JP2830694B2 - Semiconductor device mounting apparatus and mounting method - Google Patents

Semiconductor device mounting apparatus and mounting method

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JP2830694B2
JP2830694B2 JP15554093A JP15554093A JP2830694B2 JP 2830694 B2 JP2830694 B2 JP 2830694B2 JP 15554093 A JP15554093 A JP 15554093A JP 15554093 A JP15554093 A JP 15554093A JP 2830694 B2 JP2830694 B2 JP 2830694B2
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  • Die Bonding (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a structure of a mounting device and its mounting method with which a fragile three-dimensional microscopically processed element chip can be mounted. CONSTITUTION:A suction hole 21, which is recessed almost in pyramid shape, is formed at the tip of a pick-up nozzle 21 which the tip (infrared ray detection element 4) of a semiconductor device is sucked, and a chip suction device, on which an air leaking groove 21c (leak area) is formed, is provided in the vicinity of the above-mentioned suction hole 21b. As a result, mounting operation can be conducted using the conventional mounting device without giving damage to a fragile three-dimensional microscopically processed element chip (infrared ray detection element 4).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、センサー素子等の半導
体装置、特に、三次元微細加工素子チップの実装装置及
びその実装方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device such as a sensor device, and more particularly to a device and a method for mounting a three-dimensional microfabricated device chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】本願発明は、センサー素子等の三次元微
細加工素子チップの実装装置及びその実装方法に関する
ものである。まず、その対象となるセンサー素子の一例
を図3に基づき説明する。図3は赤外線検出素子の構造
を示したもので、(a)は斜め上方からみた斜視図、
(b)は A-A断面図である。図において、略正方形平板
状の半導体基板1表面には、熱絶縁膜2が形成され、さ
らにその上部には赤外線を感知する複数のサーミスタ3
が実装されている。その他、各サーミスタ3を電気的に
接続する配線部及び外部回路と接続するための電極パッ
ドが熱絶縁膜2上に形成されているが、ここでは説明を
省略する。サーミスタ3下部の半導体基板部分は除去さ
れており、略角錐台状の空隙部1aが形成されている。
このように構成することによって、赤外線を吸収したサ
ーミスタ3の熱が伝導によって逃げにくくなり、赤外線
検出の感度を高めることができる。しかし、熱絶縁膜2
は、脆弱な薄膜であるため外部からのストレスに弱く、
破損しやすいという問題点があった。このため、赤外線
検出素子4のチップを基板(ステム)上に実装するダイ
ボンド工程は、後述する自動の実装装置による処理が難
しく、個々のチップをピンセット等で扱って実装してい
た。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for mounting a three-dimensional microfabricated element chip such as a sensor element. First, an example of the target sensor element will be described with reference to FIG. 3A and 3B show the structure of the infrared detecting element. FIG.
(B) is an AA sectional view. In the figure, a heat insulating film 2 is formed on the surface of a semiconductor substrate 1 having a substantially square plate shape, and a plurality of thermistors 3 for sensing infrared rays are further formed on the heat insulating film 2.
Has been implemented. In addition, a wiring portion for electrically connecting each thermistor 3 and an electrode pad for connecting to an external circuit are formed on the heat insulating film 2, but the description is omitted here. The semiconductor substrate portion below the thermistor 3 has been removed to form a substantially truncated pyramid-shaped void portion 1a.
With such a configuration, the heat of the thermistor 3 that has absorbed infrared rays is less likely to escape due to conduction, and the sensitivity of infrared ray detection can be increased. However, the heat insulating film 2
Is a fragile thin film that is vulnerable to external stress,
There was a problem that it was easily damaged. For this reason, in the die bonding step of mounting the chip of the infrared detecting element 4 on the substrate (stem), it is difficult to perform processing by an automatic mounting apparatus described later, and the individual chips are handled by using tweezers or the like.

【0003】上述の実装装置であるダイボンダ(ダイボ
ンド装置)の一例を図4に示す。但し、ダイボンダの3
つの主要部分(チップ吸着装置、センタリング装置、チ
ップマウント装置)のみを示し、他の部分は省略する。
また、各主要部分においても、細部の図示及びその説明
は省略することとする。
FIG. 4 shows an example of a die bonder (die bonding apparatus) which is the above mounting apparatus. However, 3 of die bonder
Only one main part (chip suction device, centering device, chip mount device) is shown, and other portions are omitted.
In each of the main parts, detailed illustration and description thereof will be omitted.

【0004】図4に基づき、まず、チップ吸着装置5の
構成及び機能について説明する。図において、4は実装
する赤外線検出素子、6は赤外線検出素子4を縦横に配
列するチップトレイ、7はチップトレイホルダー、8は
ダイボンダに上下、前後左右に移動可能に取り付けられ
たホルダー、9はホルダー8の先端に取り付けられ、赤
外線検出素子4を吸着するピックアップノズルである。
図5にピックアップノズル9の一例を示す。図におい
て、(a)はピックアップノズル9の正面図、(b)は
ピックアップノズル9の先端形状を示す下面図、(c)
は B-B断面図、(d)は図3に示した赤外線検出素子4
のチップをピックアップノズル9に吸着させた状態を示
す断面図である。図に示すように、チップを吸着するピ
ックアップノズル9の先端部は略円錐台状に形成され、
後端部は略円筒状に形成されている。ピックアップノズ
ル9には、先端部から後端部にかけて貫通穴9aが形成
されており、その後端部側の開口はエアー配管を介して
真空ポンプ等の吸着真空圧を発生させる装置に接続され
る。チップ吸着装置5は、この吸着真空圧を利用して、
チップトレイ6上に配列された赤外線検出素子4をピッ
クアップノズル9の先端部で吸着して、次工程のセンタ
リング装置10に搬送するというチップピックアップ工
程を行う装置である。
[0004] First, the configuration and function of the chip suction device 5 will be described with reference to FIG. In the drawing, reference numeral 4 denotes an infrared detecting element to be mounted, 6 denotes a chip tray in which the infrared detecting elements 4 are arranged vertically and horizontally, 7 denotes a chip tray holder, 8 denotes a holder attached to a die bonder so as to be movable up and down , front and rear, and right and left. The pickup nozzle is attached to the tip of the holder 8 and sucks the infrared detection element 4.
FIG. 5 shows an example of the pickup nozzle 9. In the figures, (a) is a front view of the pickup nozzle 9, (b) is a bottom view showing the tip shape of the pickup nozzle 9, (c)
Is a BB sectional view, and (d) is an infrared detecting element 4 shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the chip of FIG. As shown in the figure, the tip of the pickup nozzle 9 for sucking the chip is formed in a substantially truncated cone shape.
The rear end is formed in a substantially cylindrical shape. The pickup nozzle 9 has a through hole 9a formed from the front end to the rear end, and the opening at the rear end is connected to a device for generating suction vacuum pressure such as a vacuum pump via an air pipe. The chip suction device 5 utilizes the suction vacuum pressure to
This is a device for performing a chip pick-up step in which the infrared detecting elements 4 arranged on the chip tray 6 are sucked by the tip of the pick-up nozzle 9 and transported to the centering device 10 in the next step.

【0005】次に、センタリング装置10について説明
する。11は直方体状の取付台、12は取付台11上に
固定された略円板状のセンタリングステージ、13はセ
ンタリングステージ12上に搬送された赤外線検出素子
4を移動させて位置出しを行う、先端7字形のセンタリ
ングピン、14はホルダー、15はホルダー14の先端
に取り付けられたマウントコレットである。
Next, the centering device 10 will be described. Reference numeral 11 denotes a rectangular parallelepiped mounting table, 12 denotes a substantially disk-shaped centering stage fixed on the mounting table 11, and 13 denotes a position by moving the infrared detecting element 4 conveyed on the centering stage 12. A 7-shaped centering pin, 14 is a holder, and 15 is a mount collet attached to the tip of the holder 14.

【0006】図6に基づいてセンタリングステージ12
の周辺構造を詳細に説明する。図6において、(a)は
赤外線検出素子4をセンタリングステージ12上に搬送
した状態を示す斜視図である。(b)は C-C断面図であ
る。取付台11の中央には取付台11の上面から側面に
つながる貫通穴11aが形成されており,その貫通穴1
1aの側面側開口には、(c)に示すようにエアー配管
16が接続されている。エアー配管16の他方の開口は
吸着真空圧を発生させる真空ポンプ等の装置(図示省
略)に接続されている。一方、貫通穴11aの他方の開
口は、取付台11に固定された略円板状のセンタリング
ステージ12により塞がれている。また、センタリング
ステージ12の中央部にも取付台11の貫通穴11aに
つながる複数の小さな貫通孔12aが形成されている。
このように構成することで、エアー配管16内の吸着真
空圧が、この貫通穴11a及び貫通孔12aを介してセ
ンタリングステージ12上に乗せられた赤外線検出素子
4にかかるため、赤外線検出素子4をセンタリングステ
ージ12上に吸着することができる。
The centering stage 12 will be described with reference to FIG.
Will be described in detail. FIG. 6A is a perspective view showing a state in which the infrared detecting element 4 has been transported onto the centering stage 12. (B) is a CC sectional view. A through hole 11a is formed at the center of the mounting base 11 and extends from the upper surface of the mounting base 11 to the side surface.
An air pipe 16 is connected to the opening on the side of 1a as shown in FIG. The other opening of the air pipe 16 is connected to a device (not shown) such as a vacuum pump for generating a suction vacuum pressure. On the other hand, the other opening of the through hole 11 a is closed by a substantially disk-shaped centering stage 12 fixed to the mount 11. A plurality of small through-holes 12a connected to the through-holes 11a of the mounting base 11 are also formed at the center of the centering stage 12.
With this configuration, the suction vacuum pressure in the air pipe 16 is applied to the infrared detecting element 4 placed on the centering stage 12 through the through hole 11a and the through hole 12a. It can be adsorbed on the centering stage 12.

【0007】次に、チップ吸着装置5によってセンタリ
ングステージ12上に搬送された赤外線検出素子4は、
センタリングステージ12の裏側より働く吸着真空圧に
よってセンタリングステージ12上に吸着されたまま、
センタリングピン13によって所定の位置まで水平方向
に移動させられて位置出しが行われる(センタリング工
程)。その後、赤外線検出素子4は、図4に示したよう
に、マウントコレット15を先端に取り付けたホルダー
14によって、チップマウント装置17に搬送される。
Next, the infrared detecting element 4 conveyed onto the centering stage 12 by the chip suction device 5
While being adsorbed on the centering stage 12 by the suction vacuum pressure acting from the back side of the centering stage 12,
The centering pin 13 is moved horizontally to a predetermined position to perform positioning (centering step). Thereafter, as shown in FIG. 4, the infrared detecting element 4 is transported to the chip mount device 17 by the holder 14 having the mount collet 15 attached to the tip.

【0008】チップマウント装置17は、基板(ステ
ム)上にダイボンドペーストを介してチップを実装する
チップマウント工程に使用されるもので、搬送ステージ
18とその周辺構成及びダイボンドペーストを供給する
部分等から構成されるが、搬送ステージ周辺の構成につ
いて説明する。搬送ステージ18上には、長尺状のキャ
リアフィルム19が張り付けられており、そのキャリア
フィルム19上には、長手方向に一定間隔に基板20
(ステム)が配置されている。基板20上にダイボンド
ペーストが供給された後、そのダイボンドペースト上に
ホルダー14によって赤外線検出素子4が配置される。
最後に加熱処理されて基板20上への赤外線検出素子4
の実装が完了する。
The chip mounting device 17 is used in a chip mounting step of mounting a chip on a substrate (stem) via a die bond paste, and includes a transfer stage 18 and its peripheral structure, a portion for supplying the die bond paste, and the like. The configuration around the transfer stage will be described. On the conveying stage 18 is found stuck is elongated carrier film 19, on which the carrier film 19, the substrate 20 at predetermined intervals in the longitudinal direction
(Stem) is arranged. After the die bond paste is supplied on the substrate 20, the infrared detecting element 4 is arranged on the die bond paste by the holder 14.
Finally, the heat-treated infrared detecting element 4 on the substrate 20
Is completed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】脆弱な三次元微細加工
素子のチップを個々にピンセット等で扱い実装を行う方
法では、作業の定量化ができず、安定した品質を得るこ
とが難しかった。また、図4に示したような一般のIC
製造の際に使用するダイボンダを用いて、センサー素子
等の三次元微細加工素子のダイボンドを行う方法では、
実装しようとするチップは脆弱な構造を有することが多
いため、過大なストレスがチップに加わるとチップに損
傷を与えてしまうことが多かった。まとめると、図3に
示した赤外線検出素子を上記に示したダイボンダを用い
てダイボンディングする場合の問題点は下記の2点であ
った。
In a method in which chips of fragile three-dimensional microfabricated elements are individually handled by tweezers or the like and mounted, it has been difficult to quantify the work and to obtain stable quality. Also, a general IC as shown in FIG.
In the method of performing die bonding of a three-dimensional microfabricated element such as a sensor element using a die bonder used in manufacturing,
Since a chip to be mounted often has a fragile structure, when an excessive stress is applied to the chip, the chip is often damaged. In summary, there are the following two problems when the infrared detecting element shown in FIG. 3 is die-bonded using the above-described die bonder.

【0010】(1)チップ吸着装置5は、センタリング
装置10で、位置出しが行えるようにセンタリング装置
10のセンタリングステージ12上の所定位置近傍に赤
外線検出素子4を搬送すればよく、特に位置精度が必要
とされないので、ピックアップノズル9の先端部は、赤
外線検出素子4の中央部を吸着するために図5に示した
ような円錐台状に形成されていた。ピックアップノズル
9の先端部の径寸法が大きすぎる場合は、赤外線検出素
子4の空隙部1a上の熱絶縁膜2にピックアップノズル
9の先端が接触し熱絶縁膜2に損傷を与えた。また、ピ
ックアップノズル9の先端部の径寸法が小さすぎると、
赤外線検出素子4を吸着する真空吸着力が弱くなり吸着
することができないという不具合が発生した。なお、マ
ウントコレト15もピックアップノズル9と同様の問題
を含んでいるが、ピックアップノズル9の方が一般に精
度が低く、チップを傷つけやすいので、ここでは、ピッ
クアップノズル9を例として取り上げる。 (2)センタリング装置10は、センタリングステージ
12に形成された小さい貫通孔12aで赤外線検出素子
4を吸着しながらセンタリングピン13にて所定の位置
に赤外線検出素子4を移動させて位置出しを行ってい
た。吸着真空圧が高すぎると赤外線検出素子4に形成さ
れた熱絶縁膜2が破損し、弱すぎると赤外線検出素子4
が容易に動いてしまい、正確な位置出しが行えなかっ
た。また、赤外線検出素子4の強度に合わせて吸着真空
圧を調整定量化する手段が設けられていなかった。
(1) The chip suction device 5 only has to convey the infrared detecting element 4 to a position near a predetermined position on the centering stage 12 of the centering device 10 so that the centering device 10 can perform positioning. Since it is not required, the tip of the pickup nozzle 9 is formed in a truncated cone shape as shown in FIG. When the diameter of the tip of the pickup nozzle 9 is too large, the tip of the pickup nozzle 9 contacts the thermal insulating film 2 on the gap 1a of the infrared detecting element 4 and damages the thermal insulating film 2. If the diameter of the tip of the pickup nozzle 9 is too small,
The vacuum suction force for adsorbing the infrared detecting element 4 is weakened, so that there is a problem that the suction cannot be performed. Although the mount collet 15 has the same problem as the pickup nozzle 9, the pickup nozzle 9 is taken as an example here because the pickup nozzle 9 generally has lower accuracy and easily damages the chip. (2) The centering device 10 performs positioning by moving the infrared detecting element 4 to a predetermined position with the centering pin 13 while adsorbing the infrared detecting element 4 through the small through hole 12 a formed in the centering stage 12. Was. If the suction vacuum pressure is too high, the thermal insulating film 2 formed on the infrared detecting element 4 will be damaged.
Moved easily, and accurate positioning could not be performed. Further, there is no means for adjusting and quantifying the vacuum suction pressure according to the strength of the infrared detecting element 4.

【0011】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、脆弱な三次元微細加工素
子チップの実装が行える実装装置の構造とその実装方法
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide a structure of a mounting apparatus capable of mounting a fragile three-dimensional microfabricated element chip and a mounting method thereof. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の半導体装置の実装装置は、半導体装
置のチップを真空圧でその上面で吸着するセンタリング
ステージにチップ吸着真空圧を供給するエアー配管途中
に、エアーを漏洩するリークラインと圧力計が設置され
ているセンタリング装置を具備したことを特徴とするも
のである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for mounting a semiconductor device, comprising: a centering device for adsorbing a chip of a semiconductor device on an upper surface thereof under a vacuum pressure;
In the middle of the air piping that supplies the chip suction vacuum pressure to the stage
A leak line and a pressure gauge to leak air
And a centering device.

【0013】請求項記載の半導体装置の実装装置のセ
ンタリング装置で、吸着真空圧を略50〜 500mmHgに調整
することによって、熱絶縁膜を損傷させずにセンタリン
グが行える。
[0013] cell of the mounting device of the semiconductor device according to claim 1, wherein
Adjust the suction vacuum pressure to approximately 50-500mmHg with the intermediary device
Centering without damaging the thermal insulation film.
Can be done.

【0014】請求項記載の半導体装置の実装装置は、
半導体装置のチップを吸着するピックアップノズルの先
端に、略角錐状に凹んだ吸着口が形成されており、その
吸着口近傍にエアーを漏洩するリークエリアが形成され
ているチップ吸着装置を具備したことを特徴とするもの
である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device mounting apparatus comprising:
The tip of the pick-up nozzle that picks up semiconductor device chips
At the end, there is formed a suction port that is recessed in a substantially pyramid shape.
A leak area is formed near the suction port to leak air.
Characterized in that it is provided with a chip suction device.

【0015】また、請求項記載の半導体装置の実装装
置は、請求項1記載の半導体装置の実装装置のセンタリ
ング装置を具備したことを特徴とするものである。
Further, the apparatus for mounting a semiconductor device according to claim 2, in which is characterized by comprising a centering device of the mounting apparatus for a semiconductor device according to claim 1, wherein.

【0016】[0016]

【作用】チップ吸着装置のピックアップノズルの先端部
を略角錐状に凹ませ、その角錐の底面角部にリークエリ
アを設けたことにより、ピックアップノズルは赤外線検
出素子の複数の外周辺と接触し、赤外線検出素子全体に
吸着真空圧をかけて吸引することができると共に、赤外
線検出素子を吸着した途端に、赤外線検出素子にかかる
吸着真空圧が急激に高まることがなくなるため、つま
り、ピックアップノズル先端における、チップ吸着前後
の吸着真空圧の変化が、リークエリアを設けない場合に
比べて小さくなり、チップにかかる真空吸着力を調節し
易くなるため、チップの吸着がソフトに確実に行え、ピ
ックアップミスを防止することができると共に、脆弱な
熱絶縁膜の破損を防止することができる。
The tip of the pickup nozzle of the chip suction device is recessed into a substantially pyramid shape, and a leak area is provided at the bottom corner of the pyramid, so that the pickup nozzle contacts a plurality of outer peripheries of the infrared detecting element, The suction vacuum pressure can be applied to the entire infrared detection element, and the suction vacuum pressure applied to the infrared detection element does not suddenly increase as soon as the infrared detection element is suctioned. The change in suction vacuum pressure before and after chip suction is smaller than when no leak area is provided, and it is easier to adjust the vacuum suction force applied to the chip. Can be prevented, and breakage of the fragile heat insulating film can be prevented.

【0017】また、センタリングステージの側面に接続
され、真空吸着圧をセンタリングステージ上に供給する
エアー配管の途中に分岐を設け、吸着真空圧を低減、調
節するためのバルブ(リークバルブ)を備えたリークラ
インと吸着真空圧を計測するための圧力計を設置し、真
空吸着圧を略50〜 500mmHgに調整することによって、熱
絶縁膜を損傷させずにセンタリングが行える。
[0017] A branch is provided in the middle of an air pipe connected to the side surface of the centering stage to supply the vacuum suction pressure onto the centering stage, and a valve (leak valve) for reducing and adjusting the suction vacuum pressure is provided. By installing a leak line and a pressure gauge for measuring the suction vacuum pressure and adjusting the vacuum suction pressure to approximately 50 to 500 mmHg, centering can be performed without damaging the thermal insulation film.

【0018】[0018]

【実施例】本願発明に係る実装装置(ダイボンダ)の特
徴は、チップ吸着装置のピックアップノズルの形状及び
センタリング装置のエアー配管構成にあり、その他の構
成は図4に示したダイボンダの構成と同様であるので、
従来例と異なる部分について説明する。図1に本願発明
に係るチップ吸着装置のピックアップノズルの一実施例
を示す。図において、(a)はピックアップノズル21
の正面図、(b)はピックアップノズル21の先端形状
を示す下面図、(c)はピックアップノズル21の D-D
断面図、(d)はピックアップノズル21の先端に赤外
線検出素子4を吸着させた状態を示す E-E断面図であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The mounting device (die bonder) according to the present invention is characterized by the shape of the pickup nozzle of the chip suction device and the air piping configuration of the centering device. The other configurations are the same as those of the die bonder shown in FIG. Because there is
A description will be given of parts different from the conventional example. FIG. 1 shows an embodiment of a pickup nozzle of a chip suction device according to the present invention. In the figure, (a) shows the pickup nozzle 21
, (B) is a bottom view showing the tip shape of the pickup nozzle 21, and (c) is the DD of the pickup nozzle 21.
FIG. 4D is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 4A, showing a state in which the tip end of the pickup nozzle 21 has the infrared detecting element 4 attracted thereto.

【0019】赤外線検出素子4を吸着するピックアップ
ノズル21の略円筒状の先端部は、赤外線検出素子4全
体を吸着するため、その直径は赤外線検出素子4の対角
線長さより大きく設定されている。略円筒状の後端部は
従来のピックアップノズルと同形状である。(c)に示
すように、ピックアップノズル21には、ピックアップ
ノズル21の先端に吸着真空圧を発生させるため、貫通
穴21aが形成されており、その貫通穴21aの後端部
の開口はエアー配管を介して真空ポンプ等に接続されて
いる。その貫通穴21aの先端部側開口は、ピックアッ
プノズル21の先端部にて略四角錐状に凹んだ吸着口2
1bにつながっている。この吸着口21bの開口面の形
状は、チップ外形と相似形に形成されていると共に、そ
の大きさは、チップの外形より大きく形成されている。
また、(c)に示すように、略四角錐形状に凹んだ吸着
口21bの四隅(角部)には、円筒状のピックアップノ
ズル先端部の側面まで貫通する側面視略三角形状のリー
ク溝21cが形成されている。図1に示したピックアッ
プノズル21の例では、このリーク溝21cが、本願発
明に係る実装装置のピックアップノズルに形成したリー
クエリアである。リークエリアは、チップを吸着した状
態でもエアーを漏洩するように形成されている。
The diameter of the substantially cylindrical tip of the pickup nozzle 21 for adsorbing the infrared detecting element 4 is set to be larger than the diagonal length of the infrared detecting element 4 for adsorbing the entire infrared detecting element 4. The substantially cylindrical rear end has the same shape as a conventional pickup nozzle. As shown in (c), the pickup nozzle 21 is provided with a through hole 21a for generating a suction vacuum pressure at the tip of the pickup nozzle 21, and an opening at the rear end of the through hole 21a is formed by an air pipe. Is connected to a vacuum pump or the like via a. The opening on the tip end side of the through hole 21a is a suction port 2 recessed in a substantially quadrangular pyramid shape at the tip end of the pickup nozzle 21.
1b. The shape of the opening surface of the suction port 21b is similar to the outer shape of the chip, and the size thereof is larger than the outer shape of the chip.
As shown in (c), the four corners (corners) of the suction port 21b recessed into a substantially quadrangular pyramid shape have a substantially triangular leak groove 21c that penetrates to the side surface of the tip of the cylindrical pickup nozzle. Are formed. In the example of the pickup nozzle 21 shown in FIG. 1, the leak groove 21c is a leak area formed in the pickup nozzle of the mounting device according to the present invention. The leak area is formed so as to leak air even when the chip is sucked.

【0020】上記のように構成したピックアップノズル
21の機能について説明する。図1(d)において、ピ
ックアップノズル21の貫通穴21aを通じてピックア
ップノズル21先端の吸着口21bには吸着真空圧が発
生しているため、略正方形平板状の赤外線検出素子4の
チップは、その外周の4辺でピックアップノズル21内
の略四角錐状の吸着口21bの斜面に接触する状態で吸
着される。この状態では、赤外線検出素子4の熱絶縁膜
2にも吸着真空圧がかかっているが、吸着口21bの四
隅に形成されたリーク溝21c(リークライン)によ
り、赤外線検出素子4のチップが吸着されてもリーク溝
21cを通じてエアーがリークするため、ピックアップ
ノズル21先端で赤外線検出素子4にかかる吸着真空圧
の吸着前後における変化は、リークラインであるリーク
溝21cがない場合に比べて小さく、その吸着真空圧を
熱絶縁膜2が破損しない程度に、吸着口21bやリーク
溝21cの形状及びリーク溝21cの数を変えることに
よって調整することができる。なお、ピックアップノズ
ル21先端部の形状は、実施例に限定されるものではな
く、チップ全体を吸着でき、チップを吸着した状態でも
リーク溝等のリークエリアが確保される形状であればよ
い。また、リークエリアの形状は、溝形状でなくても、
ピックアップノズル先端部近傍に形成した穴形状であっ
てもよく、その数も限定されない。
The function of the pickup nozzle 21 configured as described above will be described. In FIG. 1 (d), since a suction vacuum pressure is generated in the suction port 21b at the tip of the pickup nozzle 21 through the through hole 21a of the pickup nozzle 21, the chip of the substantially square plate-shaped infrared detection element 4 has an outer periphery. Are sucked in a state of contacting the slopes of the suction opening 21b having a substantially quadrangular pyramid shape in the pickup nozzle 21 at the four sides. In this state, the suction vacuum pressure is also applied to the heat insulating film 2 of the infrared detection element 4, but the chip of the infrared detection element 4 is suctioned by the leak grooves 21 c (leak lines) formed at the four corners of the suction port 21 b. However, since the air leaks through the leak groove 21c, the change in the suction vacuum pressure applied to the infrared detecting element 4 at the tip of the pickup nozzle 21 before and after the suction is smaller than when the leak groove 21c which is the leak line is not provided. The suction vacuum pressure can be adjusted by changing the shapes of the suction ports 21b and the leak grooves 21c and the number of the leak grooves 21c so that the heat insulating film 2 is not damaged. The shape of the tip of the pickup nozzle 21 is not limited to the embodiment, but may be any shape as long as the entire chip can be sucked and a leak area such as a leak groove is secured even in a state where the chip is sucked. Also, even if the shape of the leak area is not a groove shape,
It may be a hole formed near the tip of the pickup nozzle, and the number is not limited.

【0021】次に、本願発明に係る実装装置のセンタリ
ング装置構造について図2に基づいて説明する。図2に
示すように、本願発明に係る実装装置のセンタリング装
置は、取付台11の側面から引き出されたエアー配管1
6と真空ポンプ等の吸着真空圧を発生させる装置(図示
省略)間の配管途中に分岐を設け、エアーを漏洩させ、
チップにかかる吸着真空圧を緩和するリークライン22
と、チップにかかる吸着真空圧を計測するための圧力計
23とを具備したことを特徴とするものである。図2に
示すリークライン22はバルブ24を備えており、その
バルブ24を開閉することによってエアーのリーク量を
微妙に調整できるように構成されているが、実施例に限
定されず、適正なリーク量が求められている場合等は、
調整機構を設けなくてもよい。センタリング装置を以上
のように構成することによって、脆弱なチップの強度に
合わせてセンタリングステージ12上に発生させる吸着
真空圧を微妙に調整することができるので、チップ破損
を防止することができる。図3に示した赤外線検出素子
のようなチップの場合、吸着真空度は、略50〜 500mmHg
であることが望ましい。
Next, the centering device structure of the mounting device according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the centering device of the mounting device according to the present invention includes an air pipe 1 pulled out from a side surface of a mounting base 11.
A branch is provided in the middle of the pipe between the device 6 and a device (not shown) for generating a suction vacuum pressure such as a vacuum pump to leak air,
Leak line 22 for reducing the vacuum pressure applied to the chip
And a pressure gauge 23 for measuring a suction vacuum pressure applied to the chip. The leak line 22 shown in FIG. 2 includes a valve 24, and is configured so that the amount of air leakage can be finely adjusted by opening and closing the valve 24. If the quantity is required,
It is not necessary to provide an adjusting mechanism. By configuring the centering device as described above, the suction vacuum pressure generated on the centering stage 12 can be finely adjusted in accordance with the strength of the fragile chip, so that chip breakage can be prevented. In the case of a chip such as the infrared detecting element shown in FIG. 3, the degree of vacuum of suction is approximately 50 to 500 mmHg.
It is desirable that

【0022】以上のようにダイボンダのチップ吸着装置
やセンタリング装置を構成することによって、脆弱な三
次元微細加工素子チップのダイボンドを、一般のIC製
造に用いられているダイボンダを流用して行うことがで
きるため大幅な合理化を図ることができる。なお、実装
装置の一実施例としてダイボンダの例を示したが、本願
発明は吸着真空圧を利用したチップ吸着装置やセンタリ
ング装置を備えた実装装置一般に適用することができる
ものである。
As described above, by configuring the die suction device and the centering device of the die bonder, the die bonding of the fragile three-dimensional microfabricated element chip can be performed by diverting the die bonder used in general IC manufacturing. It is possible to achieve a great rationalization. Although an example of a die bonder has been described as an embodiment of the mounting apparatus, the present invention can be applied to a general mounting apparatus including a chip suction apparatus using suction vacuum pressure and a centering apparatus.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体装置
の実装装置の構造及びその実装方法によれば、脆弱な三
次元微細加工素子チップに損傷を与えずに従来の実装装
置を流用して実装を行うことができる。
As described above, according to the structure of the semiconductor device mounting apparatus and the mounting method of the present invention, the conventional mounting apparatus can be used without damaging the fragile three-dimensional microfabricated element chip. Implementation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願発明に係る実装装置のピックアップノズル
の構造図で、(a)は正面図、(b)は下面図、(c)
は D-D断面図、(d)は赤外線検出素子を吸着した状態
を示す E-E断面図である。
FIG. 1 is a structural view of a pickup nozzle of a mounting apparatus according to the present invention, wherein (a) is a front view, (b) is a bottom view, and (c).
Is a DD cross-sectional view, and (d) is an EE cross-sectional view showing a state where the infrared detecting element is adsorbed.

【図2】本願発明に係る実装装置のセンタリング装置の
エアー配管部分を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an air pipe portion of a centering device of the mounting device according to the present invention.

【図3】本願発明に係る実装装置の実装対象である赤外
線検出素子の一例を示す構造図で、(a)は斜視図、
(b)は A-A断面図である。
3A and 3B are structural views showing an example of an infrared detecting element to which a mounting device according to the present invention is mounted; FIG.
(B) is an AA sectional view.

【図4】本願発明に係る実装装置の一例を示す斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a mounting device according to the present invention.

【図5】従来の実装装置のピックアップノズルの構造図
で、(a)は正面図、(b)は下面図、(c)は B-B断
面図、(d)は赤外線検出素子を吸着した状態を示す断
面図である。
5 (a) is a front view, FIG. 5 (b) is a bottom view, FIG. 5 (c) is a sectional view taken along the line BB, and FIG. 5 (d) is a state in which an infrared detecting element is adsorbed. FIG.

【図6】従来の実装装置のセンタリング装置の構造図
で、(a)は斜視図、(b)は C-C断面図で、(c)は
エアー配管部分を示す構成図である。
6A and 6B are structural views of a centering device of a conventional mounting device, in which FIG. 6A is a perspective view, FIG. 6B is a CC cross-sectional view, and FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 1a 空隙部 2 熱絶縁膜 3 サーミスタ 4 赤外線検出素子 5 チップ吸着装置 6 チップトレイ 7 チップトレイホルダー 8 ホルダー 9 ピックアップノズル 10 センタリング装置 11 取付台 11a 貫通穴 12 センタリングステージ 12a 貫通孔 13 センタリングピン 14 ホルダー 15 マウントコレット 16 エアー配管 17 チップマウント装置 18 搬送ステージ 19 キャリアフィルム 20 基板(ステム) 21 ピックアップノズル 21a 貫通穴 21b 吸着口 21c リーク溝 22 リークライン 23 圧力計 24 バルブ REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor substrate 1 a void 2 thermal insulating film 3 thermistor 4 infrared detecting element 5 chip suction device 6 chip tray 7 chip tray holder 8 holder 9 pickup nozzle 10 centering device 11 mounting base 11 a through hole 12 centering stage 12 a through hole 13 centering pin 14 Holder 15 Mount Collet 16 Air Pipe 17 Chip Mount Device 18 Transfer Stage 19 Carrier Film 20 Substrate (Stem) 21 Pickup Nozzle 21a Through Hole 21b Suction Port 21c Leak Groove 22 Leak Line 23 Pressure Gauge 24 Valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/52 H01L 21/68 H01L 35/32──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 21/52 H01L 21/68 H01L 35/32

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体装置のチップを真空圧でその上面
で吸着するセンタリングステージにチップ吸着真空圧を
供給するエアー配管途中に、エアーを漏洩するリークラ
インと圧力計が設置されているセンタリング装置を具備
した半導体装置の実装装置。
1. A semiconductor device chip having a vacuum pressure applied to an upper surface thereof.
The chip suction vacuum pressure is applied to the centering stage where
Leaker that leaks air in the middle of the supplied air piping
A mounting device for a semiconductor device having a centering device provided with a pressure gauge and a pressure gauge .
【請求項2】 半導体装置のチップを吸着するピックア
ップノズルの先端に、略角錐状に凹んだ吸着口が形成さ
れており、その吸着口近傍にエアーを漏洩するリークエ
リアが形成されているチップ吸着装置と、半導体装置の
チップを真空圧でその上面で吸着するセンタリングステ
ージにチップ吸着真空圧を供給するエアー配管途中に、
エアーを漏洩するリークラインと圧力計が設置されてい
るセンタリング装置を具備した半導体装置の実装装置。
2. A pickup for adsorbing a chip of a semiconductor device.
At the tip of the top nozzle, a suction port is formed
Air leaks near the suction port.
In the middle of the air pipe that supplies the chip suction vacuum pressure to the chip suction device where the rear is formed and the centering stage that suctions the chip of the semiconductor device on the upper surface with vacuum pressure,
A semiconductor device mounting device including a centering device provided with a leak line for leaking air and a pressure gauge.
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