JPH0196935A - Supplying device for chip seal - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体チップ、小型電子部品等のチップを
平面上に載置されているパッケージに固着するグイボン
ディングにおいて、上記チップと上記パッケージとの間
に介在させ、上記チップを上記パッケージ上に共晶反応
等で固着するためのチップシールを供給するチップシー
ル供給装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to bonding in which a chip such as a semiconductor chip or a small electronic component is fixed to a package placed on a flat surface. The present invention relates to a chip seal supply device for supplying a chip seal interposed between the package and the chip for fixing the chip onto the package by eutectic reaction or the like.
ダイボンディングの方法としては、共晶接合法、はんだ
接合法および樹脂接合法の３種類があり、高性能電子素
子においては熱放熱性および信頼性の点で共晶接合法が
主流に行われている。There are three types of die bonding methods: eutectic bonding method, solder bonding method, and resin bonding method. In high-performance electronic devices, eutectic bonding method is mainly used in terms of heat dissipation and reliability. There is.
この共晶接合法におけるチップシールの供給は、ロール
状シールを所定の長さで切断したり、あらかじめ整形し
ておいたものを真空吸着により取り出し所定の位置まで
移動させ、パッケージの接合面のやや上部もしくは接触
した位置で真空を解除していた。この場合、窒素ガス吹
き出し等でチップシールの酸化防止を同時に行う場合も
ある。In this eutectic bonding method, the chip seal is supplied by cutting the rolled seal to a predetermined length, or by taking out the previously shaped seal by vacuum suction and moving it to a predetermined position. The vacuum was released at the top or at the point of contact. In this case, the chip seal may be simultaneously prevented from oxidizing by blowing nitrogen gas or the like.
しかし従来のチップシールの供給では、第４図（ａ）〜
（Ｃ）で示されるように、パッケージ１の接合面１ａの
やや上部（約０．５ｍｍ）からチップシール２ａをノズ
ル３より落とすので、位置ズレが生じ、ダイボンディン
グの精度が悪いという欠点があった。また、パッケージ
１の接合面１ａに接触させてから真空を解除する場合に
は、第４図（ｄ）〜（ｆ）で示されるように、ノズル３
に溶けたチップシール２ｂが詰まったり、チップシール
２ａがノズル３側に固着し、所定の接合面１ａにチップ
シール２ａを供給できないという欠点があった。However, in the conventional supply of chip seals, Fig. 4(a) -
As shown in (C), since the chip seal 2a is dropped from the nozzle 3 from slightly above (approximately 0.5 mm) the bonding surface 1a of the package 1, there is a drawback that positional deviation occurs and die bonding accuracy is poor. Ta. In addition, when releasing the vacuum after contacting the bonding surface 1a of the package 1, as shown in FIGS. 4(d) to 4(f), the nozzle 3
There were disadvantages in that the melted tip seal 2b would clog, or the tip seal 2a would stick to the nozzle 3 side, making it impossible to supply the tip seal 2a to a predetermined joint surface 1a.
そこでこの発明は、チップシールをパッケージ上の所定
の位置へ高精度に供給することができるチップシール供
給装置を提供することにより、共晶接合法によるダイボ
ンディングの精度および信頼性の向上を目的とする。Therefore, the present invention aims to improve the precision and reliability of die bonding using the eutectic bonding method by providing a chip seal supply device that can supply a chip seal to a predetermined position on a package with high precision. do.
上記問題点を解決するためこの発明は、平面上に載置さ
れているパッケージに小型電子部品等のチップを固着す
るとき、チップとパッケージとの間に介在させてチップ
をパッケージに固着するために使用するチップシールを
供給するチップシール供給装置において、チップシール
を吸着し、ガスを吹き出すためのノズルと、ノズルから
外気を吸入する真空手段およびガスをノズルに供給する
ガス供給手段を含み、吸着されたチップシールがパッケ
ージに当接した生きにガスを吹き出すことにより、ノズ
ルが平面に対し垂直方向に移動できるように当該ノズル
を保持するノズル保持手段と、ノズル保持手段を平面と
ほぼ平行に移動させる平行駆動手段と、ノズル保持手段
を平面に対し垂直方向に移動させる垂直駆動手段を備え
て構成されていることを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention provides a method for fixing the chip to the package by interposing it between the chip and the package when a chip such as a small electronic component is fixed to a package placed on a flat surface. A chip seal supply device that supplies the chip seal to be used includes a nozzle for adsorbing the chip seal and blowing out gas, a vacuum means for sucking outside air from the nozzle, and a gas supply means for supplying gas to the nozzle. a nozzle holding means for holding the nozzle so that the nozzle can move in a direction perpendicular to the plane by blowing out gas when the chip seal contacts the package; and a nozzle holding means for moving the nozzle holding means substantially parallel to the plane. The present invention is characterized in that it includes a parallel drive means and a vertical drive means for moving the nozzle holding means in a direction perpendicular to the plane.
この発明は以上のように構成されているので、ノズル、
ノズル保持手段、平行駆動手段および垂直駆動手段の相
互作用により、チップシールをパッケージ上の所定の位
置に精度良く供給することができる。ここで、上記ノズ
ルはチップシールの吸着および窒素ガスの吹き出しを行
い、ノズル保持手段はノズルをパッケージ平面に対し垂
直方向へ移動できるように保持し、平行駆動手段および
垂直駆動手段はノズルをパッケージ平面に対し平行方向
および垂直方向に駆動するように作用する。Since this invention is configured as described above, the nozzle,
The interaction of the nozzle holding means, the parallel drive means and the vertical drive means allows the chip seal to be accurately supplied to a predetermined position on the package. Here, the nozzle adsorbs the chip seal and blows out nitrogen gas, the nozzle holding means holds the nozzle so that it can move in a direction perpendicular to the package plane, and the parallel drive means and the vertical drive means move the nozzle to the package plane. It acts to drive in parallel and perpendicular directions.
以下、この発明に係るチップシール供給装置の一実施例
を添付図面に基づいて説明する。なお説明において、同
一要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a chip seal supply device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
第１図は、この発明に係るチップシール供給装置の一実
施例を示す斜視図である。この発明に係るチップシール
供給装置４は、基本的に可動ノズル、ノズル保持部、平
行駆動部、垂直駆動部で構成されており、平面上に載置
されたセラミックスパッケージ１の近傍に設置されてい
る。セラミックスパッケージ１，１，１．１は、キャビ
ティ１ａが上面となるように、平面上に載置されている
。可動ノズル４ａは、ノズル保持部４ｂにより、上記平
面に対して垂直方向に移動できるように保持されている
。このノズル保持部４ｂは、平行ＸＪ＜動部４ｃおよび
垂直駆動部４ｄにアーム４ｅを介して連結されている。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a chip seal supply device according to the present invention. The chip seal supply device 4 according to the present invention basically consists of a movable nozzle, a nozzle holding section, a parallel drive section, and a vertical drive section, and is installed near the ceramic package 1 placed on a flat surface. There is. The ceramic packages 1, 1, 1.1 are placed on a flat surface with the cavity 1a facing upward. The movable nozzle 4a is held by a nozzle holding portion 4b so as to be movable in a direction perpendicular to the above-mentioned plane. This nozzle holding part 4b is connected to the parallel XJ< moving part 4c and the vertical driving part 4d via an arm 4e.
従って、この実施例おい７′可動ノズル４ａは、水平方
向および鉛直方向に移動可能である。さらに、可動ノズ
ル４ａから外気を吸い出すため、ノズル保持部４ｂには
真空引きホース４ｆが接続されている。なお、可動ノズ
ル４ａがピックアップするチップシール２ａは、チツブ
シール供給装置４の近辺に設置されているロール状シー
ル（プリフォーム）２をカッタ５で切断して供給される
。さらに、チップシール２ａが載置された後チップ６を
供給するコレットホルダ７が、チップシール供給装置４
の近辺に設置されている。なお、コレットホルダ７によ
り供給されるチップ６は、エキスパンドテープ上に切ら
れて引き伸ばされた状態で載置されている。チップ６が
、セラミックスパッケージ１上に共晶反応で固定される
と、次に、熱圧着法あるいは超音波ボンディング法によ
るワイヤボンディングがなされ、パッケージの封止がな
される。Therefore, the movable nozzle 4a of this embodiment 7' is movable in the horizontal and vertical directions. Further, a vacuum hose 4f is connected to the nozzle holding portion 4b in order to suck out outside air from the movable nozzle 4a. The chip seal 2a picked up by the movable nozzle 4a is supplied by cutting a rolled seal (preform) 2 installed near the chip seal supply device 4 with a cutter 5. Furthermore, a collet holder 7 that supplies the chip 6 after the chip seal 2a is mounted is connected to the chip seal supply device 4.
is located near. Note that the chip 6 supplied by the collet holder 7 is placed on the expandable tape in a cut and stretched state. Once the chip 6 is fixed onto the ceramic package 1 by eutectic reaction, wire bonding is then performed by thermocompression bonding or ultrasonic bonding to seal the package.
次に、第２図に基づき、チップシール供給装置４の構造
を説明する。可動ノズル４ａは、セラミックスパッケー
ジ１が載置されている平面に対して、垂直方向に移動で
きるようにノズル保持部４ｂで保持されている。この実
施例において、セラミックスパッケージ１は水平方向に
載置されているので、可動ノズル４ａは鉛直方向に移動
可能である。従って、ノズル保持部４ｂを下降させたと
き、可動ノズル４ａの先端にセラミックスパッケージ１
の接触面が当接すると、可動ノズル４ａはノズル保持部
４ｂに対して上昇する。具体的構成として、たとえば、
同軸の二重円筒で可動ノズルを構成し、当該径の大きい
円筒部Ａを収納できる空洞部Ａ′を、ノズル保持部４ｂ
に形設して構成したものがある。なおノズル先端部は、
可動方向と直交する平面部を広く形成し、窒素ガスの噴
射による可動ノズル４ａの上昇力を受けやすいように構
成されている。Next, the structure of the tip seal supply device 4 will be explained based on FIG. 2. The movable nozzle 4a is held by a nozzle holding portion 4b so as to be movable in a direction perpendicular to the plane on which the ceramic package 1 is placed. In this embodiment, since the ceramic package 1 is placed horizontally, the movable nozzle 4a is movable vertically. Therefore, when the nozzle holding part 4b is lowered, the ceramic package 1 is attached to the tip of the movable nozzle 4a.
When the contact surfaces of the movable nozzle 4a come into contact with each other, the movable nozzle 4a rises with respect to the nozzle holding part 4b. As a specific configuration, for example,
A movable nozzle is configured with a coaxial double cylinder, and a cavity A' that can accommodate the large diameter cylinder part A is connected to the nozzle holding part 4b.
There are some that are structured and structured as follows. The tip of the nozzle is
The planar portion perpendicular to the movable direction is formed to be wide so that it can easily receive the upward force of the movable nozzle 4a due to the injection of nitrogen gas.
ノズル保持部４ｂは、可動ノズル４ａを保持する第一部
材と、スイング・アーム４ｅおよび真空引きホース４ｆ
が接続されている第二部材で構成されている。第一部材
は、セラミックスパッケージｌと対面するように、第二
部材にねじ結合で固定されており、可動ノズル４ａの移
動を検知できる第１センサ及び第２センサ（図示せず）
が備え付けられている。この第１センサが可動ノズル４
ａの上昇を検知すると（可動ノズル４ａの先端部がセラ
ミックスパッケージ１の接触面に当接すると）、窒素ガ
スが吹き出され真空が解除される。The nozzle holding part 4b includes a first member that holds the movable nozzle 4a, a swing arm 4e, and a vacuum hose 4f.
The second member is connected to the second member. The first member is screwed to the second member so as to face the ceramic package l, and includes a first sensor and a second sensor (not shown) capable of detecting movement of the movable nozzle 4a.
is equipped. This first sensor is the movable nozzle 4
When a rise in a is detected (when the tip of the movable nozzle 4a comes into contact with the contact surface of the ceramic package 1), nitrogen gas is blown out and the vacuum is released.
窒素ガスが平面上に載置されたチップシール２ａ上に噴
射されると、可動ノズル４ａはその反射流の影響でさら
に上昇する。可動ノズル４ａがこのように上昇すると、
第２センサが作動し、ノズル保持部４ｂが上昇するよう
に構成されている。なおノズル保持部４ｂの上昇は、第
１センサが検知した一定時間経過後であってもよい。こ
の一定時間は、窒素ガスによるチップシール２ａの吹き
付けが十分なされる時間等を考慮し、実験あるいは経験
に基づいて決定する。なお、上記真空引きホース４ｆは
真空ポンプ及び窒素ボンベ等に接続され、外気を吸い出
すと共に、窒素ガスを吹き出せるように構成されている
。また第二部材には、スイング・アーム４ｅが取り付け
られているので、垂直方向及び水平方向に移動可能であ
る。従って可動ノズル４ａは、垂直方向および水平方向
に移動可能であり、外気を吸い出すと共に窒素ガスを吹
き出すことができる。When nitrogen gas is injected onto the chip seal 2a placed on a flat surface, the movable nozzle 4a further rises due to the reflected flow. When the movable nozzle 4a rises in this way,
The configuration is such that the second sensor is activated and the nozzle holding portion 4b is raised. Note that the nozzle holding portion 4b may be raised after a certain period of time detected by the first sensor has elapsed. This certain period of time is determined based on experiment or experience, taking into consideration the time required for sufficient spraying of the tip seal 2a with nitrogen gas. The vacuum hose 4f is connected to a vacuum pump, a nitrogen cylinder, etc., and is configured to suck out outside air and blow out nitrogen gas. Further, since the second member is attached with a swing arm 4e, it is movable in the vertical and horizontal directions. Therefore, the movable nozzle 4a is movable in the vertical and horizontal directions, and can suck out outside air and blow out nitrogen gas.
なお、この実施例においては真空解除手段として窒素ガ
スを使用しているが、酸化防止ができるものであればよ
い。Although nitrogen gas is used as the vacuum release means in this embodiment, any nitrogen gas may be used as long as it can prevent oxidation.
さらに、この実施例は共晶接合法によるダイボンディン
グに限定されず、チップシールを平面上に高精度で載置
する技術として使用されるものである。Furthermore, this embodiment is not limited to die bonding using the eutectic bonding method, but can be used as a technique for placing a chip seal on a flat surface with high precision.
次に、第３図に基づいて作用を説明する。チップシール
２ａは、可動ノズル４ａに吸着された状態で、セラミッ
クスパッケージ１の接触面に接近する（同図（ａ））。Next, the operation will be explained based on FIG. The chip seal 2a approaches the contact surface of the ceramic package 1 while being attracted to the movable nozzle 4a (FIG. 2(a)).
この時、可動ノズル４ａを保持するノズル保持部４ｂ内
は、少なくとも大気圧より低い真空状態になっている。At this time, the inside of the nozzle holding part 4b that holds the movable nozzle 4a is in a vacuum state at least lower than atmospheric pressure.
この真空度は、少なくともチップシール２ａを吸着でき
るものであり、かつ、可動ノズル４ａが吸着（上昇）さ
れな゛い程度であることが望ましい。It is desirable that the degree of vacuum is such that at least the chip seal 2a can be attracted, and that the movable nozzle 4a is not attracted (raised).
可動ノズル４ａの先端部、すなわち、チップシール２ａ
がセラミックスパッケージ１の接触面１ａに当接すると
（同図（ｂ）） 、可動ノズル４ａが上昇するので上記
第１センサが作用し、窒素ガスが吹き出されるに第３図
（Ｃ））。窒素ガスは、ノズル保持部４ｂ内の真空状態
を解除すると共に、チップシール２ａの酸化を防止する
。窒素ガスが吹き出されることにより、チップシール２
ａはセラミックスパッケージ１の接触面ｌａ上に精度良
く載置される。また、載置されたチップシール２ａに吹
き付けられた窒素ガスが可動ノズル４ａを押し上げるの
で、チップシール２ａの表面全体に窒素ガスが吹きわた
り、十分な酸化防止がなされる。The tip of the movable nozzle 4a, that is, the tip seal 2a
When the movable nozzle 4a comes into contact with the contact surface 1a of the ceramic package 1 (FIG. 3(B)), the movable nozzle 4a rises, the first sensor is activated, and nitrogen gas is blown out (FIG. 3(C)). The nitrogen gas releases the vacuum state within the nozzle holding portion 4b and prevents the tip seal 2a from oxidizing. By blowing out nitrogen gas, the chip seal 2
a is placed on the contact surface la of the ceramic package 1 with high accuracy. Further, since the nitrogen gas blown onto the mounted tip seal 2a pushes up the movable nozzle 4a, the nitrogen gas is blown over the entire surface of the tip seal 2a, and sufficient oxidation prevention is achieved.
チップシール２ａが載置され十分な窒素ガスが吹き付け
られることにより可動ノズル４ａが上昇し、第２センサ
が作動する。第２センサの作用により、ノズル保持部４
ｂが上昇する（第３図（ｄ））。この時点で、窒素ガス
の吹き付けは終了しており、可動ノズル４ａは元の位置
に復帰（下降）する。When the tip seal 2a is placed and sufficient nitrogen gas is blown, the movable nozzle 4a is raised and the second sensor is activated. Due to the action of the second sensor, the nozzle holding part 4
b increases (Fig. 3(d)). At this point, the blowing of nitrogen gas has ended, and the movable nozzle 4a returns to its original position (descends).
この発明は以上説明したように構成されているので、チ
ップシールをパッケージ上の所定の位、置へ高精度に供
給することができる。Since the present invention is configured as described above, it is possible to supply the chip seal to a predetermined position on the package with high precision.
従って、たとえば共晶接合法によるダイボンディングの
精度および信頼性の向上が図れる。特に、高精度が要求
される半導体の実装装置に有用である。Therefore, it is possible to improve the accuracy and reliability of die bonding using, for example, the eutectic bonding method. It is particularly useful for semiconductor mounting equipment that requires high precision.
第１図は、この発明に係るチップシール供給装置を示す
斜視図、第２図は、チップシール供給装置の構造を示す
断面図、第３図は、チップシール供給装置の作用を示す
工程図、第４図は、従来のチップシール供給装置を示す
工程図である。
１・・・セラミックスパッケージ
２・・・ロール状シール
３・・・ノズル ４・・・チップシール供給装置５
・・・カッタ ６・・・チップ
７・・・コレットホルダ
第２図
位置ズレFIG. 1 is a perspective view showing a chip seal supply device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the chip seal supply device, and FIG. 3 is a process diagram showing the operation of the chip seal supply device. FIG. 4 is a process diagram showing a conventional chip seal supply device. 1...Ceramics package 2...Rolled seal 3...Nozzle 4...Chip seal supply device 5
...Cutter 6...Chip 7...Collet holder misaligned in Figure 2
Claims (2)
等のチップを固着するとき、前記チップと前記パッケー
ジとの間に介在させて前記チップを前記パッケージに固
着するために使用するチップシールを供給するチップシ
ール供給装置において、 前記チップシールを吸着し、ガスを吹き出すためのノズ
ルと、 前記ノズルから外気を吸入する真空手段および前記ガス
を前記ノズルに供給するガス供給手段を含み、吸着され
た前記チップシールが前記パッケージに当接したときに
前記ガスを吹き出すことにより、前記ノズルが前記平面
に対し垂直方向に移動できるように当該ノズルを保持す
るノズル保持手段と、 前記ノズル保持手段を前記平面とほぼ平行に移動させる
平行駆動手段と、 前記ノズル保持手段を前記平面に対し垂直方向に移動さ
せる垂直駆動手段を備えて構成されていることを特徴と
するチップシール供給装置1. When a chip such as a small electronic component is fixed to a package placed on a flat surface, a chip seal is provided between the chip and the package and used for fixing the chip to the package. The chip seal supply device includes a nozzle for adsorbing the chip seal and blowing out gas, a vacuum means for sucking outside air from the nozzle, and a gas supply means for supplying the gas to the nozzle, and the adsorbed chip nozzle holding means for holding the nozzle so that the nozzle can move in a direction perpendicular to the plane by blowing out the gas when a seal contacts the package; A chip seal supply device comprising: parallel drive means for moving the nozzle holding means in parallel; and vertical drive means for moving the nozzle holding means in a direction perpendicular to the plane.
めのセンサを備えていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のチップシール供給装置。2. The tip seal supply device according to claim 1, wherein the nozzle holding means includes a sensor for detecting movement of the nozzle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62255247A JPH0196935A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Supplying device for chip seal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62255247A JPH0196935A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Supplying device for chip seal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196935A true JPH0196935A (en) | 1989-04-14 |
Family
ID=17276087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62255247A Pending JPH0196935A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Supplying device for chip seal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196935A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6592325B2 (en) * | 2001-06-25 | 2003-07-15 | Industrial Technology Research Institute | Air-suspended die sorter |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62255247A patent/JPH0196935A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6592325B2 (en) * | 2001-06-25 | 2003-07-15 | Industrial Technology Research Institute | Air-suspended die sorter |
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