JP3486371B2 - チップ搬送用テープを用いて前面にはんだバンプを有するチップを分配する方法 - Google Patents

チップ搬送用テープを用いて前面にはんだバンプを有するチップを分配する方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ＩＣチップの
処理方法に関し、特に半導体チップをチップ搬送用テー
プから他の取り付け処理装置に移動させる方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最終製品であるＩＣチップを、ＩＣチッ
プ切り出し操作からＩＣパッケージ操作に移す様々なシ
ステムが考案されている。これらのシステムの多くは、
接着性裏面を有する開口付きのテープを使用している。
より詳細な説明は工業標準ＥＩＡ／ＩＳ７４７（Electr
onic Industries Association,Arlington,Va）に記載さ
れている。ＩＣチップは、取付装置でテープの開口内に
搭載され、接着性テープで裏面からその開口内に保持さ
れている。広く使用されている搬送用テープシステム
は、開口付テープの下側に沿って延びる、接着性テープ
の２本の平行なレールを用いている。これに関しては米
国特許第５２０３１４３号を参照のこと。
【０００３】搬送テープにＩＣチップが搭載されると、
この搬送テープは次の組み立て装置に送られるかあるい
は一時的に保管するために巻き取られる。そのテープは
巻き戻されて、ＩＣチップがパッケージ組み立て装置内
に配置されるよう、接着性搬送テープから取り出され
る。従来の取付装置を用いて、接着性の搬送用テープ上
に、その回路を上側にして搬送されるＩＣチップは、取
付装置の真空引きヘッドにより回路側を上にして把持さ
れそして回路側を上にしたまま、次の組立装置に挿入さ
れる。通常の表面搭載とワイヤボンディングパッケージ
においては、ＩＣチップの回路側を上にして行うのが望
ましい。しかしフリップチップパッケージにおいてはこ
の方向は上下逆になっている。
【０００４】様々な方法が接着性の搬送用テープシステ
ムをフリップチップパッケージに適合させるために採用
されている。これらの１つのものは、Bare Die Dispens
ingSystem （Tempo Electronics 社（Los Angeles,Cali
f）から市販されている）である。この装置において
は、反転アームを用いて、通常の方法ですなわち回路側
を上にして搬送用テープからダイを取出し、取出し装置
のアームを１８０度振り、その後第２の取付装置でもっ
て第１取付装置からダイを取出すが、このときには回路
側を下側にしている。この方法は満足すべきものである
が、２回の取出し操作を必要とするため、ＩＣチップの
取り出し処理時間が長引きそして取付点でＩＣチップ位
置を誤ってしまうことになる。搬送テープシステムをフ
リップチップパッケージに適合される別の解決方法が必
要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ＩＣチップを取り出し、フリップチップ接合に適し
た高速のフリップチップ取付方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のフリップチップ
組立装置用の搬送用テープシステムにおいては、ＩＣチ
ップは通常の方法で、搬送用テープ上にＩＣチップの回
路（表面）側を上にしてＩＣチップが搭載され、この搬
送用テープからＩＣチップから取り出し、回路側を下に
して配置するのを１回の作業で行うことができる。本発
明のシステムは、従来の装置で用いられた同一の装置と
ほぼ同一の搬送用テープが使用可能である。本発明によ
る従来装置との相違点は、搬送用テープの裏面側からＩ
Ｃチップを取り出すことである。取出し装置の真空引ヘ
ッドがＩＣチップの裏面側に接触し、そしてこのＩＣチ
ップの回路を下側にして、次に組立にむけて送出する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１には、裏面が接着性のプラス
チック製で穴のあいた搬送テープ１１が示されており、
この搬送テープ１１は、取付装置を通してテープを巻く
ためのシュプロケット孔１２があけられている。このシ
ュプロケット孔１２は、テープと取付装置の動きを整合
させるような整合手段として機能する。ＩＣチップ側１
９は、搬送テープ１１にあけられた開口を有する。ＩＣ
チップ１４は、接着性テープの接着テープ製レール１３
の上に配置される。この接着テープ製レール１３は、Ｉ
Ｃチップを保持するために、低接着性のポリマー接着テ
ープ製レール１３のＩＣチップ側１９をコーティングし
ている。この接着性の搬送テープ１１は、フレキシブル
なテープであればどのようなものでもよい。このテープ
の例として、例えば、Ｎｉｔｔｏ社製テープが産業界で
広く用いられている。搬送用テープは、適宜の厚い高強
度材料製である。その例としてはサーフテープ（Tempo
Electronics 社製（Los Angeles,Calif））である。
【０００８】一般的なＩＣチップ製造作業においては、
処理されたウェハが切断装置により個々に分けられ、そ
して個々に分けられたＩＣチップが図１に示すように搬
送テープ１１の上に配置される。このテープはコンベア
ベルトとして、後続の処理部門に搬送されるがより一般
的には巻き取られ、そしてそのロールを第１のパッケー
ジ部門にもっていく。ここで個々のＩＣチップがテープ
から取り出され、配置用取付装置により取り出され、ダ
イボンダの中に配置され、はんだ接続用の相互接続基板
上に搭載される。図２に示すように、ＩＣチップ１４
は、はんだバンプ１５が形成され、相互接続用基板上の
表面に搭載される。
【０００９】従来の分配操作を図２〜４に示す。これら
の図においては、巻き戻された搬送テープ１１が分配装
置により間欠動作で進められ、個々のＩＣチップ１４が
搬送テープ１１から取付装置１６により取り出される。
この取付装置１６は、従来構成のもので、マイクロマニ
プレーターアームに取り付けられたシュプロケット孔１
２を具備し、このアームによりキャリアテープからＩＣ
チップを取り出し、それらをパッケージ基板に搭載す
る。この分配装置はダイ取りだしピン１７を用い（図
３）、ＩＣチップ１４を接着テープ製レール１３から取
り出して、取付装置１６の真空ヘッド２１に係合させ
る。このテープはシュプロケット孔１２に係合するスプ
ロケットにより次の操作場所に順次進められる。取付装
置１６とダイ取りだしピン１７の操作と、搬送テープ１
１の動きは、ＩＣチップが１秒間に数個の割合で分配さ
れるように調整されている。ダイ取りだしピン１７と真
空ヘッド２１の動作のタイミングは、テープが図３に示
すように真空ヘッド２１が立ち上がる前に、ＩＣチップ
の裏面からＩＣチップを剥き取るようにして、その結
果、ＩＣチップのねじれまたは回転が最小になるように
行われる。図４は、分配操作が完了し、ＩＣチップが配
置場所に動かされるようにした状態を示している。
【００１０】上記の操作は様々な取り扱い分野で使用さ
れている。しかし、分配装置がフリップチップ組立操作
で用いられる場合には、複雑な操作が必要となる。この
従来の分配操作の特徴は、取付装置１６がＩＣチップの
回路側が取付装置１６の真空ヘッド２１に面するように
方向付けている。ＩＣチップは回路側が上になるように
個別化する段階で、テープ上に搭載される。すなわち、
ＩＣチップの裏面が接着テープ製レール１３に接触する
ようにしている。
【００１１】これに対し本発明を示す図５〜７に示す実
施例においては、搬送用テープが反転され、上下逆にし
て分配装置内に挿入される。このことは、以下の手段の
１つにより達成できる。テープは、切り分け場所から反
対側に巻かれる。そしてこのテープを巻き戻してテープ
を逆にする。あるいはテープを分配装置内で反転させ
る。さらに別の選択肢としては、取付装置１６と真空ヘ
ッド２１とダイ取りだしピン１７の位置を図５に示すよ
う交換して、逆方向にしてテープを用いることである。
この方法では放出ピンは、上側から押し、真空ヘッドが
下側からＩＣチップを取り出す。その後、取付装置を１
８０度反転させてＩＣチップを配置する。真空ヘッドの
回転は、従来方法における余分の取付装置を介入させる
ことに比較すると、単純で、高速動作が可能である。
【００１２】これらの選択肢を実行した後、搬送テープ
は取付ピン１７と取付装置１６に対し、従来の上（回
路）側を下に向けた搬送テープでもって放出場所に順次
送られる。本発明は、ＩＣチップはテープの上から取り
上げるのではなく、搬送用テープの底部から押し上げる
ことである。これを図５に示す。ダイ取りだしピン１７
とＩＣチップ１４は、接着テープ製レール１３に関し同
一側にあり、ダイ取りだしピン１７がＩＣチップ１４の
回路（表）側に係合している。これは裏面から係合する
図２〜４とは異なるものである。ダイ取りだしピン１７
は、ＩＣチップの回路側に入るため、ダイ取りだしピン
１７のこの構成においては、パッド１８を具備して、Ｉ
Ｃへの損傷のリスクを低減し、接着テープ製レール１３
からＩＣチップを取り出す間の回転動作を不要にするの
が望ましい。この段階における通常のＩＣチップは、Ｓ
ＩＮＣＡＰＳの保護コーティング、あるいはＩＣの金属
化層の表面を覆う新キャップの保護コーティング、ある
いはポリイミドコーティングを有し、これにより処理作
業およびパッケージ作業における損傷が発生するのを低
減している。さらにまた、ダイ取りだしピン１７を覆う
ような予防が取られることもある。
【００１３】本発明の分配動作の続きを図６に示し、同
図は、ＩＣチップ１４が搬送テープ１１の底部から押し
上げらる状態を示す。ＩＣチップ１４を接着テープ製レ
ール１３を介して放出することは、信頼性高くかつ高速
に行う利点がある。この分配作業を図７で完了させる
が、同図においてＩＣチップ１４は、相互接続基板上の
フリップチップの配置の必要によって回路側が下に向け
られる。
【００１４】本発明の分配作業はさらに、パッド１８の
開口プレート２９を用いることにより補助される。この
開口プレート２９は、ＩＣチップ１４を接着テープ製レ
ール１３からリストオフする間、配置される簡単なフレ
ームである。これは、ＩＣチップが小さいとき、すなわ
ちＩＣチップの端部と搬送用テープの開口部との端部と
の間に大きなギャップが存在する場合に有効である。リ
フトオフを容易にする他の手段を採用することも可能で
ある。これらの手段は、例えば、テープの端部をノコギ
リ状、あるいはスリットにすることである。またＩＣチ
ップの裏面を荒くして、テープとＩＣチップ間の接着力
を低減させることである。
【００１５】本明細書ではんだバンプ、およびはんだバ
ンプを具備するＩＣチップは、その形状、例えばはんだ
ボール、はんだペースト等のいかなる形態のはんだによ
る相互接続を意味する。
【００１６】なお、特許請求の範囲に記載した参照番号
は発明の容易なる理解のためで、発明を限定的に解釈す
べきものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術に係る接着剤が塗布されたプラスチッ
ク製の穴開け搬送テープの上面図。
【図２】従来技術に係る搬送テープの表側からＩＣチッ
プを取り出す操作を表す図。
【図３】従来技術に係る搬送テープの表側からＩＣチッ
プを取り出す操作を表す図。
【図４】従来技術に係る搬送テープの表側からＩＣチッ
プを取り出す操作を表す図。
【図５】接着性の搬送テープの裏側からＩＣチップを取
り出す本発明のシーケンスを表す図。
【図６】接着性の搬送テープの裏側からＩＣチップを取
り出す本発明のシーケンスを表す図。
【図７】接着性の搬送テープの裏側からＩＣチップを取
り出す本発明のシーケンスを表す図。
【図８】接着性の搬送テープの裏側からＩＣチップを取
り出す本発明のシーケンスを表す図。
【符号の説明】
１１ 搬送テープ １２ シュプロケット孔 １３ 接着テープ製レール １４ ＩＣチップ １５ はんだバンプ １６ 取付装置 １７ ダイ取出ピン １８ パッド １９ ＩＣチップ側 ２１ 真空引ヘッド ２９ 開口プレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ ガテンタッグ アメリカ合衆国，90046 カリフォルニ ア，ロサンジェルス，オーケン テーラ ース 8031 (56)参考文献 特開 平８−316690（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−199796（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−15175（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 13/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ） チップ搬送用テープ（１１）上
    の開口（１９）内にチップ（１４）を配置するステップ
    と、 前記チップ搬送用テープ（１１）は、フレキシブルであ
    り、 前記開口（１９）は、前記チップ搬送用テープ（１１）
    に形成され、 前記開口（１９）は、前記チップ搬送用テープ（１１）
    の裏面に沿って延びる２つのフレキシブルな接着テープ
    ランナー（１３）を有し、前記チップサイト開口の裏面
    を部分的にカバーし、 （Ｂ） はんだバンプ（１５）を有するチップ（１４）
    を、前記開口（１９）内に搭載するステップと、 前記チップの裏面の第１エッジ部分は、前記接着テープ
    ランナー（１３）の一方に係合し、 前記第２エッジ部分は、前記接着テープランナー（１
    ３）の他方に係合し、 （Ｃ） 前記チップ搬送用テープ（１１）を巻くステッ
    プと、 （Ｄ） 前記巻かれたチップ搬送用テープを分配装置内
    に挿入するステップと、 前記分配装置は、真空引きが可能な取付装置（１６）と
    前記取付装置から離間した取付ピン（１７）とを有し、 （Ｅ） 前記チップ搬送用テープ（１１）を巻き戻して
    移動させるステップと、 その結果、前記チップ搬送用テープ（１１）は、前記取
    付装置（１６）と前記取付ピン（１７）との間のスペー
    スに入り、 前記取付装置（１６）は、前記チップ搬送用テープ（１
    １）の第１側に配置され、 前記取付ピン（１７）は、前記チップ搬送用テープ（１
    １）の第１側とは反対側の第２側に配置され、 前記第１側は、前記チップ搬送用テープ（１１）の裏面
    に対応し、 前記第２側は、前記チップ搬送用テープ（１１）の表面
    に対応し、 （Ｆ） 前記複数のチップの１つのチップ（１４）が、
    前記取付装置（１６）と前記取付ピン（１７）との間に
    あるときに、前記チップ搬送用テープ（１１）の動きを
    断続的に停止するステップと、 （Ｇ） 前記取付装置（１６）を、前記チップ（１４）
    の裏面近傍に移動させるステップと、 （Ｈ） 前記チップ（１４）を前記チップ搬送用テープ
    （１１）の裏面の方向に、それを通して押し出すよう
    に、前記取付ピン（１７）を移動させるステップと、 を有し、その結果、ある前記チップ（１４）を前記接着
    性テープランナー（１３）から取り外して、取付装置
    （１６）に係合させることを特徴とするチップ搬送用テ
    ープを用いて前面にはんだバンプを有するチップを分配
    する方法。
  2. 【請求項２】 前記取付ピン（１７）は、前記チップ
    （１４）に係合する、柔軟性のあるポリマー製表面を具
    備することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記（Ｈ）のステップとともに、 （Ｉ） 開口プレート（２９）を、前記チップ搬送用テ
    ープ（１３）に接触させて前記チップ（１４）の周辺に
    配置するステップをさらに有することを特徴とする請求
    項１記載の方法。
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