JP3468671B2 - バンプボンディング装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるフリップ
チップ方式の半導体集積回路（以下、ＩＣという）を構
成する際、ＩＣチップ側に凸部電極を形成するバンプボ
ンディング装置及び方法に関する。尚、本明細書におい
て、上記ＩＣチップとは、例えばシリコンウエハから切
り出された、集積回路を形成した結晶片はもちろんであ
るが、これに限定されず、このような結晶片が装着され
た回路基板であって上記結晶片の装着面とは反対側の対
向面に電極が形成され該電極にバンプが形成されるよう
なものをも含む概念であり、要するにフリップチップ方
式にて基板上に電気的に接続されるものをいう。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ＩＣ供給部よりＩＣチップを
自動的に供給し、そのＩＣチップに凸部電極（以下、
「バンプ」と記す）を形成し、ＩＣ収納部に収納する構
成を有するバンプボンディング装置が知られている。こ
のような従来のバンプボンディング装置について、図６
を参照しつつ説明する。図６は、従来用いられるバンプ
ボンディング装置５０のー例を示した平面図である。図
６において、ＩＣチップ１はマトリックス状にＩＣチッ
プを収容するトレイ２に収納されている。ＩＣ移載ノズ
ル３は、ＩＣ移載駆動部４にて、矢印にて示すように平
面上で互いに直交するＸ，Ｙ方向、及び該Ｘ，Ｙ方向に
直交するＺ方向に移動できるように構成されている。ボ
ンディングステージ５は、その両端部分の２箇所にＩＣ
チップ１を吸着保持し、かつＩＣチップを加熱するよう
構成される。尚、該ボンディングステージ５は図示する
Ｘ方向に沿って往復動する。ＩＣ規正爪６は、移載ノズ
ル３にてＩＣチップ１をトレイ２からボンディングステ
ージ５へ移載したときの、ボンディングステージ５上に
おけるＩＣチップ１のズレを規正するため、上記Ｘ，Ｙ
方向に移動可能な爪である。７は、ＩＣチップ１にバン
プを形成するためのバンプボンディングヘッドである。
８は、上記バンプボンディングヘッド７にてＩＣチップ
１に形成された上記バンプについて、該ＩＣチップ１の
バンプ形成面からの高さ寸法を一定にそろえるためのレ
ベリングステージであり、駆動部１０により、上記Ｚ方
向に昇降可能なレべリング加圧部９の下方へ移動可能な
ように構成されている。

【０００３】次に、上述のバンプボンディング装置５０
の動作について説明する。まず、ＩＣ移載ノズル３が、
トレイ２よりＩＣチップ１を吸着して取り出し、ボンデ
ィングステージ５の、例えば図示の左側に移載する。次
に、ボンディングステージ５に移載されたＩＣチップ１
がＩＣ規正爪６によりその位置が規正される。又、バン
プボンディングヘッド７が、ＩＣチップ１の位置を認識
して、ＩＣチップ１の電極部分にバンプを形成する。一
方、この間に、ＩＣ移載ノズル３はトレイ２より次のＩ
Ｃチップ１を吸着して取り出し、ボンディングステージ
５の図示の右側に移載し、載置位置を規正した後、待機
する。上記左側のＩＣチップ１は、上記バンプの形成終
了後、ＩＣ移載ノズル３により吸着されレべリングステ
ージ８に移載される。一方、この間に、上記右側に載置
したＩＣチップ１に対してバンプの形成が行われる。レ
ベリングステージ８に載置されたＩＣチップ１は、レベ
リングステージ８の移動により、レベリング加圧部９の
下方に配置される。そして、レベリング加圧部９がＺ方
向に下降して上記バンプを加圧し、ＩＣチップ１のバン
プの高さ寸法を一定化し、その後、レベリングステージ
８は元の待機位置に戻る。そして、ＩＣ移載ノズル３
が、バンプがレベリングされた上記ＩＣチップ１を吸着
し、トレイ２に移動し収納する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな形態の、従来のバンプボンディグ装置５０において
は、一つのＩＣチップ１におけるバンプの形成数が少な
いときには、バンプ形成時間に対して、トレイ２、ボン
ディングステージ５、レベリングステージ８間でのＩＣ
チップ１の移載動作に多くの時間を費やすことになり、
ＩＣチップ１の生産効率が悪くなるという問題がある。
尚、上述のように、ＩＣチップ１の移載動作はＩＣ移載
ノズル３が行っており、ボンディングステージ５とレベ
リングステージ８とを合体させた場合、ＩＣ移載ノズル
３がレベリング加圧部９に干渉するという問題があり上
記合体は困難である。本発明はこのような問題点を解決
するためになされたもので、ＩＣチップの生産効率を従
来に比べ向上させることができるバンプボンディング装
置及び方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１態様のバン
プボンディング装置は、フリップチップ方式にて回路基
板に装着されるＩＣチップを搬送し、かつ上記ＩＣチッ
プが載置される円板状のステージの反ＩＣチップ載置側
に設置され上記ステージを加熱する加熱装置、及び上記
ステージが周方向へ間欠移動するときには上記ステージ
と上記加熱装置とを分離し上記ステージの停止中には上
記ステージと上記加熱装置とを接合させるように、上記
ステージ上に載置された上記ＩＣチップの厚み方向に上
記ステージを移動させる移動装置を有する搬送装置と、
上記搬送装置に対して上記ＩＣチップの供給及び排出を
行うＩＣチップ供給排出装置と、上記搬送装置に載置さ
れている上記ＩＣチップ上の電極部にバンプを形成する
バンプ形成装置と、上記バンプが形成され上記搬送装置
に載置されている上記ＩＣチップに対して上記バンプを
押圧して上記バンプの高さを均一化するレベリング装置
と、上記ＩＣチップ供給排出装置にて上記搬送装置へ供
給され上記搬送装置に載置されている上記ＩＣチップの
位置補正用情報を上記ＩＣチップに非接触な状態にて得
るための位置補正用認識装置と、上記搬送装置に載置さ
れている上記ＩＣチップに対して、上記位置補正用認識
装置から得られる外形認識情報を参考にして上記電極部
の認識を行い、該電極部の認識情報に基づき上記バンプ
形成装置の移動制御用情報を送出する電極認識装置と、
を備えたことを特徴とする。さらに、フリップチップ方
式にて回路基板に装着されるＩＣチップを搬送し、かつ
上記ＩＣチップが載置される円板状のステージと、該ス
テージ上にて周方向に沿って上記ＩＣチップを吸着動作
により上記ステージ上に保持する吸着装置と、上記ステ
ージの上記周方向への間欠移動による各停止位置にて、
少なくとも、上記ＩＣチップの供給及び排出動作、上記
ＩＣチップの外形の粗認識動作、上記電極部の認識動
作、及び上記バンプ形成動作を行うように、上記ステー
ジを上記周方向に間欠移動させる回転駆動装置と、上記
ステージの反ＩＣチップ載置側に設置され上記ステージ
を加熱する加熱装置と、上記ステージが周方向へ間欠移
動するときには上記ステージと上記加熱装置とを分離し
上記ステージの停止中には上記ステージと上記加熱装置
とを接合させるように、上記ステージ上に載置された上
記ＩＣチップの厚み方向に上記ステージを移動させる移
動装置と、を有する搬送装置と、上記搬送装置に対して
上記ＩＣチップの供給及び排出を行うＩＣチップ供給排
出装置と、上記搬送装置に載置されている上記ＩＣチッ
プ上の電極部にバンプを形成するバンプ形成装置と、上
記バンプが形成され上記搬送装置に載置されている上記
ＩＣチップに対して上記バンプを押圧して上記バンプの
高さを均一化するレベリング装置と、を備えたことを特
徴とする。

【０００６】本発明の第２態様のバンプボンディング方
法は、フリップチップ方式にて回路基板に装着されるＩ
Ｃチップを載置する円板状のステージへ上記ＩＣチップ
を供給し、上記ステージの周方向に沿って上記ステージ
を間欠移動させ、上記間欠移動のときには上記ステージ
を非加熱とし、上記ステージの停止中では上記ステージ
を加熱し、上記停止中において上記ステージに載置され
ている上記ＩＣチップに非接触な状態にて上記ＩＣチッ
プの外形認識情報を求め、上記外形認識情報を参考にし
て上記ＩＣチップ上の電極部の認識を行い、上記電極部
の認識情報に基づいて上記ＩＣチップ上の電極部にバン
プを形成し、上記バンプが形成されたＩＣチップに対し
て上記バンプを押圧してバンプ高さを均一化する、こと
を備えたことを特徴とする。さらに、フリップチップ方
式にて回路基板に装着されるＩＣチップを吸着する円板
状のステージの周方向に沿って上記ステージを間欠移動
させ、各停止位置にて、少なくとも、上記ＩＣチップの
上記ステージへの供給及び排出動作、上記ＩＣチップの
外形の粗認識動作、上記ＩＣチップ上の電極部の認識動
作、及び上記電極部へのバンプ形成動作を行い、上記間
欠移動のときには上記ステージを非加熱とし、上記ステ
ージの停止中では上記ステージを加熱し、上記バンプが
形成されたＩＣチップに対して上記バンプを押圧してバ
ンプ高さを均一化する、ことを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態であるバンプボ
ンディング装置、及び該バンプボンディング装置にて実
行されるバンプボンディング方法について、図を参照し
ながら以下に説明する。尚、各図において、同じ構成部
分については同じ符号を付している。上記実施形態にお
けるバンプボンディング装置１０１は、いわゆるフリッ
プチップ方式にて回路基板上に装着されるＩＣチップを
収納部から取り出し上記ＩＣチップ上の電極部にバンプ
を形成した後、収納部に収納する一連の動作を行う装置
であり、図１に示すように、搬送装置２０１と、ＩＣチ
ップ供給装置３０１と、ＩＣチップ排出装置３５１と、
バンプ形成装置４０１と、電極認識装置４５１と、位置
補正用認識装置４８１と、レベリング装置５０１と、制
御装置６０１とを備える。上記ＩＣチップ供給装置３０
１、上記位置補正用認識装置４８１、上記バンプ形成装
置４０１、上記電極認識装置４５１、上記レベリング装
置５０１、及び上記ＩＣチップ排出装置３５１は、本実
施形態ではこの順に、上記搬送装置２０１におけるＩＣ
チップ１の搬送路に沿って設けられる。

【０００８】上記搬送装置２０１は、ＩＣチップ１が載
置される円板状のステージ２１１と、上記ステージ２１
１の載置面２１１ａに載置されたＩＣチップ１を吸着動
作にてステージ２１１上に保持する吸着装置２２１と、
上記ステージ２１１をその周方向に間欠回転させる回転
駆動装置２３１と、ステージ２１１上に載置されたＩＣ
チップ１を加熱するため上記ステージ２１１を加熱する
加熱装置２４１と、ステージ２１１に載置されたＩＣチ
ップ１の厚み方向であるＺ方向にステージ２１１を移動
させる移動装置２５１とを備える。上記ステージ２１１
は回転体２１２上に設置される。尚、本実施形態ではこ
れらはともにステンレス鋼にて作製されており、ステー
ジ２１１は載置されるＩＣチップ１の例えば大きさや厚
さ等の相違、即ちＩＣチップ１の品種に応じて切り換え
可能である。回転体２１２は、ステージ２１１の直径よ
りも若干大きい直径寸法を有する円板状であり、ステー
ジ２１１の設置面に反対側の裏面２１２ａには当該回転
体２１２の回転中心軸方向に沿って延在するシャフト２
１３が立設され、該シャフト２１３及び回転体２１２を
介してステージ２１１の上記周方向への回転及び上記厚
み方向への移動がなされる。又、ステージ２１１の載置
面２１１ａには、その周縁部に沿って、ＩＣチップ１を
吸着するための第１吸着用通路２１４が開口している。
該第１吸着用通路２１４の開口は、本実施形態では１個
のＩＣチップ１に対して直径１．５ｍｍの穴が４つ、吸
着するＩＣチップ１にて覆われるように配置されてい
る。このような４つで１組の第１吸着用通路２１４の開
口は、ステージ２１１の周方向に沿って等間隔にて、本
実施形態では８箇所に、即ち中心角で４５°間隔にて形
成されている。又、それぞれの第１吸着用通路２１４
は、ステージ２１１及び回転体２１２をこれらの厚み方
向へそれぞれ貫通して延在する。

【０００９】上記加熱装置２４１は、回転体２１２の裏
面２１２ａに対向して設置されるボディー部２４２と、
該ボディー部２４２に内蔵されるカートリッジヒータ２
４７とを有する。上記ボディー部２４２は、当該バンプ
ボンディング装置１０１の不図示のフレームに支持部材
２４３にて固定されており、又、ボディー部２４２の中
央部には上記シャフト２１３が挿通される貫通穴２４４
を有する。又、回転体２１２の裏面２１２ａに対向す
る、該ボディー部２４２の表面２４２ａには、それぞれ
の上記第１吸着用通路２１４に連通するように、適宜な
幅寸法及び深さ寸法を有し回転体２１２の周方向に延在
するリング状のエアー溝２４５が形成されている。又、
ボディー部２４２には、一若しくは複数箇所にて一端部
を上記エアー溝２４５に連通し、ボディー部２４２の厚
み方向にボディー部２４２を貫通する第２吸着用通路２
４６が形成されている。該第２吸着用通路２４６の他端
部は、空気を吸引する装置である吸着装置２２１に吸着
用配管２２２を介して接続される。よって、ステージ２
１１の載置面２１１ａ上の第１吸着用通路２１４の開口
に対応して載置されたＩＣチップ１は、第１吸着用通路
２１４、第２吸着用通路２４６、吸着用配管２２２を介
して吸着装置２２１にて上記載置面２１１ａに吸着され
保持される。尚、後述するように、回転体２１２の裏面
２１２ａとボディー部２４２の表面２４２ａとは約２０
μｍの隙間を介して離れるときがあり、このときには上
記載置面２１１ａへのＩＣチップ１の吸着力は、上記裏
面２１２ａと上記表面２４２ａとが接触しているときに
比べて若干低下するが、上記載置面２１１ａからＩＣチ
ップ１が脱落するようなことはない。又、上述したよう
にボディー部２４２には、回転体２１２及びステージ２
１１を介してＩＣチップ１を加熱するためのカートリッ
ジヒータ２４７が埋設されている。尚、ＩＣチップ１を
加熱する理由は、ＩＣチップ１の電極部にバンプを形成
するときに、上記電極部を加熱しておき、超音波熱圧着
方法によりバンプを接合するためである。

【００１０】移動装置２５１は、回転体２１２のシャフ
ト２１３の延在方向における該シャフト２１３の直下に
設置され、本実施形態ではエアーシリンダ駆動によりロ
ッド２５２を上記Ｚ方向に移動させる。ロッド２５２の
先端部２５２ａは、回転体２１２のシャフト２１３の一
端部２１３ａの内部に形成されている係合穴２１５に係
合する。上述のようにボディー部２４２は固定されてい
ることから、ロッド２５２が上記Ｚ方向に沿って上昇し
たときにはボディー部２４２に対してシャフト２１３を
介して回転体２１２を上昇させることができる。このよ
うに回転体２１２が上昇位置にあるとき、回転体２１２
の裏面２１２ａとボディー部２４２の表面２４２ａとの
隙間は、上述の約２０μｍとなる。尚、このように回転
体２１２を上昇させる理由は、固定されている加熱装置
２４１のボディー部２４２に対してステージ２１１を上
記周方向に回転させるためである。回転体２１２の上昇
後、ロッド２５２を下降させたときにはシャフト２１３
を介して回転体２１２は下降し回転体２１２の裏面２１
２ａとボディー部２４２の表面２４２ａとが当接する。
尚、回転体２１２の昇降に応じて当然にステージ２１１
も昇降する。又、ロッド２５２の先端部２５２ａは、上
記係合穴２１５内でＺ方向に若干移動可能であるので、
回転体２１２の裏面２１２ａとボディー部２４２の表面
２４２ａとが当接後もロッド２５２は下降可能である。
よって回転体２１２とボディー部２４２とは、主に回転
体２１２及びステージ２１１の自重にてボディー部２４
２に接触している。

【００１１】回転駆動装置２３１は、モータ２３２と、
該モータ２３２の出力軸に取り付けられた第１プーリ２
３３と、回転体２１２のシャフト２１３に対して該シャ
フト２１３の延在方向には摺動可能でありシャフト２１
３の周方向には摺動不能な状態にて係合しシャフト２１
３とともにシャフト２１３の周方向に回転する第２プー
リ２３４と、第１プーリ２３３及び第２プーリ２３４に
掛け回され上記出力軸の回転をシャフト２１３に伝達す
るベルト２３５とを備える。尚、図２では図示を省略し
ているが、モータ２３２は当該バンプボンディング装置
１０１のフレームに固定されている。上記移動装置２５
１にて回転体２１２及びステージ２１１がボディー部２
４２に対して上昇されたとき、上記回転駆動装置２３１
のモータ２３２の動作により、第１プーリ２３３、ベル
ト２３５、第２プーリ２３４、及びシャフト２１３を介
して回転体２１２及びステージ２１１が図１に示すよう
に例えば反時計回りに、以下に説明するように間欠回転
される。本実施形態では、上述のように、ＩＣチップ１
はステージ２１１上にてステージ２１１の周方向に沿っ
て等間隔に載置され、又、ＩＣチップ供給装置３０１、
位置補正用認識装置４８１、バンプ形成装置４０１等が
ステージ２１１に載置されるＩＣチップ１における上記
間隔に対応して配置される。即ち、図１に示すように、
ＩＣチップ１は、ステージ２１１の周方向に沿って本実
施形態では中心角で４５度間隔毎にステージ２１１上に
載置される。上述のように回転駆動装置２３１によるス
テージ２１１の反時計回りへの回転によるＩＣチップ１
の搬送経路上に対応して、上記ＩＣチップ供給装置３０
１、位置補正用認識装置４８１、バンプ形成装置４０１
等が配置される。具体的には、反時計回り方向に沿っ
て、図１に示すように０°の位置に対応してＩＣチップ
供給装置３０１が配置され、４５°の位置に対応して位
置補正用認識装置４８１が配置され、９０°の位置に対
応してバンプ形成装置４０１及び電極認識装置４５１が
配置され、１８０°の位置に対応してレベリング装置５
０１が配置され、２７０°の位置に対応してＩＣチップ
排出装置３５１が配置される。よって、これらの各種装
置にてＩＣチップ１が処理可能なように、回転駆動装置
２３１は、ステージ２１１上に載置されたＩＣチップ１
を、上記０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°、
２２５°、２７０°のそれぞれの位置にて搬送停止させ
るように、回転体２１２及びステージ２１１を間欠回転
する。

【００１２】設置スペース上の観点から、本実施形態の
ように円周状に沿ってＩＣチップ１を搬送しその搬送経
路に沿って上記ＩＣチップ供給装置３０１、位置補正用
認識装置４８１等を配置するのが好ましいが、このよう
な形態に限定されることはない。即ち、ＩＣチップ１は
搬送装置に対して供給時及び排出時のみ移載動作がなさ
れ、バンプ形成やバンプのレベリング動作等は搬送装置
の搬送経路上にて行うような装置構成であればその形態
は問わない。又、本実施形態では、回転体２１２及びス
テージ２１１の上記Ｚ方向への移動を移動装置２５１に
て、及び回転を回転駆動装置２３１にてそれぞれ行うよ
うに構成したが、これに限定されるものではなく、例え
ばインデックスカム駆動にて行うようにしてもよい。

【００１３】ＩＣチップ供給装置３０１は、上述のよう
に０°の位置に対応して配設され、上記ステージ２１１
上の第１吸着用通路２１４の開口に対応するようにＩＣ
チップ１を移載する装置であり、テープの延在方向に沿
って該テープ上にＩＣチップ１を仮固定したテープ部材
３０３と、該テープ部材３０３をステージ２１１側へ、
即ち図１に示す矢印I方向へ搬送する駆動装置３０２
と、テープ部材３０３上のＩＣチップ１をステージ２１
１上へ移載する移載装置３０４とを備える。又、移載装
置３０４は、テープ部材３０３上のＩＣチップ１を吸着
により保持する吸着ノズル部３０５と、上記吸着ノズル
部３０５に対して吸引動作、及びＩＣチップの移載動作
を行わせる駆動部３０６とを備える。尚、ＩＣチップ１
は、バンプ形成装置４０１により電極部へのバンプ形成
が可能なように、バンプを形成する電極部がバンプ形成
装置４０１に対向するようにしてステージ２１１に載置
される。

【００１４】位置補正用認識装置４８１は、上述のよう
に４５°の位置に対応して配設され、上記ＩＣチップ供
給装置３０１にてステージ２１１上に移載されたＩＣチ
ップ１の外形形状を概略認識する装置であり、本実施形
態では公知の位置認識カメラにて構成される。このよう
に位置補正用認識装置４８１を設けたことで、従来のよ
うに規正装置によるＩＣチップ１の規正動作を行う必要
がなくなり、ＩＣチップ１に対して上記規正装置が物理
的に接触することがなくなるので、チップ欠けや割れ等
の損傷を発生することがなくなる。よって、製品の信頼
性を構造させることができる。

【００１５】バンプ形成装置４０１及び電極認識装置４
５１は、上述のように９０°の位置に対応して配設され
る。電極認識装置４５１は、上記位置補正用認識装置４
８１にて得られた上記外形形状の認識情報を参考にして
ステージ２１１上におけるＩＣチップ１の載置位置を高
精度にて認識して特に電極部の認識を行い、該電極部の
認識情報に基づき上記バンプ形成装置４０１の移動制御
用情報を制御装置６０１へ送出する。バンプ形成装置４
０１は、制御装置６０１から供給される情報に従いＩＣ
チップ１の電極部にバンプを形成していく。尚、このよ
うなバンプ形成装置４０１及び電極認識装置４５１は、
図４に示すような公知の装置にてなる。即ち、バンプと
なる金線４０４がキャピラリー４０３へ供給され、超音
波ホーン４０２を介して供給される超音波にてキャピラ
リー４０３の先端部分に突出する金線４０４が溶融され
る。このように溶融された金線４０４が上記電極部に押
圧されてバンプが形成される。電極認識装置４５１は、
認識カメラにて構成される。このようなバンプ形成装置
４０１及び電極認識装置４５１は、ステージ２１１の載
置面２１１ａに対して平行なＸ，Ｙ方向に移動可能な
Ｘ，Ｙテーブル４０５上に設置され上記Ｘ，Ｙ方向に移
動自在である。又、キャピラリー４０３部分は、上記
Ｘ，Ｙ方向に直交するＺ方向にも移動可能である。

【００１６】上記レベリング装置５０１は、上述のよう
に１８０°の位置に対応して配設され、図５に示すよう
に、押圧板５０２と該押圧板５０２を駆動する駆動部５
０３とを備えた、公知の装置である。このようなレベリ
ング装置５０１は、バンプ形成装置４０１にてＩＣチッ
プ１の電極部１１に形成されたバンプ１２の、例えばＩ
Ｃチップ１の電極形成面１ａからの高さを均一化し、
又、バンプ１２の先端部分を平滑化する装置であり、ス
テージ２１１の載置面２１１ａと平行に配置される押圧
平面５０４を有する押圧板５０２を駆動部５０３にてス
テージ２１１側へ下降させて押圧平面５０４をバンプ１
２に当接かつ押圧し、バンプ１２の上記高さを均一化
し、又、バンプ１２の先端部分を平滑化する。

【００１７】上記ＩＣチップ排出装置３５１は、上述の
ように２７０°の位置に対応して配設され、バンプ１２
が形成されたＩＣチップ１をステージ２１１上からテー
プ部材３５３上に移載する装置であり、上述したＩＣチ
ップ供給装置３０１とほぼ同様の構造を有する。即ち、
駆動装置３５２、テープ部材３５３、移載装置３５４を
有し、移載装置３５４には吸着ノズル部３５５と駆動部
３５６とを有する。このようなＩＣチップ排出装置３５
１において、上記吸着ノズル部３５５に対して吸引動
作、及びＩＣチップの移載動作を行わせる駆動部３５６
にて、吸着ノズル部３５５をステージ２１１とテープ部
材３５３との間を往復動させ、バンプ１２が形成された
ＩＣチップ１をステージ２１１上からテープ部材３５３
上に移載する。テープ部材３５３は、駆動装置３５２に
て図示する矢印II方向へ搬送される。

【００１８】尚、本実施形態では、上述のように、ＩＣ
チップ供給装置３０１及びＩＣチップ排出装置３５１を
それぞれ独立した装置として構成しているが、これに限
定されるものではなく、例えば、ＩＣチップ供給装置３
０１の移載装置３０４と、ＩＣチップ排出装置３５１の
移載装置３５４とを共用して一つの移載装置にて構成す
ることもできる。

【００１９】上記制御装置６０１には、上述した、ＩＣ
チップ供給装置３０１の駆動装置３０２及び移載装置３
０４、位置補正用認識装置４８１、バンプ形成装置４０
１、電極認識装置４５１、加熱装置２４１のカートリッ
ジヒータ２４７、吸着装置２２１、移動装置２５１、回
転駆動装置２３１のモータ２３２、レベリング装置５０
１、並びにＩＣチップ排出装置３５１の駆動装置３５２
及び移載装置３５４がそれぞれ接続され、これらの動作
制御を実行する。又、ステージ２１１の載置面２１１ａ
上の中央部には、バンプ形成装置４０１において、バン
プ形成動作を開始するときに、金ボールを形成するため
の捨てバンプ用ウエハ１５が載置されている。

【００２０】このように構成されるバンプボンディング
装置１０１の動作を以下に説明する。上述のように上記
動作は制御装置６０１にて制御される。駆動装置３０２
によるテープ部材３０３の搬送により、バンプの形成さ
れていないＩＣチップ１（説明上、ＩＣチップ１−１と
する）が保持位置に配置される。該保持位置にてＩＣチ
ップ１−１は、吸着ノズル部３０５にて吸着により保持
された後、駆動部３０６にて吸着ノズル部３０５が上記
保持位置から載置位置まで移動して、該載置位置にてス
テージ２１１上に載置される。ステージ２１１上に載置
されたＩＣチップ１−１は、吸着装置２２１による吸引
動作により、載置面２１１ａ上に吸着される。又、載置
面２１１ａに載置されたＩＣチップ１−１は、カートリ
ッジヒータ２４７によって加熱されたステージ２１１を
介して加熱される。

【００２１】次に、ＩＣチップ１−１が上記載置面２１
１ａ上に吸着保持された状態で、移動装置２５１によ
り、ボディー２４２に対してステージ２１１が約２０μ
ｍ持ち上げられ、この状態で回転駆動装置２３１による
間欠回転動作により、ステージ２１１は中心角で４５°
分、反時計回りに回転され、停止する。該停止後、移動
装置２５１によりステージ２１１は下降しボディー２４
２へ当接し固定される。よって、載置面２１１ａに吸着
されているＩＣチップ１−１は、図１に示す「４５°」
位置に配置されており、該「４５°」位置付近に設置さ
れている位置補正用認識装置４８１にてＩＣチップ１−
１の外形が概略認識されそれにより載置面２１１ａ上に
おけるＩＣチップ１−１の概略の載置位置が認識でき
る。又、ステージ２１１上における上記載置位置には、
次のＩＣチップ１（説明上ＩＣチップ１−２とする）が
吸着ノズル部３０５にて載置される。以後、説明は省略
するが、ステージ２１１の間欠回転に伴い、「０°」位
置における上記載置位置にて上記載置面２１１ａ上に
は、順次ＩＣチップ１−３，１−４，… が載置されて
いく。又、以下の説明ではＩＣチップ１−１に着目して
動作説明を行い各ＩＣチップ１−２，１−３，…等にお
ける説明は省略するが、各ＩＣチップ１−２，１−３，
…等が、上記「４５°」位置や、後述の「９０°」位置
等に配置されたときには、ＩＣチップ１−１がそれらの
位置に配置されたときと同一の動作が各ＩＣチップ１−
２，１−３，…等に施される。さらに、各ＩＣチップ１
−１、１−２、…に施される各処理は、それぞれ並行し
て実行される。

【００２２】再度、移動装置２５１及び回転駆動装置２
３１によりステージ２１１がさらに４５°、反時計回り
に間欠回転し、停止し、ボディー２４２に固定される。
このときＩＣチップ１−１は、図１に示す「９０°」位
置に配置されており、該「９０°」位置付近に設置され
ているバンプ形成装置４０１にてＩＣチップ１−１の電
極部１１にバンプ１２が形成されていく。このとき、電
極認識装置４５１にて電極部１１が認識されるが、制御
装置６０１では位置補正用認識装置４８１からの情報供
給により予めＩＣチップ１−１の概略の外形形状情報及
び配置位置情報を認識しており、制御装置６０１の制御
により電極認識装置４５１による電極部１１の認識が容
易に行える。よってバンプ形成装置４０１は制御装置６
０１の制御により、バンプ１２の形成を容易に実行する
ことができる。バンプ形成後、再び、移動装置２５１及
び回転駆動装置２３１によりステージ２１１がさらに４
５°、反時計回りに間欠回転し、停止し、ボディー２４
２に固定される。このときＩＣチップ１−１は、図１に
示す「１３５°」の位置に配置される。そしてさらにス
テージ２１１は、４５°、反時計回りに間欠回転し、停
止し、ボディー２４２に固定される。このときＩＣチッ
プ１−１は、図１に示す「１８０°」位置に配置され
る。ここでは、該「１８０°」位置付近に設置されてい
るレベリング装置５０１の押圧板５０２が駆動部５０３
にてステージ２１１側へ図５に仮想線にて示すように下
降し押圧板５０２の押圧平面５０４にてバンプ１２を押
圧する。該押圧動作により、ＩＣチップ１−１の電極形
成面１ａからのバンプ１２の高さが均一化されるととも
に、バンプ１２の先端部分が押圧平面５０４にて平滑化
される。

【００２３】上記バンプ高さの均一化、平滑化の後、ス
テージ２１１はさらに４５°、反時計回りに間欠回転さ
れ、停止し、ボディー２４２に固定される。このときＩ
Ｃチップ１−１は、図１に示す「２２５°」位置に配置
される。その後、再びステージ２１１はさらに４５°、
反時計回りに間欠回転され、停止し、ボディー２４２に
固定される。このときＩＣチップ１−１は、図１に示す
「２７０°」位置に配置される。該「２７０°」位置で
は、該「２７０°」位置付近に設置されているＩＣ排出
装置３５１にてステージ２１１上からバンプ形成された
ＩＣチップ１−１が排出される。即ち、上記「２７０
°」位置に対応するステージ２１１の排出位置にて、吸
着ノズル部３５５はバンプが形成されたＩＣチップ１−
１を吸着保持する。該吸着ノズル部３５５は、駆動部３
５６にてテープ部材３５３上まで移動され、下降し、吸
着保持しているバンプ形成済のＩＣチップ１−１をテー
プ部材３５３上に移載する。テープ部材３５３が駆動装
置３５２にて搬送されることで、バンプ形成済ＩＣチッ
プ１−１は当該バンプボンディング装置１０１から排出
される。

【００２４】このように本実施形態のバンプボンディン
グ装置１０１によれば、ステージ２１１に対するＩＣチ
ップの受け渡し動作は、ステージ２１１への供給、及び
ステージ２１１からの排出の２動作のみとなり、ＩＣチ
ップの移載時間を大幅に削減でき、生産性の向上を図る
ことができる。又、ステージ２１１へＩＣチップを供給
した後の位置を該ＩＣチップの外形形状を粗認識するよ
うにしたことより、従来のようにＩＣチップに対して物
理的に接触するＩＣチップの規正動作をなくすことがで
き、ＩＣチップのかけや、割れ等の発生を抑えることが
でき、ＩＣチップに対する信頼性も向上することができ
る。

【００２５】ここで、ＩＣチップ１の収納にはテープ部
材３０３，３５３を用いたが、いわゆるトレイでも同様
の効果が得られることは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の第１態様の
バンプボンディング装置、及び第２態様のバンプボンデ
ィング方法によれば、搬送装置と、該搬送装置における
ＩＣチップの搬送路に沿ってＩＣチップ供給排出装置、
バンプ形成装置、レベリング装置を配置し、バンプ形成
動作及びバンプのレベリング動作については上記搬送装
置にて搬送されるＩＣチップに対して実行するようにし
た。よって、上記搬送装置とのＩＣチップの受け渡し
は、上記搬送装置へのＩＣチップの供給、及びＩＣチッ
プの上記搬送装置からの排出の２動作のみとなり、ＩＣ
チップの移載時間を従来に比べて大幅に削減でき、生産
性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態のバンプボンディング装置
の平面図である。

【図２】 図１に示す搬送装置周りの構成を示す側面図
である。

【図３】 図２に示す搬送装置周りの平面図である。

【図４】 図１に示すバンプ形成装置及び電極認識装置
を示す斜視図である。

【図５】 図１に示すレベリング装置の構成を示す側面
図である。

【図６】 従来のバンプボンディング装置を示す平面図
である。

【符号の説明】

１…ＩＣチップ、１０１…バンプボンディング装置、２
０１…搬送装置、２１１…ステージ、２２１…吸着装
置、２３１…回転駆動装置、２４１…加熱装置、２５１
…移動装置、３０１…ＩＣチップ供給装置、３５１…Ｉ
Ｃチップ排出装置、４０１…バンプ形成装置、４５１…
電極認識装置、４８１…位置補正用認識装置、５０１…
レベリング装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今西 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 吉田 幸一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−134935（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−134937（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−213398（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−279534（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−73732（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−147300（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 21/52

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フリップチップ方式にて回路基板に装着
   されるＩＣチップを搬送し、かつ上記ＩＣチップが載置
   される円板状のステージの反ＩＣチップ載置側に設置さ
   れ上記ステージを加熱する加熱装置、及び上記ステージ
   が周方向へ間欠移動するときには上記ステージと上記加
   熱装置とを分離し上記ステージの停止中には上記ステー
   ジと上記加熱装置とを接合させるように、上記ステージ
   上に載置された上記ＩＣチップの厚み方向に上記ステー
   ジを移動させる移動装置を有する搬送装置と、 上記搬送装置に対して上記ＩＣチップの供給及び排出を
   行うＩＣチップ供給排出装置と、 上記搬送装置に載置されている上記ＩＣチップ上の電極
   部にバンプを形成するバンプ形成装置と、 上記バンプが形成され上記搬送装置に載置されている上
   記ＩＣチップに対して上記バンプを押圧して上記バンプ
   の高さを均一化するレベリング装置と、 上記ＩＣチップ供給排出装置にて上記搬送装置へ供給さ
   れ上記搬送装置に載置されている上記ＩＣチップの位置
   補正用情報を上記ＩＣチップに非接触な状態にて得るた
   めの位置補正用認識装置と、 上記搬送装置に載置されている上記ＩＣチップに対し
   て、上記位置補正用認識装置から得られる外形認識情報
   を参考にして上記電極部の認識を行い、該電極部の認識
   情報に基づき上記バンプ形成装置の移動制御用情報を送
   出する電極認識装置と、 を備えたことを特徴とするバンプボンディング装置。
2. 【請求項２】 フリップチップ方式にて回路基板に装着
   されるＩＣチップを搬送し、かつ上記ＩＣチップが載置
   される円板状のステージと、該ステージ上にて周方向に
   沿って上記ＩＣチップを吸着動作により上記ステージ上
   に保持する吸着装置と、上記ステージの上記周方向への
   間欠移動による各停止位置にて、少なくとも、上記ＩＣ
   チップの供給及び排出動作、上記ＩＣチップの外形の粗
   認識動作、上記電極部の認識動作、及び上記バンプ形成
   動作を行うように、上記ステージを上記周方向に間欠移
   動させる回転駆動装置と、上記ステージの反ＩＣチップ
   載置側に設置され上記ステージを加熱する加熱装置と、
   上記ステージが周方向へ間欠移動するときには上記ステ
   ージと上記加熱装置とを分離し上記ステージの停止中に
   は上記ステージと上記加熱装置とを接合させるように、
   上記ステージ上に載置された上記ＩＣチップの厚み方向
   に上記ステージを移動させる移動装置と、を有する搬送
   装置と、 上記搬送装置に対して上記ＩＣチップの供給及び排出を
   行うＩＣチップ供給排出装置と、 上記搬送装置に載置されている上記ＩＣチップ上の電極
   部にバンプを形成するバンプ形成装置と、 上記バンプが形成され上記搬送装置に載置されている上
   記ＩＣチップに対して上記バンプを押圧して上記バンプ
   の高さを均一化するレベリング装置と、 を備えたことを特徴とするバンプボンディング装置。
3. 【請求項３】 上記ステージ及び上記加熱装置のそれぞ
   れは、上記ステージ上に載置される上記ＩＣチップと上
   記吸着装置とを連通し吸引動作により上記ステージ上に
   上記ＩＣチップを保持するための吸引用通路を有する、
   請求項１記載のバンプボンディング装置。
4. 【請求項４】 上記ステージ及び上記加熱装置のそれぞ
   れは、上記ステージ上に載置される上記ＩＣチップと上
   記吸着装置とを連通し吸引動作により上記ステージ上に
   上記ＩＣチップを保持するための吸引用通路を有する、
   請求項２記載のバンプボンディング装置。
5. 【請求項５】 フリップチップ方式にて回路基板に装着
   されるＩＣチップを載置する円板状のステージへ上記Ｉ
   Ｃチップを供給し、 上記ステージの周方向に沿って上記ステージを間欠移動
   させ、 上記間欠移動のときには上記ステージを非加熱とし、上
   記ステージの停止中では上記ステージを加熱し、 上記停止中において上記ステージに載置されている上記
   ＩＣチップに非接触な状態にて上記ＩＣチップの外形認
   識情報を求め、 上記外形認識情報を参考にして上記ＩＣチップ上の電極
   部の認識を行い、 上記電極部の認識情報に基づいて上記ＩＣチップ上の電
   極部にバンプを形成し、 上記バンプが形成されたＩＣチップに対して上記バンプ
   を押圧してバンプ高さを均一化する、 ことを備えたことを特徴とするバンプボンディング方
   法。
6. 【請求項６】 フリップチップ方式にて回路基板に装着
   されるＩＣチップを吸着する円板状のステージの周方向
   に沿って上記ステージを間欠移動させ、 各停止位置にて、少なくとも、上記ＩＣチップの上記ス
   テージへの供給及び排出動作、上記ＩＣチップの外形の
   粗認識動作、上記ＩＣチップ上の電極部の認識動作、及
   び上記電極部へのバンプ形成動作を行い、 上記間欠移動のときには上記ステージを非加熱とし、上
   記ステージの停止中では上記ステージを加熱し、 上記バンプが形成されたＩＣチップに対して上記バンプ
   を押圧してバンプ高さを均一化する、 ことを備えたことを特徴とするバンプボンディング方
   法。