JP4547285B2 - Bump forming device - Google Patents
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Description
本発明は、バンプ形成装置に係り、チップに高さの揃った複数のバンプを形成するバンプ形成装置に関する。 The present invention relates to a bump forming apparatus, and more particularly to a bump forming apparatus that forms a plurality of bumps having a uniform height on a chip.
チップの表面に電極端子としての複数のバンプを形成してバンプ付チップとなし、この複数のバンプを介して回路基板等に一回のボンディングで接続する技術は、いわゆるフェースダウンボンディングとして広く知られている。チップの表面にバンプを形成する方法として、バンプボールをボンディングパッド上に接合する方法、半田メッキ等によりボンディングパッド上に半田層を形成し加熱により球状化する方法等があり、さらに、ワイヤを用いたボンディング技術を用いることもできる。 A technique for forming a bumped chip by forming a plurality of bumps as electrode terminals on the surface of the chip and connecting it to a circuit board or the like through the plurality of bumps by one bonding is widely known as so-called face-down bonding. ing. As a method of forming bumps on the surface of the chip, there are a method of bonding bump balls on the bonding pad, a method of forming a solder layer on the bonding pad by solder plating and then spheroidizing by heating, etc. The conventional bonding technique can also be used.
例えば、特許文献1においては、超音波熱圧着により半導体素子の電極上にワイヤによるバンプボンディングを行うことが述べられている。ここでは、ワイヤによるバンプボンディングを行った後、バンプを所定の高さに矯正するレベリングも行われる。そして、チップの供給トレイ、バンプボンディングが行われるボンディングステージ、バンプ高さを揃えるレベリングステージ、高さのそろったバンプ付チップを収納する収納トレイ等の間を、保持ツールを用いて加工前チップあるいは加工後のチップを保持し順次持ち回って搬送することで、高さの揃ったバンプ付チップが生産される。 For example, Patent Document 1 describes performing bump bonding with a wire on an electrode of a semiconductor element by ultrasonic thermocompression bonding. Here, after bump bonding with a wire, leveling for correcting the bump to a predetermined height is also performed. Then, between the chip supply tray, the bonding stage where bump bonding is performed, the leveling stage where the bump height is aligned, the storage tray storing the bumped chips with the same height, etc. By holding the processed chips and sequentially carrying them around, bumped chips with a uniform height are produced.
特許文献1においては、特にバンプ形成及びレベリングの生産性を向上させる工夫がなされている。すなわち、2つのボンディングステージを用い、レベリングステージは1つとして、チップの持ち回り搬送を行う保持ツールを、1つの加工前保持ツールと、2つの加工後保持ツールとの合計3つの保持部を有するものが用いられている。 In patent document 1, the device which improves the productivity of bump formation and leveling is made | formed especially. In other words, two bonding stages are used, one leveling stage is used, and the holding tool for carrying and carrying the chip is provided with a total of three holding parts, one holding tool before processing and two holding tools after processing. Is used.
チップの搬送を行う保持ツールが1つでない理由は、バンプ形成が行われる前(加工前)のチップは、薄膜レベルの厚さばらつき程度の平坦性を有しているのに対し、バンプ形成後(加工後)は、数10μm程度の高さのバンプがチップ表面より突き出るため、バンプの変形を防ぐため、保持部の形状に工夫を要するからである。特許文献1において、加工後保持ツールを2つ備えることにしているのは、ボンディングステージが2つであるのに対し、レベリングステージは1つであるので、レベリングステージの待ち時間を減らして生産性を上げるためである。 The reason for not having a single holding tool for carrying the chip is that the chip before bump formation (before processing) has flatness of about the thickness variation of the thin film level, but after bump formation This is because (after processing) a bump having a height of about several tens of μm protrudes from the chip surface, so that the shape of the holding portion needs to be devised to prevent the deformation of the bump. In Patent Document 1, two post-processing holding tools are provided, because there are two bonding stages, but only one leveling stage, so the waiting time of the leveling stage is reduced and productivity is increased. It is for raising.
特許文献1の構成によれば、1つのボンディングステージ、1つのレベリングステージの構成に比して格段に生産性が向上し、さらに、ボンディングステージを2つに増やしたときでも、2種類の保持部を有する保持ツールを用いるものに比べ生産性が良くなると考えられる。 According to the configuration of Patent Document 1, productivity is remarkably improved as compared with the configuration of one bonding stage and one leveling stage, and even when the number of bonding stages is increased to two, two types of holding units It is considered that the productivity is improved as compared with the one using the holding tool having the.
しかし、保持ツールの保持部の形状は、保持する対象のチップの大きさ及び形状に適合するように一々個別に揃える必要があり、大きさや形状の異なる複数種類のチップのバンプボンディングを行うときはコストアップの要因となる。また、2つのボンディングステージ、1つのレベリングステージに対し、3つの保持部を使い分けるので、シーケンスが複雑になり勝ちである。 However, it is necessary to align the shape of the holding part of the holding tool individually so as to match the size and shape of the target chip to be held, and when performing bump bonding of multiple types of chips with different sizes and shapes This will increase costs. In addition, since the three holding units are used properly for the two bonding stages and the leveling stage, the sequence is likely to be complicated.
本発明の目的は、チップを持ちまわる保持ツールの保持部の種類を増やすことなく、生産性を向上できるバンプ形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a bump forming apparatus capable of improving productivity without increasing the types of holding portions of holding tools that carry chips.
本発明に係るバンプ形成装置は、チップに高さの揃った複数のバンプを形成するバンプ形成装置において、チップを供給する供給トレイと、チップに複数のバンプを形成するバンプ形成部であって、2以上のバンプステージを有し、一つのバンプステージでチップにバンプを形成するとき他のバンプステージは次にバンプ形成を行うチップあるいはすでにバンプが形成されたチップを待機させるバンプ形成部と、形成された複数のバンプの高さを揃えるレベラー部であって、2以上のチップ保持ステージが一体化されて、チップの受け渡し位置とバンプの高さ揃え位置との間をスライドして移動し、チップの受け渡し位置に移動したときは、全てのチップ保持ステージについてチップの受け渡しが可能で、バンプの高さ揃え位置に移動したときは、一つのチップ保持ステージでバンプの高さを揃えるとき他のチップ保持ステージは空の状態であるレベラーステージを有するレベラー部と、バンプの高さの揃ったチップを収納する収納トレイと、供給トレイとバンプ形成部とレベラー部と収納トレイとの間において、チップコレットを用いてチップを受け渡し及び搬送を行うチップコレット搬送部と、バンプ形成のサイクルタイムを制御する制御部と、を備え、制御部は、供給トレイにおいてチップコレットに第1チップを把持させる手段と、第1チップを把持したチップコレットを移動させ、バンプ形成部のこれからバンプ形成を行う方のバンプステージに位置決め配置させる手段と、空いているチップコレットを既にバンプ形成が終了した方のバンプステージに移動させ、そこにおいて既にバンプが形成されて待機している第2チップを把持させる手段と、第2チップを把持したチップコレットを移動させ、レベラー部のこれから高さ揃えを行う方のレベラーステージに位置決め配置させる手段と、空いているチップコレットを既にバンプ高さ揃えが終了した方のレベラーステージに移動させ、そこにおいて既に高さが揃えられ待機している第3チップを把持させる手段と、第3チップを把持したチップコレットを移動させ、収納トレイに位置決め配置して収納させる手段と、を含むことを特徴とする。 A bump forming apparatus according to the present invention is a bump forming apparatus that forms a plurality of bumps having a uniform height on a chip, a supply tray that supplies the chip, and a bump forming unit that forms a plurality of bumps on the chip, There are two or more bump stages, and when bumps are formed on a chip with one bump stage, the other bump stage is formed with a bump forming section that waits for a chip to be bumped next or a chip on which bumps have already been formed. A leveler unit for aligning the heights of a plurality of bumps, wherein two or more chip holding stages are integrated and slid and move between a chip transfer position and a bump height alignment position. When moving to the transfer position, it is possible to transfer chips for all chip holding stages, and move to the bump height alignment position. Includes a storage tray other chip holding stage for housing the leveler portion having a leveler stage is empty, the uniform chip height of the bump when a single chip holding stage align the heights of the bumps, the supply A chip collet transfer unit that transfers and transfers chips using a chip collet between the tray, the bump formation unit, the leveler unit, and the storage tray, and a control unit that controls the cycle time of bump formation are provided and controlled. The unit has means for causing the chip collet to hold the first chip in the supply tray, means for moving the chip collet holding the first chip, and positioning and arranging the bump forming unit on the bump stage where bump formation is to be performed from now on, Move the vacant chip collet to the bump stage where bump formation has already been completed. Means for gripping the second chip that is already on standby with bumps formed thereon, and means for moving the chip collet that grips the second chip to position and arrange it on the leveler stage that is to be leveled from now on And a means for moving the vacant chip collet to the leveler stage whose bump height has already been aligned, and holding the third chip that has already been aligned and waiting, and the third chip. And a means for moving the chip collet so that the chip collet is positioned and disposed on the storage tray.
また、本発明に係るバンプ形成装置において、供給トレイから出発して収納トレイに至る搬送サイクルタイムよりも、1つのバンプステージ当たりのバンプ形成に要するサイクルタイム及び1つのレベラーステージ当たりのバンプの高さを揃えるサイクルタイムを短く制御することが好ましい。 Further, in the bump forming apparatus according to the present invention, the cycle time required for bump formation per bump stage and the height of the bump per leveler stage are higher than the transfer cycle time starting from the supply tray and reaching the storage tray. It is preferable to control the cycle time for aligning them short.
また、本発明に係るバンプ形成装置において、チップコレット搬送部は、バンプがまだ形成されていないバンプ無チップを把持する把持形状を有するバンプ無チップ用チップコレットと、バンプが既に形成されているバンプ有チップを把持する把持形状を有するバンプ有チップ用チップコレットと、を有し、制御部は、バンプ無チップ及びバンプ有チップに応じて、チップコレット搬送部が使用するチップコレットを選択することが好ましい。 Further, in the bump forming apparatus according to the present invention, the chip collet transport unit includes a chip collet for bumpless chip having a gripping shape for gripping a chip without a bump on which a bump has not yet been formed, and a bump on which a bump has already been formed. A chip collet for bumped chip having a gripping shape for gripping the chip with chip, and the control unit can select a chip collet used by the chip collet transport unit according to the chip without bump and the chip with bump preferable.
上記構成により、2以上のバンプステージと、2以上のレベラー部を備え、その間でチップを持ちまわるチップコレットは、供給トレイ−ボンディングステージ−レベラーステージ−収納トレイの順に、チップ等のピック(把持)アンドプレース(位置決め配置)を効率よく繰り返す。すなわち、供給トレイにおいてチップを把持−バンプ形成を行うボンディングステージにチップを運ぶ−バンプ形成が終わったボンディングステージにおいてバンプ付チップを把持−高さ揃えを行うレベラーステージにバンプ付チップを運ぶ−高さ揃えを終わったレベラーステージにおいてバンプ付チップを把持−収納トレイに高さが揃えられたバンプ付チップを運ぶ、の順に、チップ等を持ちまわる。 With the above configuration, the chip collet that includes two or more bump stages and two or more leveler units and carries the chip between them is picked (gripped) in the order of supply tray-bonding stage-leveler stage-storage tray. Efficiently repeats and place (positioning arrangement). That is, grip the chip in the supply tray-transport the chip to the bonding stage that performs bump formation-grip the chip with bump in the bonding stage after bump formation-transport the chip with bump to the leveler stage that performs height alignment-height Hold the chips with bumps on the leveler stage that has been aligned, and carry the chips with bumps aligned in height to the storage tray.
すなわち、バンプ形成が終了したチップはすぐレベラーステージに運ばれ、高さが揃えられたバンプ付チップはすぐ収納トレイに運ばれ、供給トレイからはバンプ形成をこれから行うボンディングステージにすぐチップが運ばれる。したがって、各作業に対する順番待ち等の無駄がない。ここで、チップを持ちまわる保持部は、もちろん、バンプ形成の前後でバンプ形状の保護のため、保持部の形状の異なるものに持ち替えてもよいが、基本的に1つで済む。したがって、チップを持ちまわる保持ツールの保持部の種類を増やすことなく、生産性を向上できる。 That is, the bump-finished chip is immediately transferred to the leveler stage, the bumped chip having the same height is immediately transferred to the storage tray, and the chip is immediately transferred from the supply tray to the bonding stage where bump formation will be performed. . Therefore, there is no waste such as waiting for the turn for each operation. Here, as a matter of course, the holding portion around the chip may be changed to one having a different holding portion shape in order to protect the bump shape before and after the bump formation. Therefore, productivity can be improved without increasing the types of holding parts of the holding tool that holds the chip.
また、供給トレイから出発して収納トレイに至る搬送サイクルタイムよりも、1つのバンプステージ当たりのバンプ形成に要するサイクルタイム及び1つのレベラーステージ当たりのバンプの高さを揃えるサイクルタイムを短く制御するので、高さの揃ったバンプ付チップの生産のサイクルタイムは、バンプ形成に要するサイクルタイムや高さ揃えに要するサイクルタイムに影響されず、単に搬送サイクルタイムで決定される。したがって、その範囲内において、バンプ形成の時間や高さ揃えの時間に依存せず、搬送サイクルタイムを短縮することで、生産性を向上させることができる。 In addition, since the cycle time required to form bumps per bump stage and the height of bumps per leveler stage are controlled to be shorter than the transport cycle time starting from the supply tray to the storage tray, The cycle time of production of bumped chips having the same height is not affected by the cycle time required for bump formation or the cycle time required for height alignment, but is simply determined by the transport cycle time. Therefore, within the range, productivity can be improved by reducing the transfer cycle time without depending on the bump formation time and the height alignment time.
また、バンプ無チップ用チップコレットと、バンプ有チップ用チップコレットとの選択を行うので、バンプの形状の変形等を防ぐことができる。 Further, since the chip collet for bumpless chip and the chip collet for chip with bump are selected, it is possible to prevent deformation of the bump shape and the like.
上記のように、本発明に係るバンプ形成装置によれば、チップを持ちまわる保持ツールの保持部の種類を増やすことなく、生産性を向上することができる。 As described above, according to the bump forming apparatus of the present invention, productivity can be improved without increasing the types of holding parts of the holding tool that holds the chip.
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、バンプ形成装置として、金ワイヤを用いるワイヤボンディングによりバンプを形成し、バンプ高さをレベラー部で揃えるものとして説明するが、ワイヤの材質は金以外のもの、例えばアルミニウム等であってもよい。また、バンプ形成は、ワイヤボンディング以外の方法、例えば導体微小ボールをチップに接合して形成する方法等であってもよい。また、バンプ形成部のボンディングステージ、レベラー部の保持ステージはそれぞれ2つずつとしたが、これらは2つ以上であればその数は問わない。また、以下の説明では、チップを供給する供給トレイとバンプの高さの揃ったチップを収納する収納トレイとを1つの供給・収納トレイで行うこととしたが、これを機能に応じて供給トレイと収納トレイの別々のトレイとしてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the bump forming apparatus is described as a bump formed by wire bonding using a gold wire, and the bump height is aligned at the leveler portion. However, the wire material may be other than gold, such as aluminum. Good. The bump formation may be a method other than wire bonding, for example, a method in which a conductor microball is formed by bonding to a chip. In addition, although there are two bonding stages in the bump forming part and two holding stages in the leveler part, the number is not limited as long as there are two or more. In the following description, the supply tray for supplying the chips and the storage tray for storing the chips having the same bump height are performed by one supply / storage tray. It is good also as a separate tray of a storage tray.
図1は、バンプ形成装置10の構成を示す図である。バンプ形成装置10は、半導体チップの表面に複数のバンプを形成し、そのバンプの高さを所定の範囲に揃える装置で、バンプの高さの揃えられたチップはその後、回路基板等へのフェースダウンボンディングに提供される。チップとしては、1mm角程度から数mm角、あるいは10mm角を越える大きさのLSIチップや電子部品等を対象とでき、バンプは、例えば、直径及び高さがそれぞれ数10μm程度の金ボールを押しつぶした形状のものを用いることができる。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the
したがって、バンプ形成装置10は、バンプ形成前後の試料を収納するトレイの出し入れを行うトレーローダ部12、作業前のチップを供給し、また高さが揃えられたバンプ付チップを収納する供給・収納トレイ14を備える。また、バンプ形成装置10は、チップにワイヤボンディングの方法によりバンプを形成するバンプ形成部20、チップに形成されたバンプの高さを揃えるレベラー部40、チップを保持して供給・収納トレイ14、バンプ形成部20、レベラー部40、供給・収納トレイ14の間を持ちまわるためのチップコレット搬送部60を備える。また、これらの要素の動作を全体として統一し、効率よく高さの揃ったバンプ付チップを生産するための制御を行う制御部80を備える。
Accordingly, the
トレーローダ部12は、作業前のチップを整列して配置する複数の供給トレイ15を積み上げ、また、高さの揃えられたバンプ付チップを整列して収納する複数の収納トレイ17を積み上げ、バンプ形成の作業の進捗に応じ各トレイを移動させる機能を有する試料出入部である。その制御は、制御部80のロードアンロード処理モジュール82の制御の下で行われる。
The tray loader unit 12 stacks a plurality of
トレーローダ部12において、作業の開始前には、これからバンプが形成される作業前のチップが並べられた複数の供給トレイ15のみが格納され、収納トレイ17はまだない状態である。そして、積み上げられた供給トレイ15から1つ目の供給トレイがベルト搬送機構等によって所定のチップ把持位置のところに搬送され、位置決めされて、作業用の供給・収納トレイ14となる。このチップ把持位置は、ここからチップがチップコレット搬送部60によってバンプ形成部20に持ち運ばれるスタート位置および、レベラー部40から高さの揃えられたバンプ付チップが運ばれてくる終着位置に相当する。したがって、チップ把持位置におけるトレイは、作業前のチップを整列して配置しておく機能と、高さの揃えられたバンプ付チップを整列して収納する機能とを兼ね備え、その意味で、供給・収納トレイ14と呼ばれる。
In the tray loader unit 12, before the start of work, only the plurality of supply trays 15 on which chips before work on which bumps are to be formed are stored are stored, and there is no
作業が進んで作業用の供給・収納トレイ14が高さの揃えられたバンプ付チップで一杯になると、ベルト搬送機構等によってトレーローダ部12の収納トレイ17のところに搬送されて積み上げられる。その際に待機が必要なときは、待機位置18で一旦待機することができる。また、供給・収納トレイ14は、一般的に高さの揃えられたバンプ付チップで一杯になる前に、作業前のチップがなくなるので、そのために予備の供給トレイであるサブトレイ16が本来の供給・収納トレイ14の背後に待機する。このようにして、バンプ形成の進行に応じて、トレーローダ部12の中の各トレイの移動が効率よく行われる。
When the work progresses and the working supply /
バンプ形成部20は、制御部80のバンプ形成処理モジュール84の制御の下で、チップ表面に複数のバンプを形成する機能を有する作業ステーションである。バンプ形成部20は、ワイヤボンディングを行うボンディングヘッド22と、2つのボンディングステージ24,26を含む。2つのボンディングステージ24,26は、ボンディング作業のためにチップを保持する機能を有する作業ステージで、図1に示すY方向に移動可能である。ボンディングヘッド22は、いずれのボンディングステージ24,26においてもボンディング作業が可能なように、図1に示すXY平面内において移動可能で、また、XY平面に垂直のZ方向にも移動可能である。ボンディングステージが2つあるのは、一方のボンディングステージでボンディング作業を行っているとき、他方のボンディングステージにおいて次にバンプ形成を行うチップあるいはすでにバンプが形成されたチップを待機させるためである。
The
図2は、バンプ形成部20に関する構成要素を示す図である。ここでは、バンプ形成部20の構成要素ではないが、バンプ形成の対象であるチップ2がそれぞれのボンディングステージ24,26の上に保持されている状態で図示されている。ボンディングステージ24,26は、バンプ形成装置10の筐体ステージ28の上に配置され、上記のように、図1のY方向に移動可能に支持されている。また、ボンディング作業の必要に応じ、筐体ステージ28、あるいはボンディングステージ24,26には加熱用ヒータが設けられる。
FIG. 2 is a diagram illustrating components related to the
ボンディングヘッド22は、ここでは広義にバンプ形成の作業を行う機構全般をさす意味で用いている。すなわち、ボンディングヘッド22は、バンプを構成するためのワイヤ8を巻きつけてあるスプール30と、ワイヤ8を挟みあるいは開放してその移動を制御するワイヤクランパ32と、ワイヤ8を挿通し、図示されていない超音波装置からワイヤボンディングのための超音波エネルギの供給を受けるキャピラリ34とを含んで構成される。ワイヤ8としては、例えば数10μm直径の金ワイヤを用いることができる。また、キャピラリ34の先端に対向してワイヤ8の先端をボール状に形成するためのトーチ36が設けられ、トーチ36は図示されていないトーチ電源に接続される。
Here, the
ボンディングヘッド22によるバンプ形成はワイヤボンディング技術を用いて次のようにして行われる。キャピラリ34にワイヤ8を挿通し、キャピラリ34の先端からワイヤ8の先端を出す。そして、図示されていない高圧電源であるトーチ電源の一方極性側をトーチ36に、他方極性側をワイヤ8、具体的にはスプール30等に接続し、トーチ36とワイヤ8の先端とを適当な空間距離だけ離して、その間に高圧を印加し、放電等によりワイヤ8の先端を溶融させてボール状の形状を形成する。このようにして、ワイヤ8の先端をボール状に形成した後、これをチップ2のボンディングパッドにキャピラリ34により押し付け、図示されていない超音波装置から超音波エネルギを供給し、ボンディングパッドとワイヤ8とを接合させる。このとき必要があれば、上記のように加熱ヒータを用いることができる。チップ2のボンディングパッドとワイヤ8との間の接合が行われると、ワイヤクランパ32を閉じて、キャピラリ34を引き上げ、ワイヤ8を引きちぎる。
Bump formation by the
このようにして、チップ2の表面に金のボール状のものが1つ形成されるので、これを1つのバンプとして用いることができる。これを1つのチップ2の各ボンディングパッドについて繰り返し、複数のバンプを有するチップを得ることができる。
In this way, one gold ball-like object is formed on the surface of the
図3は、2つのボンディングステージ24,26を用いて効率よくバンプ形成を行うシーケンスの一例を示す図である。2つのボンディングステージ24,26は、制御部80の制御の下で、図1に示すY方向に移動可能である。また、ボンディングヘッド22は、図1に示すXY平面内において移動可能で、またボンディング作業において、XY平面に垂直なZ方向に移動可能である。これらの図は、ボンディングヘッド22、2つのボンディングステージ24,26、及びチップ2,3,4の位置関係がバンプ形成の時間的経過とともに移動変化する様子を、バンプ形成部20における平面図を用いて示すものである。バンプ形成が進展するにつれチップの内容が変化するので、ここでは、バンプ形成がまだ始まっていないチップ2、バンプ形成中のチップ3、複数のバンプ形成が終了したチップ4と符号を変え、バンプ形成前のチップ2の図形は単なる矩形図形とし、バンプ形成後のチップ4には斜め十字線を付した矩形図形として示すこととする。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a sequence for efficiently performing bump formation using the two
図3(a)は、最初の状態で、ボンディングヘッド22は中立状態の配置で、図示を省略した供給・収納トレイ14からチップ2がボンディングステージ26に運ばれ、保持されたところである。これを受けて、ボンディングヘッド22はボンディングステージ26の方向に移動する。
FIG. 3A shows a state in which the
図3(b)は、チップ2を保持するボンディングステージ26がY方向に移動し、ボンディングヘッド22によりチップ3についてバンプ形成が行われている状態である。この間に、空いているボンディングステージ24に、図示を省略した供給・収納トレイ14からチップ2が運ばれ、保持される。
FIG. 3B shows a state in which the
図3(c)は、ボンディングステージ26においてバンプ形成が終了し、ボンディングステージ26がY方向に移動して元の位置に戻った状態を示す。ボンディングヘッド22は、ボンディングステージ26の位置から中立状態を経て、ボンディングステージ24の方向へ移動する。また、バンプ形成が終了したチップ4は、ボンディングステージ26から図示を省略したレベラー部40に運ばれる。
FIG. 3C shows a state in which the bump formation is completed in the
図3(d)は、チップ2を保持するボンディングステージ24がY方向に移動し、ボンディングヘッド22によりチップ3についてバンプ形成が行われている状態である。この間に、空いているボンディングステージ26に、図示を省略した供給・収納トレイ14からチップ2が運ばれ、保持される。この工程は、図3(b)の工程とボンディングステージが変更されているのみで内容は同様である。
FIG. 3D shows a state in which the
図3(e)は、ボンディングステージ24においてバンプ形成が終了し、ボンディングステージ24がY方向に移動して元の位置に戻った状態を示す。ボンディングヘッド22は、ボンディングステージ24の位置から中立状態を経て、ボンディングステージ26の方向へ移動する。また、バンプ形成が終了したチップ4は、ボンディングステージ24から図示を省略したレベラー部40に運ばれる。この工程は、図3(c)の工程とボンディングステージが変更されているのみで内容は同様である。
FIG. 3E shows a state in which the bump formation is completed in the
上記工程を繰り返すことで、2つのボンディングステージ24,26を効率よく用い、バンプ形成を順次行うことができる。
By repeating the above steps, the two
レベラー部40は、制御部80のレベラー処理モジュール86の制御の下で、バンプが形成されたチップ4について、そのチップ4の各バンプの高さを揃える機能を有する作業ステーションである。図4にバンプ高さを揃える概念を示す。図4(a)は、バンプ形成前のチップ2の様子を示し、チップ2のボンディングパッド5の上にはまだバンプが形成されていない。図4(b)はバンプ形成部20においてバンプ7が形成されたチップ4の様子を示す。このように、バンプ形成後のままのバンプ7は、引きちぎられたワイヤの残された形状等により、その高さがバンプ7により異なり、また、その頂部は平坦でなく、後工程のフェースダウンボンディングに必ずしも適したものではないことがある。図4(c)は、レベラー部40においてバンプ高さを一様のHとし、その頂部も平坦化して、高さの揃えられたバンプ9付のチップ6とした後の様子を示す図である。
The
レベラー部40は、バンプの高さを揃えるために、チップの各バンプの頂部に接触して加圧力を与えるレベラーヘッド42と、2つのレベラーステージ44を含む。図1では、2つのレベラーステージ44を1つの部材として図示されているが、この1つの部材に、バンプ付チップを保持する2ヶ所の保持ステージが設けられる。2つのレベラーステージ44は、高さ揃え作業のためにチップを保持する機能を有する作業ステージで、図1に示すY方向に移動可能で、2ヶ所の保持ステージのいずれかをレベラーヘッド42の真下に配置することができ、さらにZ方向に上昇、下降が可能である。レベラーヘッド42は、2ヶ所の保持ステージのいずれかを真下においてこれを上昇させることで、加圧力をレベラーステージ44に対し与え、バンプの高さを矯正することができる。レベラーステージ44が2つの保持ステージを有するのは、一方の保持ステージで高さ揃え作業を行っているとき、他方の保持ステージにおいて次に高さ揃えを行うバンプ付チップあるいはすでに高さが揃えられたバンプ付チップを待機させるためである。
The
図5は、レベラー部40の構成要素を示す図である。レベラー部40は、バンプ形成装置10の筐体ステージ28に固定して設けられる一種の加圧装置で、レベラーヘッド42に対しレベラーステージ44がZ方向に上下できる機構を有する。レベラーヘッド42は、加圧力を計測できるロードセル48を介し、スイベル機構と呼ばれる回転調心機構46を有し、筐体ステージ28に対し固定位置に設定され、Z方向には移動しない。レベラー部40は、Z方向に移動可能な上下移動台59を有し、その上にレベラーステージ44が設けられる。上下移動台59の上下駆動は、くさび型の斜面台の平面移動駆動を用いた上下動機構50によって行うことができる。レベラーステージ44は、2つの保持ステージ52,54を有するチップ保持部材である。レベラーステージ44は、スライダ機構56を介し、案内テーブル58の面内で図1に示すY方向に移動可能である。
FIG. 5 is a diagram illustrating components of the
図6は、レベラーステージ44の2つの保持ステージ52,54を用いて効率よくバンプ高さ揃えを行うシーケンスの一例を示す図である。これらの図は、レベラーヘッド42、レベラーステージ44の2つの保持ステージ52,54、及びチップ4,6の位置関係がバンプ高さ揃えの時間的経過とともに移動変化する様子を、レベラー部40における平面図、正面図を用いて示すものである。バンプ高さ揃えが進展するにつれチップの内容が変化するので、ここでは、高さ揃えがまだ始まっていないバンプ付チップ4、高さ揃えが終了したチップ6と符号を変え、高さ揃えがまだ始まっていないバンプ付チップ4の図形を図3と同様斜め十字線を付した矩形図形とし、高さ揃えが終了したバンプ付チップ6を黒く塗りつぶした矩形図形で示すこととする。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a sequence for efficiently performing bump height alignment using the two holding
図6(a)は、最初の状態で、上下移動台59は中立状態、すなわち下方に下がっている配置で、図示を省略したバンプ形成部20からチップ4が第2保持ステージ54に運ばれ、保持されたところである。第1保持ステージ52は、図6(a)においてはまだ空の状態である。
FIG. 6A shows an initial state where the vertical movement table 59 is in a neutral state, that is, an arrangement in which it is lowered downward, and the
図6(b)は、チップ4を保持するレベラーステージ44が図に示す矢印方向に、すなわちY方向にスライド移動し、第2保持ステージ54をレベラーヘッド42の真下に移動させ、そこで上下移動台59が上昇してレベラーヘッド42がチップ4のバンプを加圧し、バンプの高さ揃えが行われている状態である。
FIG. 6B shows that the
図6(c)は、レベラーヘッド42によってバンプの高さ揃えが終了し、上下移動台59が下降し、ついでレベラーステージ44がY方向に移動して元の位置に戻った状態を示す。ここで今まで空いていた第1保持ステージ52のところに図示を省略したバンプ形成部20からバンプ付チップ4が運ばれ、保持される。また、高さ揃えが終了したチップ6は、第2保持ステージ54から図示を省略した供給・収納トレイ14に運ばれる。したがって第2保持ステージ54はここで空になる。
FIG. 6C shows a state in which the leveling of the bumps is finished by the
図6(d)は、チップ4を保持するレベラーステージ44が図に示す矢印方向に、すなわちY方向にスライド移動し、第1保持ステージ52をレベラーヘッド42の真下に移動させ、そこで上下移動台59が上昇してレベラーヘッド42がチップ4のバンプを加圧し、バンプの高さ揃えが行われている状態である。この工程は、図6(b)の工程と保持ステージが変更されているのみで内容は同様である。
FIG. 6D shows that the
図6(e)は、レベラーヘッド42によってバンプの高さ揃えが終了し、上下移動台59が下降し、ついでレベラーステージ44がY方向に移動して元の位置に戻った状態を示す。ここで今まで空いていた第2保持ステージ54のところに図示を省略したバンプ形成部20からバンプ付チップ4が運ばれ、保持される。また、高さ揃えが終了したチップ6は、第1保持ステージ52から図示を省略した供給・収納トレイ14に運ばれる。この工程は、図6(c)の工程と保持ステージが変更されているのみで内容は同様である。
FIG. 6E shows a state in which the leveling of the bumps is finished by the
上記工程を繰り返すことで、レベラーステージ44の2つの保持ステージ52,54を効率よく用い、バンプの高さ揃えを順次行うことができる。
By repeating the above steps, the two holding
チップコレット搬送部60は、制御部80の搬送処理モジュール88の制御の下で、チップを保持して供給・収納トレイ14、バンプ形成部20、レベラー部40、供給・収納トレイ14の間を持ちまわる機能を有する。チップコレット搬送部60は、チップをピック(把持)アンドプレース(位置決め配置)するためのチップコレット62と、チップコレット62をY方向に移動可能に支持するY移動機構64と、Y移動機構64をX方向に移動可能に支持するX移動機構66を含む。X移動機構64、Y移動機構66は、例えばリニアモータを用いた移動機構等を用いることができる。
The chip
チップコレット62は、チップを把持し、あるいは把持を解除できる機能を有するチップ保持部材である。具体的には、チップを真空吸引によって把持し、真空を切ることで把持を解除する機構を用いることができる。図7は、チップコレット62の断面図で、ここに図示されるように、チップコレット62は2つのコレットヘッド68,70を有する。コレットヘッド68は、バンプが形成されていないチップ2、すなわちバンプ無しチップ2を把持し、その把持を解除することができるバンプ無チップ用コレットヘッドである。コレットヘッド70は、バンプ形成後のチップ4、すなわちバンプ有りチップ4を把持し、その把持を解除することができるバンプ有チップ用コレットヘッドである。コレットヘッド68,70は、チップコレット62にはめ込み等で交換可能に組み付けることができる。
The
バンプ無用のコレットヘッド68は、チップ2の外周を支持する鍔部を有し、鍔部とチップ2とで囲まれた空間を真空に引くことでチップ2を真空吸引により把持する。把持を解除するには真空を切るか、あるいは解除用気体を導入することで行うことができる。また、バンプ有用のコレットヘッド70は、単に平坦な板の中央に真空吸引用穴を設けたものを用いることができる。チップ4の把持は、コレットヘッド70の平板部と複数のバンプとで囲まれた空間を真空に引くことで行うことができ、把持の解除には真空を切るか、あるいは解除用気体を導入することで行うことができる。
The
次に、上記構成のバンプ形成装置10における全体の動作について説明する。図8は、バンプ形成装置10における連続的動作のシーケンスの一部を抜き出して示す図である。図8は、横軸に共通の時刻をとり、各構成要素の動作状態を示す6つの線図と、1つの状態変化図を表している。6つの線図は、上の方から順に、ボンディングステージBSL(図1上で左側のボンディングステージ24)の動作線図、ボンディングステージBSR(図1上で右側のボンディングステージ26)の動作線図、レベラーステージLV1(図6上で左側の保持ステージ52)の動作線図、レベラーステージLV2(図6上で右側の保持ステージ54)の動作線図、チップコレット62の移動位置を示す線図、チップコレット62のXY移動を示す線図である。1つの状態変化図は、チップコレット62のピック(把持)アンドプレース(位置決め配置)の状態変化を示す図である。
Next, the overall operation of the
ボンディングステージBSL及びボンディングステージBSRの動作線図は、図8において最も上の2本の線図である。この線図において、L状態はバンプ形成が行われていない状態を示し、H状態はバンプ形成が行われている状態であることを示す。HとLとの間の遷移状態は、バンプ形成作業の立ち上がり、立下りを示す。したがって、これらの線図で、L状態から立ち上がってH状態となり、再びL状態に戻る間の、非L状態の期間がバンプ形成作業期間である。図8の例では、バンプ形成作業期間は約3.0secであり、1つのボンディングステージ当たりのバンプ形成作業サイクルタイムは約8.2secである。したがって、2つのボンディングステージを用いることで、バンプ形成装置10全体としてのバンプ形成作業サイクルタイムはその半分の約4.1secとなる。
The operation diagrams of the bonding stage BSL and the bonding stage BSR are the uppermost two diagrams in FIG. In this diagram, the L state indicates a state where bump formation is not performed, and the H state indicates a state where bump formation is performed. The transition state between H and L indicates the rise and fall of the bump forming operation. Therefore, in these diagrams, the period of the non-L state during which the state rises from the L state to the H state and returns to the L state is the bump forming operation period. In the example of FIG. 8, the bump formation work period is about 3.0 seconds, and the bump formation work cycle time per bonding stage is about 8.2 seconds. Therefore, by using two bonding stages, the bump forming operation cycle time of the
レベラーステージLV1,LV2の動作線図は、図8において上から3,4本目の2本の線図である。この線図において、L状態はバンプの高さ揃えが行われていない状態を示し、H状態はバンプの高さ揃えが行われている状態であることを示す。HとLとの間の遷移状態は、高さ揃え作業の立ち上がり、立下りを示す。したがって、これらの線図で、L状態から立ち上がってH状態となり、再びL状態に戻る間の、非L状態の期間がバンプ高さ揃え作業期間である。図8の例では、バンプ高さ揃え作業期間は約2.5secである。1つの保持ステージ当たりのバンプ高さ揃え作業サイクルタイムは、バンプ形成作業サイクルタイムと同じ約8.2secで、2つの保持ステージを用いることで、バンプ形成装置10全体としてのバンプ高さ揃え作業サイクルタイムはその半分の約4.1secとなる。
The operation diagrams of the leveler stages LV1 and LV2 are two diagrams of the third and fourth lines from the top in FIG. In this diagram, the L state indicates a state where the bumps are not leveled, and the H state indicates that the bumps are leveled. The transition state between H and L indicates the rise and fall of the height alignment operation. Therefore, in these diagrams, the non-L state period during which the state rises from the L state to the H state and returns to the L state is the bump height alignment work period. In the example of FIG. 8, the bump height alignment work period is about 2.5 seconds. The bump height aligning work cycle time per holding stage is about 8.2 sec, which is the same as the bump forming work cycle time. By using two holding stages, the bump height aligning work cycle of the entire
チップコレット62の移動位置を示す線図は、図8において上から5本目の最も複雑な線図である。この線図において、縦軸は、チップコレット62の位置を示すもので、縦軸の下方から上方へ向かって、TRAY(供給・収納トレイ14)の位置、BSR(ボンディングステージ26)の位置、BSL(ボンディングステージ24)の位置、LV2(保持ステージ54)の位置、LV1(保持ステージ52)の位置を示す。
The diagram showing the movement position of the
図8においてチップコレット62の移動位置を示す線図のすぐ下の線図は、チップコレット62のXY移動を示す線図である。ここではH状態においてXY移動が行われていることが示される。すなわち、この線図と、そのすぐ上のチップコレット62の移動位置線図とを対応させて見ることにより、XY移動を示すH状態に対応して、チップコレット62は、TRAY,BSL,BSR,LV1,LV2の間で位置を変更していることがわかる。
In FIG. 8, the diagram immediately below the diagram showing the movement position of the
図8において最も下部に示されている状態変化図は、チップコレット62がチップを吸引把持するいわゆるピックアップを行っている(pick)か、チップコレット62がチップを所定の場所に運んだあとそこで位置決めし把持を解除して配置している(place)か、を示すものである。この状態変化図と、チップコレット62のXY移動線図とを対応させてみることにより、チップコレット62のピックアンドプレースは、XY移動が行われていないときになされていることが分かる。したがって、チップコレット62は、XY移動によりその位置を変更し、変更した先において必ずピック(把持)又はプレース(位置決め配置)のいずれかを順序立って行っていることがわかる。
The state change diagram shown in the lowermost part in FIG. 8 shows that the
図9は、チップコレット62の位置及びピック(把持)アンドプレース(位置決め配置)についての時間変化を説明する図である。ここでは、図8に示す時刻で約10secから15secの間におけるチップコレット62の動作を、バンプ形成装置10の平面図を用いて説明する。
FIG. 9 is a diagram for explaining the time change of the position of the
図9(a)は、時刻10secの直後で、チップコレット62は、供給・収納トレイ14の中で移動し、作業前のチップ2を把持するところである。このときにおいて、ボンディングヘッド22は、ボンディングステージ24(BSL)においてバンプ形成が終了しようとしている。また、レベラーヘッド42は、その真下に保持ステージ54(LV2)が配置されバンプ高さ揃えが行われている。
FIG. 9A shows that the
図9(b)は、チップコレット62が供給・収納トレイ14からボンディングステージ26(BSR)にチップ2を運ぶ状態を示す図で、図8のチップコレット移動位置線図において(b)と示す状態に対応する。ここでチップコレット62は空の状態となる。
FIG. 9B is a view showing a state in which the
図9(c)は、バンプ形成が終了したボンディングステージ24(BSL)が移動して元の位置に戻った状態である。そして、空になっているチップコレット62はボンディングステージ26(BSR)からボンディングステージ24(BSL)に移動し、そこでバンプ形成が終了したバンプ付チップ4を把持する。この状態は、図8のチップコレット移動位置線図において(c)と示す状態に対応する。
FIG. 9C shows a state in which the bonding stage 24 (BSL) that has completed bump formation has moved back to its original position. The
図9(d)は、バンプ高さ揃えが終了した保持ステージ54(LV2)が移動して元の位置に戻った状態である。ここで保持ステージ52(LV1)は空のままである。そして、チップコレット62は、バンプ付チップ4をボンディングステージ24(BSL)からこの保持ステージ52(LV1)に運ぶ。ここでチップコレット62は空の状態となる。またこのときに、ボンディングステージ26(BSR)は、移動してボンディングヘッド22によってバンプ形成が開始される。この状態は、図8のチップコレット移動位置線図において(d)と示す状態に対応する。
FIG. 9D shows a state in which the holding stage 54 (LV2) that has finished bump height adjustment has moved back to its original position. Here, the holding stage 52 (LV1) remains empty. The
図9(e)は、空になっているチップコレット62が保持ステージ52(LV1)から保持ステージ54(LV2)に移動し、そこで高さが揃えられたバンプ付チップ6を把持する。この状態は、図8のチップコレット移動位置線図において(e)と示す状態に対応する。
In FIG. 9 (e), the
図9(f)は、チップコレット62が、高さが揃えられたバンプ付チップ6を、保持ステージ54(LV2)から供給・収納トレイ14に運ぶ状態を示す図である。この状態は、図8のチップコレット移動位置線図において(f)と示す状態に対応する。
FIG. 9 (f) is a diagram showing a state in which the
図9(a)から(f)の動作で、供給・収納トレイ14−ボンディングステージ26−ボンディングステージ24−保持ステージ52−保持ステージ54−供給・収納トレイ14の一巡の動作が終了する。このサイクルタイムは、図8の例で約4.1secである。
9A to 9F, the one-round operation of the supply /
図9(g)は、図9(a)に対応する図で、時刻15secの前後の状態で、チップコレット62は、供給・収納トレイ14の中で移動し、作業前のチップ2を把持するところである。図9(a)との相違は、ボンディングヘッド22はボンディングステージ26(BSR)においてバンプ形成が終了しようとしており、また、レベラーヘッド42は、その真下に保持ステージ52(LV1)が配置されバンプ高さ揃えが行われていることである。すなわち、ボンディングステージと保持ステージが図9(a)の場合のものの他方側にそれぞれ入れ替わっている。
FIG. 9G corresponds to FIG. 9A, and the
図9(h)は、図9(b)に対応する図で、チップコレット62が供給・収納トレイ14からボンディングステージ24(BSL)にチップ2を運ぶ状態を示す図で、図9(b)とはボンディングステージが他方側に入れ替わっている。このように、ボンディングステージと保持ステージとを他方側に入れ替えて、バンプ形成作業は継続される。そして、図9(a)から数えて約8.2sec後に再び図9(a)の状態に戻る。この間に、バンプ形成作業及び高さ揃え作業は2つずつ行われ、結局、バンプ形成装置10全体のサイクルタイムは、約4.1secとなる。
FIG. 9H is a view corresponding to FIG. 9B, and shows a state in which the
なお、チップコレット62は、上記のようにバンプ無用のコレットヘッド68とバンプ有用のコレットヘッド70を備えるので、供給・収納トレイ14−ボンディングステージ26の間におけるチップ2の搬送はバンプ無用のコレットヘッド68を用い、それ以外の搬送にはバンプ有用のコレットヘッド70を用いるように切り替えるのが好ましい。
Since the
上記構成によれば、バンプ形成作業時間の約3sec、バンプ高さ揃え作業時間の約2.5secに比べ、バンプ形成及び高さ揃え全体のサイクルタイムは約4.1secで済み、単純にバンプ形成作業時間とバンプ高さ揃え作業時間を直列に処理することに比べ大幅に生産性が向上される。また、特別にチップコレット62の保持部の数を増加させることも要しない。
According to the above configuration, compared to the bump formation work time of about 3 seconds and the bump height adjustment work time of about 2.5 seconds, the cycle time of the entire bump formation and height adjustment is about 4.1 seconds. Productivity is greatly improved compared to processing the work time and bump height alignment work time in series. Further, it is not necessary to increase the number of holding parts of the
上記シーケンスにはいくつかの特徴がある。第1に、チップを持ちまわるチップコレットは、供給(・収納)トレイ−ボンディングステージ−レベラーステージ−(供給・)収納トレイの順に、チップ等のピック(把持)アンドプレース(位置決め配置)を効率よく繰り返す。すなわち、供給トレイにおいてチップを把持−バンプ形成を行うボンディングステージにチップを運ぶ−バンプ形成が終わったボンディングステージにおいてバンプ付チップを把持−高さ揃えを行うレベラーステージにバンプ付チップを運ぶ−高さ揃えを終わったレベラーステージにおいてバンプ付チップを把持−収納トレイに高さが揃えられたバンプ付チップを運ぶ、の順に、チップ等を持ちまわる。 The sequence has several features. First, the chip collet that carries chips efficiently picks and grips chips and places (positioning arrangement) in the order of supply (-storage) tray-bonding stage-leveler stage-(supply-) storage tray. repeat. That is, grip the chip in the supply tray-transport the chip to the bonding stage that performs bump formation-grip the chip with bump in the bonding stage after bump formation-transport the chip with bump to the leveler stage that performs height alignment-height Hold the chips with bumps on the leveler stage that has been aligned, and carry the chips with bumps aligned in height to the storage tray.
第2に、バンプ形成が終了したチップはすぐレベラーステージに運ばれ、高さが揃えられたバンプ付チップはすぐ収納トレイに運ばれ、供給トレイからはバンプ形成をこれから行うボンディングステージにすぐチップが運ばれる。したがって、各作業に対する順番待ち等の無駄がない。 Second, the bump-formed chip is immediately transferred to the leveler stage, the bumped chip with the same height is immediately transferred to the storage tray, and the chip is immediately transferred from the supply tray to the bonding stage where bump formation will be performed. Carried. Therefore, there is no waste such as waiting for the turn for each work.
第3に、供給トレイ−ボンディングステージ−レベラーステージ−収納トレイの基本の流れをそのままに持ち回り、ピックアンドプレースを途切れさせないため、実際には、供給トレイ−ボンディングステージで第1のピックアンドプレース、ボンディングステージ−レベラーステージで第2のピックアンドプレース、レベラーステージ−収納トレイで第3のピックアンドプレースを構成させる。そして、第1のピックアンドプレースのボンディングステージと、第2のピックアンドプレースのボンディングステージとは別のものとし、前者はこれからボンディングを行うもの、後者はボンディングが終了したものとする。同様に、第2のピックアンドプレースのレベラーステージと、第3のピックアンドプレースのレベラーステージとは別のものとし、前者はこれから高さ揃えを行うもの、後者は高さ揃えが終了したものとする。 Thirdly, the basic flow of the supply tray-bonding stage-leveler stage-storage tray is carried around as it is and the pick and place is not interrupted. A second pick and place is constituted by the stage-leveler stage, and a third pick and place is constituted by the leveler stage-storage tray. It is assumed that the first pick and place bonding stage and the second pick and place bonding stage are different from each other, the former being bonded from now on, and the latter being completed. Similarly, the second pick-and-place leveler stage and the third pick-and-place leveler stage are different from each other, with the former performing height alignment from now on, and the latter having finished height alignment. To do.
第4に、供給トレイから出発して収納トレイに至る搬送サイクルタイムよりも、1つのバンプステージ当たりのバンプ形成に要するサイクルタイム及び1つのレベラーステージ当たりのバンプの高さを揃えるサイクルタイムのほうが短い。上記の例で言えば、供給トレイから出発して収納トレイに至る搬送サイクルタイムは約4.1secであり、バンプ形成作業時間の約3.0sec、バンプ高さ揃え作業時間の約2.5secより短い。したがって、高さの揃ったバンプ付チップの生産のサイクルタイムは、バンプ形成に要するサイクルタイムや高さ揃えに要するサイクルタイムに影響されず、単に搬送サイクルタイムで決定される。つまり、その範囲内において、バンプ形成の時間や高さ揃えの時間に依存せず、搬送サイクルタイムを短縮することで、生産性を向上させることができる。 Fourth, the cycle time required for forming bumps per bump stage and the cycle time for aligning the height of bumps per leveler stage are shorter than the transfer cycle time starting from the supply tray and reaching the storage tray. . In the above example, the conveyance cycle time starting from the supply tray and reaching the storage tray is about 4.1 sec. From the bump forming operation time of about 3.0 sec and the bump height alignment operation time of about 2.5 sec. short. Therefore, the cycle time for producing bump-equipped chips having the same height is not affected by the cycle time required for bump formation or the cycle time required for height alignment, but is simply determined by the transport cycle time. That is, within the range, productivity can be improved by reducing the transport cycle time without depending on the time of bump formation or the time of height alignment.
2,3,4,6 チップ、5 ボンディングパッド、7,9 バンプ、8 ワイヤ、10 バンプ形成装置、12 トレーローダ部、14 供給・収納トレイ、15 供給トレイ、16 サブトレイ,17 収納トレイ、18 待機位置、20 バンプ形成部、22 ボンディングヘッド、24,26 ボンディングステージ、28 筐体ステージ、30 スプール、32 ワイヤクランパ、34 キャピラリ、36 トーチ、40 レベラー部、42 レベラーヘッド、44 レベラーステージ、46 回転調心機構、48 ロードセル、50 上下動機構、52,54 保持ステージ、56 スライダ機構、58 案内テーブル、59 上下移動台、60 チップコレット搬送部、62 チップコレット、64 Y移動機構、66 X移動機構、68,70 コレットヘッド、80 制御部、82 ロードアンロード処理モジュール、84 バンプ形成処理モジュール、86 レベラー処理モジュール、88 搬送処理モジュール。 2, 3, 4, 6 chips, 5 bonding pads, 7, 9 bumps, 8 wires, 10 bump forming device, 12 tray loader section, 14 supply / storage tray, 15 supply tray, 16 sub-tray, 17 storage tray, 18 standby position , 20 Bump forming part, 22 Bonding head, 24, 26 Bonding stage, 28 Housing stage, 30 Spool, 32 Wire clamper, 34 Capillary, 36 Torch, 40 Leveler part, 42 Leveler head, 44 Leveler stage, 46 Rotation alignment Mechanism, 48 load cell, 50 vertical movement mechanism, 52, 54 holding stage, 56 slider mechanism, 58 guide table, 59 vertical movement table, 60 chip collet transport section, 62 chip collet, 64 Y movement mechanism, 66 X movement mechanism, 68 70 Ttoheddo, 80 control unit, 82 loading unloading module, 84 bump formation process module, 86 leveler processing module, 88 transport processing module.
Claims (3)
チップを供給する供給トレイと、
チップに複数のバンプを形成するバンプ形成部であって、2以上のバンプステージを有し、一つのバンプステージでチップにバンプを形成するとき他のバンプステージは次にバンプ形成を行うチップあるいはすでにバンプが形成されたチップを待機させるバンプ形成部と、
形成された複数のバンプの高さを揃えるレベラー部であって、2以上のチップ保持ステージが一体化されて、チップの受け渡し位置とバンプの高さ揃え位置との間をスライドして移動し、チップの受け渡し位置に移動したときは、全てのチップ保持ステージについてチップの受け渡しが可能で、バンプの高さ揃え位置に移動したときは、一つのチップ保持ステージでバンプの高さを揃えるとき他のチップ保持ステージは空の状態であるレベラーステージを有するレベラー部と、
バンプの高さの揃ったチップを収納する収納トレイと、
供給トレイとバンプ形成部とレベラー部と収納トレイとの間において、チップコレットを用いてチップを受け渡し及び搬送を行うチップコレット搬送部と、
バンプ形成のサイクルタイムを制御する制御部と、
を備え、
制御部は、
供給トレイにおいてチップコレットに第1チップを把持させる手段と、
第1チップを把持したチップコレットを移動させ、バンプ形成部のこれからバンプ形成を行う方のバンプステージに位置決め配置させる手段と、
空いているチップコレットを既にバンプ形成が終了した方のバンプステージに移動させ、そこにおいて既にバンプが形成されて待機している第2チップを把持させる手段と、
第2チップを把持したチップコレットを移動させ、レベラー部のこれから高さ揃えを行う方のレベラーステージに位置決め配置させる手段と、
空いているチップコレットを既にバンプ高さ揃えが終了した方のレベラーステージに移動させ、そこにおいて既に高さが揃えられ待機している第3チップを把持させる手段と、
第3チップを把持したチップコレットを移動させ、収納トレイに位置決め配置して収納させる手段と、
を含むことを特徴とするバンプ形成装置。 In a bump forming device that forms a plurality of bumps with a uniform height on a chip,
A supply tray for supplying chips;
A bump forming unit for forming a plurality of bumps on a chip, which has two or more bump stages, and when a bump is formed on a chip with one bump stage, the other bump stage is the chip on which a bump is formed next or already A bump forming section for waiting for a chip on which a bump is formed;
A leveler unit that aligns the heights of a plurality of formed bumps, wherein two or more chip holding stages are integrated, and slides and moves between a chip transfer position and a bump height alignment position, When moving to the chip transfer position, it is possible to transfer chips for all chip holding stages, and when moving to the bump height alignment position, when adjusting the bump height with one chip holding stage, the other The leveler unit has a leveler stage in which the chip holding stage is empty ,
A storage tray for storing chips with the same bump height,
A chip collet transport unit that delivers and transports chips using a chip collet between the supply tray, the bump forming unit, the leveler unit, and the storage tray;
A control unit for controlling the cycle time of bump formation;
With
The control unit
Means for causing the chip collet to grip the first chip in the supply tray;
Means for moving the chip collet holding the first chip and positioning and arranging the bump forming unit on the bump stage where the bump is to be formed;
Means for moving a vacant chip collet to a bump stage on which bump formation has already been completed, and holding a second chip on which a bump is already formed and waiting,
A means for moving the chip collet holding the second chip and positioning and arranging it on the leveler stage of the leveler part from which the height is to be aligned;
Means for moving a vacant chip collet to the leveler stage that has already finished bump height alignment, and gripping a third chip that is already aligned and waiting,
Means for moving the chip collet holding the third chip, positioning and storing the chip collet in the storage tray;
A bump forming apparatus comprising:
チップコレット搬送部は、
バンプがまだ形成されていないバンプ無チップを把持する把持形状を有するバンプ無チップ用チップコレットと、
バンプが既に形成されているバンプ有チップを把持する把持形状を有するバンプ有チップ用チップコレットと、
を有し、
制御部は、バンプ無チップ及びバンプ有チップに応じて、チップコレット搬送部が使用するチップコレットを選択することを特徴とするバンプ形成装置。 The bump forming apparatus according to claim 1,
The chip collet transport section
A chip collet for bumpless chip having a gripping shape for gripping a bumpless chip on which bumps are not yet formed;
A chip collet for bumped chip having a gripping shape for gripping a chip with bumps on which bumps are already formed;
Have
The control unit selects a chip collet to be used by the chip collet transport unit according to the bumpless chip and the bumped chip.
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