JPH03163838A - ダイボンディング装置 - 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、半導体レーザー実装機等として構成されるダ
イボンディング装置に関する。

（従来の技術） 半導体レーザーの製造におけるレーザーチップのステム
への実装は、両者間に介在されるロウ材をヒータブロッ
クで加熱して溶融させ、その後に冷却して固化すること
により行っている。

（発明が解決しようとする課題） 上記の製造プロセスにおいて、加熱時間はヒータブロッ
クに付設するヒータとして大容量のものを使用すること
により短縮されるが、冷却は不活性ガスの吹き付けによ
り行っているので効率が悪く、全体の製造時間の短縮が
困難で、これにより製造効率の向上が妨げられていた。

また、吹き付けのために大量の不活性ガスが必要となっ
てコストアップするとともに、不活性ガスの吹き付けに
よりレーザーチップが位置づれするというような問題も
発生した。

本発明は上記の問題点に鑑みてなしたもので、ロウ材固
化のための冷却が低コストで効率良く行われるダイボン
ディング装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、このような目的を達威するために、ヒータブ
ロックを備え、前記ヒータブロックに当接加熱されるこ
とにより介在されるロウ材が溶融されて半導体チップが
基体に実装固着されるダイボンディング装置において、
前記ヒータブロックが中空構戊とされるとともに、前記
ヒータブロック内へ冷却水を供給するための冷却水供給
機構が備えられてなる構成とした。

（作用） 本発明によれば、ヒータブロック内に冷却水供給機構に
よって冷却水が供給されることにより、比熱の大きい冷
却水によりヒータブロックが効率良く冷却され、そのヒ
ータブロックに」；りロウ材固化のための冷却動作が効
率良く行われる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第１図は本発明のダイボンディング装置の全体構戚図
、第２図は同ブロック回路図である。これらの図により
、まずダイボンディング装置の全体構成及び動作につい
て簡略に説明する。

図において、符号１はダイボンディング装置としての半
導体レーザー実装機であり、基台部２とその上部に設け
られる実装部３とからなる。基台＝３ 部２内には、制御部や駆動機構等が設けられ、また、基
台部２の一方側の上部には操作パネル４が設けられてい
る。実装部３はカバ一体５により囲まれ、操作パネル４
に相対ずる位置には扉６が設（Ｊられている。カバ一体
５内には不活性ガスが充填され、内部には、ステム供給
郎８、ステム取出し部ＩＯ、ステム排出部Ｉ２、ステム
位置決め部ｌ３、チップトレイ１４、第１チップ供給部
ｌ５、第２チップ供給部１７、ヂップ位置矯正部■８、
ＴＶカメラ１９のそれぞれが所定の位置に設けられてい
る。また、カバ一体５の」二部には、モニター　ＪｉＪ
Ｃ　Ｉ−Ｌ　Ｔ　２　０が設けられている。Ｉ１は制御
部であり、上記の各部が接続されている。

」―記のステム供給部８とステム排出部ｌ２とは、基体
としてのステムｌ６が載置されるステム載置トレイ２ｌ
とステム載置トレイ２Ｉを移動させるガイド部２２とか
らなり、そのガイド部２２はステム取出し部ＩＯの前方
で接続され、これによりステム載置トレイ２ｌはステム
供給部８側からステム排出部１２側に移動されるように
なっている。

４ ステム取出し部１０は、ステムのハンドリング郎２３を
備え、ステム取出し部１０の前方に位置ずるステム載置
トレイ２１上の未処理ステム■６を取り上げてステム位
置決め郎■３にセッ１・シ、ステム位置決め部１３にお
いてレーザーヂップ２４が実装された処理済みステムｌ
６をステム載置トレイ２ｌに戻すように機能する。上記
のようにして、ステム供給部８側からの未処理ステムｌ
６にステム位置決め部１３においてレーザーヂップ２４
が実装され、レーザーヂップ２４が実装された処理済み
ステム１６がステム排出部１２側に送られるように構成
されている。

チップトレイｌ４には多数のレーザーヂップ２４がセッ
トされ、このヂップトレイＩ　／Ｉ　ｌ：のレーザーチ
ップ２４を、第１チップ供給郎１５が平面方向における
回転動作と垂直方向における直線動作とによりその二一
ドル部２６でチップ（Ｕ置矯正部ｌ８上に供給する。チ
ップ位置矯正郎１８は載置されるレーザーヂップ２４の
位置を設定位置とする位置矯正動作を行うように構成さ
れている。

上記の位置矯正部１８における位置矯正は、ＴＶカメラ
ｌ９における画像に基づいて行われる。第２チップ供給
部■７は位置矯正部Ｉ８上の設定位置にあるレーザーチ
ップ２４を、垂直方向と水平方向との２方向の動作によ
りその二一ドル部２９で、ステム取出し部１０によりス
テム位置決め郎Ｉ３にセットされる未処理ステム１６の
所定位置にセットする。

上記のようにして、ステム位置決め部１３において未処
理ステムｌ６の所定位置にレーザーチップ２４が位置合
わせされて、レーザーチツプ２４のロウ材による未処理
ステムｌ６への固着が行イつれる。

第３図（　Ａ）（　Ｂ）は」二記にお（Ｊる半導体レー
ザ実装機の全体動作を示すフローチャートであり、第３
図（Ａ）に示すステムＩ６の取り扱いおよびボンディン
グ動作と、第３図（Ｂ）に示すレーザヂップ２４の取り
扱い動作とが初期において並列して行われ、第３図（Ｂ
）のステップ４で位置決めされるレーザヂップ２４が、
第３図（Ａ）のステップ４でダイボンディングされる。

次に本発明の特徴とずるステム位置決め部１３の構成と
、ステム位置決め郎ｌ３を構成ずるヒータブロック３０
の温度制御構成について説明ずろ。

第４図はステム位置決め部■３の拡大構成図であり、ス
テム位置決め部＋３＋よ、モリブデンやタングステンか
らなる内部が中空のヒータブ［１ツク３０より主として
構成され、ヒータブロック３０はその上側に切欠部３■
が形成されている。ヒータブロック３０の一方側には加
熱用のニクロムヒータ線３２が接触固定され、他方側に
Ｃま温度センサとしての熱電対４３４が付設されている
。３６のそれぞれは冷却水循環用パイプであり、ヒータ
ブロック３０の上部に供給側冷却水循環用パイプ３６が
、下部に排出側冷却水循環用パイプ３６がそれぞれ接続
され、供給側冷却水循環用パイプ３６には電磁弁３８が
設ｔＪられている。」二記の供給側冷却水循環用パイプ
３６の径は排出側冷却水帖環用パイ１３６の径上り大き
く設計され、これによリヒータブロック３０への冷却水
の供給量がヒー７ タブロック３０からの排出量より大きくされている。」
−記の冷却水循環用パイプ３６と電磁弁３８とにより冷
却水供給機構が構成される。

第５図はヒータブロック３０の恩度制御構成を示すブロ
ック回路図で、温度制御部４０に上記ニクロムヒータ線
３２およびその電源４１、熱電対３４、電磁弁３８のそ
れぞれが接続されて設けられている。温度制御部４０は
、上記の制御部１１の一部を構成する。

次にステム位置決め部ｌ３における動作の説明を行う。

まず、ステム取出し部ｌＯのハンドリング部２３により
、未処理ステムｌ６のヒートシンク部１６ａがヒータブ
ロック３０の切欠部３ｌの底面３Ｉａ上に載置される。

未処理ステムｌ６のヒートシンク部１６ａ上の所定位置
には、ロウ材５０が予め塗布されている。そのヒートシ
ンク郎１６ａのロウ材５０」二に、第２チップ供給部ｌ
７の二ドル２９により運ばれてレーザーチップ２４が載
置される３，この状態において（上、市磁弁３８（よ閉
８ じられていて、ヒータブロック３０内には冷却水が供給
されていない。次にニクロムヒータ線３２への通電が行
われてヒータブロック３０がロウ材５０が溶融する温度
に加熱され、この加熱制御は熱電対３４からの温度信号
に基づいて温度制御部４０がニクロムヒータ線３２の加
熱制御を行うことによって設定時間行われる。

そして、設定時間後にニクロムヒータ線３２への通電が
停止されるとともに、電磁弁３８が開かれて冷却水が供
給側冷却水循環パイプ３６を介してヒータブロック３０
内に導入される。この導入量は上記したように排出側冷
却水循環パイプ３６を介しての排出量より大きいので、
供給される冷却水は一定の時間ヒータブロック３０内に
とどまった後排出され、これによりヒータブロック３０
内に冷却水が循環されることとなる。上記のように冷却
水が循環される故に、ヒータブロック３０は比熱の大き
い冷却水により急激に冷却されて設定冷却温度とされ、
ロウ材５０の硬化が効串良く行われる。

所定時間の冷却の後、ハンドリング部２３により処理済
みステム１６が回収される段階において電磁弁３８が閉
じられ、これによりヒータブロック３０内の冷却水はす
へて排出側冷却水循環パイプ３６を介して排出され、さ
らに、次の未処理ステムｌ６がステム取出し部ｌＯのハ
ンドリング部２３により所定位置に運ばれてくる。次の
加熱の際には、ヒータブロック３０内には冷却水が存在
しない故に、ヒータブロック３０の加熱はスムーズに行
われる。

（発明の効果） したがって本発明よれば、ヒータブロック内に冷却水供
給機構によって冷却水が供給されることにより、比熱の
大きい冷却水によりヒータブロックが効率良く冷却され
、そのヒータブロックによりロウ材固化のための冷却動
作が効率良く行われるで、冷却工程が短縮されて全体の
製造時間を短縮できるとともに、多量の冷却用不活性ガ
スを必要としないのでコストダウンが可能となり、また
、ヂップの位置づれの問題も回避できろようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の実施例に関し、第■図は
半導体レーザ実装機の全体構成斜視図、第２図は同ブロ
ック構成図、第３図（　Ａ）（　Ｂ）は全体動作を示す
フローチャート、第４図はステム位置決め部の拡大斜視
図、第５図はヒータブロックの温度制御構成を示すブロ
ック回路図である。 ｌ６・・・ステム（基体）、 ２４・・レーザチップ（半導体ヂップ）、３０・・・ヒ
ータブロヅク、 ３６・・・冷却水循環用パイプ（冷却水伏給機構）、３
８・・・電磁弁（冷却水供給機構）、５０・・・ロウ材
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒータブロックを備え、前記ヒータブロックに当
   接加熱されることにより介在されるロウ材が溶融されて
   半導体チップが基体に実装固着されるダイボンディング
   装置において、 前記ヒータブロックが中空構成とされるとともに、前記
   ヒータブロック内へ冷却水を供給するための冷却水供給
   機構が備えられてなるダイボンディング装置。