JPH0529364A - 半導体素子のボンデイング方法及び装置 - Google Patents

半導体素子のボンデイング方法及び装置

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JPH0529364A
JPH0529364A JP3203946A JP20394691A JPH0529364A JP H0529364 A JPH0529364 A JP H0529364A JP 3203946 A JP3203946 A JP 3203946A JP 20394691 A JP20394691 A JP 20394691A JP H0529364 A JPH0529364 A JP H0529364A
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JP
Japan
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semiconductor element
collet
bonded
substrate
held
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Pending
Application number
JP3203946A
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English (en)
Inventor
Ikuo Takahashi
生郎 孝橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH0529364A publication Critical patent/JPH0529364A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/753Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/75301Bonding head
    • H01L2224/75302Shape
    • H01L2224/75303Shape of the pressing surface

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子を基板にボンディングするための
導電性接着ペーストが半導体素子の間に押し寄せられて
発光部等に付着することがなく、しかも半導体素子を高
精度でボンディングすることができる半導体素子のボン
ディング方法及び装置とする。 【構成】 移動機構はコレット300 に保持された半導体
素子100Bの下面110Bが既にボンディングされた半導体素
子100Aの上面110Aより下方、かつ基板200 に接触しない
範囲まで上下方向に動かした後に、既にボンディングさ
れた半導体素子100Aとの間が所定の間隔になるまで水平
方向に動かし、その後に半導体素子100Bが基板200 にボ
ンディングされるまで上下方向に動かし、コレット300
は保持した半導体素子100Bの少なくとも一辺がはみ出す
ようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の半導体素子を並
べてボンディングする方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体素子のボンディング方法及
び装置について図4〜図8を参照しつつ説明する。LE
Dプリントヘッド、サーマルヘッド或いはイメージセン
サ等は、複数の発光部、受光部或いは発熱部を有する半
導体素子アレイ(以下、『半導体素子100』とする)
が、図4に示すように複数個並べることで構成されてい
る。半導体素子100 が有する発光部等は、所定の間隔で
並べられているので、この所定の間隔を隣接する半導体
素子100 との間でも保たなければならない。このような
半導体素子100 のボンディングは以下のようにして行わ
れる。
【0003】最も一般的なのは、図5に示すように、吸
着面510 が角錐型になったいわゆる角錐型コレット500
で半導体素子100 を吸着し、当該角錐型コレット500 を
移動させることによってボンディングを行う方法であ
る。しかし、通常の角錐型コレット500 を使用すると、
角錐型コレット500 の角部520 が邪魔になって、隣接す
る半導体素子100 との間隔が10〜20μm 等の狭いものに
は対応できない。
【0004】かかる問題点を解消するために発明された
のが、図6に示すコレット300 である。かかるコレット
300 は、前記角錐型コレット500 の一辺を切り欠いたも
のであり、半導体素子100 を吸着保持すると、半導体素
子100 がコレット300 の中に収まりきらず、半導体素子
100 の一辺がコレット300 からはみ出すようになってい
る。
【0005】かかるコレット300 は、以下のようにして
半導体素子100 を基板200 にボンディングする。すなわ
ち、半導体素子100 を保持したコレット300 を下降させ
て、半導体素子100 を基板200 に接触させた後に(図7
参照)、コレット300を水平方向に移動させて既にボン
ディングされた半導体素子100 との間が所定の間隔にな
るようにするのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一辺を
切り欠いたコレット300 にも以下のような問題点があ
る。すなわち、半導体素子100 を基板200 にボンディン
グさせるためには、導電性接着ペースト210 を用いる
が、コレット300 を水平方向に移動させると、図8に示
すように、2つの半導体素子100 の間にあった導電性接
着ペースト210 が押し寄せられて2つの半導体素子100
の間からはみ出し、配線の短絡、半導体素子100 の発光
部等への付着等の原因となる。また、導電性接着ペース
ト210 がコレット300 の水平方向への移動を阻害し、半
導体素子100 のボンディング位置が不安定となる。
【0007】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、導電性接着ペーストが半導体素子の間に押し寄せら
れて発光部等に付着することがなく、しかも半導体素子
を高精度でボンディングすることができる半導体素子の
ボンディング方法及び装置を提供することを目的として
いる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体素子
のボンディング方法は、半導体素子を保持するコレット
と半導体素子がボンディングされるべき基板とを相対的
に動かして、複数の半導体素子を所定の間隔で並べる半
導体素子のボンディング方法であって、コレットに保持
された半導体素子の下面が既にボンディングされた半導
体素子の上面より下方、かつ基板に接触しない範囲まで
上下方向に動かす第1上下工程と、コレットに保持され
た半導体素子と既にボンディングされた半導体素子との
間が所定の間隔になるまで水平方向に動かす水平工程
と、コレットに保持された半導体素子が基板にボンディ
ングされるまで上下方向に動かす第2上下工程とを有し
ている。
【0009】また、本発明に係る半導体素子のボンディ
ング装置は、半導体素子を保持するコレットと半導体素
子がボンディングされるべき基板とを相対的に動かす移
動機構を有し、複数の半導体素子を所定の間隔で並べる
半導体素子のボンディング装置であって、前記移動機構
はコレットに保持された半導体素子の下面が既にボンデ
ィングされた半導体素子の上面より下方、かつ基板に接
触しない範囲まで上下方向に動かした後に、既にボンデ
ィングされた半導体素子との間が所定の間隔になるまで
水平方向に動かし、その後に半導体素子が基板にボンデ
ィングされるまで上下方向に動かし、前記コレットは保
持した半導体素子の少なくとも一辺がはみ出すようにな
っている。
【0010】
【作用】1つ目の半導体素子をボンディングする際に
は、コレットはボンディングすべき位置の真上に移動さ
れ、真っ直ぐに下降されてボンディングが行われる。1
つ目の半導体素子のボンディングが完了したならば、コ
レットは2つ目の半導体素子を吸着保持する。そして、
基板の上方に移動する。この際、コレットに保持された
2つ目の半導体素子の左辺と、既にボンディングされた
1つ目の半導体素子の右辺との水平方向の距離は、隣接
する半導体素子の所定の間隔より大きくしておく。コレ
ットを真っ直ぐ下降させる。この際、保持された2つ目
の半導体素子の下面が、既に基板にボンディングされた
1つ目の半導体素子の上面より下方で、かつ基板に接触
しない範囲まで下降される。さらに、コレットは既にボ
ンディングされた1つ目の半導体素子の側、すなわち左
側に移動される。この移動は、コレットに保持された2
つ目の半導体素子の左辺と、既にボンディングされた1
つ目の半導体素子の右辺との間が予め設定された間隔に
なるようにする。コレットに保持された2つ目の半導体
素子と既にボンディングされた1つ目の半導体素子との
間が所定の間隔になったならば、コレットを下降させ
て、保持された2つ目の半導体素子のボンディングを行
う。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る半導体素子の
ボンディング方法の第1上下工程と水平工程とを示す説
明図、図2は第2上下工程を示す説明図、図3は半導体
素子を保持するコレットの斜視図である。
【0012】本実施例に係る半導体素子のボンディング
装置は、半導体素子100 を保持するコレット300 と半導
体素子100 がボンディングされるべき基板200 とを相対
的に動かす移動機構 (図示省略) を有し、複数の半導体
素子100 を所定の間隔で並べるものである。
【0013】なお、基板200 には、前もって導電性接着
ペースト210 がディスペンサ、スタンピング或いはスク
リーン印刷等で塗布されている。
【0014】コレット300 は、図3に示すように、吸着
面が角錐型になった角錐型コレットの一辺を切り欠いた
ものであり、吸着保持された半導体素子100 の一辺がは
み出るようになっている。なお、半導体素子100 を基板
200 の左側からボンディングしていくならば左辺が切り
欠かれたものを、右側からボンディングしていくならば
右辺が切り欠かれたものを用いる。
【0015】また、前記移動機構は、基板200 とコレッ
ト300 とを相対的に移動させるものであるが、本実施例
では基板200 は固定されており、コレット300 が移動さ
れるものとして説明する。
【0016】まず、コレット300 は、ボンディングすべ
き半導体素子100 が多数個ストックされたストック位置
(図示省略) に移動し、ストックされている半導体素子
100を1つ吸着保持する。次に、当該コレット300 は、
ストック位置から基板200 の上に移動する。
【0017】1つ目の半導体素子100Aをボンディングす
る際には、コレット300 はボンディングすべき位置の真
上に移動され、真っ直ぐに下降されてボンディングが行
われる。
【0018】1つ目の半導体素子100Aのボンディングが
完了したならば、コレット300 は再びストック位置に戻
り、2つ目の半導体素子100Bを吸着保持する。そして、
図1に破線で示すように、基板200 の上方に移動する。
この際、コレット300 に保持された2つ目の半導体素子
100Bの左辺と、既にボンディングされた1つ目の半導体
素子100Aの右辺との水平方向の距離は、隣接する半導体
素子100 の所定の間隔Xより大きくしておく。
【0019】まず、コレット300 を真っ直ぐ下降させる
(図1の矢印A参照) 。この際、保持された2つ目の半
導体素子100Bの下面110Bが、既に基板200 にボンディン
グされた1つ目の半導体素子100Aの上面110Aより下方
で、かつ基板200 に接触しない範囲まで下降される。す
なわち、第1上下工程を行うのである。
【0020】さらに、コレット300 は既にボンディング
された1つ目の半導体素子100Aの側、すなわち左側に移
動される (図1の矢印B参照) 。この移動は、コレット
300に保持された2つ目の半導体素子100Bの左辺と、既
にボンディングされた1つ目の半導体素子100Aの右辺と
の間が予め設定された間隔Xになるようにする。すなわ
ち、水平工程を行うのである。
【0021】コレット300 に保持された2つ目の半導体
素子100Bと既にボンディングされた1つ目の半導体素子
100Aとの間が所定の間隔Xになったならば、コレット30
0 を下降させて (図2の矢印C参照) 、保持された2つ
目の半導体素子100Bのボンディングを行う。すなわち、
第2上下工程を行うのである。
【0022】このようにして複数の半導体素子100 を所
定の間隔をもって基板200 上にボンディングする。
【0023】なお、上述した実施例では、基板200 は固
定されており、コレット300 が移動することでボンディ
ングが行われたが、基板200 が移動することによってボ
ンディングが行われてもよい。勿論、両者が動くように
してもよい。
【0024】
【発明の効果】本発明に係る半導体素子のボンディング
方法及び装置は、コレットに保持された半導体素子の下
面が既にボンディングされた半導体素子の上面より下
方、かつ基板に接触しない範囲まで上下方向に動かし、
コレットに保持された半導体素子と既にボンディングさ
れた半導体素子との間が所定の間隔になるまで水平方向
に動かし、コレットに保持された半導体素子が基板にボ
ンディングされるまで上下方向に動かすようになってい
るので、導電性接着ペーストが半導体素子の間に押し寄
せられて発光部等に付着することがなく、しかも半導体
素子を高精度でボンディングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る半導体素子のボンディ
ング方法の第1上下工程と水平工程とを示す説明図であ
る。
【図2】本発明の一実施例に係る半導体素子のボンディ
ング方法の第2上下工程を示す説明図である。
【図3】本発明の一実施例に係る半導体素子のボンディ
ング装置に用いられる半導体素子を保持するコレットの
斜視図である。
【図4】半導体素子の間隔を示す説明図である。
【図5】従来の半導体素子のボンディング方法とその問
題点を示す説明図である。
【図6】従来の半導体素子のボンディング方法の手順を
示す説明図である。
【図7】従来の半導体素子のボンディング方法の手順を
示す説明図である。
【図8】従来の半導体素子のボンディングの問題点を示
す説明図である。
【符号の説明】
100A (既にボンディングされた1つ目の) 半導体素子 110A 半導体素子100Aの上面 100B (コレットに保持された2つ目の) 半導体素子 110B 半導体素子100Bの下面 200 基板 300 コレット

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子を保持するコレットと半導体
    素子がボンディングされるべき基板とを相対的に動かし
    て、複数の半導体素子を所定の間隔で並べる半導体素子
    のボンディング方法において、コレットに保持された半
    導体素子の下面が既にボンディングされた半導体素子の
    上面より下方、かつ基板に接触しない範囲まで上下方向
    に動かす第1上下工程と、コレットに保持された半導体
    素子と既にボンディングされた半導体素子との間が所定
    の間隔になるまで水平方向に動かす水平工程と、コレッ
    トに保持された半導体素子が基板にボンディングされる
    まで上下方向に動かす第2上下工程とを有することを特
    徴とする半導体素子のボンディング方法。
  2. 【請求項2】 半導体素子を保持するコレットと半導体
    素子がボンディングされるべき基板とを相対的に動かす
    移動機構を有し、複数の半導体素子を所定の間隔で並べ
    る半導体素子のボンディング装置において、前記移動機
    構はコレットに保持された半導体素子の下面が既にボン
    ディングされた半導体素子の上面より下方、かつ基板に
    接触しない範囲まで上下方向に動かした後に、既にボン
    ディングされた半導体素子との間が所定の間隔になるま
    で水平方向に動かし、その後に半導体素子が基板にボン
    ディングされるまで上下方向に動かし、前記コレットは
    保持した半導体素子の少なくとも一辺がはみ出すように
    なっていることを特徴とする半導体素子のボンディング
    装置。
JP3203946A 1991-07-17 1991-07-17 半導体素子のボンデイング方法及び装置 Pending JPH0529364A (ja)

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Cited By (4)

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