JPH0669286A - ボンディング装置 - Google Patents
ボンディング装置Info
- Publication number
- JPH0669286A JPH0669286A JP21999792A JP21999792A JPH0669286A JP H0669286 A JPH0669286 A JP H0669286A JP 21999792 A JP21999792 A JP 21999792A JP 21999792 A JP21999792 A JP 21999792A JP H0669286 A JPH0669286 A JP H0669286A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- bonding
- collet
- stage
- photodiode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Wire Bonding (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】位置合わせ精度の向上と、半導体部品等の片当
たりの防止、及び、半田表面の酸化膜除去による、信頼
性の向上。 【構成】サファイア基板１４の表面に配線を形成し、フ
ォトダイオード１５を接合するための接合部のパターン
を設ける。サファイア基板１４を加熱台４上に固定し、
フォトダイオード素子１５を真空コレット１で吸着す
る。コレット側に取り付けられた顕微鏡２で大まかな位
置合わせを行う。真空コレット１を下げ、フォトダイオ
ード素子１５とサファイア基板１４を近接させる。サフ
ァイア基板１４の裏面側に配置されたカメラ１０より、
サファイア基板１４とフォトダイオード素子１５の接合
部の位置合わせを微動ステージ５、Ｚ軸ステージ８、及
び煽りステージ９を用いて行う。 【効果】基板を透明化し、加熱機構を有するコレットで
吸着し可動式とする機能を設けることにより、多数の半
導体デバイスをフリップチップボンディングで実装する
ことができる。
たりの防止、及び、半田表面の酸化膜除去による、信頼
性の向上。 【構成】サファイア基板１４の表面に配線を形成し、フ
ォトダイオード１５を接合するための接合部のパターン
を設ける。サファイア基板１４を加熱台４上に固定し、
フォトダイオード素子１５を真空コレット１で吸着す
る。コレット側に取り付けられた顕微鏡２で大まかな位
置合わせを行う。真空コレット１を下げ、フォトダイオ
ード素子１５とサファイア基板１４を近接させる。サフ
ァイア基板１４の裏面側に配置されたカメラ１０より、
サファイア基板１４とフォトダイオード素子１５の接合
部の位置合わせを微動ステージ５、Ｚ軸ステージ８、及
び煽りステージ９を用いて行う。 【効果】基板を透明化し、加熱機構を有するコレットで
吸着し可動式とする機能を設けることにより、多数の半
導体デバイスをフリップチップボンディングで実装する
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体部品、及び電子部
品の実装方法に係る。
品の実装方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】従来のフリップチップボンディング装置
の例を図１に示す。
の例を図１に示す。
【０００３】上下動する真空コレット１で吸着された半
導体部品６は、半導体部品６の電極部と、実装基板７の
電極部をハーフミラー３を通して顕微鏡２で位置合わせ
を行い、加熱台４で加熱しボンディングしている。この
場合、半導体部品６の電極を見るために、ハーフミラー
３を介しているため、実装基板７とある程度の間隔を必
要とし、間隔を取った状態でしか位置合わせが出来ない
為、位置合わせ精度が±２０μｍ程度となる。これらの
技術は「混成集積回路」菅口、厚留編、工業調査会（１
９６８年１０月）に詳しく述べられている。
導体部品６は、半導体部品６の電極部と、実装基板７の
電極部をハーフミラー３を通して顕微鏡２で位置合わせ
を行い、加熱台４で加熱しボンディングしている。この
場合、半導体部品６の電極を見るために、ハーフミラー
３を介しているため、実装基板７とある程度の間隔を必
要とし、間隔を取った状態でしか位置合わせが出来ない
為、位置合わせ精度が±２０μｍ程度となる。これらの
技術は「混成集積回路」菅口、厚留編、工業調査会（１
９６８年１０月）に詳しく述べられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、ハー
フミラーを使用してフリップチップにて位置合わせを行
っていた為、下記の問題が有った。 １．位置合わせ精度が±２０μｍと大きく、位置ずれに
よる容量増加や、微細電極どうしが接触する問題が生じ
た。 ２．半田の濡れ性がチェック出来ず、加熱し過ぎや、荷
重の掛け過ぎによる半導体部品の破損など、組立てによ
る接続不良が生じた。 ３．平行度調整が検出出来ず、半導体部品の位置ずれや
片当たり等が生じた。 ４．半導体部品の加熱、位置合せ中に半田層表面に酸化
膜が生じ、接着力低下等の要因となり、信頼度が低下す
る問題が生じた。 ５．透明サブマウントを用いた裏面直視合わせ方式で
は、チップを固定、加熱しサブマウント側で合わせを行
なう為、多数チップのフリップチップボンディングが出
来ないという問題があった。
フミラーを使用してフリップチップにて位置合わせを行
っていた為、下記の問題が有った。 １．位置合わせ精度が±２０μｍと大きく、位置ずれに
よる容量増加や、微細電極どうしが接触する問題が生じ
た。 ２．半田の濡れ性がチェック出来ず、加熱し過ぎや、荷
重の掛け過ぎによる半導体部品の破損など、組立てによ
る接続不良が生じた。 ３．平行度調整が検出出来ず、半導体部品の位置ずれや
片当たり等が生じた。 ４．半導体部品の加熱、位置合せ中に半田層表面に酸化
膜が生じ、接着力低下等の要因となり、信頼度が低下す
る問題が生じた。 ５．透明サブマウントを用いた裏面直視合わせ方式で
は、チップを固定、加熱しサブマウント側で合わせを行
なう為、多数チップのフリップチップボンディングが出
来ないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は上記の問題点を解決するこ
とに有る。
とに有る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は次に示す手段
により解決される。 １．可視光もしくは特定の波長で透過率の高い基板を用
いて、基板裏面より実装デバイスの接合面を顕微鏡もし
くはテレビカメラ等で観察しながら、反対側より加熱、
加圧を行いボンディングする。 ２．ボンディング部材面の平行度調整部をステージ側に
設ける。 ３．半導体デバイス側、もしくは基板側のどちらからで
もスクラブもしくは超音波が掛けられる機能を設ける。 ４．基板を透明化し、半導体デバイスを加熱機構を有す
るコレットで吸着し可動式とする機能を設ける。
により解決される。 １．可視光もしくは特定の波長で透過率の高い基板を用
いて、基板裏面より実装デバイスの接合面を顕微鏡もし
くはテレビカメラ等で観察しながら、反対側より加熱、
加圧を行いボンディングする。 ２．ボンディング部材面の平行度調整部をステージ側に
設ける。 ３．半導体デバイス側、もしくは基板側のどちらからで
もスクラブもしくは超音波が掛けられる機能を設ける。 ４．基板を透明化し、半導体デバイスを加熱機構を有す
るコレットで吸着し可動式とする機能を設ける。
【０００７】
【作用】１．基板裏面より実装デバイスの接合面を観察
出来る為、位置合わせ精度±２μｍ以下が達成出来、か
つ、半田の濡れ性をチェックすることが出来る。 ２．並行度調整が検知できる為、半導体部品等の片当た
りを防ぐことが出来る。 ３．スクラブもしくは超音波が掛けられる機能を有する
為、半田表面の酸化膜を除去する事が出来る。 ４．基板を透明化し、加熱機構を有するコレットで吸着
し可動式とする機能を設けることにより、多数の半導体
デバイスをフリップチップボンディングで実装すること
が出来る。
出来る為、位置合わせ精度±２μｍ以下が達成出来、か
つ、半田の濡れ性をチェックすることが出来る。 ２．並行度調整が検知できる為、半導体部品等の片当た
りを防ぐことが出来る。 ３．スクラブもしくは超音波が掛けられる機能を有する
為、半田表面の酸化膜を除去する事が出来る。 ４．基板を透明化し、加熱機構を有するコレットで吸着
し可動式とする機能を設けることにより、多数の半導体
デバイスをフリップチップボンディングで実装すること
が出来る。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【０００９】実施例は図２に示すように、フロントエン
ドモジュールの実装において、透明基板としてサファイ
ア（１０ｍｍ角×０．２ｍｍ厚）を用いた。サファイア
基板１４の表面には、薄膜Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ（０．１／
０．２／０．９ｍｍ厚）を用いて配線を形成した。ま
た、フォトダイオード１５を接合するための接合部のパ
ターンは、素子の電極パターンよりも２μｍ小さくし
て、その上にＰｂ／Ｓｎ（９５／５）の半田を約３μｍ
厚設けた。まず、サファイア基板１４を加熱台４上に固
定し、フォトダイオード素子１５を真空コレット１で吸
着する。コレット側に取り付けられた顕微鏡２で大まか
な位置合わせを行う。真空コレット１を下げ、フォトダ
イオード素子１５とサファイア基板１４を近接させる。
サファイア基板１４の裏面側に配置されたカメラ１０よ
り、サファイア基板１４とフォトダイオード素子１５の
接合部の位置合わせを微動ステージ５、Ｚ軸ステージ
８、及び煽りステージ９を用いて行う。正確な位置合わ
せが完了した後、３４０℃で半田溶融しながら真空コレ
ット１にスクラブ機構１１でスクラブをかけ、半田表面
の酸化膜を取り除き、真性半田による接合を完了する。
ドモジュールの実装において、透明基板としてサファイ
ア（１０ｍｍ角×０．２ｍｍ厚）を用いた。サファイア
基板１４の表面には、薄膜Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ（０．１／
０．２／０．９ｍｍ厚）を用いて配線を形成した。ま
た、フォトダイオード１５を接合するための接合部のパ
ターンは、素子の電極パターンよりも２μｍ小さくし
て、その上にＰｂ／Ｓｎ（９５／５）の半田を約３μｍ
厚設けた。まず、サファイア基板１４を加熱台４上に固
定し、フォトダイオード素子１５を真空コレット１で吸
着する。コレット側に取り付けられた顕微鏡２で大まか
な位置合わせを行う。真空コレット１を下げ、フォトダ
イオード素子１５とサファイア基板１４を近接させる。
サファイア基板１４の裏面側に配置されたカメラ１０よ
り、サファイア基板１４とフォトダイオード素子１５の
接合部の位置合わせを微動ステージ５、Ｚ軸ステージ
８、及び煽りステージ９を用いて行う。正確な位置合わ
せが完了した後、３４０℃で半田溶融しながら真空コレ
ット１にスクラブ機構１１でスクラブをかけ、半田表面
の酸化膜を取り除き、真性半田による接合を完了する。
【００１０】
【発明の効果】１．基板裏面より実装デバイスの接合面
を観察出来る為、位置合わせ精度±２μｍ以下が達成出
来た。 ２．並行度調整が検知できる為、半導体部品等の片当た
りを防ぐことが出来た。 ３．スクラブもしくは超音波が掛けられる機能を有する
為、半田表面の酸化膜を除去する事が出来、かつ半田の
濡れ性をチェックすることが出来た。 ４．基板を透明化し、加熱機構を有するコレットで吸着
し可動式とする機能を設けることにより、多数の半導体
デバイスをフリップチップボンディングで実装すること
が出来た。
を観察出来る為、位置合わせ精度±２μｍ以下が達成出
来た。 ２．並行度調整が検知できる為、半導体部品等の片当た
りを防ぐことが出来た。 ３．スクラブもしくは超音波が掛けられる機能を有する
為、半田表面の酸化膜を除去する事が出来、かつ半田の
濡れ性をチェックすることが出来た。 ４．基板を透明化し、加熱機構を有するコレットで吸着
し可動式とする機能を設けることにより、多数の半導体
デバイスをフリップチップボンディングで実装すること
が出来た。
【図１】従来用いていたフリップチップボンディング装
置。
置。
【図２】本発明によるボンディング装置を用いた実装
図。
図。
１・・・真空コレット、２・・・顕微鏡、３・・・ハーフミラ
ー、４・・・加熱台、５・・・微動ステージ、６・・・半導体部
品、７・・・基板、８・・・Ｚ軸ステージ、９・・・煽り用ステ
ージ、１０・・・テレビカメラ、１１・・・スクラブ機構、１
２・・・加熱ヒータ、１３・・・基板裏面用直視ホール、１４
・・・サファイア基板、１５・・・フォトダイオード。
ー、４・・・加熱台、５・・・微動ステージ、６・・・半導体部
品、７・・・基板、８・・・Ｚ軸ステージ、９・・・煽り用ステ
ージ、１０・・・テレビカメラ、１１・・・スクラブ機構、１
２・・・加熱ヒータ、１３・・・基板裏面用直視ホール、１４
・・・サファイア基板、１５・・・フォトダイオード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 勝昭 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小野 佑一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】可視光もしくは特定の波長で透過率の高い
基板を用いて、基板裏面よりデバイスの接合面を観察す
ることにより、高精度位置合わせ及びボンディング部材
面の平行度検査を可能としたボンディング装置。 - 【請求項２】顕微鏡もしくはテレビカメラ等の位置合わ
せ観察部と、チップ固定及びスクラブ等のボンディング
機構部が、デバイス及び基板の実装部を挾んで両側に配
置されていることを特徴としたボンディング装置。 - 【請求項３】基板裏面よりデバイスと基板の接合部が観
察できるように、加熱台に穴を開けたことを特徴とす
る、もしくは穴を開けた部分に、可視光もしくは特定の
波長で透過率が高く、熱伝導率の高い材質をかぶせたこ
とを特徴とするボンディング装置。 - 【請求項４】請求項１、２又は３の装置において、チッ
プ固定部又は基板部に加熱機構、及びスクラブ、超音波
等、接着半田層の表面酸化膜除去機能が取付けられてい
ることを特徴としたボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21999792A JPH0669286A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21999792A JPH0669286A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ボンディング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669286A true JPH0669286A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16744317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21999792A Pending JPH0669286A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669286A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08330393A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フラットパネルディスプレイへのｉｃ部品の接合方法 |
| US6541304B1 (en) | 1995-10-13 | 2003-04-01 | Nordson Corporation | Method of dispensing a viscous material |
| CN100372088C (zh) * | 2006-02-27 | 2008-02-27 | 哈尔滨工业大学 | Mems高温压力传感器自动键合方法 |
| US7337939B2 (en) | 2000-12-27 | 2008-03-04 | Shibuya Kogyo Co., Ltd | Bonding apparatus |
| WO2008117948A1 (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Hanmi Semiconductor Co., Ltd. | Suction pad for semicondcutor transfer device |
| JP2009010430A (ja) * | 2008-10-15 | 2009-01-15 | Renesas Technology Corp | 半導体素子の実装方法 |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP21999792A patent/JPH0669286A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08330393A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フラットパネルディスプレイへのｉｃ部品の接合方法 |
| US6541304B1 (en) | 1995-10-13 | 2003-04-01 | Nordson Corporation | Method of dispensing a viscous material |
| US6955946B2 (en) | 1995-10-13 | 2005-10-18 | Nordson Corporation | Flip chip underfill system and method |
| US7337939B2 (en) | 2000-12-27 | 2008-03-04 | Shibuya Kogyo Co., Ltd | Bonding apparatus |
| CN100372088C (zh) * | 2006-02-27 | 2008-02-27 | 哈尔滨工业大学 | Mems高温压力传感器自动键合方法 |
| WO2008117948A1 (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Hanmi Semiconductor Co., Ltd. | Suction pad for semicondcutor transfer device |
| TWI474425B (zh) * | 2007-03-26 | 2015-02-21 | Hanmi Semiconductor Co Ltd | 用於半導體封裝件之裝置 |
| JP2009010430A (ja) * | 2008-10-15 | 2009-01-15 | Renesas Technology Corp | 半導体素子の実装方法 |
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