JP4432873B2

JP4432873B2 - Pyramid collet

Info

Publication number: JP4432873B2
Application number: JP2005308198A
Authority: JP
Inventors: 重徳山内; 竜一郎阿部
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2025-10-24
Also published as: JP2007116023A

Description

本発明は、半導体チップを拾い上げる角錐形状をなす角錐コレットに関する。 The present invention relates to a pyramid collet having a pyramid shape for picking up a semiconductor chip.

図４は、従来の一般的な角錐コレットの構成を示す斜視図である。角錐コレットは、頭部１１と底部１２とがともに開口している中空角錐形状をなす本体部１０を備え、頭部１１側の開口部１１ａから空気を吸い上げたときに底部１２側の開口部１２ａに発生する吸引力によって半導体チップ２００を拾い上げる。 FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a conventional general pyramid collet. The pyramid collet includes a main body portion 10 having a hollow pyramid shape in which both the head portion 11 and the bottom portion 12 are open. When air is sucked up from the opening portion 11a on the head portion 11 side, the opening portion 12a on the bottom portion 12 side. The semiconductor chip 200 is picked up by the suction force generated in the circuit.

ここで、角錐コレットは、角錐形状をなすことにより、吸引された半導体チップ２００が、その本体部１０の内側に位置する傾斜した側面に当たり、吸引力によって角錐コレットに保持される。このような角錐コレットは、たとえば、半導体チップを拾い上げて回路チップの上にスタッドバンプ接合することなどに用いられる（たとえば、特許文献１参照）。
特開２０００−２４１４９９号公報 Here, the pyramid collet has a pyramid shape, so that the sucked semiconductor chip 200 hits the inclined side surface located inside the main body 10 and is held by the pyramid collet by the suction force. Such a pyramid collet is used, for example, for picking up a semiconductor chip and bonding it to a stud bump on a circuit chip (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-241499 A

しかしながら、従来の角錐コレットでは、上記図４に示されるように、底部１２側の開口部１２ａから吸引を行うときに、その下方に位置する塵や切削屑などのゴミＫが、半導体チップ２００に付着するという問題が生じる。このようなゴミの付着は、生産上の歩留まりを下げるなどの問題につながる。 However, in the conventional pyramid collet, as shown in FIG. 4, when suction is performed from the opening 12 a on the bottom 12 side, dust K such as dust and cutting dust located below the semiconductor chip 200 is collected. The problem of sticking arises. Such adhesion of dust leads to problems such as a reduction in production yield.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、角錐コレットにおいて、半導体チップを吸引するときに底部側の開口部の下方に位置するゴミが、半導体チップに付着するのを防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in the pyramid collet, when a semiconductor chip is sucked, dust located below the bottom side opening is prevented from adhering to the semiconductor chip. Objective.

これは、本発明者の検討によれば、底部側の開口部の下方に位置するゴミが、吸引の際に生じる乱流によって舞い上がり、半導体チップの方へ移動して付着することためであることがわかった。 This is because, according to the study of the present inventors, dust located below the opening on the bottom side soars due to the turbulent flow generated during suction and moves to the semiconductor chip and adheres. I understood.

そこで、この乱流の発生を抑え、吸引力を発生させたときの気体の流れを層流としてやればよいと考えた。ここで、一般的な定義によれば、層流とは、流速の方向が一定の方向にそろった流れであり、乱流とは、流体の各小部分が不規則に混じり合い、乱れを含む流れである。 Therefore, it was thought that the generation of this turbulent flow should be suppressed and the gas flow when the suction force is generated should be made as a laminar flow. Here, according to a general definition, a laminar flow is a flow in which the direction of flow velocity is uniform, and a turbulent flow is a mixture of irregularly mixed small portions of fluid, including turbulence. It is a flow.

吸引力を発生させたときの気体の流れを、底部側の開口部に対して外部から垂直に向かうような層流としてやれば、ゴミは、当該開口部に向かってまっすぐに吸い込まれ、半導体チップの方へ移動しにくくなると考えられる。 If the gas flow when the suction force is generated is a laminar flow that goes vertically from the outside to the opening on the bottom side, the dust is sucked straight toward the opening, and the semiconductor chip It is thought that it becomes difficult to move toward.

このような検討の結果に基づいて、本発明は、角錐コレットの本体部（１０）に、吸引力を発生させたときの気体の流れを、底部（１２）側の開口部（１２ａ）に対して下方から当該開口部（１２ａ）に向かうような流れとする手段を設け、本体部（１０）において底部（１２）側の開口部（１２ａ）の周囲の部分に、空気が噴射される穴（１３）を設け、前記手段は、本体部（１０）の内側の側面に底部（１２）側から頭部（１１）側へ向かって螺旋ねじ状に形成された溝（２１）としたことを特徴としている。 Based on the results of such studies, the present invention relates to the flow of gas when suction force is generated in the main body (10) of the pyramid collet with respect to the opening (12a) on the bottom (12) side. A means for providing a flow that flows from below to the opening (12a) is provided, and a hole (in which air is injected into the portion around the opening (12a) on the bottom (12) side in the main body (10) ( 13), and the means is a groove (21) formed in a spiral screw shape from the bottom (12) side to the head (11) side on the inner side surface of the main body (10). It is said.

それによれば、底部（１２）側の開口部（１２ａ）の下方に位置するゴミは、当該開口部（１２ａ）に向かってまっすぐに吸い込まれやすくなるため、半導体チップ（２００）に付着することを防止できる。また、さらに、本体部（１０）において底部（１２）側の開口部（１２ａ）の周囲の部分に、空気が噴射される穴（１３）を設けているので、半導体チップ（２００）を拾い上げるときに、半導体チップ（２００）の周囲のゴミがコレット（１１０）内へ侵入するのを防止できる。 According to this, the dust located below the opening (12a) on the bottom (12) side is easily sucked straight toward the opening (12a), so that it adheres to the semiconductor chip (200). Can be prevented. Further, since a hole (13) through which air is injected is provided in a portion around the opening (12a) on the bottom (12) side in the main body (10), when picking up the semiconductor chip (200) In addition, it is possible to prevent dust around the semiconductor chip (200) from entering the collet (110).

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.

（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る角錐コレット１００の概略構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、この角錐コレット１００により半導体チップ２００を拾い上げた時の状態を示す概略断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1A is a perspective view showing a schematic configuration of the pyramid collet 100 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows a state when the semiconductor chip 200 is picked up by the pyramid collet 100. It is a schematic sectional drawing which shows.

この角錐コレット１００の本体部１０は、上記図４に示されるものと同様の中空角錐形状をなすものであり、頭部１１の開口部１１ａと底部１２側の開口部１２ａとを有している。ここで、本体部１０の頭部１１、底部１２は、一般的な角錐の定義に従うものであり、頭部１１は、細い方の端部、底部１２は太い方の端部である。 The main body 10 of the pyramid collet 100 has a hollow pyramid shape similar to that shown in FIG. 4 and has an opening 11a of the head 11 and an opening 12a on the bottom 12 side. . Here, the head portion 11 and the bottom portion 12 of the main body portion 10 conform to a general definition of a pyramid. The head portion 11 is a narrow end portion and the bottom portion 12 is a thick end portion.

そして、本角錐コレット１００においても、頭部１１側の開口部１１ａから空気を吸い上げたときに底部１２側の開口部１２ａに発生する吸引力によって半導体チップ２００を拾い上げるようになっている。頭部１１側の開口部１１ａは、通常図示しない吸引ポンプにつながっており、そのポンプにより吸引されるようになっている。 Also in this pyramid collet 100, the semiconductor chip 200 is picked up by the suction force generated in the opening 12a on the bottom 12 side when air is sucked up from the opening 11a on the head 11 side. The opening 11a on the head 11 side is normally connected to a suction pump (not shown) and is sucked by the pump.

ここで、半導体チップ２００は、ＩＣチップや半導体力学量センサなどのセンサチップであり、半導体ウェハを加工して切断したものである。本例では、半導体チップ２００は四角形板状をなす。 Here, the semiconductor chip 200 is a sensor chip such as an IC chip or a semiconductor dynamic quantity sensor, which is obtained by processing and cutting a semiconductor wafer. In this example, the semiconductor chip 200 has a rectangular plate shape.

そして、本例では、角錐コレット１００における本体部１０は、半導体チップ２００に対応した四角錐状をなしており、その底部１２側の開口部１２ａは、半導体チップ２００よりも一回り大きく、吸引によって半導体チップ２００が入り込むような大きさとなっている。 In this example, the main body 10 of the pyramid collet 100 has a quadrangular pyramid shape corresponding to the semiconductor chip 200, and the opening 12a on the bottom 12 side is slightly larger than the semiconductor chip 200, and is sucked by suction. The size is such that the semiconductor chip 200 can enter.

それによって、図１（ｂ）に示されるように、吸引された半導体チップ２００は、本体部１０の内側に位置する傾斜した側面に当たり、頭部１１側の開口部１１ａから与えられる吸引力によって、この状態が維持されるため、半導体チップ２００は角錐コレット１００に保持される。 As a result, as shown in FIG. 1B, the sucked semiconductor chip 200 hits an inclined side surface located inside the main body portion 10, and by the suction force applied from the opening portion 11a on the head 11 side, Since this state is maintained, the semiconductor chip 200 is held by the pyramid collet 100.

ここで、本実施形態の角錐コレット１００では、本体部１０には、吸引力を発生させたときの気体の流れを、底部１２側の開口部１２ａに対して下方から垂直に向かうような層流とする層流発生手段２０が設けられている。 Here, in the pyramid collet 100 of the present embodiment, the main body 10 has a laminar flow in which the gas flow when the suction force is generated is directed vertically from below to the opening 12a on the bottom 12 side. The laminar flow generating means 20 is provided.

ここでは、図１（ａ）に示されるように、層流発生手段２０は、頭部１１側の開口部１１ａを底部１２側の開口部１２ａに面して並列に複数個配列させたものである。ちなみに、従来の角錐コレットでは、上記図４に示されるように、頭部１１側の開口部１１ａが１つのみであるが、本実施形態では、その数を多くし、且つ上記したように平面的に配置している。 Here, as shown in FIG. 1A, the laminar flow generating means 20 is formed by arranging a plurality of openings 11a on the head 11 side in parallel facing the openings 12a on the bottom 12 side. is there. Incidentally, in the conventional pyramid collet, as shown in FIG. 4 described above, there is only one opening 11a on the head 11 side, but in this embodiment, the number is increased and the plane is flat as described above. Are arranged.

また、図１（ａ）では、頭部１１側の開口部１１ａを１列に並列に設けているが、２列、３列など複数列とし、マトリクス状に複数個の開口部１１ａを平面的に配置するようにしてもよい。 Further, in FIG. 1A, the openings 11a on the head 11 side are provided in parallel in one row, but a plurality of rows such as two rows and three rows are provided, and the plurality of openings 11a are arranged in a matrix. You may make it arrange | position to.

これにより、流体力学的には、従来では、本体部１０の内面である傾斜した側面に沿った空気の流れが顕著であり、上記乱流が発生しやすかったのに対し、頭部１１側の開口部１１ａを底部１２側の開口部１２ａに面して並列に複数個配列させることで、吸引時には、底部１２側の開口部１２ａに対して下方から垂直に向かうような層流が発生する。 As a result, in terms of fluid dynamics, conventionally, the air flow along the inclined side surface, which is the inner surface of the main body 10, is significant, and the turbulent flow is likely to occur. By arranging a plurality of the openings 11a in parallel facing the opening 12a on the bottom 12 side, a laminar flow is generated that is perpendicular to the opening 12a on the bottom 12 side during suction.

それによって、底部１２側の開口部１２ａの下方に位置するゴミは、半導体チップ２００の方へ移動せず、この底部１２側の開口部１２ａに向かってまっすぐに吸い込まれやすくなるため、半導体チップ２００に付着することを防止できる。 As a result, the dust positioned below the opening 12a on the bottom 12 side does not move toward the semiconductor chip 200, but is easily sucked straight toward the opening 12a on the bottom 12 side. Can be prevented.

（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態に係る角錐コレット１１０の概略構成を示す斜視図である。 (Second Embodiment)
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a pyramid collet 110 according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態の角錐コレット１１０は、上記図１に示されるものに対して、さらに、本体部１０において底部１２側の開口部１２ａの周囲の部分に、空気が噴射される穴１３を設けたものとしている。 The pyramid collet 110 of the present embodiment is further provided with a hole 13 through which air is injected in a portion around the opening 12a on the bottom 12 side in the main body 10 in addition to the one shown in FIG. It is said.

この空気噴射孔としての穴１３には、たとえば、空気を噴出する部材を接続し、この部材によって、穴１３から下方に空気を噴射するようにする。それによって、半導体チップ２００を拾い上げるときに、半導体チップ２００の周囲のゴミがコレット１１０内へ侵入するのを防止できる。 For example, a member for ejecting air is connected to the hole 13 as the air ejection hole, and air is ejected downward from the hole 13 by this member. Thereby, when picking up the semiconductor chip 200, it is possible to prevent dust around the semiconductor chip 200 from entering the collet 110.

（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態に係る角錐コレット１２０の概略構成を示す斜視図である。 (Third embodiment)
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a pyramid collet 120 according to the third embodiment of the present invention.

本実施形態の角錐コレット１２０では、層流発生手段は、図３に示されるように、本体部１０の内側の側面に、底部１２側から頭部１１側へ向かって螺旋ねじ状に形成された溝２１である。なお、この溝２１は、実線にて示してある。 In the pyramid collet 120 of this embodiment, the laminar flow generating means is formed in a spiral screw shape on the inner side surface of the main body 10 from the bottom 12 side toward the head 11 side, as shown in FIG. This is a groove 21. The groove 21 is indicated by a solid line.

このような螺旋状の溝２１とすることで、底部１２側の開口部１２ａに対して下方から垂直に向かうような層流を発生しやすくでき、底部１２側の開口部１２ａの下方に位置するゴミが半導体チップ２００に付着するのを防止できる。また、上記第２実施形態は、本第３実施形態に対して適用してもよい。 By forming such a spiral groove 21, it is possible to easily generate a laminar flow that is perpendicular to the opening 12 a on the bottom 12 side from below, and is positioned below the opening 12 a on the bottom 12 side. It is possible to prevent dust from adhering to the semiconductor chip 200. The second embodiment may be applied to the third embodiment.

（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る角錐コレットの概略斜視図であり、（ｂ）は、この角錐コレットにより半導体チップを拾い上げた時の状態を示す概略断面図である。(A) is a schematic perspective view of the pyramid collet which concerns on 1st Embodiment of this invention, (b) is a schematic sectional drawing which shows a state when picking up a semiconductor chip with this pyramid collet. 本発明の第２実施形態に係る角錐コレットの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the pyramid collet which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る角錐コレットの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the pyramid collet which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 一般的な角錐コレットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a general pyramid collet.

Explanation of symbols

１０…本体部、１１…頭部、１１ａ…頭部側の開口部、
１２…底部、１２ａ…底部側の開口部、１３…穴、
２０…層流発生手段としての複数個の開口部、２１…層流発生手段としての穴。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Main-body part, 11 ... Head, 11a ... Opening part by the side of a head,
12 ... Bottom, 12a ... Opening on the bottom side, 13 ... Hole,
20 ... a plurality of openings as laminar flow generating means, 21 ... holes as laminar flow generating means.

Claims

When a body (10) having a hollow pyramid shape in which both the head (11) and the bottom (12) are open is provided and air is sucked up from the opening (11a) on the head (11) side In the pyramid collet that picks up the semiconductor chip by the suction force generated in the opening (12a) on the bottom (12) side,
The flow of gas when the suction force is generated in the main body (10) is such that the gas flows from below to the opening (12a) with respect to the opening (12a) on the bottom (12) side. Means are provided,
In the main body (10), a hole (13) through which air is injected is provided in a portion around the opening (12a) on the bottom (12) side ,
The means is a groove (21) formed in a spiral screw shape from the bottom (12) side to the head (11) side on the inner side surface of the main body (10). Pyramid collet.