JP3331533B2 - フリップチップ・ボンデイング装置の制御方法 - Google Patents
フリップチップ・ボンデイング装置の制御方法Info
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- JP3331533B2 JP3331533B2 JP30007094A JP30007094A JP3331533B2 JP 3331533 B2 JP3331533 B2 JP 3331533B2 JP 30007094 A JP30007094 A JP 30007094A JP 30007094 A JP30007094 A JP 30007094A JP 3331533 B2 JP3331533 B2 JP 3331533B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、適正なボンデイングを
行なわせることができるフリップチップ・ボンデイング
装置の制御方法に関するものである。
行なわせることができるフリップチップ・ボンデイング
装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のフリップチップ・ボンデイング装
置では、図１に示すように、下部のヒートツール１に基
盤２を、また上部のヒートツール３にフリップチップ４
（半導体デバイス）をそれぞれ吸着させて、上部のヒー
トツール３を所定の速度で降下加圧して、基盤２又はフ
リップチップ４に付着させた半田、金、金錫合金等から
成るバンプ５により加熱接着していた。
置では、図１に示すように、下部のヒートツール１に基
盤２を、また上部のヒートツール３にフリップチップ４
（半導体デバイス）をそれぞれ吸着させて、上部のヒー
トツール３を所定の速度で降下加圧して、基盤２又はフ
リップチップ４に付着させた半田、金、金錫合金等から
成るバンプ５により加熱接着していた。
【０００３】しかしながら、バンプは５０μ程度の微粒
子であるため、上部のヒートツール３の制御が難しく、
バンプ５全体が接着温度にならないうちに、接着完了さ
せてしまう場合があり、その場合は、加熱接着後バンプ
５に残留応力が生じ、基盤２又はフリップチップ４にク
ラックが発生したり剥離して、接着後の半導体デバイス
の電気的特性に支障を来たす。また、溶融し過ぎた場合
には、不必要な部分にバンプが流れて基盤の回路をショ
ートさせたりすることがあった。
子であるため、上部のヒートツール３の制御が難しく、
バンプ５全体が接着温度にならないうちに、接着完了さ
せてしまう場合があり、その場合は、加熱接着後バンプ
５に残留応力が生じ、基盤２又はフリップチップ４にク
ラックが発生したり剥離して、接着後の半導体デバイス
の電気的特性に支障を来たす。また、溶融し過ぎた場合
には、不必要な部分にバンプが流れて基盤の回路をショ
ートさせたりすることがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、この
ような問題を生じないように調整を的確に行うことがで
き、従って適正なボンデイングを可能とするフリップチ
ップ・ボンデイング装置の制御方法を提案しようとする
ものである。
ような問題を生じないように調整を的確に行うことがで
き、従って適正なボンデイングを可能とするフリップチ
ップ・ボンデイング装置の制御方法を提案しようとする
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は上記の課
題を解決するためになされたもので、フリップチップを
吸着した上部のヒートツールを降下させ、フリップチッ
プ又は基盤がバンプと接触したことを検出する接触検出
手段と、上部又は下部のヒートツールの温度検出手段を
設け、前記接触検出手段から検出信号が送出された時の
上部ヒートツールの位置を絶対値高さの基準位置（０基
準点）とし、その基準位置から各ヒートツールに通電し
て加熱し、設定温度になったことを前記温度検出手段を
介して検出した時、上部ヒートツールを所定量降下さ
せ、次いでフリップチップの吸着を停止して釈放すると
同時に通電を停止した後上昇させるようにしたものであ
る。
題を解決するためになされたもので、フリップチップを
吸着した上部のヒートツールを降下させ、フリップチッ
プ又は基盤がバンプと接触したことを検出する接触検出
手段と、上部又は下部のヒートツールの温度検出手段を
設け、前記接触検出手段から検出信号が送出された時の
上部ヒートツールの位置を絶対値高さの基準位置（０基
準点）とし、その基準位置から各ヒートツールに通電し
て加熱し、設定温度になったことを前記温度検出手段を
介して検出した時、上部ヒートツールを所定量降下さ
せ、次いでフリップチップの吸着を停止して釈放すると
同時に通電を停止した後上昇させるようにしたものであ
る。
【０００６】
【作用】フリップチップ又は基盤がバンプと接触した時
のヒートツールの位置を絶対値高さの基準位置（０基準
点）とし、その基準位置から加熱を開始し、設定温度に
達した時、その基準位置から設定量上部ヒートツールを
降下させるという制御であるため、バンプの大きさや材
質に応じた設定を的確に行うことができ、フリップチッ
プの最適のボンデイングを行うことができる。
のヒートツールの位置を絶対値高さの基準位置（０基準
点）とし、その基準位置から加熱を開始し、設定温度に
達した時、その基準位置から設定量上部ヒートツールを
降下させるという制御であるため、バンプの大きさや材
質に応じた設定を的確に行うことができ、フリップチッ
プの最適のボンデイングを行うことができる。
【０００７】
【実施例】図２は本発明を適用したフリップチップ・ボ
ンデイング装置のブロック図で、１は下部ヒートツー
ル、２は基盤、３は上部ヒートツール、４はフリップチ
ップ（半導体デバイス）、５はバンプである。
ンデイング装置のブロック図で、１は下部ヒートツー
ル、２は基盤、３は上部ヒートツール、４はフリップチ
ップ（半導体デバイス）、５はバンプである。
【０００８】下部及び上部のヒートツール１，３にはそ
れぞれ吸着装置が装備されていて、第１のＣＰＵ６によ
って制御される弁Ｖ１，Ｖ２の開閉によって基盤２及び
フリップチップ４の着脱を行う。７は真空ポンプ４であ
る。
れぞれ吸着装置が装備されていて、第１のＣＰＵ６によ
って制御される弁Ｖ１，Ｖ２の開閉によって基盤２及び
フリップチップ４の着脱を行う。７は真空ポンプ４であ
る。
【０００９】上部ヒートツール３は第１のＣＰＵ６及び
ＡＣサーボモータドライバ８によって制御されるＡＣサ
ーボモータＭによって昇降し、内装されたロードセル９
を介してフリップチップ４がバンプ５と接触したことを
検知され、その検知信号はＡ／Ｄ変換器１０及びマルチ
プレクサ１１を介して第１のＣＰＵ６に伝達される。
ＡＣサーボモータドライバ８によって制御されるＡＣサ
ーボモータＭによって昇降し、内装されたロードセル９
を介してフリップチップ４がバンプ５と接触したことを
検知され、その検知信号はＡ／Ｄ変換器１０及びマルチ
プレクサ１１を介して第１のＣＰＵ６に伝達される。
【００１０】上部ヒートツール３の位置は、本体１２に
設けたリニアスケール１３を位置センサ１４が検知し、
そのデータは、カウンターインターフェース１５及びマ
ルチプレクサ１１を介して第１のＣＰＵ６に送られ、デ
イスプレイ１６に表示される。
設けたリニアスケール１３を位置センサ１４が検知し、
そのデータは、カウンターインターフェース１５及びマ
ルチプレクサ１１を介して第１のＣＰＵ６に送られ、デ
イスプレイ１６に表示される。
【００１１】下部及び上部ヒートツール１，３のヒート
制御は、前記第１のＣＰＵ６と同期して運転される第２
のＣＰＵ１７によって制御される高周波パルスインバー
タ１８、１９により、直流電源２０がパルストランス２
１，２２を介して供給されるように構成されている。そ
してヒートツールの温度制御は、熱電対２３，Ｔ／Ａコ
ンバータ２４及びマルチプレクサ２５を介して第２のＣ
ＰＵ１７が温度を検出し、設定温度に達した時、高周波
パルスインバータ１８，１９を制御することによって温
度制御を行うようになっている。
制御は、前記第１のＣＰＵ６と同期して運転される第２
のＣＰＵ１７によって制御される高周波パルスインバー
タ１８、１９により、直流電源２０がパルストランス２
１，２２を介して供給されるように構成されている。そ
してヒートツールの温度制御は、熱電対２３，Ｔ／Ａコ
ンバータ２４及びマルチプレクサ２５を介して第２のＣ
ＰＵ１７が温度を検出し、設定温度に達した時、高周波
パルスインバータ１８，１９を制御することによって温
度制御を行うようになっている。
【００１２】２６は酸化防止用フラックスを混入しない
バンプを用いる場合の密閉用ジャバラで、使用時は図示
しなかったがエヤーシリンダーで開閉し、Ｎ２などの不
活性ガスをパージしてボンデイングを行う。
バンプを用いる場合の密閉用ジャバラで、使用時は図示
しなかったがエヤーシリンダーで開閉し、Ｎ２などの不
活性ガスをパージしてボンデイングを行う。
【００１３】図２では第１及び第２のＣＰＵ６，１７を
用いたが、１つのＣＰＵとすることも出来る。２７は設
定値入力用キーボードである。
用いたが、１つのＣＰＵとすることも出来る。２７は設
定値入力用キーボードである。
【００１４】次に本装置の取扱いについて説明する。
【００１５】先ず下部ヒートツール１に基盤２を、上部
ヒートツール３にフリップチップ４をそれぞれ吸着させ
る。図２ではバンプ５を基盤２側に付着させた場合を図
示したが、フリップチップ４側に付着させることもあ
る。
ヒートツール３にフリップチップ４をそれぞれ吸着させ
る。図２ではバンプ５を基盤２側に付着させた場合を図
示したが、フリップチップ４側に付着させることもあ
る。
【００１６】次にキーボード２７を操作して上部ヒート
ツール３を降下させ、フリップチップ４が図３の（ｂ）
のようにバンプ５に接触した時停止させる指令を与え
る。
ツール３を降下させ、フリップチップ４が図３の（ｂ）
のようにバンプ５に接触した時停止させる指令を与え
る。
【００１７】この接触点を０点とし、バンプ５の大きさ
や材質などの条件から、基準位置からの圧下量を設定す
ると共に、下部及び上部ヒートツール１，３の上限温度
を設定し、且つ設定値に達した時上部ヒートツール３の
上昇及びヒート電源の遮断をプログラムする。
や材質などの条件から、基準位置からの圧下量を設定す
ると共に、下部及び上部ヒートツール１，３の上限温度
を設定し、且つ設定値に達した時上部ヒートツール３の
上昇及びヒート電源の遮断をプログラムする。
【００１８】以上の設定操作が終ったならば自動運転に
移る。
移る。
【００１９】先ず、下部ヒートツール１には基盤２を、
そして上部ヒートツール３にはフリップチップ４を吸着
させた後キーボード２７で起動指令を与える。
そして上部ヒートツール３にはフリップチップ４を吸着
させた後キーボード２７で起動指令を与える。
【００２０】かくすると、上部ヒートツール３は降下
し、フリップチップ４が図３の（ｂ）に示す如く、バン
プ５と接触した時、ロードセル９がそれを検知し、直流
電源２０から高周波パルスインバータ１８，１９及びパ
ルストランス２１，２２を介して下部及び上部のヒート
ツール１，３に高周波パルスが供給される。この高周波
パルスの供給により、ヒートツール１，３の温度が上昇
し、設定温度に達成すると、熱電対２３を介して第２の
ＣＰＵ１７がそれを検出し、第１のＣＰＵ６がそれに応
じて０点即ち絶対値高さの基準位置から設定量だけ図３
の（ｃ）のようにヒートツール３を降下させる。
し、フリップチップ４が図３の（ｂ）に示す如く、バン
プ５と接触した時、ロードセル９がそれを検知し、直流
電源２０から高周波パルスインバータ１８，１９及びパ
ルストランス２１，２２を介して下部及び上部のヒート
ツール１，３に高周波パルスが供給される。この高周波
パルスの供給により、ヒートツール１，３の温度が上昇
し、設定温度に達成すると、熱電対２３を介して第２の
ＣＰＵ１７がそれを検出し、第１のＣＰＵ６がそれに応
じて０点即ち絶対値高さの基準位置から設定量だけ図３
の（ｃ）のようにヒートツール３を降下させる。
【００２１】このようにして設定量だけ降下すると、次
いで第２のＣＰＵ１７が高周波パルスの供給を停止する
と同時に第１のＣＰＵ６がフリップチップ４の吸着を停
止して釈放し、さらに上部ヒートツール３を上昇させ
る。
いで第２のＣＰＵ１７が高周波パルスの供給を停止する
と同時に第１のＣＰＵ６がフリップチップ４の吸着を停
止して釈放し、さらに上部ヒートツール３を上昇させ
る。
【００２２】以上のボンデイング操作の場合は、バンプ
５は図３の（ｃ）のようにラクビーボール状に融着する
ことになる。
５は図３の（ｃ）のようにラクビーボール状に融着する
ことになる。
【００２３】なお、図３の（ｄ）のようにバンプ５を鼓
状としたい場合は、上部ヒートツール３を（ｃ）の場合
よりも余計に降下させた後、適量上昇させ、次いで高周
波パルスの供給を停止し、その後にフリップチップ４の
吸着を停止して釈放してから上部ヒートツール３を上昇
させるようにプログラムを組めばよい。
状としたい場合は、上部ヒートツール３を（ｃ）の場合
よりも余計に降下させた後、適量上昇させ、次いで高周
波パルスの供給を停止し、その後にフリップチップ４の
吸着を停止して釈放してから上部ヒートツール３を上昇
させるようにプログラムを組めばよい。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明は従来のように、
設定位置までヒートツールを加熱し乍ら一様に圧下接着
させるのではなく、バンプに接触した時を絶対値高さの
基準位置（０基準点）とし、その０点から、上部ヒート
ツールを所定量加熱降下させるという制御方法を採った
ので、バンプの大きさや材質に応じた適正な接着を行う
ための設定が的確になり、従来のような問題を生じない
フリップチップのボンデイングを行うことができる。
設定位置までヒートツールを加熱し乍ら一様に圧下接着
させるのではなく、バンプに接触した時を絶対値高さの
基準位置（０基準点）とし、その０点から、上部ヒート
ツールを所定量加熱降下させるという制御方法を採った
ので、バンプの大きさや材質に応じた適正な接着を行う
ための設定が的確になり、従来のような問題を生じない
フリップチップのボンデイングを行うことができる。
【図１】従来のフリップチップの接着方法を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例のブロック図である。
【図３】本発明にかゝる制御工程を示す図である。
１ 下部ヒートツール ２ 基盤 ３ 上部ヒートツール ４ フリップチップ ５ バンプ ６ 第１のＣＰＵ ７ 真空ポンプ ８ サーボモータドライバ ９ ロードセル １０ Ａ／Ｄ変換器 １１ マルチプレクサ １２ 本体 １３ リニアスケール １４ 位置センサ １５ カウンターインターフェース １６ デイスプレイ １７ 第２のＣＰＵ １８，１９ 高周波パルスインバータ ２０ 直流電源 ２１，２２ パルストランス ２３ 熱電対 ２４ Ｔ／Ａコンバータ ２５ マルチプレクサ ２６ 密閉用ジャバラ ２７ キーボード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 守安 太郎 (56)参考文献 特開 平２−5444（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−120844（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−252211（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60
Claims (1)
- 【請求項１】 コンピュータ制御されるフリップチップ
・ボンデイング装置において、フリップチップを吸着し
た上部ヒートツールを降下させ、フリップチップ又は基
盤がバンプと接触したことを検出する接触検出手段と、
上部又は下部のヒートツールの温度検出手段を設け、上
部ヒートツールを降下させ、前記接触検出手段から検出
信号が送出された時の上部ヒートツールの位置を絶対値
高さの基準位置（０基準点）とし、その基準位置から各
ヒートツールに通電して加熱し、設定温度になったこと
を前記温度検出手段を介して検出した時、上部ヒートツ
ールを前記基準位置から所定量降下させ、次いでフリッ
プチップの吸着を停止して釈放すると同時に通電を停止
した後上昇させることを特徴とするフリップチップ・ボ
ンデイング装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30007094A JP3331533B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | フリップチップ・ボンデイング装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30007094A JP3331533B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | フリップチップ・ボンデイング装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130231A JPH08130231A (ja) | 1996-05-21 |
| JP3331533B2 true JP3331533B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=17880346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30007094A Expired - Fee Related JP3331533B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | フリップチップ・ボンデイング装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331533B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004107432A1 (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-09 | Fujitsu Limited | 電子部品の実装方法、取外し方法及びその装置 |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP30007094A patent/JP3331533B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08130231A (ja) | 1996-05-21 |
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