JPH05109788A - Die bonding device - Google Patents
Die bonding deviceInfo
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- JPH05109788A JPH05109788A JP13309691A JP13309691A JPH05109788A JP H05109788 A JPH05109788 A JP H05109788A JP 13309691 A JP13309691 A JP 13309691A JP 13309691 A JP13309691 A JP 13309691A JP H05109788 A JPH05109788 A JP H05109788A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本願発明は、ダイボンディング装
置に関し、ＬＥＤアレイまたはＣＣＤイメージセンサな
どの、長状のチップ上面に複数個の素子が等間隔に作り
こまれた複数個の半導体チップを、上記素子が一列に並
ぶようにしてボンディングすることができるように構成
したものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die bonding apparatus, which includes a plurality of semiconductor chips, such as an LED array or a CCD image sensor, in which a plurality of elements are formed at equal intervals on a long chip upper surface. The present invention relates to a device configured such that the above elements can be bonded so as to be arranged in a line.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光プリンタなどに用いられるプリントヘ
ッドが備えるべき微小間隔で一列に並ぶ発光ドットは、
単一の半導体チップによって構成することが不可能なた
め、所定個数の発光ドットが作りこまれた作成可能な長
さの長状半導体チップを、長手方向に一列に並ぶように
して基板にボンディングすることにより形成される。2. Description of the Related Art Light emitting dots that are arranged in a line at a minute interval that a print head used for an optical printer or the like should have are
Since it is impossible to configure with a single semiconductor chip, long semiconductor chips of a predetermined length in which a predetermined number of light emitting dots are formed are bonded to the substrate in a line in the longitudinal direction. It is formed by
【０００３】一つの半導体チップ内に作りこまれる複数
個の発光ドットについては、精密なウエハプロセスによ
って形成されるために、隣合うドット間の間隔は正確と
なっているし、ドットが並ぶことによる直線性も、担保
されている。しかしながら、このような半導体チップを
長手方向に複数個並べる場合、各チップの位置決めを正
確に行わないと、プリントヘッド全長にわたって要求さ
れるドット列の直線性が得られないし、また、相隣合う
半導体チップの端部のドット間の間隔が、同一チップ内
でのドット間間隔と異なってしまうことなる。このよう
に、とりわけ異なるチップどうしの連結部において、ド
ット間間隔に不整合が生じたり、複数個並べられる半導
体チップのいずれかのチップに傾きが生じてドット列の
直線性がくずれたりすることは、印字品質に著しい不具
合を招来させることになるので、極力避けねばならな
い。このように、半導体チップを複数個直線状に並べて
基板に対してボンディングする場合、半導体チップの正
確な位置決めが要求されるのである。Since a plurality of light emitting dots formed in one semiconductor chip are formed by a precise wafer process, the intervals between adjacent dots are accurate, and the dots are lined up. Linearity is also guaranteed. However, when a plurality of such semiconductor chips are arranged in the longitudinal direction, unless the chips are accurately positioned, the required linearity of the dot row over the entire length of the print head cannot be obtained, and the adjacent semiconductor chips cannot be obtained. The spacing between the dots at the edge of the chip is different from the spacing between the dots within the same chip. As described above, in particular, in the connecting portion between different chips, it is possible that misalignment occurs in the inter-dot spacing, or any one of the plurality of semiconductor chips arranged is tilted and the linearity of the dot row is broken. , It causes serious defects in printing quality, so it should be avoided as much as possible. As described above, when a plurality of semiconductor chips are arranged linearly and bonded to the substrate, accurate positioning of the semiconductor chips is required.
【０００４】従来、この種の半導体チップの位置決めの
ための方策としては、たとえば、特開平２−２０６１３
６号公報に示されたものがある。この公報に示されたも
のは、各半導体チップの外形に対するドットの位置が正
確かつ、異なるチップ間において均一となっていること
を前提として、基板上にいったん並べられた複数個の半
導体チップの幅方向の位置の修正を、位置決めガイド面
をもったコレットを上方から押しつけることによって行
うようにしたものである。なお、同公報には、各半導体
チップの幅方向の位置の修正については述べられている
が、長手方向の位置の修正は不用であることが前提され
ている。Conventionally, as a measure for positioning this kind of semiconductor chip, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-20613.
There is one disclosed in Japanese Patent No. In this publication, the width of a plurality of semiconductor chips once arranged on a substrate is assumed, assuming that the positions of dots with respect to the outer shape of each semiconductor chip are accurate and uniform among different chips. The position in the direction is corrected by pressing a collet having a positioning guide surface from above. Although the publication describes the correction of the position of each semiconductor chip in the width direction, it is premised that the correction of the position in the longitudinal direction is unnecessary.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された位置決め技術は、位置決め部材を、半導
体チップの外形に作用させて行うものである。この場
合、各半導体チップ間において、半導体チップの外形に
対する各素子の位置精度が担保されている場合において
はある程度の信頼性が確保できると思われるが、このよ
うに各半導体チップの画一性をきわめて高度に担保する
ことは、半導体チップの製造工程において、きわめて高
度な技術および高コストを要する。実際のところ、この
種の半導体チップは、図９に示されるように、チップそ
れ自体の平面形状はある程度正確に形成されていても、
その上面に作りこまれるドット列のチップ外形に対する
精度は、一定に担保されていない場合が多い。すなわ
ち、図９に示されるように、チップ上に形成されている
ドット列の位置は、そのチップ幅方向の誤差およびチッ
プ長手方向の誤差がそれぞれバラツキをもって生じうる
のである。However, the positioning technique disclosed in the above publication is performed by causing the positioning member to act on the outer shape of the semiconductor chip. In this case, it is considered that some degree of reliability can be secured between the semiconductor chips when the positional accuracy of each element with respect to the outer shape of the semiconductor chip is ensured. The extremely high level of security requires extremely high technology and high cost in the manufacturing process of semiconductor chips. As a matter of fact, this type of semiconductor chip has a plane shape of the chip itself formed to some extent as shown in FIG.
In many cases, the accuracy of the dot row formed on the upper surface with respect to the chip outer shape is not guaranteed to be constant. That is, as shown in FIG. 9, the positions of the dot rows formed on the chip may have variations in the error in the chip width direction and the error in the chip longitudinal direction.
【０００６】そうすると、図９に示されるようなチッ
プ、および図１０に示されるようなチップが混在して供
給されるような場合、上記特開平２−２０６１３６号公
報に示された技術のように、チップの外形を規制してそ
の位置を修正したとしても、その修正の結果、全てのド
ット列が正確に直線状に並ぶとは限らないし、また、隣
合うチップ間のドット間隔に不整合が生じうるのであ
る。Then, when the chips as shown in FIG. 9 and the chips as shown in FIG. 10 are mixedly supplied, as in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-206136. Even if the outer shape of the chip is regulated and its position is corrected, as a result of the correction, not all the dot rows are arranged exactly in a straight line, and the dot spacing between the adjacent chips does not match. It can happen.
【０００７】なお、半導体チップ上に複数個の素子を作
りこみ、そしてこのような半導体チップを直線状に並べ
ることによってヘッドを構成するものとしては、上記の
ような光プリントヘッドのほか、イメージセンサがあ
る。イメージセンサは、発光素子の代わりに、複数個の
受光素子を等間隔一列に作りこんだ長状のイメージセン
サチップを複数個一列直線上に配置して形成される。そ
して、これらにおいて、半導体チップの製造手法、およ
びチップ外形に対して素子ドットの位置が狂うことは、
同様である。したがって、ＬＥＤアレイを用いた光プリ
ントヘッドとＣＣＤイメージセンサチップを用いたイメ
ージセンサヘッドには、従来同様の問題があったのであ
る。In addition to the optical print head as described above, an image sensor can be used to construct a head by forming a plurality of elements on a semiconductor chip and arranging such semiconductor chips in a straight line. There is. The image sensor is formed by arranging a plurality of long image sensor chips in which a plurality of light receiving elements are formed in a line at equal intervals instead of the light emitting elements on a straight line. And, in these, the deviation of the position of the element dot with respect to the semiconductor chip manufacturing method and the chip outer shape is
It is the same. Therefore, the optical print head using the LED array and the image sensor head using the CCD image sensor chip have the same problems as before.
【０００８】この発明は上述の事情のもとで考えだされ
たものであって、ＬＥＤアレイあるいはＣＣＤイメージ
センサチップなどの、長状のチップの上面に複数個の素
子が長手方向等間隔に作りこまれた半導体チップを複数
個一列に並べてボンディングする場合において、仮に、
チップ外形に対する素子位置精度にバラツキがあったと
しても、それには関係なく、並べられた半導体チップ上
の連続するすべての素子の間隔が等間隔となり、しかも
直線性が担保されるように構成したダイボンディング装
置を提供することをその課題としている。The present invention was conceived under the above circumstances, and a plurality of elements are formed on the upper surface of a long chip such as an LED array or a CCD image sensor chip at equal intervals in the longitudinal direction. In the case of arranging several semiconductor chips arranged in a line and bonding them,
Even if there are variations in the element position accuracy with respect to the chip outer shape, regardless of that, the distance between all consecutive elements on the arranged semiconductor chips becomes equal, and the die is configured to ensure linearity. It is an object to provide a bonding device.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願発明は、ＬＥＤアレイまたはＣＣＤイメージ
センサなどの、長状のチップの上面に長手方向等間隔に
複数個の素子が作りこまれた半導体チップを基板にボン
ディングするための装置であって、複数個の上記半導体
チップを保持するダイパレットを支持する支持台と、上
記ダイパレットから一つずつ運ばれた半導体チップの位
置決めを行う位置決めステージと、基板をその長手方向
に精密位置決め搬送できるボンディングステージと、上
記位置決めステージ上で位置決めされた半導体チップを
吸着して上記ボンディングステージ上の基板の上に載置
するボンディング装置とを備え、ボンディングするべき
半導体チップのチップ外形に対する素子のチップ幅方向
位置精度およびチップ長手方向位置精度を検出する素子
位置精度検出手段を設けるとともに、これによって検出
されるチップ幅方向精度情報により上記ボンディング装
置による半導体チップの上記基板に対する幅方向載置位
置を制御するとともに、チップ長手方向位置精度情報に
より上記ボンディングステージの基板長手方向停止位置
を制御する制御装置を設けたことを特徴としている。In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means. That is, the present invention is an apparatus for bonding a semiconductor chip, such as an LED array or a CCD image sensor, in which a plurality of elements are formed at equal intervals in the longitudinal direction on the upper surface of a long chip to a substrate. A support table for supporting a die pallet holding a plurality of the semiconductor chips, a positioning stage for positioning the semiconductor chips carried one by one from the die pallet, and a bonding stage for precisely positioning and conveying the substrate in the longitudinal direction. And a bonding device that sucks a semiconductor chip positioned on the positioning stage and mounts it on the substrate on the bonding stage, and the position accuracy of the element in the chip width direction with respect to the chip outline of the semiconductor chip to be bonded. And element position accuracy detection to detect the position accuracy in the chip longitudinal direction A step is provided, the width direction mounting position of the semiconductor chip on the substrate by the bonding device is controlled by the accuracy information in the chip width direction detected by the step, and the board longitudinal direction of the bonding stage is determined by the chip longitudinal direction position accuracy information. It is characterized in that a control device for controlling the stop position is provided.
【００１０】[0010]
【発明の作用および効果】位置決めステージでは、その
上に搬入された半導体チップの外形基準によるＸ方向、
Ｙ方向、およびθ方向の位置決めが行われる。こうして
位置決めされた半導体チップは、原則的に、その方向性
が維持されながらボンディング装置によって基板上に搬
送される。位置決めステージから基板へのボンディング
装置によるチップの搬送方向は、通常、基板を支持する
ボンディングステージの送り方向と直交する方向であ
る。そして、基板上での半導体チップの幅方向の位置
は、素子位置精度検出手段によるチップ幅方向精度情報
に応じて、制御装置がボンディング装置を制御し、チッ
プの外形ではなく、その上面に作りこまれた素子列の幅
方向位置が一定に規制されながらボンディングされるこ
となる。In the positioning stage, the X direction according to the outer shape reference of the semiconductor chip carried on the positioning stage,
Positioning in the Y direction and the θ direction is performed. In principle, the semiconductor chip thus positioned is transferred onto the substrate by the bonding apparatus while maintaining its directionality. The chip transfer direction from the positioning stage to the substrate by the bonding apparatus is usually perpendicular to the feed direction of the bonding stage that supports the substrate. The position in the width direction of the semiconductor chip on the substrate is controlled by the control device controlling the bonding device according to the accuracy information in the chip width direction by the device position accuracy detection means, and not on the outer shape of the chip, but on the upper surface thereof. Bonding is performed while the position in the width direction of the enclosed element row is regulated to a constant value.
【００１１】素子位置精度検出手段は、たとえば、ダイ
パレット上に保持される複数個の半導体チップのうち、
所定のものを選択してこれの外形を含む一部をテレビカ
メラによって撮影し、こうして得られる半導体チップの
二値化画像からたとえば最も端に位置する素子のチップ
外形に対する距離、すなわち、端縁からの距離（Ｘ1 ）
および側面からの距離（Ｙ1 ）が読み取られる。そし
て、これらの距離Ｘ1 、およびＹ1 は、基準値Ｘ0 およ
びＹ0 と比較されてそれぞれの誤差ΔＸおよびΔＹが認
識される。かかる誤差情報、すなわちチップ長手方向精
度情報（ΔＸ）およびチップ幅方向位置精度情報（Δ
Ｙ）は、制御装置に送られ、当該チップが上記の位置決
め後、ボンディング装置によって基板に対してボンディ
ングされる際に、制御情報として用いられる。The element position accuracy detecting means may be, for example, one of a plurality of semiconductor chips held on a die pallet.
From the binarized image of the semiconductor chip obtained in this way, for example, the distance to the chip contour of the element located at the end, that is, from the edge, Distance (X 1 )
And the distance from the side (Y 1 ) is read. Then, the distances X 1 and Y 1 are compared with the reference values X 0 and Y 0, and the respective errors ΔX and ΔY are recognized. Such error information, that is, the chip longitudinal direction accuracy information (ΔX) and the chip width direction position accuracy information (Δ
Y) is sent to the control device, and is used as control information when the chip is bonded to the substrate by the bonding device after the above positioning.
【００１２】制御装置は、まず、上記チップ幅方向精度
情報（ΔＹ）を用いて、この半導体チップを、あらかじ
め設定されている基板上の幅方向基準位置に対して上記
ΔＹだけ幅方向にずらせた位置に半導体チップを誘導す
る。そして、上記制御装置は、基板をその長手方向に搬
送するボンディングステージを、あらかじめ設定されて
いる送り方向基準位置に対して、ΔＸだけずらせた位置
に基板を誘導する。そうしたのち、ボンディング装置
は、あらかじめ導電性接着剤が塗布された基板上に、上
記半導体チップを下ろし、ボンディングを終了する。The control device first shifts the semiconductor chip in the width direction by the width ΔY with respect to the preset width direction reference position on the substrate by using the chip width direction accuracy information (ΔY). Guide the semiconductor chip to the position. Then, the control device guides the substrate to a position where the bonding stage, which conveys the substrate in the longitudinal direction, is displaced by ΔX from the preset reference position in the feeding direction. After that, the bonding apparatus lowers the semiconductor chip on the substrate previously coated with the conductive adhesive, and finishes the bonding.
【００１３】この結果、基板上に複数個並ぶようにボン
ディングされた半導体チップ上の全ての素子は、一直線
状に正確に並び、しかも各チップ間の素子間隔も、同一
のチップ内での素子間間隔と同一になる。これにより、
本願発明のダイボンディング装置によって基板上にボン
ディングされた半導体チップにより構成される光プリン
タあるいはイメージセンサヘッドは、その印字品質ある
いは読み取り品質が、従来に比較して格段に向上するの
である。As a result, all the elements on the semiconductor chip bonded so that a plurality of them are aligned on the substrate are accurately aligned in a straight line, and the element intervals between the chips are the same among the elements in the same chip. It will be the same as the interval. This allows
The optical printer or the image sensor head constituted by the semiconductor chip bonded on the substrate by the die bonding apparatus of the present invention has markedly improved printing quality or reading quality as compared with the conventional one.
【００１４】[0014]
【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を図
面を参照しつつ、具体的に説明する。図１は、本願発明
のダイボンディング装置１の一実施例を示す全体側面図
である。このダイボンディング装置１は、ＬＥＤアレイ
あるいはＣＣＤイメージセンサチップなどの、所定個数
の素子が作りこまれた長状の半導体チップ２を、光プリ
ントヘッドあるいはイメージセンサヘッドなどの短冊状
の基板の上に、一列に並べるようにしてボンディングす
るための装置である。そしてこのダイボンディング装置
１は、ダイパレット３上に集合させて供給される多数個
の半導体チップ２を、一つずつ位置決めステージ４の上
で位置決めをしたのち、上記基板を長手方向に順次送る
ことができるボンディングステージ５上の基板に、長手
方向一列に並べるように順次ボンディングしていくよう
になっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall side view showing an embodiment of the die bonding apparatus 1 of the present invention. In this die bonding apparatus 1, a long semiconductor chip 2 in which a predetermined number of elements such as an LED array or a CCD image sensor chip is formed is mounted on a strip substrate such as an optical print head or an image sensor head. , A device for bonding by arranging them in a line. The die bonding apparatus 1 positions a large number of semiconductor chips 2 gathered and supplied on a die pallet 3 on a positioning stage 4 one by one, and then sequentially feeds the substrates in the longitudinal direction. The substrates on the bonding stage 5 which can be bonded are sequentially bonded so as to be arranged in a line in the longitudinal direction.
【００１５】支持ベース６の上に設けられたターンテー
ブル７は、その直径方向に対向するようにして、二つの
ダイパレット３が支持されている。そしてこのダイパレ
ット３は、図２に示すように、複数行複数列設けられた
凹陥部に、あらかじめ上記半導体チップ２がそれぞれ装
填された状態で上記のターンテーブル７の上に装着され
る。このターンテーブル７は、１８０°毎に回転または
反転して停止するようになっており、カメラ８を含む素
子位置精度検出手段９によってチップ外形に対する作り
こまれた素子の位置ずれが検出された半導体チップ２
は、ターンテーブル７の１８０°の回転によって搬送装
置１０の下方に誘導され、この搬送装置１０によって位
置決めステージ４に搬送されることになる。The turntable 7 provided on the support base 6 supports the two die pallets 3 so as to face each other in the diametrical direction. As shown in FIG. 2, the die pallet 3 is mounted on the turntable 7 in a state where the semiconductor chips 2 are preliminarily loaded in the recesses provided in a plurality of rows and a plurality of columns. The turntable 7 rotates or reverses every 180 ° and stops, and the semiconductor device in which the positional deviation of the built-in element with respect to the chip outer shape is detected by the element position accuracy detection means 9 including the camera 8. Chip 2
Is guided below the carrier device 10 by the rotation of the turntable 7 by 180 °, and is carried to the positioning stage 4 by the carrier device 10.
【００１６】上記搬送装置１０は、ダイパレット３上の
半導体チップ２を真空吸着する吸着保持部１１を備えて
おり、この吸着保持部１１は、図１において矢印ａで示
す軌跡を移動できるように構成されている。すなわち、
この吸着保持部１１は、上下方向に移動可能であるとと
もに、水平方向にも移動可能となっている。そして、複
数行複数列に並ぶダイパレット３上の半導体チップ２
を、それぞれ吸着して持ち上げることができるととも
に、こうして吸着された半導体チップ２を、位置決めス
テージ４におけるほぼ一定した場所に下ろすことができ
るようになっている。The transfer device 10 has a suction holding unit 11 for vacuum-sucking the semiconductor chip 2 on the die pallet 3, and the suction holding unit 11 can move along the locus shown by the arrow a in FIG. It is configured. That is,
The suction holding unit 11 is movable in the vertical direction and also in the horizontal direction. Then, the semiconductor chips 2 on the die pallet 3 arranged in a plurality of rows and a plurality of columns
Can be sucked and lifted, and the semiconductor chip 2 thus sucked can be lowered to a substantially constant position on the positioning stage 4.
【００１７】上記素子位置精度検出手段９は、カメラ８
によって撮影された半導体チップ２の二値化された平面
画像から、図３に示すように、半導体チップ２の外形に
対する素子ｃの、設計標準位置からのＸ方向およびＹ方
向のずれ量を検出する。これらのずれ量は、図３に表れ
ているように、もっとも端に位置する素子ｃの、半導体
チップの長手方向端面からの距離Ｘ1 、および一側面か
らの距離Ｙ1 を、これらの設計標準値Ｘ0 ，Ｙ0 と比較
し、その差ΔＸ，ΔＹを求めるという手法によって検出
することができる。これらの素子位置ずれ情報は、チッ
プ長手方向位置精度情報（ΔＸ）および、チップ幅方向
精度情報（ΔＹ）として、マイクロコンピューターなど
からなる制御手段９ａに入力され、上記の素子位置ずれ
量を修正しつつ基板Ｂにボンディングするための制御情
報として用いられる。なお、これらの制御の手法は後述
する。The element position accuracy detecting means 9 is a camera 8
As shown in FIG. 3, from the binarized plane image of the semiconductor chip 2 photographed by, the deviation amounts of the element c with respect to the outer shape of the semiconductor chip 2 from the design standard position in the X direction and the Y direction are detected. .. As shown in FIG. 3, these deviation amounts are obtained by designating the distance X 1 from the longitudinal end face of the semiconductor chip and the distance Y 1 from one side face of the element c located at the end as these design standards. It can be detected by a method of comparing the values X 0 and Y 0 and obtaining the differences ΔX and ΔY. The element positional deviation information is input as positional accuracy information (ΔX) in the longitudinal direction of the chip and accuracy information (ΔY) in the lateral direction of the chip to the control means 9a such as a microcomputer to correct the positional deviation amount of the element. Meanwhile, it is used as control information for bonding to the substrate B. Note that these control methods will be described later.
【００１８】上記のようにして、位置決めステージ４の
上に搬入された半導体チップ２は、そのＸ方向、Ｙ方
向、およびθ（回転）方向の正確な位置決めが行われ
る。本実施例においては、図４および図５に示すよう
に、位置決めステージ４に、Ｌ字状をした位置決めガイ
ド１４が設けられている。この位置決めガイド１４は、
半導体チップ２の側縁に当接しうる直線状の第一ガイド
面１４ａと、半導体チップ２の長手方向端面に当接しう
る直線状の第二ガイド面１４ｂが、互いに正確に直交し
て形成されている。図４に示すように位置決めステージ
上に半導体チップ２が搬入されると、上記位置決めガイ
ド１４がまずＹ方向に移動し、第一ガイド面１４ａによ
って半導体チップ２の側部を押圧することにより、半導
体チップ２のＹ方向の位置決めが行われる。なおこのと
き、搬入された半導体チップ２にθ方向の回転ずれがあ
ったとしても、この回転方向のずれも同時に修正され
る。次に、この位置決めガイド１４は、Ｘ方向に移動
し、第二ガイド面１４ｂが半導体チップ２の端面を押す
ことにより、この半導体チップ２のＸ方向の位置決めが
行われる。これにより、位置決めステージ４に搬入され
た半導体チップ２は、位置決めステージ４上の一定の位
置に、位置決めされることになる。As described above, the semiconductor chip 2 carried on the positioning stage 4 is accurately positioned in the X, Y, and θ (rotation) directions. In this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the positioning stage 4 is provided with an L-shaped positioning guide 14. This positioning guide 14
A linear first guide surface 14a that can abut the side edge of the semiconductor chip 2 and a linear second guide surface 14b that can abut the longitudinal end surface of the semiconductor chip 2 are formed exactly orthogonal to each other. There is. As shown in FIG. 4, when the semiconductor chip 2 is loaded on the positioning stage, the positioning guide 14 first moves in the Y direction, and the side portions of the semiconductor chip 2 are pressed by the first guide surface 14a, so that the semiconductor Positioning of the chip 2 in the Y direction is performed. At this time, even if the loaded semiconductor chip 2 has a rotational deviation in the θ direction, this rotational deviation is also corrected at the same time. Next, the positioning guide 14 moves in the X direction, and the second guide surface 14b pushes the end surface of the semiconductor chip 2 to position the semiconductor chip 2 in the X direction. As a result, the semiconductor chip 2 carried into the positioning stage 4 is positioned at a fixed position on the positioning stage 4.
【００１９】一方、上記のように位置決めされた半導体
チップ２を順次一列に並ぶようにボンディングするべき
基板Ｂを支持するボンディングステージ５は、支持ベー
ス１５に対して精密リニアベアリング１６を介して基板
の長手方向、すなわち、本例におけるＸ方向に直線的に
移動可能となっている。また、このボンディングステー
ジ５は、上記の制御手段９ａによって回転制御されるサ
ーボモータ１７によって駆動される、たとえばボール送
りねじ機構などによって、精密送りされるようになって
いる。On the other hand, the bonding stage 5 for supporting the substrate B to be bonded so that the semiconductor chips 2 positioned as described above are sequentially arranged in a line, is mounted on the support base 15 via the precision linear bearings 16. It is linearly movable in the longitudinal direction, that is, in the X direction in this example. The bonding stage 5 is precisely fed by, for example, a ball feed screw mechanism driven by a servo motor 17 whose rotation is controlled by the control means 9a.
【００２０】上記のようにして位置決めステージ上で正
確な位置決めをされた半導体チップ２は、ボンディング
装置１８によって上記のボンディングステージ５上に支
持される基板Ｂの所定位置にボンディングされる。この
ボンディング装置１８もまた、半導体チップ２を吸着保
持して基板上に移動する吸着保持部１９を備えている。
そして、このボンディング装置１８もまた、上記の位置
決めステージ４と同様、制御手段９ａによる制御を受け
る。このボンディング装置１８における吸着保持部１９
の移動の制御は、上記のように素子位置精度検出手段９
によって検出された、チップ幅方向精度情報ΔＹを用い
た制御が行われるのである。The semiconductor chip 2 accurately positioned on the positioning stage as described above is bonded to a predetermined position on the substrate B supported on the bonding stage 5 by the bonding device 18. The bonding apparatus 18 also includes a suction holding unit 19 that holds the semiconductor chip 2 by suction and moves it onto the substrate.
Then, this bonding device 18 is also controlled by the control means 9a, similarly to the positioning stage 4 described above. Adsorption holding unit 19 in this bonding apparatus 18
The movement of the element is controlled by the element position accuracy detecting means 9 as described above.
The control using the chip width direction accuracy information ΔY detected by is performed.
【００２１】まず、チップ長手方向位置精度情報ΔＸを
用いて、基板Ｂを保持するボンディングステージ５は、
半導体チップ２の設計寸法からあらかじめ定めることが
できるＸ方向設計基準位置に対して、上記チップ長手方
向位置精度情報ΔＸの修正を行いながらボンディングス
テージ５の位置決めを行う。次いで、ボンディング装置
１８は、半導体チップ２を吸着保持する吸着保持部１９
を、半導体チップ２の設計寸法からあらかじめ定めるこ
とができるボンディングするべき幅方向基準位置に対し
て上記のチップ幅方向精度情報ΔＹの修正を行った位置
に誘導する。そうして、上記のようにＸ方向の位置修正
を行った基板Ｂに対し、Ｙ方向の位置修正を行った半導
体チップ２を、載置するのである（図７参照）。なお、
基板Ｂには、あらかじめ導電性の接着剤が塗布されてい
る。First, the bonding stage 5 which holds the substrate B, using the positional accuracy information ΔX in the chip longitudinal direction,
The bonding stage 5 is positioned while correcting the chip longitudinal direction positional accuracy information ΔX with respect to the X-direction design reference position that can be determined in advance from the design dimension of the semiconductor chip 2. Next, the bonding device 18 sucks and holds the semiconductor chip 2 by suction.
Is guided to a position where the chip width direction accuracy information ΔY is corrected with respect to the width direction reference position to be bonded which can be determined in advance from the design dimension of the semiconductor chip 2. Then, the semiconductor chip 2 whose position has been corrected in the Y direction is placed on the substrate B whose position has been corrected in the X direction as described above (see FIG. 7). In addition,
A conductive adhesive is applied to the substrate B in advance.
【００２２】こうして一つの半導体チップ２のボンディ
ング操作が終了すると、ボンディング装置１８の吸着保
持部１９は、位置決めステージ４にもどり、上記の半導
体チップ２のボンディングを行っている間に位置決めス
テージ４の上ですでに位置決め操作が終了している半導
体チップ２を吸着し、上記と同様に作動してボンディン
グステージ上の基板Ｂにおけるすでにボンディングされ
た半導体チップの隣に続けて半導体チップ２をボンディ
ングする操作を行う。もちろん、この間、ボンディング
ステージは、次にボンディングされるべき半導体チップ
２のチップ長手位置精度情報に応じて、修正を加えた搬
送送りが完了しているのである。When the bonding operation of one semiconductor chip 2 is completed in this way, the suction holding portion 19 of the bonding device 18 returns to the positioning stage 4 and the positioning stage 4 is held while the semiconductor chip 2 is being bonded. The operation of adsorbing the semiconductor chip 2 for which the positioning operation has already been completed and performing the same operation as described above to continuously bond the semiconductor chip 2 next to the already bonded semiconductor chip on the substrate B on the bonding stage. To do. Of course, during this time, the bonding stage completes the conveyance feeding with the correction according to the chip longitudinal position accuracy information of the semiconductor chip 2 to be bonded next.
【００２３】また、本実施例においては、二つのダイパ
レットをターンテーブル７の上に載置し、カメラ８によ
る位置ずれ情報検出と、搬送装置１０による半導体チッ
プ２のピックアップとを別の位置で行うようにしている
ので、搬送装置１０による半導体チップ２の位置決めス
テージ４への搬送を行っている間に、次の半導体チップ
２の素子位置ずれ情報の検出を行うことができる。もち
ろん、ダイパレット３をセットした時点において、この
ダイパレット上に保持されている全ての半導体チップ２
に対してカメラ８を次々と対応させ、一括して各半導体
チップの素子位置ずれ情報を検出してしまい、制御手段
９ａに記憶させておくようにしてもよい。Further, in this embodiment, two die pallets are placed on the turntable 7 and the positional deviation information detection by the camera 8 and the pickup of the semiconductor chip 2 by the transfer device 10 are performed at different positions. Since the semiconductor chip 2 is carried to the positioning stage 4 by the carrier device 10, it is possible to detect the element displacement information of the next semiconductor chip 2. Of course, when the die pallet 3 is set, all the semiconductor chips 2 held on this die pallet are
On the other hand, the cameras 8 may be made to correspond one after another, and the element displacement information of each semiconductor chip may be detected collectively and stored in the control means 9a.
【００２４】以上の結果、本実施例のダイボンディング
装置によって、基板Ｂ上にボンディングされた各半導体
チップ２は、図８に拡大して示すように、チップの外形
と、このチップの表面に作りこまれた素子との間の位置
ずれを吸収しながらボンディングされているので、全て
の素子ｃ…は、正確に直線上に並ぶようになり、しか
も、隣合うチップどうしの端部の素子間間隔も、同一チ
ップ内の素子間間隔と正確に同じとされる。したがっ
て、基板の長手方向に並ぶ全ての素子ｃは、等間隔かつ
直線状に並ぶようになり、したがって、本願発明のダイ
ボンディング装置によってボンディングされた半導体チ
ップを備える、光プリントヘッドあるいＣＣＤイメージ
センサヘッドは、その印字性能および読み取り性能が、
素子の並ぶ方向の全ての位置において均一な性能を発揮
することができるようになる。As a result of the above, each semiconductor chip 2 bonded on the substrate B by the die bonding apparatus of this embodiment is formed on the outer shape of the chip and on the surface of this chip, as shown in an enlarged view in FIG. Since the bonding is performed while absorbing the positional deviation between the chip and the chip, all the chips c are aligned in a straight line, and the distance between the chips at the ends of the adjacent chips is large. Is also exactly the same as the inter-element spacing in the same chip. Therefore, all the elements c arranged in the longitudinal direction of the substrate are arranged in a straight line at equal intervals, and therefore, the optical print head or the CCD image sensor including the semiconductor chip bonded by the die bonding apparatus of the present invention is provided. The print performance and reading performance of the head are
It becomes possible to exhibit uniform performance at all positions in the direction in which the elements are arranged.
【００２５】もちろん、この発明の範囲は上述の実施例
に限定されることはない。半導体チップ２としては、光
プリントヘッドに用いられるＬＥＤアレイの他、イメー
ジセンサヘッドに用いられるＣＣＤイメージセンサチッ
プの基板に対するボンディングについても、本願発明を
適用することも可能である。また、図面に示す実施例に
おいては、素子位置精度検出手段９のカメラ８が、ダイ
パレットの上方に配置されていて、位置決めステージ４
に搬送される前の段階において素子位置ずれ情報を検出
するように構成しているが、このカメラ８を位置決めス
テージ４の上方に配置し、位置決めステージ４に載って
いる半導体チップ２の素子位置精度情報を検出するよう
に構成することももちろん可能である。Of course, the scope of the present invention is not limited to the above embodiments. As the semiconductor chip 2, the present invention can be applied not only to the LED array used in the optical print head but also to the bonding of the CCD image sensor chip used in the image sensor head to the substrate. Further, in the embodiment shown in the drawings, the camera 8 of the element position accuracy detecting means 9 is arranged above the die pallet, and the positioning stage 4
Although it is configured to detect the element position deviation information at a stage before being transported to the position, the camera 8 is arranged above the positioning stage 4 and the element position accuracy of the semiconductor chip 2 mounted on the positioning stage 4 is detected. Of course, it can be configured to detect information.
【図１】本願発明の一実施例の全体構成を概略的に示す
側面図である。FIG. 1 is a side view schematically showing the overall configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】ダイパレットの一例の部分平面図である。FIG. 2 is a partial plan view of an example of a die pallet.
【図３】素子位置情報精度検出手段の作用説明図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of element position information accuracy detection means.
【図４】[Figure 4]
【図５】位置決めステージ上での位置決めガイドの作用
説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of the action of a positioning guide on a positioning stage.
【図６】図１のVI方向矢視図である。FIG. 6 is a view on arrow VI in FIG.
【図７】制御手段による作用説明図である。FIG. 7 is an explanatory view of the operation of the control means.
【図８】本願発明装置により並べてボンディングされた
二つの半導体チップの関係の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between two semiconductor chips which are bonded side by side by the device of the present invention.
【図９】[Figure 9]
【図１０】チップ外形に対して素子の配置に誤差が生じ
ている例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an example in which an error occurs in the arrangement of elements with respect to the chip outer shape.
１ ダイボンディング ２ 半導体チップ ３ ダイパレット ４ 位置決めステージ ５ ボンディングステージ ９ 素子位置精度検出手段 ９ａ 制御装置（制御手段） １０ 搬送装置 １８ ボンディング装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die bonding 2 Semiconductor chip 3 Die pallet 4 Positioning stage 5 Bonding stage 9 Element position accuracy detection means 9a Control device (control means) 10 Transfer device 18 Bonding device
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ 8934−4Ｍ Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 33/00 H 8934-4M
Claims (1)
サなどの、長状のチップの上面に長手方向等間隔に複数
個の素子が作りこまれた半導体チップを基板にボンディ
ングするための装置であって、 複数個の上記半導体チップを保持するダイパレットを支
持する支持台と、上記ダイパレットから一つずつ運ばれ
た半導体チップの位置決めを行う位置決めステージと、
基板をその長手方向に精密位置決め搬送できるボンディ
ングステージと、上記位置決めステージ上で位置決めさ
れた半導体チップを吸着して上記ボンディングステージ
上の基板の上に載置するボンディング装置とを備え、 ボンディングするべき半導体チップのチップ外形に対す
る素子のチップ幅方向位置精度およびチップ長手方向位
置精度を検出する素子位置精度検出手段を設けるととも
に、これによって検出されるチップ幅方向精度情報によ
り上記ボンディング装置による半導体チップの上記基板
に対する幅方向載置位置を制御するとともに、チップ長
手方向位置精度情報により上記ボンディングステージの
基板長手方向停止位置を制御する制御装置を設けたこと
を特徴とする、ダイボンディング装置。1. A device for bonding a semiconductor chip, such as an LED array or a CCD image sensor, in which a plurality of elements are formed at equal intervals in the longitudinal direction on the upper surface of a long chip to a substrate. A support table for supporting a die pallet holding the semiconductor chips, a positioning stage for positioning the semiconductor chips carried one by one from the die pallet,
The semiconductor to be bonded is provided with a bonding stage capable of precisely positioning and transporting the substrate in the longitudinal direction thereof, and a bonding device for adsorbing the semiconductor chip positioned on the positioning stage and mounting it on the substrate on the bonding stage. Element position accuracy detection means for detecting the positional accuracy in the chip width direction and the positional accuracy in the chip longitudinal direction with respect to the chip outer shape of the chip is provided, and the substrate of the semiconductor chip by the bonding apparatus is obtained by the accuracy information in the chip width direction detected by the means. A die bonding apparatus, characterized in that a control device is provided for controlling a mounting position in the width direction with respect to, and for controlling a stopping position of the bonding stage in the substrate longitudinal direction based on position accuracy information in the chip longitudinal direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13309691A JP2696616B2 (en) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | Die bonding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH05109788A true JPH05109788A (en) | 1993-04-30 |
| JP2696616B2 JP2696616B2 (en) | 1998-01-14 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2696616B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030024511A (en) * | 2001-09-18 | 2003-03-26 | 디엔씨엔지니어링 주식회사 | Head part of led die bonder |
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| JP2016009726A (en) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 富士ゼロックス株式会社 | Light emitting device, light emitting substrate, exposure apparatus, image forming apparatus, manufacturing method of light emitting substrate, and manufacturing method of exposure apparatus |
-
1991
- 1991-06-04 JP JP13309691A patent/JP2696616B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2696616B2 (en) | 1998-01-14 |
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