JPH08102452A - 半導体チップ搭載シートの拡張装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、シートを均一且つ充分に拡張でき
る半導体チップ搭載シートの拡張装置を提供する。 【構成】 ウエハーから分割された複数の半導体チップ
１が搭載された粘着シート２の周囲を保持する枠体３
と、該枠体３内側の粘着シート下方に配置され上動する
ことによって前記粘着シート２を拡張させる拡張ステー
ジ４と、該拡張ステージ４に設けられ拡張ステージ４を
加熱するヒーター５とを備えた半導体チップ搭載シート
の拡張装置において、前記拡張ステージ４の中央部４ａ
の温度は、その周辺部４ｂの温度よりも高温に設定され
てなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シート上に配置されウ
エハーから分割された複数の半導体チップを前記シート
を拡張することによって一定間隔で半導体チップを配置
する半導体チップ搭載シートの拡張装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ウエハーから分割された複数の
半導体チップが搭載された粘着シート上の半導体チップ
を、ピックアップし、ダイボンドを行うためには、チッ
プ間隔が２００μｍ程度必要となる。従って、ダイシン
グ法，スクライブ法等によりチップ分割された複数の半
導体チップを搭載した粘着シートを拡張する必要があ
る。

【０００３】そこで、以下に示すような半導体チップ搭
載シートの拡張装置を用いて前記粘着シートが拡張され
る。

【０００４】図７、８は、従来の半導体チップ搭載シー
トの拡張装置を示す構成図である。図７は、粘着シート
拡張前の状態を示す図であり、（ａ）は側面断面図であ
り、（ｂ）は平面図である。図８は、粘着シート拡張後
の状態を示す図であり、（ａ）は側面断面図であり、
（ｂ）は平面図である。

【０００５】該半導体チップ搭載シートの拡張装置は、
図示のごとく、ウエハーから分割された複数の半導体チ
ップ１が搭載された粘着シート２の周囲をクランプする
リング状の枠体３と、該枠体３内側の粘着シート２下方
に配置され上動することによって前記粘着シート２を拡
張させる拡張ステージ４と、該拡張ステージ４に設けら
れ拡張ステージ４を加熱するヒーター５とを備えてなる
構成である。

【０００６】前記ヒーター５は前記拡張ステージ４の裏
面側に設けられ、拡張ステージ４を加熱することによっ
て前記粘着シート２が伸び易くするためのものである。

【０００７】ここで、上記半導体チップ搭載シートの拡
張装置の動作を説明すると、まず図７のごとく、前記半
導体チップ１が搭載された粘着シート２の周囲をリング
状の枠体３でクランプし、次に図８のごとく、その内部
より円柱状（円筒状）の拡張ステージ４を上方に移動さ
せることにより粘着シート２が引き伸ばされる。ここ
で、粘着シート２上に張り付けられた半導体チップ１
は、粘着シート２の引き伸ばしにより、各半導体チップ
間を分離する（間隔をもたせる）ことができる。

【０００８】この後、図９のごとく、コレット６および
ニードル７を用い、前記コレット６にて半導体チップ１
をピックアップし、該半導体チップ１を例えば所定のリ
ードフレームの銀ペースト上にダイボンドされる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体チップ搭載シートの拡張装置は、図３（ｂ）のご
とく、拡張ステージ４の温度が拡張ステージ周辺部と拡
張ステージ中央部とではほぼ同じ温度（７０℃）である
ため、拡張ステージ上昇時において最も負荷がかかる拡
張ステージ周辺部に接した部分のシートが伸び易く、拡
張ステージ中央部が伸びにくい状態となっている。

【００１０】これによって、前記粘着シート２に搭載さ
れた半導体チップ１のチップ間隔は、図４（ｂ）のごと
く、チップ間隔にばらつきが生ずる。具体的に説明する
と、図５（ｂ）のごとく、半導体チップ搭載エリアの端
部が広く、中央部が狭い状態となる。なお、図４（ｂ）
は、拡張ストロークを４０ｍｍ，設定温度を７０℃の設
定条件でのデータである。図４（ｂ）において、従来の
チップ間隔はサンプル数３８点に対して平均値＝２４
４．２μｍ、標準偏差＝２０．９μｍであった。

【００１１】結果的に、半導体チップ１をダイボンド装
置等でピックアップする際にチップ間隔の不均一により
ピックアップのトラブルが発生する。

【００１２】半導体チップ１のチップサイズが小さけれ
ば小さい程ピックアップに必要なチップ間隔を得るため
には、拡張ステージ４の上昇ストロークを大きく取る必
要がある。しかしながら、上昇ストロークが大きくなれ
ばチップ間隔はより不均一となる。また、拡張ステージ
周辺部に接した前記シート部分がより伸びることとな
り、この部分が薄くなりシートが破れるといった不都合
を生じる。

【００１３】また、前記拡張ステージ４は、その材質が
アルミニュウム（Ａｌ）からなり、拡張ステージ４の粘
着シート２との接触面が平坦であるため、前記粘着シー
ト２との接触部分のすべり性が悪く、粘着シート２の拡
張率が図６（ｂ）のごとく不均一になる場合があった。
図６は（ｂ）はシート拡張率のばらつき分布を示す図で
ある。従来の拡張率はサンプル数８４点に対して平均値
＝１．４４倍、標準偏差＝０．１０倍であった。 例えば、隣り合う半導体チップが１００μｍ程度ずれ、
この状態で粘着シートごと半導体チップをダイボンド機
に装着すると、ピックアップの際に取り残しが発生す
る。これは、所定の１個の半導体チップをピックアップ
した後、同じ列の隣の半導体チップをピックアップしよ
うとするが、配列が乱れていると、別の列または一つと
んだ半導体チップをピックアップすることになり、チッ
プ取り残しが発生する。

【００１４】本発明は、上記課題に鑑み、シートを均一
且つ充分に拡張できる半導体チップ搭載シートの拡張装
置の提供を目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
半導体チップ搭載シートの拡張装置は、ウエハーから分
割された複数の半導体チップが搭載されたシートの周囲
を保持する保持体と、該保持体内側のシート下方に配置
され上動することによって前記シートを拡張させる拡張
ステージと、該拡張ステージに設けられ拡張ステージを
加熱するヒーターとを備えた半導体チップ搭載シートの
拡張装置において、前記拡張ステージの中央部の温度
は、その周辺部の温度よりも高温に設定されてなること
を特徴とするものである。

【００１６】また、請求項２記載の半導体チップ搭載シ
ートの拡張装置は、上記拡張ステージの中央部と周辺部
とを分離し、前記拡張ステージの中央部にヒーターを設
けてなることを特徴とするものである。

【００１７】さらに、請求項３記載の半導体チップ搭載
シートの拡張装置は、ウエハーから分割された複数の半
導体チップが搭載されたシートの周囲を保持する保持体
と、該保持体内側のシート下方に配置され上動すること
によって前記シートを拡張させる拡張ステージとを備え
た半導体チップ搭載シートの拡張装置において、前記拡
張ステージは、そのシート接触面と前記シートとの摩擦
係数が小さくなるよう構成されてなることを特徴とする
ものである。

【００１８】加えて、請求項４記載の半導体チップ搭載
シートの拡張装置は、前記拡張ステージのシート接触面
の材質がテフロンからなることを特徴とするものであ
る。

【００１９】加えて、請求項５記載の半導体チップ搭載
シートの拡張装置は、前記拡張ステージのシート接触面
にエンボス加工が施されてなることを特徴とするもので
ある。

【００２０】

【作用】上記構成によれば、本発明の請求項１記載の半
導体チップ搭載シートの拡張装置は、拡張ステージの中
央部の温度をその周辺部温度よりも高温に設定してなる
構成なので、前記中央部はその周辺部よりも高温とする
ことによって前記周辺部よりもシートが伸びやすくな
り、また周辺部は前記中心部よりも温度が低いため伸び
にくいが拡張ステージ上昇の際にかかる負荷によってシ
ートが伸び、これによって拡張ステージ中央部とその周
辺部におけるシートの伸び率が安定し、半導体チップを
搭載したシートを均一且つ充分に拡張することができ
る。

【００２１】また、請求項２記載の半導体チップ搭載シ
ートの拡張装置は、上記拡張ステージの中央部と周辺部
とを分離し、前記拡張ステージの中央部にヒーターを設
けてなる構成なので、前記拡張ステージの中央部は前記
ヒーターにて加熱され前記周辺部は中央部およびヒータ
ーからの余熱によって加熱され、拡張ステージの中央部
の温度を周辺部よりも高く設定することができるととも
に、前記周辺部も加熱することができる。

【００２２】さらに、請求項３乃至５記載の半導体チッ
プ搭載シートの拡張装置は、拡張ステージのシート接触
面をシートとの摩擦係数が小さくなるよう、例えば拡張
ステージのシート接触面の材質をテフロンより構成した
り、また拡張ステージのシート接触面にエンボス加工を
施してなる構成なので、拡張ステージのシート接触面と
シートとの滑り性が向上でき、これによってシートを均
一に拡張することができる。

【００２３】

【実施例】図１，２は、本発明の第一実施例からなる半
導体チップ搭載シートの拡張装置の構成図である。図１
は、粘着シート拡張前の状態を示す図であり、（ａ）は
側面断面図であり、（ｂ）は平面図である。図２は、粘
着シート拡張後の状態を示す図であり、（ａ）は側面断
面図であり、（ｂ）は平面図である。

【００２４】本実施例の半導体チップ搭載シートの拡張
装置は、図示のごとく、ウエハー状態からチップ分割さ
れた半導体チップ１が搭載された粘着シート２の周囲を
クランプするリング状の枠体３と、該枠体３内側の粘着
シート２下方の位置に配置され、上動（上昇）すること
によって前記粘着シート２を拡張させる拡張ステージ４
と、該拡張ステージ４に設けられ拡張ステージ４わ加熱
するヒーターとを備え、前記拡張ステージ４はその中央
部４ａとその周辺部４ｂとに分割されてなり、前記ヒー
ター５を拡張ステージ４の中央部４ａのシート接触面と
は異なる面に設けてなる構成である。

【００２５】前記拡張ステージ４の中央部４ａは、拡張
ステージ底面ブロック８の中央部分に取り付けネジ９を
介して取り付けられ、前記拡張ステージ４の周辺部４ｂ
は前記中央部４ａと分離された状態で前記拡張ステージ
底面ブロック８の端部分に取り付けられている。

【００２６】該構成によれば、拡張ステージ４の中央部
４ａはヒーター５にて加熱される。これに対し、拡張ス
テージ４の周辺部４ｂは前記中央部４ａおよびヒーター
５からの余熱、前記取り付けネジ９および拡張ステージ
底面ブロック８からの熱伝導によって加熱される。これ
により、前記周辺部４ｂは別途ヒーターを追加すること
なしに加熱される。

【００２７】この結果、前記中央部４ａはその周辺部４
ｂよりも高温に設定される。

【００２８】該温度設定は、前記中央部４ａと周辺部４
ｂとが１０〜２０℃の温度差で加熱されることが望まし
く、また前記粘着シート２の耐熱温度以下であることが
必要であり、例えば本実施例において、粘着シート２と
してポリ酸化ビニール製ポリエチレン製のシートを用い
た場合には、拡張ステージ４の中央部４ａの温度は６０
〜８０℃に設定することが望ましい。この時の拡張ステ
ージ４の周辺部４ｂの温度は５０〜６０℃に設定され
る。図３（ａ）に、その一例を示す。ここで、中央部４
ａは７０℃に設定され、周辺部４ｂは６０℃に設定され
ている。この時のチップ間隔の分布を図４（ａ）に示
す。ここで、設定条件は従来同様、拡張ストロークを４
０ｍｍ，設定温度を７０℃とする。このように本実施例
では、サンプル数２９点に対して平均値＝２０２．１μ
ｍ、標準偏差＝１３．５μｍとなり、従来と比較して均
一に半導体チップを配置することができる。

【００２９】上記において、拡張ステージ４上の半導体
チップ拡張エリア内においては、温度が均一でなければ
ならない。例えば、中央部４ａから周辺部４ｂになるに
つれて温度を徐々に低く設定した場合には、中央部４ａ
上に位置する粘着シート２が一番伸びやすく、周辺部４
ｂ側になるにつれて伸びにくくなり、結果として中央部
分のチップ間隔が広くなり周辺部分になるにつれて狭く
なる。このため、少なくとも半導体チップ拡張エリアの
範囲で拡張ステージ４の中心部４ａを設けなければなら
ない。

【００３０】また、前記周辺部４ｂを全く加熱しない状
態であっても、粘着シート２の拡張は可能であるが、拡
張ステージ４の上昇トルク，更にはクランプ力がより必
要となるとともに、拡張スピードが遅くなり作業性が悪
くなる。

【００３１】これにより、拡張ステージ４を上昇させる
際に最も負荷がかかる拡張ステージ４の周辺部４ｂコー
ナーに接した粘着シート２があまり加熱されていないこ
とから伸びにくくなる。また、拡張ステージ４の中央部
４ａは前記周辺部４ｂに比べ温度が高く伸びやすくな
る。したがって、双方の効果により図５（ａ）のごとく
均一なチップ間隔を得ることができるとともに、充分に
粘着シート２を拡張することができる。

【００３２】更には、拡張ステージ４の中央部４ａに接
した粘着シート２が伸びやすいことから拡張ステージ４
の上昇ストロークを小さくすることが可能となる。これ
によって、シート破れによる不具合が低減される。

【００３３】以下に、本発明の第二実施例よりなる半導
体チップ搭載シートの拡張装置の構成を説明する。本実
施例について、図７，８に示す従来例と相異する点のみ
説明する。

【００３４】該半導体チップ搭載シートの拡張装置は、
拡張ステージ４表面と粘着シート２との滑り性を向上す
るために、前記拡張ステージ４表面の材質を従来のアル
ミニュウムに代わってテフロンとするものであり、該構
成によって拡張ステージ４表面と粘着シート２とが滑り
易くなり、図６（ａ）のごとく、粘着シート２の拡張率
の均一性が良くなる。具体的には、サンプル数７１点に
対して平均値＝１．４０倍、標準偏差＝０．０６倍とな
り、従来と比較して粘着シートの拡張率の均一性が向上
される。該構成とする手法としては、拡張ステージ４表
面にテフロン加工を施す。

【００３５】また、上記テフロン加工に代わって、前記
拡張ステージ４表面にエンボス加工施す、例えば拡張ス
テージ４表面全域に高さ１００μｍ、直径１００μｍの
円筒状の細かな凹凸を設けることによって、拡張ステー
ジ４表面と粘着シート２との接触面積が少なくなり、滑
り性が向上される。これにより、上記同様粘着シート２
の拡張率の均一性が図れる。なお、本実施例は上記構成
に限らず拡張ステージ４表面と粘着シート２との接触面
積が少なくなる構成であれば何でも良い。

【００３６】このように、粘着シート２の拡張率に均一
性が図れることから半導体チップ１の配列が均一化（隣
り合う半導体チップのずれが最大５０μｍ程度に収ま
る）され、ダイボンド機にて半導体チップ１をピックア
ップする際に、別の半導体チップ１をピックアップする
ことは無く、チップ取り残しを無くすことができる。

【００３７】この他、上記第一実施例と第二実施例とを
組み合わせても良く、該組み合わせることによって、よ
り効果が得られることは勿論のことである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の半導体チップ搭載シートの拡張装置によれば、拡
張ステージの中央部の温度をその周辺部温度よりも高温
に設定してなる構成なので、拡張ステージを上昇させる
際に最も負荷がかかる拡張ステージの周辺部コーナーに
接したシートがあまり加熱されていないことから伸びに
くくなり、また、拡張ステージの中央部は前記周辺部に
比べ温度が高く伸びやすくなる。したがって、双方の効
果により均一なチップ間隔が得られるとともに、充分に
シートが拡張される。更には、拡張ステージの中央部に
接した粘着シートが伸びやすいことから拡張ステージの
上昇ストロークを小さくすることが可能となる。これに
よって、シート破れによる不具合が低減される。

【００３９】また、請求項２記載の半導体チップ搭載シ
ートの拡張装置によれば、拡張ステージの中央部と周辺
部とを分割し、前記中央部に加熱手段を設けてなる構成
なので、温度差を容易に設けることができるとともに前
記周辺部を中央部および加熱手段の余熱等にて加熱する
ことができる。これにより、前記周辺部に別途加熱手段
を設ける必要はない。

【００４０】さらに、請求項３乃至５記載の半導体チッ
プ搭載シートの拡張装置によれば、拡張ステージのシー
ト接触面をシートとの摩擦係数が小さくなるよう、例え
ば拡張ステージの材質をテフロンより構成したり、また
拡張ステージのシート接触面にエンボス加工を施してな
る構成なので、拡張ステージ表面とシートとのすべり性
が向上され、これによってシートを均一に拡張すること
が可能となる。したがって、ダイボンドの際にチップ取
り残しを生じるといった不都合が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例からなる半導体チップ搭載
シートの拡張装置の構成図であり、（ａ）は側面断面図
であり、（ｂ）は平面図である。

【図２】拡張ステージが上昇した際の状態を示す図であ
り、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は平面図であ
る。

【図３】図１に示す実施例と従来例とにおける拡張ステ
ージ表面温度の比較図であり、（ａ）は実施例を示し、
（ｂ）は従来例を示す。

【図４】図１に示す実施例と従来例とにおけるチップ間
隔のばらつき分布の比較図であり、（ａ）は実施例を示
し、（ｂ）は従来例を示す。

【図５】図１に示す実施例と従来例とにおけるチップ間
隔のばらつきを説明するための平面図であり、（ａ）は
実施例を示し、（ｂ）は従来例を示す。

【図６】拡張ステージ表面のテフロン加工有無における
粘着シート拡張率のばらつき分布の比較図であり、
（ａ）はテフロン加工有を示し、（ｂ）はテフロン加工
無を示す。

【図７】従来の半導体チップ搭載シートの拡張装置の構
成図であり、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は平面
図である。

【図８】拡張ステージが上昇した際の状態を示す図であ
り、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は平面図であ
る。

【図９】半導体チップのダイボンドを行う状態を説明す
るための斜視図である。

【符号の説明】

１ 半導体チップ ２ 粘着シート ３ 枠体（保持体） ４ 拡張ステージ ４ａ 中央部 ４ｂ 周辺部 ５ ヒーター（加熱手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハーから分割された複数の半導体チ
   ップが搭載されたシートの周囲を保持する保持体と、該
   保持体内側のシート下方に配置され上動することによっ
   て前記シートを拡張させる拡張ステージと、該拡張ステ
   ージに設けられ拡張ステージを加熱する加熱手段とを備
   えた半導体チップ搭載シートの拡張装置において、 前記拡張ステージの中央部の温度は、その周辺部の温度
   よりも高温に設定されてなることを特徴とする半導体チ
   ップ搭載シートの拡張装置。
2. 【請求項２】 上記拡張ステージの中央部と周辺部とを
   分離し、前記拡張ステージの中央部に上記加熱手段を設
   けてなることを特徴とする請求項１記載の半導体チップ
   搭載シートの拡張装置。
3. 【請求項３】 ウエハーから分割された複数の半導体チ
   ップが搭載されたシートの周囲を保持する保持体と、該
   保持体内側のシート下方に配置され上動することによっ
   て前記シートを拡張させる拡張ステージとを備えた半導
   体チップ搭載シートの拡張装置において、 前記拡張ステージは、そのシート接触面と前記シートと
   の摩擦係数が小さくなるよう構成されてなることを特徴
   とする半導体チップ搭載シートの拡張装置。
4. 【請求項４】 前記拡張ステージは、そのシート接触面
   の材質がテフロンからなることを特徴とする請求項３記
   載の半導体チップ搭載シートの拡張装置。
5. 【請求項５】 前記拡張ステージは、そのシート接触面
   にエンボス加工が施されてなることを特徴とする請求項
   ３記載の半導体チップ搭載シートの拡張装置。