JPH0476931A - Semiconductor chip mounter - Google Patents

Semiconductor chip mounter

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Publication number
JPH0476931A
JPH0476931A JP19016790A JP19016790A JPH0476931A JP H0476931 A JPH0476931 A JP H0476931A JP 19016790 A JP19016790 A JP 19016790A JP 19016790 A JP19016790 A JP 19016790A JP H0476931 A JPH0476931 A JP H0476931A
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JP
Japan
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conductive
division
semiconductor element
substrate
bonding tool
Prior art date
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Pending
Application number
JP19016790A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsunori Nishiguchi
勝規 西口
Atsushi Miki
淳 三木
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable coping with micronization following increases in density by providing a means to detect the state of contact between a conductive pin fitted on a bonding tool and a conductive division fitted on the substrate hold division. CONSTITUTION:An electric detective division 4 provided to correspond with a pair of a conductive pin 9 and a conductive division 13 is equipped with a power supply division 16 and a current detector 17 which are connected in series: one end of the division 16 is connected to one end of the division 13, and one of the device 17 to the pin 9. When the tip 9a of the pin 9 comes in contact with the division 13 to make continuity, the device 17 detects current. When the bonding tool 2 is lowered to the substrate hold division 12, the pin 9 close to the lowest side of the inclined plane contacts the division 13 in the case of inclination of the chip suction plane 2a of the tool 2 to the substrate hold plane of the division 12 with the result that the device 16 corresponding to this pair detects. This process allows high-accuracy detection of the parallelism between a chip 1 and a board 3 and exact face-down bonding in a chip l having fine bumps.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子実装装置に関し、特に詳細には、半
導体素子をフェースダウンボンディングで基板上に実装
する半導体素子実装装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor element mounting apparatus, and more particularly to a semiconductor element mounting apparatus for mounting a semiconductor element on a substrate by face-down bonding.

〔従来技術〕[Prior art]

近年、半導体素子を基板上に実装する際、実装密度及び
作業性の点からフェースダウン方式において、フリップ
チップ実装技術が注目されるようになってきた。この方
法は、「エレクトロニック・パッケージング・テクノロ
ジーJの1989年12月号に掲載された[フリップチ
ップ実装の技術動向」と題する文献に記載されている。
In recent years, when mounting semiconductor elements on a substrate, flip-chip mounting technology has been attracting attention as a face-down method from the viewpoint of mounting density and workability. This method is described in a document entitled "Technological Trends in Flip Chip Mounting" published in the December 1989 issue of Electronic Packaging Technology J.

そして、フリップチップをフェースダウン方式で基板上
に実装する際、半導体素子を実装する基板面に対して平
行に保った状態でフェースダウンしなければならない。
When a flip chip is mounted on a substrate using a face-down method, the flip chip must be mounted face-down while being kept parallel to the surface of the substrate on which the semiconductor element is mounted.

しかし、従来は実装装置の最初の調節の際、ボンディン
グツールと基板面との平行度を調整した後は、調節をお
こなわずフェースダウンボンディングを実施していた。
However, conventionally, during the first adjustment of the mounting apparatus, after adjusting the parallelism between the bonding tool and the substrate surface, face-down bonding was performed without making any adjustment.

このような方法では、半導体素子を基板面に対して確実
にボンディングできない場合があった。そこで、フェー
スダウンボンディング中に半導体素子を吸着保持したソ
ールの真横にTV左カメラを設け、このカメラ等で、半
導体素子を観察し、ツールと基板との平行度を観察しつ
つフェースダウンを行っていた。
With such a method, there are cases where the semiconductor element cannot be reliably bonded to the substrate surface. Therefore, we installed a TV left camera right next to the sole that holds the semiconductor element by suction during face-down bonding, and use this camera to observe the semiconductor element and perform face-down bonding while observing the parallelism between the tool and the substrate. Ta.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、上記のような従来の装置では、バンプが設けら
れた半導体素子とこれがボンディングされる基板との間
では、10mm当たり数μm程度の平行度しか実現でき
ず、その結果、フリップチップのバンプ高さか10μm
以下となるような高密度化に伴う微細化に十分対応する
ことができなかった。
However, with the above-mentioned conventional equipment, it is only possible to achieve parallelism of only a few μm per 10 mm between the semiconductor element provided with bumps and the substrate to which it is bonded, and as a result, the bump height of the flip chip is reduced. Vertical 10μm
It has not been possible to adequately respond to the miniaturization that accompanies higher density as described below.

本発明は上記課題を解決し、高密度化に伴い微細化に対
応できる半導体素子実装装置を提供することを目的とす
る。
An object of the present invention is to solve the above problems and provide a semiconductor element mounting apparatus that can cope with miniaturization as the density increases.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の半導体素子実装装置は、吸着面を有し、片面に
バンプ電極が形成されている半導体素子を反対面で吸着
面に吸着させて保持するポンプイングツ〜ルと、半導体
素子が実装される基板を保持する保持部材と、ボンディ
ングツールを保持部材に対して移動させる移動機構と、
保持部材の基板保持面の周囲に設けられ、保持部材内に
収納可能で、その先端部が基板保持面に対して平行な面
を画成する少なくとも3本以上の導電ピンと、吸着面の
周囲であって、導電ピンに対応する位置に設けられた導
電部と、導電ピンと導電部との対にそれぞれ設けられ、
導電ピンと導電部との接触状態を電気的に検出する電気
検出手段とを備えたことを特徴とする。
The semiconductor element mounting apparatus of the present invention includes a pumping tool that has a suction surface and holds a semiconductor element having bump electrodes formed on one side by adsorbing it to the suction surface on the opposite side, and a substrate on which the semiconductor element is mounted. a holding member that holds the bonding tool; a moving mechanism that moves the bonding tool relative to the holding member;
At least three or more conductive pins that are provided around the substrate holding surface of the holding member, can be stored in the holding member, and whose tips define a plane parallel to the substrate holding surface, and around the suction surface. a conductive part provided at a position corresponding to the conductive pin; and a conductive part provided in each pair of the conductive pin and the conductive part,
The present invention is characterized by comprising an electrical detection means for electrically detecting the contact state between the conductive pin and the conductive part.

〔作用〕[Effect]

本発明の半導体素子実装装置では、先端部が基板保持面
に平行な面を画成する複数の導電ピンが基板保持面より
突出して設けられ、かっこの導電ピンに対応したボンデ
ィングツールの先端部には、吸着面に対して平行な面を
構成する複数の導電部が設けられている。そのたぬ、ボ
ンディングツルを保持部材に向けて移動させ、この導電
性ピンとボンディングツール上に導電ピンに対応して設
けた導電部との接触状態を見ることにより、ボンディン
グツールの吸着面の傾斜状態を正確に検知できる。そし
てこの検知された結果により、ボンディングツールの傾
斜状態を補正し、ボンディングツール上の半導体素子の
面を基板め素子搭載面に対して平行にすることができる
In the semiconductor element mounting apparatus of the present invention, a plurality of conductive pins whose tips define a plane parallel to the substrate holding surface are provided to protrude from the substrate holding surface, and the tip of the bonding tool corresponding to the conductive pins in the parentheses is is provided with a plurality of conductive parts forming a plane parallel to the suction surface. Then, by moving the bonding vine toward the holding member and observing the contact state between the conductive pin and the conductive part provided on the bonding tool in correspondence with the conductive pin, the slope of the adsorption surface of the bonding tool can be determined. can be detected accurately. Based on this detected result, the tilted state of the bonding tool can be corrected to make the surface of the semiconductor element on the bonding tool parallel to the element mounting surface of the substrate.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しつつ本発明に従う実施例を説明して
いく。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に従う半導体素子実装装置の一実施例の
構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a semiconductor element mounting apparatus according to the present invention.

第1図に示すように、半導体素子実装装置は、半導体素
子1を搭載するボンディングツール2と、半導体素子が
実装される半導体基板を保持する基板保持部12と、ボ
ンディングツール2と基板保持部12との平行度を検出
する電気検出部4とを備えている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor element mounting apparatus includes a bonding tool 2 on which a semiconductor element 1 is mounted, a substrate holder 12 that holds a semiconductor substrate on which the semiconductor element is mounted, and a bonding tool 2 and a substrate holder 12. and an electrical detection section 4 that detects the parallelism between the two.

このボンディングツール2の先端部には、半導体素子1
を吸着固定する平面2a(吸着面)が形成されている。
The tip of this bonding tool 2 has a semiconductor element 1 attached thereto.
A flat surface 2a (suction surface) for suctioning and fixing is formed.

そして、この平面2aの中央部には、真空ポンプ20に
接続された貫通口2bが形成されている。更に、このボ
ンディングツール2には、第2図(a)に示すように、
貫通口2bの中心部を中心にして120度の角度で振り
分けられた位置であって、後述する基板保持部12上に
固定された基板の対応する位置から外れた位置に導電部
13.14.15が設けられている。そして、これらの
導電部13等は後に述べる導電ピン9.10,11に対
応する位置に設けられ、このボンディングツール2があ
る程度傾斜しても、それぞれ導電ピン13.14.15
に当接できるように十分な面積をもち、その上面はボン
ディングツール2の吸着面2aに対して平行となってい
る。
A through hole 2b connected to the vacuum pump 20 is formed in the center of this plane 2a. Furthermore, this bonding tool 2 includes, as shown in FIG. 2(a),
Conductive parts 13, 14, . 15 are provided. These conductive parts 13 and the like are provided at positions corresponding to conductive pins 9, 10, 11, which will be described later, so that even if this bonding tool 2 is tilted to some extent, the conductive pins 13, 14, 15, etc.
The upper surface is parallel to the adsorption surface 2a of the bonding tool 2.

更に、ボンディングツール2は、実装装置に装着される
基板3の半導体素子搭載面3aをXY平面としたとき、
このXY平面に対して直交する方向Zに移動可能であり
、更に、このXY平面に平行で、平面2a上の貫通孔2
bの中心を通る平面を規定するXY両軸に対してそれぞ
れ回転角θX、θy力方向調節可能に保持されている。
Furthermore, when the semiconductor element mounting surface 3a of the substrate 3 mounted on the mounting apparatus is an XY plane, the bonding tool 2
It is movable in the direction Z perpendicular to this XY plane, and furthermore, it is parallel to this XY plane and is movable in the through hole 2a on the plane 2a.
It is held so that the rotation angles θX and θy can be adjusted in the force direction with respect to both the X and Y axes that define a plane passing through the center of b.

・この半導体素子実装装置の基板保持部12は、基板3
をその下面全面で支持し、基板3を所定の位置に保持固
定する固定機構(図示せず)を備えている。そして、こ
の基板保持部12の基板保持領域の外側領域には、3つ
のビン機構5.6.7が設けられである。そして、これ
らのビン機構う等は全て同じ構造なので、ピン機1’5
を例に挙げて説明する。このビン機構5は、第1図に示
すように、円筒状のシリンダ部5aとこのシリンダ、部
5aに接続され、これを保持部材12内に収納する駆動
機構(図示せず)を備えている。更にこのシリンダ部5
aは、導電性の材料より構成された導電ピン9とこの導
電ピン9の先端部9aを基板保持部12の基板保持面1
2aより突出させるように導電ピン9の底部を押圧する
ように圧縮スプリング8が配置されている。
- The substrate holding section 12 of this semiconductor element mounting apparatus is attached to the substrate 3.
A fixing mechanism (not shown) is provided to support the substrate 3 on its entire lower surface and to hold and fix the substrate 3 in a predetermined position. Three bin mechanisms 5, 6, and 7 are provided outside the substrate holding area of the substrate holding section 12. Since all of these pin mechanisms have the same structure, the pin machine 1'5
This will be explained using an example. As shown in FIG. 1, the bin mechanism 5 includes a cylindrical cylinder portion 5a and a drive mechanism (not shown) that is connected to the cylinder and portion 5a and housed in the holding member 12. . Furthermore, this cylinder part 5
a shows a conductive pin 9 made of a conductive material and a tip end 9a of the conductive pin 9 attached to the substrate holding surface 1 of the substrate holding section 12.
A compression spring 8 is arranged to press the bottom of the conductive pin 9 so as to protrude from the conductive pin 2a.

シリンダ部5aは駆動機構から伸びるロンド5cに結合
されている。この駆動機構は、シリンダ部5aを基板保
持面12aに対して垂直方向に移動するように構成され
、その導電ピン9の先端部9aを基板保持部12の内部
に収納可能にしている。このように構成された駆動機構
、シリンダ部、導電ピンか3対基板保持部12に設けら
れている。そして、この3本の導電ピン9.10.11
の先端部は無負荷状態で、基板保持面12aに対して平
行な面を画成している。
The cylinder portion 5a is coupled to a rond 5c extending from the drive mechanism. This drive mechanism is configured to move the cylinder portion 5a in a direction perpendicular to the substrate holding surface 12a, and allows the tip portion 9a of the conductive pin 9 to be stored inside the substrate holding portion 12. The drive mechanism configured in this manner, the cylinder portion, and the conductive pins are provided in three pairs on the substrate holding portion 12. And these three conductive pins 9.10.11
In an unloaded state, the tip end defines a plane parallel to the substrate holding surface 12a.

電気検出部4は、先に説明した導電ピンと導電部との対
に対してそれぞれ設けられ、それらは同し構造を有して
いる。そのため、導電ピン9と導電部13との対に対し
て設けである電気検出部4について説明する。この電気
検出部4は、互いに直列に接続された電源部16と電流
検出器17とを備え、第1図に示すように電源部16の
一端は、導電部13の一端に、又、電流検出器17の一
端は導電ピン12に接続されている。そして、導電ピン
9の先端部9aが導電部13に接触して導通状態となっ
たとき、電流検出器17は、そこに流れる電流を検知し
、接触したことを指示するように構成されている。この
ような電気検出部か導電ピン7.8.9と導電部13.
14.15との対のそれぞれ独立に設けである。
The electrical detection section 4 is provided for each pair of the conductive pin and the conductive section described above, and they have the same structure. Therefore, the electric detection section 4 provided for the pair of the conductive pin 9 and the conductive section 13 will be explained. This electric detection section 4 includes a power supply section 16 and a current detector 17 that are connected in series with each other.As shown in FIG. 1, one end of the power supply section 16 is connected to one end of the conductive section 13, One end of the device 17 is connected to the conductive pin 12. When the tip end 9a of the conductive pin 9 contacts the conductive part 13 and becomes conductive, the current detector 17 is configured to detect the current flowing there and indicate that the contact has been made. . Such an electrical detection part includes a conductive pin 7.8.9 and a conductive part 13.
14 and 15 are provided independently.

上記のように構成したことにより、ボンディングツール
2を基板保持部12に対して下降させていったとき、も
しンボンデイングッール2の素子吸着面2aが基板保持
部12基板保持面12aに対して傾斜している場合には
、電気検出部4.5.6のうち、傾斜面の一番下側に近
い導電ピンと導電部とが接触し、この対に対応する電気
検出器が、その接触を検知する。これにより、どの電気
検出器か真っ先に電流を検出したかにより、どの部分か
一番低くなっているか、すなわちどの方向に傾斜してい
るかを知ることができる。
With the above configuration, when the bonding tool 2 is lowered relative to the substrate holder 12, if the element suction surface 2a of the bonding tool 2 is placed against the substrate holder surface 12a of the substrate holder 12, When the electrical detecting section 4.5.6 is tilted, the electrically conductive pin closest to the bottom of the inclined surface and the electrically conductive section come into contact, and the electrical detector corresponding to this pair Detect. With this, it is possible to know which part is the lowest, that is, in which direction it is tilted, depending on which electric detector detects the current first.

また、最初の電流検知の後、更にボンディングツール2
を下降させ、次にどの電気検出器で電流検知か行われる
かを調べることにより、さらに正確に、ボンディングツ
ール2の傾斜方向、傾斜の程度を知ることもかできる。
In addition, after the first current detection, the bonding tool 2
By lowering the bonding tool 2 and checking which electric detector detects the current, the direction and degree of inclination of the bonding tool 2 can be determined more accurately.

そして、全ての電気検出器が同時に電流検知をしたとき
は、ボンディングツール2の吸着面か、基板保持部12
の保持布12aに平行となっている。ここで、基板3の
下面は、基板3の上面3aに対して平行に構成され、3
本の導電ピンの先端により構成される平面が、ボンディ
ングツール2に搭載した半導体素子1のフェースダウン
ボンディング面に対して平行となるように構成しである
When all the electric detectors detect the current at the same time, either the adsorption surface of the bonding tool 2 or the substrate holding part 12
It is parallel to the holding cloth 12a. Here, the lower surface of the substrate 3 is configured parallel to the upper surface 3a of the substrate 3;
The plane formed by the tip of the conductive pin is parallel to the face-down bonding surface of the semiconductor element 1 mounted on the bonding tool 2.

そのため、3つの電気検出器で同時に電流検知がされた
ときは、半導体素子1のボンディング面と基板3の上面
3aとが、平行になっている。
Therefore, when current is detected simultaneously by the three electric detectors, the bonding surface of the semiconductor element 1 and the upper surface 3a of the substrate 3 are parallel to each other.

次に、上記装置を使用して、半導体素子1を基板3上の
半導体素子搭載面3a上にフェースダウンボンディング
する方法について、第3図を用いて説明する。
Next, a method of face-down bonding the semiconductor element 1 onto the semiconductor element mounting surface 3a of the substrate 3 using the above-mentioned apparatus will be described with reference to FIG.

まず、駆動機構を作動させ、シリンダ部5a等を動かし
、導電ピンを基板保持部12内に収納した後、基板3を
基板保持部12上の所定の位置に固定する。次に、バン
プ電極か形成されている面の反対面がボンディングツー
ル2の貫通孔2bを覆うように半導体素子1をセットし
、真空ポンプ20て貫通孔2b内を真空吸引して、半導
体素子1をボンディングツール2の先端部に吸着固定す
る(第3図(a)参照)。
First, the drive mechanism is activated to move the cylinder portion 5a and the like to house the conductive pins in the substrate holder 12, and then the substrate 3 is fixed at a predetermined position on the substrate holder 12. Next, the semiconductor element 1 is set so that the surface opposite to the surface on which the bump electrode is formed covers the through hole 2b of the bonding tool 2, and the inside of the through hole 2b is vacuum-suctioned with the vacuum pump 20, and the semiconductor element 1 is is suctioned and fixed to the tip of the bonding tool 2 (see FIG. 3(a)).

次に、駆動機構を作動させ、導電ピン9等を基板保持面
から突出させる。
Next, the drive mechanism is activated to cause the conductive pins 9 and the like to protrude from the substrate holding surface.

次に、ボンディングツール2を−Z力方向徐々に下降さ
せていく。下降中、どの電気検出部において、電流が検
出されるかを観察する。第3図(b)は、3本の導電ピ
ンのうち、−本の導電ピンか、対応する導電部に接触し
た状態を示している。この状態では、接触している導電
ピンと導電部との対に対応する電流検知器か電流を検知
し、接触したことを表示する。
Next, the bonding tool 2 is gradually lowered in the -Z force direction. During the descent, observe in which electrical detector the current is detected. FIG. 3(b) shows a state in which one of the three conductive pins is in contact with the corresponding conductive part. In this state, the current detector corresponding to the pair of the conductive pin and the conductive part that are in contact detects the current and indicates that they have made contact.

そこで、次に、ボンディングツール2を2方向こ上昇さ
せ、接触している導電ピンと導電部とを離間させた後、
先の電流検知した電流検知器に対応する導電ピンの位置
する部分が他の2つの導電ピンか設けられている位置に
対して同し高さになるようにボンディングツール2のX
軸方向の回転角θxSY軸方向の回転角θyを微調整す
る。そして、再度、ボンディングツール2を−Z力方向
移動し、電流検知器の電流検知状態を観察する。
Therefore, next, after raising the bonding tool 2 in two directions and separating the contacting conductive pin and conductive part,
Adjust the bonding tool 2 with the
Axial rotation angle θxSY Finely adjust the axial rotation angle θy. Then, the bonding tool 2 is moved in the -Z force direction again, and the current detection state of the current detector is observed.

全ての電流検知器か同時に電流を検知するまで、上記ボ
ンディングツール2の上下降、傾斜調整を繰返す。そし
て、全ての電流検知器が同時に電流検知をするようにな
った状態で、ボンディングツール2の傾斜を固定しする
。この状態を第3図(C)に示す。
The above-mentioned up/down and tilt adjustment of the bonding tool 2 is repeated until all the current detectors detect current at the same time. Then, the inclination of the bonding tool 2 is fixed with all the current detectors simultaneously detecting current. This state is shown in FIG. 3(C).

その後、駆動機構を作動し導電ピン9等を基板保持面1
2a内に収納した後、ボンディングツル2を−Z方向に
移動させ、半導体素子1を基板3の上面3a上にフェー
スダウンボンディングする。
After that, operate the drive mechanism to move the conductive pins 9 etc. to the substrate holding surface 1.
After being housed in the substrate 2a, the bonding claw 2 is moved in the -Z direction to perform face-down bonding of the semiconductor element 1 onto the upper surface 3a of the substrate 3.

二のようにして、半導体素子1のバンプ電極が形成され
ている面と、基板の半導体素子搭載面3aとの平行度を
簡単にかつ精度よく検出てき、この検出結果に基づいて
、ボンディングツール2の傾斜を調整することにより、
高精度なフェースダウンボンディングを実施することが
できる。
2, the parallelism between the surface of the semiconductor element 1 on which the bump electrode is formed and the semiconductor element mounting surface 3a of the substrate is easily and accurately detected, and based on this detection result, the bonding tool 2 By adjusting the slope of
Highly accurate face-down bonding can be performed.

本発明は上記実施例に限定されず種々の変形例が考えら
れ得る。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made.

具体的には、上記実施例で使用する装置では、3対の導
電ピンと導電部とを設けているが、3対以上であれば、
幾つでもよい。この導電ピンと導電部との組み合わせの
数を増加させることにより、ボンディングツール2の傾
斜状態をより詳しく知ることができる。
Specifically, the device used in the above embodiment is provided with three pairs of conductive pins and conductive parts, but if there are three or more pairs,
Any number is fine. By increasing the number of combinations of conductive pins and conductive parts, the tilted state of the bonding tool 2 can be known in more detail.

また、上記実施例では、導電ピンの先端により形成され
る面をボンディングツール2上の半導体素子面に平行と
なるように構成し、また導電部の上面を基板上面と平行
となるように構成しているか、このように構成せず、半
導体素子の上面と基板上面とか平行な状態になった状態
で全ての導電ピンか導電部に同時に接触するように構成
しておいてもよい。
Further, in the above embodiment, the surface formed by the tip of the conductive pin is configured to be parallel to the semiconductor element surface on the bonding tool 2, and the top surface of the conductive part is configured to be parallel to the top surface of the substrate. Alternatively, instead of having this configuration, it may be configured such that all the conductive pins or conductive parts are contacted at the same time while the top surface of the semiconductor element and the top surface of the substrate are in a parallel state.

また、上記実施例において、ボンディングツル2の傾斜
を調整することかできるステッピングモータ等の電気制
御型の傾斜駆動機構と導電ピンを基板保持部12内に収
容できるようにソレノイドのような電気制御型の駆動機
構を設け、更に、ボンディングツール2を2方向に移動
させる駆動機構を電気制御型にして、これらを制御する
、例えば、マイクロコンピュータのような電子制御装置
を設けておくことにより、自動的に半導体素子のバンプ
電極が形成されている面を基板の半導体素子搭載面に対
して平行に調節し、フェースダウンボンディングを実施
させることができる。具体的には電子制御装置は、Z方
向にボンディングツ−ル2を移動させる移動機構を付勢
する。これによりボンディングツール2か−Z方向に移
動する。
Further, in the above embodiment, an electrically controlled tilting drive mechanism such as a solenoid is used so that an electrically controlled tilting drive mechanism such as a stepping motor that can adjust the inclination of the bonding crane 2 and a conductive pin can be accommodated in the substrate holding part 12. Furthermore, the drive mechanism for moving the bonding tool 2 in two directions is electrically controlled, and an electronic control device such as a microcomputer is provided to control the drive mechanism. By adjusting the surface of the semiconductor element on which the bump electrode is formed to be parallel to the semiconductor element mounting surface of the substrate, face-down bonding can be performed. Specifically, the electronic control device energizes a movement mechanism that moves the bonding tool 2 in the Z direction. This causes the bonding tool 2 to move in the -Z direction.

この電子制御装置は、電気検知部に接続され、電気検知
部からの導電ピンと導電部との接触状態の検出結果に基
づき、傾斜駆動機構を付勢させ、ボンディングツールの
傾斜の調節を行なわせる。調整終了後、この電子制御装
置は、導電ピンの駆動機構を付勢し、導電ピンを基板保
持部12内に収納させ、その後、移動機構を付勢してフ
ェースダウンボンディングを行う。
This electronic control device is connected to the electric detection section, and based on the detection result of the contact state between the conductive pin and the conductive section from the electric detection section, energizes the tilt drive mechanism to adjust the tilt of the bonding tool. After the adjustment is completed, this electronic control device energizes the driving mechanism of the conductive pin to house the conductive pin in the substrate holding part 12, and then energizes the moving mechanism to perform face-down bonding.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の半導体素子実装装置では、先に説明したように
、基板保持部に設けた導電ピンとボンディングツールに
設けた導電部との当接状態を、電気的に検知し、その検
知結果から半導体素子と基板との平行度を精度よく検出
しているので、微細なバンプを有する半導体素子におい
ても確実なフェースダウンボンディングを行うことがで
きる。
As described above, in the semiconductor element mounting apparatus of the present invention, the contact state between the conductive pin provided on the substrate holding part and the conductive part provided on the bonding tool is electrically detected, and the semiconductor element is mounted on the semiconductor element based on the detection result. Since the parallelism between the bumps and the substrate is detected with high accuracy, reliable face-down bonding can be performed even on semiconductor elements having minute bumps.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の半導体素子実装装置の構成
を示す図、第2図は第1図に示すボンディングツールの
導電ピンの配置状態を示す図、第3図は第1図に示す実
施例の装置で半導体素子を実装する際のボンディングツ
ールと基板保持部との関係を示す図である。 1・・半導体素子、2・・ボンディングツール、3・・
基板、4・・・電気検知部、5.6.7・・ピン機構、
5a・・シリンダ部、8・・圧縮スプリング、9.10
.11・・・導電ピン、12・・基板保持部、13.1
4.15・・導電部、16・・・電源、17・・・電流
検知器。 代理人弁理士   長谷用  芳 同         寺   崎   史樹 朗 第1図 第2図 動作(前半) 第3図(1) 動作(後半) 第3図(2)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a semiconductor element mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of conductive pins of the bonding tool shown in FIG. 1, and FIG. 3 is similar to FIG. 1. FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between a bonding tool and a substrate holder when mounting a semiconductor element using the apparatus of the illustrated embodiment. 1. Semiconductor element, 2. Bonding tool, 3.
Board, 4... Electric detection unit, 5.6.7... Pin mechanism,
5a...Cylinder part, 8...Compression spring, 9.10
.. 11... Conductive pin, 12... Board holding part, 13.1
4.15... Conductive part, 16... Power supply, 17... Current detector. Representative Patent Attorney Haseyo Hodo Fumikiro Terasaki Figure 1 Figure 2 Actions (first half) Figure 3 (1) Actions (second half) Figure 3 (2)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、吸着面を有し、片面にバンプ電極が形成されている
半導体素子を反対面で吸着面に吸着させて保持するボン
ディングツールと、 前記半導体素子が実装される基板を保持する保持部材と
、 前記ボンディングツールを前記保持部材に対して移動さ
せる移動機構と、 前記保持部材の基板保持面の周囲に設けられ、前記保持
部材内に収納可能で、その先端部が前記基板保持面に対
して平行な面を画成する少なくとも3本以上の導電ピン
と、 前記吸着面の周囲であって、前記導電ピンに対応する位
置に設けられた導電部と、 前記導電ピンと前記導電部との対にそれぞれ設けられ、
前記導電ピンと導電部との接触状態を電気的に検出する
電気検出手段とを備えた半導体素子実装装置。 2、前記ボンディングツールがその吸着面の基板保持面
に対する傾斜を調整できる傾斜調整機構を含み、前記基
板保持部が前記導電ピンを収納させる収納機構とを含み
、前記半導体素子実装装置か前記電気検出手段での検出
に基づいて前記傾斜調整機構と前記収納機構と前記移動
機構とを制御する制御手段を含む請求項1記載の半導体
素子実装装置。
[Claims] 1. A bonding tool that has a suction surface and holds a semiconductor element having bump electrodes formed on one side by suctioning the opposite side to the suction surface, and a substrate on which the semiconductor element is mounted. a holding member that holds the bonding tool; a moving mechanism that moves the bonding tool relative to the holding member; a moving mechanism that is provided around a substrate holding surface of the holding member, is retractable within the holding member, and has a distal end that touches the substrate; at least three or more conductive pins defining a plane parallel to the holding surface; a conductive portion provided around the suction surface at a position corresponding to the conductive pin; and the conductive pin and the conductive portion. provided in pairs with
A semiconductor element mounting apparatus comprising: electrical detection means for electrically detecting a contact state between the conductive pin and the conductive part. 2. The bonding tool includes an inclination adjustment mechanism that can adjust the inclination of the adsorption surface with respect to the substrate holding surface, the substrate holding section includes a storage mechanism that accommodates the conductive pin, and the semiconductor element mounting apparatus or the electrical detection 2. The semiconductor element mounting apparatus according to claim 1, further comprising control means for controlling said tilt adjustment mechanism, said storage mechanism, and said moving mechanism based on detection by said means.
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