JP5169543B2 - Semiconductor chip mounting equipment - Google Patents
Semiconductor chip mounting equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5169543B2 JP5169543B2 JP2008172908A JP2008172908A JP5169543B2 JP 5169543 B2 JP5169543 B2 JP 5169543B2 JP 2008172908 A JP2008172908 A JP 2008172908A JP 2008172908 A JP2008172908 A JP 2008172908A JP 5169543 B2 JP5169543 B2 JP 5169543B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- semiconductor chip
- collet
- bare chip
- mounting apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハをダイシングして個片化した半導体チップを回路基板に実装する半導体チップの実装装置に関し、特に、半導体チップを吸着保持して基板に加圧接合する装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor chip mounting apparatus for mounting a semiconductor chip diced into individual pieces on a circuit board, and more particularly to an apparatus for adsorbing and holding a semiconductor chip and pressurizing and bonding it to the board.
従来、半導体チップを回路基板に搭載するにあたっては、半導体ウェハをダイシングして個片化した後、ベアチップを1つずつ取り出して基板上に載置し、ベアチップと基板を接合するのが一般的である。また、ベアチップと基板の接合は、基板上に塗布したろう材を加熱溶融し、ベアチップを基板表面に押圧しながら溶着する加圧方式が主流となっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when mounting a semiconductor chip on a circuit board, it is common to dice the semiconductor wafer into individual pieces, take out the bare chips one by one and place them on the substrate, and bond the bare chip to the substrate. is there. Further, for the joining of the bare chip and the substrate, a pressurization method in which a brazing material applied on the substrate is heated and melted and welded while pressing the bare chip against the surface of the substrate is mainly used (for example, see Patent Document 1).
図20は、従来の半導体チップの実装装置の一例を示す図であり、この実装装置60は、ベアチップ61を吸着保持するコレット62と、コレット62を昇降させる上下駆動ユニット63と、空気を供給、吸引する電空レギュレータ64と、電空レギュレータ64での供給、吸引空気量を制御し、上下駆動ユニット63の作動圧力等を制御する圧力制御ユニット65と、基板66上のろう材67を加熱するヒータ68とから構成される。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a conventional semiconductor chip mounting apparatus. The
上記実装装置においては、先ず、移送ユニット(不図示)等によりコレット62及び上下駆動ユニット63をベアチップ61の上方に移動させ、その後、コレット62を下降させるとともに、コレット62から空気を吸引してベアチップ61を真空吸着する。この際、圧力制御ユニット65において、上下駆動ユニット63の作動圧力やコレット62からの吸引圧力を調整し、ベアチップ61が破損しないように対処する。
In the mounting apparatus, first, the
次に、ベアチップ61を吸着した状態で、コレット62及び上下駆動ユニット63を基板66の上方に移動させ、それと並行して、ヒータ68によって基板66を加熱してろう材67を溶融する。次いで、コレット62を下降させてベアチップ61をろう材67上に載置し、その状態でコレット62に圧縮空気を供給してベアチップ61を基板66側に押し付ける。このときも、上下駆動ユニット63の作動圧力やコレット62での加圧量を調整し、ベアチップ61の破損を防止する。そして、ろう材67を介してベアチップ61と基板66を接着し、ベアチップ61を基板66上に固定する。
Next, with the
近年、電子機器の小型化等の要望により、回路の微細化が進んだ超薄型のベアチップが広く出回るようになっている。こうしたベアチップは、剛性が小さく、外部応力への耐性が低いため、取り扱いに慎重な操作が要求される。 In recent years, due to demands for downsizing electronic devices, ultra-thin bare chips whose circuits have been miniaturized have been widely available. Such bare chips have low rigidity and low resistance to external stress, and therefore require careful handling in handling.
しかし、従来の実装装置においては、通常、上下駆動ユニットにエアシリンダを用いており、かかる上下駆動ユニットでは、動作軸に摺動抵抗が生じるため(図20参照)、細密に作動圧を制御したり、低荷重で動作させるのが困難である。尚、モータ等を用いて電気的に上下駆動させるものもあるが、この場合でも、動作軸の摺動抵抗が存在するため、作動圧の細密な制御や低荷重での動作には不向きである。 However, in the conventional mounting device, an air cylinder is usually used for the vertical drive unit, and in such a vertical drive unit, sliding resistance is generated on the operating shaft (see FIG. 20), and therefore the operating pressure is precisely controlled. It is difficult to operate with a low load. Although there are motors that are electrically driven up and down using a motor or the like, even in this case, there is a sliding resistance of the operating shaft, so it is not suitable for fine control of the operating pressure and operation with a low load. .
このため、従来の実装装置を用いて超薄型のベアチップを取り扱った場合には、ベアチップの吸着保持や基板の表面への押圧の際に、ベアチップに過大な負荷が加わり易く、ベアチップに傷(打痕)や破損等が発生して歩留まりが悪化するという問題がある。 For this reason, when handling an ultra-thin bare chip using a conventional mounting device, an excessive load is easily applied to the bare chip when the bare chip is sucked and held or pressed against the surface of the substrate, and the bare chip is damaged ( There is a problem in that the yield is deteriorated due to occurrence of dents or damage.
また、従来の実装装置においては、ベアチップの周辺の空気を吸引してベアチップを吸着したり、ベアチップに圧縮空気を直接吹き付けて加圧するため、ベアチップの周辺に気流が発生し、ベアチップの温度を低下させる。このため、搭載時におけるろう材の溶融温度を確保できず、その結果、濡れ性が不均一となって、濡れ性不良による実装不良を招くという問題がある。 Also, in the conventional mounting device, the air around the bare chip is sucked to suck the bare chip, or the compressed air is blown directly onto the bare chip to pressurize, so an air flow is generated around the bare chip and the temperature of the bare chip is lowered. Let For this reason, the melting temperature of the brazing material at the time of mounting cannot be secured, and as a result, the wettability becomes non-uniform, resulting in a mounting defect due to poor wettability.
さらに、従来の実装装置においては、チップ搭載面の全域にろう材を行き渡らせるため、ベアチップをろう材と接触させた状態で、ベアチップ又は基板を前後左右に少量移動させてろう材を拡げる動作(スクラブ動作)を行うのが一般的である。しかし、この際、ろう材の表面張力や摩擦力等によって、コレット上でベアチップが滑動し、コレットとベアチップの相対位置が変動することがある。その場合、ベアチップが目標位置からずれた状態で接合されることになり、実装不良になるという問題がある。 Further, in the conventional mounting apparatus, in order to spread the brazing material over the entire area of the chip mounting surface, an operation of expanding the brazing material by moving the bare chip or the substrate a small amount in the front / rear and left / right directions while the bare chip is in contact with the brazing material ( It is common to perform a scrub operation). However, at this time, the bare tip may slide on the collet due to the surface tension or frictional force of the brazing material, and the relative position of the collet and the bare tip may vary. In this case, there is a problem that the bare chip is bonded in a state shifted from the target position, resulting in poor mounting.
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、半導体チップの吸着保持や基板の表面への押圧の際に、半導体チップに過大な負荷が加わるのを防止したり、塗れ性不良による実装不良やスクラブ動作時での半導体チップの位置ずれを防止することなどを実現できる半導体チップの実装装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and prevents an excessive load from being applied to the semiconductor chip when the semiconductor chip is sucked and held or pressed onto the surface of the substrate. It is an object of the present invention to provide a semiconductor chip mounting apparatus capable of preventing mounting defects due to poor paintability and preventing the displacement of the semiconductor chip during scrubbing.
上記目的を達成するため、本発明は、半導体チップを吸着するコレットと、流体を供給、吸引する流体供給吸引手段とを有し、前記半導体チップを吸着保持して基板に加圧接合する半導体チップの実装装置であって、前記コレットは、前記流体供給吸引手段と連通する流体通路が設けられたコレット本体と、前記半導体チップと対向して配置され、該流体通路を通じた流体の入出に応じて膨縮するメンブレンと、前記コレット本体及び前記メンブレンの間に配置され、所定の空隙部が形成されたメンブレンサポートとを備え、該実装装置は、前記メンブレンを膨張させて該メンブレンを前記半導体チップに当接させた後、該メンブレンを収縮させて前記半導体チップを吸着保持し、前記半導体チップを吸着保持するときに、該メンブレンサポートで押圧しながら前記メンブレンを前記半導体チップに密着させ、前記流体通路を通じて前記メンブレンの内側の流体を吸引することを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a semiconductor chip having a collet for adsorbing a semiconductor chip and fluid supply / suction means for supplying and aspirating fluid, and pressurizing and bonding the semiconductor chip to a substrate. The collet is disposed so as to face the semiconductor chip and a collet body provided with a fluid passage communicating with the fluid supply / suction means, and according to the fluid entering and exiting through the fluid passage. A membrane support that is disposed between the collet body and the membrane and has a predetermined gap formed therein , and the mounting apparatus expands the membrane to form the membrane on the semiconductor chip. after contact, the semiconductor chip held by suction by contracting the membrane, the semiconductor chip when holding suction, the membrane support It said membrane is adhered to the semiconductor chip while pressed by preparative, characterized by sucking the inside of fluid in the membrane through said fluid passageway.
そして、本発明によれば、メンブレンの膨張を利用してメンブレンを半導体チップに当接させた後、メンブレンの収縮を利用して半導体チップを吸着保持するため、半導体チップを吸着保持するにあたり、半導体チップに過大な負荷が加わるのを防止することが可能になる。 According to the present invention, after the membrane is brought into contact with the semiconductor chip using the expansion of the membrane, the semiconductor chip is sucked and held using the contraction of the membrane. It is possible to prevent an excessive load from being applied to the chip.
上記半導体チップの実装装置において、前記メンブレンを収縮させて前記半導体チップを吸着保持した後、該メンブレンを膨張させて該半導体チップを前記基板の表面に押圧することができる。 In the semiconductor chip mounting apparatus, after the membrane is contracted to suck and hold the semiconductor chip, the membrane is expanded to press the semiconductor chip against the surface of the substrate.
上記構成によれば、吸着保持した半導体チップを加圧接合するにあたり、半導体チップに過大な負荷が加わるのを防止することが可能になる。また、流体を直接的に吹き付けることなく、半導体チップを押圧することができるため、基板上の接着剤の塗れ性不良による実装不良を防止することが可能になる。 According to the above configuration, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the semiconductor chip when the semiconductor chip held by suction is pressure bonded. Further, since the semiconductor chip can be pressed without directly spraying the fluid, it is possible to prevent mounting failure due to poor coating properties of the adhesive on the substrate.
上記半導体チップの実装装置において、前記メンブレンサポートを、所定の間隔を隔てて配置された複数の板状部材から構成することができ、また、複数の貫通孔が穿設された板状部材から構成することができる。 In the semiconductor chip mounting apparatus, the membrane support can be composed of a plurality of plate-like members arranged at a predetermined interval, and is also composed of a plate-like member having a plurality of through holes formed therein. can do.
上記半導体チップの実装装置において、前記コレットが、前記流体供給吸引手段と連通する第2の流体通路と、前記コレット本体と前記メンブレンサポートとの間に配置され、該第2の流体通路を通じた流体の入出に応じて膨縮するインナーチューブとを備えることができる。 In the semiconductor chip mounting apparatus, the collet is disposed between the second fluid passage communicating with the fluid supply / suction means, the collet body and the membrane support, and the fluid passing through the second fluid passage. And an inner tube that expands and contracts in response to the entry / exit of.
上記半導体チップの実装装置において、前記コレットが、前記半導体チップの表面積に対応する開口を有する枠状のリテーナと、該リテーナを昇降させる昇降手段とを備え、該実装装置が、前記リテーナを下降させた状態でスクラブ動作を行うように構成することができる。これによれば、スクラブ動作時での半導体チップの位置ずれを防止することができ、位置ずれによる実装不良を防止することが可能になる。 In the semiconductor chip mounting apparatus, the collet includes a frame-like retainer having an opening corresponding to the surface area of the semiconductor chip, and lifting means for lifting and lowering the retainer, and the mounting apparatus lowers the retainer. It can be configured to perform a scrubbing operation in a state where According to this, it is possible to prevent the positional deviation of the semiconductor chip during the scrubbing operation, and it is possible to prevent mounting defects due to the positional deviation.
上記半導体チップの実装装置において、前記メンブレンが、前記半導体チップ上の接触可能領域に対応して配置され、該接触領域のみと接触するように構成することができる。これによれば、接触不可領域を避けて半導体チップを吸着することができ、接触不可領域を含む半導体チップであっても、適切に取り扱うことが可能になる。 In the semiconductor chip mounting apparatus, the membrane may be arranged so as to correspond to a contactable area on the semiconductor chip, and contact with only the contact area. According to this, a semiconductor chip can be adsorbed while avoiding a non-contactable area, and even a semiconductor chip including a non-contactable area can be handled appropriately.
上記半導体チップの実装装置において、前記コレットが、複数の前記メンブレンと、該複数のメンブレンの各々に対応して設けられた複数の前記流体通路とを備えるように構成することができる。これによれば、各メンブレンでの押圧力や押圧タイミングを独立して制御することができ、より細密な荷重制御を行うことが可能になる。 In the semiconductor chip mounting apparatus, the collet may be configured to include a plurality of the membranes and a plurality of the fluid passages provided corresponding to each of the plurality of membranes. According to this, the pressing force and the pressing timing in each membrane can be controlled independently, and finer load control can be performed.
以上のように、本発明によれば、半導体チップの吸着保持や基板の表面への押圧の際に、半導体チップに過大な負荷が加わるのを防止したり、塗れ性不良による実装不良やスクラブ動作時での半導体チップの位置ずれを防止することなどが可能になる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the semiconductor chip during the adsorption holding of the semiconductor chip or the pressing on the surface of the substrate, or the mounting failure or scrubbing operation due to poor paintability. It is possible to prevent misalignment of the semiconductor chip from time to time.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる半導体チップの実装装置の第1の実施形態を示し、この実装装置1は、供給テーブル10上のベアチップ2を吸着保持するコレット3と、コレット3を昇降移動させるとともに、吸着位置と搭載位置の間で水平移動させる移送ユニット4と、空気を供給、吸引する電空レギュレータ5と、電空レギュレータ5での供給、吸引空気量を制御し、移送ユニット4の作動圧力等を制御する圧力制御ユニット6と、基板7上のろう材8を加熱するセラミックヒータ9等から構成される。
FIG. 1 shows a first embodiment of a semiconductor chip mounting apparatus according to the present invention. This
図2及び図3に示すように、コレット3は、コレット本体11と、コレット本体11上に配置された天板12と、コレット本体11の側面及び下面を覆うように巻設されるメンブレン13とを備える。尚、メンブレン13には、空気の入出に応じて伸縮するゴム膜等を用いることができ、例えば、高耐熱性のラバーシートを用いるのが好ましい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3に示すように、コレット本体11とメンブレン13の間には、メンブレン13を下方に押し下げるためのメンブレンサポート14が配置される。このメンブレンサポート14は、図4に示すように、所定の間隔を隔てて配置された複数の板状部材14a〜14eと、板状部材14a〜14eを連結する連結部14fとから構成される。尚、メンブレンサポート14が配置される領域(メンブレン13とコレット本体11の間の領域)において、板状部材14a〜14e及び連結部14f以外の箇所には何も設けられず、空隙部14gとされる。
As shown in FIG. 3, a
また、図3に示すように、メンブレンサポート14とコレット本体11の間には、メンブレンサポート14を昇降させるためのインナーチューブ16が配置される。このインナーチューブ16は、空気の供給、吸引によって膨張、収縮が可能なゴム管であり、板状部材14a、14e(図4参照)の上部に設けられる。さらに、コレット本体11の側部には、上下に昇降するリテーナ17が配置される。このリテーナ17は、図2(c)に示すように、下面視枠状に形成され、ベアチップ2の表面積に対応する開口を有する。
As shown in FIG. 3, an
その他、図2及び図3に示すように、コレット3には、メンブレン13に空気を供給するためのメンブレン用エアライン18と、インナーチューブ16に空気を供給するためのインナーチューブ用エアライン19と、リテーナ17に空気を供給するためのリテーナ用エアライン20と、ベアチップ2と基板7の間の接触不良を検知するためのリリーフバルブ21と、リリーフバルブ21に空気を供給するリリーフバルブ用エアライン22等が設けられる。
2 and 3, the
次に、上記構成を有する実装装置1の動作について説明する。ここでは、先ず、供給テーブル10上に載置されたベアチップ2をコレット3で吸着保持する場合について、図5〜図11を参照しながら説明する。
Next, the operation of the mounting
ベアチップ2の吸着保持にあたっては、先ず、移送ユニット4(図1参照)を水平移動し、コレット3をベアチップ2の上方に位置させる。その後、図5に示すように、コレット3を所定の位置まで下降させ、ベアチップ2の表面に近付ける。このとき、インナーチューブ用エアライン19から空気を吸引してインナーチューブ16を収縮させるとともに、リテーナ用エアライン20から空気を吸引してリテーナ17を上昇させる。また、リリーフバルブ用エアライン22にも圧縮空気を供給するが、この圧縮空気は、リリーフバルブ21が閉弁している間はリリーフバルブ21によって封止され、コレット3の内部には流入しない。
In sucking and holding the
次いで、図6に示すように、リテーナ用エアライン20に圧縮空気を供給してリテーナ17を下降させ、供給テーブル10に当接させる。これと並行して、メンブレン用エアライン18を通じてメンブレン13の内側に圧縮空気を供給し、メンブレン13を膨張させる。このとき、メンブレン13は、中央部から順次に膨らむため、ベアチップ2の中央部と接触した後、端部に向けて徐々に接触していく。尚、メンブレン13の膨張圧は、ベアチップ2の耐圧よりも十分に低くなるように抑えることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 6, compressed air is supplied to the
次に、図7に示すように、インナーチューブ用エアライン19に圧縮空気を供給してインナーチューブ16を膨張させ、メンブレンサポート14を下降させる。これにより、メンブレン13の端部を下方に押し下げ、ベアチップ2の表面全体にメンブレン13を密着させる。尚、このときも、ベアチップ2の耐圧に配慮してインナーチューブ16の膨張圧を抑制することが好ましい。
Next, as shown in FIG. 7, compressed air is supplied to the inner
次いで、図8に示すように、メンブレン用エアライン18を通じてメンブレン13の内側に存在する空気を吸引し、メンブレン13内を真空状態にする。このとき、板状部材14a〜14e間に存在する空隙部14gにおいては、負圧によりメンブレン13が上方に引き上げられる。その結果、メンブレン13が引き上げられた領域とベアチップ2の表面との間に真空領域23a〜23dが形成され、それら真空領域23a〜23dによってベアチップ2が吸着される。
Next, as shown in FIG. 8, air existing inside the
ここで、ベアチップ2の吸着保持力には、次の関係が成り立つ。
メンブレン用エアライン18の真空圧力=メンブレン13の変形真空圧・・・(1)
メンブレン13の変形真空圧=メンブレン13及びベアチップ2間の真空圧・・・(2)
メンブレン13及びベアチップ2間の真空圧×ベアチップ2の吸着面積(真空領域23a〜23dの合計面積)=ベアチップ2の吸着保持力・・・(3)
Here, the following relationship holds for the suction holding force of the
Vacuum pressure of
Deformation vacuum pressure of
Vacuum pressure between
その一方で、ベアチップ2を適切に保持するには、
ベアチップ2の重さ<ベアチップ2の吸着保持力<ベアチップ2の耐圧
を満たす必要がある。このため、ベアチップ2の吸着にあたっては、上記(1)〜(3)の関係を考慮しつつ、ベアチップ2の重さや耐圧に合わせて、メンブレン用エアライン18の真空圧力(真空引きする際のポンプ圧力等)を調整する。
On the other hand, in order to hold the
It is necessary to satisfy the weight of the
次に、図9に示すように、メンブレン13内の真空状態を保ちながら、インナーチューブ用エアライン19から空気を吸引し、インナーチューブ16を収縮させる。これにより、板状部材14a〜14e(メンブレンサポート14)及びメンブレン13を上昇させ、ベアチップ2を持ち上げる。それと並行して、リテーナ用エアライン20から空気を吸引し、リテーナ17を上昇させて供給テーブル10から離間させる。
Next, as shown in FIG. 9, air is sucked from the inner
このように、本実施の形態においては、メンブレン13の膨張変形を利用してメンブレン13をベアチップ2に接触させた後、メンブレンサポート14でメンブレン13を押し下げ、メンブレン13をベアチップ2の表面に密着させる。そして、その状態でメンブレン13の内側の空気を吸引することにより、空隙部14gでメンブレン13を変形させ、真空領域23a〜23dを形成してベアチップ2を吸着保持する。このため、エアシリンダやモータ等によりコレット3を下降させてベアチップ2と接触させずとも、ベアチップ2を吸着保持することができ、ベアチップ2に過大な負荷が加わるのを防止することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, after the
また、メンブレンサポート14を下降させるにあたり(図7参照)、インナーチューブ16の膨張変形を利用するため、インナーチューブ16への空気流量や供給圧を制御することで、メンブレンサポート14の押し下げ圧を細密に調整することができる。これにより、メンブレン13をベアチップ2の表面に密着させるときに、ベアチップ2に過大な負荷が加わるのを防止することが可能になる。
Further, when the
さらに、所定の間隔を隔てて配置された複数の板状部材14a〜14eによりメンブレンサポート14を構成するため(図4参照)、複数の真空領域23a〜23d(図8参照)を形成することができる。これにより、真空保持に伴うベアチップ2への応力を分散することができ、吸着時におけるベアチップ2の変形等を防止することが可能になる。
Further, in order to form the
尚、図10に示すように、メンブレン13とベアチップ2の間に異物が混入している場合には、これを検知して操作を停止させる必要があるが、こうした異常検出は、圧力制御ユニット6(図1参照)でリリーフバルブ用エアライン22内の圧力を監視することにより実現することができる。
As shown in FIG. 10, when foreign matter is mixed between the
すなわち、異物Wが混入している場合には、メンブレン13とベアチップ2の間に空間が形成され、メンブレン13をベアチップ2に密着させることができない状態になる。この場合、メンブレン13とベアチップ2の間が真空状態にならないため、空隙部14gでのメンブレン13の変形は、図8に示す場合よりも大きくなる。その結果、メンブレン13によってリリーフバルブ21が押し上げられて開弁し、リリーフバルブ用エアライン22内の圧縮空気がメンブレン13の内側に流入する。この際、リリーフバルブ用エアライン22内の圧力が急激に低下するため、この圧力低下を圧力制御ユニット6で検知することにより、異常検出を行うことができる。
That is, when the foreign matter W is mixed, a space is formed between the
その他、図11に示すように、供給テーブル10上でのベアチップ2の位置がずれた状態で、リテーナ17がベアチップ2と接触した場合にも、上記と同様、メンブレン13とベアチップ2の間に空間が形成されるため、圧力制御ユニット6でリリーフバルブ用エアライン22内の圧力を監視することにより、異常を検出することができる。
In addition, as shown in FIG. 11, when the
続いて、吸着保持したベアチップ2を基板7上に搭載する場合について、図12〜図14を参照しながら説明する。
Next, a case where the
基板7への搭載にあたっては、先ず、ベアチップ2を吸着保持した状態で、移送ユニット4(図1参照)を水平移動し、コレット3を基板7の上方に位置させる。その後、コレット3を所定の位置まで下降させ、ベアチップ2を基板7の表面に近付ける。それと並行して、セラミックヒータ9によって基板7を加熱し、ろう材8を溶融する。
In mounting on the
次いで、図12に示すように、リテーナ用エアライン20に圧縮空気を供給してリテーナ17を下降させ、基板7の表面に当接させる。次に、図13に示すように、インナーチューブ用エアライン19に圧縮空気を供給してインナーチューブ16を膨張させ、メンブレンサポート14を下降させる。これにより、メンブレン13及びベアチップ2を下降させ、ベアチップ2を基板7上のろう材8と接触させる。
Next, as shown in FIG. 12, compressed air is supplied to the
次いで、移送ユニット4を前後左右に少量移動させ、スクラブ動作を行う。この際、ろう材8の表面張力や摩擦力等の影響によりコレット3上でベアチップ2が動いても、ベアチップ2は、リテーナ17に当接するため、位置が大きく変動することはない。従って、目標位置からベアチップ2が外れるのを防止することができ、位置ずれによる実装不良を回避することが可能になる。
Next, the transfer unit 4 is moved a small amount back and forth and left and right to perform a scrubbing operation. At this time, even if the
スクラブ動作が終了すると、メンブレン用エアライン18を通じてメンブレン13の内側に圧縮空気を供給し、ベアチップ2の吸着を解除する。それと同時に、メンブレン13を膨張変形させてベアチップ2を基板7の表面に押し付け、ベアチップ2と基板7を加圧溶着する。次いで、図14に示すように、インナーチューブ用エアライン19から空気を吸引してインナーチューブ16を収縮させ、メンブレンサポート14及びメンブレン13を上昇させる。その後、リテーナ用エアライン20から空気を吸引してリテーナ17を上昇させ、最後に、移送ユニット4を駆動してコレット3を上昇させる。
When the scrubbing operation is completed, compressed air is supplied to the inside of the
このように、本実施の形態においては、メンブレン13の膨張変形を利用して、吸着保持したベアチップ2を基板7の表面に押圧するため、エアシリンダやモータ等を用いてコレット3を下降させずとも、ベアチップ2を基板7に加圧接合することができる。特に、メンブレン13内への空気流量や供給圧を制御することで、ベアチップ2及び基板7への荷重を細密に調整し得るため、ベアチップ2を低荷重で押圧することができる。従って、剛性の小さいベアチップ2であっても、傷(打痕)や破損等が発生するのを防止することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, since the
また、ベアチップ2を基板7の表面に押圧するに際して、ベアチップ2の表面に空気を直接的に吹き付けないため、ベアチップ2の周辺に無用な気流が発生するのを回避することができる。これにより、ベアチップ2の温度が低下するのを抑制することができ、ろう材8の塗れ性不良による実装不良を防止することが可能になる。
Further, when the
尚、上記の実施形態においては、流体として空気を用いる場合を例示したが、空気以外の窒素等のガスを使用することもできる。また、メンブレンサポート14を複数の板状部材14a〜14e及び連結部14fから構成するが(図4参照)、空隙部を有すれば足りるため、複数の貫通孔が穿設されたパンチング板等によって構成することもできる。
In addition, in said embodiment, although the case where air was used as a fluid was illustrated, gas, such as nitrogen other than air, can also be used. Further, the
次に、本発明にかかる半導体チップの実装装置の第2の実施形態について、図15〜図17を参照しながら説明する。尚、本実施の形態において、コレット以外の構成については、第1の実施形態と同様であるため、図示及びその説明を省略する。 Next, a second embodiment of the semiconductor chip mounting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, since the configuration other than the collet is the same as that of the first embodiment, illustration and description thereof are omitted.
図15に示すように、ベアチップの中には、他の部材との接触が許容された領域(接触可能領域)31と、接触が禁止された領域(接触不可領域)32とを有するタイプのものがある。本実施の形態にかかる実装装置は、そうした接触不可領域32を含むベアチップを取り扱うのに適したものである。
As shown in FIG. 15, the bare chip is of a type having a
図16は、本実施の形態にかかる実装装置で用いるコレットの下面図であり、図17は、その動作説明図である。尚、これらの図において、図2〜図14と同一の構成要素については同一符号を付す。 FIG. 16 is a bottom view of a collet used in the mounting apparatus according to the present embodiment, and FIG. 17 is an operation explanatory view thereof. In these drawings, the same components as those in FIGS. 2 to 14 are denoted by the same reference numerals.
図16に示すように、コレット40は、下面視ロ字型に配置され、中央部に開口を有するメンブレン41を備える。このメンブレン41は、ベアチップ30上の接触可能領域31に対応する形状に配置され、接触可能領域31のみと接触するように構成される。尚、メンブレンの形状は、ロ字型に限られるものではなく、接触可能領域31の形状に合わせて適宜変更することが可能である。
As shown in FIG. 16, the
上記コレット40においては、図17に示すように、接触不可領域32を避けてベアチップ30を吸着保持することができるため、接触不可領域32を含むベアチップ30を適切に取り扱うことが可能になる。
In the
次に、本発明にかかる半導体チップの実装装置の第3の実施形態について、図18及び図19を参照しながら説明する。尚、本実施の形態において、コレット以外の構成については、第1の実施形態と同様であるため、図示及びその説明を省略する。 Next, a third embodiment of the semiconductor chip mounting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, since the configuration other than the collet is the same as that of the first embodiment, illustration and description thereof are omitted.
図18は、本実施の形態にかかる実装装置で用いるコレットの下面図であり、図19は、その動作説明図である。尚、これらの図において、図2〜図14と同一の構成要素については同一符号を付す。 FIG. 18 is a bottom view of a collet used in the mounting apparatus according to the present embodiment, and FIG. 19 is an operation explanatory view thereof. In these drawings, the same components as those in FIGS. 2 to 14 are denoted by the same reference numerals.
図18及び図19に示すように、コレット50は、分割された第1〜第5のメンブレン51a〜51eと、メンブレン51a〜51eの各々に対応して設けられた第1〜第5のメンブレン用エアライン52a〜52eとを備える。
As shown in FIGS. 18 and 19, the
上記コレット50においては、図19に示すように、第1〜第5のメンブレン51a〜51eの各々が膨張してベアチップ2を押圧するため、ろう材8の全体に均一な荷重を付与することができ、塗れ性の不均一による接合不良を防止することが可能になる。
In the
また、第1〜第5のメンブレン51a〜51eへの空気流量、供給圧及び供給タイミング等を別個に調整することができるため、各メンブレン51a〜51eでの押圧力や押圧タイミングを独立して制御することができる。このため、例えば、一部のメンブレンでの押圧力を低減することで、部分的に荷重を抑えた状態でベアチップ2を押圧することもでき、剛性が不均一なベアチップを取り扱う場合に有益となる。
Moreover, since the air flow rate, supply pressure, supply timing, and the like to the first to fifth membranes 51a to 51e can be adjusted separately, the pressing force and the pressing timing at each of the membranes 51a to 51e are independently controlled. can do. For this reason, for example, by reducing the pressing force in some membranes, the
尚、図18においては、中央に配置した第5のメンブレン51eを中心として、第1〜第4のメンブレン51a〜51dを同心状に配置した場合を示しているが、メンブレンの配置方法は、これに限られるものではなく、例えば、帯状のメンブレンを図18の紙面上の上下又は左右方向に並べて配置するなど、他の配置方法を採ることもできる。また、メンブレンの数は、5つに限られるものでなく、複数であれば幾つであってもよい。
FIG. 18 shows the case where the first to fourth membranes 51a to 51d are arranged concentrically with the
1 半導体チップの実装装置
2 ベアチップ
3 コレット
4 移送ユニット
5 電空レギュレータ
6 圧力制御ユニット
7 基板
8 ろう材
9 セラミックヒータ
10 供給テーブル
11 コレット本体
12 天板
13 メンブレン
14 メンブレンサポート
14a〜14e 板状部材
14f 連結部
14g 空隙部
16 インナーチューブ
17 リテーナ
18 メンブレン用エアライン
19 インナーチューブ用エアライン
20 リテーナ用エアライン
21 リリーフバルブ
22 リリーフバルブ用エアライン
23a〜23d 真空領域
30 ベアチップ
31 接触可能領域
32 接触不可領域
40 コレット
41 メンブレン
50 コレット
51a〜51e 第1〜第5のメンブレン
52a〜52e 第1〜第5のメンブレン用エアライン
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記コレットは、前記流体供給吸引手段と連通する流体通路が設けられたコレット本体と、前記半導体チップと対向して配置され、該流体通路を通じた流体の入出に応じて膨縮するメンブレンと、前記コレット本体及び前記メンブレンの間に配置され、所定の空隙部が形成されたメンブレンサポートとを備え、
該実装装置は、前記メンブレンを膨張させて該メンブレンを前記半導体チップに当接させた後、該メンブレンを収縮させて前記半導体チップを吸着保持し、
前記半導体チップを吸着保持するときに、該メンブレンサポートで押圧しながら前記メンブレンを前記半導体チップに密着させ、前記流体通路を通じて前記メンブレンの内側の流体を吸引することを特徴とする半導体チップの実装装置。 A semiconductor chip mounting apparatus comprising: a collet that adsorbs a semiconductor chip; and a fluid supply / suction unit that supplies and sucks a fluid.
The collet has a collet body provided with a fluid passage communicating with the fluid supply / suction means, a membrane disposed opposite to the semiconductor chip, and inflated / contracted according to the entry / extraction of fluid through the fluid passage , It is arranged between the collet body and the membrane, and comprises a membrane support in which a predetermined gap is formed ,
The mounting apparatus expands the membrane to bring the membrane into contact with the semiconductor chip, and then contracts the membrane to suck and hold the semiconductor chip .
An apparatus for mounting a semiconductor chip , wherein when holding the semiconductor chip by suction, the membrane is brought into close contact with the semiconductor chip while being pressed by the membrane support, and the fluid inside the membrane is sucked through the fluid passage. .
前記流体供給吸引手段と連通する第2の流体通路と、
前記コレット本体と前記メンブレンサポートとの間に配置され、該第2の流体通路を通じた流体の入出に応じて膨縮するインナーチューブとを備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体チップの実装装置。 The collet is
A second fluid passage communicating with the fluid supply and suction means;
Wherein disposed between the collet body and the membrane support, in any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises an inner tube inflated and deflated in response to the input and of fluid through the fluid passage of the second The semiconductor chip mounting apparatus described.
該実装装置は、前記リテーナを下降させた状態でスクラブ動作を行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の半導体チップの実装装置。 The collet includes a frame-like retainer having an opening corresponding to the surface area of the semiconductor chip, and lifting means for lifting and lowering the retainer,
The mounting apparatus, a semiconductor chip mounting apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the scrubbing operation while being lowered the retainer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008172908A JP5169543B2 (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Semiconductor chip mounting equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008172908A JP5169543B2 (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Semiconductor chip mounting equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010016070A JP2010016070A (en) | 2010-01-21 |
JP5169543B2 true JP5169543B2 (en) | 2013-03-27 |
Family
ID=41701936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008172908A Expired - Fee Related JP5169543B2 (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Semiconductor chip mounting equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5169543B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112196128A (en) * | 2020-10-29 | 2021-01-08 | 北京服装学院 | Noise reduction device |
WO2024062921A1 (en) * | 2022-09-20 | 2024-03-28 | 株式会社村田製作所 | Press head, press apparatus, semiconductor manufacturing apparatus, and electronic component manufacturing apparatus |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002016108A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Toshiba Corp | Semiconductor device and its manufacturing device |
-
2008
- 2008-07-02 JP JP2008172908A patent/JP5169543B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010016070A (en) | 2010-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101970884B1 (en) | Apparatus for manufacturing semiconductor and method of manufacturing semiconductor device | |
JP4955071B2 (en) | Bonded substrate manufacturing apparatus and bonded substrate manufacturing method | |
JP2005093838A (en) | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device | |
KR20130007585A (en) | Substrate separation device, load lock device, substrate adhesion device and substrate separation method | |
JPWO2009060890A1 (en) | Bonded substrate manufacturing apparatus and bonded substrate manufacturing method | |
KR20140086361A (en) | Die bonding method and apparatus | |
JP2017005219A (en) | Joint device, joint system, joint method, program and computer storage medium | |
JP4839407B2 (en) | Bonded substrate manufacturing apparatus and bonded substrate manufacturing method | |
JP6211359B2 (en) | Flip chip bonder and bonding method | |
JP4814284B2 (en) | Tape applicator | |
TW201722739A (en) | Sheet application device and application method | |
JP5169543B2 (en) | Semiconductor chip mounting equipment | |
US20220139739A1 (en) | Apparatus for transferring die in bonding equipment and method thereof | |
JP5024301B2 (en) | Crimping apparatus and crimping method | |
JP2015228449A (en) | Substrate bonding method and substrate bonding device | |
KR101456693B1 (en) | Apparatus for attaching substrates | |
JP2017216349A (en) | Die mounting method | |
CN111712906A (en) | Anti-warping PTFE sheet for die packaging and die packaging method | |
TWI805734B (en) | Method and apparatus for transporting adhesive tape | |
JP3314659B2 (en) | Chip bonding equipment | |
KR102189274B1 (en) | Die pickup method and die pickup apparatus | |
JP2005077426A (en) | Substrate-bonding apparatus and substrate-bonding method | |
JP2008288622A (en) | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device | |
JP5487740B2 (en) | Overlay apparatus, alignment apparatus, substrate bonding apparatus, and overlay method | |
JP5481950B2 (en) | Superposition method, superposition apparatus, alignment apparatus, and bonding apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110106 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120305 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121029 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121121 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121210 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121217 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |