JPH05160260A - 半導体チップの取り出し装置及び取り出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体チップに損傷を与えることなく、粘着シ
ートから引き剥がして、取り出すことができる半導体チ
ップの取り出し装置ならびに取り出し方法を提供する。 【構成】複数の真空吸着孔６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ，８
ａ，８ｂを有する吸着ステージ２上に下面に粘着シート
１２が貼付された半導体チップ１３を真空吸着すること
により載置し、上記真空吸着孔内を進退する複数の突き
上げニードル９，１０．１１にて半導体チップを粘着シ
ートから引き剥がし、この半導体チップを把持具２０に
より把持して取り出す半導体チップの取り出し装置１で
あって、上記複数の突き上げニードルは、その先端部を
尖らせた第１のニードル９，１１と、先端を鋭利に形成
しない第２のニードル１０とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体組み立て作業の
ダイボンド工程に使用される半導体チップの取り出し装
置並びに取り出し方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体の組み立て作業は、例えば
リードフレームやパッケージ等にチップを搭載するダイ
ボンド工程と、キュア炉により接着剤の硬化を行う接着
剤硬化工程と、ワイヤー配線を行うワイヤーボンド工程
と、樹脂モールドを行うモールド工程とが順次なされて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのうち、上記ダイボ
ンド工程は、粘着シート上に搭載されたダイシング済の
ウエハからチップを選択的に取り出し、パッケージやリ
ードフレーム上に搭載する作業を行っている。

【０００４】具体的には、先ず粘着シート上にダイシン
グ済のウエハを搭載し、これを粘着シートごと真空吸着
により吸着ステージ上に載置する。次いで、吸着ステー
ジに形成されている真空吸着孔内を進退する先端のとが
った突き上げニードルにより、下方から突き上げる。こ
れにより、突き上げニードルがウエハの下面に貼り付い
ている粘着シートを突き破って、半導体チップを上方に
持ち来すことができる。この半導体チップはサイドチャ
ク・ピンセット等により、把持されて移動され、例えば
ＣＣＤチップの場合、読み取り装置のヘッダー等にダイ
ボンディングできる。

【０００５】ここで、上述の半導体チップ取り出し技術
によれば、鋭利な先端を有するニードルで粘着シートを
下方から突き破って、半導体チップを粘着テープから完
全に引き剥がすと同時に、これを上方に持ち来すように
している。このため、サイドチャック・ピンセット等で
このチップを把持する際には、このサイドチャク・ピン
セットがこれらチップと隣接して粘着シート上に残され
ている他の半導体チップに当接することなく、これら隣
接するチップより上方の位置で、他のチップを傷つける
ことなく、取り出すべき半導体チップを把持することが
できる。

【０００６】

【発明が解決使用とする課題】しかし、このような装置
を用いて半導体チップを取り出す際に、ニードルによる
突き上げの勢いが、粘着シートから引き剥がされた半導
体チップに作用して、チップが把持具により把持される
以前に飛んでしまい、半導体チップの移載が不可能にな
るという問題があった。

【０００７】特に、リニアセンサに用いられるＣＣＤチ
ップ等では、その形状が細長く延びるものであり、粘着
シートとの接着面積が小さいことから、ダイボンド工程
において、チップが飛んで損傷を受けることが少なくな
かった。

【０００８】本発明は、半導体チップに損傷を与えるこ
となく、粘着シートから引き剥がして、取り出すことが
できる半導体チップの取り出し装置、ならびに取り出し
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、複数の真空吸着孔を有する吸着ステージ上に、
下面に粘着シートが貼付された半導体チップを真空吸着
することにより載置し、上記真空吸着孔内を進退する複
数の突き上げニードルにて半導体チップを粘着シートか
ら引き剥がし、この半導体チップを把持具により把持し
て取り出す半導体チップの取り出し装置であって、上記
複数の突き上げニードルは、その先端部を尖らせた第１
のニードルと、先端を鋭利に形成しない第２のニードル
とで構成される半導体チップの取り出し装置により、達
成される。

【００１０】また、上記目的は、複数の真空吸着孔を有
する吸着ステージ上に、下面に粘着シートが貼付された
半導体チップを真空吸着することにより載置し、上記真
空吸着孔内を進退する複数の突き上げニードルにて半導
体チップを粘着シートから引き剥がし、該半導体チップ
を把持具により把持して取り出す半導体チップの取り出
し方法であって、上記複数のニードルのうち、その先端
を尖らせた第１のニードルと、先端を鋭利に形成しない
第２のニードルとが同時に吸着ステージの真空吸着孔内
を上昇することにより、第１のニードルが粘着シートを
下方から突き破って半導体チップを該粘着シートから部
分的に引き剥がして上方に持ち来すとともに、第２のニ
ードルが半導体チップの下面に粘着シートの一部が貼付
された状態で該半導体チップを上方に持ち来す第１の工
程と、上方に持ち来された半導体チップを把持具により
把持する第２の工程と、上記把持具が半導体チップをさ
らに上方に移動させると同時に第１のニードルが該半導
体チップをさらに突き上げ、且つ第２のニードルが下降
する第３の工程とからなる、半導体チップの取り出し方
法によっても、達成できる。

【００１１】好ましくは、上記半導体チップ取り出し装
置の第１のニードルと第２のニードルとは、複数のホル
ダーに個別に装着されている。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、半導体チップの取り出し装
置の第１のニードルと第２のニードルとが、吸着ステー
ジの真空吸着孔内を通って同時に上方へ移動すると、こ
のステージ上で粘着シートの上に搭載された状態で載置
された半導体チップは、上方へ押し上げられる。

【００１３】この際に、この半導体チップ下面の第１の
ニードルが当接する領域は、ニードルの先端が粘着シー
トを突き破って、該粘着シートから引き剥がされつつ上
方に持ち来される。また、半導体チップ下面の第２のニ
ードルに突き上げられる領域は、粘着シートが貼付され
たままの状態で、この粘着シートごしに上方へ押され
る。このため、把持具によって半導体チップが把持され
る前に、半導体チップが粘着シートから完全に離され
て、ニードルの突き上げによる衝撃により、ステージ上
から飛んでしまうということがない。

【００１４】そして、この半導体チップは、把持具によ
り把持された状態にて、さらに上方へ運ばれる過程で、
上記第２のニードルが下降することにより、粘着シート
から完全に引き剥がされるから、これを損なうことなく
移載することができる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
１０を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べ
る実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的
に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００１６】図１及び図２は、本実施例による半導体チ
ップの取り出し装置を示しており、それぞれ図１は側面
から見た要部断面図、図２は平面図である。

【００１７】図示するように、半導体チップ取出し装置
１は、上面に複数の真空吸着孔が穿設されステージ面が
平らで、全体が箱状に形成された吸着ステージ２と、こ
の箱状の吸着ステージ２内に収容され、それぞれ突き上
げニードルを備えた複数のホルダー３乃至５を有してい
る。

【００１８】上記吸着ステージ２は、箱状本体の内部に
空間Ｓを画成しており、下面に形成された貫通孔２ａに
は、ホルダー３，４，５が挿通されており、この貫通孔
２ａを介して、図示しない真空ポンプ等により、空間Ｓ
内を真空引きすることにより、吸着ステージ２の上面の
真空吸着孔が半導体チップを後述するように吸着する。

【００１９】吸着ステージ２の上面に穿設された貫通孔
である真空吸着孔は、図２に示されており、本実施例に
あっては、６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂのよう
に、３対合計６つ形成されている。各一対の吸着孔は、
それぞれ、例えばこれらの下方に位置するホルダー３，
４，５の四辺形を呈する上面の対角線上に並ぶように配
置されている。これらの吸着孔６ａ，６ｂ，７ａ，７
ｂ，８ａ，８ｂは、それぞれ後述する各突き上げニード
ルの断面径よりわずかに大きな直径を備えていて、これ
らのニードルを、対応する吸着孔内にて、図１において
上下に進退させることができるように位置合わせされて
いる。

【００２０】ホルダー３，４，５は、それぞれ、本実施
例にあっては各一対のニードル（後述）を立設状態で支
持している。これらのホルダーは、図において３，４，
５と個別に合計３つ設けられることにより、それぞれ、
例えば図示しないシリンダ等の駆動手段により、図にお
いて上下に進退できるようになっている。これにより、
各ホルダー３，４，５ごとに、その上端に支持されてい
るニードルを上下動させることができる。

【００２１】突き上げニードル９，９，１０，１０，１
１，１１は、上記ホルダー３，４，５の上端から起立す
るように形成されている。これらのニードルのうち、突
き上げニードル９，９，１１，１１，の先端は、図１に
示すように尖っており、第１のニードルを構成してい
る。一方、第２のニードルであるニードル１０，１０の
先端は、裁頭形を呈しており、鋭利に形成されていな
い。

【００２２】この半導体チップ取り出し装置１によれ
ば、吸着ステージ２の上面であるステージ面に、図２に
示すようにダイシング処理された状態で粘着シート１２
上に搭載された半導体チップを粘着シートごと載置し
て、吸着固定できる。具体的には、吸着ステージ２の上
面に、粘着シート上にダイシング処理された半導体チッ
プを載置し、このステージ２の空間Ｓ内を貫通孔２ａを
介して真空引きする。これにより、粘着シート１２は、
吸着ステージ２上面の各吸着孔６ａ，６ｂ，７ａ，７
ｂ，８ａ，８ｂに吸引されて、固定される。

【００２３】ここで、吸着孔の各対は、図２に示されて
いるように、半導体チップ１３の形状に合わせて、一方
向に比較的長く延びるように形成された粘着シート１２
の長手方向に対して斜めに傾斜した角度で配置されてい
る。このため、粘着シート１２を安定的に吸着できる。

【００２４】次に、この半導体チップの取り出し装置に
よる、半導体チップの取り出し方法を、図３乃至図１０
を参照しながら説明する。

【００２５】図３は、半導体チップ取り出し装置１の吸
着ステージ２上に粘着シート１２を吸着した状態を示す
側断面図である。この粘着シート１２上にはダイシング
処理が済んだ半導体チップ１３が載置されている。この
チップは、本例にあっては、リニアセンサー用のＣＣＤ
チップが示されている。このチップは、走査方向である
一方向に細長く延びる形状を呈しており、その長さは通
常，約２０ミリメートル以上ある。また、図４は、この
状態を正面側から見た断面図であり、図示のチップの幅
は、通常，約２ミリメートル弱である。

【００２６】次いで、第１のニードル９，１１と、先端
を鋭利に形成しない第２のニードル１０とが同時に吸着
ステージ２の真空吸着孔６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ，８
ａ，８ｂ内を上昇する。これにより、第１のニードル
９，１１が図示するように粘着シート１２を下方から突
き破って半導体チップ１３をこの粘着シート１２から部
分的に引き剥がして上方に持ち来すとともに、第２のニ
ードル１０が半導体チップ１３の下面に粘着シート１２
の一部が貼付された状態にて該半導体チップ１３を上方
に持ち来す。したがって、図６に示すように、半導体チ
ップ１３は、隣接する他のチップ１３ａ，１３ｂよりや
や高い位置まで持ち上げられているが、粘着シート１２
から完全に引き剥がされていない。このため、従来のよ
うに、この段階で、各ニードルの突き上げ力により、吸
着ステージ２上から飛ばされることがない。

【００２７】次に、把持具であるサイドチャック・ピン
セット２０が吸着ステージ２の上方より下降して、半導
体チップ１３を図示するように両側から把持する。この
際に、半導体チップ１３に隣接する他のチップ１３ａ，
１３ｂは、低い位置にある。このためサイドチャック・
ピンセット２０が半導体チップ１３を把持するときに、
これらのチップ１３ａ，１３ｂに当接し、傷つけるおそ
れはない（図８参照）。

【００２８】最後に、図９および図１０に示されている
ように、サイドチャック・ピンセット２０が半導体チッ
プ１３を把持した状態で、この半導体チップ１３をさら
に上方に移動させる。これと同時に、ニードル９と１１
が半導体チップ１３をさらに突き上げ、図９に示す位置
まで持ち来す。しかも、このとき、ニードル１０は下降
する。これにより、半導体チップ１３は、サイドチャッ
ク・ピンセット２０により把持されたまま粘着シート１
２から完全に引き剥がされる。

【００２９】このように、本実施例にあっては、第２の
突き上げニードルが、粘着シート１２の一部を半導体チ
ップ１３の下面に貼付けたままで、この半導体チップ１
３を上方へ持ち来すから、サイドチャック・ピンセット
２０は、他のチップ１３ａ，１３ｂを傷付けることな
く、移載すべき半導体チップ１３を把持できる。そし
て、サイドチャック・ピンセット１３に把持された後
で、半導体チップ１３は粘着シート１２から完全に引き
剥がされることになる。このため、従来のように、把持
具により把持される前に、先端の尖ったニードルに下か
ら突き上げられることはない。したがって、半導体チッ
プ１３は、粘着シートから剥がされると同時に、ニード
ルの突き上げにともなう衝撃で、飛んでしまい、落下す
る等して破壊されることなく、安全にチップの移載を行
うことができるものである。

【００３０】尚、この実施例では、３対のニードルが一
対ずつホルダーに支持される構成となっているが、この
発明の範囲はこれに限定しない。チップ移載装置に装備
されるニードルが、その先端を尖らせたものと、そうで
ないものの複数の種類そなえられ、これら異なる種類の
ニードルが別々に動作するようにすれば、本発明の効果
を発揮できるからである。また、第２のニードル１０，
１０は、その先端を図面に示されているように裁頭形に
形成しているが、これに限らず先端をＲ状に形成する等
して、粘着シートを突き破ることがなければ先端形状は
いかなるものでもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
取り出すべき半導体チップに損傷を与えることなく、安
全に粘着シートから引き剥がして、取り出すことができ
る、半導体チップの取り出し装置、ならびに取り出し方
法を、提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体チップ取り出し装置の好適な実
施例を示す概略側断面図。

【図２】図１の半導体チップ取り出し装置の概略平面
図。

【図３】図１の半導体チップ取り出し装置の吸着ステー
ジ上に半導体チップを載置した状態を示す概略側断面
図。

【図４】図３の状態の概略側断面図。

【図５】本発明の半導体チップの取り出し方法の好適な
実施例における第１の工程を示す概略側断面図。

【図６】図５の工程の概略正面断面図。

【図７】本発明の半導体チップの取り出し方法の好適な
実施例における第２の工程を示す概略側断面図。

【図８】図７の工程の概略正面断面図。

【図９】本発明の半導体チップの取り出し方法の好適な
実施例における第３の工程を示す概略側断面図。

【図１０】図９の工程の概略正面断面図。

【符号の説明】

１ 半導体チップ取り出し装置 ２ 吸着ステージ ３，４，５ ホルダー ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ 真空吸着孔 ９，１１ 第１のニードル １０ 第２のニードル １２ 粘着シート １３ 半導体チップ １３ａ，１３ｂ 隣接する半導体チップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の真空吸着孔を有する吸着ステージ上
   に、下面に粘着シートが貼付された半導体チップを真空
   吸着することにより載置し、上記真空吸着孔内を進退す
   る複数の突き上げニードルにて半導体チップを粘着シー
   トから引き剥がし、該半導体チップを把持具により把持
   して取り出す半導体チップの取り出し装置であって、 上記複数の突き上げニードルが、その先端部を尖らせた
   第１のニードルと、 先端を鋭利に形成しない第２のニードルとで構成される
   ことを特徴とする、半導体チップの取り出し装置。
2. 【請求項２】前記第１のニードルと第２のニードルと
   が、複数のホルダーに個別に装着されていることを特徴
   とする、請求項１に記載した半導体チップの取り出し装
   置。
3. 【請求項３】複数の真空吸着孔を有する吸着ステージ上
   に、下面に粘着シートが貼付された半導体チップを真空
   吸着することにより載置し、上記真空吸着孔内を進退す
   る複数の突き上げニードルにて半導体チップを粘着シー
   トから引き剥がし、該半導体チップを把持具により把持
   して取り出す半導体チップの取り出し方法であって、 上記複数のニードルのうち、その先端を尖らせた第１の
   ニードルと、先端を鋭利に形成しない第２のニードルと
   が同時に吸着ステージの真空吸着孔内を上昇することに
   より、第１のニードルが粘着シートを下方から突き破っ
   て半導体チップを粘着シートから部分的に引き剥がして
   上方に持ち来すとともに、第２のニードルが半導体チッ
   プの下面に粘着シートの一部が貼付された状態で該半導
   体チップを上方に持ち来す第１の工程と、 上方に持ち来された半導体チップを把持具により把持す
   る第２の工程と、 上記把持具が半導体チップをさらに上方に移動させると
   同時に第１のニードルが該半導体チップをさらに突き上
   げ、且つ第２のニードルが下降する第３の工程とからな
   る、半導体チップの取り出し方法。