JPH06170301A - ディスペンサおよびそれを用いたポッティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂の吐出量を定期的に計量し、この計量結
果に応じて吐出条件を自動補正して常に最適な所定量の
樹脂を供給することができるディスペンサおよびそれを
用いたポッティング装置を提供する。 【構成】 ＴＡＢ方式によるＴＣＰの半導体装置のポッ
ティング装置であって、キャリヤテープを搬送するテー
プ搬送系１と、樹脂を吐出して封止する樹脂封止部２
と、樹脂の吐出量を計量する樹脂量計量制御部３と、封
止樹脂を硬化させる樹脂硬化部４とから構成されてい
る。そして、樹脂量計量制御部３は、シリンジ１１の近
傍に設置される電子計量秤１８と、樹脂１０の吐出条件
を制御する制御部２０とから構成され、電子計量秤１８
により任意のサイクルで計量皿１９に吐出された樹脂１
０の吐出量が計量され、この計量結果に基づいて制御部
２０により樹脂１０の吐出条件が制御されるようになっ
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、ディスペンサに関し、
特に半導体装置の製造設備におけるＴＡＢ（Tape Autom
ated Bonding）方式によるポッティング装置において、
定期的な樹脂の吐出量の計量に応じた吐出条件の自動補
正によって精密な樹脂の供給が可能とされるディスペン
サおよびそれを用いたポッティング装置に適用して有効
な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品の軽薄短小化が進む中
で、たとえばＴＡＢ方式によるＴＣＰ（Tape Carrier P
ackage）の半導体装置においても小型化が成されている
が、このような小型ＴＣＰでは、封止樹脂の幅、厚さな
どのばらつきが問題となっており、この原因としてはシ
リンジ内の樹脂の水頭差の変化、樹脂の粘度変化などが
挙げられる。

【０００３】そこで、樹脂の吐出量を制御することが必
要となり、たとえば装置を停止させた後に、樹脂の吐出
量を計量してオペレータが設定条件を変更する方法、ま
たは樹脂の広がり性を検査用ＴＶ(Television)カメラで
検査し、この検査結果に応じて滴下条件を変更する方法
などにより、随時、樹脂の吐出条件が制御されている。

【０００４】たとえば、オペレータが吐出条件を変更す
る場合には、予め設定した数のＩＣの樹脂封止が終わる
度に装置を停止させ、ノズルからの樹脂の吐出量を計量
して、誤差のあるときにはオペレータが試行錯誤してデ
ィスペンサの設定条件の変更を行い、これによって常に
最適な状態で樹脂の吐出が行われる。

【０００５】一方、検査用ＴＶカメラによる方法では、
まず供給リールから引き出されたＴＣＰをフォトセンサ
で検査し、半導体チップが所定の位置に搭載されている
ことを確認した後、シリンジの下方に半導体チップが搬
送された時にシリンジから樹脂を滴下する。この滴下す
る樹脂の量はディスペンサにより制御されており、予め
設定された量の樹脂がノズルの先端から半導体チップ上
と周辺のテープ上に滴下される。

【０００６】次に、ベーク炉内に搬入する直前に、半導
体チップ上の樹脂の広がり性を検査用ＴＶカメラで検査
し、この検査結果が制御部に送られて予め制御部に設定
されている最適状態と比較され、これによって常に最適
な状態に樹脂の滴下条件が変更されるようになってい
る。

【０００７】なお、このようなＴＶカメラを用いる技術
としては、たとえば特開平２−２７８８４１号公報に記
載される半導体装置用樹脂封止装置などが挙げられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術において、たとえばオペレータによる変更方
法では、装置を停止させて、オペレータが樹脂の吐出量
を計測し、誤差がある場合には、ディスペンサの設定条
件の変更を試行錯誤して行うため、作業能率が低く、装
置の稼働率が大幅に低下するという問題がある。

【０００９】一方、検査用ＴＶカメラによる方式におい
ても、次のような問題がある。

【００１０】(1).半導体チップ上と周辺のテープ上に滴
下された樹脂の広がりは、表面だけではなく、裏面にま
でおよぶため、ＴＶカメラによる検査方式では樹脂量の
正確な把握が不可能であり、良品、不良品の判定が正し
く行えない。

【００１１】(2).透明度の高い樹脂を使用する場合、Ｔ
Ｖカメラによるセンシングが技術的に難しい。

【００１２】従って、従来の方法では、オペレータによ
る作業性、検査の信頼性の面において問題があり、特に
封止樹脂の幅、厚さの寸法管理が要求される小型ＴＣＰ
には良好に適用できないという問題がある。

【００１３】そこで、本発明の目的は、特にＴＡＢ方式
によるＴＣＰの半導体装置において、樹脂の吐出量を定
期的に計量し、この計量結果に応じて吐出条件を自動補
正して常に最適な所定量の樹脂を供給することができる
ディスペンサおよびそれを用いたポッティング装置を提
供することにある。

【００１４】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１６】すなわち、本発明のディスペンサは、シリ
ンジのノズル先端から吐出物を吐出するディスペンサで
あって、シリンジの近傍に設置される重量計測手段と、
この重量計測手段とディスペンサを制御するマイクロコ
ンピュータ内蔵の制御部とを備えるものである。

【００１７】また、本発明のポッティング装置は、前記
ディスペンサをＴＡＢ方式のポッティング装置に用いる
ものである。

【００１８】この場合に、前記ポッティング装置を、ボ
ンディングからポッティングまでの半導体製造一貫装置
に用い、ボンディングのツールクリーニング動作と同期
させて樹脂の吐出量を計量するようにしたものである。

【００１９】また、前記樹脂の吐出量の計量と、撮像手
段による樹脂広がり量の検査方式とを併用して樹脂の吐
出条件を制御するようにしたものである。

【００２０】さらに、前記ポッティング装置を長時間停
止させる場合に、シリンジを重量計測手段の計量皿上に
待避させ、このシリンジのノズルからの液だれを防止
し、かつノズルをクリーニングするようにしたものであ
る。

【００２１】

【作用】前記したディスペンサおよびそれを用いたポッ
ティング装置によれば、重量計測手段および制御部が備
えられることにより、重量計測手段により任意のサイク
ルで吐出物の吐出量を計量し、制御部によりこの計量結
果に基づいて吐出物の吐出条件を制御することができ
る。

【００２２】特に、ポッティング装置においては、予め
設定した数の半導体装置の樹脂封止を終わる度に、ノズ
ルを自動的に重量計測手段の計量皿上に移動して樹脂の
吐出を行い、この吐出された樹脂を自動的に計量し、こ
の計量結果を制御部に送って予め設定されている最適重
量と比較し、この比較結果に応じてディスペンサの吐出
条件を制御した後に自動的に樹脂封止動作に復帰させる
か、または最適重量を外れた場合に封止動作を中断させ
ることができる。

【００２３】すなわち、比較結果に基づいて、たとえば
最適重量との間で所定範囲以上の誤差がある場合には、
ディスペンサの樹脂の吐出時間または吐出圧力などの滴
下条件を変更し、常に最適な吐出量が得られるように制
御することができる。

【００２４】この場合に、ボンディングからポッティン
グまでの半導体製造一貫装置において、ボンディングの
ツールクリーニング動作に樹脂の吐出量の計量が同期し
て行われることにより、ポッティング処理を効率良く行
うことによって半導体製造一貫工程の作業効率を向上さ
せることができる。

【００２５】また、樹脂の吐出量の計量と、撮像手段に
よる樹脂広がり量の検査方式とが併用されることによ
り、吐出量を精度良く検出することによって検査の信頼
性を向上させることができる。

【００２６】さらに、ポッティング装置の停止時間中に
ノズルからの液だれが防止され、かつノズルがクリーニ
ングされることにより、樹脂の吐出を安定させて樹脂封
止の信頼性を向上させることができる。

【００２７】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるポッティング
装置を示す概略構成図、図２は本実施例のポッティング
装置におけるシリンジ駆動部を示す構成図、図３は本実
施例のポッティング装置において、半導体装置の樹脂封
止状態の要部を示す断面図である。

【００２８】まず、図１により本実施例のポッティング
装置の構成を説明する。

【００２９】本実施例のポッティング装置は、たとえば
ＴＡＢ方式によるＴＣＰの半導体装置のポッティング装
置とされ、キャリヤテープをローダ側からアンローダ側
へ搬送するテープ搬送系１と、樹脂を吐出して封止する
樹脂封止部２と、定期的に樹脂の吐出量を計量する樹脂
量計量制御部３と、封止状態において樹脂を硬化させる
樹脂硬化部４とから構成されている。

【００３０】テープ搬送系１は、ローダ側のキャリヤテ
ープ５の供給リール６、所定の張力を加えるテンション
リール７、キャリヤテープ５を搬送するスプロケットホ
イール８およびアンローダ側の巻取りリール９から構成
されている。

【００３１】そして、供給リール６に巻かれたキャリヤ
テープ５が、スプロケットホイール８の回転によりテン
ションリール７を介して一定の張力を保って、巻取りリ
ール９に巻き取られる構造になっている。

【００３２】樹脂封止部２は、樹脂（吐出物）１０を貯
溜するシリンジ１１と、このシリンジ１１の先端に装着
されるノズル１２と、樹脂１０の吐出量を制御するエア
ー圧力と吐出時間による吐出条件を設定するディスペン
サ１３と、キャリヤテープ５への半導体チップの搭載位
置を検査するフォトセンサ１４とから構成されている。

【００３３】そして、封止前にフォトセンサ１４により
半導体チップの搭載の有無が確認され、ディスペンサ１
３の吐出条件が半導体装置の種類などに応じて設定さ
れ、シリンジ１１のノズル１２の先端から一定の樹脂が
吐出されるようになっている。

【００３４】また、樹脂封止部２のシリンジ１１は、図
２に示すように位置調整可能な取付け具１５を介して上
下駆動機構１６に連結され、さらにこの上下駆動機構１
６がＸ−Ｙテーブル１７上に搭載され、シリンジ１１の
ノズル１２の先端が任意の軌跡で動作される構造となっ
ている。

【００３５】樹脂量計量制御部３は、シリンジ１１の近
傍に設置され、精密な計量測定を行う電子計量秤（重量
計測手段）１８と、この電子計量秤１８の計量皿１９
と、電子計量秤１８とディスペンサ１３を制御するマイ
クロコンピュータを内蔵し、樹脂１０の吐出条件を制御
する制御部２０とから構成されている。

【００３６】そして、電子計量秤１８により任意のサイ
クルで計量皿１９に吐出された樹脂１０の吐出量が計量
され、この計量結果に基づいて制御部２０により樹脂１
０の吐出条件が制御されるようになっている。

【００３７】樹脂硬化部４は、加熱処理を行うプリベー
ク炉２１の内部に、回転可能な２対の反転リール２２
と、この反転リール２２により搬送されるキャリヤテー
プ５の下側にヒータ２３が設けられている。

【００３８】そして、反転リール２２の回転によってキ
ャリヤテープ５が反転しながら搬送され、この搬送中に
おいて封止された樹脂１０が乾燥および硬化されて所定
の硬度に形成されるようになっている。

【００３９】以上のように構成されるポッティング装置
は、たとえば図３に示すように、キャリヤテープ５に被
着されたインナーリード２４に半導体チップ２５がボン
ディングされ、さらにこの半導体チップ２５と周辺のキ
ャリヤテープ５上に樹脂１０が滴下されるＴＣＰの半導
体装置に用いられる。

【００４０】次に、本実施例の作用について説明する。

【００４１】まず、供給リール６にセットされた半導体
チップ２５の接合済みのキャリヤテープ５を、テンショ
ンリール７により一定の張力を加えながらスプロケット
ホイール８の回転により一定ピッチで樹脂封止位置に送
る。

【００４２】そして、封止前に、フォトセンサ１４で半
導体チップ２５が所定の位置に搭載されているかを確認
し、所定の位置に搭載されている場合には、シリンジ１
１の下方に半導体チップ２５が搬送されてきた時にノズ
ル１２の先端から樹脂１０を滴下する。

【００４３】この場合に、滴下する樹脂１０の量はディ
スペンサ１３により制御されており、予め設定された量
の樹脂１０がノズル１２の先端から半導体チップ２５上
と周辺のインナーリード２４上に、上下駆動機構１６お
よびＸ−Ｙテーブル１７の駆動により所定の軌跡を描い
て滴下される。

【００４４】また、ディスペンサ１３の吐出樹脂量の制
御は、たとえば吐出エアーの圧力を一定（たとえば0.５
〜1.０Ｋｇ／ｃｍ² ) に保ち、最適な樹脂１０の吐出量
が得られるように吐出時間を選定する方法が取られてい
る。

【００４５】さらに、樹脂封止が完了したキャリヤテー
プ５をプリベーク炉２１に入れ、反転リール２２の回転
によってキャリヤテープ５を搬送しながらヒータ２３に
より樹脂１０を加熱し、所定の硬度に硬化させた後にア
ンローダ側の巻取りリール９に巻き取る。

【００４６】以上のような樹脂封止処理が、供給リール
６に巻かれたキャリヤテープ５の全ての半導体チップ２
５、さらに新たなキャリアテープ５上の半導体チップ２
５について繰り返される。

【００４７】この場合に、シリンジ１１内における樹脂
１０の水頭差、粘度変化などにより、封止樹脂の幅、厚
さなどを決定する樹脂１０の吐出量が変化するという問
題がある。たとえば、シリンジ１１内の樹脂１０の貯溜
量が少なくなると、水頭差の影響が出てノズル１２の先
端から吐出される樹脂１０の量も減少する。

【００４８】そこで、本実施例では、シリンジ１１の近
傍に設置される電子計量秤１８を用い、任意に設定した
数量の半導体チップ２５の樹脂封止が終わる毎に、シリ
ンジ１１を計量皿１９の上方に自動的に移動させ、ノズ
ル１２の先端から樹脂１０を吐出させて計量する。

【００４９】さらに、樹脂１０の計量結果を制御部２０
に送り、予め記憶されている最適重量と比較し、この比
較結果に基づいて制御信号をディスペンサ１３に送り、
吐出条件である吐出時間（または吐出圧力）を最適値に
変更する。

【００５０】このように、常に最適な吐出量が得られる
ように吐出条件を変更した後、自動的にシリンジ１１を
樹脂封止位置に復帰させて樹脂封止処理を継続する。

【００５１】なお、計量皿１９には吐出された樹脂１０
が溜っていくが、１サイクル毎に自動的に計量値がリセ
ットされ、正確な計量測定が可能である。さらに、計量
皿１９は、所定の数量の半導体チップ２５の樹脂封止が
終わると交換または洗浄される。

【００５２】従って、本実施例のポッティング装置によ
れば、樹脂封止部２の近傍に、電子計量秤１８、計量皿
１９および制御部２０から構成される樹脂量計量制御部
３が設けられることにより、任意のサイクルで樹脂１０
の吐出量を自動的に計量し、この計量結果に基づいて樹
脂１０の吐出条件を自動的に制御することができるの
で、従来のような封止された樹脂１０の幅、厚さなどの
不良およびばらつきを低減し、常に最適な吐出量による
樹脂封止処理が可能となり、その上自動制御によって作
業効率を向上させることができる。

【００５３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５４】たとえば、本実施例のポッティング装置に
ついては、定期的に樹脂１０の吐出量を計量して吐出条
件を制御する場合について説明したが、本発明は前記実
施例に限定されるものではなく、他の機能を追加するこ
とによってより一層の効果を得ることができる。

【００５５】すなわち、本実施例のポッティング装置
を、ボンディングからポッティングまでの半導体製造一
貫装置に適用し、ボンディングのツールクリーニング動
作に同期させて樹脂の吐出量の計量を行うことにより、
半導体製造一貫工程において、ポッティング処理を効率
良く行うことができる。

【００５６】また、樹脂の吐出量の計量の他に、ＴＶカ
メラなどの撮像手段による樹脂広がり量の検査方式を併
用することにより、吐出量を精度良く検出して検査の信
頼性を向上させることができる。

【００５７】さらに、ポッティング装置を長時間停止さ
せる場合には、電子計量秤の計量皿をノズルからの液だ
れ防止に用いたり、またこの停止時間中にノズルをクリ
ーニングすることにより、樹脂の吐出を安定させて樹脂
封止の信頼性を向上させることができる。

【００５８】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野であるＴＡＢ方式による
ＴＣＰの半導体装置のポッティング装置に適用した場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
たとえば樹脂の他にクリーム半田、接着剤などの吐出物
をシリンジのノズル先端から吐出するディスペンサを用
いる他の装置についても広く適用可能である。

【００５９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００６０】(1).シリンジの近傍に設置される重量計測
手段と、この重量計測手段とディスペンサを制御するマ
イクロコンピュータ内蔵の制御部とを備えることによ
り、任意のサイクルで吐出物の吐出量を重量計測手段に
より計量し、この計量結果に基づいて制御部により吐出
物の吐出条件を制御することができるので、吐出物の種
類、吐出物の貯溜量変動などに影響されることなく、定
期的に吐出物の吐出条件を自動的に補正し、これによっ
て常に最適な吐出量による吐出物の吐出が可能となる。

【００６１】(2).特にディスペンサをＴＡＢ方式のポッ
ティング装置に適用した場合には、予め設定した数の半
導体装置の樹脂封止を終わる度に、自動的に吐出される
樹脂の計量値と最適重量とを比較し、この比較結果に応
じてディスペンサの吐出条件を制御して樹脂封止動作に
復帰させるか、または最適重量を外れた場合に封止動作
を中断させることができるので、樹脂の水頭差、粘度変
化などの影響に対しても、最適な吐出量への制御により
信頼性の高い樹脂封止が可能となる。

【００６２】(3).ポッティング装置を、ボンディングか
らポッティングまでの半導体製造一貫装置に用いること
により、ボンディングのツールクリーニング動作と同期
させて樹脂の吐出量を計量することができるので、ポッ
ティング処理を効率良く行うことによって半導体製造一
貫工程の作業効率の向上が可能となる。

【００６３】(4).樹脂の吐出量の計量と、撮像手段によ
る樹脂広がり量の検査方式とを併用することにより、樹
脂の吐出条件を精度良く制御することができるので、吐
出量を精度良く検出することによって検査の信頼性の向
上が可能となる。

【００６４】(5).ポッティング装置を長時間停止させる
場合に、シリンジを重量計測手段の計量皿上に待避させ
ることにより、シリンジのノズルからの液だれを防止
し、かつノズルをクリーニングすることができるので、
樹脂の吐出を安定させて樹脂封止の信頼性の向上が可能
となる。

【００６５】(6).前記(1) 〜(5) により、樹脂などの吐
出物による封止不良の発生を防止することができるの
で、製品歩留りの向上が可能とされるディスペンサおよ
びポッティング装置を得ることができる。

【００６６】(7).前記(1) 〜(5) により、吐出量の計量
を自動的に制御することができるので、装置のスループ
ットの向上が可能とされるディスペンサおよびポッティ
ング装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるポッティング装置を示
す概略構成図である。

【図２】本実施例のポッティング装置におけるシリンジ
駆動部を示す構成図である。

【図３】本実施例のポッティング装置において、半導体
装置の樹脂封止状態の要部を示す断面図である。

【符号の説明】

１ テープ搬送系 ２ 樹脂封止部 ３ 樹脂量計量制御部 ４ 樹脂硬化部 ５ キャリヤテープ ６ 供給リール ７ テンションリール ８ スプロケットホイール ９ 巻取りリール １０ 樹脂（吐出物） １１ シリンジ １２ ノズル １３ ディスペンサ １４ フォトセンサ １５ 取付け具 １６ 上下駆動機構 １７ Ｘ−Ｙテーブル １８ 電子計量秤（重量計測手段） １９ 計量皿 ２０ 制御部 ２１ プリベーク炉 ２２ 反転リール ２３ ヒータ ２４ インナーリード ２５ 半導体チップ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンジのノズル先端から吐出物を吐出
   するディスペンサであって、前記シリンジの近傍に設置
   される重量計測手段と、該重量計測手段と前記ディスペ
   ンサを制御するマイクロコンピュータ内蔵の制御部とを
   備え、任意のサイクルで前記吐出物の吐出量を前記重量
   計測手段により計量し、該計量結果に基づいて前記制御
   部により前記吐出物の吐出条件を制御することを特徴と
   するディスペンサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディスペンサをＴＡＢ方
   式のポッティング装置に用い、予め設定した数の半導体
   装置の樹脂封止を終わる度に、前記ノズルを自動的に前
   記重量計測手段の計量皿上に移動して樹脂の吐出を行
   い、該吐出された樹脂を自動的に計量し、該計量結果を
   前記制御部に送って予め設定されている最適重量と比較
   し、該比較結果に応じて前記ディスペンサの吐出条件を
   制御した後に自動的に樹脂封止動作に復帰させるか、ま
   たは最適重量を外れた場合に封止動作を中断させること
   を特徴とするディスペンサを用いたポッティング装置。
3. 【請求項３】 前記ポッティング装置を、ボンディング
   からポッティングまでの半導体製造一貫装置に用い、前
   記ボンディングのツールクリーニング動作と同期させて
   前記樹脂の吐出量を計量することを特徴とする請求項２
   記載のポッティング装置。
4. 【請求項４】 前記樹脂の吐出量の計量と、撮像手段に
   よる樹脂広がり量の検査方式とを併用して前記樹脂の吐
   出条件を制御することを特徴とする請求項２記載のポッ
   ティング装置。
5. 【請求項５】 前記ポッティング装置を長時間停止させ
   る場合に、前記シリンジを前記重量計測手段の計量皿上
   に待避させ、該シリンジのノズルからの液だれを防止
   し、かつ該ノズルをクリーニングすることを特徴とする
   請求項２記載のポッティング装置。