JPH0239545A - ダイボンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＩＣチップ等のペレットをフレームやパンケ
ージ等の被搭載物の所定位置に搭載して接着するダイボ
ンダに関する。

（従来の技術） 所定の大きさに分割されたＩＣチップ等のペレットは、
フレームやパッケージ等の被搭載物上の所定位置にダイ
ボンダにてグイボンディングされる。ダイボンダは、ペ
レットを被搭載物の所定位置上に正確に搭載することが
要求される。このため１例えば所定位置にあるペレット
を所定位置にある被搭載物にまで比較的正確に搬送し得
る吸着コレットが使用される。

吸着コレットの一例を第５図に示す。該吸着コレット９
１は、下部に、下方に開口する凹部９１ａを有する。該
凹部９１ａの周面は、内奥部になるに連れて徐々に縮径
したテーバ面になっており、該テーバ面の開き角は、９
０〜１８０°程度となっている。

そして、該凹部９１ａ内を減圧することにより咳凹部９
１ａ内にペレット８１が保持される。

このような吸着コレット９１を用いたペレット搬送方法
の一例を第６図に示す。この例では、ペレット８１は、
水平面内で相互に直交する二次元方向への移動可能なテ
ーブル９２上に載置されており。

該テーブル９２上のペレット８１の位置が、撮像装置９
３にて検出される。そして、８亥↑最像装置９３の検出
結果に基づき、ペレット８１が吸着コレット９１に対し
てその直下に位置するように、テーブル９２が移動され
る。このようにして、吸着コレット９１の直下に位置さ
れたペレット８１は、吸着コレット９１が下降すること
により、該吸着コレット９１に保持され、該吸着コレッ
ト９１にて被搭載物８２のペーストが塗布された所定位
置にまで搬送されて該被搭載物８２上にダイボンディン
グされる。

また、第７図に示すように、テーブル等に載置された各
ペレット８１を、移送装置９３等により位置出しテーブ
ル９４に移送した後に、該位置出しテーブル９４上にて
１例えば一対の位置出し具９５にて該位置出しテーブル
９４上に配設された吸着コレット９１に対向する位置に
まで移動される。各位置出し具９５は、相対向して配設
されており、その対向面には平面視Ｖ字状の溝部が設け
られている。そして、該位置出し具９５は相互に接離可
能であり１両位置出し具９５にてペレット８１が位置出
しテーブル９４上の所定位置にまで誘導される。このよ
うに位置出しテーブル９４上の吸着コレット９１に対向
する位置に移動されたペレット８１は、該吸着コレント
９１が下降することにより該吸着コレット９１に保持さ
れて、被搭載物８２上のペースト塗布部に移載される。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、吸着コレット９１は比較的高精度でペ
レット８１を所定位置にまで移送し得る。しかし、吸着
コレット９１が、ペレット８工を正確に保持できず２例
えば第８図（ａ）に示すように、ペレット８１が吸着コ
レット９１に対して傾斜した状態で保持された場合には
、ペレット８１は、被搭載物８２の所定位置からずれた
位置に搭載される。また、各ペレット８１および各被搭
載物８２は厚みが均一ではなく、若干のばらつきが不可
避的に存在するため各被搭載物８２にそれぞれのペレッ
ト８１を順次搭載する場合には、各ペレット８１および
被搭載物８２の厚みの不均一により、搭載位置が一定せ
ずばらつくおそれもある。さらに、第８図（ｂ）に示す
ように。

被搭載物８２のペースト８３上に搭載されたペレット８
１は、ペースト８３とのなじみをよくするために吸着コ
レット９１にて保持された状態でスクラブされる。この
とき、ペレット８１は、吸着コレット９１による保持位
置がずれて、被搭載物８２に対する位置がずれるおそれ
もある。

このように、ｒｆ＆着コレット９１によるペレット８１
の移送精度が良好であっても、被搭！！２物８２に搭載
されたペレット８１は、最終的には搭載すべき所定位置
に対して±０．１ｍｍ程度ずれてしまう。非常に微細な
寸法で製造される半導体装置において、このようなずれ
は９品質および信頼性の低下につながる。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり。

その目的は、ペレットを被搭載物上の所定位置に高精度
でダイボンディングし得るダイボンダを提供することに
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明のダイボンダは、被搭載物のペースト塗布部分に
ペレットを搭載するペレット搭載手段と該ペレット搭載
手段により被搭載物上に搭載されたペレットの搭載位置
と被搭載物との相対位置を検出する搭載位置検出手段と
、該搭載位置検出手段により検出されたペレットの被搭
載物に対する搭載位置が所定の位置になるように該ペレ
ットを被搭載物に対して相対移動させるペレット位置出
し手段とを有してなり、そのことにより上記目的が達成
される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

第１図は本発明のダイボンダの一例を示す平面図である
。基台１１には、被搭載物搬送ライン１２が設けられて
いる。該被搭載物搬送ライン１２の各端部にはローダ１
３およびアンローダ１４がそれぞれ配設されており、被
搭載物搬送ライン１２の始端部に配設されたローダ１３
により、フレームやパッケージ等の被搭載物が被搭載物
搬送ライン１２上に載置されて、該搬送ライン１３を矢
印Ａで示す方向へ搬送される。被搭載物搬送ライン１２
の終端部に配設されたアンローダ１４は、該搬送ライン
１２上に載置されて搬送される被搭載物を該搬送ライン
１２から所定位置へ移載する。

該被搭載物搬送ライン１２の一方の側方には、その上流
側から下流側にかけて、ペースト塗布装置２０、ペレッ
ト搭載装置３０およびペレット位置決め装置４０が順次
配設されている。

ペースト塗布装置２０は、該被搭載物搬送ライン１２に
て搬送される被搭載物にペーストを塗布する。

被搭載物搬送ライン１２には、ペレット搭載装置３０に
対向してボンディングステージ１５が設けられており、
該ボンディングステージ１５上に被搭載物搬送ライン１
２にて搬送される被搭載物が移載される。ペレット搭載
装置３０は、後述するように、該ボンディングステージ
１５上の被搭載物上にペレットを移送して、必要に応じ
てＸ−Ｙテーブルで水平面内にて相互に直交する２方向
へ移動させてスクラブし、該ペレットを被搭載物にダイ
ボンディングする。

被搭載物搬送ライン１２には、ペレット位置決め装置４
０に対向して位置出しステージ１６が設けられている。

ペレット位置決め装置４０は、該位置出しステージ１５
上にて、後述するように被搭載物上に！！２置されたペ
レットを、該被搭載物に対して所定位置となるように位
置決めする。

該位置出しステージ１６の上方には、°該位置出しステ
ージ１６上に載置された被搭載物と該被搭載物に搭載さ
れたペレットとの相対位置を検出する搭載位置検出手段
の撮像装置７１が配設されている。

被搭載物搬送ライン１２内のボンディングステージ１５
を挟んでペレット搭載装置３０に対向して、ペレット位
置決めステージ５０が配設されている。該ペレット位置
決めステージ５０は、一対の位置出し具５１および５１
を有し、該ペレット位置出しステージ５０には、ペレッ
ト移送装置６０が並設されている。

ペレット移載装置６０は、水平面内で相互に直交する２
方向へ移動可能なペレット載置テーブル６１を有し、該
ペレット載置ステージ６１上に、ウェーハがペレットに
分割された状態で載置される。該ペレット載置テーブル
６１のペレット位置決めステージ５０側側方には、ペレ
ット搬送部６２が設けられている。該ペレット搬送部６
２は、ペレット載置テーブル６１の上方とペレット位置
決めステージ５０の上方とにわたって水平面内で旋回し
得るように水平状に配設された旋回アーム６２ａを有し
、該旋回アーム６２ａ先端には吸着コレット６２ｂが設
けられている。該吸着コレット６２ｂは、下端部に下方
に開口する凹部を有し、該凹部内を減圧することにより
、該凹部内にペレットが保持される。該吸着コレラ’）
　６２　ｂは、ペレット載置テーブル６１上のベレッ小
を保持して、旋回アーム６２ａの旋回により該ペレット
をペレット位置決めステージ５０上に移送する。

該ペレット位置決めステージ５０上に設けられた各位置
出し具５１は、相対向して相互に接離可能に配設されて
おり、対向する面には平面視ｖ字状の溝部が設けられて
いる。該ペレット位置出しステージ５０上に移載された
ペレットは、各位置出し具５１の溝部に挟持され、該ペ
レット位置出しステージ５０の所定位置に誘導される。

該ペレット位置決めステージ５０にボンディングステー
ジ１５を介して対向する前述のペレット搭載装置３０は
、先端がボンディングステージ１５の上方とペレット位
置決めステージ５０の上方との量水平面内で往復移動す
る移送アーム３２を有し、該移送アーム３２先端に吸着
コレット３３が設けられている。

該吸着コレット３３も、前記ペレット移載装置６０にお
けるペレット移送部６２に設けられた吸着コレット６２
ｂと同様に、下端部に下方に開口する凹部を有し、該凹
部内を減圧することにより該凹部内にペレットが保持さ
れる。そして、該吸着コレット６２ｂは、ペレット位置
決めステージ５０上の所定位置に固定されたペレットを
保持して、該ペレットをボンディングステージ１５上の
所定位置に載置された被搭載物上に移載し、該ペレット
を被搭載物のペースト塗布部に搭載する。

被搭載物搬送ライン１２のペレット搭載装置３０下流側
に設けられたペレット位置決め装置４０は、第２図に示
すように、被搭載物搬送ライン１２内に設けられた位置
出しステージ１６の側方に配設された架台４１を有する
。該架台４１は、水平面内にて、被搭載物搬送ライン１
２の被搭載物搬送方向およびその方向と直交する方向へ
の移動可能であり、該架台４１には、該架台４１をそれ
ぞれの方向へ移動させるモータ４１ａおよび４１ｂが設
けられている。

該架台４１上にはボックス４２が設けられており。

該ボックス４２には、昇降可能の水平状の連結アーム４
４が、該連結アーム４４の昇降手段４３を介して取付け
られている。連結アーム４４の昇降手段４３は。

ボックス４２内に駆動軸が上方を向くように固定された
モータ４３ａと該モータ４３ａに隣接して回転可能に設
けられた略鉛直状のボールネジ４３ｂとを有する。該ボ
ールネジ４３ｂには、モータ４３ａの回転がヘルｌ−４
３ｃを介して伝達されている。該ボールネジ４３ｂには
昇降ブロック４３ｄが該ボールネジ４３ｂとは連れ回り
しないように螺合している。該昇降ブロック４３ｄには
一端部がボックス４２の外部に延出する連結棒４３ｅが
水平状に取付けられており。

該連結棒４３ｅのボックス４２外に延出した部分には摺
動ブロフク４３ｆが取付けられている。該摺動ブロック
４３ｆは、ポンラス４２外面に鉛直状に設けられたガイ
ド４３ｇに沿って昇降し得るようになっている。そして
、該摺動ブロック４３ｆに水平状の連結アーム４４の基
端部が取付けられている。

該昇降手段４３におけるモータ４３ａが正逆回転される
と、ボールネジ４３ｂが回転されて昇降ブロック４３ｄ
が昇降する。そして、該昇降ブロック４３ｄの昇降によ
り、摺動ブロック４３ｆが昇降して、該摺動ブロック４
３ｆに取付けられた連結アーム４４が昇降する。

該連結アーム４４の先端には１位置決めコレット４５が
取付けられている。該位置決めコレット４５は。

該連結アーム４４先端に鉛直状に取付けられた外筒４５
ａと、該外筒４５ａにリニアベアリング４５ｂを介して
昇降可能に嵌合された支持ロッド４５ｃと、該支持ロッ
ド４５ｃの下端に取付けられたコレット本体部４５ｄと
、を有する。外筒４５ａは連結アーム４４の先端に、ビ
ン４５ｅにて固定されている。支持ロッド４５ｃの下部
は外筒５０ａの下端よりも下方へ延出しており、その延
出した部分に押ばね４５ｆが外嵌されている。該押ばね
４５ｆは上端が外筒４５ａに係止され、下端がコレット
本体部４５ｄに係止されており、該コレット本体部４５
ｄを下方へ付勢している。

コレット本体部４５ｄは、第３図に示すように。

下方に向かって開口する凹部４５ｇを有し、該凹部４５
ｇの周面は内実側になるに連れて徐々に縮径したテーパ
面となっている。該テーパ面は６０〜９０度程度の開き
角になっている。

該コレット４５は、連結アーム４４の昇降に伴って昇降
Ｑ、その加工により位置決めステージ１６上に載置され
た被搭載物８２上のペレット８１にコレット本体部４５
ｄの凹部４５ｇが嵌合される。該凹部４５ｇに嵌合され
たペレットは、架台４１全体が水平面内にて２次元的に
移動されることにより、被搭載物８２との相対位置を変
更する。

位置決めコレット４５は、このように、被搭載物８２上
のペレット８１に係合して、該ペレット８１を被搭載物
８２に対して相対的に移動させるものであるため、該位
置決めコレット４５のコレット本体部４５ｄに設けられ
た凹部４５ｇは、ペレット８１に係合して該ペレットを
確実に移動し得るように、そのテーパ状内周面の開き角
が吸着コレットにおける開き角（９０°〜１８０°）よ
りも小さい６０°〜９０°程度とされる。

位置出しステージ１６上の被搭載物８２と該被搭載物８
２に搭載されたペレット８１との相対位置は、搭載位置
検出手段７０により検出される。該搭載位置検出手段７
０は、前述のように２位置出しステージ１６上に配設さ
れ、該位置出しステージ上の被搭載物８２およびペレッ
ト８１を逼影する。該撮像装置の撮像信号は、パターン
認識装置７２に入力されている。該パターン認識装置７
２は、該撮像信号に基づき被搭載物８２とペレット８１
との相対位置を検出すると共に、予め与えられた被搭載
物８２におけるペレット８１を搭載すべき所定位置と実
際のペレット８１の位置との偏差を、ペレット８１の所
定位置に対するずれ量δとして演算する。そして、この
ずれ量δのペレット位置出し装置４０における架台４１
の相互に直交する移動方向の成分量を演算する。

該パターン認識装置７２の出力は、コントローラ７３に
与えられており、該コントローラ７３は、架台４１のそ
れぞれの移動方向の成分量に基づいて、モ−夕４１ａお
よび４１ｂがそれぞれ制御する。

このような構成の本発明のダイボンダの動作は次のとお
りである。

被搭載物搬送ライン１２上には、パッケージ、フレーム
等の被搭載物８２が順次搬送されており、該被搭載物８
２はペースト塗布装置２０にてペーストが塗布されて、
ボンディングステージ１５上に載置される。

他方、ペレット移載装置におけるペレット！３！置テー
ブル６１上には、ウヱーハが各ペレット８１に分割され
た状態で載置されている。そして５所定のペレット８１
がペレット搬送部６２の旋回アーム６２ａ先端に取付け
られた吸着コレンｌ−６２ｂに対向するように、該ペレ
ット載置テーブル６１が水平面内にて２次元方向に移動
される。

このような状態で、吸着コレット６２ｂにペレット８１
が吸着され２旋回アーム６２ａが旋回されることにより
、吸着コレット６２ｂはペレット位置決めステージ５０
上に位置され、該ペレット位置決めステージ５０上にペ
レット８１が載置される。該ペレット位置決めステージ
５０上に載置されたペレット８１は、各位置出し具５１
に誘導されて、該ペレット位置出しステージ５０の所定
位置に搭載される。

このような状態で、ペレット搭載位置３０の移送アーム
３２先端が、ペレット位置決めステージ５０の上方へ移
動し、該先端に取付けられた吸着コレット３３が下降す
る。そして、該吸着コレット３３にペレット位置出しス
テージ５０上のペレット８１が吸着されて、吸着コレッ
ト３３が一旦上昇された後に。

移送アーム３２が先端がボンディングステージ１５上に
位置するように移動される。そして、吸着コレット３３
が下降されて、該吸着コレット３３に保持されたペレッ
ト８１が、ボンディングステージ１５上に＠置された被
搭載物８２のペースト上に搭載される。

ペレット８１がペースト上に搭載された被搭載物８２は
、ペレット８１と共に位置出しステージ１６上に搬送さ
れる。そして、該位置出しステージ１６上の所定位置に
被搭載物８２が載置されると、撮像装置７１は、該被搭
載物８２およびベレ・ット８１をその直上から措影し、
その撮像信号を、パターン認識装置７１に出力する。こ
のとき、連結アーム４４は上昇されており、また位置決
めコレット４５は、過影の障害にならない位置にある。

該パターン認識装置７１は、被搭載物８２とペレット８
１との相対位置を検出し、被搭載物８２に対するペレッ
ト８１のずれ量δを演算すると共に、そのずれ量δの、
架台４１のそれぞれ移動方向に対する成分量を演算する
。

このような状態で、ペレット位置出し装置４０は。

コレット本体部４５ｄ中心が、ペレット８１の中心位置
に等しくなるように、すなわち、第４図（ａ）に示すよ
うに、被搭載物８２に対してコレット本体部４５ｄがず
れ量δだけずれた状態になるように、架台４１を、コン
トローラ７３により移動させる。このような状態で、連
結アーム４４の昇降手段４３を動作させるべく、モータ
４３ａを所定方向に回転させて連結アーム４４を下降さ
せる。これにより、コレット本体部４５ｄは下降され、
第４図０））に示すように。

コレット本体部４５ｄの凹部４５ｇ内にペレット８１が
嵌合される。このとき、コレット本体部４５ｄは押ばね
４５ｆの付勢力によりペレット８１に押付けられ。

該ペレット８１が該コレット本体部４５ｄの凹部４５ｇ
内に確実に保持される。

このような状態で、コントローラ７３は、モータ４１ａ
および４１ｂに所定信号を出力し、ペレット８１と被搭
載物８２とのずれ量δを解消するべ（７架台４１を移動
させる。架台４１の移動に伴い、コレット本体部４５ｄ
も水平方向に移動する。このとき、被搭載物８２は１位
置出しステージ１５上に固定されているため、該コレッ
ト本体部４５ｄ内に嵌合されたペレット８１が、ずれ量
δを解消するべく、被搭載物８１とは相対的に移動し、
該ペレット８１が被搭載物８２上の所定位置に移動され
る。

コントローラ７３による架台４１の移動が終了すると、
ペレット８１は被搭載物８２上の所定位置となり。

このような状態で、昇降手段４３のモータ４３ａが逆転
されて、コレット４５が上昇される。これにより。

第４図（ｄ）に示すように、コレット本体部４５ｄとペ
レット８１との嵌合がはずれる。そして、ペレット８１
が所定位置にダイボンディングされた被搭載物８２は１
位置出しステージ１６から搬送される。

以下同様の動作が繰り返され、被搭載物８２上の所定位
置にペレット８１が、順次ダイボンディングされる。

（発明の効果） 本発明のダイボンダは、このように被搭載物上に搭載さ
れたペレットと該被搭載物との相対位置を検出して、ペ
レットが被搭載物に対して所定位置となるように相対移
動させるものであるため。

ペレット搭載時やスクラブ時の位置ずれ等が解消され、
ペレットの被搭載物へのダイボンディング精度は著しく
向上し９品質および信頼性に優れた半導体装置が得られ
る。

↓−盟画二爾連人主里 第１図は本発明のダイボンダの一例を示す概略平面図、
第２図は搭載位置検出手段の模式図と共に示すペレット
位置出し装置の立面図、第３図は位置出しコレットの断
面図、第４図（ａ）〜（切はそれぞれペレット位置出し
装置の動作説明図、第５図は吸着コレットの断面図、第
６図および第７図はそれぞれ従来のダイボンダの動作説
明図、第８図（ａ）および（ｂ）は吸着コレットの動作
説明図である。

１２・・・被搭載物搬送ライン、１５・・・ボンディン
グステージ、１６・・・位１出しステージ、３０・・・
ペレット搭載装置、３２・・・移送アーム、３３・・・
吸着コレット、４０・・・ペレット位置出し装置、４１
・・・架台、４５・・・位置出しコレット５０・・・ペ
レット位置決めステージ、５１・・・位置出し具、６０
・・・ペレット移載装置、６２・・・ペレット搬送部、
６２ａ・・・旋回アーム、６２ｂ・・・吸着コレット７
０・・・ペレット搭載位置検出手段、７１・・・損保装
置、８１・・・ペレット８２・・・被搭載物。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被搭載物のペースト塗布部分にペレットを搭載する
   ペレット搭載手段と、該ペレット搭載手段により被搭載
   物上に搭載されたペレットの搭載位置と被搭載物との相
   対位置を検出する搭載位置検出手段と、該搭載位置検出
   手段により検出されたペレットの被搭載物に対する搭載
   位置が所定の位置になるように該ペレットを被搭載物に
   対して相対移動させるペレット位置出し手段とを有する
   ダイボンダ。