JP6266275B2 - ダイボンダ及びボンディング方法 - Google Patents
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Description
ボンディング工程を行う方法として、ウェハからピックアップしたダイを一度部品載置テーブル(中間ステージ)に載置し、ボンディングヘッドで中間ステージから再度ダイをピックアップし、搬送されてきた基板にボンディングする方法(特許文献1)がある。
また、特許文献2には、コレット、コレットホルダを冷却することが記載されている。
本発明の第2の目的は、生産性の高いダイボンダ又はボンディング方法を提供することである。
本発明に係るダイボンダは、ピックアップヘッドによりダイ供給部からピックアップされたダイを載置する中間ステージの載置面にファンデルワ―ルス力を発揮する微細構造材からなる微細構造層を有することを特徴とする。これにより、中間ステージ上にダイを確実に載置し、中間ステージからダイを確実にピックアップできる信頼性の高いダイボンダを提供できる。
また、本発明によれば、生産性の高いダイボンダ又はボンディング方法を提供できる。
図1は本発明の一実施形態であるダイボンダ10の概略上面図である。図2は、図1において矢印A方向から見たときに、ピックアップヘッド21及びボンディングヘッド41の動作を説明する図である。
ダイボンダ10は、大別して、ダイ供給部1と、ピックアップ部2、中間ステージ部3と、ボンディング部4と、搬送部5、基板供給部6Kと、基板搬出部6Hと、各部の動作を監視し制御する制御部7と、を有する。
ピックアップヘッド21は、突き上げられたダイDを先端に吸着保持するコレット22(図2も参照)を有し、ダイDをピックアップし、中間ステージ31に載置する。ピックアップヘッド21は、コレット22を昇降、回転及びX方向移動させる図示しない各駆動部を有する。
従って、ウェハ11からダイDをピックアップするときは、ダイDとダイシングテープ16と共に、ウェハ11と粘着していたダイアタッチフィルムDAFが剥離される。このダイアタッチフィルムDAFが既に説明した課題をもたらす。
図4は、本実施形態の特徴である微細構造層Fを有する中間ステージ31の第1の実施例を示す概略図である。
実施例1の微細構造層Fは、微細構造材として、例えば直径数nm〜数十nmのカーボンナノチューブが高密度で配置され、ダイアタッチフィルムDAFと接するカーボンナノチューブの先端側が多数に分岐したものが貼り付けられている。これにより、中間ステージ31上の載置面に設けられた微細構造層Fと載置されたダイDとの間に作用する分子間力が向上し、接着力が向上する。実施例1では、微細構造層FはダイDの表面積及びダイアタッチフィルムDAFの表面積より大きな表面積を有する。これにより、分子間力を高め保持力を維持できる。さらに、ダイアタッチフィルムDAFの表面に掛かる単位面積当たりの応力を緩和することが可能となり、中間ステージ31との圧接によるダイアタッチフィルムDAFとの接着力(圧接力)を緩和できるので、ダイDが中間ステージ31に貼り付くことを防止をすることができる。また、微細構造層Fの表面積を、適用するダイDの最大の表面積より大きく設けることで、中間ステージ31を交換することなく、ダイDのサイズに関係なく用いることができる。
一方、中間ステージ31からダイDをピックアップするときは、中間ステージ31からダイDを所定の距離、離間させると分子間力、すなわち微細構造層FとダイDとの間の保持力(接着力)は大幅に低減する。また、微細構造層Fの表面構造が微細な凹凸形状を有することによりダイアタッチフィルムDAFによる粘着力の影響が低下する。従って、ダイDをピックアップするときに必要な剥離力を抑えることができ、ダイDの割れ、欠け等のピックアップ不良を低減できる。これにより、ボンディングヘッド41でダイDを中間ステージ31から容易にピックアップできる。
また、従来は、ウェハ11からダイDをピックアップするために用いられる専用のピックアップヘッド21もボンディングヘッド41と同様に冷却が必要であるが、中間ステージ31の放熱によって蓄積する熱エネルギー、すなわち加熱されたボンディングヘッド41による熱及びワークWを加熱するステージヒータ(図示しない)の熱による影響が抑えられ、ダイDをワークW等に接着するために加熱されるボンディングヘッド41の冷却に必要な時間よりも短い。従って、全体として、タクトタイムを低減できる。さらに、冷却機構を設ける必要がなくなるので装置をシンプルに構成できる。もちろん、加熱されるボンディングヘッド41や、ピックアップヘッド21が蓄える熱によってダイDやダイボンダ10が何らかのダメージや悪影響等を受けるおそれがある場合は、それを防ぐための冷却機構を設けることを妨げるものではない。
まず、ピックアップヘッド21は冷却され、ウェハ11からダイDをピックアップする(S1)。次に、ピックアップヘッド21は、中間ステージ31に移動し、ダイDを載置する(S2)。ステージ認識カメラ32は中間ステージ31上のダイDを撮像し、制御部7は、ワークWヘのボンディング位置・姿勢を補正する(S3)。中間ステージ31に移動したボンディングヘッド41は、冷却されることなく、ダイDを中間ステージ31からピックアップする(S4)。加熱されたボンディングヘッド41は、ピックアップしたダイDをワークにボンディングする(S5)。S1からS5の処理を所定の個数行う(S6)。
図6は、本実施形態の特徴である微細構造層Fを有する中間ステージ31の第2の実施例を示す概略図である。図7は、実施例2のボンディングフローを示す図である。
この結果、実施例2では、ダイDの割れ、欠け等を抑制できる。もちろん、実施例2は、実施例1の微細構造層Fによってもたらされる効果を有する。
図8は、本実施形態の特徴である微細構造層Fを有する中間ステージ31の第3の実施例を示す概略図である。
図9は、本実施形態の特徴である微細構造層Fを有する中間ステージ31の第4の実施例を示す。図9(a)は実施例4の概略側面断面図であり、図9(b)は実施例4を上から見た上面図である。
この結果、実施例4は、中間ステージ31の使用時間を2倍程度に長くできる。また、実施例4も、実施例1の微細構造層Fによってもたらされる効果を有する。
また、以上説明した実施例では、微細構造層Fを形成する微細構造材としてカーボンナノチューブを用いたが、分子間力を発揮できる微細構造材であれば、これに限られるものではなく、例えば窒化ホウ素(BN)やケイ素(Si)、ポリエステル等の化学繊維でもよい。
21:ピックアップヘッド 3:中間ステージ部
31:中間ステージ 31a:エア供給部
31b:中間ステージベース 31k:中間ステージ31の固定部材
32:ステージ認識カメラ 4:ボンディング部
41:ボンディングヘッド 7:制御部
10:ダイボンダ 11:ウェハ
13:突き上げユニット D:ダイ
DAF:ダイアタッチフィルム F:微細構造層
W:基板
Claims (9)
- ピックアップヘッドによりダイ供給部からピックアップされたダイを載置する中間ステージの載置面にファンデルワ―ルス力を発揮する微細構造材からなる微細構造層を有し、
前記微細構造材は、カーボンナノチューブであることを特徴とするダイボンダ。 - ピックアップヘッドによりダイ供給部からピックアップされたダイを載置する中間ステージの載置面にファンデルワ―ルス力を発揮する微細構造材からなる微細構造層を有し、
前記載置面に載置された前記ダイと接する側の前記微細構造層における前記微細構造材の先端部は、多数に分岐した構造を有することを特徴とするダイボンダ。 - 前記微細構造層は複数に分割されて前記載置面に配置されたことを特徴とする請求項1または2に記載のダイボンダ。
- 前記複数に分割されて配置された微細構造層は、列状または格子状に配置されたことを特徴とする請求項3に記載のダイボンダ。
- 前記中間ステージは、前記ダイと前記微細構造層との間にエアを供給するエア供給部を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のダイボンダ。
- 前記ピックアップヘッドが前記ダイを前記載置面に載置する際に前記ピックアップヘッドが前記ダイに押圧を加える押圧制御手段を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のダイボンダ。
- ピックアップヘッドによりダイ供給部からダイをピックアップする第1のピックアップステップと、
前記ピックアップヘッドにより前記ダイ供給部からピックアップされた前記ダイを、中間ステージの載置面に載置する載置ステップと、
前記ピックアップヘッドが前記ダイを前記中間ステージの載置面に載置する際に前記ダイに対して押圧を加え、前記中間ステージが前記載置面に有する微細構造層が発揮するファンデルワールス力により前記ダイを前記載置面に接着させる接着ステップと、
ボンディングヘッドにより前記中間ステージに載置された前記ダイをピックアップする第2のピックアップステップと、
前記ダイをワーク又は既にワーク上にボンディングされたダイの上にボンディングするボンディングステップと、
を有し、
前記微細構造層は微細構造材からなり、
前記微細構造材は、カーボンナノチューブであすることを特徴とするボンディング方法。 - ピックアップヘッドによりダイ供給部からダイをピックアップする第1のピックアップステップと、
前記ピックアップヘッドにより前記ダイ供給部からピックアップされた前記ダイを、中間ステージの載置面に載置する載置ステップと、
前記ピックアップヘッドが前記ダイを前記中間ステージの載置面に載置する際に前記ダイに対して押圧を加え、前記中間ステージが前記載置面に有する微細構造層が発揮するファンデルワールス力により前記ダイを前記載置面に接着させる接着ステップと、
ボンディングヘッドにより前記中間ステージに載置された前記ダイをピックアップする第2のピックアップステップと、
前記ダイをワーク又は既にワーク上にボンディングされたダイの上にボンディングするボンディングステップと、
を有し、
前記微細構造層は微細構造材からなり、
前記載置面に載置された前記ダイと接する側の前記微細構造層における前記微細構造材の先端部は、多数に分岐した構造を有することを特徴とするボンディング方法。 - 前記第2のピックアップステップは、前記ダイと前記中間ステージとの間にエアを供給するエア供給ステップを有することを特徴とする請求項7または8に記載のボンディング方法。
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