JP5953022B2 - Bonding method - Google Patents
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Description
本発明はダイボンダに関する。 The present invention relates to a die bonder.
一般的にダイボンダでは、ダイ(ワーク)などをウェハーテープから剥離する際に、静電気の発生を抑制し、静電破壊を防止するため、除電装置イオナイザーを使用することである。イオナイザーとは、正イオンと負イオンとを交互に発生させ、対象物を除電するようにしたものである。イオンバランスとは、イオナイザーが発生したプラスイオン、マイナスイオンのバランスというものである。イオンバランスが、OVに近いほど、除電がうまく行うものである。 In general, in a die bonder, when a die (work) or the like is peeled from a wafer tape, a static eliminator ionizer is used to suppress the generation of static electricity and prevent electrostatic breakdown. An ionizer is one in which positive ions and negative ions are generated alternately to neutralize an object. The ion balance is a balance of positive ions and negative ions generated by the ionizer. The closer the ion balance is to OV, the better the charge removal.
イオナイザーの従来技術としては特許文献1や特許文献2が挙げられる。
この特許文献1は、安定な測定環境にてイオナイザーに帯電量検出機能を追加し、検出した結果でイオンバランスを調整できるようにすることが記載されている。また特許文献2は、被制御空間の絶対湿度を測定するための手段を設けるとともに、絶対湿度の増加により正イオンに対する負イオンの相対的発生量を増し、絶対湿度の減少により負イオンに対する正イオンの相対的発生量を増すようにすることが記載されている。
This
さて、ダイボンダ内部では、湿度などの環境は一定ではなく、常に変化するものである。
また、金属製ボンドヘッドでは、ダイ(ワーク)をウェハーテープから剥離して移動させ、基板にボンディングするものである。この動作で、ワークを基板などにボンディングさせ、ダイボンダというものである。そのため、ダイボンダ内部、環境変化や動作変化が常に発生するものである。
Now, inside the die bonder, the environment such as humidity is not constant but always changes.
Moreover, in the metal bond head, the die (work) is peeled off from the wafer tape and moved to be bonded to the substrate. With this operation, the work is bonded to a substrate or the like, which is called a die bonder. For this reason, environmental changes and operational changes always occur inside the die bonder.
ところが、この変化する環境でイオナイザーを使用し、除電すると新たな問題が発生した。
つまり、現状のイオナイザーでは、測定環境の湿度が変化するとイオンバランスが崩し、除電しようとする対象物に対して適切な除電ができず、逆帯電の可能性が高まってしまう。また、金属などの接近より帯電物の帯電量を正確に検出できず、適切なイオンバランスを出さなくなり、除電しようとする対象物を逆帯電する可能性もある。
However, using an ionizer in this changing environment and removing the static electricity caused new problems.
In other words, in the current ionizer, when the humidity of the measurement environment changes, the ion balance is lost, and appropriate neutralization cannot be performed on the object to be neutralized, increasing the possibility of reverse charging. In addition, the charged amount of a charged object cannot be accurately detected due to the approach of a metal or the like, so that an appropriate ion balance cannot be obtained, and the object to be neutralized may be reversely charged.
ところがダイボンダ内ボンディング温度が高いため、ボンドヘッド周囲の湿度が変化しやすくなって、ダイ(ワーク)の帯電量も変わってしまう。そのため、ボンドヘッド周囲のイオンバランスが崩し、ダイ(ワーク)の帯電量に応じ、適切に除電できないという問題が発生した。
また、ボンドヘッドでダイ(ワーク)をウェハーテープから剥離する際に静電気が発生しまう。イオナイザーは発生した静電気を除去しようとすると、帯電したダイ(ワーク)の帯電量を正確に検出することが必要である。しかし、金属製ボンドヘッドを接近することで、イオナイザーがダイ(ワーク)の帯電量を正確に検出できず、ダイ(ワーク)の除電ができないという問題も発生した。
However, since the bonding temperature in the die bonder is high, the humidity around the bond head easily changes, and the charge amount of the die (work) also changes. For this reason, the ion balance around the bond head is lost, and there is a problem that the charge cannot be appropriately removed according to the charge amount of the die (workpiece).
Further, static electricity is generated when the die (work) is peeled off from the wafer tape by the bond head. In order to remove the generated static electricity, the ionizer needs to accurately detect the charge amount of the charged die (work). However, when the metal bond head is approached, the ionizer cannot accurately detect the charge amount of the die (work), and there is a problem that the charge of the die (work) cannot be removed.
これに対して、上述した特許文献1では安定な測定環境にてイオナイザーに帯電量検出機能を追加し、検出結果でイオンバランスを調整できることについては記載されているものの、ダイボンダ内部金属製品などの接近による変化する環境にてイオナイザーで帯電物の帯電量に応じて除電することについては何ら記載されていない。また引用文献2もダイボンダ内部、湿度の制御については一切記載れていない。
On the other hand, in the above-mentioned
本発明の目的は、ダイボンダ内部の環境変化や動作変化に応じ、帯電物を適切に除電して、製品の品質を向上させたダイボンダを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a die bonder in which the quality of a product is improved by appropriately removing a charged material in accordance with an environmental change or an operation change inside the die bonder.
本発明は、上記目的を達成するために、ウェハーテープ上のダイ(ワーク)と、ボンディングヘッドを備え、このボンドヘッドで前記ウェハーテープから剥離しようとした前記ダイ(ワーク)に向いて、前記ワークを剥離する際に生じた静電気を除去するイオナイザーを設けたものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a die (work) on a wafer tape and a bonding head, and is directed to the die (work) to be peeled from the wafer tape by the bond head. Is provided with an ionizer for removing static electricity generated when the film is peeled off.
また上記目的を達成するために、好ましくは、前記ワークの電位を検出する電位検出装置を前記ワークの近傍に設けたものである。 In order to achieve the above object, a potential detecting device for detecting the potential of the workpiece is preferably provided in the vicinity of the workpiece.
また上記目的を達成するために、好ましくは、前記イオナイザーは前記電位検出装置からの出力を入力とする制御装置を備えたものである。 In order to achieve the above object, preferably, the ionizer includes a control device that receives an output from the potential detection device.
本発明によれば、ダイボンダ内部、環境変化や動作変化に応じ、実際の環境にてダイ(ワーク)の表面電位によって適切なイオンバランスを調整し、除電して製品の品質を向上させたダイボンダを提供できる。 According to the present invention, a die bonder in which an appropriate ion balance is adjusted by a surface potential of a die (work) in an actual environment in accordance with environmental changes and operational changes inside the die bonder, and the product quality is improved by removing electricity. Can be provided.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1に係るダイボンダを上から見た概念図である。
図1において、ダイボンダは大別するとウェハー供給部1と、基板供給・搬送部2と、ダイボンディング部3とを有する。基板供給・搬送部2はスタックローダ21と、フィーダ22と、アンローダ23とを有する。スタックローダ21によりフィーダ22に供給された基板)は、フィーダ22上の2箇所の処理位置を介してアンローダ23に搬送される。
1 is a conceptual view of a die bonder according to a first embodiment of the present invention as viewed from above.
In FIG. 1, the die bonder roughly includes a
ダイボンディング部3は、プリフォーム部31とボンディングヘッド部32とを有する。このダイボンディング部3の前工程となるプリフォーム部31は、フィーダ22により搬送されてきた基板に接着剤を塗布する部分である。ボンディングヘッド部32は、ダイ(ワーク)供給ユニット12からダイ(ワーク)をピックアップして上昇し、平行移動してフィーダ22上のボンディングポイントまで移動させる。そこで、ボンディングヘッド部32は、ダイ(ワーク)を下降させてフィーダ22により搬送されてきた基板にボンディングする。
The
ウェハー供給部1は、ウェハーカセットリフタ11とダイ(ワーク)供給ユニット12とを有する。ウェハーカセットリフタ11は、ダイシングしたウェハーをウェハーテープに固定させたリングが充填されたウェハーカセット(図示せず)を有し、順次ダイシングしたウェハーをウェハーテープに固定させたリングをダイ(ワーク)供給ユニット12に供給する。そして、突き上げユニット26を剥離しようとするワークを突きあげて、ボンディングヘッド部32は前記突き上げたダイ(ワーク)をピックアップする。
The
図2は本発明に係るダイボンダの上面図である。なお、図1と同じ番号は同一物を示すので、その説明は省略する。
図2において、ウェハーテーブル13上にはダイシングしたウェハーを固定したウェハーテープ24が搭載されている。ボンディングヘッド部32は24のターゲットダイ(ワーク)28部(詳細は後述する)がピックアップされ、ピックアップされたダイ(ワーク)を基板(図示せず)上にボンディングするものである。ダイ(ワーク)28をウェハーテープ24から剥離する場合にピックアップ治具25が用いられる。
FIG. 2 is a top view of the die bonder according to the present invention. Note that the same reference numerals as those in FIG.
In FIG. 2, a
ダイは突き上げユニット26(詳細は図3で説明する)によって確実に剥離されるようになっている。この剥離動作を照明ユニット29によって照らされ、安全かつ正確な作業ができるようになっている。
The die is reliably peeled off by a push-up unit 26 (details will be described in FIG. 3). This peeling operation is illuminated by the
図3はピックアップ治具と突き上げユニットの断面図である。
図3において、ボンディングヘッド33に取り付けられたピックアップ治具25には複数の吸着穴25aが設けられており、この吸着穴25aの一端はボンドヘッドなどに介して真空供給源(図示せず)と連通しているため真空供給源によりダイ34は吸着穴25aに吸着する。ダイ34がピックアップ治具25の吸着穴25aに吸着すると、ウェハーテープ24aからダイ34が剥がされる。この剥離作業をより確実に行うため、ウェハーテープ24aの下方には突き上げユニット26が設けられている。
FIG. 3 is a sectional view of the pickup jig and the push-up unit.
In FIG. 3, the
この突き上げユニット26はダイ34の外周を突き上げる突き上げ部26aとダイ(ワーク)34の中央部を突き上げる中央突き上げ部26bが備えられている。
The push-
ところで、図3に示したピックアップ治具はダイ(ワーク)をウェハーテープから剥離したときに静電気が発生しまう。ダイ(ワーク)や基板などに静電破壊を防止するため、近傍に設置されているイオナイザーを使用して、ダイ(ワーク)とピックアップ治具を除電する。
このイオナイザーでは、環境の湿度などに影響され、崩すことになるものである。特にダイボンダ装置の内部、ボンドヘッド周囲の湿度が変化しやすいため、ダイ(ワーク)を剥離際に生じた静電気をうまく除去できず、静電気を溜まってしまうことが発生する。
また、金属製ボンドヘッドの接近により、イオナイザーではイオンバランスを崩して、ダイ(ワーク)を除電できなくなる。
Incidentally, the pick-up jig shown in FIG. 3 generates static electricity when the die (work) is peeled off from the wafer tape. In order to prevent electrostatic damage to the die (work) or the substrate, an ionizer installed in the vicinity is used to neutralize the die (work) and the pickup jig.
This ionizer is affected by the humidity of the environment and breaks down. In particular, since the humidity inside the die bonder device and around the bond head is likely to change, the static electricity generated when the die (workpiece) is peeled off cannot be removed well, and static electricity accumulates.
Also, due to the approach of the metal bond head, the ionizer breaks the ion balance and the die (work) cannot be neutralized.
このような課題を解決する一手段として、引用文献2のような帯電物周囲環境の湿度を測定し、イオンバランスを制御できることが分かっている。また、引用文献1のようなイオナイザーを採用することで帯電物の除電が有効であることが分かっている。これは、静電気にはマイナスイオンとプラスイオンからなることが分かっていることから、静電気を帯びた対象物の周囲空気をイオナイザーでイオン化させ、発生させたイオンバランスにより生じた静電気を中和させるものである。
As one means for solving such a problem, it is known that the ion balance can be controlled by measuring the humidity of the environment around the charged object as in the cited
そもそも、イオンバランスは環境変化或いは動作変化によってイオンバランスが崩す。したがって、本発明の発明者らはダイ(ワーク)の帯電量を常に測定し、その測定結果をイオナイザーの調整にフィードバックすることを種々検討した結果、以下のごとき実施例を得た。 In the first place, the ion balance is lost due to environmental changes or operational changes. Accordingly, the inventors of the present invention have always measured the charge amount of the die (work), and variously studied to feed back the measurement result to the adjustment of the ionizer. As a result, the following examples were obtained.
以下、本発明の一実施例を図4、図5にしたがって説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図4は本発明の一実施例に係るピックアップ治具と突き上げユニットの概念図である。
図5は本実施例のフロー図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a pickup jig and a push-up unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of this embodiment.
図4において、ダイ(ワーク)34がボンドヘッド32にピックアップされ、上昇したダイ(ワーク)34がピックアップされた時に静電気を生じた。生じた静電気を近傍に設置されているイオナイザー36で除去しようとしている。
In FIG. 4, a die (work) 34 was picked up by the
本図では、このイオナイザー36はイオンバランスを噴射するものであり、常にピックアップ治具25に向かってイオンバランスを噴射する角度で傾斜して配置されている。
In this figure, this
設定されていたボンディング回数を到達した後、ダイ(ワーク)34は電位検出器36によって電位量が検出するようになっている。検出された電位によって、イオナイザーの除電効果を判断する。検出された電位が異常の場合、イオンバランス調整をなったら、次のボンディングを行うことになる。
After reaching the set number of times of bonding, the potential of the die (work) 34 is detected by the
図5において、
(1)ウェハーテープ上に貼り付けられたダイ(ワーク)をピックアップ治具の吸引力で吸い付けることでダイを剥離させて、基板にボンディングする。繰り返し動作(101)
(2)設定する回数を到達(102)
(3)ダイ(ワーク)表面電位を測定(103)
(4)測定した電位値からイオンバランスの適切性を判断(104)
(5)正常の場合は問題なしとして(101)に戻る。(105)
(6)異常場合はオンバランスの調整を行ったら(103)に戻る。(106)
このように、本実施例ではダイ34の電位状況に応じてイオナイザー36を制御するため、より正確な除電ができるものである。
In FIG.
(1) The die (workpiece) affixed on the wafer tape is sucked by the suction force of the pickup jig so that the die is peeled off and bonded to the substrate. Repeat operation (101)
(2) Reach the set number of times (102)
(3) Measure die (workpiece) surface potential (103)
(4) Judging the appropriateness of ion balance from the measured potential value (104)
(5) If normal, return to (101) because there is no problem. (105)
(6) If on-balance adjustment is performed in the case of abnormality, the process returns to (103). (106)
Thus, in this embodiment, since the
実施例1では環境変化に応じたダイ(ワーク)で電位を検出してイオナイザーに反映させることを説明したが、本実施例では可動部となる金属のボンディングヘッドの動作環境に応じた電位の変化を常に検出することを説明する。つまり、金属の可動部となるボンディングヘッドの位置にイオンバランスが変わってしまう。 In the first embodiment, it has been described that the potential is detected by the die (work) corresponding to the environmental change and reflected on the ionizer, but in this embodiment, the potential change according to the operating environment of the metal bonding head as the movable portion. Will always be detected. That is, the ion balance changes to the position of the bonding head that becomes the metal movable part.
そこで本発明の発明者らはボンディングヘッドの移動に応じて、ダイ(ワーク)の電位を検出してイオナイザーの制御にフィードバックをかけるようにしたものである。
図4において、ダイ(ワーク)34の帯電量を検出して、イオナイザー36に制御し、適切なイオンバランスを出すことになる。ボンディングヘッド33の影響を除いて、ダイ(ワーク)の除電を行うことである。
Accordingly, the inventors of the present invention detect the potential of the die (work) in accordance with the movement of the bonding head and apply feedback to the control of the ionizer.
In FIG. 4, the charge amount of the die (work) 34 is detected and controlled by the
このように、本実施例によればボンドヘッド33の動作変化或いは周辺の環境変化によって電位を正確に検出してイオナイザー36の制御に反映できるため正確な除電ができる。
As described above, according to this embodiment, since the potential can be accurately detected and reflected in the control of the
以上のごとく、本発明は環境変化或いはボンディングヘッドの動作変化を排除してダイ(ワーク)の帯電状態に合わせたイオンバランスを提供して除電することができる。 As described above, the present invention can eliminate the environmental change or the operation change of the bonding head and provide the ion balance in accordance with the charged state of the die (work) to eliminate the charge.
1…ウェハー供給部、2…基板供給・搬送部、3…ダイボンディング部、11…ウェハーカセットリフタ、12…ウェハーテーブル、21…スタックドーダ、22…ローダ、23…アンローダ、24…ウェハー、24a…ウェハーテープ、24b…ワーク、25…ピックアップ治具、25a…貫通穴、26…突き上げユニット、26a…突き上げ部、26b…中央突き上げ部、30…搬送シュート、31…プリフォーム部、32…ボディングヘッド部、32a…ボンディングヘッド、36…イオナイザー、36a…電位検出装置、36b…制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ボンディングヘッドに取り付けられ、前記ダイを吸着するピックアップ治具と、
前記ボンドヘッドがウェハーテープから前記ダイを剥離する際に生じた静電気を除去するイオナイザーと、
を備えるダイボンダのボンディング方法であって、
(a)前記ピックアップ治具にプラスイオンとマイナスイオンを噴射しながら、前記ウェハーテープ上に貼り付けられた前記ダイを前記ピックアップ治具の吸引力で吸い付けることで前記ダイを剥離させて、前記基板にボンディングするステップと、
(b)前記(a)ステップを所定回数繰り返した後、ダイの表面電位を測定するステップと、
(c)前記測定した電位から前記イオナイザーが放出するプラスイオンとマイナスイオンとのイオンバランスの適切性を判断し、適切でない場合は前記イオンバランスを調整するステップと、
を備えことを特徴とするボンディング方法。 A metal bonding head that bonds the die to the substrate;
A pickup jig attached to the bonding head and sucking the die;
And ionizer before Symbol bond head to remove static electricity generated when peeling the die from the wafer tape,
A die bonder bonding method comprising:
(A) While ejecting positive ions and negative ions to the pickup jig, the die attached to the wafer tape is sucked by the suction force of the pickup jig to peel the die, Bonding to the substrate;
(B) measuring the surface potential of the die after repeating step (a) a predetermined number of times;
(C) judging the appropriateness of the ion balance between positive ions and negative ions released from the ionizer from the measured potential, and adjusting the ion balance if not appropriate;
Bonding wherein the comprises a.
前記(b)ステップは、前記ボンディングヘッドの移動に応じて、ダイの表面電位を測定することを特徴とするボンディング方法。 The bonding method according to claim 1,
In the bonding method , the step (b) measures the surface potential of the die according to the movement of the bonding head.
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