JP3949035B2

JP3949035B2 - Die bonding equipment

Info

Publication number: JP3949035B2
Application number: JP2002251546A
Authority: JP
Inventors: 真大沖田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP2004095662A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an occupied area in the case of fixing a semiconductor chip on a base material with adhesive, to stably supply the adhesive in the case of sticking the semiconductor chip to the surface of the base material, and to improve the work efficiency. <P>SOLUTION: Between a chip mounting stage 20 on which a semiconductor chip 10 to be stuck is mounted and a carrier rail 30 for successively carrying a base material to which the semiconductor chip 10 is to be stuck, an adhesive application part 40, and a chip carrying means 50 for carrying the semiconductor chip 10 from the chip mounting stage 20 to the carrier rail 31 through the adhesive application part 40, are arranged. The adhesive application part 40 is provided with a cylinder for discharging the adhesive upwards, and the semiconductor chip 10 is supported on a stage 61 so that the rear face of the semiconductor chip 10 is brought into contact with the adhesive discharged from the cylinder. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップを接着剤を用いて基材に固定するために使用されるダイボンド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップを接着剤によって基材上に固定するために使用される従来のダイボンド装置の一例を図４に示す。図４に示す従来のダイボンド装置は、基材収納部２内にそれぞれが水平状態で垂直方向に並んで収納された基材１を１つずつ順番に取り出す搬送ロボット７と、この搬送ロボット７によって基材収納部２から取り出された各基材１を、順次、搬送する搬送レール３とを有している。
【０００３】
搬送レール３による基材１の搬送域の中程には、搬送レール３によって搬送される基材１に接着剤を塗布する接着剤塗布部４が設けられており、また、接着剤塗布部４の搬送方向下流側には、接着剤が塗布された基材１に半導体チップ１０を搭載するチップ搭載部５が設けられている。基材１は、搬送レール３によって、接着剤塗布部４によって接着剤が塗布される接着剤塗布位置を経て、チップ搭載部５によって半導体チップ１０が搭載されるチップ搭載位置に搬送される。そして、チップ搭載位置にて半導体チップ１０が搭載された基材１は、この搬送レール３によって、基材収納部６に搬送されて、基材収納部６内に、半導体チップ１０が搭載された基材１が、それぞれ水平状態で垂直方向に並んで収納される。
【０００４】
接着剤塗布部４は、搬送レール３によって接着剤塗布位置に搬送される基材１上の所定部分に塗布する接着剤が収容されたシリンジ４ａを有しており、このシリンジ４ａが、搬送レール３の上方に垂直状態で配置されて、昇降機構４ｂによって昇降可能になっている。接着剤が収容されたシリンジ４ａの内部には、ピストンが上下方向にスライド可能に配置されており、ピストンが下降することによって、シリンジ４ａの内部に収容された接着剤が、下方のノズル部から吐出される。ピストンのスライド量は、制御部４ｃによって制御され、これにより、シリンジ４ａからの接着剤の吐出量が制御される。
【０００５】
接着剤塗布部４に対して搬送レール３の搬送方向下流側のチップ搭載位置に対応して設けられたチップ搭載部５は、チップ搭載位置の側方に配置されたチップ搭載ステージ５ｂを有しており、チップ載置ステージ５ｂ上に、ダイシングされた多数個の半導体チップ１０を有するウェハシート１１が載置されるようになっている。チップステージ５ｂ上に載置されたウェハシート１１の各半導体チップ１０は、第１のボンディングヘッド５ｄによって吸着されて、チップ載置ステージ５ｂと搬送レール３との間に設けられた位置補正部５ｃに搬送される。
【０００６】
位置補正部５ｃは、ボンディングヘッド５ｄによって搬送される半導体チップ１０が載置される位置補正ステージ５ｇを有しており、位置補正ステージ５ｇに載置された半導体チップ１０は、４つのチップ位置補正治具５ｆによって、位置補正ステージ５ｇ上に位置決めされる。チップ位置補正治具５ｆは、位置補正ステージ５ｇ上に載置される半導体チップ１０の四方にそれぞれ配置されており、位置補正ステージ５ｇ上に載置された半導体チップ１０を、四方から押圧することによって、位置補正ステージ５ｇに対する半導体チップ１０を所定の位置になるように補正する。
【０００７】
位置補正部５ｃによって位置補正された半導体チップ１０は、第２のボンディングヘッド５ｅによって、位置補正部５ｃから、搬送レール３上の接着剤が塗布された基材１上へ搬送されるようになっている。
【０００８】
このように構成されたダイボンド装置の動作は以下の通りである。まず、基材搬送ロボット７により、基材１が基材供給部２から、順次、取り出されて、順次、搬送レール３上に移載され、搬送レール３によって、接着剤塗布位置に順次、搬送される。基材１が接着剤塗布位置に到達すると、接着剤塗布部４では、昇降機構４ｂによってシリンジ４ａが下降されるとともに、エア圧力又はモーターにてシリンジ４ａ内のピストンが下降され、シリンジ４ａの下端部に設けられたノズル部から、所定量の接着剤が吐出される。これにより、ノズル部から吐出される接着剤が、基材１の表面における所定の位置に押しつけられて、所定量の接着剤が基材１の表面の所定部分に塗布される。
【０００９】
接着剤の吐出量を高精度に制御する場合は、シリンジ４ａの周囲に、ペルチェ素子、放熱板、冷却ファン等で構成される温度調節器が設置されて、この温度調節器を制御装置によって制御することにより、接着剤の温度を一定に保持される。これにより、シリンジ４ａ内の接着剤は、周囲の雰囲気温度にかかわらず、一定の温度に保持されるために、シリンジ４ａ内の接着剤の粘性も一定に保持され、シリンジ４ａ内のピストンの下降によって、常に、所定量の接着剤を吐出することができる。
【００１０】
接着剤塗布部４において、基材１の表面の所定位置に接着剤が塗布されると、基材１は、搬送レール３によって、チップ搭載位置に、順次、搬送される。この場合、接着剤塗布位置には、搬送レール３によって、次の基材１が搬送される。チップ搭載位置に接着剤が塗布された基材１が搬送されると、チップ搭載部５では、接着剤塗布位置に新たに搬送された基材１に対して接着剤塗布部４によって接着剤を塗布する動作と並行して、以下の動作が行われる。
【００１１】
チップ搭載部５のチップ載置ステージ５ｂには、ダイシングされた半導体チップ１０を有するウェハーシート１１が載置されており、ウェハーシート１１のダイシングされた半導体チップ１０が、第１のボンディングヘッド５ｄによって、真空吸着されると同時に、チップ載置ステージ５ｂに設けられた突き上げ針（図示せず）が、ウェハーシート１１の下から、半導体チップ１０を突上げる。これより半導体チップ１０が、ウェハシート１１から分離され、第１のボンディングヘッド５ｄによって吸着（ピックアップ）される。第１のボンディングヘッド５ｄにてピックアップされた半導体チップ１０は、そのピックアップ時に生じた位置ズレを修正するために、一旦、位置補正部５ｃの位置補正テーブル５ｇ上に載置される。
【００１２】
位置補正部５ｃでは、位置補正テーブル５ｇ上に載置された半導体チップ１０を、その四方に配置された４個のチップ位置補正治具５ｆによって押圧することにより、機械的に位置補正を行う。なお、位置補正部５ｃによる半導体チップの位置補正は、このように、機械的に位置補正する方法に限らず、例えば、画像認識によって、位置補正ステージ５ｇに対する半導体チップ１０の位置を認識して、半導体チップの位置を補正する方法等もある。
【００１３】
位置補正部５ｃによって位置補正が完了した半導体チップ１０は、第２のボンディングヘッド５ｅによって吸着されて、チップ搭載位置に搬送された基材１の表面における接着剤塗布部分に搭載される。このようにして半導体チップ１０の搭載が終了した基材１は、搬送レール３により搬送されて、基材搬送ロボット７によって、基材収納部６内に収納される。
【００１４】
図４に示すダイボンド装置では、第１のボンディングヘッド５ｄを用いて、半導体チップ１０を、一旦、位置補正部５ｃに搬送して、位置補正部５ｃによって位置補正した後に、第２のボンディングヘッド５ｅによって、位置補正された半導体チップ１０を基材１に搭載するようになっているが、１つのボンディングヘッドにより、ウェハシート１１から基材１上へ直接半導体チップ１０を搭載するダイボンド装置も一般的である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のダイボンド装置では、接着剤塗布部４が基材１を搬送する搬送レール３の搬送域上に設けられるものの、チップ搭載部５は、搬送レール３の側方に設けられているために、占有面積が大きくなるという問題がある。
【００１６】
また、接着剤塗布部４による接着剤塗布作業が、シリンジ４ａの昇降動作と、シリンジ４ａ内に設けられたピストンの下降動作とによって行われる。すなわち、シリンジ４ａを下降させつつ、ピストンを下降させることによって、下端部のノズル部から接着剤を吐出させて、基材１に接着剤を塗布するようになっている。このために、接着剤を高速で塗布する場合には、シリンジ４ａの下降速度および上昇速度、接着剤の吐出タイミング等によっては、基材１に塗布される接着剤の塗布量がばらつくおそれがあり、また、基材１に塗布された接着剤が、上昇するシリンジ４ａから完全に分離せず、基材１の表面から糸を引いた状態になるおそれがある。
【００１７】
さらに、接着剤塗布部４では、シリンジ４ａが、下方に向かって接着剤を吐出するようになっているために、粘性が低い接着剤を使用する場合は、シリンジ４ａから接着剤が液ダレするおそれもある。このような液ダレを防止するために、シリンジ４ａ内のピストンを真空によって上方へ引き上げるように制御すればよいが、この場合には、真空による引き上げ力の調整不良によって、接着剤の吐出量がばらついて、基材１に対する接着剤の塗布量にバラツキが生じるおそれがある。
【００１８】
基材１は、接着剤が塗布された後に、接着剤塗布位置からチップ搭載位置まで搬送されて、基材１の接着剤塗布部分に半導体チップ１０が搭載されるようになっているが、接着剤が塗布された後に半導体チップ１０が搭載されるまで時間がかかるために、基材１に塗布された接着剤が乾燥するおそれがある。また、接着剤塗布位置からチップ搭載位置まで基材１が搬送レール３によって搬送される間に、搬送レール３に対して基材が正常に搭載されないこと等によって、基材１の搬送が停止するような場合にも、基材１の表面に塗布された接着剤が乾燥するおそれがある。基材１に塗布された接着剤が乾燥すると、基材１に搭載される半導体チップ１０が基材１に確実に接着されず、接着不良が生じるおそれがある。
【００１９】
また、チップ搭載部５において、基材１へのチップ搭載位置を補正するために、基材１の位置を画像認識する場合があるが、通常、基材１の位置は、基材１の表面に設けられた配線パターンを利用して、画像認識されるようになっている。このために、基材１の表面に接着剤が塗布されていると、基材１の表面に設けられた配線パターンの一部が画像認識の段階において接着剤により被覆されるために、配線パターンを認識することができる領域が制限されて、画像認識によって基材１の位置を正確に捉えることができなくなるおそれもある。
【００２０】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、占有スペースが小さくて、基材の表面上に半導体チップを接着する際に、接着剤を安定的に供給でき、しかも、接着剤の液ダレ、乾燥等を防止でき、さらには、基材の表面に塗布された接着剤による悪影響を受けることなく、基材に対して確実に半導体チップを接着剤によって接着することができるダイボンド装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明のダイボンド装置は、所定の位置に搬送された基材に体して、半導体チップを接着剤によって接着するダイボンド装置であって、半導体チップを支持するチップ支持手段と、内部に収容された接着剤を上方に向けて吐出する接着剤吐出手段とを具備し、該接着剤吐出手段によって吐出された接着剤に対して前記チップ支持手段によって支持された半導体チップの裏面を接触させる接着剤塗布手段と、該接着剤塗布手段のチップ支持手段にて支持されるように半導体チップを保持して搬送するとともに、該接着剤塗布手段によって裏面に接着剤が塗布された半導体チップを、前記基材の表面に搬送して搭載するチップ搬送手段と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
前記接着剤塗布手段は、前記チップ支持手段にて支持された半導体チップの支持位置を補正する手段を有する。
【００２３】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、内部に収容された接着剤の温度を制御する手段を有する。
【００２４】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、吐出される接着剤量を制御する手段を有する。
【００２５】
前記接着剤吐出手段は、前記吐出された接着剤量を検出するセンサーを有し、該センサーによって、吐出される接着剤量が制御される。
【００２６】
前記接着剤塗布手段の前記チップ支持手段が、昇降可能になったチップ支持ピンを有する。
【００２７】
前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの裏面に接着剤が接触した後に該半導体チップを持ち上げるようになっている。
【００２８】
前記チップ支持ピンは、前記半導体チップの垂直方向の支持位置を変更することによって、前記半導体チップの裏面への接着剤の塗布量を制御する。
【００２９】
前記チップ搬送手段は、接着剤が塗布された半導体チップを前記接着剤塗布手段から基材上に移載する動作と、次の半導体チップを接着剤塗布手段に供給する動作とを並行して行なう。
【００３０】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが該接着剤塗布手段から前記基材に搬送された後に、次の半導体チップが接着剤塗布手段に供給されるまでの間に行なう。
【００３１】
前記接着剤塗布手段の前記接着剤吐出手段は、接着剤の吐出動作を、接着剤が塗布された半導体チップが基材に搭載されるタイミングと同様のタイミングで行なう。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
図１は本発明のダイボンド装置の実施形態の一例を示す要部の斜視図である。このダイボンド装置は、ウェハシートにおけるダンシングされた多数個の半導体チップを、基材の所定位置に接着するために使用され、従来のダイボンド装置と同様に、基材１が、基材搬送手段３０である搬送レール３１によって、搬送されるようになっている。搬送レール３１に搭載される基材１は、基材収納部２（図４参照）内にそれぞれが水平状態で垂直方向に並んで収納されており、基材収納部２内の基材１が、搬送ロボット７（図４参照）によって、１つずつ順番に取り出される。また、搬送レール３１にて搬送される基材１は、チップ搭載位置に搬送されて、接着剤塗布部４０によって接着剤が塗布された半導体チップ１０が搭載される。その後に、半導体チップ１０が搭載された基材１が、チップ搭載位置から搬送されて、基材収納部６（図４参照）内に、それぞれが水平状態で垂直方向に並んで収納される。
【００３４】
接着剤塗布部４０は、搬送レール３１の側方に配置されており、この接着剤塗布部４０のさらに側方に、ダンシングされた多数個の半導体チップ１０を有するウェハシート１１が載置されるチップ載置ステージ２０が設けられている。チップ載置ステージ２０に載置されたウェハシート１１の半導体チップ１０は、チップ搬送手段５０によって、接着剤塗布部４０に搬送されるとともに、接着剤塗布部４０から、搬送レール３１のチップ搭載位置に搬送された基材１へ搬送される。
【００３５】
チップ搬送手段５０は、チップ載置ステージ２０上のウェハシート１１から半導体チップ１０を取り出して、接着剤塗布部４０へ搬送する第１のボンディングヘッド５１と、接着剤塗布部４０から搬送レール３１上のチップ搭載位置まで半導体チップ１０を搬送する第２のボンディングヘッド５２とを備えている。
【００３６】
チップ載置ステージ２０と基材搬送手段３０の搬送レール３１との間に設けられた接着剤塗布手段４０は、図２に示すように、接着剤吐出手段として、内部に接着剤７０が収容されて垂直に配置されたシリンジ４１を備えており、シリンジ４１の上端部に、上方に向けて接着剤を吐出するノズル部４３が設けられている。
【００３７】
シリンジ４１の内部には、ピストン４２が昇降可能に収容されており、ピストン４２が上昇することにより、上端のノズル部４３から接着剤７０が上方に向かって吐出される。
【００３８】
シリンジ４１内のピストン４２は、垂直に配置されたボールネジ４４の上端部に取り付けられており、このボールネジ４４の下端部がモータ４５によって連結されており、このモータ４５によってボールネジ４４が正転および逆転されるようになっている。従って、モータ４５によってボールネジ４４が正転および逆転されることにより、ピストン４１は、それぞれ上昇および下降され、ピストン４１が上昇することによって、接着剤７０は、ノズル部４３から吐出される。接着剤７０の吐出量を制御するために、モータ４５の回転は、制御装置４６によって制御される。
【００３９】
シリンジ４１は、内部に収容された接着剤７０の温度を管理するために、温度調節器４７内に収容されている。温度調節器４７は、内部にシリンジ４１を収容する円筒状の空間が形成された放熱部４７ａと、この放熱部４７ａの内周側部分に設けられたペルチェ素子４７ｂとを有しており、制御装置４８によってペルチェ素子４７ｂを制御することにより、シリンジ４１内の接着剤７０の温度が所定値になるように制御される。なお、放熱部４７ａの外面には、放熱フィン（図１参照）が設けられている。
【００４０】
シリンジ４１の上方には、半導体チップ１０が載置されるチップ支持部６０が設けられている。チップ支持部６０は、上面が水平になったステージ部６１と、このステージ部６１を貫通するようにそれぞれが垂直に設けられてそれぞれによって半導体チップ１０をステージ部６１の中央部上に支持する複数本のチップ支持ピン６２と、各チップ支持ピン６２によってステージ部６１の中央部上に支持された半導体チップ１０に対して位置補正を行う４つの位置補正治具６３とを備えている。
【００４１】
ステージ部６１の中央部には、シリンジ４１のノズル部４３から吐出される接着剤７０を上方に向かってガイドするガイド部６４が垂直状態で設けられており、ガイド部６４の上端部に、所定量の接着剤が貯留される接着剤溜り６４ａが設けられている。接着剤溜り６４ａは、上方になるにつれて内径が順次増加する逆円錐台形状になっている。
【００４２】
チップ支持手段である複数本のチップ支持ピン６２は、接着剤溜り６４ａの周囲に昇降可能に設けられており、昇降駆動手段である昇降カム６５の回転によって、同期して一体的に昇降駆動されるようになっている。各チップ支持ピン６２が一体的に上昇されると、各チップ支持ピン６２のステージ部６１から所定量だけ突出され、各チップ支持ピン６２によって半導体チップ１０はステージ部６１の上方に突き上げられた状態になり、半導体チップ１０は、各チップ支持ピン６２によって支持される。この場合、各チップ支持ピン６２によるステージ部６１からの突出量を変更することにより、各チップ支持ピン６２による半導体チップ１０の上下方向の支持位置が調整される。
【００４３】
ステージ部６１に設けられた４つの位置補正治具６３は、各チップ支持ピン６２によってステージ部６１の中央部上に支持された半導体チップ１０の周囲における四方にそれぞれ配置されており、各チップ支持ピン６２によって支持された半導体チップ１０に対して、それぞれが同期して一体的に、相互に接近および離反するようになっている。そして、各位置補正治具６３が一体的に相互に接近することにより、各チップ支持ピン６２によって支持された半導体チップ１０が、ステージ部６１の中央部上の所定の位置に位置決めされる。
【００４４】
ステージ部６１には、接着剤溜り６４ａ内に貯留される接着剤量を検出するための光センサ４９が設けられており、この光センサ４９の検出結果に基づいて、ピストン４２を駆動するモータ４５の動作が制御装置４６により制御される。これにより、シリンジ４７のノズル部４３から吐出される接着剤量が制御されて、接着剤溜り６４ａ内に所定量の接着剤７０が貯留される。
【００４５】
このような構成の本発明のダイボンド装置の動作を、図３に基づいて詳細に説明する。
【００４６】
搬送レール３１上に搭載された基材１は、チップ搭載位置まで搬送される。これと並行して、チップ載置ステージ２０上に載置された半導体チップ１０が第１のボンディングヘッド５１によって、真空吸着されて、ウエハーシート１１からピックアップされる。この場合も、従来のダイボンド装置と同様に、チップ載置ステージ２０に設けられた突き上げ針（図示せず）が、ウェハーシート１１の下から、半導体チップ１０を突上げる。これより、半導体チップ１０が、第１のボンディングヘッド５１によって吸着されてピックアップされる。
【００４７】
第１のボンディングヘッド５１は、ピックアップした半導体チップ１０を、接着剤塗布手段４０におけるシリンジ４１の最上部に取り付けられたチップ支持部６０に搬送する。
【００４８】
この場合、図３（ａ）に示すように、チップ支持部６０におけるステージ部６１の接着剤溜り６４には、シリンジ４１から吐出された所定量の接着剤７０が貯留された状態になっている。接着剤溜り６４に貯留される接着剤７０の量は、ステージ部６１上に設けられた光センサー４９の出力に基づいて、ピストン４２を駆動するモータ４５が制御装置４６によって制御されることにより調整される。シリンジ４１内に収容された接着剤７０は、温度調整器４７によって一定の温度に保持されており、これにより、接着剤７０は、所定の粘性に保持されている。
【００４９】
さらに、チップ支持部６０では、各チップ支持ピン６２のステージ部６１からの突出量が調節されており、チップ支持ピン６２にて支持される半導体チップ１０は、ステージ部６１の上面に対する支持レベルが調節される。このように、半導体チップ１０の支持レベルを調整することにより、半導体チップ１０の底面と、接着剤充填部６４に貯留された接着剤７０との相対的な位置が調整される。これにより、半導体チップ１０の裏面への接着剤７０の塗布量が調整される。従って、各支持ピン６２にて支持される半導体チップ１０の裏面に、所定量の接着剤が接触して塗布されるように、各チップ支持ピン６２のステージ部６１からの突出量が調整される。
【００５０】
このような状態で、第１のボンディングヘッド５１によって搬送される半導体チップ１０が、各チップ支持ピン６２上に載置される。各チップ支持ピン６２に半導体チップ１０が支持されると、図３（ｂ）に示すように、半導体チップ１０の裏面が、接着剤充填部６４に貯留された接着剤７０に対して、上方から接触する。これにより、所定量の接着剤７０が、半導体チップ１０の裏面に塗布される。
【００５１】
チップ支持ピン６２への半導体チップ１０の載置が終わると、図３（ｃ）に示すように、第１のボンディングヘッド５１による半導体チップ１０の真空吸着が解除されて、チップ支持ピン６２上に支持された半導体チップ１０が、位置補正治具６３によって位置補正される。この場合、半導体チップ１０の周囲に配置された位置補正具６３が、同期して、半導体チップ１０に接触した後に離反するように一体的に移動される。これにより、半導体チップ１０は、チップ支持ピン６２に対して所定の位置に支持されるように、位置補正される。
【００５２】
半導体チップ１０が位置補正されると、図３（ｄ）に示すように、第２のボンディングヘッド５２によって半導体チップ１０が真空吸着されて、半導体チップ１０は、チップ支持ピン６２上からピックアップされる。このとき、半導体チップ１０を支持する各チップ支持ピン６２が上昇して、半導体チップ１０を上方に持ち上げる。これにより、接着剤溜り６４ａに貯留された接着剤７０と半導体チップ１０とが確実に分離され、接着剤７０は、糸を引いた状態になることなく、半導体チップ１０が第２のボンディングヘッド５２によって確実にピックアップされる。
【００５３】
第２のボンディングヘッド５２にてピックアップされた半導体チップ１０は、搬送レール３１によってチップ搭載位置に搬送された基材１の表面にまで搬送されて、その基材１の表面における所定位置に搭載される。
【００５４】
第２のボンディングヘッド５２が半導体チップ１０を接着剤塗布手段４０から搬送レール３１上の基材１上へ搬送する間に、第１のボンディングヘッド５１は、チップ載置ステージ２０上の次の半導体チップ１０をピックアップして、接着剤塗布部４０へ搬送する。
【００５５】
また、接着剤７０の塗布が終了した半導体チップ１０が、チップ搭載位置から搬出されると、次の半導体チップ１０がチップ搭載位置に搬入されるまでの間、例えば半導体チップ１０が基材１に搭載されるのとほぼ同じタイミングで、接着剤塗布手段４０では接着剤７０が吐出されて、チップ支持部６０の半導体チップ１０に接着剤が塗布される。
【００５６】
このような一連の動作により、１個の半導体チップ１０が基材上に搭載される。この動作を連続的に行なうことにより、ウエハーシート１１のダイシングされた多数個の半導体チップ１０が、順次、基材１に搭載されて、接着剤によって接着される。
【００５７】
このように、本発明のダイボンド装置では、半導体チップ１０を基材１上に搭載する前に、基材１の表面に接着剤を塗布することなく、半導体チップ１０の裏面に接着剤を塗布した後に、半導体チップ１０を基材に搭載することにより、半導体チップ１０が基材の表面に接着される。このように、接着剤７０の塗布を行う接着剤塗布部４０が、半導体チップ１０をチップ載置ステージ２０から基材１上に搬送する搬送域内に設けられているために、基材１の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布部が基材１の搬送域内に設けられた従来のダイボンド装置と比べて、装置の占有面積を小さくすることができる。
【００５８】
接着剤塗布部４０は、接着剤７０を半導体チップ１０の裏面に塗布するために、基材１０の表面に接着剤を塗布する必要がなく、従って、基材搬送手段３０は、チップが搭載される位置にのみ半導体チップ１０を搬送して停止させればよく、接着剤塗布位置及びチップが搭載される位置の２箇所に基材１を停止させる従来のダイボンド装置と比べて、処理効率が向上する。また、半導体チップ１０に接着剤が塗布されて、基材１にまで搬送されるために、基材１に接着剤を塗布した状態で基材１を搬送する場合に比べて、塗布された接着剤７０が乾燥することを抑制することができる。さらに、基材１の表面に接着剤７０を塗布しないために、基材１の表面のチップ搭載位置を画像によって認識する場合にも、基材１の全体を確実に認識することができるために、基材１の位置を正確に認識することができる。
【００５９】
接着剤塗布部４０は、接着剤７０を上方に向けて吐出して、吐出された接着剤７０に対して上方から半導体チップ１０の裏面が押しつけられることによって、その半導体チップ１０の裏面に接着剤７０を塗布している。このため、シリンジ４１の上下動作によって接着剤７０の塗布を行う場合に問題となる塗布量のばらつき、液ダレ、基材１の表面での接着剤７０の糸引き等の事態を回避することができる。
【００６０】
接着剤塗布部４０には、半導体チップ１０の位置を補正する位置補正治具６３を有するチップ支持部６０が設けられている。このため、接着剤塗布手段４０の前後に半導体チップ１０の位置補正手段を設ける必要がなく、これにより、装置の占有面積を小さくすることができるとともに、構成が簡略化される。また、接着剤塗布部４０は、半導体チップ１０を各チップ支持ピン６２によって上方に支持した状態で、半導体チップ１０の位置を補正しているために、半導体チップ１０の位置補正が確実にかつ容易にすることができる。
【００６１】
接着剤塗布部４０は、内部に収容した接着剤７０の温度を制御する温度調節器４７及びその制御装置４８が設けられていることにより、接着剤７０の粘性を安定化させることができ、従って、その吐出量を高精度に制御することができる。
【００６２】
接着剤塗布部４０は、吐出量を斜め上方から検出する光センサー４９の出力に基づいて、ピストン４２を駆動するモータ４５を制御して、接着剤の吐出量を制御しているために、吐出量の制御を高精度で、しかも、容易に行うことができる。さらには、接着剤に対する半導体チップ１０の支持レベルを調整して、接着剤７０への半導体チップ１０の接触量を制御することにより、半導体チップ１０への接着剤７０の塗布量を高精度で制御することができる。
【００６３】
接着剤塗布部４０は、半導体チップ１０を複数本の昇降式のチップ支持ピン４２によって支持しているために、接着剤に対する半導体チップ１０の支持レベル、簡潔な構成で容易に調整することができる。
【００６４】
チップ支持ピン４２は、半導体チップ１０の裏面に接着剤７０が接触した後に半導体チップを突上げる構成になっていることにより、接着剤７０が塗布された後の半導体チップ１０の搬出を容易に行うことができる。
【００６５】
チップ搬送手段５０は、２つのボンディングヘッド５１および５２を使用して、接着剤７０が塗布された半導体チップ１０を接着剤塗布部４０から基材１上に移載する動作と、次の半導体チップ１０を接着剤塗布部４０に供給する動作とを並行的に行なうことができるために、半導体チップ１０の基板１への搭載動作を効率的に行うことができる。
【００６６】
接着剤塗布部４０は、接着剤７０の吐出動作を、接着剤７０が塗布された半導体チップ１０が接着剤塗布部４０から搬出された後、次の半導体チップ１０が接着剤塗布部４０に搬送されるまでの間に行なうことができるために、接着剤７０の塗布動作も、他の動作に影響を与えることなく効率的に行うことができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明のダイボンド装置は、このように、基材に搭載される半導体チップの移動域内に接着剤塗布手段が設けられているために、占有面積を小さくすることができ、また、基材搬送手段による基材の搬送効率を向上させることができる。接着剤塗布手段においては、接着剤が上向きに吐出され、吐出された接着剤に対して上方から半導体チップが押しつけられることにより、接着剤が半導体チップの裏面に塗布されるために、基材の表面に接着剤が塗布されない。従って、半導体チップに対して接着剤を安定的に供給することができると共に、接着剤の液ダレ、乾燥等を防止することができ、また、基材の表面に接着剤が塗布されないために、基材の表面を正確に画像認識することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダイボンド装置の実施形態の一例を示す要部の構成図である。
【図２】そのダイボンド装置に設けられた接着剤塗布手段の構成を示す縦断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、その接着剤塗布手段における動作説明のための要部の断面図図である。
【図４】従来のダイボンド装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０半導体チップ
１１ウェハシート
２０チップ載置ステージ
３０基材搬送手段
３１搬送レール
４０接着剤塗布手段
４１シリンジ
４２ピストン
４３ノズル部
４４ボールネジ
４５モータ
４６制御装置
４７温度調節器
４８制御装置
４９光センサー
５０チップ搬送手段
５１第１ボンディングヘッド
５２第２ボンディングヘッド
６０チップ支持部
６１ステージ部
６２チップ支持ピン
６３位置補正治具
６４ガイド部
６４ａ接着剤溜り
６５昇降駆動装置
７０接着剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a die bonding apparatus used for fixing a semiconductor chip to a base material using an adhesive.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional die bonding apparatus used for fixing a semiconductor chip on a substrate with an adhesive is shown in FIG. The conventional die-bonding apparatus shown in FIG. 4 includes a transfer robot 7 that sequentially takes out the base materials 1 stored in the base material storage unit 2 in a horizontal state and arranged in the vertical direction one by one. It has the conveyance rail 3 which conveys each base material 1 taken out from the base material storage part 2 sequentially.
[0003]
An adhesive application unit 4 for applying an adhesive to the base material 1 conveyed by the conveyance rail 3 is provided in the middle of the conveyance region of the substrate 1 by the conveyance rail 3, and the adhesive application unit 4 is provided. A chip mounting portion 5 for mounting the semiconductor chip 10 on the base material 1 coated with an adhesive is provided on the downstream side in the transport direction. The substrate 1 is transported by the transport rail 3 to the chip mounting position where the semiconductor chip 10 is mounted by the chip mounting section 5 through the adhesive application position where the adhesive is applied by the adhesive application section 4. The base material 1 on which the semiconductor chip 10 is mounted at the chip mounting position is transported to the base material storage section 6 by the transport rail 3, and the semiconductor chip 10 is mounted in the base material storage section 6. The base materials 1 are accommodated in a horizontal state and aligned in the vertical direction.
[0004]
The adhesive application unit 4 has a syringe 4a containing an adhesive to be applied to a predetermined portion on the substrate 1 that is conveyed to the adhesive application position by the conveyance rail 3, and the syringe 4a is a conveyance rail. 3 is vertically arranged above and 3 can be moved up and down by a lifting mechanism 4b. The piston is slidably arranged in the up and down direction inside the syringe 4a in which the adhesive is accommodated. When the piston is lowered, the adhesive accommodated in the syringe 4a is discharged from the lower nozzle portion. Discharged. The sliding amount of the piston is controlled by the control unit 4c, whereby the discharge amount of the adhesive from the syringe 4a is controlled.
[0005]
The chip mounting portion 5 provided corresponding to the chip mounting position on the downstream side in the transport direction of the transport rail 3 with respect to the adhesive application unit 4 has a chip mounting stage 5b disposed on the side of the chip mounting position. A wafer sheet 11 having a large number of diced semiconductor chips 10 is placed on the chip placement stage 5b. Each semiconductor chip 10 of the wafer sheet 11 placed on the chip stage 5b is adsorbed by the first bonding head 5d, and a position correction unit 5c provided between the chip placement stage 5b and the transport rail 3. It is conveyed to.
[0006]
The position correction unit 5c has a position correction stage 5g on which the semiconductor chip 10 conveyed by the bonding head 5d is placed. The semiconductor chip 10 placed on the position correction stage 5g has four chip position corrections. The jig 5f is positioned on the position correction stage 5g. The chip position correction jigs 5f are respectively arranged on four sides of the semiconductor chip 10 placed on the position correction stage 5g, and press the semiconductor chip 10 placed on the position correction stage 5g from the four directions. Thus, the semiconductor chip 10 with respect to the position correction stage 5g is corrected to a predetermined position.
[0007]
The semiconductor chip 10 whose position has been corrected by the position correction unit 5c is transported from the position correction unit 5c onto the base material 1 coated with the adhesive on the transport rail 3 by the second bonding head 5e. ing.
[0008]
The operation of the die bonding apparatus configured as described above is as follows. First, the base material 1 is sequentially taken out from the base material supply unit 2 by the base material transport robot 7, and sequentially transferred onto the transport rail 3, and sequentially transported to the adhesive application position by the transport rail 3. Is done. When the base material 1 reaches the adhesive application position, in the adhesive application unit 4, the syringe 4a is lowered by the elevating mechanism 4b, and the piston in the syringe 4a is lowered by air pressure or a motor, and the lower end of the syringe 4a. A predetermined amount of adhesive is discharged from the nozzle portion provided in the portion. Thereby, the adhesive discharged from the nozzle portion is pressed to a predetermined position on the surface of the substrate 1, and a predetermined amount of the adhesive is applied to a predetermined portion of the surface of the substrate 1.
[0009]
When controlling the discharge amount of adhesive with high accuracy, a temperature regulator composed of a Peltier element, a heat sink, a cooling fan, etc. is installed around the syringe 4a, and this temperature regulator is controlled by a control device. By doing so, the temperature of the adhesive is kept constant. Thereby, since the adhesive in the syringe 4a is maintained at a constant temperature regardless of the ambient temperature, the viscosity of the adhesive in the syringe 4a is also maintained constant, and the piston in the syringe 4a is lowered. Therefore, a predetermined amount of adhesive can be always discharged.
[0010]
When the adhesive is applied to a predetermined position on the surface of the base material 1 in the adhesive application unit 4, the base material 1 is sequentially transported to the chip mounting position by the transport rail 3. In this case, the next base material 1 is transported to the adhesive application position by the transport rail 3. When the substrate 1 coated with adhesive is transported to the chip mounting position, the chip mounting unit 5 applies the adhesive to the substrate 1 newly transported to the adhesive coating position by the adhesive coating unit 4. In parallel with the application operation, the following operation is performed.
[0011]
A wafer sheet 11 having a diced semiconductor chip 10 is placed on the chip placement stage 5b of the chip mounting portion 5, and the diced semiconductor chip 10 of the wafer sheet 11 is placed by the first bonding head 5d. Simultaneously with vacuum suction, a push-up needle (not shown) provided on the chip mounting stage 5 b pushes up the semiconductor chip 10 from under the wafer sheet 11. As a result, the semiconductor chip 10 is separated from the wafer sheet 11 and sucked (picked up) by the first bonding head 5d. The semiconductor chip 10 picked up by the first bonding head 5d is once placed on the position correction table 5g of the position correction unit 5c in order to correct the positional deviation generated at the time of the pickup.
[0012]
The position correction unit 5c mechanically corrects the position by pressing the semiconductor chip 10 placed on the position correction table 5g with the four chip position correction jigs 5f arranged on the four sides. The position correction of the semiconductor chip by the position correction unit 5c is not limited to the mechanical position correction method as described above. For example, the position of the semiconductor chip 10 with respect to the position correction stage 5g is recognized by image recognition. There is also a method for correcting the position of the semiconductor chip.
[0013]
The semiconductor chip 10 whose position correction has been completed by the position correction unit 5c is sucked by the second bonding head 5e and mounted on the adhesive-applied portion on the surface of the substrate 1 conveyed to the chip mounting position. The base material 1 on which the semiconductor chip 10 has been mounted in this way is transported by the transport rail 3 and stored in the base material storage unit 6 by the base material transport robot 7.
[0014]
In the die bonding apparatus shown in FIG. 4, the semiconductor chip 10 is once transported to the position correction unit 5 c using the first bonding head 5 d and corrected by the position correction unit 5 c, and then the second bonding head 5 e. Thus, the position-adjusted semiconductor chip 10 is mounted on the base material 1. However, a die bonding apparatus that directly mounts the semiconductor chip 10 from the wafer sheet 11 onto the base material 1 with a single bonding head is also common. It is.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional die-bonding apparatus, the adhesive application unit 4 is provided on the conveyance area of the conveyance rail 3 that conveys the substrate 1, but the chip mounting unit 5 is provided on the side of the conveyance rail 3. Therefore, there is a problem that the occupied area becomes large.
[0016]
In addition, the adhesive application operation by the adhesive application unit 4 is performed by the raising / lowering operation of the syringe 4a and the lowering operation of the piston provided in the syringe 4a. That is, by lowering the piston while lowering the syringe 4 a, the adhesive is discharged from the nozzle portion at the lower end to apply the adhesive to the substrate 1. For this reason, when the adhesive is applied at a high speed, the application amount of the adhesive applied to the base material 1 may vary depending on the descending speed and ascending speed of the syringe 4a, the discharge timing of the adhesive, and the like. Further, the adhesive applied to the base material 1 may not be completely separated from the rising syringe 4a, and there is a possibility that a thread is pulled from the surface of the base material 1.
[0017]
Furthermore, in the adhesive application part 4, since the syringe 4a discharges the adhesive downward, the adhesive dripping from the syringe 4a when an adhesive with low viscosity is used. There is also a fear. In order to prevent such dripping, the piston in the syringe 4a may be controlled to be lifted upward by vacuum, but in this case, the discharge amount of the adhesive is reduced due to poor adjustment of the pulling force by vacuum. There is a possibility that the amount of the adhesive applied to the substrate 1 varies and varies.
[0018]
The substrate 1 is transported from the adhesive application position to the chip mounting position after the adhesive is applied, and the semiconductor chip 10 is mounted on the adhesive application portion of the base material 1. Since it takes time until the semiconductor chip 10 is mounted after the agent is applied, the adhesive applied to the substrate 1 may be dried. Further, while the base material 1 is transported by the transport rail 3 from the adhesive application position to the chip mounting position, the transport of the base material 1 is stopped due to the base material not being normally mounted on the transport rail 3. Even in such a case, the adhesive applied to the surface of the substrate 1 may be dried. When the adhesive applied to the base material 1 is dried, the semiconductor chip 10 mounted on the base material 1 is not reliably adhered to the base material 1, and there is a possibility that poor adhesion occurs.
[0019]
In addition, in order to correct the chip mounting position on the base material 1 in the chip mounting portion 5, the position of the base material 1 may be image-recognized. An image is recognized by using a wiring pattern provided in. For this reason, when an adhesive is applied to the surface of the substrate 1, a part of the wiring pattern provided on the surface of the substrate 1 is covered with the adhesive at the stage of image recognition. There is a possibility that the area where the substrate 1 can be recognized is limited, and the position of the substrate 1 cannot be accurately captured by image recognition.
[0020]
The present invention solves such a problem, the purpose of which is to occupy a small space, can stably supply an adhesive when bonding a semiconductor chip on the surface of a substrate, The adhesive can be prevented from dripping and drying, and the semiconductor chip can be securely adhered to the base material without being adversely affected by the adhesive applied to the surface of the base material. It is to provide a die bonding apparatus.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The die bonding apparatus of the present invention is a die bonding apparatus for bonding a semiconductor chip with an adhesive on a base material transported to a predetermined position, and is housed inside chip support means for supporting the semiconductor chip. An adhesive discharge means for discharging the adhesive upward, and applying the adhesive to bring the back surface of the semiconductor chip supported by the chip support means into contact with the adhesive discharged by the adhesive discharge means And holding the semiconductor chip so as to be supported by the chip support means of the adhesive application means, and the semiconductor chip coated with the adhesive on the back surface by the adhesive application means. Chip transporting means for transporting and mounting on the surface of the substrate.
[0022]
The adhesive application means has means for correcting the support position of the semiconductor chip supported by the chip support means.
[0023]
The adhesive discharge means of the adhesive application means has means for controlling the temperature of the adhesive accommodated therein.
[0024]
The adhesive discharge means of the adhesive application means has means for controlling the amount of adhesive discharged.
[0025]
The adhesive discharge means has a sensor for detecting the discharged adhesive amount, and the discharged adhesive amount is controlled by the sensor.
[0026]
The chip support means of the adhesive application means has a chip support pin that can be moved up and down.
[0027]
The chip support pins are configured to lift the semiconductor chip after the adhesive contacts the back surface of the semiconductor chip.
[0028]
The chip support pins control the amount of adhesive applied to the back surface of the semiconductor chip by changing the vertical support position of the semiconductor chip.
[0029]
The chip conveying means performs in parallel the operation of transferring the semiconductor chip coated with the adhesive from the adhesive applying means onto the substrate and the operation of supplying the next semiconductor chip to the adhesive applying means. .
[0030]
The adhesive discharge means of the adhesive application means performs an adhesive discharge operation such that the next semiconductor chip is bonded after the semiconductor chip to which the adhesive has been applied is transported from the adhesive application means to the substrate. It is carried out until it is supplied to the agent application means.
[0031]
The adhesive discharge means of the adhesive application means performs the adhesive discharge operation at the same timing as the timing at which the semiconductor chip coated with the adhesive is mounted on the substrate.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0033]
FIG. 1 is a perspective view of a main part showing an example of an embodiment of a die bonding apparatus of the present invention. This die bonding apparatus is used for adhering a large number of semiconductor chips damped on a wafer sheet to a predetermined position of a base material. Like the conventional die bonding apparatus, the base material 1 is a base material conveying means 30. It is transported by a certain transport rail 31. The base material 1 mounted on the transport rail 31 is stored in the base material storage unit 2 (see FIG. 4) in a horizontal state and arranged in the vertical direction, and the base material 1 in the base material storage unit 2 is stored in the base material storage unit 2. Then, the robots are sequentially taken out one by one by the transfer robot 7 (see FIG. 4). The base material 1 transported by the transport rail 31 is transported to the chip mounting position, and the semiconductor chip 10 to which the adhesive is applied by the adhesive application unit 40 is mounted. Thereafter, the base material 1 on which the semiconductor chip 10 is mounted is transported from the chip mounting position, and is stored in the base material storage unit 6 (see FIG. 4) in a horizontal state and aligned in the vertical direction.
[0034]
The adhesive application unit 40 is disposed on the side of the conveyance rail 31, and the wafer sheet 11 having a large number of the danced semiconductor chips 10 is placed further on the side of the adhesive application unit 40. A chip placement stage 20 is provided. The semiconductor chip 10 of the wafer sheet 11 placed on the chip placement stage 20 is transported to the adhesive application unit 40 by the chip transport means 50 and from the adhesive application unit 40 to the chip mounting position of the transport rail 31. It is conveyed to the base material 1 conveyed.
[0035]
The chip conveying means 50 takes out the semiconductor chip 10 from the wafer sheet 11 on the chip mounting stage 20 and conveys the semiconductor chip 10 to the adhesive application unit 40, and from the adhesive application unit 40 to the conveyance rail 31. And a second bonding head 52 for transporting the semiconductor chip 10 to the chip mounting position.
[0036]
As shown in FIG. 2, the adhesive application unit 40 provided between the chip mounting stage 20 and the conveyance rail 31 of the base material conveyance unit 30 has an adhesive 70 accommodated therein as an adhesive discharge unit. A syringe 41 arranged vertically is provided, and a nozzle portion 43 that discharges an adhesive upward is provided at the upper end of the syringe 41.
[0037]
Inside the syringe 41, the piston 42 is accommodated so that raising / lowering is possible, and when the piston 42 ascends, the adhesive 70 is discharged upward from the nozzle part 43 at the upper end.
[0038]
A piston 42 in the syringe 41 is attached to an upper end portion of a ball screw 44 arranged vertically, and a lower end portion of the ball screw 44 is connected by a motor 45, and the ball screw 44 is rotated forward and backward by the motor 45. It has come to be. Therefore, when the ball screw 44 is rotated forward and backward by the motor 45, the piston 41 is raised and lowered, and the piston 70 is raised, whereby the adhesive 70 is discharged from the nozzle portion 43. In order to control the discharge amount of the adhesive 70, the rotation of the motor 45 is controlled by the control device 46.
[0039]
The syringe 41 is accommodated in the temperature regulator 47 in order to manage the temperature of the adhesive 70 accommodated therein. The temperature controller 47 includes a heat radiating portion 47a in which a cylindrical space for accommodating the syringe 41 is formed, and a Peltier element 47b provided on the inner peripheral side portion of the heat radiating portion 47a. By controlling the Peltier element 47b by the device 48, the temperature of the adhesive 70 in the syringe 41 is controlled to be a predetermined value. In addition, the radiation fin (refer FIG. 1) is provided in the outer surface of the thermal radiation part 47a.
[0040]
Above the syringe 41, a chip support portion 60 on which the semiconductor chip 10 is placed is provided. The chip support unit 60 includes a stage unit 61 whose upper surface is horizontal, and a plurality of chip support units 60 that are vertically provided so as to penetrate the stage unit 61 and support the semiconductor chip 10 on the central part of the stage unit 61. There are provided chip support pins 62 and four position correction jigs 63 for correcting the position of the semiconductor chip 10 supported on the central portion of the stage portion 61 by the chip support pins 62.
[0041]
A guide portion 64 that guides the adhesive 70 discharged from the nozzle portion 43 of the syringe 41 upward is provided in the center portion of the stage portion 61 in a vertical state. An adhesive reservoir 64a for storing a fixed amount of adhesive is provided. The adhesive reservoir 64a has an inverted frustoconical shape in which the inner diameter gradually increases as it goes upward.
[0042]
The plurality of chip support pins 62 as the chip support means are provided around the adhesive reservoir 64a so as to be movable up and down, and are integrally driven up and down synchronously by the rotation of the lift cam 65 as the lift drive means. It has become so. When each chip support pin 62 is integrally lifted, the chip support pin 62 protrudes from the stage portion 61 by a predetermined amount, and the semiconductor chip 10 is pushed up above the stage portion 61 by each chip support pin 62. Thus, the semiconductor chip 10 is supported by each chip support pin 62. In this case, the vertical support position of the semiconductor chip 10 by each chip support pin 62 is adjusted by changing the amount of protrusion from the stage portion 61 by each chip support pin 62.
[0043]
The four position correction jigs 63 provided on the stage unit 61 are arranged in four directions around the semiconductor chip 10 supported on the central part of the stage unit 61 by the chip support pins 62, respectively. The semiconductor chips 10 supported by the pins 62 are moved toward and away from each other synchronously and integrally. Then, when the position correction jigs 63 are integrally moved toward each other, the semiconductor chip 10 supported by the chip support pins 62 is positioned at a predetermined position on the center portion of the stage portion 61.
[0044]
The stage unit 61 is provided with an optical sensor 49 for detecting the amount of adhesive stored in the adhesive reservoir 64a. Based on the detection result of the optical sensor 49, a motor 45 that drives the piston 42 is provided. These operations are controlled by the control device 46. Accordingly, the amount of adhesive discharged from the nozzle portion 43 of the syringe 47 is controlled, and a predetermined amount of adhesive 70 is stored in the adhesive reservoir 64a.
[0045]
The operation of the die bonding apparatus of the present invention having such a configuration will be described in detail with reference to FIG.
[0046]
The base material 1 mounted on the transport rail 31 is transported to the chip mounting position. In parallel with this, the semiconductor chip 10 placed on the chip placement stage 20 is vacuum-sucked by the first bonding head 51 and picked up from the wafer sheet 11. Also in this case, as in the conventional die bonding apparatus, a push-up needle (not shown) provided on the chip mounting stage 20 pushes up the semiconductor chip 10 from under the wafer sheet 11. Thus, the semiconductor chip 10 is attracted and picked up by the first bonding head 51.
[0047]
The first bonding head 51 conveys the picked-up semiconductor chip 10 to the chip support part 60 attached to the uppermost part of the syringe 41 in the adhesive application unit 40.
[0048]
In this case, as shown in FIG. 3A, a predetermined amount of adhesive 70 discharged from the syringe 41 is stored in the adhesive reservoir 64 of the stage portion 61 in the chip support portion 60. . The amount of the adhesive 70 stored in the adhesive reservoir 64 is adjusted by the control device 46 controlling the motor 45 that drives the piston 42 based on the output of the optical sensor 49 provided on the stage portion 61. Is done. The adhesive 70 accommodated in the syringe 41 is maintained at a constant temperature by the temperature regulator 47, and thus the adhesive 70 is maintained at a predetermined viscosity.
[0049]
Further, in the chip support portion 60, the protruding amount of each chip support pin 62 from the stage portion 61 is adjusted, and the semiconductor chip 10 supported by the chip support pin 62 has a support level with respect to the upper surface of the stage portion 61. Adjusted. As described above, by adjusting the support level of the semiconductor chip 10, the relative position between the bottom surface of the semiconductor chip 10 and the adhesive 70 stored in the adhesive filling portion 64 is adjusted. Thereby, the application amount of the adhesive 70 to the back surface of the semiconductor chip 10 is adjusted. Accordingly, the amount of protrusion of each chip support pin 62 from the stage portion 61 is adjusted so that a predetermined amount of adhesive contacts and is applied to the back surface of the semiconductor chip 10 supported by each support pin 62. .
[0050]
In this state, the semiconductor chip 10 conveyed by the first bonding head 51 is placed on each chip support pin 62. When the semiconductor chip 10 is supported by each chip support pin 62, the back surface of the semiconductor chip 10 is viewed from above with respect to the adhesive 70 stored in the adhesive filling portion 64, as shown in FIG. Contact. Thereby, a predetermined amount of adhesive 70 is applied to the back surface of the semiconductor chip 10.
[0051]
When the placement of the semiconductor chip 10 on the chip support pin 62 is finished, the vacuum suction of the semiconductor chip 10 by the first bonding head 51 is released as shown in FIG. The position of the supported semiconductor chip 10 is corrected by the position correction jig 63. In this case, the position correction tool 63 arranged around the semiconductor chip 10 is moved integrally so as to be separated after contacting the semiconductor chip 10 in synchronization. Thereby, the position of the semiconductor chip 10 is corrected so that the semiconductor chip 10 is supported at a predetermined position with respect to the chip support pins 62.
[0052]
When the position of the semiconductor chip 10 is corrected, as shown in FIG. 3D, the semiconductor chip 10 is vacuum-sucked by the second bonding head 52, and the semiconductor chip 10 is picked up from the chip support pins 62. . At this time, each chip support pin 62 that supports the semiconductor chip 10 is raised to lift the semiconductor chip 10 upward. As a result, the adhesive 70 stored in the adhesive reservoir 64a and the semiconductor chip 10 are reliably separated, and the semiconductor chip 10 is not pulled into the second bonding head 52 without the thread being pulled. Is surely picked up by.
[0053]
The semiconductor chip 10 picked up by the second bonding head 52 is transported to the surface of the base material 1 transported to the chip mounting position by the transport rail 31 and mounted at a predetermined position on the surface of the base material 1. The
[0054]
While the second bonding head 52 transports the semiconductor chip 10 from the adhesive application means 40 onto the substrate 1 on the transport rail 31, the first bonding head 51 performs the next semiconductor on the chip mounting stage 20. The chip 10 is picked up and conveyed to the adhesive application unit 40.
[0055]
Further, when the semiconductor chip 10 having been applied with the adhesive 70 is unloaded from the chip mounting position, for example, the semiconductor chip 10 is attached to the substrate 1 until the next semiconductor chip 10 is loaded into the chip mounting position. At substantially the same timing as mounting, the adhesive application means 40 discharges the adhesive 70 and applies the adhesive to the semiconductor chip 10 of the chip support portion 60.
[0056]
Through such a series of operations, one semiconductor chip 10 is mounted on the base material. By continuously performing this operation, a large number of the diced semiconductor chips 10 on the wafer sheet 11 are sequentially mounted on the substrate 1 and bonded by an adhesive.
[0057]
As described above, in the die bonding apparatus of the present invention, the adhesive is applied to the back surface of the semiconductor chip 10 without applying the adhesive to the surface of the base 1 before mounting the semiconductor chip 10 on the base 1. Later, by mounting the semiconductor chip 10 on the base material, the semiconductor chip 10 is bonded to the surface of the base material. Thus, since the adhesive application part 40 which apply | coats the adhesive agent 70 is provided in the conveyance area which conveys the semiconductor chip 10 from the chip | tip mounting stage 20 on the base material 1, the surface of the base material 1 is provided. Compared with the conventional die-bonding apparatus in which the adhesive application part which applies an adhesive is provided in the conveyance area of the base material 1, the area occupied by the apparatus can be reduced.
[0058]
The adhesive application unit 40 does not need to apply an adhesive to the surface of the base material 10 in order to apply the adhesive 70 to the back surface of the semiconductor chip 10, and therefore the base material transport means 30 has the chip mounted thereon. It is only necessary to transport and stop the semiconductor chip 10 only at a position where the adhesive is applied, and the processing efficiency is improved as compared with the conventional die bonding apparatus that stops the base material 1 at two places, the adhesive application position and the position where the chip is mounted. To do. In addition, since the adhesive is applied to the semiconductor chip 10 and conveyed to the base material 1, compared with the case where the base material 1 is transported in a state where the adhesive is applied to the base material 1, the applied adhesion is performed. Drying of the agent 70 can be suppressed. Furthermore, since the adhesive 70 is not applied to the surface of the base material 1, the entire base material 1 can be reliably recognized even when the chip mounting position on the surface of the base material 1 is recognized by an image. The position of the substrate 1 can be accurately recognized.
[0059]
The adhesive application unit 40 discharges the adhesive 70 upward, and the back surface of the semiconductor chip 10 is pressed against the discharged adhesive 70 from above, whereby the adhesive is applied to the back surface of the semiconductor chip 10. 70 is applied. For this reason, it is possible to avoid situations such as variations in coating amount, dripping, and stringing of the adhesive 70 on the surface of the base material 1, which are problems when the adhesive 70 is applied by the vertical movement of the syringe 41. it can.
[0060]
The adhesive application part 40 is provided with a chip support part 60 having a position correction jig 63 for correcting the position of the semiconductor chip 10. For this reason, it is not necessary to provide a position correcting means for the semiconductor chip 10 before and after the adhesive applying means 40, whereby the area occupied by the apparatus can be reduced and the configuration is simplified. Further, since the adhesive application unit 40 corrects the position of the semiconductor chip 10 in a state where the semiconductor chip 10 is supported upward by the chip support pins 62, the position correction of the semiconductor chip 10 is surely and easily performed. Can be.
[0061]
The adhesive application unit 40 is provided with a temperature regulator 47 that controls the temperature of the adhesive 70 accommodated therein and a control device 48 thereof, so that the viscosity of the adhesive 70 can be stabilized. The discharge amount can be controlled with high accuracy.
[0062]
The adhesive application unit 40 controls the motor 45 that drives the piston 42 based on the output of the optical sensor 49 that detects the discharge amount obliquely from above, and controls the discharge amount of the adhesive. The amount can be easily controlled with high accuracy. Furthermore, by adjusting the support level of the semiconductor chip 10 with respect to the adhesive and controlling the contact amount of the semiconductor chip 10 to the adhesive 70, the application amount of the adhesive 70 to the semiconductor chip 10 is controlled with high accuracy. can do.
[0063]
Since the adhesive application unit 40 supports the semiconductor chip 10 with a plurality of liftable chip support pins 42, the support level of the semiconductor chip 10 relative to the adhesive can be easily adjusted with a simple configuration. .
[0064]
The chip support pins 42 are configured to push up the semiconductor chip after the adhesive 70 comes into contact with the back surface of the semiconductor chip 10, thereby easily carrying out the semiconductor chip 10 after the adhesive 70 is applied. be able to.
[0065]
The chip conveying means 50 uses the two bonding heads 51 and 52 to transfer the semiconductor chip 10 coated with the adhesive 70 from the adhesive application section 40 onto the substrate 1 and the next semiconductor chip. Since the operation of supplying 10 to the adhesive application unit 40 can be performed in parallel, the mounting operation of the semiconductor chip 10 on the substrate 1 can be performed efficiently.
[0066]
The adhesive application unit 40 performs the discharge operation of the adhesive 70, after the semiconductor chip 10 applied with the adhesive 70 is unloaded from the adhesive application unit 40, the next semiconductor chip 10 is conveyed to the adhesive application unit 40. Since the operation can be performed before the operation is performed, the operation of applying the adhesive 70 can be performed efficiently without affecting other operations.
[0067]
【The invention's effect】
Thus, the die bonding apparatus of the present invention can reduce the occupation area because the adhesive application means is provided in the movement area of the semiconductor chip mounted on the base material, and the base material transport means. The substrate conveyance efficiency can be improved. In the adhesive application means, the adhesive is discharged upward, and the semiconductor chip is pressed against the discharged adhesive from above, so that the adhesive is applied to the back surface of the semiconductor chip. No adhesive is applied to the surface. Therefore, the adhesive can be stably supplied to the semiconductor chip, and the adhesive can be prevented from dripping and drying, and the adhesive is not applied to the surface of the substrate. It becomes possible to accurately recognize the surface of the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part showing an example of an embodiment of a die bonding apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an adhesive application unit provided in the die bonding apparatus.
FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views of the main parts for explaining the operation of the adhesive application means.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a conventional die bonding apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Semiconductor chip
11 Wafer sheet
20 chip placement stage
30 Substrate conveying means
31 Transport rail
40 Adhesive application means
41 syringe
42 piston
43 Nozzle
44 Ball screw
45 motor
46 Control device
47 Temperature controller
48 Control device
49 Light sensor
50 Chip transfer means
51 First bonding head
52 Second bonding head
60 Chip support
61 Stage
62 Chip support pin
63 Position correction jig
64 Guide section
64a Adhesive reservoir
65 Lifting drive
70 Adhesive

Claims

A die-bonding device for bonding a semiconductor chip with an adhesive body on a substrate transported to a predetermined position,
Chip support means for supporting the semiconductor chip; and adhesive discharge means for discharging the adhesive contained therein upward. The chip support for the adhesive discharged by the adhesive discharge means An adhesive application means for contacting the back surface of the semiconductor chip supported by the means;
The semiconductor chip is held and transported so as to be supported by the chip support means of the adhesive application means, and the semiconductor chip coated with the adhesive on the back surface by the adhesive application means is applied to the surface of the base material. Chip conveying means for conveying and mounting,
The die bonding apparatus , wherein the chip support means of the adhesive application means has a chip support pin that can be moved up and down.

The die bonding apparatus according to claim 1, wherein the adhesive application unit includes a unit that corrects a support position of the semiconductor chip supported by the chip support unit.

The die bonding apparatus according to claim 1, wherein the adhesive discharging means of the adhesive applying means includes means for controlling the temperature of the adhesive accommodated therein.

The die bonding apparatus according to claim 1, wherein the adhesive discharge means of the adhesive application means includes means for controlling the amount of adhesive discharged.

The die bonding apparatus according to claim 4, wherein the adhesive discharge unit includes a sensor that detects the amount of discharged adhesive, and the amount of adhesive discharged is controlled by the sensor.

2. The die bonding apparatus according to claim 1 , wherein the chip support pins lift the semiconductor chip after an adhesive contacts the back surface of the semiconductor chip.

The die bonding apparatus according to claim 6 , wherein the chip support pins control the amount of adhesive applied to the back surface of the semiconductor chip by changing a vertical support position of the semiconductor chip.

It said chip transport means includes a first bonding head for supplying the semiconductor chip to the adhesive application unit, the second bonding head for transferring the semiconductor chip to which the adhesive is applied from the adhesive applying means on said substrate The die-bonding apparatus of Claim 1 which has these .

Wherein the adhesive dispensing means of adhesive application means, carried to the carrying-out operation from the adhesive applying means of the semiconductor chip according to the second bonding head, said adhesive applying means of the semiconductor chip according to the first bonding head The die bonding apparatus according to claim 8 , wherein an adhesive discharging operation is performed between the operations.

Wherein the adhesive dispensing means of adhesive application means, the die bonding apparatus as claimed in claim 9 for performing a discharge operation of the adhesive at the same timing as the second bonding head for mounting the semiconductor chip onto the substrate.