JP6712648B2 - フリップチップ接合装置及び接合方法 - Google Patents
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Description
前記フリップチップを前記反転装置から受け取り、保持するように構成された移送ユニットであって、複数の前記フリップチップを保持することができる移送ユニットと、
前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を調整するように構成された位置調整ユニットと、
前記移送ユニット上の前記フリップチップを基板に接合するように構成された接合ユニットと、
前記移送ユニットを水平X方向に搬送する搬送ユニットと、
各ユニットの動作を制御する制御ユニットと、
を備え、
前記供給ユニット、前記位置調整ユニット及び前記接合ユニットは、前記水平X方向に沿って順次配置されている。
前記第1測定システムは、前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を測定するように構成され、前記位置調整装置は、前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を調整するように構成されている。
S01:供給ユニットによってフリップチップをキャリアから分離し、反転装置によって前記フリップチップをピックアップして反転させ、
S02:移送ユニットによって前記フリップチップを前記反転装置から受け取り、
S03:前記移送ユニットが全ての前記フリップチップを受け取り、保持するまで、ステップS01及びS02を繰り返し、
S04:搬送ユニットによって前記移送ユニットを位置調整ユニットの測定フィールドに搬送し、前記位置調整ユニットが前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を測定して調整し、
S05:前記搬送ユニットによって、前記移送ユニットを接合ユニットの測定フィールドに搬送し、前記接合ユニットが前記移送ユニット上の全ての前記フリップチップを基板に接合する。
図3を参照すると、本発明の実施の形態1に従って構成されたフリップチップ接合装置の構成概略図が示されている。図3に示すように、フリップチップ接合装置は、フリップチップをキャリア100から分離して、フリップチップを供給するように構成された供給ユニット10であって、フリップチップをピックアップして反転し、フリップチップは上下逆さまにされる反転装置11を備える供給ユニット10と、フリップチップを反転装置11から受け取り、保持するように構成された移送ユニット20であって、複数のフリップチップを保持することができる移送ユニット20と、移送ユニット20上のフリップチップの位置を調整するように構成された位置調整ユニット30と、移送ユニット20上のフリップチップを基板400に接合するように構成された接合ユニット40と、移送ユニット20をX方向に搬送する搬送ユニット50と、を備えている。供給ユニット10、位置調整ユニット30及び接合ユニット40は、X方向に沿って順次配置されている。これらのユニットの動作を制御するように構成された制御ユニット60も含まれる。キャリア100には、それぞれチップマークが設けられたフリップチップセットが配置されている。図3では、フリップチップの1つとそのチップマークのみがそれぞれ200と201で示されている。
図9は、本発明の実施の形態2に係るフリップチップ接合方法を示すフローチャートである。図9に示すように、フリップチップ接合方法は、以下のステップを含む。
接合ユニット40の第2測定システム41によって移送ユニット20の位置を測定し、第3測定システム42によって基板400の位置を測定し、搬送ユニット50によって、測定データに基づき移送ユニット20を接合ユニット40の接合位置に移動させ、第2移動ステージ43によって、基板400を接合ユニット40の接合位置に移動させ、フリップチップを基板400に接合する。
Claims (19)
- フリップチップをキャリアから分離して、前記フリップチップを供給するように構成された供給ユニットであって、前記キャリアから分離された前記フリップチップをピックアップして反転し、前記フリップチップは上下逆さまにされる反転装置を備える供給ユニットと、
前記フリップチップを前記反転装置から受け取り、保持するように構成された移送ユニットであって、複数の前記フリップチップを保持することができる移送ユニットと、
前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を調整するように構成された位置調整ユニットと、
前記移送ユニット上の前記フリップチップを基板に接合するように構成された接合ユニットと、
前記移送ユニットを水平X方向に搬送する搬送ユニットと、
各ユニットの動作を制御する制御ユニットと、
を備え、
前記供給ユニット、前記位置調整ユニット及び前記接合ユニットは、前記水平X方向に沿って順次配置されている、
フリップチップ接合装置。 - 前記供給ユニットは、前記フリップチップが前記キャリアから分離され、前記キャリアよりも高い位置に配置されるよう、前記フリップチップを前記キャリアから持ち上げるように構成されたジャッキ装置をさらに備え、
前記反転装置は、持ち上げられた前記フリップチップをピックアップすることができる、
請求項1に記載のフリップチップ接合装置。 - 前記ジャッキ装置は、垂直Z方向に沿って順次接続されたプランジャ機構と、第1吸着機構と、第1移動機構とを備え、
前記プランジャ機構は、前記フリップチップを持ち上げるように構成され、
前記第1吸着機構は、前記フリップチップが持ち上げられた方向とは反対方向に、前記フリップチップが載置された前記キャリアを吸着し、
前記プランジャ機構と前記第1吸着機構とを移動させる第1移動機構とを備える、
請求項2に記載のフリップチップ接合装置。 - 前記反転装置は、モータと、第2移動機構と、前記モータを前記第2移動機構に接続する接続部材と、前記第2移動機構に垂直Z方向に接続された第2吸着機構とを備え、
前記第2吸着機構は、前記フリップチップを吸着するように構成され、
前記第2移動機構は、前記第2吸着機構を垂直Z方向に移動させるように構成され、
前記モータは、前記第2吸着機構及び前記第2移動機構を反転させるように構成されている、
請求項1、2又は3に記載のフリップチップ接合装置。 - 前記位置調整ユニットは、第1測定システムと、位置調整装置とを備え、
前記第1測定システムは、前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を測定するように構成され、
前記位置調整装置は、前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を調整するように構成されている、
請求項1に記載のフリップチップ接合装置。 - 前記位置調整装置は、支持機構と、第3移動機構と、第3吸着機構とを備え、
前記支持機構は、前記第3移動機構を支持するように構成され、
前記第3移動機構は、前記第3吸着機構を前記移送ユニット上の前記フリップチップに対応する位置に移動させるように構成され、
前記第3吸着機構は、前記移送ユニットから前記フリップチップを吸い上げるように構成される、
請求項5に記載のフリップチップ接合装置。 - 前記接合ユニットは、第2測定システムと第3測定システムとを備え、
前記第2測定システムは、前記移送ユニットの位置を測定するように構成され、
前記第3測定システムは、前記基板の位置を測定するように構成される、
請求項5に記載のフリップチップ接合装置。 - 前記第1測定システム、前記第2測定システム及び前記第3測定システムのそれぞれは、対象物に設けられたマークの位置を測定することによって前記対象物の位置を取得するように構成され、第1測定ブランチと第2測定ブランチとを備え、
前記第1測定ブランチは第1照明ユニットと第1検出ユニットを含み、前記第1照明ユニットは前記マークの照明光源として機能するように構成され、前記第1検出ユニットは前記マークの像を取得し、前記マークの位置を測定するように構成され、
前記第2測定ブランチは第2照明ユニットと第2検出ユニットとを含み、前記第2照明ユニットは前記第1照明ユニットと構造的に同一であり、前記第2検出ユニットは前記第1検出ユニットと構造的に同一であり、
前記マークは、互いに直交するX方向特徴とY方向特徴とを有し、
前記第1測定ブランチは、前記X方向特徴を測定し、前記第2測定ブランチは前記Y方向特徴を測定するように構成されている、
請求項7に記載のフリップチップ接合装置。 - 前記マーク上の前記第1測定ブランチの光軸の投影は、前記Y方向特徴と平行であり、
前記マーク上の前記第2測定ブランチの光軸の投影は、前記X方向特徴と平行である、
請求項8に記載のフリップチップ接合装置。 - 前記第1照明ユニットは、広帯域光源と、照明レンズ群と、前側結像レンズ群とを含み、
前記第1検出ユニットは、後側結像レンズ群とイメージセンサとを含み、
前記広帯域光源から出射された広帯域光は、前記照明レンズ群及び前記前側結像レンズ群を順次通過した後、前記X方向特徴又は前記Y方向特徴に斜めに入射し、
前記X方向特徴又は前記Y方向特徴から反射された光は、前記後側結像レンズ群を伝播して、前記イメージセンサ上に前記マークの像を結像し、
前記イメージセンサから出力された画像を処理した後に、前記マークの位置情報が得られる、
請求項8に記載のフリップチップ接合装置。 - 前記供給ユニットは、第1移動ステージをさらに備え、前記接合ユニットは、第2移動ステージをさらに備え、
前記第1移動ステージは、前記フリップチップを前記移送ユニットに供給するように構成された前記キャリアを運ぶように構成され、
前記第2移動ステージは、前記移送ユニット上の前記フリップチップに接合されるべき前記基板を搬送するように構成される、
請求項1〜10のいずれか1項に記載のフリップチップ接合装置。 - キャリアホルダユニットと、基板ホルダユニットと、第1移送装置と、第2移送装置とをさらに備え、
前記キャリアホルダユニットは、接合されるべき前記フリップチップを供給する複数の前記キャリアを支持するように構成され、前記基板ホルダユニットは、チップボンディングを完了した複数の前記基板を支持するように構成され、
前記第1移送装置は、前記キャリアホルダユニットから前記キャリアの一つをピックアップして、当該キャリアを前記第1移動ステージに搬送するように構成され、前記第2移送装置は、前記第2移動ステージから前記基板をピックアップして、当該基板を前記基板ホルダユニットに搬送するように構成されている、
請求項11に記載のフリップチップ接合装置。 - S01:供給ユニットによってフリップチップをキャリアから分離し、反転装置によって前記フリップチップをピックアップして反転させ、
S02:移送ユニットによって前記フリップチップを前記反転装置から受け取り、
S03:前記移送ユニットが全ての前記フリップチップを受け取り、保持するまで、ステップS01及びS02を繰り返し、
S04:搬送ユニットによって前記移送ユニットを位置調整ユニットの測定フィールドに搬送し、前記位置調整ユニットが前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を測定して調整し、
S05:前記搬送ユニットによって、前記移送ユニットを接合ユニットの測定フィールドに搬送し、前記接合ユニットが前記移送ユニット上の全ての前記フリップチップを基板に接合する、
フリップチップ接合方法。 - ステップS01において、第1移送装置がキャリアホルダユニットから前記キャリアをピックアップし、第1移動ステージに移送し、
前記第1移動ステージは、前記キャリア上の前記フリップチップを所定のピックアップ位置に移動させ、
ジャッキ装置は、前記キャリアから前記フリップチップを持ち上げ、
前記反転装置は、前記ジャッキ装置によって持ち上げられた前記フリップチップをピックアップし、当該フリップチップを反転する、
請求項13に記載のフリップチップ接合方法。 - ステップS04において、前記位置調整ユニットの第1測定システムは、前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を測定し、
前記位置調整ユニットの位置調整装置は、前記第1測定システムの測定結果に基づいて、前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を調整する、
請求項13に記載のフリップチップ接合方法。 - ステップS04において、前記位置調整ユニットの第1測定システムは、前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置の測定を行い、
前記搬送ユニットは、前記測定に基づいて、前記位置調整ユニットの微測定フィールドに前記移送ユニットを搬送し、
前記第1測定システムは、前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置の他の測定を実行し、
位置調整装置は、前記他の測定に基づいて、前記移送ユニット上の前記フリップチップの位置を調整する、
請求項13に記載のフリップチップ接合方法。 - 前記接合ユニットの第2測定システムは、前記移送ユニットの位置を測定し、
第3測定システムは、前記基板の位置を測定し、
前記搬送ユニットは、前記測定に基づいて、前記移送ユニットを前記接合ユニットの接合位置に搬送し、第2移動ステージは前記基板を前記接合ユニットの接合位置に運び、前記フリップチップの接合を完了する、
請求項13に記載のフリップチップ接合方法。 - ステップS05に続いて、前記フリップチップを前記移送ユニットから分離し、前記移送ユニットを前記搬送ユニットによって初期位置に戻す、
請求項13に記載のフリップチップ接合方法。 - 前記基板全体の接合が完了した後、前記基板をピックアップして第2移送装置により基板ホルダユニットに移送する、
請求項18に記載のフリップチップ接合方法。
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