JPH08172105A - Manufacture of semiconductor device and manufacturing device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device and manufacturing device

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JPH08172105A
JPH08172105A JP6313099A JP31309994A JPH08172105A JP H08172105 A JPH08172105 A JP H08172105A JP 6313099 A JP6313099 A JP 6313099A JP 31309994 A JP31309994 A JP 31309994A JP H08172105 A JPH08172105 A JP H08172105A
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JP
Japan
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collet
die
semiconductor chip
semiconductor
semiconductor element
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JP6313099A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Imoto
孝志 井本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH08172105A publication Critical patent/JPH08172105A/en
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    • 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
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • 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
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
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Abstract

PURPOSE: To provide a manufacturing method for a semiconductor device by which a whole surface can be stably stuck without generating a warp and damage in a semiconductor chip in a die bond automatic machine for die- bonding a semiconductor chip on the die bed part of a lead frame and its die bond method. CONSTITUTION: In the state that a semiconductor chip 11 vacuum-sucked by a collet 12 is brought into contact with a die bond agent 21 applied onto the die bed of a lead frame 14, after the supply of vacuum is stopped, high-pressure air is supplied into the chamber 12b of the collet 12 from a dispenser for high- pressure air supply. Thereby, nearly uniform pressure is given in the whole surface of the chip 11 without being brought into contact, and the whole surface of the chip 11 is stuck to the die bond agent 21.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば半導体装置
の製造方法および製造装置に関するもので、特に半導体
チップをリードフレームやパッケージ・ケースにダイボ
ンドする場合に用いられるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a method of manufacturing a semiconductor device and a manufacturing apparatus thereof, and is particularly used when a semiconductor chip is die-bonded to a lead frame or a package case.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体チップをリードフレーム上
にダイボンドする作業は、自動化されている。すなわ
ち、一般的なダイボンディング工程では、たとえば図7
または図8に示すように、半導体ウェーハよりダイシン
グ工程によって個々に切り出された半導体チップ1をコ
レット2により真空吸着して持ち上げ(ピックアッ
プ)、そのチップ1をリードフレームのダイベッド部3
に塗布されたダイボンド剤4上に移してコレット2によ
り加圧(加重)することで、ダイベッド部3のダイボン
ド剤4に半導体チップ1を密着させるようになってい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, the work of die-bonding a semiconductor chip onto a lead frame has been automated. That is, in a general die bonding process, for example, as shown in FIG.
Alternatively, as shown in FIG. 8, semiconductor chips 1 individually cut out from a semiconductor wafer by a dicing process are vacuum-sucked and picked up by a collet 2 (pickup), and the chips 1 are attached to a die bed portion 3 of a lead frame.
The semiconductor chip 1 is brought into close contact with the die bonding agent 4 of the die bed portion 3 by being transferred (pressed) by the collet 2 onto the die bonding agent 4 applied to the.

【0003】しかしながら、上記した方法では、半導体
チップ1をダイボンド剤4に密着させる際に、直接、半
導体チップ1の端部に加圧力が付与される。このため、
次のような問題点があった。
However, in the above-mentioned method, when the semiconductor chip 1 is brought into close contact with the die bonding agent 4, a pressing force is directly applied to the end portion of the semiconductor chip 1. For this reason,
There were the following problems.

【0004】たとえば、半導体チップ1の大型化にとも
ない、チップ1の端部に付与される加圧力も大きくな
り、圧力分布がチップ1の端部にのみかたより、また、
接触加圧であるため、チップ1に割れや欠けといったダ
メージを生じやすい。
For example, as the size of the semiconductor chip 1 becomes larger, the pressing force applied to the end of the chip 1 also increases, and the pressure distribution is distributed only at the end of the chip 1, and
Since the contact pressure is applied, the chip 1 is likely to be damaged such as cracked or chipped.

【0005】また、コレット2の傾きなどによっても圧
力分布がかたよるため、特に自動機によってダイボンド
を行う場合、機の初期設定を厳密に行う必要がある。さ
らに、半導体チップ1の薄型化に比例して反りを生じや
すく、ダイボンド剤4の厚さの不均一化を招く。また、
チップ1とダイボンド剤4との密着面積が小さくなる場
合があり、密着性やチップ1が発する熱の伝導性が低下
する。
Further, since the pressure distribution also varies depending on the inclination of the collet 2 and the like, it is necessary to strictly perform the initial setting of the machine, especially when die bonding is performed by an automatic machine. Further, a warp is likely to occur in proportion to the reduction in thickness of the semiconductor chip 1, and the thickness of the die bonding agent 4 becomes uneven. Also,
The contact area between the chip 1 and the die bonding agent 4 may be small, and the adhesion and the conductivity of heat generated by the chip 1 may be reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、半導体チップの大型化,薄型化が顕著であ
り、半導体チップが大型化するとその面積に比例した加
圧力が必要となり、半導体チップの大型化にともなって
ダイボンドに必要な加圧力が大きくなる一方、薄型化の
ため、反りまたは割れや欠けといったダメージが生じや
すく、今後、大きな加圧力を直接的に加えることがます
ます困難になることが懸念されていた。
As described above, in the past, the size and thickness of the semiconductor chip have been remarkably increased, and when the size of the semiconductor chip increases, a pressing force proportional to its area is required. The pressure required for die-bonding increases with the increase in size, while thinning tends to cause damage such as warpage or cracks and chips, making it even more difficult to directly apply large pressure in the future. That was a concern.

【0007】そこで、この発明は、半導体素子の全面に
非接触によりほぼ均一な加圧力を付与でき、反りやダメ
ージを生じることなく、半導体素子の全面を安定に密着
させることが可能な半導体装置の製造方法および製造装
置を提供することを目的としている。
Therefore, according to the present invention, a substantially uniform pressure can be applied to the entire surface of the semiconductor element by non-contact, and the entire surface of the semiconductor element can be stably adhered without causing warping or damage. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の半導体装置の製造装置にあっては、一
端面に形成され、かつ半導体素子を吸着するための、開
口面をもつ空間部を有するコレットと、このコレットの
空間部に真空圧を供給して、前記コレットの開口面に前
記半導体素子を吸着させる吸着手段と、前記コレットの
開口面に吸着された前記半導体素子を実装基板上に塗布
された接着剤に接触させ、この状態で、前記吸着手段に
よる真空圧の供給を停止した後に、前記コレットの空間
部に高圧空気を供給して前記半導体素子を非接触で加圧
する加圧手段とから構成されている。
In order to achieve the above object, in a semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention, an opening surface is formed on one end surface for adsorbing a semiconductor element. A collet having a space portion, a suction means for supplying a vacuum pressure to the space portion of the collet to adsorb the semiconductor element to the opening surface of the collet, and the semiconductor element attached to the opening surface of the collet. After contacting the adhesive applied on the substrate and stopping the supply of the vacuum pressure by the suction means in this state, high pressure air is supplied to the space portion of the collet to press the semiconductor element in a non-contact manner. It is composed of a pressing means.

【0009】また、この発明の半導体装置の製造方法に
あっては、開口面をもつ空間部を有するコレットの、前
記空間部に真空圧を供給して、前記コレットの開口面に
半導体素子を吸着させ、前記コレットの開口面に吸着さ
れた前記半導体素子を実装基板上に塗布された接着剤に
接触させ、この状態で、前記真空圧の供給を停止した後
に、前記コレットの空間部に高圧空気を供給して前記半
導体素子を非接触で加圧するようになっている。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a vacuum pressure is supplied to the space portion of the collet having the space portion having the opening surface, and the semiconductor element is adsorbed to the opening surface of the collet. Then, the semiconductor element adsorbed on the opening surface of the collet is brought into contact with the adhesive applied on the mounting substrate, and in this state, after the supply of the vacuum pressure is stopped, high pressure air is supplied to the space portion of the collet. Is supplied to press the semiconductor element in a non-contact manner.

【0010】[0010]

【作用】この発明は、上記した手段により、半導体素子
の全面に対して非接触で大きな加圧力を付与できるよう
になるため、半導体素子にダメージや反りが生じるのを
防止することが可能となるものである。
According to the present invention, since the large pressure can be applied to the entire surface of the semiconductor element in a non-contact manner by the above means, it is possible to prevent the semiconductor element from being damaged or warped. It is a thing.

【0011】[0011]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1は、本発明にかかるダイボンド自
動機の概略構成を示すものである。このダイボンド自動
機は、たとえば、ダイシング工程によって半導体ウェー
ハより個々に切り出された半導体チップ11を真空吸着
によりピックアップするコレット12、このコレット1
2でピックアップされた上記半導体チップ11を、ガイ
ドレール13上を搬送されてくるリードフレーム(実装
基板)14のダイベッド部上に移載するダイボンドヘッ
ド15、このダイボンドヘッド15を介して上記コレッ
ト12にピックアップのための真空圧を供給する真空圧
供給用のディスペンサ(供給手段)16、およびダイボ
ンド時に上記コレット12に加圧用の高圧空気を供給す
る高圧空気供給用のディスペンサ(加圧手段)17など
から構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an automatic die bond machine according to the present invention. This die bond automatic machine is, for example, a collet 12 that picks up semiconductor chips 11 individually cut from a semiconductor wafer by a dicing process by vacuum suction, and this collet 1.
2. The semiconductor chip 11 picked up in 2 is transferred onto the die bed portion of the lead frame (mounting substrate) 14 conveyed on the guide rail 13, and is transferred to the collet 12 via the die bond head 15. From a vacuum pressure supply dispenser (supply means) 16 for supplying a vacuum pressure for pickup, and a high pressure air supply dispenser (pressurization means) 17 for supplying high pressure air for pressurization to the collet 12 at the time of die bonding. It is configured.

【0012】上記高圧空気供給用のディスペンサ17
は、たとえばレギュレータ、エアー調節器、およびタイ
ムスイッチ(いずれも図示していない)などを有し、上
記コレット12との接続のための配管17aを備えた構
成とされている。
Dispenser 17 for supplying the high pressure air
Has a regulator, an air conditioner, a time switch (all not shown), and has a pipe 17a for connection with the collet 12.

【0013】上記真空圧供給用のディスペンサ16は、
たとえばレギュレータ、バキューム調節器、およびタイ
ムスイッチ(いずれも図示していない)などを有し、上
記コレット12との接続のための配管16aを備えた構
成とされている。
The dispenser 16 for supplying the vacuum pressure is
For example, it has a regulator, a vacuum adjuster, a time switch (all not shown) and the like, and is configured to have a pipe 16a for connection with the collet 12.

【0014】上記ダイボンドヘッド15は、たとえば上
記コレット12のX,Y,Z方向の位置を制御するもの
であり、また、上記コレット12と上記各配管16a,
17aとの接続のための切換弁(図示していない)を有
して構成されている。
The die bond head 15 controls, for example, the position of the collet 12 in the X, Y and Z directions, and the collet 12 and the pipes 16a,
It has a switching valve (not shown) for connection with 17a.

【0015】すなわち、本実施例に示したダイボンド自
動機の場合、上記各ディスペンサ16,17の配管16
a,17aは、上記ダイボンドヘッド15内に設けられ
た切換弁を介して、上記コレット12と接続されるよう
になっている。
That is, in the case of the die bond automatic machine shown in this embodiment, the pipe 16 of each of the dispensers 16 and 17 is
The a and 17a are connected to the collet 12 via a switching valve provided in the die bond head 15.

【0016】なお、上記コレット12の構成については
後述する。また、上記ダイボンド自動機の直前には、上
記ガイドレール13に沿って、ダイボンド剤塗布装置が
配置されている。
The structure of the collet 12 will be described later. Further, a die bond agent coating device is arranged along the guide rail 13 immediately before the die bond automatic machine.

【0017】このダイボンド剤塗布装置は、上記リード
フレーム14上にダイボンドされる半導体チップ11を
固定するためのダイボンド剤(接着剤)21を、上記ダ
イベッド部上に塗布するためのもので、たとえばペース
ト状のダイボンド剤21を収納するタンク22、このタ
ンク22内より一定量のダイボンド剤21を送出させる
ためのエアーを供給するディスペンサ23、および上記
タンク22より送出されるダイボンド剤21を上記リー
ドフレーム14のダイベッド部上に塗布する塗布ノズル
24などを有した構成とされている。
This die bond agent application device is for applying a die bond agent (adhesive) 21 for fixing the semiconductor chip 11 to be die-bonded on the lead frame 14 onto the die bed portion. Tank 22 for storing the die-bonding agent 21 in the shape of a tube, a dispenser 23 for supplying air for delivering a fixed amount of die-bonding agent 21 from inside the tank 22, and the die-bonding agent 21 delivered from the tank 22 for the lead frame 14 It is configured to have a coating nozzle 24 and the like for coating on the die bed part.

【0018】上記ダイボンド剤21としては、たとえば
エポキシやポリイミドなどからなる樹脂系のものや、溶
剤に銀やガラス粒子を混入した銀ガラスなどが用いられ
る。また、ペースト状のものに限らず、樹脂や半田など
をあらかじめダイベッド部上にプリフォームするように
してなるフィルム状のダイボンド剤を用いることもでき
る。
As the die-bonding agent 21, for example, a resin-based material such as epoxy or polyimide, or silver glass in which silver or glass particles are mixed in a solvent is used. Further, it is not limited to the paste-like one, and a film-like die-bonding agent obtained by preforming resin, solder or the like on the die-bed portion in advance can also be used.

【0019】図2は、上記したダイボンド自動機におけ
るコレット12の概略構成を示すものである。このコレ
ット12は、ステンレスなどの金属塊を研削加工してな
り、その断面は逆T字型に形成されている。また、コレ
ット12の下面は、ピックアップする半導体チップ11
とほぼ同じサイズとなっている。そして、その内部に
は、上記各ディスペンサ16,17の配管16a,17
aにつながる円筒形の貫通穴12aが設けられるととも
に、この貫通穴12aにつながる、たとえば四角錐状の
チャンバ(空間部)12bが形成されている。
FIG. 2 shows a schematic structure of the collet 12 in the above-mentioned automatic die bonding machine. The collet 12 is formed by grinding a metal block such as stainless steel, and its cross section is formed in an inverted T shape. Further, the lower surface of the collet 12 has a semiconductor chip 11 to be picked up.
It is almost the same size as. Inside the pipes 16a, 17 of the dispensers 16, 17 are provided.
A cylindrical through hole 12a connected to a is provided, and a chamber (space portion) 12b having, for example, a quadrangular pyramid shape connected to the through hole 12a is formed.

【0020】上記貫通穴12aの径は、上記半導体チッ
プ11に付与される加圧用の高圧空気の圧力に比例した
大きさで形成されるようになっている。上記チャンバ1
2bは、上記コレット12の下面を開口するように設け
られている。このチャンバ12aにより形成される開口
の大きさは、上記半導体チップ11のサイズよりも少し
小さくなっている。
The diameter of the through hole 12a is formed in proportion to the pressure of the high pressure air for pressurizing the semiconductor chip 11. The chamber 1
2b is provided so as to open the lower surface of the collet 12. The size of the opening formed by the chamber 12a is slightly smaller than the size of the semiconductor chip 11.

【0021】このような構成のコレット12では、上記
貫通穴12aを経て、上記チャンバ12b内に上記真空
圧供給用のディスペンサ16からの真空圧が供給される
ことによって、その下面により半導体チップ11が真空
吸着される。この、ピックアップ時の吸着力としては、
ピックアップする半導体チップ11の重量などに応じた
吸着力が必要であり、半導体チップ11を確実に吸着で
きるだけの真空圧が設定される。
In the collet 12 having such a structure, the vacuum pressure is supplied from the vacuum pressure supply dispenser 16 into the chamber 12b through the through hole 12a, so that the semiconductor chip 11 is secured by the lower surface thereof. It is vacuum-adsorbed. As the suction force at the time of pickup,
A suction force corresponding to the weight of the semiconductor chip 11 to be picked up is required, and the vacuum pressure is set so that the semiconductor chip 11 can be securely sucked.

【0022】また、上記貫通穴12aを経て、上記チャ
ンバ12b内に上記高圧空気供給用のディスペンサ17
からの高圧空気が供給されることによって、上記ダイベ
ッド部上に移載された半導体チップ11のほぼ全面に非
接触で加圧力が付与される。この、ダイボンド時の加圧
力としては、ダイボンドする半導体チップ11の面積な
どに応じた加圧力が必要であり、ダイボンド剤21の粘
度などの条件により任意のダイボンド厚を実現できるよ
うに、高圧空気の圧力が設定される。
Further, the dispenser 17 for supplying the high pressure air is introduced into the chamber 12b through the through hole 12a.
By supplying the high-pressure air from the above, the pressing force is applied to almost the entire surface of the semiconductor chip 11 transferred onto the die bed portion in a non-contact manner. As the pressing force at the time of die bonding, a pressing force corresponding to the area of the semiconductor chip 11 to be die-bonded is required, and high pressure air is applied so that an arbitrary die-bonding thickness can be realized depending on conditions such as viscosity of the die-bonding agent 21. The pressure is set.

【0023】たとえば、任意のチップサイズを15mm
角とし、ダイボンド剤21の粘度を20〜100Pa・
sとするとき、30μmのダイボンド厚を実現できるよ
うにする場合の、高圧空気の圧力は約0.6MPaに設
定される。
For example, an arbitrary chip size of 15 mm
The corner of the die bond agent 21 has a viscosity of 20 to 100 Pa.
s, the pressure of the high-pressure air is set to about 0.6 MPa when the die bond thickness of 30 μm can be realized.

【0024】なお、この場合の、半導体チップ11の単
位面積あたりにかかる加圧力は常に一定となるため、チ
ップ11ごとに設定を変える必要はない。図3は、上記
したダイボンド自動機によるダイボンド方法について示
すものである。
In this case, since the pressing force applied per unit area of the semiconductor chip 11 is always constant, it is not necessary to change the setting for each chip 11. FIG. 3 shows a die-bonding method using the above-mentioned die-bonding automatic machine.

【0025】ダイボンディング工程においては、まず、
リードフレーム14のダイベッド部上に、ダイボンド剤
塗布装置によって一定量のダイボンド剤21が塗布され
る。そして、このリードフレーム14は、ガイドレール
13上を搬送されて、ダイボンド自動機の直下に導かれ
る。
In the die bonding process, first,
A fixed amount of die bond agent 21 is applied onto the die bed portion of the lead frame 14 by a die bond agent application device. Then, the lead frame 14 is conveyed on the guide rails 13 and guided directly below the die bond automatic machine.

【0026】一方、ダイボンド自動機では、上記リード
フレーム14の搬送動作にタイミングを合わせて、コレ
ット12でピックアップされた半導体チップ11の、上
記リードフレーム14のダイベッド部上への移載が行わ
れる。
On the other hand, in the die bond automatic machine, the semiconductor chip 11 picked up by the collet 12 is transferred onto the die bed portion of the lead frame 14 in synchronization with the transfer operation of the lead frame 14.

【0027】この場合、半導体チップ11は、前段のダ
イシング工程によって半導体ウェーハより個々に切り出
されたチップの1つに、上記ダイボンドヘッド15の制
御によりコレット12が対応され、この状態で、真空圧
供給用のディスペンサ16より配管16aを介してコレ
ット12の貫通穴12aおよびチャンバ12b内に真空
圧が供給されることにより、コレット12の下面に吸着
される。
In this case, the semiconductor chip 11 corresponds to one of the chips individually cut out from the semiconductor wafer by the dicing process in the preceding stage, and the collet 12 is controlled by the control of the die bond head 15, and the vacuum pressure is supplied in this state. A vacuum pressure is supplied from the dispenser 16 for vacuum into the through hole 12a of the collet 12 and the chamber 12b via the pipe 16a, so that the lower surface of the collet 12 is adsorbed.

【0028】そして、コレット12の下面に真空吸着さ
れた半導体チップ11は、上記ダイボンドヘッド15の
制御によりピックアップされて、ガイドレール13上を
搬送されてきたリードフレーム14のダイベッド部上に
移動される(図3(a))。
The semiconductor chip 11 which is vacuum-sucked on the lower surface of the collet 12 is picked up by the control of the die bond head 15 and is moved onto the die bed portion of the lead frame 14 which has been conveyed on the guide rail 13. (FIG. 3 (a)).

【0029】また、上記ダイボンドヘッド15によりコ
レット12の位置が制御され、コレット12の下面に真
空吸着されている半導体チップ11が、リードフレーム
14のダイベッド部上に塗布されたダイボンド剤21に
接触する位置まで移動される(図3(b))。
Further, the position of the collet 12 is controlled by the die bond head 15, and the semiconductor chip 11 vacuum-adsorbed on the lower surface of the collet 12 comes into contact with the die bonding agent 21 applied on the die bed portion of the lead frame 14. It is moved to the position (Fig. 3 (b)).

【0030】続いて、コレット12の下面に真空吸着さ
れている半導体チップ11の、上記リードフレーム14
へのダイボンドが行われる。この場合、まず、真空圧供
給用のディスペンサ16からの真空圧の供給が停止され
た後、上記ダイボンドヘッド15内の弁が切り換えら
れ、この状態で、高圧空気供給用のディスペンサ17よ
り配管17aを介してコレット12の貫通穴12aおよ
びチャンバ12b内に高圧空気が供給される。これによ
り、コレット12の下面に吸着されていた半導体チップ
11の全面にほぼ均一な加圧力が非接触で付与されて、
半導体チップ11の全面がダイボンド剤21に密着され
る(図3(c))。
Subsequently, the lead frame 14 of the semiconductor chip 11 which is vacuum-adsorbed on the lower surface of the collet 12.
The die bond to is performed. In this case, first, after the vacuum pressure supply from the vacuum pressure supply dispenser 16 is stopped, the valve in the die bond head 15 is switched, and in this state, the pipe 17a is connected from the high pressure air supply dispenser 17 to the pipe 17a. High-pressure air is supplied to the through hole 12a of the collet 12 and the chamber 12b via the. As a result, a substantially uniform pressing force is applied to the entire surface of the semiconductor chip 11 adsorbed on the lower surface of the collet 12 in a non-contact manner,
The entire surface of the semiconductor chip 11 is brought into close contact with the die bonding agent 21 (FIG. 3C).

【0031】しかる後、高圧空気供給用のディスペンサ
17からの高圧空気の供給が停止されて、コレット12
がガイドレール13上より移動されることで、ダイボン
ディング工程における1回のダイボンド動作が終了され
る。そして、半導体チップ11のダイボンドされたリー
ドフレーム14はガイドレール13上を搬送されて、次
段、たとえばワイヤボンディング工程に供給される。
Thereafter, the supply of high pressure air from the high pressure air supply dispenser 17 is stopped and the collet 12 is
Is moved from above the guide rail 13 to complete one die bonding operation in the die bonding process. Then, the die-bonded lead frame 14 of the semiconductor chip 11 is transported on the guide rail 13 and supplied to the next stage, for example, the wire bonding step.

【0032】なお、ガイドレール13上より移動される
コレット12は、次のリードフレーム14がダイボンド
自動機の直下に搬送されてくるまでの間に、そのリード
フレーム14にダイボンドする半導体チップ11のピッ
クアップを開始する。
The collet 12 moved from the guide rail 13 picks up the semiconductor chip 11 that is die-bonded to the lead frame 14 until the next lead frame 14 is conveyed to directly below the die bond automatic machine. To start.

【0033】上記したように、半導体チップの全面に対
して非接触で大きな加圧力を付与できるようにしてい
る。すなわち、リードフレームのダイベッド部上に塗布
されたダイボンド剤上に移載された半導体チップに対し
て、高圧空気を供給するようにしている。これにより、
半導体チップに接触することなく、チップの全面にほぼ
均一な加圧力を付与できるようになる。したがって、ダ
イボンド時における半導体チップへの圧力分布のかたよ
りをなくせるようになるため、大型,薄型のチップであ
っても、反りを生じることなく、チップの全面を安定に
密着させることが可能となる。
As described above, a large pressure can be applied to the entire surface of the semiconductor chip without contact. That is, high pressure air is supplied to the semiconductor chip transferred on the die bonding agent applied on the die bed portion of the lead frame. This allows
It becomes possible to apply a substantially uniform pressure to the entire surface of the chip without contacting the semiconductor chip. Therefore, since the pressure distribution on the semiconductor chip at the time of die bonding can be eliminated, even if the chip is large and thin, it is possible to stably adhere the entire surface of the chip without warping. .

【0034】また、均一なダイボンド厚を得ることがで
きるようになり、ダイボンド剤の厚さの不均一によって
密着性やチップが発する熱の伝導性が低下するといった
不具合を解決できる。
Further, it becomes possible to obtain a uniform die bond thickness, and it is possible to solve the problem that the adhesiveness and the heat conductivity generated by the chip are lowered due to the non-uniform thickness of the die bonding agent.

【0035】しかも、非接触による加圧であるため、コ
レットの傾きなどによる欠けや割れといったダメージを
チップに与える心配もない。特に、熱時弾性率の高いダ
イボンド剤、たとえばフィルム状のダイボンド剤を使用
する場合において、半導体チップの全面を良好に密着さ
せることが可能となり、有効である。
Moreover, since the pressure is applied in a non-contact manner, there is no fear of damaging the chip such as chipping or cracking due to the inclination of the collet. In particular, when a die-bonding agent having a high elastic modulus at the time of heat, for example, a film-like die-bonding agent is used, it becomes possible to bring the entire surface of the semiconductor chip into good contact, which is effective.

【0036】なお、上記実施例においては、貫通穴を介
して高圧空気を供給するように形成したコレットを例に
説明したが、これに限らず、たとえば図4に示すよう
に、コレット12の側面よりチャンバ12bにつながる
流路12cを形成し、貫通穴12aを介することなく、
直にチャンバ12b内に高圧空気を供給するような構成
としても良い。
In the above embodiment, the collet formed so as to supply the high pressure air through the through hole has been described as an example, but the present invention is not limited to this and, for example, as shown in FIG. A flow path 12c that is more connected to the chamber 12b is formed, and without passing through the through hole 12a,
It is also possible to directly supply the high pressure air into the chamber 12b.

【0037】この場合、ダイボンドヘッド内に設けられ
る切換弁が不要になるなど、従来装置をほとんど改良す
ることなしに、そのまま利用することが可能となる。ま
た、コレットの下面に、弾性率の低い耐熱性樹脂などを
材料としたスカートを設けることも有効である。
In this case, the switching valve provided in the die bond head becomes unnecessary, and the conventional device can be used as it is with almost no improvement. Further, it is also effective to provide a skirt made of a heat-resistant resin having a low elastic modulus on the lower surface of the collet.

【0038】さらに、コレットは、四角錐状のチャンバ
が形成されてなるものに限らず、たとえば図5に示すよ
うに、円筒形の貫通穴12aにつながる四角柱状のチャ
ンバ12dを形成してなる構成とすることもできる。
Further, the collet is not limited to one in which a quadrangular pyramid-shaped chamber is formed, and for example, as shown in FIG. 5, a quadrangular prism-shaped chamber 12d connected to a cylindrical through hole 12a is formed. Can also be

【0039】この場合にも、上記と同様に、コレット1
2の側面より直にチャンバ12d内に高圧空気を供給す
るように構成することも、スカートを設けることも可能
である。
In this case as well, as in the above, the collet 1
It is possible to supply the high-pressure air into the chamber 12d directly from the side surface of 2 and to provide a skirt.

【0040】また、上記各実施例では、チャンバ(開口
面)を半導体チップの外形よりも小さく形成した例を説
明したが、たとえば図6に示すように、円筒形の貫通穴
12aにつながるチャンバ(空間部)を、半導体チップ
11の外形よりも小さい径の四角錐状の空間部12bと
半導体チップ11の外形よりも若干大きい四角柱状のチ
ャンバ12dとの組み合わせによる形状としても良い。
In each of the above embodiments, the chamber (opening surface) is formed to be smaller than the outer shape of the semiconductor chip. However, as shown in FIG. 6, for example, a chamber (opening surface) connected to a cylindrical through hole 12a ( The space portion) may be formed by a combination of a quadrangular pyramid-shaped space portion 12b having a diameter smaller than the outer shape of the semiconductor chip 11 and a rectangular column-shaped chamber 12d slightly larger than the outer shape of the semiconductor chip 11.

【0041】また、半導体チップをダイボンドする実装
基板としては、リードフレームの他、たとえばパッケー
ジのケースや回路基板であっても良い。その他、この発
明の要旨を変えない範囲において、種々変形実施可能な
ことは勿論である。
The mounting substrate for die-bonding the semiconductor chip may be a lead frame, a package case, or a circuit board. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、半導体素子の全面に非接触によりほぼ均一な加圧力
を付与でき、反りやダメージを生じることなく、半導体
素子の全面を安定に密着させることが可能な半導体装置
の製造方法および製造装置を提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, a substantially uniform pressure can be applied to the entire surface of the semiconductor element by non-contact, and the entire surface of the semiconductor element can be stabilized without warping or damage. A manufacturing method and a manufacturing apparatus of a semiconductor device that can be brought into close contact can be provided.

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

【図1】この発明の一実施例にかかるダイボンド自動機
を概略的に示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an automatic die bond machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じく、ダイボンド自動機で用いられるコレッ
トの概略構成を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic structure of a collet used in an automatic die bonding machine.

【図3】同じく、ダイボンド自動機によるダイボンド動
作を説明するために示す図。
FIG. 3 is a diagram similarly shown for explaining a die bonding operation by an automatic die bonding machine.

【図4】同じく、ダイボンド自動機で用いられるコレッ
トの他の構成例を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing another configuration example of the collet used in the die bond automatic machine.

【図5】同じく、ダイボンド自動機で用いられるコレッ
トの別の構成例を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing another configuration example of a collet used in an automatic die bonding machine.

【図6】同じく、ダイボンド自動機で用いられるコレッ
トの別の構成例を示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing another configuration example of a collet used in an automatic die bonding machine.

【図7】従来技術とその問題点を説明するために、ダイ
ボンド動作の概略を説明するための断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining an outline of a die bonding operation in order to explain a conventional technique and its problems.

【図8】同じく、ダイボンド動作の概略を説明するため
に示す断面図。
FIG. 8 is a sectional view similarly shown for explaining the outline of the die bonding operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…半導体チップ、12…コレット、12a…貫通
穴、12b,12d…チャンバ、13…ガイドレール、
14…リードフレーム、15…ダイボンドヘッド、16
…真空圧供給用のディスペンサ、17…高圧空気供給用
のディスペンサ、21…ダイボンド剤。
11 ... Semiconductor chip, 12 ... Collet, 12a ... Through hole, 12b, 12d ... Chamber, 13 ... Guide rail,
14 ... Lead frame, 15 ... Die bond head, 16
... vacuum pressure supply dispenser, 17 ... high pressure air supply dispenser, 21 ... die bonding agent.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端面に形成され、かつ半導体素子を吸
着するための、開口面をもつ空間部を有するコレット
と、 このコレットの空間部に真空圧を供給して、前記コレッ
トの開口面に前記半導体素子を吸着させる吸着手段と、 前記コレットの開口面に吸着された前記半導体素子を実
装基板上に塗布された接着剤に接触させ、この状態で、
前記吸着手段による真空圧の供給を停止した後に、前記
コレットの空間部に高圧空気を供給して前記半導体素子
を非接触で加圧する加圧手段とを具備したことを特徴と
する半導体装置の製造装置。
1. A collet formed on one end surface and having a space portion for adsorbing a semiconductor element, the space portion having an opening surface, and a vacuum pressure is supplied to the space portion of the collet so that the collet opening surface is exposed. Adsorption means for adsorbing the semiconductor element, and contacting the semiconductor element adsorbed on the opening surface of the collet with the adhesive applied on the mounting substrate, in this state,
A manufacturing method of a semiconductor device, comprising: pressurizing means for supplying high-pressure air to the space portion of the collet to stop the semiconductor element from being non-contacted after stopping the supply of the vacuum pressure by the suction means. apparatus.
【請求項2】 前記開口面が半導体素子の外形よりも小
さく形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置の製造装置。
2. An apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the opening surface is formed smaller than the outer shape of the semiconductor element.
【請求項3】 開口面をもつ空間部を有するコレット
の、前記空間部に真空圧を供給して、前記コレットの開
口面に半導体素子を吸着させ、 前記コレットの開口面に吸着された前記半導体素子を実
装基板上に塗布された接着剤に接触させ、この状態で、
前記真空圧の供給を停止した後に、前記コレットの空間
部に高圧空気を供給して前記半導体素子を非接触で加圧
するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
3. A collet having a space having an opening surface, a vacuum pressure is supplied to the space to adsorb a semiconductor element to the opening surface of the collet, and the semiconductor adsorbed to the opening surface of the collet. The element is brought into contact with the adhesive applied on the mounting board, and in this state,
After the supply of the vacuum pressure is stopped, high pressure air is supplied to the space portion of the collet to press the semiconductor element in a non-contact manner.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH113954A (en) * 1997-06-11 1999-01-06 Hitachi Cable Ltd Wiring substrate for mounting of semiconductor element and semiconductor device
JP2003100781A (en) * 2001-09-25 2003-04-04 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor manufacturing apparatus, manufacturing method of semiconductor device, and semiconductor device
JP2009064903A (en) * 2007-09-05 2009-03-26 Canon Machinery Inc Mounting device of semiconductor chip and its method

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