JP4119031B2 - レベリング装置、レベリング方法、ボンディング装置及びボンディング方法 - Google Patents
レベリング装置、レベリング方法、ボンディング装置及びボンディング方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4119031B2 JP4119031B2 JP8130499A JP8130499A JP4119031B2 JP 4119031 B2 JP4119031 B2 JP 4119031B2 JP 8130499 A JP8130499 A JP 8130499A JP 8130499 A JP8130499 A JP 8130499A JP 4119031 B2 JP4119031 B2 JP 4119031B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bump electrode
- stage
- bonding
- pressing
- leveling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、バンプ付チップをレベリングするためのレベリング装置及びレベリング方法に関し、特にバンプの潰れ面の面積を一定にすることができるものに関する。
【0002】
【従来の技術】
フリップチップボンディング装置は、バンプ(バンプ電極)が設けられたチップ(半導体部品)をボンディング装置を用いて基板やリードフレーム等にボンディングする装置である。チップは、金バンプやはんだバンプがバンプボンダ等で予めチップ表面に付けられている。これらのバンプの高さを一定にするために、ボンディングの前工程においてレベリング装置が用いられている。すなわち、レベリング装置では、図3に示すようにボンディングヘッド1でチップCの背面側から一定の圧力でバンプBを板状のレベリングステージ2に押し付けることで、バンプの高さを一定にするようにしていた。そして、ボンディングステージ3上に載置された基板Sにボンディングするようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のレベリング装置やこのレベリング装置を有する半導体部品の実装装置では、次のような問題があった。すなわち、バンプボンダで付けられたバンプBは、チップC毎に微妙に大きさが異なることがある。このため、一定の圧力でレベリングステージ2に押し付けても、バンプBの潰れ面の面積がチップC毎に異なることになる。
【0004】
バンプBの潰れ面の面積が異なると、次工程で接続する基板のリード部との接続面積が異なることになり、所定より面積が大きい場合にはリード部からはみ出して短絡したり、所定より面積が小さい場合には接続抵抗が大きくなる等の問題があった。
【0005】
そこで本発明は、バンプ電極の潰れ面の面積を一定にすることでボンディング不良を未然に防ぐことができるレベリング装置、レベリング方法、ボンディング装置及びボンディング方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、請求項1に記載された発明は、バンプ電極を有する半導体部品を保持するボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドと対向配置され光透過材で形成されたステージと、前記ボンディングヘッドに保持された前記半導体部品のバンプ電極を前記ステージに押圧する押圧部と、前記ステージに押圧された前記バンプ電極を前記ステージを透過して撮像する撮像カメラと、前記バンプ電極の画像に基づいて前記バンプ電極の潰れ面積を測定する測定部と、この測定部において測定された前記バンプ電極の潰れ面積が予め設定された設定値に達した時点で前記押圧部による押圧を停止する制御部とを備えるようにした。
【0007】
請求項2に記載された発明は、バンプ電極を有する半導体部品のバンプ電極を光透過材で形成された板状のステージの表面に押圧する押圧工程と、前記バンプ電極を前記ステージを透過して撮像する撮像工程と、この撮像工程により得られた前記バンプ電極の画像に基づいて前記バンプ電極の潰れ面積を測定する測定工程と、前記バンプ電極の潰れ面積が予め設定された設定値に達した時点で前記押圧工程を停止する押圧停止工程とを備えるようにした。
【0008】
請求項3に記載された発明は、バンプ電極を有する半導体部品の前記バンプ電極のレベリングを行うレベリング部と、前記半導体部品を基板にボンディングするボンディング部とを備え、前記レベリング部は前記半導体部品を保持するボンディングヘッドと、前記ボンディングヘッドと対向配置され光透過材で形成されたステージと、前記ボンディングヘッドに保持された前記半導体部品のバンプ電極を前記ステージに押圧する押圧部と、前記ステージに押圧された前記バンプ電極を前記ステージを透過して撮像する撮像カメラと、前記バンプ電極の画像に基づいて前記バンプ電極の潰れ面積を測定する測定部と、この測定部において測定された前記バンプ電極の潰れ面積が予め設定された設定値に達したのに基づき前記押圧部による押圧を停止する制御部とを備えるようにした。
【0009】
請求項4に記載された発明は、バンプ電極を有する半導体部品のバンプ電極を光透過材で形成された板状のステージの表面に押圧する押圧工程と、前記バンプ電極を前記ステージを透過して撮像する撮像工程と、この撮像工程により得られた前記バンプ電極の画像に基づいて前記バンプ電極の潰れ面積を測定する測定工程と、前記バンプ電極の潰れ面積が予め設定された設定値に達したのに基づき前記押圧工程を停止する押圧停止工程と、前記半導体部品を基板にボンディングする接合工程とを備えるようにした。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施の形態に係るレベリング装置40が組み込まれたフリップチップボンディング装置10を示す図、図2はフリップチップボンディング装置10に組み込まれたレベリング装置40及びボンディング装置50を示す斜視図、図3はレベリング装置によるレベリング工程を示す説明図である。
【0011】
なお、図1中矢印XYZは互いに直交する三方向を示しており、矢印XYは水平方向、矢印Zは鉛直方向を示している。また、Cはチップ(半導体部品)、Sは基板を示している。また、チップCの一方の面には金又ははんだ製のバンプ(バンプ電極)Bが例えば80〜200個設けられている。
【0012】
フリップチップボンディング装置10は、床面に配置されたベース11を備えている。ベース11上には基板ローダ装置20、接着剤塗布装置30、レベリング装置40、ボンディング装置50、トレイ供給装置60と、基板アンローダ装置70と、基板ローダ装置20側から基板アンローダ装置70側へ図1中矢印Y方向に沿って基板Sを搬送する基板搬送機構80とが設けられている。
【0013】
基板ローダ装置20は、基板Sを積層して配置するローダ用マガジンカセット21と、このローダ用マガジンカセット21から基板Sを取り出し、基板搬送装置80への受渡位置まで搬送するローダユニット22とを備えている。
【0014】
接着剤塗布装置30は、基板Sを載置するステージ31と、このステージ31上方に配置され基板Sの所定位置に接着剤を塗布するディスペンスヘッド32とを備えている。
【0015】
レベリング装置40は、後述するスライダ52上に設けられたベース41と、このベース41上に配置され図1中上向きに設置されたCCDカメラ(撮像カメラ)42と、このCCDカメラ42の上方に配置された石英ガラス材製のレベリングステージ43と、CCDカメラ42により撮像されたバンプBの画像に基づいてバンプBの潰れ面積を測定する測定部44と、バンプBの画像を表示するモニタ45とを備えている。すなわち、CCDカメラ42はレベリングステージ43を透過したバンプBの画像を撮像するように構成されている。
【0016】
ボンディング装置50は、後述するスライダ52を基板搬送装置80への搬送位置と後述するボンディングヘッド55の下方との間を往復動させる移動機構51と、この移動機構51により移動されるスライダ52と、このスライダ52上に設けられたベース53と、このベース53上に設けられたステージ54と、このステージ54の上方に設けられたボンディングヘッド55と、このボンディングヘッド55を駆動するヘッド駆動部(押圧部)56と、上述した測定部44により測定されたバンプBの画像に基づいてヘッド駆動部56を制御する制御部57とを備えている。
【0017】
トレイ供給装置60は、チップCを収納するトレイTを保持するトレイ保持部61と、トレイ保持部61からトレイTを吸着保持し、図1中矢印X方向に移動するトレイステージ62と、このトレイステージ62により吸着保持されているトレイT上のチップCを視覚認識するカメラ63と、トレイTから取り出したチップCをボンディングヘッド55に反転して受け渡すピックアップヘッド64と、これらカメラ63及びピックアップヘッド64を駆動するピックアップ駆動部65とを備えている。
【0018】
基板アンローダ装置70は、アンローダ用マガジンスタッカ71と、基板搬送装置80から受け取った基板Sをアンローダ用マガジンスタッカ71のマガジンへ収納するアンローダユニット72とを備えている。
【0019】
基板搬送装置80は、ガイド81と、このガイド81上を往復動する3台のスライダ82と、このスライダ82にそれぞれ設けられ基板Sを脱着自在に保持する保持ハンド83とを備えている。
【0020】
このように構成されたフリップチップボンディング装置10では、次のようにして基板SへのチップCのボンディングを行う。すなわち、ローダユニット22によりローダ用マガジンカセット21から基板Sを取り出し、基板搬送装置80への受渡位置まで搬送する。
【0021】
受渡位置にある基板Sを保持ハンド83により保持し、スライダ82を接着剤塗布装置への受渡位置まで移動させる。保持ハンド83によりステージ31上に基板Sを載置し、ディスペンスヘッド32により基板Sの所定位置に接着剤を塗布する。
【0022】
次に保持ハンド83によりステージ31上にある基板Sを保持し、スライダ82をボンディング装置50への受渡位置まで移動させステージ54上に載置する。
【0023】
一方、トレイ供給装置60では、トレイステージ62によりトレイ保持部61からトレイTを吸着保持し、図1中矢印X方向に移動する。次にピックアップヘッド64によりトレイステージ62により吸着保持されているトレイTからチップCを視覚認識して取り出し、反転してボンディングヘッド55に受け渡す。
【0024】
レベリング動作は、次のようにして行う。すなわち、ボンディングヘッド55は、吸着保持しているチップCの背面側を保持し、そのバンプBが設けられている面を下方にしてレベリングステージ43の上面43aに押圧する。
【0025】
CCDカメラ42により予め決められた位置のバンプBを撮像し、測定部44により一定時間ごとにその潰れ面積を測定する。測定部44により測定された潰れ面積は制御部57に送られる。そして、潰れ面積が予め定められた設定値に達したのに基づき制御部57からヘッド駆動部56へ指令を出し、ボンディングヘッド55を上昇させ、レベリング動作を終了する。
【0026】
なお、潰れ面積が設定値に達したときの押圧力が所定の範囲から外れていたり、所定の押圧力を超えても潰れ面積が設定値に達しない場合には、作業者がモニタ45を見て、次工程のボンディングを行うか否かを判断する。
【0027】
レベリングが終了したのに基づき基板Sを載置したステージ54を移動機構51によりボンディングヘッド55の下方に移動し、ボンディングヘッド55により吸着されたチップCを基板Sの所定位置に加熱・加圧してボンディングを行う。
【0028】
ボンディングが終了した基板S及びチップCを載置したステージ54を移動機構51により基板搬送装置80の受渡位置まで移動させ、保持ハンド83によりステージ54上にある基板S及びチップCを保持し、スライダ82を基板アンローダ装置70への受渡位置まで移動させる。
【0029】
保持ハンド83によりアンローダユニット72に基板S及びチップCを受け渡し、アンローダユニット72は基板S及びチップCをアンローダ用マガジンスタッカ71に収容する。
【0030】
上述したように本実施の形態に係るフリップチップボンディング装置10では、チップCと基板Sとのボンディングを行う前のレベリング動作において、バンプBの潰れ面積を測定して所定の設定値となるように制御している。このため、チップC毎のバンプの大きさが微妙に異なる場合であっても、潰れ面積を予め定めた設定値とすることができる。したがって、所定より潰れ面積が大きいことによる短絡や所定より潰れ面積が小さいことによる高抵抗化等のボンディング不良を未然に防ぐことができる。
【0031】
なお、上述した例では、撮像するバンプBとして所定の位置にあるバンプBを撮像し、その潰れ面積に基づいてレベリング動作を制御するようにしているが、他のバンプBの潰れ面積に基づいてレベリング動作を制御するようにしてもよい。
【0032】
すなわち、バンプBのうち四隅にあるバンプBを順に取り込み、その中で一番大きい潰れ面積を有するバンプBを自動で選択し、その潰れ面積が設定値となるようにレベリング動作を行ってもよい。
【0033】
また、全てのバンプBを一視野で取り込み、全てのバンプBの潰れ総面積が設定値となるようにレベリング動作を行ってもよい。
【0034】
さらに、CCDカメラ42をスキャンして全てのバンプBの各潰れ面積をそれぞれ測定し、各潰れ面積がそれぞれ設定値となるようにレベリング動作を行ってもよい。
【0035】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。すなわち、チップをフリップチップとしたが、BGAパッケージ、PGAパッケージ等のボンディングにおけるレベリングに適用することもできる。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、バンプの潰れ面積を測定して所定の設定値となるように制御しているため、チップC毎のバンプの大きさが微妙に異なる場合であっても、潰れ面積を予め定めた設定値とすることができる。したがって、所定より潰れ面積が大きいことによる短絡や所定より潰れ面積が小さいことによる高抵抗化等のボンディング不良を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すフリップチップボンディング装置を示す斜視図。
【図2】同フリップチップボンディング装置に組み込まれたレベリング装置のレベリング動作を示す説明図。
【図3】従来のレベリング装置のレベリング動作を示す説明図。
【符号の説明】
10…フリップチップボンディング装置
40…レベリング装置
42…CCDカメラ(撮像カメラ)
43…レベリングステージ
44…測定部
45…モニタ
50…ボンディング装置
55…ボンディングヘッド
56…ヘッド駆動部(押圧部)
57…制御部
Claims (4)
- バンプ電極を有する半導体部品を保持するボンディングヘッドと、
前記ボンディングヘッドと対向配置され光透過材で形成されたステージと、
前記ボンディングヘッドに保持された前記半導体部品のバンプ電極を前記ステージに押圧する押圧部と、
前記ステージに押圧された前記バンプ電極を前記ステージを透過して撮像する撮像カメラと、
前記バンプ電極の画像に基づいて前記バンプ電極の潰れ面積を測定する測定部と、
この測定部において測定された前記バンプ電極の潰れ面積が予め設定された設定値に達したのに基づき前記押圧部による押圧を停止する制御部とを備えていることを特徴とするレベリング装置。 - バンプ電極を有する半導体部品のバンプ電極を光透過材で形成された板状のステージの表面に押圧する押圧工程と、
前記バンプ電極を前記ステージを透過して撮像する撮像工程と、
この撮像工程により得られた前記バンプ電極の画像に基づいて前記バンプ電極の潰れ面積を測定する測定工程と、
前記バンプ電極の潰れ面積が予め設定された設定値に達したのに基づき前記押圧工程を停止する押圧停止工程とを備えていることを特徴とするレベリング方法。 - バンプ電極を有する半導体部品の前記バンプ電極のレベリングを行うレベリング部と、
前記半導体部品を基板にボンディングするボンディング部とを備え、
前記レベリング部は前記半導体部品を保持するボンディングヘッドと、
前記ボンディングヘッドと対向配置され光透過材で形成されたステージと、
前記ボンディングヘッドに保持された前記半導体部品のバンプ電極を前記ステージに押圧する押圧部と、
前記ステージに押圧された前記バンプ電極を前記ステージを透過して撮像する撮像カメラと、
前記バンプ電極の画像に基づいて前記バンプ電極の潰れ面積を測定する測定部と、
この測定部において測定された前記バンプ電極の潰れ面積が予め設定された設定値に達したのに基づき前記押圧部による押圧を停止する制御部とを備えていることを特徴とするボンディング装置。 - バンプ電極を有する半導体部品のバンプ電極を光透過材で形成された板状のステージの表面に押圧する押圧工程と、
前記バンプ電極を前記ステージを透過して撮像する撮像工程と、
この撮像工程により得られた前記バンプ電極の画像に基づいて前記バンプ電極の潰れ面積を測定する測定工程と、
前記バンプ電極の潰れ面積が予め設定された設定値に達したのに基づき前記押圧工程を停止する押圧停止工程と、
前記半導体部品を基板にボンディングする接合工程とを備えていることを特徴とするボンディング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8130499A JP4119031B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | レベリング装置、レベリング方法、ボンディング装置及びボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8130499A JP4119031B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | レベリング装置、レベリング方法、ボンディング装置及びボンディング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000277569A JP2000277569A (ja) | 2000-10-06 |
JP4119031B2 true JP4119031B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=13742663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8130499A Expired - Fee Related JP4119031B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | レベリング装置、レベリング方法、ボンディング装置及びボンディング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4119031B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4619209B2 (ja) * | 2005-06-28 | 2011-01-26 | パナソニック株式会社 | 半導体素子実装方法および半導体素子実装装置 |
JP2009038146A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nidec-Read Corp | 基板処理装置 |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP8130499A patent/JP4119031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000277569A (ja) | 2000-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI467681B (zh) | 半導體裝置之製造方法 | |
JPH10261673A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法およびそれに使用されるボンディング装置 | |
US6793749B2 (en) | Automated method of attaching flip-chip devices to a substrate | |
CN109155261B (zh) | 半导体装置的制造方法和制造装置 | |
KR20140086361A (ko) | 다이 본딩 방법 및 장치 | |
JP2008010869A (ja) | 半導体チップフリップアセンブリー及びこれを利用した半導体チップボンディング装置 | |
JPWO2002071470A1 (ja) | チップ実装方法およびその装置 | |
JP4119031B2 (ja) | レベリング装置、レベリング方法、ボンディング装置及びボンディング方法 | |
JPH11297749A (ja) | フリップチップボンディング装置及びフリップチップボンディング方法 | |
JP2002118153A (ja) | 電子部品の製造方法及び実装装置 | |
JP2009200203A (ja) | ダイボンディング装置及びダイボンディング方法 | |
CN111344849B (zh) | 封装装置 | |
US10784130B2 (en) | Bonding apparatus | |
JP3714097B2 (ja) | バンプ付電子部品の実装方法 | |
JP2760547B2 (ja) | チップボンディング装置 | |
CN112218517B (zh) | 安装装置 | |
JP3744451B2 (ja) | 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法 | |
JP4064366B2 (ja) | 超音波フリップチップ接合装置および接合方法 | |
JP3763283B2 (ja) | 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法 | |
JP4004513B2 (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
KR101668430B1 (ko) | 엑스레이 영상 취득을 위한 반도체 접합 장치 | |
TW477021B (en) | Method of precisely accessing and placing chip to align the substrate during flip chip bonding process | |
JP2003081213A (ja) | 電子素子収容装置及び方法 | |
JP2881743B2 (ja) | 電子部品の実装装置及び電子部品の実装方法、認識装置及び認識方法 | |
JP2000183114A (ja) | ボンディング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060327 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080422 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080424 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110502 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110502 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120502 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120502 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130502 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |