JP3418028B2 - 半導体チップのピックアップ方法、およびそれに用いる真空吸着用コレット - Google Patents

半導体チップのピックアップ方法、およびそれに用いる真空吸着用コレット

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JP3418028B2
JP3418028B2 JP2517595A JP2517595A JP3418028B2 JP 3418028 B2 JP3418028 B2 JP 3418028B2 JP 2517595 A JP2517595 A JP 2517595A JP 2517595 A JP2517595 A JP 2517595A JP 3418028 B2 JP3418028 B2 JP 3418028B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップのピック
アップ方法に関し、特に粘着シート上に並ぶ複数個の半
導体チップを真空吸着用コレットを用いて個々にピック
アップする半導体チップのピックアップ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来の半導体チップのピックア
ップ方法を説明するための断面図である。
【0003】本従来例に用いられる半導体チップ1は、
例えば複数個の半導体チップ1が平面的に形成された1
枚の直方体ウエハ(例えば10列×10列)をその切断
線に沿ってけがき線をつけ、その後粘着シート(厚さ
0.1〜0.15μm)2上に接着し、前記粘着シート
2を拡張することによって前記けがき線に沿って複数個
の半導体チップが個々の半導体チップ1に分割(ダイシ
ング)されてなるものである。
【0004】該ピックアップ方法に用いられるピックア
ップ装置は、上述したような複数個の半導体チップ1を
搭載した粘着シート2の周辺部を挟持する内リング3及
び外リング4と、前記半導体チップ1を個々にピックア
ップする真空吸着用コレット5と、該真空吸着用コレッ
ト5による半導体チップ1の吸着時に半導体チップ1の
直下の粘着シート2を突き上げ該半導体チップ1を真空
吸着用コレット5側に突き上げるニードル6と、同じく
真空吸着用コレット5による半導体チップ1の吸着時に
半導体チップ1の周辺部の粘着シート2を半導体チップ
1近域につれて強く押し上げるニードルスリーブ7とを
備えてなる構造からなる。
【0005】以下、従来の半導体チップ1のピックアッ
プ方法について図7にしたがって説明する。
【0006】図7(a)に示すように、粘着シート2上
に分割された状態で並ぶ半導体チップ1をピックアップ
する場合には、まず、図示のごとく前記粘着シート2の
周辺部を内リング3と外リング4とで挟んで固定し、前
記粘着シート2にシートテンションを与える。
【0007】次に、図7(b)に示すように、ピックア
ップすべき半導体チップ1の上面に真空吸着用コレット
5の先端を接触させる一方、該半導体チップ1の底面側
に粘着シート2を介してニードル6を接触させる。この
時、先端にテーパを有する円筒状のニードルスリーブ7
によって、粘着シート2のうち該半導体チップ1の周囲
に相当する部分を所定量だけ押し上げる。
【0008】次に、図7(c)に示すように、前記ニー
ドル6の先端で前記粘着シート2のうち前記半導体チッ
プ1の直下の部分を更に所定量だけ突き上げる。これに
より、該半導体チップ1底面と粘着シート2との接触面
積を低減させて、接着力を低下させる。
【0009】この状態で、図7(d)に示すように、前
記真空吸着用コレット5で真空吸着して、半導体チップ
1を粘着シート2上からピックアップする。
【0010】この一連の作業を、粘着シート2上に並ぶ
個々の半導体チップ毎に行う。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の半導
体チップのピックアップ方法では、以下に説明するよう
な問題点があった。
【0012】図8(a)に示すように、シートテンショ
ンが強いリング周辺部では、ニードル6先端の所定量の
突き上げに対して半導体チップ1の底面と接着シート2
との接着面積の低減が大きいため、接着力の低下も大き
く、半導体チップ1のピックアップは良好である。
【0013】しかしながら、図8(b)に示すように、
シートテンションが弱いリング中央部では、上記所定量
の突き上げに対して半導体チップ1の底面と粘着シート
2との接触面積の低減が小さいため、接着力の低下も小
さく、半導体チップ1のピックアップミス(吸着ミス)
が発生する場合がある。
【0014】ここで、図8(c)に示すように、ニード
ル6の突き上げ量を増加させた場合、半導体チップ1へ
の負荷が大きくなり、該半導体チップ1に割れ,欠け,
打痕(ニードル6による突き上げ後に、半導体チップ1
の底面にニードル6の突き上げ跡が残ったもの)を発生
させる原因となり、半導体チップ1の歩留まり及び信頼
性の低下を招いてしまうことになる。また、シートテン
ションの強いリング周辺部では、シート破れが発生する
場合があり、半導体チップ1へのダメージが更に大きく
なるとともに、このシート破れの衝撃で粘着シート2上
の半導体チップ1が飛散してしまう等の新たな問題が発
生する。
【0015】本発明は、上記課題に鑑み、半導体チップ
の吸着ミスやシート破れ、半導体チップの品質及び歩留
まりの低下を招くことなく確実なピックアップが可能な
半導体チップのピックアップ方法を提供することを目的
とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明に記載の半導体チ
ップのピックアップ方法は、テンションが与えられた粘
着シート上に並ぶ複数個の半導体チップを、真空吸着用
コレットを用いて個々にピックアップする半導体チップ
のピックアップ方法において、前記真空吸着用コレット
は、その先端の半導体チップ吸着面と、該半導体チップ
吸着面より突出するとともにその突出量が半導体チップ
の厚みよりも小さく、互いが対向配置された2つのツメ
部と、該ツメ部に隣接し対向するツメ部非形成部とを備
えてなり、前記半導体チップを粘着シートを介して支持
する基台上にて、前記真空吸着用コレットの半導体チッ
プ吸着面に半導体チップを接触させる工程と、該半導体
チップが粘着シート上において水平移動するよう前記ツ
メ部を水平方向に半導体チップの幅の60〜100%の
範囲で移動させる工程と、該半導体チップを真空吸着し
ピックアップする工程とを順次行ってなり、 互いのツメ
の間隔を半導体チップの幅の1.1倍〜1.3倍の範囲
に設定してなることを特徴とするものである。
【0017】また、本発明に記載の半導体チップのピッ
クアップ方法は、テンションが与えられた粘着シート上
に並ぶ複数個の半導体チップを、真空吸着用コレットを
用いて個々にピックアップする半導体チップのピックア
ップ方法において、前記真空吸着用コレットはその先端
の半導体チップ吸着面と、該半導体チップ吸着面より突
出するとともにその突出量が半導体チップの厚みよりも
小さく、互いが対向配置された2つのツメ部と、該ツメ
部に隣接し対向するツメ部非形成部とを備えてなり、前
記半導体チップを粘着シートを介して支持する基台上に
て、前記真空吸着用コレットの半導体チップ吸着面に半
導体チップを接触させる工程と、該半導体チップの側面
が前記ツメ部に接触するよう前記粘着シートを水平方向
に移動させるとともにさらに該粘着シートを水平方向に
半導体チップの幅の60〜100%の範囲で移動させる
工程と、該半導体チップを真空吸着しピックアップする
工程とを順次行ってなり、 互いのツメの間隔を半導体チ
ップの幅の1.1倍〜1.3倍の範囲に設定してなるこ
とを特徴とするものである。
【0018】さらに、本発明に記載の半導体チップのピ
ックアップ方法は、前記ツメ部の長さを前記半導体チッ
プの厚みの0.5倍〜0.9倍の範囲に設定してなるこ
とを特徴とするものである。
【0019】加えて、本発明の請求項4記載の真空吸着
用コレットは、請求項1乃至3のいずれかに記載の半導
体チップのピックアップ方法に用いる真空吸着用コレッ
トであって、前記真空吸着用コレットはその先端の半導
体チップ吸着面と、該半導体チップ吸着面より突出する
とともにその突出量が半導体チップの厚みよりも小さ
く、互いが対向配置された2つのツメ部と、該ツメ部に
隣接し対向するツメ部非形成部と、を備えてなると共
に、前記ツメ部の長さを前記半導体チップの厚みの0.
5倍〜0.9倍の範囲に設定し、互いのツメの間隔を半
導体チップの幅の1.1倍〜1.3倍の範囲に設定して
なることを特徴とするものである。
【0020】
【作用】上記構成によれば真空吸着用コレットの半導
体チップ吸着面に半導体チップを接触させた後、該半導
体チップを粘着シート上において水平移動するよう前記
ツメ部を水平方向に一定量移動させることにより、半導
体チップ底面と粘着シートとを引き剥がすことができ、
半導体チップと粘着シートとの接着力を大幅に低減する
ことができる。その後、該半導体チップを真空吸着して
ピックアップするので吸着ミスすることなく確実にピッ
クアップすることができる。
【0021】また真空吸着用コレットの半導体チップ
吸着面に半導体チップを接触させた後、該半導体チップ
の側面が前記ツメ部に接触するよう前記粘着シートを水
平方向に移動させるとともにさらに該粘着シートを水平
方向に一定量移動させることにより、半導体チップ底面
と粘着シート表面とを引き剥がすことができ、半導体チ
ップと粘着シートとの接着力を大幅に低減することがで
きる。その後、該半導体チップを真空吸着してピックア
ップするので吸着ミスすることなく確実にピックアップ
することができる。
【0022】さらに、前記ツメ部が半導体チップ吸着面
の両側面にて互いが対向配置されているので、ツメ部の
水平移動又は粘着シートの水平移動をツメ部の並置方向
の2方向において行うことが可能である。
【0023】加えて、本発明は、前記ツメ部の長さを
前記半導体チップの厚みの0.5倍〜0.9倍の範囲に
設定しているので、ツメ部先端が粘着シートと接触する
ことがなく、また互いのツメ部の間隔を半導体チップの
幅の1.1倍〜1.3倍の範囲に設定してなる構成なの
で、半導体チップが平面的に傾いている場合であっても
安定して半導体チップを半導体チップ吸着面まで導くこ
とができる。
【0024】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す断面図であ
り、図2は全体的な流れを説明するための断面図であ
る。
【0025】本実施例に用いられる半導体チップ1は、
従来例同様、例えば複数個の半導体チップ1が平面的に
形成された1枚の直方体ウエハ(例えば10列×10
列)をその切断線に沿ってけがき線をつけ、その後粘着
シート(厚さ0.1〜0.15μm)2上に接着し、前
記粘着シート2を拡張することによって前記けがき線に
沿って複数個の半導体チップが個々の半導体チップ1に
分割(ダイシング)されてなるものである。なお、前記
粘着シート2の拡張は、互いの半導体チップ間が例えば
半導体チップの幅の3倍程度となる程度まで拡張する。
【0026】該ピックアップ方法に用いられるピックア
ップ装置は、上述したような複数個の半導体チップ1を
搭載した粘着シート2の周辺部を挟持する内リング3及
び外リング4と、前記半導体チップ1を個々にピックア
ップする真空吸着用コレット11と、該真空吸着用コレ
ット11による半導体チップ1のピックアップの際に基
台となるステージ12とを備えてなる構造からなる。
【0027】前記真空吸着用コレット11は、図3に示
すように、その先端に半導体チップ吸着面11a、中心
部に真空吸着するための貫通孔11bを備えるととも
に、前記半導体チップ吸着面11aの両端側に互いが対
向する2つのツメ部11cを備えてなる構成からなる。
【0028】該真空吸着用コレット11の先端形状につ
いて、以下図3(d)にしたがって詳細に説明する。
【0029】半導体チップ1の厚さをh、半導体チップ
1の幅をl、ツメ部11cの長さをH、ツメ部11cの
間隔をLとすると、半導体チップ1を真空吸着用コレッ
ト11の半導体チップ吸着面11aに吸着させるには、
L>lである必要があり、また真空吸着用コレット11
のツメ部11cが粘着シート2に接触しないためには
である必要がある。
【0030】ここで、半導体チップ1が例えば厚さh=
110μm、幅l=300μmの半導体レーザチップの
場合であれば、例えば真空吸着用コレット11のツメ部
11cの長さHはH=90μm、ツメ部11cの間隔L
はL=l+50μm=350μmとする。
【0031】前記ツメ部11cの長さ及びツメ部11c
の間隔は上記に限らず、ツメ部11cの長さとしては半
導体チップ1の厚みの0.5倍〜0.9倍の範囲であれ
ば良く、またツメ部11cの間隔としては半導体チップ
1の幅の1.1倍〜1.3倍の範囲であれば良い。これ
により、ツメ部11cの先端が粘着シート2に接触する
ことがなく、また半導体チップ1が平面的に傾いている
場合であっても互いのツメ部11c間に導くことがで
き、さらに後述するツメ部11cの水平移動の距離も小
さな距離で済むため時間短縮にもつながる。
【0032】前記ステージ12は、図4に示すように、
例えば円柱形状からなり、真空吸着用コレット11が半
導体チップ1を真空吸着する際に半導体チップ1の底面
を粘着シート2を介して支えるためのものである。
【0033】以下、本実施例の半導体チップ1のピック
アップ方法について図1及び図2にしたがって説明す
る。
【0034】図2(a)に示すように、粘着シート2上
に分割された状態で並ぶ半導体チップ1をピックアップ
する場合には、まず、図示のごとく前記粘着シート2の
周辺部を内リング13と外リング14とで挟んで固定
し、前記粘着シート2にシートテンションを与える。
【0035】次に、図1(a)及び図2(b)に示すよ
うに、ピックアップすべき半導体チップ1の上面に真空
吸着用コレット11の吸着面11aを接触させる一方、
該半導体チップ1の底面側に粘着シート2を介してステ
ージ12を接触させる。
【0036】次に、図1(b)及び図2(c)に示すよ
うに、前記真空吸着用コレット11を距離Xだけ水平移
動させる。この真空吸着用コレット11の移動と同時
に、真空吸着用コレット11のつめ部11cにより、半
導体チップ1も粘着シート2上を移動する。これによ
り、半導体チップ1の底面と粘着シート2とを引き剥が
すのと同様の効果が得られ、半導体チップ1と粘着シー
ト2との接着力が大きく低下する。
【0037】次に、図1(c)及び図2(d)に示すよ
うに、前記真空吸着用コレット11で真空吸着して、半
導体チップ1を粘着シート2上からピックアップする。
【0038】この一連の作業を、粘着シート2上に並ぶ
個々の半導体チップ毎に行う。
【0039】以下、図1(b)に示した、真空吸着用コ
レット11の移動距離Xと移動の方向について説明す
る。
【0040】例えば半導体チップ1を上述した半導体レ
ーザチップの大きさとし、真空吸着用コレット11のツ
メ部11cの間隔を350μmとすると、前記真空吸着
用コレット11の移動距離Xは、半導体チップ1の幅の
60%程度、即ちX=300×0.6=180μmとす
る。
【0041】該移動距離Xについても、上記数値に限ら
ず、半導体チップ1の幅の60〜100%程度の範囲で
あれば良い。ちなみに、小さすぎると半導体チップ1の
移動量が少量となり大幅な接着力の低下が得られなくな
るからであり、また大きすぎると無駄な移動により時間
がかかり、且つどこかに引っ掛かる等の問題が発生する
からである。
【0042】また、前記真空吸着用コレット11の移動
の方向は、次にピックアップすべき半導体チップ1′が
当たることのないように、該半導体チップ1′の反対方
向とする。
【0043】図5は、本発明の他の実施例を示す断面図
であり、図6は全体的な流れを説明するための断面図で
ある。
【0044】以下、図5及び図6にしたがって本実施例
よりなる半導体チップ1のピックアップ方法を説明す
る。
【0045】図6(a)に示すように、粘着シート2上
に分割された状態で並ぶ半導体チップ1をピックアップ
する場合には、まず、図示のごとく前記粘着シート2の
周辺部を内リング13と外リング14とで挟んで固定
し、前記粘着シート2にシートテンションを与える。
【0046】次に、図5(a)及び図6(b)に示すよ
うに、ピックアップすべき半導体チップ1の上面に真空
吸着用コレット11の吸着面11aを接触させる一方、
該半導体チップ1の底面側に粘着シート2を介してステ
ージ12を接触させる。
【0047】次に、図5(b)及び図6(c)に示すよ
うに、リング13,14を距離Xだけ水平移動させる。
即ち、粘着シート2を距離Xだけ水平移動させることに
なる。この粘着シート2の移動と同時に、真空吸着用コ
レット11のつめ部11cにより、半導体チップ1も粘
着シート2上を移動する。これにより、半導体チップ1
の底面と粘着シート2とを引き剥がすのと同様の効果が
得られ、半導体チップ1と粘着シート2との接着力が大
きく低下する。
【0048】次に、図5(c)及び図6(d)に示すよ
うに、前記真空吸着用コレット11で真空吸着して、半
導体チップ1を粘着シート2上からピックアップする。
【0049】この一連の作業を、粘着シート2上に並ぶ
個々の半導体チップ毎に行う。
【0050】以下、図5(b)に示した、粘着シート2
の移動距離Xと移動の方向について説明する。
【0051】例えば半導体チップ1を上述した半導体レ
ーザチップの大きさとし、真空吸着用コレット11のツ
メ部11cの間隔を350μmとすると、前記粘着シー
ト2の移動距離Xは、半導体チップ1の幅の60%程
度、即ちX=300×0.6=180μmとする。
【0052】該移動距離Xについても、上記数値に限ら
ず、半導体チップ1の幅の60〜100%程度の範囲で
あれば良い。ちなみに、小さすぎると半導体チップ1の
移動量が少量となり大幅な接着力の低下が得られなくな
るからであり、また大きすぎると無駄な移動により時間
がかかり、且つどこかに引っ掛かる等の問題が発生する
からである。
【0053】また、前記粘着シート2の移動の方向は、
次にピックアップすべき半導体チップ1′が当たること
のないように、該半導体チップ1′の反対方向とする。
【0054】上述した実施例によれば、半導体チップ1
を粘着シート2上において水平移動させることにより、
半導体チップ1を粘着シート2より垂直方向に引き剥が
すのと同様の効果が得られるため、半導体チップ1のピ
ックアップ時に半導体チップ1と粘着シート2との接着
力が大幅に低減でき、吸着ミスを起こすことなく半導体
チップ1のピックアップが行える。
【0055】また、従来のように半導体チップ1を突き
上げることが無いため、半導体チップ1へ与えるダメー
ジが大きく低減でき、半導体チップ1の割れ、欠け、打
痕の発生を抑え、半導体チップ1の歩留まりと信頼性の
向上を図ることができる。
【0056】さらに、突出部が半導体チップ吸着面11
aの両端側にて互いが対向配置された2つのツメ部11
から構成しているので、例えば複数列×複数列の半導体
チップの列を奇数列については左側から右側へ偶数列に
ついては右側から左側へといった2方向において順次ピ
ックアップすることが可能である。
【0057】加えて、前記ツメ部11cの長さを前記半
導体チップ1の厚みの0.5倍〜0.9倍の範囲に設定
しているので、ツメ部11c先端が粘着シート2と接触
することがなく、また互いのツメ部11cの間隔を半導
体チップ1の幅の1.1倍〜1.3倍の範囲に設定して
なる構成なので、半導体チップ1が平面的に傾いている
場合であっても安定して半導体チップ1を半導体チップ
吸着面11aまで導くことができ、安定して半導体チッ
プ1がピックアップされる。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
又は2記載の半導体チップのピックアップ方法によれ
ば、吸着ミスを起こすことなく真空吸着用コレットにて
半導体チップのピックアップが行えるとともに、従来の
ように半導体チップを突き上げることが無いため、半導
体チップへ与えるダメージが大きく低減でき、半導体チ
ップの割れ、欠け、打痕の発生を抑え、半導体チップの
歩留まりと信頼性の向上が図れる。
【0059】また、本発明の請求項3記載の半導体チッ
プのピックアップ方法によれば、突出部の水平移動又は
粘着シートの水平移動をツメ部の並置方向の2方向にお
いて行うことができ、該2方向において順次半導体チッ
プをピックアップすることが可能となる。
【0060】さらに、本発明の請求項4記載の半導体チ
ップのピックアップ方法によれば、ツメ部先端が粘着シ
ートと接触することがなく、また半導体チップが平面的
に傾いている場合であっても安定して半導体チップをピ
ックアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例の全体的な流れを説明するた
めの断面図である。
【図3】真空吸着用コレットの構造を説明するための図
であり、(a)は正面図であり、(b)は側面図であ
り、(c)は底面図であり、(d)は半導体チップを吸
着した際の拡大正面図である。
【図4】ステージの構造を説明するための図であり、
(a)は平面図であり、(b)は側面図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図6】本発明の他の実施例の全体的な流れを説明する
ための断面図である。
【図7】従来例を示す断面図である。
【図8】従来の問題点を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 粘着シート 11 真空吸着用コレット 11a 半導体チップ吸着面 11c ツメ部 12 ステージ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テンションが与えられた粘着シート上に
    並ぶ複数個の半導体チップを、真空吸着用コレットを用
    いて個々にピックアップする半導体チップのピックアッ
    プ方法において、 前記真空吸着用コレットは、その先端の半導体チップ吸
    着面と、該半導体チップ吸着面より突出するとともにそ
    の突出量が半導体チップの厚みよりも小さく、互いが対
    向配置された2つのツメ部と、該ツメ部に隣接し対向す
    るツメ部非形成部とを備えてなり、 前記半導体チップを粘着シートを介して支持する基台上
    にて、前記真空吸着用コレットの半導体チップ吸着面に
    半導体チップを接触させる工程と、 該半導体チップが粘着シート上において水平移動するよ
    う前記ツメ部を水平方向に半導体チップの幅の60〜1
    00%の範囲で移動させる工程と、 該半導体チップを真空吸着しピックアップする工程とを
    順次行ってなり、 互いのツメの間隔を半導体チップの幅の1.1倍〜1.
    3倍の範囲に設定してな ることを特徴とする半導体チッ
    プのピックアップ方法。
  2. 【請求項2】 テンションが与えられた粘着シート上に
    並ぶ複数個の半導体チップを、真空吸着用コレットを用
    いて個々にピックアップする半導体チップのピックアッ
    プ方法において、 前記真空吸着用コレットはその先端の半導体チップ吸着
    面と、該半導体チップ吸着面より突出するとともにその
    突出量が半導体チップの厚みよりも小さく、互いが対向
    配置された2つのツメ部と、該ツメ部に隣接し対向する
    ツメ部非形成部とを備えてなり、 前記半導体チップを粘着シートを介して支持する基台上
    にて、前記真空吸着用コレットの半導体チップ吸着面に
    半導体チップを接触させる工程と、 該半導体チップの側面が前記ツメ部に接触するよう前記
    粘着シートを水平方向に移動させるとともにさらに該粘
    着シートを水平方向に半導体チップの幅の60〜100
    %の範囲で移動させる工程と、 該半導体チップを真空吸着しピックアップする工程とを
    順次行ってなり、 互いのツメの間隔を半導体チップの幅の1.1倍〜1.
    3倍の範囲に設定して ることを特徴とする半導体チッ
    プのピックアップ方法。
  3. 【請求項3】 前記ツメ部の長さを前記半導体チップの
    厚みの0.5倍〜0.9倍の範囲に設定してなることを
    特徴とする請求項1又は2に記載の半導体チップのピッ
    クアップ方法。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の半導
    体チップのピックアップ方法に用いる、真空吸着用コレ
    ットであって、 前記真空吸着用コレットはその先端の半導体チップ吸着
    面と、該半導体チップ吸着面より突出するとともにその
    突出量が半導体チップの厚みよりも小さく、互いが対向
    配置された2つのツメ部と、該ツメ部に隣接し対向する
    ツメ部非形成部と、を備えてなると共に、 前記ツメ部の長さを前記半導体チップの厚みの0.5倍
    〜0.9倍の範囲に設定し、互いのツメの間隔を半導体
    チップの幅の1.1倍〜1.3倍の範囲に設定してなる
    ことを特徴とする真空吸着用コレット。
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