート支持板８を前後方向、上下方向及びθ方向に調整することにより、所定の位置に位置合わせされている。 コレット２２の先端部が半導体素子３に当接すると、吸引手段とコレット２２の後端部を繋ぐ吸引ホース２３を介してコレット２２の先端部に半導体素子３が吸着される。

その後、図９に示すように、回動機構部１が左方に移動して被実装体４上に位置すると共に、回動軸１０、２０が回動して半導体素子３が吸着されたコレット２２の先端部が被実装体４の銀ペイント６が塗布された１つめ（１回目）の半導体素子実装領域の直上に位置する。

その後、この状態で図１０に示すように、回動機構部１が下降してコレット２２の先端部に吸着された半導体素子３が、被実装体４の１つめ（１回目）の半導体素子実装領域上に塗布された銀ペイント６上に載置されて吸着が解除される。このとき、インカー１２は左方を向いている。

その後、図１１に示すように、回動機構部１が上昇すると被実装体４の１つめ（１回目）の半導体素子実装領域に対する半導体素子３のダイボンディング動作が終了する。

ここまでは、被実装体４の銀ペイント６が塗布された１つめ（１回目）の半導体素子実装領域に半導体素子３をダイボンディングする動作である。この動作に続く半導体素子実装領域に銀ペイント６を塗布する動作は、図１２に示すように、回動機構部１が左方に移動して銀ペイント６が収容保持された銀ペイント収容溝５の上方に位置すると共に、回動軸１０、２０が回動してインカー１２が下方を向いて先端部が銀ペイント収容溝５の直上に位置する。 このとき、このとき、インカー１２に対して９０°の角度に設定されたコレット２２はリングシート支持板８に貼着されたリングシート７の方向を向いている。

その状態で図１３に示すように、回動機構部１が下方に降下してインカー１２の先端部が銀ペイント収容溝５内に収容保持された銀ペイント６内の所定の深さの位置まで挿入される。

次に、図１４に示すように、回動機構部１がそのまま銀ペイント収容溝５の上方に上昇する。このとき、インカー１２の先端部には銀ペイント６が付与されている。

その後、図１５に示すように、回動機構部１が右方に移動して被実装体４上に移動することにより、インカー１２の先端部が被実装体４の所望の半導体素子実装領域の直上に位置する。

その後、図１６に示すように、回動機構部１が下降してインカー１２の先端部に付与された銀ペイント６が被実装体４の所定の半導体素子実装領域に転写され、この状態で図１７に示すように、回動機構部１が上昇すると銀ペイント６が被実装体４の所定の半導体素子実装領域に塗布された状態となる。

ここまでは、半導体素子実装領域に銀ペイントを塗布する動作であり、この動作に続く再度、被実装体４の銀ペイント６が転写された半導体素子実装領域に半導体素子３をダイボンディングする動作は、この状態でコレット２２は右方のリングシート７の方向を向いているため、図１８に示すように、回動機構部１をそのまま右方に移動してコレット２２の先端部が所定の半導体素子３に当接する。このとき、コレット２２が当接する半導体素子３は、予めカメラ（図示せず）で撮影しながらその撮影画像を画像処理した結果に基づいてリングシート７が貼着されたリングシート支持板８を前後方向、上下方向及びθ方向に調整することにより、所定の位置に位置合わせされている。コレット２２の先端部が半導体素子３に当接すると、吸引手段とコレット２２の後端部を繋ぐ吸引ホース２３を介してコレット２２の先端部に半導体素子３が吸着される。

その後、図１９に示すように、回動機構部１が左方に移動して被実装体４上に位置すると共に、回動軸１０、２０が回動して半導体素子３が吸着されたコレット２２の先端部が被実装体４の銀ペイント６が塗布された２つめ（２回目）の半導体素子実装領域の直上に位置する。

この場合、上記銀ペイント６を塗布する動作が終了した後、被実装体４は、予め、隣接する半導体素子実装領域間のピッチだけ前方に移動している。

その後、この状態で図２０に示すように、回動機構部１が下降してコレット２２の先端部に吸着された半導体素子３が、被実装体４の２つめ（２回目）の半導体素子実装領域上に塗布された銀ペイント６上に載置されて吸着が解除される。

その後、図２１に示すように、回動機構部１が上昇すると被実装体４の２つめ（２回目）の半導体素子実装領域に対する半導体素子３のダイボンディング動作が終了する。

上述のような、被実装体４の半導体素子実装領域に銀ペイントを塗布する動作と銀ペイントが塗布された半導体素子実装領域に半導体素子を実装する動作の一対の動作が終わると、その度毎に、被実装体４は隣接する半導体素子実装領域間のピッチだけ前方に移動する。

そのとき、被実装体４の半導体素子実装領域がインカー１２の動作領域から抜けると、銀ペイントが塗布された半導体素子実装領域に半導体素子３を実装する動作のみの繰り返しとなる。

具体的には、回動機構部１が上昇してコレット２２が右方のリングシート７の方向を向いた図１７の状態から、回動機構部１が右方に移動して図１８〜図２１で示す動作を繰り返すことになる。

このような、銀ペイント６が塗布された被実装体４の半導体素子実装領域に半導体素子３を実装する動作の繰り返しは、被実装体４の、銀ペイント６が塗布された半導体素子実装領域がコレット２２の動作領域から抜けるまで行われ、被実装体４の、銀ペイント６が塗布された半導体素子実装領域がコレット２２の動作領域から抜けると一連のダイボンディング動作は終了する。

なお、上記ダイボンディング動作において、半導体素子実装領域にインカー１２によって銀ペイントが塗布されてからその半導体素子実装領域にコレット２２によって半導体素子が実装されるまでには、被実装体４がＸ方向に半導体素子実装領域間のピッチに基づく所定のピッチ数だけ送られる間の時間間隔がある。

この時間間隔はその間に、被実装体４の半導体素子実装領域上に塗布された銀ペイントが自然流動によって半導体素子実装領域上に広範囲に広がりを持つものとなり、その上に実装する半導体素子の実装を確実なものにすることができる。言い換えると、その間は、被実装体４に対して塗布された銀ペイント６の濡れ性を高める工程である。

また、複数の半導体素子実装領域が設けられた被実装体４は、半導体素子実装領域が直線状に設けられたものにあってはダイボンディング動作中に上述のようにＸ方向にのみ送られるが、半導体素子実装領域が縦横面状に設けられた被実装体４にあってはＸＹ両方向の送りが適宜なタイミングで行われる。

いずれにしても、被実装体４の送り機構部は、移動制御機構部の移動制御手段および回動機構部１の回動制御手段の制御と同期して被実装体４を送る送り制御手段により制御されている。

以上のように、本発明のダイボンディング装置は、銀ペイント塗布機能と半導体素子実装機能の両機能を備えているため、それらを個別に設けた場合に比べて装置を小型化することができ、装置の製造コストの低コスト化を図ることができる。同時に、装置を設置するための占有面積を低減することができる。

また、回動機構部の回動軸を回動制御手段により回動制御することにより、回動軸に一体的に取り付けられた、銀ペイントの塗布に係わるインカー及び半導体素子の実装に係わるコレットが回動制御され、回動機構部をＹＺ移動制御機構部によりＹＺ移動制御することにより、回動機構部の回動軸がＹＺ移動制御されて回動軸に一体的に取り付けられたインカー及びコレットがＹＺ移動制御される。

そして、インカーの回動、Ｙ方向の移動及びＺ方向の移動、及び、コレットの回動、Ｙ方向の移動及びＺ方向の移動、を適宜組み合わせた連続動作によって、被実装体の複数の半導体素子実装領域の夫々に、銀ペイントの塗布及び塗布された銀ペイントを介する半導体素子の実装が行われる

このように、インカーとコレットはいずれも、ダイボンディング装置の設置面に平行な面となるＸＹ面に対しては、Ｙ方向のみの移動のみで、銀ペイントの塗布及び半導体素子の実装が行われる。

そのため、従来例として上述した、吸着したペレット９０を吸着してペースト収納部８１内のペースト８２表面上に載置するペレットトランスファ８４のような水平方向(ＸＹ方向)に回動する操作部分がなく、この点もダイボンディング装置の小型化に寄与するものとなる。

また、複数の半導体素子が縦横所定の間隔で貼付されてなるリングシートがＸＹ面に対して垂直に配置されており、リングシートの配置がダイボンディング装置のＸＹ面方向の大きさを大きくすることがないように図られている。

更に、銀ペイントの塗布時におけるインカーの移動距離及び半導体素子の実装時におけるコレットの移動距離が短いため、ダイボンディング装置の高速化も実現可能となる。

なお、上述のダイボンディング装置は、例えば、銀ペイント収容溝５に収容保持されてなる銀ペイント６をインカー１２の先端部に付与する工程及びリングシート７に貼付された半導体素子３をコレット２２の先端部に吸着する工程においては、回動機構部をＹＺ移動制御機構部によりＹＺ移動制御することにより行われるが、回動機構部をＹＺ移動制御する替わりに、銀ペイント収容溝５及びリングシート７をＹＺ移動制御することでも上記工程を実施することができる。

また、例えば、インカー１２の先端部に付与された銀ペイント６を被実装体４の半導体素子実装領域に転写する工程及びコレット２２の先端部に吸着された半導体素子３を被実装体４の半導体素子実装領域上に塗布された銀ペイント６上に載置する工程のおいては、回動機構部をＹＺ移動制御機構部によりＺ移動制御することにより行われるが、回動機構部をＺ移動制御する替わりに、被実装体４をＺ移動制御することでも上記工程を実施することができる。

このように、ダイボンディング装置によるダイボンディング工程においては、必ずしも、回動機構部、銀ペイント収容溝５、リングシート７及び被実装体４の夫々を固定した構成または移動する構成のいずれかに限定するものではなく、それらの適宜な組み合わせによる相対的な動作によってダイボンディング工程が行われる。

１… 回動機構部
２… 両軸回転モータ
３… 半導体素子
４… 被実装体
５… 銀ペイント収容溝
６… 銀ペイント
７… リングシート
８… リングシート支持板
１０… 回動軸
１１… インカーアーム
１１ａ… 一方の板部
１１ｂ… 他方の板部
１２… インカー
２０… 回動軸
２１… コレットアーム
２１ａ… 一方の板部
２１ｂ… 他方の板部
２２… コレット
２３… 吸引ホース
３０… 回動板
３１… 透過型光学式センサ
３５… ロータリーエンコーダ

Claims (5)

1. 回動制御手段により回転中心軸を中心に回動制御される回動体と、前記回転中心軸をＸ方向としたとき、Ｘ方向に所定の距離を隔てて前記回動体に設けられたインカーおよびコレットと、を有する回動機構部と、
   移動制御手段により前記回動機構部を、少なくとも前記Ｘ方向に垂直なＹ方向と、該Ｙ方向および前記Ｘ方向に垂直なＺ方向の２方向に移動制御する面内方向移動制御機構部と、
   前記インカーのＺ方向下方の位置で、ダイボンド用の液状接着剤を収容する接着剤収容体ステージおよび前記インカーから被実装体に前記接着剤を付着させる被実装体設置ステージと、
   前記コレットに対向する位置で、前記回転軸を通るＸＺ面と平行な面内に、前記被実装体に実装する前の状態の複数の半導体素子が整列して貼付されてなる半導体素子供給シートを配設する半導体素子供給部と、を備え、
   前記インカーおよびコレットは、インカーとコレットとは前記回転中心軸を中心とする放射状に互いが所定の角度をなしており、且つ、前記回動体の回転中心軸と同軸を中心として前記回動体とともに回転可能に取り付けられており、
   前記インカーは、前記回動機構部のＺ方向およびＹ方向の移動を行って前記接着剤収容体ステージと、前記被実装体ステージとの間を往復運動するように前記移動制御手段により制御され、
   前記被実装体ステージは、複数の被実装体をＸ方向に所定ピッチで移動する送り機構部を備え、
   前記コレットは、前記回動機構部のＺ方向およびＹ方向の移動を行って前記半導体素子供給部と、前記被実装体ステージとの間を往復運動するように前記移動制御手段および前記回動制御手段により制御され、
   前記移動制御手段および前記回動制御手段は、少なくとも前記被実装体設置ステージに位置する被実装体に、前記接着剤収容ステージに設けられた液状接着剤を付着させる第１回目の付着工程と、その後に、前記被実装体設置ステージに位置する他の被実装体に、前記接着剤収容ステージに設けられた液状接着剤を付着させる第２回目以降の付着工程を行うように前記回動機構部を制御すると共に、
   前記第２回目以降の付着工程を終えた後に、前記半導体素子供給部から前記コレットにより実装する半導体素子の移動を行って前記第１回目の付着工程を終えている被実装体の接着剤の上に当該半導体素子を実装するように前記回動機構部を制御され、
   前記送り機構部は、前記移動制御手段および前記回動制御手段の制御と同期して被実装体を送る送り制御手段により制御されている、
   ことを特徴とするダイボンディング装置。
2. 前記インカーと前記コレットがなす角度は、は９０°であることを特徴とする請求項１に記載のダイボンディング装置。
3. 前記インカーと前記コレットの前記回動中心軸の軸方向における距離は、前記被実装体に設けられた複数の半導体素子実装領域のピッチの倍数であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイボンディング装置。
4. 前記回動体にはエンコーダが設けられ、該エンコーダによって前記回動体の基準となる回動位置を検知して前記回動制御手段に送ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のダイボンディング装置。
5. 前記リングシートに対向する位置にカメラが配置され、前記カメラで撮影しながらその画像に基づいて、予め、前記コレットにより抜き取られる半導体素子が所定の位置に位置するように前記リングシートの位置の位置制御を行うリングシート位置制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のダイボンディング装置。

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