JP3835332B2

JP3835332B2 - ダイボンディングコレットおよび該ダイボンディングコレットを用いた実装装置

Info

Publication number: JP3835332B2
Application number: JP2002099730A
Authority: JP
Inventors: 一彦安達
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2022-04-02
Also published as: JP2003297862A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイボンディングコレットおよび該ダイボンディングコレットを用いた実装装置に関し、さらに詳しくは、超小型のプリズム、レンズ、ミラーなどを集積化してなる光通信モジュール、あるいは光ピックアップにおける高精度実装技術、あるいはチップ部品を電子回路にハンダ付けする表面実装技術に適用されるダイボンディングコレットおよび該ダイボンディングコレットを用いた実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体部品や微小光学部品などを集積化してなる光通信用モジュールや光ピックアップを製造する際には、高精度な位置決めが可能な実装装置が用いられる。このような実装装置においては、ダイボンディングコレットを用いて微小部品の搬送および配置が行われる。
一般にダイボンディングコレットは、微小部品を真空吸着する構造になっており、その先端部、すなわち微小部品との接触面は平坦で、かつ滑らかな面に加工されている。
【０００３】
従来、半導体レーザチップなどの微小部品は次のようにして実装されていた。まず、チップトレイ内に配置された半導体レーザチップをダイボンディングコレットで吸着してトレイから取り上げる。
次に、吸着した半導体レーザチップの回転ずれをダイボンディングコレットを回転させることで所定の回転位置に修正し、実装される基盤の上方まで半導体レーザチップを移動させ、Ｘ−Ｙ方向の位置合わせを行う。
次に、ダイボンディングコレットを降下させて基盤上に半導体レーザチップを配置する。
最後に、基盤全体を３００℃程度まで昇温させハンダ付けを行う。
【０００４】
しかし、従来の実装装置では、微小部品の回転ずれをダイボンディングコレットを回転させて修正する必要があり、ダイボンディングコレットと微小部品との位置関係を精度良く一定に保つことが困難であり、また、ハンダ付けの際にはダイボンディングコレット先端が平坦であるため微小部品が回転ずれを起こす不具合があった。
このような従来技術の問題点を解決する方法として、特開２０００−１２４２３３号公報に記載の発明が知られている。
【０００５】
図６は、従来技術のダイボンディングコレットを示す斜視図である。
このダイボンディングコレット１１は、その端面１２に開口され、内部に形成された吸引通路を介して真空ポンプに接続される半導体素子２０を吸着するための吸着口１３と、前記半導体素子２０との位置合わせ面となる第１の突き当て面１４ａ及び第２の突き当て面１４ｂを有し、該第１，第２の突き当て面１４ａ，１４ｂが互いに直交するように配置され、且つ前記吸着口１３から離間し且つ前記吸着口１３と対向するように前記端面１２上に配設された突き当て面１４とを備え、前記突き当て面１４の厚みａを吸着する半導体素子２０の厚みｂより薄くしたことを特徴とするもので、ダイボンディングコレット先端に位置合わせ用の第１，第２の突き当て面１４ａ，１４ｂを設けることにより、半導体素子２０とダイボンディングコレットの位置関係を常に一定にできるものである。
【０００６】
従来のダイボンディングコレットを用いた場合には、次のような工程で微小部品の位置合わせが行われる。
まず、微小部品たとえば半導体素子２０の一辺の側面を、ダイボンディングコレット１１を移動させて突き当て面１４の第１の突き当て面１４ａに押し当て、さらにその状態でダイボンディングコレット１１を移動させて第２の突き当て面１４ｂに半導体素子２０の他の一辺を突き当てることにより、ダイボンディングコレットと半導体素子の相対的な位置合わせを行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のダイボンディングコレットでは、ダイボンディングコレットと半導体素子の相対的な位置合わせを行うために、ダイボンディングコレットを半導体素子に接触させる動作を行う必要があり、また機械的に接触させて部品の位置を修正する工程だけではダイボンディングコレットとの相対的位置ずれを無くすことが難しい不具合があった。
本発明は上記問題点を解決し、微小部品をピックアップし、搬送する際に、微小部品とダイボンディングコレットとの相対的位置ずれが少なく、また微小部品を固定する際に位置ずれの少ないダイボンディングコレットを提供し、また該ダイボンディングコレットを用いた実装装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するためになされたものであって、請求項１記載の発明は、微小部品を吸着して搬送するダイボンディングコレットであって、吸着口が形成された吸着面に前記微小部品の位置決め用突き当て面が設けられ、該突き当て面の内側に沿って前記吸着口から延伸された溝が形成されていることを特徴とし、もって、微小部品をコレットに接近させた状態で、吸引を開始すれば、コレット面に形成された溝部の圧力が下がり、微小部品は突き当て面側に吸引され、最後には突き当て面に接触することになり、自己整合的にボンディングコレットと微小部品の回転方向の位置ずれを修正することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のダイボンディングコレットにおいて、前記突き当て面は直交する二面からなることを特徴とし、もって、一層効果的に部品の位置ずれを防止することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のダイボンディングコレットにおいて、ボンディングコレットは多孔質物質で形成されていることを特徴とし、もって、コレット底面はもとより、突き当て面側からも微小部品を確実に吸引することができる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のダイボンディングコレットにおいて、前記突き当て面の高さは前記微小部品の高さより低いことを特徴とし、もって、微小部品を基盤にダイボンディングする際、ボンディングコレットが基盤に当たらずに、確実に微小部品を配置することができる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のダイボンディングコレットを用いる実装装置であることを特徴とし、もって、微小部品をピックアップし、搬送する際に、部品とダイボンディングコレットとの相対的位置ずれが少なく、また微小部品を固定する際に位置ずれの少ない請求項１〜４記載のダイボンディングコレットを用いることにより、実装精度の高いダイボンディングが可能な実装装置を簡便に提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例を示す斜視図である。
第１の実施例のダイボンディングコレットは、その先端に図示しない半導体素子などの微小部品を吸着する端面２が形成され、端面２は平滑に加工されており、ダイボンディングコレット内の図示しない吸引通路を介して真空ポンプに接続される吸着口３が開口している。
端面２には、微小部品とボンディングコレット１との回転方向の位置を規定するための突き当て面４と、その内側の端面２に吸着口３から延伸する溝５が形成されている。
そのため、ボンディングコレット１を微小部品に接近させて真空吸引すれば、溝５から大気が吸引されることにより溝５は他の部分に対して気圧が低下する。その結果、微小部品は溝側に吸い寄せられ、最終的に突き当て面４に接触することになる。このように、第１の実施例のダイボンディングコレットでは、自己整合的に微小部品の回転方向の位置ずれを修正してピックアップすることができる。また、微小部品を接着剤で固定する際に、微小部品は突き当て面４により動きが制限されるので、位置ずれの少ないダイボンディングを行うことができる。
【００１４】
（実施例２）
図２は、本発明の第２の実施例を示す斜視図である。
第２の実施例のダイボンディングコレット１は、互いに直交する第１の突き当て面４ａと第２の突き当て面４ｂの２面からなる突き当て面を配置した構造で、その直交部近傍には吸着口３が、また第１，第２の突き当て面４ａ，４ｂの内側に沿って吸着口３から延伸した溝５ａ，５ｂが形成されている。このような構造とすることで、第１，第２の突き当て面４ａ，４ｂを微小部品に接近させて真空吸引すれば、微小部品は直交する二面の突き当て面側に吸い寄せられ、最後には突き当て面４ａ，４ｂに接触し、自己整合的に位置合わせが完了する。さらに、第２の実施例のダイボンディングコレットでは、微小部品を接着剤で固定する際に、微小部品は二面の突き当て面により動きが制限されるので位置ずれの少ないダイボンディングを行うことができる。
【００１５】
（実施例３）
図３は、本発明の第３の実施例を示す斜視図である。
第３の実施例のダイボンディングコレット１は、図１および図２に示すダイボンディングコレットの溝５，５ａ，５ｂがコレット底部の端面２を形成する平板に形成されているのに対して、溝５ａ，５ｂが第１，第２の突き当て面４ａ，４ｂを形成する平板の側面に形成されていることを特徴としている。
このように、溝５ａ，５ｂを突き当て面４ａ，４ｂ側に設けることにより、より一層微小部品を引き寄せる効果が向上する。
【００１６】
（実施例４）
図４、図５は、本発明の第４の実施例を示す斜視図である。
図４に示すダイボンディングコレット１は、コレット底部の端面に溝が形成され、図５に示すダイボンディングコレット１は、突き当て面の側面に溝が形成されている。
図１〜図３に示す第１〜３実施例では金属製の材料などからなる端面２に吸着口３を形成していたのに対して、図４、図５に示す本発明の第４の実施例のダイボンディングコレットは、ダイボンディングコレット１の底板である端面２および第１，第２の突き当て面４ａ，４ｂそのものを多孔質物質を母材として加工・形成したことを特徴としている。
このようにすれば、ダイボンディングコレット１の端面２が多孔質物質で形成され、表面に多数の気泡６を有しそれぞれが図示しない吸引通路を介して真空ポンプに接続されているので、コレット底面である端面２はもとより、第１，第２突き当て面４ａ，４ｂの側面からも微小部品を吸引することができ、微小部品を吸い寄せる吸引力をより一層高めることができる。このような多孔質物質としては多孔質セラミックスが使われる。
なお、図２，図３に示す第２，第３の実施例と同様にダイボンディングコレット底部の多孔質物質からなる端面２に溝を形成し、また多孔質物質からなる第１，第２突き当て面４ａ，４ｂの側面に溝５ａ，５ｂを形成することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のダイボンディングコレットおよび該ダイボンディングコレットを用いた実装装置では、ボンディングコレットと微小部品の相対的位置ずれを自己整合的に修正することができるので、従来のような複雑な位置合わせ工程を必要としないため、実装工程が短縮することができ、また高価な実装装置を使用することなしに高精度なダイボンディングを行うことができるので微小部品の実装を低コストで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例のダイボンディングコレットを示す斜視図である。
【図２】第２の実施例のダイボンディングコレットを示す斜視図である。
【図３】第３の実施例のダイボンディングコレットを示す斜視図である。
【図４】第４の実施例のダイボンディングコレットを示す斜視図である。
【図５】第４の実施例の異なるダイボンディングコレットを示す斜視図である。
【図６】従来例のダイボンディングコレットを示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ダイボンディングコレット、２…端面、３…吸着口、４…突き当て面、４ａ…第１の突き当て面、４ｂ…第２の突き当て面、５…溝、５ａ…第１の溝、５ｂ…第２の溝、６…気泡。

Claims

微小部品を吸着して搬送するダイボンディングコレットであって、吸着口が形成された吸着面に前記微小部品の位置決め用突き当て面が設けられ、該突き当て面の内側に沿って前記吸着口から延伸された溝が形成されていることを特徴とするダイボンディングコレット。
前記突き当て面は直交する二面からなることを特徴とする請求項１記載のダイボンディングコレット。
前記ダイボンディングコレットは多孔質物質で形成されていることを特徴する請求項１または２記載のダイボンディングコレット。
前記突き当て面の高さは、前記微小部品の高さより低いことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のダイボンディングコレット。
請求項１乃至４いずれかに記載のダイボンディングコレットを用いることを特徴とする実装装置。