JP4897033B2 - Semiconductor manufacturing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、半導体チップをリードフレーム等の基板にボンディングする機能を有する半導体製造装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus having a function of bonding a semiconductor chip to a substrate such as a lead frame.

半導体装置の製造においては、半導体チップを基板にボンディングするために、基板を加工ステージに供給するローダ、接合材を基板上の所定位置(アイランド)に供給するプリフォーム部、基板上の各アイランドに半導体チップを個々に接合するダイボンディング部、及び、半導体チップを接合した基板を加工ステージ外へ送り出すアンローダを備えている。   In the manufacture of a semiconductor device, in order to bond a semiconductor chip to a substrate, a loader that supplies the substrate to a processing stage, a preform portion that supplies a bonding material to a predetermined position (island) on the substrate, and each island on the substrate A die bonding part for individually bonding the semiconductor chips and an unloader for feeding the substrate to which the semiconductor chips are bonded out of the processing stage are provided.

従来の半導体製造装置は、例えば、図6(a), (b)に示すように、装置下部の基台110と、該基台の後部から基台上方へ立ち上がる下部フレーム121及び上部フレーム122とを備え、上部フレーム122の上部から装置前方へオーバーハング状に、プリフォーム部130及びダイボンディング部140の各支持フレーム131,141を延ばし、これらに各作動部分132,142を支持していた。   For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, a conventional semiconductor manufacturing apparatus includes a base 110 at the lower part of the apparatus, a lower frame 121 and an upper frame 122 that rise from the rear part of the base to the upper part of the base. The support frames 131 and 141 of the preform part 130 and the die bonding part 140 are extended from the upper part of the upper frame 122 to the front of the apparatus, and the operation parts 132 and 142 are supported by these.

また、基板を供給するローダ150は、仕切り内に基板を収容したマガジンを載置して待機させる上部スタッカー151、及び上部スタッカー151上のマガジンから一枚ずつ基板をプリフォーム部へ供給するエレベータ156、基板供給済みマガジンをエレベータ156から受ける下部スタッカー152、並びに、マガジン内の個々の基板を吸着してプリフォーム部へ供給するためのフィーダー153を備えている。スタッカー151,152は、基台110の左端から立ち上がった支持部材154上に支持され、フィーダー153は、基台110の後端から立ち上がった支持部材155の上部に支持されている。   Further, the loader 150 for supplying the substrate places an upper stacker 151 for placing a magazine containing the substrate in a partition and stands by, and an elevator 156 for supplying the substrate one by one from the magazine on the upper stacker 151 to the preform unit. , A lower stacker 152 for receiving a substrate-supplied magazine from the elevator 156, and a feeder 153 for sucking and supplying individual substrates in the magazine to the preform unit. The stackers 151 and 152 are supported on a support member 154 rising from the left end of the base 110, and the feeder 153 is supported on an upper portion of the support member 155 rising from the rear end of the base 110.

また、半導体チップ接合後の基板を搬出するアンローダ160は、マガジンを昇降させるエレベーター164、空マガジンを基板受け入れ位置にセットする上部スタッカー162、並びに、基板収納済みマガジンをエレベーター164から受け取って装置外へ排出するための下部スタッカー161を備え、これらのスタッカー161,162及びエレベーター164は、基台110の右端から立ち上がった支持部材163上に支持されている。この種の半導体製造装置は、例えば特許文献1に示されている。   Further, the unloader 160 for unloading the substrate after semiconductor chip bonding receives the elevator 164 for raising and lowering the magazine, the upper stacker 162 for setting the empty magazine at the substrate receiving position, and the magazine stored with the substrate from the elevator 164 to the outside of the apparatus. A lower stacker 161 for discharging is provided, and these stackers 161 and 162 and the elevator 164 are supported on a support member 163 rising from the right end of the base 110. This type of semiconductor manufacturing apparatus is disclosed in Patent Document 1, for example.

この形態の半導体製造装置においては、プリフォーム部130では、基板の所定箇所(アイランド)に半導体チップを接合するための接合剤を供給するために、塗布装置をX軸方向(装置の左右方向)及びY軸方向(装置の前後方向)に移動させて所定位置に至らせ、その位置で塗布針をZ軸方向(上下方向)に移動させて接合剤溜めへの浸漬及び基板への塗布を行なう。また、ダイボンディング部140においては、X−Yテーブル143に支持されたウェハシート上に並ぶ半導体チップを取り上げて装置後部の搬送機構144上の基板の上に載置するために、コレットをX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動させる。   In the semiconductor manufacturing apparatus of this embodiment, in the preform part 130, the coating apparatus is moved in the X-axis direction (the left-right direction of the apparatus) in order to supply a bonding agent for bonding the semiconductor chip to a predetermined portion (island) of the substrate. Then, it is moved in the Y-axis direction (front-rear direction of the apparatus) to reach a predetermined position, and the application needle is moved in the Z-axis direction (up-down direction) at that position to immerse in the bonding agent reservoir and apply to the substrate. . In the die bonding unit 140, the collet is placed on the X axis in order to pick up the semiconductor chips arranged on the wafer sheet supported by the XY table 143 and place them on the substrate on the transport mechanism 144 at the rear of the apparatus. Direction, Y-axis direction and Z-axis direction.

これら塗布装置及びコレットのX軸方向及びY軸方向の移動には、高い精度が要求され、近時のチップ及び基板内のチップ搭載領域の小型化に伴って、より高い精度が求められつつある。その精度を保証するために、作動部分の支持構造には高い剛性が要求され、特に、ダイボンディング部140
は、X−Yテーブルから搬送機構上の基板までの距離が長いので、支持構造には高い剛性が必要とされる。
High precision is required for the movement of the coating device and the collet in the X-axis direction and the Y-axis direction, and higher precision is being demanded with the recent miniaturization of the chip and the chip mounting area in the substrate. . In order to guarantee the accuracy, the support structure of the operation part is required to have high rigidity, and in particular, the die bonding part 140.
Since the distance from the XY table to the substrate on the transport mechanism is long, the support structure requires high rigidity.

しかしながら、従来の半導体製造装置は、上述のように基台から立ち上がった支持部材122からオーバーハング状に延びた支持フレーム141に作動部分を支持しているので、支持基端からオーバーハングの長さ分だけ曲げや捻りの変形が生じやすい。これに対処するために支持部材122、支持フレーム141等の支持構造部分は、厚肉化したり多数の補強リブを設けて堅固な構造とされていた。その結果、支持構造部分の重量は大きくなり、それに伴って駆動モータも大型化のものを必要とした。   However, since the conventional semiconductor manufacturing apparatus supports the operation portion on the support frame 141 extending in an overhang shape from the support member 122 rising from the base as described above, the length of the overhang from the support base end. Bending and twisting deformation is likely to occur. In order to cope with this, the support structure portions such as the support member 122 and the support frame 141 have been made thick by thickening or providing a number of reinforcing ribs. As a result, the weight of the support structure is increased, and accordingly, the drive motor needs to be enlarged.

また、支持部材154,155,163上に支持されたスタッカー151,152,161,162及びフィーダー153はそれぞれの重心が高くなっているので、プリフォーム部やダイボンディング部が発生する振動を受けて、ローダ及びアンローダが大きく振動する原因となっていた。したがって、振動を抑制するために、支持部材154,155,163も厚肉化や多くの補強リブで堅固な構造とされていた。   Further, the stackers 151, 152, 161, 162 and the feeder 153 supported on the support members 154, 155, 163 have a high center of gravity, so that they receive vibrations generated by the preform portion and the die bonding portion. The loader and unloader have caused a large vibration. Therefore, in order to suppress vibration, the support members 154, 155, and 163 are also thick and have a solid structure with many reinforcing ribs.

これらの結果、半導体製造装置の製造コストは上昇せざるを得ない。また、この程度の堅牢化によっては必ずしも十分な加工精度が得られない。特に、最近の基板寸法の大型化に伴ってダイボンディング部の作動距離が大きくなる傾向があり、これに伴って支持フレーム等の振動が増大し、加工精度の確保が困難となる。このため、加工速度を制限せざるを得ないという問題も生じていた。   As a result, the manufacturing cost of the semiconductor manufacturing apparatus must be increased. In addition, sufficient processing accuracy cannot always be obtained by such robustness. In particular, the working distance of the die bonding portion tends to increase with the recent increase in substrate dimensions, and accordingly, the vibration of the support frame and the like increases, making it difficult to ensure processing accuracy. For this reason, the problem that the processing speed has to be limited has also occurred.

特開2008−153557号公報JP 2008-153557 A

そこで、本発明は、プリフォーム部及びダイボンディング部における高い加工精度が保証され且つ製造コストが低い半導体製造装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus that guarantees high processing accuracy in a preform part and a die bonding part and has a low manufacturing cost.

本発明は、上記目的を達成するため、半導体チップを基板の所定位置に接合する機能を有する半導体製造装置であって、ローダ、プリフォーム部、ダイボンディング部、アンローダ、これらを装置左右方向に配置した状態で支持する支持フレーム、並びに、上記ローダから供給された基板を上記プリフォーム部及びダイボンディング部を経て上記アンローダへ移送する搬送機構を備え、上記支持フレームは、装置下部の基台と、該基台の左右両側から上方へ延びる1対の側フレーム部と、これら1対の側フレーム部の後部側を結合する後部梁と、該後部梁より前方において上記側フレーム部の上部を結合する前部梁とを備えており、上記搬送機構は、上記プリフォーム部に位置する前段搬送機構と、上記ダイボンディング部に位置する後段搬送機構とを備え、 上記プリフォーム部及びダイボンディング部は上記1対の側フレーム部間に配置されており、基板を上記プリフォーム部に供給するローダ、及び上記ダイボンディング部から排出される半導体チップ付きの基板を受け取るアンローダは、上記1対の側フレーム部の一方及び他方の外側面に振り分けて支持されており、上記プリフォーム部は、上記前段搬送機構上の個々の基板上に接合剤を供給する供給装置備え、上記ダイボンディング部は、ウェハリングを支持するウェハテーブルと、該ウェハテーブルに支持されたウェハシート上の半導体チップを上記後段搬送機構上の接合剤付き基板に載せて接合するためのボンディング機構とを備え、該ボンディング機構は、上記前部梁及び後部梁に支持されたボンディングブロックと、上記支持フレームに支持され上記ボンディングブロックを駆動するブロック駆動部とを備え、上記前部梁及び後部梁には、装置左右方向に延びる前部ブロックガイド及び後部ブロックガイドが各々支持されており、上記ボンディングブロックは、上記前部ブロックガイド及び後部ブロックガイドにより前端部及び後端部を移動可能に支持されたブロック本体と、該ブロック本体に支持され下端部に半導体チップピックアップ用のコレットを支持するボンディングアームと、上記ブロック本体に支持され上記ボンディングアームを駆動してコレットをウェハテーブル上及び後段搬送機構上の位置に至らせるアーム駆動部とを備えており、上記ブロック本体は、上記前部ブロックガイド及び後部ブロックガイドに案内されて上記ブロック駆動部により装置左右方向であるX軸方向に駆動され、上記ボンディングアームは上記ブロック本体に装着されたアームガイド部に案内されて上記アーム駆動部により装置前後方向であるY軸方向及び上下方向であるZ軸方向に駆動され、上記アームガイド部は、上記ブロック本体に上下動可能に支持された上下動ピースと、上記ブロック本体に前後動可能に支持された前後動ピースと、上記上下動ピース及び前後動ピースの間に介在する中間支持体とを備え、上記中間支持体は、ボンディングアームを保持すると共に、上記上下動ピースに対して前後動可能に係合し、上記前後動ピースに対して上下動可能に係合しており、上記ボンディングアーム駆動部は、上記ブロック本体に支持され上記上下動ピースを上下方向に駆動する上下動モータと、上記ブロック本体に支持され上記前後動ピースを装置前後方向に駆動する前後動モータとを備えていることを特徴とする半導体製造装置を提供するものである。 In order to achieve the above object, the present invention is a semiconductor manufacturing apparatus having a function of bonding a semiconductor chip to a predetermined position of a substrate, and includes a loader, a preform part, a die bonding part, an unloader, and these arranged in the lateral direction of the apparatus. A support frame that supports the substrate in a state in which the substrate is supplied, and a transport mechanism that transfers the substrate supplied from the loader to the unloader through the preform unit and the die bonding unit, and the support frame includes a base at the bottom of the apparatus, A pair of side frame portions extending upward from the left and right sides of the base, a rear beam connecting the rear side of the pair of side frame portions, and an upper portion of the side frame portion connected in front of the rear beam. A front beam, and the transport mechanism includes a front transport mechanism located in the preform portion and a rear transport located in the die bonding portion. A loader for supplying a substrate to the preform part, and a semiconductor chip discharged from the die bonding part. receive attached substrate unloader, the pair is supported by distributing the one and the other outer surface of the side frame portion of said preform portion, upper Symbol individual bonding agent on the substrate on the upstream conveying mechanism comprising a supply device for supplying, the die bonding portion, a wafer table for supporting a c Eharingu, the semiconductor chips on the wafer sheet supported on said wafer table mounted on the bonding agent with the substrate on the subsequent transporting mechanism A bonding mechanism for bonding, and the bonding mechanism is supported by the bonding block supported by the front beam and the rear beam. And a block drive unit that is supported by the support frame and drives the bonding block, and a front block guide and a rear block guide that extend in the left-right direction of the apparatus are supported by the front beam and the rear beam, respectively. The bonding block includes a block main body movably supported by the front block guide and the rear block guide, and a collet for a semiconductor chip pickup supported by the block main body and supported by the block main body. A bonding arm, and an arm driving unit that is supported by the block main body and drives the bonding arm to bring the collet to a position on the wafer table and the subsequent transfer mechanism, and the block main body includes the front part The block drive is guided by the block guide and the rear block guide. The bonding arm is guided by an arm guide portion mounted on the block body and is moved in the Y-axis direction and the vertical direction as the apparatus longitudinal direction by the arm drive unit. Driven in the Z-axis direction, the arm guide portion includes a vertically moving piece supported by the block body so as to move up and down, a longitudinally moving piece supported by the block body so as to move back and forth, and the vertically moving piece and An intermediate support body interposed between the longitudinally moving pieces, the intermediate support body holding the bonding arm and engaging with the vertically moving piece so as to be movable back and forth, and with respect to the longitudinally moving piece The bonding arm drive unit is engaged with the block body so as to be vertically movable, and a vertical movement motor that is supported by the block body and drives the vertical movement piece in the vertical direction. And a longitudinally moving motor supported by the block body and driving the longitudinally moving piece in the longitudinal direction of the apparatus.

本明細書及び特許請求の範囲において、半導体製造装置における位置関係については、ウェハテーブルのある側を前方、搬送機構のある側を後方と称することとする。   In the present specification and claims, the positional relationship in the semiconductor manufacturing apparatus is referred to as the front side with the wafer table and the rear side with the transport mechanism.

本発明に係る半導体製造装置は、上記構成、とりわけ、以下の構成により優れた効果を奏する。   The semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention has an excellent effect due to the above configuration, particularly the following configuration.

先ず、支持フレームは、装置の基台の左右両側から上方へ延びる1対の側フレーム部,と、これら1対の側フレーム部の後部側を結合する後部梁と、該後部梁より前方において上記側フレーム部の上部を結合する前部梁とを備えることにより、装置全体として堅牢な矩形の枠構造が形成される。   First, the support frame includes a pair of side frame portions that extend upward from the left and right sides of the base of the apparatus, a rear beam that connects the rear side of the pair of side frame portions, and a front beam that is in front of the rear beam. By including the front beam that joins the upper part of the side frame part, a solid rectangular frame structure is formed as a whole apparatus.

また、ボンディングブロックのブロック本体610は、前部梁及び後部梁に支持された前部ブロックガイド及び後部ブロックガイドに前端部及び後端部を支持され、両端支持の構造となっている。これにより、従来のオーバーハング構造に比べて格段に高い堅牢性が得られ、この支持構造の下に装置左右方向(X軸方向)への駆動が行なわれる。   In addition, the block main body 610 of the bonding block has a structure in which both the front end and the rear end are supported by the front block guide and the rear block guide supported by the front beam and the rear beam, and both ends are supported. Thereby, much higher robustness is obtained compared to the conventional overhang structure, and driving in the left-right direction of the apparatus (X-axis direction) is performed under this support structure.

さらに、ボンディングアームは両端支持されたブロック本体におけるアームガイド部に案内されて装置前後方向(Y軸方向)及び上下方向(Z軸方向)に駆動される。その結果、X,Y,Z全ての軸方向の移動が堅牢な支持構造の下に行なわれる。   Further, the bonding arm is guided by the arm guide portion in the block body supported at both ends, and is driven in the apparatus front-rear direction (Y-axis direction) and the vertical direction (Z-axis direction). As a result, all axial movements of X, Y, and Z are performed under a robust support structure.

しかも、ローダ及びアンローダのマガジン移動機構等の動作部分も矩形枠構造の一部をなす1対の側フレーム部,の外側面に支持されているので、これらの動作部分による振動の発生は低く抑えられる。   In addition, the operation parts such as the magazine moving mechanism of the loader and unloader are also supported on the outer side surfaces of the pair of side frame parts forming a part of the rectangular frame structure, so that the generation of vibrations by these operation parts is kept low. It is done.

これら矩形枠構造及びブロック本体の両端支持構造に基づいて、ダイボンディング部における極めて高い加工精度が保証される。また、こうして堅牢な支持構造が得られるので、支持フレーム及びブロック本体の厚肉化や補強リブの多設を回避して軽量化を図ることができ、その結果、駆動モータの小型化が可能となる。これにより、装置の製造コストを低く抑えることができる。   Based on the rectangular frame structure and the both-end support structure of the block main body, extremely high processing accuracy in the die bonding portion is guaranteed. In addition, since a robust support structure is obtained in this way, it is possible to reduce the weight by avoiding the thickening of the support frame and the block body and the provision of reinforcing ribs, and as a result, the drive motor can be reduced in size. Become. Thereby, the manufacturing cost of the apparatus can be kept low.

本発明の一実施形態に係る半導体製造装置を前方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the semiconductor manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention from the front. 図1に示した半導体製造装置を後方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 1 from back. 図1に示した半導体製造装置の側面図である。It is a side view of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 図1に示した半導体製造装置におけるボンディングアームのアームガイド部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arm guide part of the bonding arm in the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 図4に示したアームガイド部の一部を他の方向から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at a part of arm guide part shown in FIG. 4 from the other direction. 従来の半導体製造装置の一例を示す図であり、(a) は側面図、(b) は正面図である。It is a figure which shows an example of the conventional semiconductor manufacturing apparatus, (a) is a side view, (b) is a front view.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図1及び図2は、本発明の一実施形態に係る半導体製造装置を概略的に示している。図示のように、この半導体製造装置は、ローダ20、プリフォーム部30、ダイボンディング部50、アンローダ70、及びこれらを装置左右方向に配置した状態で支持する支持フレーム80、並びに、ローダ20から供給された基板Sをプリフォーム部30及びダイボンディング部50を経てアンローダ70へ移送する搬送機構40を備えている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 schematically show a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, this semiconductor manufacturing apparatus is supplied from a loader 20, a preform part 30, a die bonding part 50, an unloader 70, a support frame 80 that supports them in a state where they are arranged in the left-right direction of the apparatus, and a loader 20. A transport mechanism 40 for transporting the substrate S to the unloader 70 through the preform unit 30 and the die bonding unit 50 is provided.

支持フレーム80は、装置下部の基台81と、該基台の左右両側から上方へ延びる1対の側フレーム部82,83と、これら1対の側フレーム部の後部側を結合する後部梁85と、該後部梁より前方において側フレーム部の上部を結合する前部梁84とを備えている。前部梁84及び後部梁85には、図3に示すように、装置左右方向に延びる前部ブロックガイド86及び後部ブロックガイド87が各々支持されている。   The support frame 80 includes a base 81 at the lower portion of the apparatus, a pair of side frame portions 82 and 83 extending upward from the left and right sides of the base, and a rear beam 85 that connects the rear side of the pair of side frame portions. And a front beam 84 that joins the upper portion of the side frame portion in front of the rear beam. As shown in FIG. 3, a front block guide 86 and a rear block guide 87 extending in the left-right direction of the apparatus are supported on the front beam 84 and the rear beam 85, respectively.

搬送機構40は、プリフォーム部30に位置する前段搬送機構41と、ダイボンディング部50に位置する後段搬送機構42とを備えている。プリフォーム部30及びダイボンディング部50の後部には、左右方向に細長く延びる支持プレートが配置されている。前段搬送機構41は、支持プレートの基板搬送方向前半部分からなる前段プレート411と、前段プレート411に沿って移動可能に設けられたグリッパ412と、グリッパの駆動部(図示略)とを備え、ローダ20から供給された基板Sをプリフォーム部の作業位置まで移送する。後段搬送機構42は、支持プレートの基板搬送方向後半部分からなる後段プレート421と、後段プレート421に沿って移動可能に設けられたグリッパ422と、グリッパの駆動部(図示略)とを備え、プリフォーム部30で接合剤を供給された基板をダイボンディング部50まで移送し、さらに半導体チップ接合後の基板をアンローダ70まで移送する。   The transport mechanism 40 includes a front-stage transport mechanism 41 located in the preform part 30 and a rear-stage transport mechanism 42 located in the die bonding part 50. A support plate extending in the left-right direction is disposed behind the preform portion 30 and the die bonding portion 50. The front-stage transport mechanism 41 includes a front-stage plate 411 that is a first half of the support plate in the substrate transport direction, a gripper 412 that is movable along the front-stage plate 411, and a gripper drive unit (not shown). The substrate S supplied from 20 is transferred to the working position of the preform unit. The post-stage transport mechanism 42 includes a post-stage plate 421 that is the latter half of the support plate in the substrate transport direction, a gripper 422 that is movable along the post-stage plate 421, and a gripper drive unit (not shown). The substrate supplied with the bonding agent in the reforming unit 30 is transferred to the die bonding unit 50, and the substrate after the semiconductor chip bonding is transferred to the unloader 70.

プリフォーム部30及びダイボンディング部50は1対の側フレーム部82,83間に配置されており、ローダ20及びアンローダ70は、各々側フレーム部82及び83の外側面に振り分けて支持されている。   The preform part 30 and the die bonding part 50 are disposed between the pair of side frame parts 82 and 83, and the loader 20 and the unloader 70 are distributed and supported on the outer surfaces of the side frame parts 82 and 83, respectively. .

ローダ20は、支持フレーム80の外側面に支持され基板収容用のマガジンを載置し得る上部スタッカー21及び下部スタッカー22と、該スタッカー上のマガジンから基板を個々にプリフォーム部の前段プレート411上へ移送するフィーダー23(図に一点鎖線で示す)と、上下のスタッカー間にマガジンを移動させるエレベータ24とを備えている。この実施形態では、基板が積載されたマガジンが下部スタッカー22からエレベータ24によって上部スタッカー21に移送される。上部スタッカー21上のマガジンに収納されている基板は、フィーダー23により一枚ずつプリフォーム部30へ押し出される。   The loader 20 is supported on the outer surface of the support frame 80 and can be loaded with an upper stacker 21 and a lower stacker 22 on which a magazine for housing the substrate can be placed, and the substrate from the magazine on the stacker is individually placed on the front plate 411 of the preform portion. Feeder 23 (shown by a one-dot chain line in the figure) and an elevator 24 for moving the magazine between the upper and lower stackers. In this embodiment, a magazine loaded with substrates is transferred from the lower stacker 22 to the upper stacker 21 by the elevator 24. The substrates stored in the magazine on the upper stacker 21 are pushed out one by one by the feeder 23 to the preform unit 30.

プリフォーム部30は、前段搬送機構41上の個々の基板に接合剤を供給する供給装置32を備えている。基板は、グリッパ412に挟持されてグリッパ駆動部により前段プレート411上を図1における右方へ搬送され、供給装置32の下方で停止する。この位置で、供給装置32は、接着剤、はんだ等の接合剤を基板Sに載せ、接合剤を載せた基板Sは、グリッパ412によりダイボンディング部50に搬送される。   The preform unit 30 includes a supply device 32 that supplies a bonding agent to each substrate on the pre-stage transport mechanism 41. The substrate is sandwiched between grippers 412 and conveyed to the right in FIG. 1 on the front plate 411 by the gripper driving unit, and stops below the supply device 32. At this position, the supply device 32 places a bonding agent such as an adhesive or solder on the substrate S, and the substrate S on which the bonding agent is placed is conveyed to the die bonding unit 50 by the gripper 412.

ダイボンディング部50は、装置外から搬入されるウェハリングを支持するウェハテーブル52と、該ウェハテーブルに支持されたウェハシート上の半導体チップを後段搬送機構42上の基板に載せて接合するためのボンディング機構60とを備えている。プリフォーム部30で接合剤を供給された基板Sは、グリッパ422に挟持されてグリッパ駆動部により後段プレート421上を図1における右方へ搬送され、ボンディング機構60の下方で停止する。   The die bonding unit 50 is for mounting a wafer table 52 that supports a wafer ring carried in from outside the apparatus and a semiconductor chip on a wafer sheet supported by the wafer table on a substrate on a post-stage transport mechanism 42 and bonding them. And a bonding mechanism 60. The substrate S to which the bonding agent is supplied by the preform unit 30 is sandwiched between the grippers 422 and is conveyed rightward in FIG. 1 by the gripper driving unit, and stops below the bonding mechanism 60.

ボンディング機構60は、前部梁84及び後部梁85に支持されたボンディングブロックと、支持フレーム80に支持されボンディングブロックを駆動するブロック駆動部65とを備えている。 The bonding mechanism 60 includes a bonding block supported by the front beam 84 and the rear beam 85 and a block driving unit 65 that is supported by the support frame 80 and drives the bonding block.

図3に示すように、ボンディングブロックは、前部ブロックガイド86及び後部ブロックガイド87により前端部及び後端部を移動可能に支持されたブロック本体610と、該ブロック本体610に支持され下端部に半導体チップピックアップ用のコレット611を支持するボンディングアーム612と、ブロック本体610に支持されボンディングアーム612を駆動してコレット611をウェハテーブル上及び後段搬送機構42上の位置に至らせるボンディングアーム駆動部620とを備えている。 As shown in FIG. 3, the bonding block includes a block main body 610 that is supported by a front block guide 86 and a rear block guide 87 so that the front end portion and the rear end portion can be moved, and a lower end portion that is supported by the block main body 610. A bonding arm 612 that supports a semiconductor chip pick-up collet 611 and a bonding arm driving unit 620 that is supported by the block body 610 and drives the bonding arm 612 to bring the collet 611 to a position on the wafer table and the subsequent transport mechanism 42. And.

ブロック本体610は、ボンディング加工に必要な作動部分を装着する幅を有し、上下方向及び前後方向に広く延び、全体はほぼ台形をなす。このブロック本体610は、前部ブロックガイド86及び後部ブロックガイド87に案内されてブロック駆動部65により装置左右方向(X軸方向)に駆動される。また、ボンディングアーム612はブロック本体610に装着されたアームガイド部630に案内されてボンディングアーム駆動部620により装置前後方向(Y軸方向)及び上下方向(Z軸方向)に駆動される。 The block main body 610 has a width for mounting an operation part necessary for the bonding process, extends widely in the vertical direction and the front-rear direction, and has a substantially trapezoidal shape as a whole. The block main body 610 is guided by the front block guide 86 and the rear block guide 87 and is driven in the left-right direction (X-axis direction) by the block drive unit 65. The bonding arm 612 is guided by an arm guide portion 630 mounted on the block body 610 and is driven by the bonding arm driving portion 620 in the longitudinal direction of the apparatus (Y-axis direction) and the vertical direction (Z-axis direction).

アームガイド部630の構成部分を分解した状態を図4及び図5に示す。図4は左前方から見た図、図5は右前方から見た図である。図示のように、アームガイド部630は、上下動ピース621、前後動ピース622、及びこれらの間に介在する中間支持体623を備えている。   4 and 5 show a state in which the constituent parts of the arm guide portion 630 are disassembled. 4 is a view from the left front, and FIG. 5 is a view from the right front. As illustrated, the arm guide portion 630 includes a vertically moving piece 621, a longitudinally moving piece 622, and an intermediate support 623 interposed therebetween.

アームガイド部630と協働するボンディングアーム駆動部620は、ブロック本体610に支持され上下動ピース621を駆動する上下動モータ625と、ブロック本体に支持され前後動ピース622を駆動する前後動モータ626とを備えている。   The bonding arm driving unit 620 that cooperates with the arm guide unit 630 includes a vertical movement motor 625 that is supported by the block body 610 and drives the vertical movement piece 621, and a longitudinal movement motor 626 that is supported by the block body and drives the longitudinal movement piece 622. And.

上下動ピース621は、ブロック本体610の中央に設けられた中空部に配置され、上下方向に延びるリニアガイド621a,621bが両側端部に設けられ、これらは対応するブロック本体610内のガイドに係合して上下方向に案内される。そして、上下動モータ625の軸にはボールネジ軸625aが接続され、取付孔621cに取り付けられた外筒621eがボールネジ軸625aに係合した状態で、上下動モータ625が正逆回転することにより上下動ピース621が上下方向に駆動される。   The vertical movement piece 621 is disposed in a hollow portion provided in the center of the block main body 610, and linear guides 621a and 621b extending in the vertical direction are provided at both end portions, and these are related to the guides in the corresponding block main body 610. Together, they are guided up and down. A ball screw shaft 625a is connected to the shaft of the vertical movement motor 625, and the vertical movement motor 625 rotates forward and backward with the outer cylinder 621e attached to the mounting hole 621c engaged with the ball screw shaft 625a. The moving piece 621 is driven in the vertical direction.

前後動ピース622は、上下動ピース621の右側下部付近に位置し、装置前後方向に延びるリニアガイド622a,622bが右側面の上部及び下部に設けられ、これらは対応するブロック本体610内のガイド613a,613bに係合して装置前後方向に案内される。そして、前後動モータ626の軸にはボールネジ軸626aが接続され、前後動ピース622に設けられた外筒622cがボールネジ軸626aに係合した状態で、前後動モータ626が正逆回転することにより前後動ピース622が装置前後方向に駆動される。   The longitudinally moving piece 622 is located near the lower right side of the vertically moving piece 621, and linear guides 622a and 622b extending in the longitudinal direction of the apparatus are provided on the upper and lower sides of the right side surface, and these are guides 613a in the corresponding block body 610. , 613b and guided in the longitudinal direction of the apparatus. Then, the ball screw shaft 626a is connected to the shaft of the longitudinal motion motor 626, and the longitudinal motion motor 626 rotates forward and backward with the outer cylinder 622c provided on the longitudinal motion piece 622 engaged with the ball screw shaft 626a. The longitudinally moving piece 622 is driven in the longitudinal direction of the apparatus.

中間支持体623は、上下方向に板状に延び、左側面の下部にボンディングアーム612を保持する。中間支持体623の左側面の上部には、装置前後方向に延びるリニアガイド623aが取り付けられている。そして、上下動ピース621の右側面の下部には左右方向に長く延びるガイド部材621dが固定されており、リニアガイド623aがガイド部材621dに係合することにより、中間支持体623は装置前後方向に案内される。さらに、中間支持体623の右側面(図5では正面からやや左を向く面)の両側部には、上下方向に延びるリニアガイド623b,623cが固定されている。そして、前後動ピース622(図4)の左側面の両側部には上下方向に長く延びるガイド部材622d,622eが固定されており、リニアガイド623b,623cがガイド部材622d,622eに係合することにより、中間支持体623は上下方向に案内される。   The intermediate support 623 extends in a plate shape in the vertical direction, and holds the bonding arm 612 at the lower portion of the left side surface. A linear guide 623 a extending in the front-rear direction of the apparatus is attached to the upper part of the left side surface of the intermediate support 623. A guide member 621d extending in the left-right direction is fixed to the lower part of the right side surface of the vertical movement piece 621. The linear guide 623a engages with the guide member 621d, so that the intermediate support 623 moves in the front-rear direction of the apparatus. Guided. Further, linear guides 623b and 623c extending in the vertical direction are fixed to both sides of the right side surface of the intermediate support 623 (a surface facing slightly left from the front in FIG. 5). Guide members 622d and 622e extending in the vertical direction are fixed to both side portions of the left side surface of the longitudinally moving piece 622 (FIG. 4), and the linear guides 623b and 623c are engaged with the guide members 622d and 622e. Thus, the intermediate support 623 is guided in the vertical direction.

この構造に基づいて、上下動モータ625の作動により上下動ピース621が上下動し、前後動モータ626の作動により前後動ピース622が前後動し、中間支持体623は、上下動ピース621及び前後動ピース622によって上下前後の位置が決められる。したがって、ブロック本体610に固定された上下動モータ625及び前後動モータ626により、中間支持体623をブロック本体610に対して上下前後へ自由に移動させることができる。これに伴って、ボンディングアーム612及びこれに保持されたコレット611も上下前後に移動する。   Based on this structure, the vertical movement piece 621 moves up and down by the operation of the vertical movement motor 625, the front and rear movement piece 622 moves back and forth by the operation of the front and rear movement motor 626, and the intermediate support 623 includes the vertical movement piece 621 and the front and rear movement piece 621. The moving piece 622 determines the vertical position. Therefore, the intermediate support 623 can be freely moved up and down and forward and backward with respect to the block main body 610 by the vertical movement motor 625 and the forward and backward movement motor 626 fixed to the block main body 610. Along with this, the bonding arm 612 and the collet 611 held by the bonding arm 612 also move up and down and back and forth.

ボンディングブロックを駆動するブロック駆動部65は、ブロック本体610を装置左右方向に駆動する左右動モータ651を備えている。左右動モータ651の駆動軸には、ボールネジ軸651aが接続され、ブロック本体610には外筒615が装着され、該外筒がボールネジ軸651aに係合した状態で、左右動モータ651が正逆回転することによりボンディングブロックが装置左右方向に駆動される。 The block drive unit 65 that drives the bonding block includes a left-right motion motor 651 that drives the block body 610 in the left-right direction of the apparatus. A ball screw shaft 651a is connected to the drive shaft of the left / right motion motor 651, an outer cylinder 615 is attached to the block body 610, and the left / right motion motor 651 is forward / reverse with the outer cylinder engaged with the ball screw shaft 651a. By rotating, the bonding block is driven in the horizontal direction of the apparatus.

このように、支持フレーム80は、1対の側フレーム部82,83、前部梁84、後部梁85とにより、堅牢な矩形の枠構造を形成し、ブロック本体610は、前部梁84及び後部梁85に支持された前部ブロックガイド86及び後部ブロックガイド87に支持された両端支持の構造となっている。高い堅牢性を有した支持構造が得られる。この支持構造の下に左右動モータ651により装置左右方向(X軸方向)への駆動が行なわれる。さらに、ボンディングアーム612は、両端支持されたブロック本体610におけるアームガイド部630に案内されて装置前後方向(Y軸方向)及び上下方向(Z軸方向)に駆動される。その結果、X,Y,Z全ての軸方向の移動が堅牢な支持構造の下に行なわれる。   Thus, the support frame 80 forms a robust rectangular frame structure with the pair of side frame portions 82 and 83, the front beam 84, and the rear beam 85, and the block body 610 includes the front beam 84 and the front beam 84. The front block guide 86 and the rear block guide 87 supported by the rear beam 85 are supported at both ends. A support structure having high fastness can be obtained. Under the support structure, the left / right motor 651 drives the apparatus in the left / right direction (X-axis direction). Furthermore, the bonding arm 612 is guided in the longitudinal direction (Y-axis direction) and the vertical direction (Z-axis direction) by being guided by the arm guide portion 630 in the block body 610 supported at both ends. As a result, all axial movements of X, Y, and Z are performed under a robust support structure.

しかも、ローダ20及びアンローダ70のマガジン移動機構71等の動作部分も矩形枠構造の一部をなす1対の側フレーム部82,83の外側面に支持されているので、これらの動作部分による振動の発生は低く抑えられる。   In addition, the operation parts such as the magazine moving mechanism 71 of the loader 20 and the unloader 70 are also supported on the outer surfaces of the pair of side frame parts 82 and 83 forming a part of the rectangular frame structure. The occurrence of is kept low.

これらに基づいて、ダイボンディング部における高い加工精度が保証される。また、堅牢な支持構造に基づいて、支持フレーム80及びブロック本体610の厚肉化や補強リブの多設を回避して軽量化を図ることができ、その結果、駆動モータの小型化が可能となる。これにより、装置の製造コストを低く抑えることができる。   Based on these, high processing accuracy in the die bonding part is guaranteed. Further, based on the robust support structure, the support frame 80 and the block main body 610 can be reduced in thickness by avoiding thickening and the provision of reinforcing ribs, and as a result, the drive motor can be reduced in size. Become. Thereby, the manufacturing cost of the apparatus can be kept low.

この実施形態において、左右動モータ651は、ボンディングブロックの重心近傍を装置左右方向に貫く位置で、ブロック本体610に対してその移動方向に駆動力を加える。ボンディングブロックの重心は、ブロック本体610と、これに結合されたボンディングアーム駆動部620、ボンディングアーム612、コレット611等の質量部分によって位置が決まる。ブロック駆動部65によるボンディングブロックの駆動位置は、ボンディングブロックの重心近傍を装置左右方向に貫く位置のいずれかとするのが最も望ましい。これにより、駆動時にボンディングブロックの振れが防止され、動作の円滑性が向上する。そして、上述の軽量化と相俟って、より高速で高精度なボンディング加工が可能となる。また、その近傍を駆動する場合でも、ボンディングブロックの重心を装置左右方向に貫く直線上のいずれかの位置から、ボンディングブロックの移動距離の1/3以内とするのが望ましく、1/6以内とするのがより望ましい。   In this embodiment, the left-right motor 651 applies a driving force to the block main body 610 in the moving direction at a position penetrating the vicinity of the center of gravity of the bonding block in the left-right direction of the apparatus. The position of the center of gravity of the bonding block is determined by the block main body 610 and mass parts such as the bonding arm driving unit 620, the bonding arm 612, and the collet 611 coupled thereto. It is most preferable that the driving position of the bonding block by the block driving unit 65 is one of positions that penetrate the vicinity of the center of gravity of the bonding block in the left-right direction of the apparatus. This prevents the bonding block from shaking during driving and improves the smoothness of operation. Combined with the above-described weight reduction, higher-speed and high-precision bonding can be performed. Even when driving in the vicinity thereof, it is desirable that the bonding block is moved within 1/3 of the straight line passing through the center of gravity of the bonding block in the horizontal direction of the apparatus, and within 1/6. It is more desirable to do.

前後動モータ626は、図1に示すようにブロック本体610の前部に装着されている。このように、前後動モータ626をブロック本体610の前部に配置することにより、図4に示すように、前後動ピース622は、ウェハテーブル52上の半導体チップをピックアップする際に、前後動モータ626から距離L1の付近に位置することとなる。もし、前後動モータ626をブロック本体610の後部に装着したとすると、前後動ピース622は、半導体チップのピックアップ時に前後動モータから距離L2の付近に位置することとなる。装置後部には、後段搬送機構42等が配置されているので、距離L2は長くならざるを得ない。一方、ブロック本体610の前部には、距離L1を長くせざるを得ないような部材は装着せずに済む。したがって、距離L1を短くすることができる。前後動モータ626は作動に伴って発熱し、その熱はボールネジ軸626aに伝わり、これに伴ってボールネジ軸626aは熱膨張する。その結果、前後動ピース622の前後位置を決める前後動モータ626の回転数及び回転角に対してボールネジ軸626aの熱膨張分の誤差が生じる。これに関し、前後動モータ626を後部に設けた場合の上記距離L2よりも、本装置の上記距離L1は著しく短くなっており、その分誤差が小さくなる。これにより、ウェハテーブル52から半導体チップをピックアップする際の前後動ピース622の前後位置を高い精度で制御することができる。   The longitudinal motor 626 is attached to the front portion of the block body 610 as shown in FIG. As described above, the forward / backward movement motor 626 is arranged at the front portion of the block main body 610, so that the forward / backward movement piece 622 picks up the semiconductor chip on the wafer table 52 as shown in FIG. It will be located in the vicinity of distance L1 from 626. If the longitudinal motion motor 626 is attached to the rear portion of the block body 610, the longitudinal motion piece 622 is positioned in the vicinity of the distance L2 from the longitudinal motion motor when the semiconductor chip is picked up. Since the rear-stage transport mechanism 42 and the like are disposed at the rear of the apparatus, the distance L2 must be increased. On the other hand, it is not necessary to attach a member that must increase the distance L1 to the front portion of the block main body 610. Therefore, the distance L1 can be shortened. The forward / backward movement motor 626 generates heat as it operates, and the heat is transmitted to the ball screw shaft 626a, and the ball screw shaft 626a is thermally expanded accordingly. As a result, an error corresponding to the thermal expansion of the ball screw shaft 626a occurs with respect to the rotational speed and rotational angle of the longitudinal motion motor 626 that determines the longitudinal position of the longitudinal motion piece 622. In this regard, the distance L1 of the present apparatus is significantly shorter than the distance L2 when the longitudinal motor 626 is provided at the rear, and the error is reduced accordingly. Thereby, the front-rear position of the front-rear moving piece 622 when picking up the semiconductor chip from the wafer table 52 can be controlled with high accuracy.

一方、前後動モータ626から後段搬送機構42上の基板Sまでの距離は長くなり、そのままであれば、ボールネジ軸626aの熱膨張が大きく影響する。しかしながら、基板S上のアイランドに半導体チップを載せて接合する際には、アイランド及び半導体チップの位置を撮像するなどして位置制御装置による微調整を行なうので、熱膨張の影響は回避される。ウェハテーブル52から半導体チップをピックアップする際には、制御装置による微調整を必要とするほどの位置精度は求められないが、動作の高速化や半導体チップの小型化に対処するために、高い位置精度の実現は極めて有利であり、前後動モータ626の前方配置による効果は高い。この場合にも、前部梁84、後部梁85、両側フレーム部82,83による矩形枠構造及びブロック本体610の両端支持構造による堅牢な支持構造が高精度の実現に大きく寄与する。
ダイボンディング部50では、次のようにして半導体チップが基板上にボンディングされる。ウェハテーブル52は、後段搬送機構42の前方下部に支持されており、図外の駆動モータによりX−Y軸方向に駆動される。ウェハテーブル52の中央部下方には突上げピン521が配置されている。多数の半導体チップを並べて保持したウェハシートは、装置外から搬送されてテーブル52上に固定される。
On the other hand, the distance from the forward / backward movement motor 626 to the substrate S on the rear-stage transport mechanism 42 becomes longer, and if it is left as it is, the thermal expansion of the ball screw shaft 626a is greatly affected. However, when the semiconductor chip is mounted on the island on the substrate S and bonded, fine adjustment by the position control device is performed by imaging the position of the island and the semiconductor chip, so that the influence of thermal expansion is avoided. When picking up a semiconductor chip from the wafer table 52, position accuracy that requires fine adjustment by the control device is not required, but in order to cope with high-speed operation and downsizing of the semiconductor chip, a high position is required. Realization of the accuracy is extremely advantageous, and the effect of the forward arrangement of the longitudinal motor 626 is high. In this case as well, the solid frame structure by the front beam 84, the rear beam 85, the both side frame portions 82 and 83 and the both-end support structure of the block main body 610 greatly contribute to the realization of high accuracy.
In the die bonding unit 50, the semiconductor chip is bonded on the substrate as follows. The wafer table 52 is supported at the lower front part of the rear transfer mechanism 42 and is driven in the XY axis direction by a drive motor (not shown). A push-up pin 521 is disposed below the center of the wafer table 52. A wafer sheet holding a large number of semiconductor chips arranged side by side is conveyed from outside the apparatus and fixed on the table 52.

一方、基板は、ピックアップすべき半導体チップに対応した位置まで後段搬送機構42上を搬送されて停止する。ボンディングブロックは、これら半導体チップ及び基板に対応する位置まで、左右動モータ651の作動によって搬送される。その位置で前後動モータ626の作動により、アームガイド部630の案内の下に、ボンディングアーム612を前方に移動させて、半導体チップ上の位置に至らせ、上下動モータ625の作動によりボンディングアーム612を下降させる。そして、ボンディングアーム612の下降、コレット611の吸引、並びに、突上げピン521の突上げ動作が同期して行なわれ、半導体チップがコレット611に吸着される。   On the other hand, the substrate is transported on the rear transport mechanism 42 to a position corresponding to the semiconductor chip to be picked up and stops. The bonding block is conveyed to the position corresponding to the semiconductor chip and the substrate by the operation of the left and right moving motor 651. At this position, the forward / backward movement motor 626 is operated to move the bonding arm 612 forward under the guidance of the arm guide portion 630 to reach the position on the semiconductor chip, and the vertical movement motor 625 is operated to operate the bonding arm 612. Is lowered. Then, the lowering of the bonding arm 612, the suction of the collet 611, and the push-up operation of the push-up pin 521 are performed in synchronization, and the semiconductor chip is attracted to the collet 611.

次に、上下動モータ625及び前後動モータ626の作動により、ボンディングアーム612は上昇して後方へ移動し、基板上の目的地点(アイランド)において、上下動モータ625の作動によりボンディングアーム612を下降させ、コレット611に吸着された半導体チップをアイランド上に置き、吸着動作を解除し、必要に応じて加熱を行ない、半導体チップを基板に接合する。目的とする半導体チップ及びアイランドにコレット611を至らせるためには、対象部分の画像を検知しながら位置制御を行なう等、通常の制御手段を適用することができる。   Next, the bonding arm 612 is moved up and moved backward by the operation of the vertical movement motor 625 and the longitudinal movement motor 626, and the bonding arm 612 is moved down by the operation of the vertical movement motor 625 at the target point (island) on the substrate. Then, the semiconductor chip adsorbed by the collet 611 is placed on the island, the adsorbing operation is canceled, and heating is performed as necessary to bond the semiconductor chip to the substrate. In order to bring the collet 611 to the target semiconductor chip and island, normal control means such as position control while detecting an image of the target portion can be applied.

こうして、ボンディングアーム612の上下動及び前後動を繰り返すことにより、半導体チップを順次基板のアイランドに接合していく。Y軸方向の半導体チップ列のピックアップが終了すると、ウェハテーブル52をX軸方向に移動して次のチップ列でピックアップを行なう。また、Y軸方向のアイランド列へのチップ接合が終了すると、左右動モータ651を駆動してボンディングブロックを移動させ次のアイランド列への接合を行なっていく。このようにして、XYZ軸方向への動作を繰り返しながら、必要なアイランドへのチップ接合を行なう。   In this way, the semiconductor arms are sequentially joined to the islands of the substrate by repeating the up and down movement and the back and forth movement of the bonding arm 612. When the pickup of the semiconductor chip row in the Y-axis direction is completed, the wafer table 52 is moved in the X-axis direction to pick up the next chip row. Further, when the chip bonding to the island row in the Y-axis direction is completed, the left / right motion motor 651 is driven to move the bonding block to bond to the next island row. In this way, chip bonding to the required island is performed while repeating the operation in the XYZ axis directions.

アイランドへのチップ接合が終わった基板は、後段搬送機構42によりアンローダ70へ移送される。アンローダ70は、図2に示すように、上部スタッカー71と、下部スタッカー72と、エレベータ73とを備えている。後段搬送機構42により排出された基板は上部スタッカー71上のマガジンに収容される。必要数の基板がマガジンに収容されると、マガジンはエレベータ73により下部スタッカー72へ送られる。下部スタッカー72上のマガジンは、図外の搬送装置により、装置外へ搬送される。   The substrate after chip bonding to the island is transferred to the unloader 70 by the post-stage transport mechanism 42. As shown in FIG. 2, the unloader 70 includes an upper stacker 71, a lower stacker 72, and an elevator 73. The substrate discharged by the rear-stage transport mechanism 42 is accommodated in a magazine on the upper stacker 71. When the required number of substrates is accommodated in the magazine, the magazine is sent to the lower stacker 72 by the elevator 73. The magazine on the lower stacker 72 is transported outside the apparatus by a transport apparatus (not shown).

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、ローダとして、マガジンから基板を一枚ずつ押し出すフィーダーを備えた機構を示したが、マガジンに積載基板を吸着等により上方へ持ち上げて前段搬送機構に移送する機構等、種々の機構を採用することができる。また、アンローダについても同様に種々の機構を採用することができる。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, as a loader, a mechanism including a feeder that pushes out the substrates one by one from the magazine is shown. However, various mechanisms such as a mechanism that lifts the loaded substrate to the magazine by suction or the like and transports it to the preceding transport mechanism are adopted. be able to. Similarly, various mechanisms can be employed for the unloader.

上記実施形態において、アームガイド部630は、ブロック本体610に支持された上下動ピース621及び前後動ピース622と、これらに係合した中間支持体623を備え、ボンディングアーム駆動部620は、ブロック本体610に支持された上下動モータ625及び前後動モータ626を備えていたが、これに代えて、アームガイド部は、ブロック本体に上下動ピースを上下動可能に支持し、該上下動ピースに前後動ピースを前後動可能に支持することもできる。この場合は、上下動モータをブロック本体に固定し、前後動モータを上下動ピースに固定する。或いは、ブロック本体に前後動ピースを前後動可能に支持し、該前後動ピースに上下動ピースを上下動可能に支持することもできる。この場合は、前後動モータをブロック本体に固定し、上下動モータを前後動ピースに固定する。こうすることにより、支持構造はやや堅牢性を低下させるが、いずれの場合も、中間支持体を省略することができる。   In the above-described embodiment, the arm guide portion 630 includes the vertically moving piece 621 and the longitudinally moving piece 622 supported by the block main body 610, and the intermediate support 623 engaged therewith, and the bonding arm driving portion 620 includes the block main body 620. Although the vertical movement motor 625 and the forward / backward movement motor 626 supported by 610 are provided, instead of this, the arm guide unit supports the vertical movement piece to be movable up and down on the block body, and the vertical movement piece is It is also possible to support the moving piece so as to be movable back and forth. In this case, the vertical movement motor is fixed to the block body, and the longitudinal movement motor is fixed to the vertical movement piece. Alternatively, it is possible to support the longitudinally moving piece on the block body so as to be movable back and forth, and to support the vertically moving piece on the longitudinally moving piece so as to be movable up and down. In this case, the longitudinal motor is fixed to the block body, and the vertical motor is fixed to the longitudinal piece. In this way, the support structure is somewhat less robust, but in any case the intermediate support can be omitted.

プリフォーム部における接合剤の供給機構、並びに、ダイボンディング部におけるコレット、ウェハテーブル等の基板及び半導体チップの取扱い機構には、通常用いられる種々の機構を採用することができる。   Various commonly used mechanisms can be adopted as a bonding agent supply mechanism in the preform portion and a handling mechanism for substrates such as collets and wafer tables and semiconductor chips in the die bonding portion.

20:ローダ
30:プリフォーム部
40:搬送機構
41:前段搬送機構
42:後段搬送機構
50:ダイボンディング部
42:後段搬送機構
52:ウェハテーブル
60:ボンディング機構
65:ブロック駆動部
70:アンローダ
80:支持フレーム
81:基台
82,83:側フレーム部
84:前部梁
85:後部梁
86:前部ブロックガイド
87:後部ブロックガイド
610:ブロック本体
611:コレット
612:ボンディングアーム
620:ボンディングアーム駆動部
621:上下動ピース
622:前後動ピース
623:中間支持体
625:上下動モータ
626:前後動モータ
630:アームガイド部
651:左右動モータ
S:基板
20: Loader 30: Preform unit 40: Transfer mechanism 41: Pre-stage transfer mechanism 42: Sub-stage transfer mechanism 50: Die bonding unit 42: Sub-stage transfer mechanism 52: Wafer table 60: Bonding mechanism 65: Block drive unit 70: Unloader 80: Support frame 81: base 82, 83: side frame portion 84: front beam 85: rear beam 86: front block guide 87: rear block guide 610: block body 611: collet 612: bonding arm 620: bonding arm driving unit 621: Vertical movement piece 622: Longitudinal movement piece 623: Intermediate support 625: Vertical movement motor 626: Longitudinal movement motor 630: Arm guide portion 651: Left / right movement motor S: Substrate

Claims (3)

半導体チップを基板の所定位置に接合する機能を有する半導体製造装置であって、ローダ、プリフォーム部、ダイボンディング部、アンローダ、これらを装置左右方向に配置した状態で支持する支持フレーム、並びに、上記ローダから供給された基板を上記プリフォーム部及びダイボンディング部を経て上記アンローダへ移送する搬送機構を備え、
上記支持フレームは、装置下部の基台と、該基台の左右両側から上方へ延びる1対の側フレーム部と、これら1対の側フレーム部の後部側を結合する後部梁と、該後部梁より前方において上記側フレーム部の上部を結合する前部梁とを備えており、
上記搬送機構は、上記プリフォーム部に位置する前段搬送機構と、上記ダイボンディング部に位置する後段搬送機構とを備え、
上記プリフォーム部及びダイボンディング部は上記1対の側フレーム部間に配置されており、基板を上記プリフォーム部に供給するローダ、及び上記ダイボンディング部から排出される半導体チップ付きの基板を受け取るアンローダは、上記1対の側フレーム部の一方及び他方の外側面に振り分けて支持されており、
上記プリフォーム部は、上記前段搬送機構上の個々の基板上に接合剤を供給する供給装置備え、
上記ダイボンディング部は、ウェハリングを支持するウェハテーブルと、該ウェハテーブルに支持されたウェハシート上の半導体チップを上記後段搬送機構上の接合剤付き基板に載せて接合するためのボンディング機構とを備え、該ボンディング機構は、上記前部梁及び後部梁に支持されたボンディングブロックと、上記支持フレームに支持され上記ボンディングブロックを駆動するブロック駆動部とを備え、
上記前部梁及び後部梁には、装置左右方向に延びる前部ブロックガイド及び後部ブロックガイドが各々支持されており、
上記ボンディングブロックは、上記前部ブロックガイド及び後部ブロックガイドにより前端部及び後端部を移動可能に支持されたブロック本体と、該ブロック本体に支持され下端部に半導体チップピックアップ用のコレットを支持するボンディングアームと、上記ブロック本体に支持され上記ボンディングアームを駆動してコレットをウェハテーブル上及び後段搬送機構上の位置に至らせるアーム駆動部とを備えており、
上記ブロック本体は、上記前部ブロックガイド及び後部ブロックガイドに案内されて上記ブロック駆動部により装置左右方向であるX軸方向に駆動され、上記ボンディングアームは上記ブロック本体に装着されたアームガイド部に案内されて上記アーム駆動部により装置前後方向であるY軸方向及び上下方向であるZ軸方向に駆動され
上記アームガイド部は、上記ブロック本体に上下動可能に支持された上下動ピースと、上記ブロック本体に前後動可能に支持された前後動ピースと、上記上下動ピース及び前後動ピースの間に介在する中間支持体とを備え、上記中間支持体は、ボンディングアームを保持すると共に、上記上下動ピースに対して前後動可能に係合し、上記前後動ピースに対して上下動可能に係合しており、
上記ボンディングアーム駆動部は、上記ブロック本体に支持され上記上下動ピースを上下方向に駆動する上下動モータと、上記ブロック本体に支持され上記前後動ピースを装置前後方向に駆動する前後動モータとを備えていることを特徴とする半導体製造装置。
A semiconductor manufacturing apparatus having a function of bonding a semiconductor chip to a predetermined position of a substrate, comprising a loader, a preform part, a die bonding part, an unloader, a support frame for supporting these in a state arranged in the left-right direction of the apparatus, and the above A transport mechanism for transporting the substrate supplied from the loader to the unloader through the preform part and the die bonding part;
The support frame includes a base at the lower part of the apparatus, a pair of side frame portions extending upward from the left and right sides of the base, a rear beam connecting the rear side of the pair of side frame portions, and the rear beam. A front beam that joins the upper part of the side frame part further forward,
The transport mechanism includes a front-stage transport mechanism located in the preform part, and a rear-stage transport mechanism located in the die bonding part,
The preform part and the die bonding part are disposed between the pair of side frame parts, and receive a loader for supplying a substrate to the preform part, and a substrate with a semiconductor chip discharged from the die bonding part. The unloader is distributed and supported on one and the other outer surfaces of the pair of side frame portions,
It said preform portion is provided with a supply device for supplying a bonding agent onto individual substrates on upper Symbol upstream conveying mechanism,
The die bonding portion, a wafer table for supporting a c Eharingu, the bonding mechanism for bonding the semiconductor chip on the wafer sheet supported on said wafer table mounted on the bonding agent with the substrate on the subsequent transporting mechanism The bonding mechanism includes a bonding block supported by the front beam and the rear beam, and a block driving unit that is supported by the support frame and drives the bonding block,
A front block guide and a rear block guide extending in the left-right direction of the apparatus are supported on the front beam and the rear beam, respectively.
The bonding block supports a block main body movably supported at the front end and the rear end by the front block guide and the rear block guide, and a collet for semiconductor chip pickup supported by the block main body at the lower end. A bonding arm, and an arm drive unit that is supported by the block body and drives the bonding arm to bring the collet to a position on the wafer table and the subsequent transfer mechanism,
The block main body is guided by the front block guide and the rear block guide and is driven in the X-axis direction, which is the left-right direction of the apparatus, by the block driving unit, and the bonding arm is mounted on an arm guide unit mounted on the block main body. Guided and driven by the arm drive unit in the Y-axis direction which is the longitudinal direction of the apparatus and the Z-axis direction which is the vertical direction ,
The arm guide portion is interposed between the vertical movement piece supported by the block body so as to be movable up and down, the longitudinal movement piece supported by the block body so as to be movable forward and backward, and the vertical movement piece and the longitudinal movement piece. An intermediate support that holds the bonding arm, engages with the vertically moving piece so as to move back and forth, and engages with the back and forth moving piece so as to move up and down. And
The bonding arm driving unit includes a vertical movement motor supported by the block body and driving the vertical movement piece in the vertical direction, and a longitudinal movement motor supported by the block body and driving the longitudinal movement piece in the apparatus longitudinal direction. the semiconductor manufacturing apparatus characterized by comprising.
上記ブロック駆動部は、上記ブロック本体を装置左右方向に駆動する左右動モータを備え、該左右動モータは、上記ボンディングブロックの重心近傍を装置左右方向に貫く位置で、上記ブロック本体に対してその移動方向に駆動力を加えることを特徴とする請求項1に記載の半導体製造装置。   The block drive unit includes a left-right motion motor that drives the block body in the left-right direction of the apparatus, and the left-right movement motor is located at a position penetrating the vicinity of the center of gravity of the bonding block in the left-right direction of the apparatus. 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a driving force is applied in a moving direction. 上記前後動モータは、上記ブロック本体の前部に装着されていることを特徴とする請求項に記載の半導体製造装置。 The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1 , wherein the longitudinal motor is attached to a front portion of the block body.
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