JPH0786319A - Die bonding equipment and die bonding method - Google Patents

Die bonding equipment and die bonding method

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JPH0786319A
JPH0786319A JP23274293A JP23274293A JPH0786319A JP H0786319 A JPH0786319 A JP H0786319A JP 23274293 A JP23274293 A JP 23274293A JP 23274293 A JP23274293 A JP 23274293A JP H0786319 A JPH0786319 A JP H0786319A
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JP
Japan
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die
bonding stage
bonding
amount
semiconductor package
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP23274293A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Ogawa
修 小川
Masao Kobayashi
正夫 小林
Hiroshi Hasegawa
博 長谷川
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH0786319A publication Critical patent/JPH0786319A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • H01L24/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/743Apparatus for manufacturing 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
    • H01L2224/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L2224/743Apparatus for manufacturing layer connectors

Abstract

PURPOSE:To give means for properly correcting the amount of supply of brazing material depending on the amount of warpage and irregularity of a large-size bonding stage of a semiconductor package for a semiconductor producing equipment, particularly for the mechanism of die bonding equipment. CONSTITUTION:Means for detecting the warpage of a bonding stage 2 on a semiconductor package 1 and means for correcting the discharge of a brazing material for adhering a die 3 to bonding stage 2 depending upon the warpage are provided for a die bonding equipment, and the warpage of the bonding stage 2 of the semiconductor package 1 is detected and the discharge of a brazing material 4 for adhering the die 3 to the bonding stage 2 is corrected depending on the warpage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置、特に
ダイボンディング装置の機構と、その装置を用いたダイ
ボンディング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a mechanism of a die bonding apparatus and a die bonding method using the apparatus.

【0002】近年のコンピュータの大規模化の要求に伴
い、半導体装置も大型化、高集積化が進み、それに伴っ
て大型ICチップを搭載するパッケージも大サイズとな
り、これに対応したダイボンディング装置が必要とな
る。
With the recent demand for large-scale computers, semiconductor devices are also becoming larger and more highly integrated, and accordingly, packages for mounting large IC chips are also becoming larger in size, and die-bonding devices corresponding thereto are available. Will be needed.

【0003】[0003]

【従来の技術】図3は従来例の説明図である。図におい
て、1は半導体パッケージ、2はボンディングステー
ジ、3はダイス、4は蝋材、5はリードである。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is an explanatory view of a conventional example. In the figure, 1 is a semiconductor package, 2 is a bonding stage, 3 is a die, 4 is a brazing material, and 5 is a lead.

【0004】半導体製造組立工程の内、ダイス(ICチ
ップ)3をセラミック製の半導体パッケージ1に搭載す
るダイス付け工程において、特にセラミック基板を用い
た半導体パッケージ1は、ダイス3自体の大型化に対応
するため、ボンディングステージ2のサイズも大きくな
りつつある。
Among the semiconductor manufacturing and assembling processes, in the dicing process of mounting the dice (IC chip) 3 on the ceramic semiconductor package 1, particularly, the semiconductor package 1 using the ceramic substrate corresponds to an increase in size of the dice 3 itself. Therefore, the size of the bonding stage 2 is also increasing.

【0005】このボンディングステージ2が大きくなる
と、図3に示すように、半導体パッケージ1のセラミッ
ク基板自体の反りも顕著になり、ボンディングステージ
2に凹凸が生じたり、湾曲したりして、ダイス3の底面
とボンディングステージ2の面の隙間の有無がボンディ
ング強度に大きく左右してくる。
As the bonding stage 2 becomes larger, the warp of the ceramic substrate of the semiconductor package 1 becomes more noticeable, as shown in FIG. The presence or absence of a gap between the bottom surface and the surface of the bonding stage 2 greatly affects the bonding strength.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】一般に、ダイス底面と
ステージ面の間には、ボンディングステージへのダイス
の接合のために、金(AU)ペレット、銀(Ag)ペースト、半
田(PbSn)ペースト、半田(PbSn)ペレット等の蝋材を使用
している。
Generally, between the die bottom surface and the stage surface, for bonding the die to the bonding stage, gold (AU) pellets, silver (Ag) paste, solder (PbSn) paste, A wax material such as solder (PbSn) pellets is used.

【0007】従って、前述の半導体パッケージの反り
は、これらの必要な蝋材の量のバラツキになり、空洞の
発生や、接着する蝋材の量の不足の場合には、強度不足
や熱伝導不足といったミスに繋がり、蝋材の量が多過ぎ
ると、ボンディングステージからダイスが傾斜して接着
する等の問題を生ずる。
Therefore, the above-mentioned warpage of the semiconductor package causes variations in the amount of these required wax materials, and when voids are generated or the amount of the wax material to be adhered is insufficient, the strength and heat conduction are insufficient. If the amount of the wax material is too large, the die may be inclined from the bonding stage and adhered to the die.

【0008】そのため、従来は、ボンディングステージ
の反り量の上限規格を30μm以下と厳しくしたり、他の
金属板をボンディングステージに張りつけたりして、対
ダイス接合面を平坦化する工夫がなされているが、これ
らは部材の精度向上をともなっており、高価なパッケー
ジとなる欠点がある。
Therefore, conventionally, the upper limit standard of the warp amount of the bonding stage is set to be 30 μm or less, or another metal plate is attached to the bonding stage to flatten the bonding surface to the die. However, these are accompanied by the improvement of the precision of the members, and there is a drawback that the package becomes expensive.

【0009】本発明は、以上の問題点に鑑み、大サイズ
のボンディングステージの凹凸、或いは反りに応じて適
正に補正した量の蝋材を供給する手段を提供することを
目的とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a means for supplying an amount of brazing material appropriately corrected according to the unevenness or warpage of a large-sized bonding stage.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。図において、1は半導体パッケージ、2はボ
ンディングステージ、3はダイス、4は蝋材である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. In the figure, 1 is a semiconductor package, 2 is a bonding stage, 3 is a die, and 4 is a wax material.

【0011】本発明の上記問題点は、半導体パッケージ
1のボンディングステージ2の面の反り量、或いは凹凸
を検出する手段を付与すること、更に、ボンディングス
テージ2の反り量、或いは凹凸に対して蝋材4をダイス
付けに適正な吐出量に制御する手段を追加することで解
決される。
The above-mentioned problems of the present invention include providing a means for detecting the amount of warpage or unevenness of the surface of the bonding stage 2 of the semiconductor package 1, and further, the amount of warpage or unevenness of the bonding stage 2 is waxed. The problem can be solved by adding a means for controlling the discharge amount of the material 4 to be attached to the die.

【0012】即ち、本発明の目的は、ダイボンディング
装置に、半導体パッケージ1のダイスボンディングステ
ージ2の反り量を検出する手段を有することにより、ま
た、半導体パッケージ1のボンディングステージ2の反
り量によって、ボンディングステージ2へダイス3を接
着する蝋材4の吐出量を補正する手段を有することによ
り、更に、半導体パッケージ1のボンディングステージ
2の反り量を検出し、検出した反り量によって、ボンデ
ィングステージ2へダイス3を接着する蝋材4の吐出量
を補正することにより達成される。
That is, an object of the present invention is to provide a die bonding apparatus with means for detecting the warp amount of the die bonding stage 2 of the semiconductor package 1, and also to detect the warp amount of the bonding stage 2 of the semiconductor package 1. By providing a means for correcting the discharge amount of the brazing material 4 for bonding the die 3 to the bonding stage 2, the warp amount of the bonding stage 2 of the semiconductor package 1 is further detected, and the warp amount is detected by the detected warp amount. This is achieved by correcting the discharge amount of the wax material 4 that adheres the die 3.

【0013】[0013]

【作用】本発明によれば、第一に、ダイスへの熱伝導が
均一になり、ダイスのクラックが防止できる。
According to the present invention, firstly, heat conduction to the die becomes uniform and cracks in the die can be prevented.

【0014】第二にダイスの裏面全面に蝋材が均一に塗
布されて、ダイスのボンディングステージへの接着強度
が安定する。第三に、半導体パッケージに合わせた蝋材
の適正な塗布量への補正が可能で、部材の適正な使用量
が確保できる。
Secondly, the brazing material is uniformly applied to the entire back surface of the die, and the bonding strength of the die to the bonding stage is stabilized. Third, it is possible to correct the application amount of the wax material suitable for the semiconductor package, and to secure the proper usage amount of the member.

【0015】[0015]

【実施例】図2は本発明の一実施例の説明図である。図
において、1は半導体パッケージ、2はボンディングス
テージ、3はダイス、4は蝋材、5はリード、6はレー
ザ変位計、7は通常ノズル、8は補正ノズルである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 is an explanatory view of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a semiconductor package, 2 is a bonding stage, 3 is a die, 4 is a brazing material, 5 is a lead, 6 is a laser displacement meter, 7 is a normal nozzle, and 8 is a correction nozzle.

【0016】図2により本発明の一実施例について説明
する。図2(a)に示すように、半導体パッケージ1の
ボンディングステージ2の反り量を検出する機能とし
て、レーザー変位計6をX−Y方向に自動送りして、距
離検出センサにてステージ平坦度を測定する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, as a function of detecting the warp amount of the bonding stage 2 of the semiconductor package 1, the laser displacement meter 6 is automatically fed in the XY directions, and the stage flatness is measured by the distance detection sensor. taking measurement.

【0017】測定点はボンディングステージ2の中央及
び周辺部5点を選んで、ボンディングステージ2の平坦
度を測定し、反り量、或いは凹凸を検出する。測定精度
は10μm、許容範囲は±0.5μm以内である。
Five measuring points are selected at the center and the peripheral portion of the bonding stage 2, the flatness of the bonding stage 2 is measured, and the amount of warpage or unevenness is detected. The measurement accuracy is 10 μm, and the allowable range is within ± 0.5 μm.

【0018】次に、図2(b)に示すように、ボンディ
ングステージ2の検出した凹凸量に対して蝋材4の吐出
量を制御する。従来用いている通常ノズル7の口径に応
じた圧力調整で吐出を行う。例えば1回当り、口径が
0.5〜1mm径の通常ノズル7では窒素圧2kg/cm
2 で3.5〜5gの蝋材4の吐出量とする。
Next, as shown in FIG. 2B, the discharge amount of the solder material 4 is controlled with respect to the unevenness amount detected by the bonding stage 2. Discharging is performed by adjusting the pressure according to the diameter of the normal nozzle 7 used conventionally. For example, a normal nozzle 7 having a diameter of 0.5 to 1 mm per one time has a nitrogen pressure of 2 kg / cm.
The discharge amount of braze 4 3.5~5g 2.

【0019】続いて、ボンディングステージ2の反り
量、つまり面の凹凸により特殊吐出を追加する。例え
ば、ボンディングステージ2の中央部が凹の場合には太
い1本の補正ノズルで中央部に追加吐出し、中央部が凸
の場合には、図2(c)に示すように、細い数本の補正
ノズル8で周辺部に追加吐出する。
Subsequently, special ejection is added depending on the amount of warpage of the bonding stage 2, that is, the unevenness of the surface. For example, when the central portion of the bonding stage 2 is concave, one thick correction nozzle additionally discharges to the central portion, and when the central portion is convex, as shown in FIG. The additional correction nozzle 8 discharges the ink to the peripheral portion.

【0020】具体的には最初の通常ノズル7とは口径の
異なる補正ノズル8の機構を設ける。従って、中央部が
凹の場合には、最大2ユニットで行なえるが、中央部が
凸の場合には、補正ノズル8の位置をX−Y制御し、吐
出位置をコントロールする。また、吐出量は反り量や凹
凸の量によって変化させる。
Specifically, a mechanism of a correction nozzle 8 having a different diameter from the first normal nozzle 7 is provided. Therefore, when the central portion is concave, a maximum of 2 units can be used, but when the central portion is convex, the position of the correction nozzle 8 is controlled by XY, and the ejection position is controlled. Further, the discharge amount is changed depending on the warp amount and the unevenness amount.

【0021】例えば、0.1mmの凹ならば蝋材を5mg追加
というように、あらかじめ実験にて反り量や凹凸の量、
並びに蝋材の種類による吐出量との相関を取り、データ
をインプットしておき、ボンディングステージ2の反り
量や凹凸の量に対応して蝋材4の適正な吐出を自動化し
て行う。
For example, if the concave is 0.1 mm, 5 mg of wax material is added.
In addition, data is input in advance by correlating with the discharge amount depending on the type of the wax material, and the proper discharge of the wax material 4 is automatically performed corresponding to the warp amount of the bonding stage 2 and the amount of irregularities.

【0022】その後、図2(d)に示すように、ダイス
3を本発明の手段で吐出した蝋材4によりボンディング
ステージ2に接着して、ダイス付けを完了する。
Thereafter, as shown in FIG. 2 (d), the die 3 is bonded to the bonding stage 2 by the wax material 4 discharged by the means of the present invention, and the die attachment is completed.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイスへの熱伝導が均一になり、ダイスのクラック(割
れ)が防止でき、また、ダイス全面に接着材料が均一に
塗布されて、ダイスのボンディングステージへの接着強
度が安定する。
As described above, according to the present invention,
The heat conduction to the die becomes uniform, cracks in the die can be prevented, and the adhesive material is evenly applied to the entire surface of the die to stabilize the adhesive strength of the die to the bonding stage.

【0024】更に、パッケージに合わせた接着材の塗布
量の補正が可能で、部材の無駄が生じない。従って、本
発明は大集積化に対応した半導体装置の品質向上、高信
頼性の確保に寄与するところが大きい。
Further, the application amount of the adhesive material can be corrected according to the package, and the waste of members does not occur. Therefore, the present invention greatly contributes to the quality improvement and the high reliability assurance of the semiconductor device corresponding to the large scale integration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の原理説明図FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】 従来例の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体パッケージ 2 ボンディングステージ 3 ダイス 4 蝋材 5 リード 6 レーザ変位計 7 通常ノズル 8 補正ノズル 1 Semiconductor Package 2 Bonding Stage 3 Dice 4 Wax 5 Lead 6 Laser Displacement Meter 7 Normal Nozzle 8 Correction Nozzle

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体パッケージ(1) のボンディングス
テージ(2) の反り量を検出する手段を有することを特徴
とするダイボンディング装置。
1. A die bonding apparatus comprising means for detecting a warp amount of a bonding stage (2) of a semiconductor package (1).
【請求項2】 前記半導体パッケージ(1) の前記ボンデ
ィングステージ(2)の反り量によって、該ボンディング
ステージ(2) へダイス(3) を接着する蝋材(4) の吐出量
を補正する手段を有することを特徴とするダイボンディ
ング装置。
2. A means for correcting a discharge amount of a wax material (4) for bonding a die (3) to the bonding stage (2) according to a warp amount of the bonding stage (2) of the semiconductor package (1). A die bonding apparatus having.
【請求項3】 半導体パッケージ(1) のボンディングス
テージ(2) の反り量を検出し、該反り量によって、該ボ
ンディングステージ(2) へダイス(3) を接着する蝋材
(4) の吐出量を補正することを特徴とするダイボンディ
ング方法。
3. A wax material for detecting a warp amount of a bonding stage (2) of a semiconductor package (1) and adhering a die (3) to the bonding stage (2) according to the warp amount.
A die bonding method characterized in that the discharge amount in (4) is corrected.
JP23274293A 1993-09-20 1993-09-20 Die bonding equipment and die bonding method Withdrawn JPH0786319A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220016109A (en) 2020-07-30 2022-02-08 가부시키가이샤 신가와 Mounting device and parallelism detection method in mounting device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220016109A (en) 2020-07-30 2022-02-08 가부시키가이샤 신가와 Mounting device and parallelism detection method in mounting device

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Effective date: 20001128