JP2018147911A - ボンディングヘッド冷却システムおよびこれを備えた実装装置ならびに実装方法 - Google Patents

ボンディングヘッド冷却システムおよびこれを備えた実装装置ならびに実装方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018147911A
JP2018147911A JP2017038055A JP2017038055A JP2018147911A JP 2018147911 A JP2018147911 A JP 2018147911A JP 2017038055 A JP2017038055 A JP 2017038055A JP 2017038055 A JP2017038055 A JP 2017038055A JP 2018147911 A JP2018147911 A JP 2018147911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bonding head
pipe
cooling
valve
semiconductor chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017038055A
Other languages
English (en)
Inventor
晴 孝志
Takashi Harai
孝志 晴
幸治 西村
Koji Nishimura
幸治 西村
幹夫 川上
Mikio Kawakami
幹夫 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Engineering Co Ltd
Original Assignee
Toray Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Engineering Co Ltd filed Critical Toray Engineering Co Ltd
Priority to JP2017038055A priority Critical patent/JP2018147911A/ja
Publication of JP2018147911A publication Critical patent/JP2018147911A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16135Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

【課題】 半導体実装に用いられるボンディングヘッドを冷却するのに際して、タクトタイムの短縮と接合品質を両立するボンディングヘッド冷却システムを提供すること。
【解決手段】 ボンディングヘッド内部に設けられた流路に気体を送り込んで冷却するボンディングヘッド冷却システムであって、外部から供給される加圧気体を受け入れる受入配管と、前記受入配管を2流路に分岐する分岐部と、前記分岐部に接続した、開閉弁を設けた第1配管と、流量制御弁を設けた第2配管と、前記第1配管と前記第2配管の下流側を1つの流路に合流させる合流部と、前記合流部と前記ボンディングヘッド内部の流路をつなぎ、開閉弁を設けた冷却配管と、前記第1配管に設けた開閉弁と、前記第2配管に設けた流量制御弁と、前記冷却配管に設けた開閉弁とを制御する制御部と、を備えたボンディングヘッド冷却システムである
【選択図】 図1

Description

半導体実装に用いられるボンディングヘッドを冷却するボンディングヘッド冷却システムおよびこれを備えた実装装置ならびに実装方法に関する。
電子機器の高密度化に伴いフリップチップ実装の採用が進んでいる。 フリップチップ実装は図9に一例を示すような実装装置100によって行なわれる。実装装置100は、ボンディングヘッド8の先端部にあるアタッチメントツール81が吸着保持した半導体チップCを基板Wに熱圧着するものであり、熱圧着の工程は図10に例示するように進められる。
まず、半導体チップCのバンプBと基板Wの電極Eの位置合わせが行われ(図10(a))、その後にボンディングヘッド8が下降し、半導体チップCと基板Wが接触(図10(b))する。その後、半導体チップCが加熱圧着され、半導体チップCのバンプBは溶融して基板Wの電極Eと接合する(図10(c))。なお、図10(a)では半導体チップCのバンプB側の面に未硬化の熱硬化性接着剤Rを付着させた状態を示しているが、この熱硬化性接着剤Rは必須ではないものの、熱圧着段階で硬化して接合後のバンプCと電極Eを機械的に固定するものである。熱圧着が完了した後は、アタッチメントツール81は半導体チップCの吸着を解除して上昇し(図10(d))、アタッチメントツール81は次に実装する半導体チップCの吸着保持を行なう。
ところで、半導体チップCの熱圧着(図10(c))において、アタッチメントツール81を上昇(図10(d))する前に、半導体チップCを冷却する工程(以後「半導体チップ冷却工程」と記す)が入る。この半導体チップ冷却工程では、溶融したバンプBをアタッチメント81が離れる前に確実に固化することが出来て、接合の信頼性が向上する。
また、図10(d)のように半導体チップCから離れた後にはアタッチメントツール81の温度を下げるためにボンディングヘッド8を更に冷却する工程(以後「ボンディングヘッド冷却工程」と記す)が入る。このボンディングヘッド冷却工程では、次に実装する半導体チップCを吸着する際に、半導体チップCに熱的な悪影響を与えないために必要である。特に、図10の例では、アタッチメントツール81の温度が熱硬化性樹脂Rの硬化開始温度以上であると、図10(a)の段階で熱硬化性樹脂Rの硬化が進み、図10(b)の状態で加熱圧着しても半導体チップCを基板Wに充分押し込むことが出来ず、接合不良の原因となる。
以上のような加熱工程および冷却工程に用いられるボンディングヘッド8の一例を示したのが図11である。図11に示すボンディングヘッド8は、アタッチメントツール81、ヒータ82、断熱部材83およびボンディングヘッド本体84を主な構成要素とし、アタッチメントツール81およびヒータ82を空冷するための流路85が形成されている。
図11のボンディングヘッド8では、ヒータ82に通電することでアタッチメントツール81を加熱し、ボンディングヘッド本体84に設けられた(流路85の)流入孔85Aから加圧気体を導入することで、ヒータ82およびアタッチメントツール81を冷却する。ここで、流入孔85Aに加圧気体を導入するために図12のような構成のボンディングヘッド冷却システムが用いられている。図12において、冷却時には開閉弁300を開くことで流入孔85Aに加圧気体が導入され、加熱時には開閉弁300を閉じることで流入孔85Aへの加圧気体の導入は停止される。この開閉弁300の操作は制御部50によって行なわれる。
特開2015−165566号公報
ボンディングヘッド8の高さZhおよび、ボンディングヘッド8のアタッチメントツール81の時間tに対する温度変化を示したのが、図13である。温度T0で半導体チップCを吸着保持し、半導体チップCが基板Wに接触してから温度THまで昇温して熱圧着を行ない、冷却して温度TLまで降温(半導体チップ冷却工程)した段階でボンディングヘッド8を上昇させえアタッチメントツール81を半導体チップCから離し、半導体チップCから離れた状態で更に冷却して、温度T0まで降温(ボンディングヘッド冷却工程)するというものである。(以後の文を削除)
半導体チップ冷却工程では、タクトタイム短縮のためには冷却速度が速い方がよいが、速すぎると半導体チップCや基板Wが反ったり、バンプBと電極Eの接合が破断する可能性がある。このため、流量調整弁400(図12)によって調整された加圧気体によって冷却が行なわれる。
ところで、図14のように三次元実装を行なう場合は積層段毎に半導体チップ冷却の適正条件が異なり、半導体チップ冷却工程において冷却に用いる流量も積層毎に変えることが望ましいにもかかわらず、図12の構成のボンディングヘッド冷却システムでは積層毎に流量を変更することが出来ない。
一方、ボンディングヘッド冷却工程は実装品質に影響を及ぼすものではないためタクトタイム短縮(生産性向上)のためには短いほど良い。ところが、図12の構成を用いた場合、(アタッチメントツール81が半導体チップCから離れることで冷却対象の熱容量が減少するため)半導体チップ冷却工程に比べてアタッチメントツール81の温度は低下しやすくなるものの、流量調整弁400で流量が制限されているため温度TLまで低下するのに時間を要し、タクトタイムに無視出来ない影響を及ぼしている。
このような問題に対して、半導体チップ冷却工程とボンディングヘッド冷却工程で異なるラインから加圧気体を導入する構成が考えられている。例えば、特許文献1には図15のような構成のボンディングヘッド冷却システム200が示されている。
ボンディングヘッド冷却システム200は、半導体チップ冷却工程に際しては開閉弁30を閉じ、流量制御弁4によって制御された流量の加圧気体をボンディングヘッド8の流入孔85Aに導入する。ここで、流量制御弁4は、制御部51からの指示信号によって、加圧気体が流れた状態でその流量を変更することが可能である。
また、ボンディングヘッド冷却システム200は、ボンディングヘッド冷却工程では流量制御弁4を全閉状態にして、開閉弁30を開とすることで、外部から供給された加圧気体を直結でボンディングヘッド8の流入孔85Aに導入する。
このように、半導体チップ冷却工程とボンディングヘッド冷却工程で異なるラインから加圧気体を導入する構成により、半導体チップ冷却工程で流量設定を随時変更することが可能になり、ボンディングヘッド冷却工程の時間を短縮することも可能となった。
しかし、図15のボンディングヘッド冷却システム200では、半導体チップ冷却工程において冷却開始遅れが生じる。すなわち、熱圧着工程において開閉弁30を閉とするとともに流量制御弁4を全閉状態にしているため、半導体チップ冷却工程において流量制御弁4を全閉状態から所定の設定値になるまでに時間を要する。更に、流量制御弁4での流量が設定値になっても、設定値の流量がボンディングヘッド8の流入孔85Aに到達するのにも時間を要する。この半導体チップ冷却工程での冷却開始遅れは、タクトタイム短縮の妨げとなることから好ましくない。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、半導体実装に用いられるボンディングヘッドを冷却するのに際して、タクトタイムの短縮と接合品質を両立するボンディングヘッド冷却システムおよびこれを備えた実装装置ならびに実装方法を提供するものである。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
半導体実装に用いられるボンディングヘッドを、前記ボンディングヘッド内部に設けられた流路に気体を送り込んで冷却するボンディングヘッド冷却システムであって、
外部から供給される加圧気体を受け入れる受入配管と、前記受入配管を2流路に分岐する分岐部と、前記分岐部に接続した、開閉弁を設けた第1配管と、流量制御弁を設けた第2配管と、前記第1配管と前記第2配管の下流側を1つの流路に合流させる合流部と、前記合流部と前記ボンディングヘッド内部の流路をつなぎ、開閉弁を設けた冷却配管と、前記第1配管に設けた開閉弁と、前記第2配管に設けた流量制御弁と、前記冷却配管に設けた開閉弁とを制御する制御部と、を備えたボンディングヘッド冷却システムである。
請求項2に記載の発明は、
半導体実装に用いられるボンディングヘッドを、前記ボンディングヘッド内部に設けられた流路に気体を送り込んで冷却するボンディングヘッド冷却システムであって、
外部から供給される加圧気体を受け入れる受入配管と、前記受入配管を2流路に分岐しつつ、加圧気体の供給先を前記2流路のいずれか一方に選択可能な切換弁と、前記切換弁に接続した、第1配管と、流量制御弁を設けた第2配管と、前記第1配管と前記第2配管の下流側を1つの流路に合流させる合流部と、前記合流部と前記ボンディングヘッド内部の流路をつなぎ、開閉弁を設けた冷却配管と、前記切換弁と、前記第2配管に設けた流量制御弁と、前記冷却配管に設けた開閉弁とを制御する制御部と、を備えたボンディングヘッド冷却システムである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2の何れかに記載のボンディングヘッド冷却システムであって、
前記冷却配管に設けた開閉弁から、前記冷却配管と前記ボンディングヘッド内部の流路との接続部までの距離が300mm以下であるボンディングヘッド冷却システムである。
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3の何れかに記載のボンディングヘッド冷却システムであって、
前記第2配管に設ける流量制御弁として電空レギュレータを用いるボンディングヘッド冷却システムである。
請求項5に記載の発明は、半導体チップを基板に実装する実装装置であって、
基板を保持する基板ステージと、半導体チップを保持して、前記半導体チップを前記基板に加熱圧着する機能を有したボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドを冷却するための、請求項1から請求項4の何れかに記載のボンディングヘッド冷却システムとを備えた実装装置である。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の実装装置を用いた実装方法であって、
前記ボンディングヘッドが保持した前記半導体チップを前記基板に加熱圧着する加熱圧着工程と、前記ボンディングヘッドが前記半導体チップを保持した状態で、加熱を止めるとともに、前記第2配管に設けた流量制御弁によって流量を制御された冷却空気前記を前記ボンディングヘッド内部の流路に導く半導体チップ冷却工程と、前記ボンディングヘッドが前記半導体チップの保持を解除し、前記外部から供給される加圧気体を流量制御することなく前記ボンディングヘッド内部の流路に導くボンディングヘッド冷却工程と、を備えた実装方法である。
本発明により、半導体実装に用いられるボンディングヘッドを冷却するのに際して、タクトタイムの短縮と接合品質を両立が可能となる。
本発明の施形態に係るボンディングヘッド冷却システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るボンディングヘッド冷却システムの制御内容を示す図である。 (a)本発明の実施形態に係るボンディングヘッド冷却システムによる半導体チップ冷却工程での状態を示す図である(b)同システムによるボンディングヘッド冷却工程の状態を示す図である。 (a)本発明の実施形態に係るボンディングヘッド冷却システムによる温度変化を示す図である(b)同温度変化とする冷却気体の流量変化である。 本発明の別の実施形態に係るボンディングヘッド冷却システムの構成を示す図である。 本発明の別の実施形態に係るボンディングヘッド冷却システムの制御内容を示す図である。 (a)本発明の別の実施形態に係るボンディングヘッド冷却システムによる温度変化を示す図である(b)同温度変化とする冷却気体の流量変化である。 本発明の施形態に係るボンディングヘッド冷却システムの変形構成を示す図である。 フリップチップ実装を行なう実装装置の一例を示す図である。 (a)半導体チップと基板の位置合わせの状態を示す図である(b)半導体チップを基板に熱圧着する前の状態を示す図である(c)半導体チップを基板に熱圧着した状態を示す図である(d)半導体チップの基板への熱圧着が完了した状態を示す図である。 ボンディングヘッドの構成の一例を示す図である。 従来のボンディングヘッド冷却システムの構成を示図である。 ボンディングヘッド温度の理想的変化と従来方式による変化を示す図である。 三次元実装について説明する図である。 公知の改良型ボンディングヘッド冷却システムの構成を示す図である。
本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
まず、図1に示した本発明に係る一実施形態であるボンディングヘッド冷却システム1について説明する。図1のボンディングヘッド冷却システム1は、図示しない外部供給源から供給される加圧気体を受け入れる受入配管10、受入配管10に供給される加圧気体を2つの流路に分岐する分岐部20、分岐部20から分岐した第1配管11および第2配管12、第1配管11と第2配管12の下流側を合流させる合流部21、合流部21とボンディングヘッド8内部の流路85(の流入孔85A)を接続する冷却配管13を備え、第1配管11に開閉弁30、第2配管12に流量制御弁4、冷却配管13に開閉弁31を設け、開閉弁30、流量制御弁4、開閉弁31の動作は制御部5によって制御される構成となっている。
なお、第1配管11では分岐部20から開閉弁30迄が第1配管上流部11A、開閉弁30から合流部21迄が第1配管下流部11Bである。同様に、第2配管では分岐部20から流量制御弁4迄が第2配管上流部12A、流量制御弁4から合流部21迄が第2配管下流部12Bであり、冷却流路13では合流部21から開閉弁31迄が冷却配管上流部13A、開閉弁31からボンディングヘッド8の流入孔85A迄が冷却配管下流部13Bである。
受入配管10、第1配管11、第2配管12、冷却配管13に用いる材質としてはステンレス等の金属や、ナイロン樹脂やフッ素樹脂等の樹脂や、ゴム材が用いることができ、配管毎に材質を変えてもよい。例えば、冷却配管13で、冷却流路上流部13Aを金属として冷却配管下流部13Bを樹脂とすることも可能である。
開閉弁30および開閉弁31は電磁弁等の外部信号によって開閉が切り替えられるもの
である。流量制御弁4はマスフローコントローラ等の、外部信号によって下流側(図1では第2配管下流部12B側)の流量を制御するものである。
制御部5は、開閉弁30と開閉弁31の開閉を制御し、流量制御弁4の下流側の流量を制御するものである。制御部5による制御は経過時間によって設定内容を変更するものであってもよいが、例えばボンディングヘッド8に設けたセンサの温度信号を入力して設定内容を変更するものであってもよい。
以下、図1のボンディングヘッド冷却システム1の制御動作について、図2から図4を用いて説明する。
図2は、各工程で、閉弁30、流量制御弁4および開閉弁31に対して制御部5が指示している内容を示す。図3(a)はボンディングヘッド冷却システム1の半導体チップ冷却工程での状態を示すもので、図3(b)はボンディングヘッド冷却工程での状態を示すものである。また、図4(a)はボンディングヘッド8のアタッチメントツール81近傍の温度変化を示すものであり、図4(b)は冷却配管下流部13Bを流れる加圧気体の流量変化を示すものである。なお、図2、図4(a)および図4(b)で、t0は加熱圧着開始時点、t1は所定加熱温度への到達時点、t2は半導体チップ冷却工程開始時点、t3はボンディングヘッド冷却工程開始時点、t4はボンディングヘッド冷却終了時点である。
まず、ボンディングヘッド8が半導体チップCを熱圧着している状態では、ボンディングヘッド8を冷却する必要がなく開閉弁31が閉じている必要がある。他方、開閉弁31が閉じているため、開閉弁30と流量制御弁4は、どのような設定であっても熱圧着に影響はない。ただし、半導体チップ冷却工程に切り替る前には、半導体チップ冷却工程に遅延なく移行できるよう開閉弁30を閉として、流量制御弁4の流量を半導体チップ冷却工程の初期条件に設定しておくことが好ましい。
開閉弁30を閉として流量制御弁4の流量を半導体チップ冷却工程の初期状態にしておくことで、開閉弁31を開(図3(a))とした直後に、開閉弁31の下流側(冷却配管下流部13B側)に所定の流量の加圧気体が流れる。
ここで、開閉弁31を開にしても、所定流量の加圧気体は冷却配管下流部13Bを通化後にボンディングヘッド8の流入孔85Aに導入されるため、冷却配管下流部13Bは極力短いが良い。ただし、ボンディングヘッド8は上下移動するとともに加熱されることから短すぎる弊害もあり、冷却配管下流部13Bの長さは50mm〜300mm程度であることが好ましい。
なお、図15のボンディングヘッド冷却システム200において、第2配管下流部12Bおよび冷却配管13を短くすることで、流量制御弁4を開にした直後の流量をボンディングヘッド8の流入孔85Aに導入するまでの時間を短縮することは可能である。しかし、流量制御弁4が全閉状態から所定の流量に設定するまでには時間を要する。更に、流量制御弁4としてマスフローコントローラを用いる場合、マスフローコントローラ自体の重量が数kgあり、上下動作を行なうボンディングヘッド8の近傍に設置するのは極めて困難である。一方、開閉弁31として電磁弁を用いる場合、電磁弁は単純な構造でマスフローコントローラに比べて小型・軽量なことからボンディングヘッド8の近傍に設置するのに適している。
図1のボンディングヘッド冷却システム1では、制御部5が流量制御弁4の設定流量を随時変更することが可能である。このため、図4(b)のように、半導体チップ冷却工程での加圧気体の設定流量を、半導体チップ冷却工程初期のL1から適宜変更することで、図4(a)に示すようにボンディングヘッド8(のアタッチメントツール81近傍)の温度を直線的に(時間t2から時間t3までの温度THから温度TL)下降(させることができる。ただし、一般的には、直線的に温度を下降させる必要はなく、半導体チップ冷却工程での加圧気体流量を一定としてもよい。
ここで、半導体チップ冷却工程における流量制御弁4の設定流量を決定するために、事前に、流量制御弁4の流量変化とボンディングヘッド8のアタッチメントツール81近傍の温度変化の関係を実測して適正化しておくことが望ましい。
半導体チップ冷却工程の後、ボンディングヘッド冷却工程に移行する。図2および図3(b)に示すように、ボンディングヘッド冷却工程では、開閉弁31を開としたままで開閉弁30を開にして流量制御弁4を全閉とするものであるが、移行直後に流量制御弁4を全閉にするのは困難であるので、移行直後には第2配管12経由の加圧気体も合流部21を経由して冷却配管13を通過する。図4(b)に示すように、開閉弁30を開とすることで、流量制御を受けていない(外部供給源から受け入れたのと同等の流量の)加圧気体をボンディングヘッド8の流入孔85Aに導入し、ボンディングヘッド8の冷却が迅速に進み、短時間でアタッチメントツール81が半導体チップCを保持可能な状態(温度T0)となる。
次に、本発明の別の実施形態を図5に示す。図5に示すボンディングヘッド冷却システム2の、図1に示したボンディングヘッド1との相違点は、分岐点20の箇所に切換弁22を設け、開閉弁30を削除したことである。各弁の制御動作は図6のようになり、ボンディングヘッド冷却システム2による半導体チップ冷却工程の状態を図7(a)に示し、ボンディングヘッド冷却工程の状態を図7(b)に示している。
ボンディングヘッド冷却システム2においても、加熱圧着時に開閉弁31が閉となっていれば切換弁22が第1配管11と第2配管12の何れを選択していても良いが、半導体チップ冷却工程に移行する前には切換弁22は第2配管12を選択しておくことが好ましい。
ボンディングヘッド冷却システム2によるボンディングヘッドによるボンディングヘッド8のアタッチメントツール81近傍の温度変化および冷却配管下流部13Bを流れる加圧気体の流量変化は、図4(a)および図4(b)に示したものと同等である。
ボンディングヘッド冷却システム2では、半導体チップ冷却工程からボンディングヘッド冷却工程への移行に際して、移行直後に冷却配管2に導入される加圧気体の全てが第1配管経由となることが、ボンディングヘッド冷却システム1との実質的な差異となる。
本発明に係る実施形態の変形例として、図8のボンディングヘッド冷却システム3のように、流量制御弁4の代わりに圧力制御弁41を用いることも可能である。圧力制御弁41として電空レギュレータを用いれば、流量制御弁4としてマスフローコントローラを用いる場合に比べて小型・軽量となり、価格的にも安価とすることが出来る。
以上のように、本発明では、ボンディングヘッド8の冷却流路85に導入する冷却用加圧気体の流量を素早く変えることができ、半導体実装における実装(接合)品質とタクトタイム短縮を両立することが可能である。
また、図14に示したような三次元実装においては、半導体チップCの積層段毎に、適正な半導体チップ冷却工程の加圧気体流量を設定することも可能である。
1、2、3 ボンディングヘッド冷却システム
4 流量制御弁
5 制御部
8 ボンディングヘッド
10 受入配管
11 第1配管
12 第2配管
13 冷却配管
20 分岐部
21 合流部
22 切換弁
30、31 開閉弁
85 冷却流路
B バンプ
C 半導体チップ
E 電極
W 基板

Claims (6)

  1. 半導体実装に用いられるボンディングヘッドを、前記ボンディングヘッド内部に設けられた流路に気体を送り込んで冷却するボンディングヘッド冷却システムであって、
    外部から供給される加圧気体を受け入れる受入配管と、
    前記受入配管を2流路に分岐する分岐部と、
    前記分岐部に接続した、開閉弁を設けた第1配管と、流量制御弁を設けた第2配管と、
    前記第1配管と前記第2配管の下流側を1つの流路に合流させる合流部と、
    前記合流部と前記ボンディングヘッド内部の流路をつなぎ、開閉弁を設けた冷却配管と、
    前記第1配管に設けた開閉弁と、前記第2配管に設けた流量制御弁と、前記冷却配管に設けた開閉弁とを制御する制御部と、を備えたボンディングヘッド冷却システム。
  2. 半導体実装に用いられるボンディングヘッドを、前記ボンディングヘッド内部に設けられた流路に気体を送り込んで冷却するボンディングヘッド冷却システムであって、
    外部から供給される加圧気体を受け入れる受入配管と、
    前記受入配管を2流路に分岐しつつ、加圧気体の供給先を前記2流路のいずれか一方に選択可能な切換弁と、
    前記切換弁に接続した、第1配管と、流量制御弁を設けた第2配管と、
    前記第1配管と前記第2配管の下流側を1つの流路に合流させる合流部と、
    前記合流部と前記ボンディングヘッド内部の流路をつなぎ、開閉弁を設けた冷却配管と、
    前記切換弁と、前記第2配管に設けた流量制御弁と、前記冷却配管に設けた開閉弁とを制御する制御部と、を備えたボンディングヘッド冷却システム。
  3. 請求項1または請求項2の何れかに記載のボンディングヘッド冷却システムであって、
    前記冷却配管に設けた開閉弁から、前記冷却配管と前記ボンディングヘッド内部の流路との接続部までの距離が300mm以下であるボンディングヘッド冷却システム。
  4. 請求項1から請求項3の何れかに記載のボンディングヘッド冷却システムであって、
    前記第2配管に設ける流量制御弁として電空レギュレータを用いるボンディングヘッド冷却システム。
  5. 半導体チップを基板に実装する実装装置であって、
    基板を保持する基板ステージと、
    半導体チップを保持して、前記半導体チップを前記基板に加熱圧着する機能を有したボンディングヘッドと、
    前記ボンディングヘッドを冷却するための、請求項1から請求項4の何れかに記載のボンディングヘッド冷却システムとを備えた実装装置。
  6. 請求項5に記載の実装装置を用いた実装方法であって、
    前記ボンディングヘッドが保持した前記半導体チップを前記基板に加熱圧着する加熱圧着工程と、
    前記ボンディングヘッドが前記半導体チップを保持した状態で、加熱を止めるとともに、前記第2配管に設けた流量制御弁によって流量を制御された冷却空気前記を前記ボンディングヘッド内部の流路に導く半導体チップ冷却工程と、
    前記ボンディングヘッドが前記半導体チップの保持を解除し、前記外部から供給される加圧気体を流量制御することなく前記ボンディングヘッド内部の流路に導くボンディングヘッド冷却工程と、を備えた実装方法。
JP2017038055A 2017-03-01 2017-03-01 ボンディングヘッド冷却システムおよびこれを備えた実装装置ならびに実装方法 Pending JP2018147911A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017038055A JP2018147911A (ja) 2017-03-01 2017-03-01 ボンディングヘッド冷却システムおよびこれを備えた実装装置ならびに実装方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017038055A JP2018147911A (ja) 2017-03-01 2017-03-01 ボンディングヘッド冷却システムおよびこれを備えた実装装置ならびに実装方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018147911A true JP2018147911A (ja) 2018-09-20

Family

ID=63592346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017038055A Pending JP2018147911A (ja) 2017-03-01 2017-03-01 ボンディングヘッド冷却システムおよびこれを備えた実装装置ならびに実装方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018147911A (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0587945U (ja) * 1992-04-24 1993-11-26 トーソク株式会社 半導体部品製造装置の冷却ガス供給構造
JP2005243858A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Tokyo Electron Ltd 処理装置
JP2008226891A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理方法
JP2015165566A (ja) * 2014-02-28 2015-09-17 クリック アンド ソッファ インダストリーズ、インク. 熱圧着ボンディングシステムおよび当該システムを動作させる方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0587945U (ja) * 1992-04-24 1993-11-26 トーソク株式会社 半導体部品製造装置の冷却ガス供給構造
JP2005243858A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Tokyo Electron Ltd 処理装置
JP2008226891A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理方法
JP2015165566A (ja) * 2014-02-28 2015-09-17 クリック アンド ソッファ インダストリーズ、インク. 熱圧着ボンディングシステムおよび当該システムを動作させる方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4640170B2 (ja) 半田付け方法及び半導体モジュールの製造方法並びに半田付け装置
JP6864133B2 (ja) 実装装置および実装方法
US9780066B2 (en) Thermocompression bonding systems and methods of operating the same
US10896892B2 (en) Wire bonding apparatus
TWI528475B (zh) Wire bonding method
JP2018147911A (ja) ボンディングヘッド冷却システムおよびこれを備えた実装装置ならびに実装方法
TWI588945B (zh) 積層型半導體封裝體的製造裝置
US20220254751A1 (en) Semiconductor device manufacturing device and manufacturing method
JP4014579B2 (ja) ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法
JP5229679B2 (ja) 加熱加圧システム
KR100347477B1 (ko) 반도체 패키지용 언더필 장치
CN105609492B (zh) 积层型半导体封装体的制造方法
JP2007053268A (ja) 接合構造体の製造方法、ハンダ接合方法及びハンダ接合装置
KR20160004582A (ko) 솔더 인젝션 헤드 장치, 솔더 인젝션 장치 및 솔더 부착 방법
JP5098939B2 (ja) ボンディング装置及びボンディング方法
JP2000235991A (ja) ワイヤボンディング装置
JP2007180210A (ja) ボンディング装置及び半導体装置の製造方法
JP2829471B2 (ja) ワイヤボンダ
KR20040086953A (ko) 플립칩 본딩장치 및 이를 이용한 플립칩 본딩방법
JP5207215B2 (ja) 加熱加圧システム
KR100889346B1 (ko) 와이어 본딩 장치
JP2022088819A (ja) 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法
JP5403494B2 (ja) 加熱システム及び張り合わせ装置
KR20090066593A (ko) 플립칩 본딩장치 및 플립칩 본딩방법
KR20090007008U (ko) 솔더 공급 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191029

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200731

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201001

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201130

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210423