JPH09162204A - 突き上げピンおよび半導体製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
突き上げピンおよび半導体製造装置および半導体装置の製造方法Info
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Abstract
半導体素子13を剥離する時に、半導体素子13の裏面
に接着剤等が残存せず、また接着シート14の破断を防
止することにより、半導体装置の不良の発生を防止する
ことができる突き上げピン27を提供する。 【解決手段】接着シート14上に接着剤により貼着され
た半導体素子13を接着シート14の裏面から突き上げ
ることにより半導体素子13を接着シート14より剥離
するために使用される突き上げピン27において、半導
体素子13を接着シート14の裏面から突き上げる時に
接着シート13および接着剤が均一の厚さとなる手段を
有する。
Description
ボンディング装置に係わり、接着シートに貼着された半
導体素子を接着シートの裏面からピンで突き上げて、半
導体素子を接着シートから剥離させる半導体製造装置に
関する。
基板より切断された半導体素子をリードフレーム上へ接
着する工程をダイボンディングという。図25に従来の
ダイボンディング装置を示す。
を1つ取り上げる部分、取り上げた半導体素子をリード
フレーム上へ移送する部分、リードフレームを搬送する
部分より構成される。
子の切断が終了した半導体基板1を接着シートに貼着さ
れた状態で固定するウェハリング2と、ウェハリング2
を移動するXYテーブル3と、XYテーブル上のカメラ
4と、XYテーブル下に設置され、半導体素子を接着シ
ートの裏面からピンで突き上げて半導体素子を接着シー
トから剥離させる素子突き上げ装置30から構成され
る。
部分は、接着シートから剥離された半導体素子を取り上
げて位置修正ステージ11へ移送する素子吸着ヘッド1
0と、半導体素子の位置を修正する位置修正ステージ1
1と、半導体素子をコレット12により支持して位置修
正ステージ11からリードフレーム上に移送するボンデ
ィングヘッド部8を有する。
フレームを供給するリード供給部5と、リードフレーム
搬送部6と、リードフレーム上に接着剤を供給するペー
スト供給部7と、リードフレーム収納部9により構成さ
れる。
26および図27を用いてさらに詳しく説明する。図2
6の(a)は、素子突き上げ装置30上の半導体基板1
の上面拡大図、図26の(b)は図26の(a)におけ
るA−A´断面図、図27は素子突き上げ装置30の動
作を示す断面図である。
ルダ15、突き上げピン17、ピンホルダ19、ピンホ
ルダ駆動装置31、制御装置32、真空装置20から構
成される。
穴18を有する真空チャンバで、この真空チャンバに接
続されている真空装置20によりバキューム吸引して、
バックアップホルダ15の上面上の接着シート14を固
定する。接着シート14上には、半導体素子13が貼着
されている。バックアップホルダ15の真空チャンバに
は、突き上げピン17を複数本設置することができるピ
ンホルダ19が挿入されていて、このピンホルダ19は
駆動装置31により上下方向に移動する。制御装置32
は、駆動装置31の上下駆動を制御する。
昇により、突上げピン17はバックアップホルダ15の
上面に貫通する穴18を通って、接着シート14上の半
導体素子13を持ち上げる(図27の(b))。一方、
接着シート14はバキューム吸引によりバックアップホ
ルダ15に固定されているため、半導体素子13が接着
シート14より剥離し、素子吸着ヘッド10により取り
上げられる(図27の(c))。この後、ピンホルダ1
9は下降し、バキューム吸引は解除される。XYステー
ジ3の移動により、新たな半導体素子13´がバックア
ップホルダ15上に移動され、再びバキューム吸引によ
り接着シート14はバックアップホルダ15に固定され
る(図27の(d))。
との接着力は、接着シート14の接着剤の特性や、半導
体素子13の面積に依存する。しかし、上述の従来の素
子突き上げ装置30では、これらに関係なく、突上げピ
ン17の先端部の形状、移動高さ、移動速度、および真
空吸引圧力等の条件が常に一定である。
に伴い、半導体素子13と接着シート14との接着力が
増大し、従来のような一定の条件下では半導体素子13
を接着シート14から剥離することが困難になってい
る。
4から剥離するために、突き上げピン17は非常に大き
い力で半導体素子13を突上げる必要がある。このよう
な加圧により、接着シート14の接着剤と接着シート1
4との間の接着力よりも半導体素子13の裏面との間の
接着力の方が大きくなり、接着シート14から剥離され
た半導体基板13の裏面に接着剤が残ったり、または接
着シート14が破れて半導体基板13の裏面に残ってし
まうという問題が発生する。
する。図28は、従来の素子突き上げ装置30の突き上
げピン17の側面図である。突き上げピン17は、ピン
ホルダ19に嵌め込む円筒型の部分17aと円錐型の繋
ぎ部分17b、さらに曲率半径Rの球面を有する突端部
分17cから成る。また、これらの中心軸を通るように
切断された断面において、突端部分17cの球面が形成
する扇形の円周角θは180℃より小さい。図29は、
突き上げピン17が半導体素子13を突き上げる様子を
示す拡大図である。突き上げピン17は接着シート14
および接着剤23を引き伸ばすように半導体素子13を
突き上げる。図中、Aゾーンでは、接着シート14と接
着剤23が、突き上げピン17の突端部分17cと半導
体素子13の裏面とにより挟まれているため、接着シー
ト14と接着剤23は伸びにくい。これに対して、Bゾ
ーンでは、半導体素子13の裏面に接していないため、
Aゾーンに比べて容易に伸びる。このように接着シート
14と接着剤23は、AゾーンとBゾーンにおいて均等
に伸びることができない。これに起因して、特に突端部
分17cと円錐型の繋ぎ部分17bの境界線S上では、
図29に示すように、接着シート14および接着剤23
が非常に薄くなる。このため、接着剤23間の結合また
は接着剤23と接着シート14との間の結合が弱まり、
接着力が低下する。このようにして、境界線S上におい
て、Aゾーンの接着剤23がBゾーンから切断されて半
導体素子13の裏面に接着したり、または接着シート1
4が破断して接着剤23により半導体素子13の裏面に
接着したりする。
4が残っている状態の半導体素子13をプラスチックパ
ッケージに収納した場合、回路基板に実装する時の熱応
力により、パッケージに亀裂が生じて、不良の原因とな
る。特に、近年多く用いられるようになったLOC(Le
ad On Chip)構造のように、半導体素子の裏面が封止樹
脂に直接覆われる構造のパッケージでは、亀裂が発生し
やすい。
が増大するために、接着シート14を突上げピン17が
突き破ってしまうという問題が発生している。
ると、突上げピン17の先端部が半導体装置13の裏面
に直接接触するが、前述のように突上げピン17の先端
部に大きい力が加わっているため、半導体装置13の裏
面に突上げピン17の跡や、傷、亀裂等のダメージが発
生する。
素子13をプラスチックパッケージに収納した場合、回
路基板に実装する時の熱応力により、半導体素子13に
亀裂が生じて、不良の原因となる。裏面にダメージを有
する半導体素子13と有しない半導体装置13をそれぞ
れプラスチックパッケージに収納し、赤外線加熱により
半田付けを行い、回路基板に実装した後の不良率を比べ
た場合、裏面にダメージを有しない半導体素子では、1
39素子中1つも不良が発生しなかったが、裏面にダメ
ージを有する半導体素子では550素子中10素子の不
良が発生した。このように、裏面にダメージを有する半
導体素子13は明らかに不良率が高い。
は、接着シート14が破れた後もそのまま作業を続け
る。この時、バックアップホルダ15は、図26の
(a)に点線で示すように、突き上げ動作の対象となる
半導体素子13のみでなく、前回の突き上げ動作により
半導体素子13がすでに剥離され取り上げられた領域ま
で広い範囲に渡って接着シート14をバキューム吸引す
る。このため、前回の突き上げ動作により接着シート1
4が破断してしまっていると、その破断した部分もバキ
ューム吸引することになるため、接着シート14の破断
部分からリークして充分に圧力を低下させることができ
ないため、接着シート14を固定することができなくな
る。これにより、半導体素子13を接着シートから剥離
することができないという問題を生じる。
突き破った時に、突上げピン17の先端部が強い力で半
導体装置13の裏面に直接接触することにより、突上げ
ピン17の先端部を破損する場合がある。この時にも、
従来の素子突き上げ装置30はそのまま作業を続けるた
め、破損した突き上げピン17の先端部により、さらに
接着シートを破り、半導体素子13の裏面にダメージを
与え続けてしまう。
では、ある纏まった単位(1ロット)の半導体素子のダ
イボンディングが終了した後に、初めて接着シート14
の破断が発見されるため、このような接着シートの破断
を発見した時にはすでに多量の不良品を発生させている
という問題がある。
子突き上げ装置では、接着シート14の接着剤の特性
や、半導体素子13の面積に関係なく、突上げピン17
の先端部の形状、移動高さ、移動速度、および真空吸引
圧力等の条件が常に一定であった。
い、突き上げピンに荷重される力が増大することによ
り、半導体素子の裏面に接着シートの接着剤が残存した
り、接着シートが破断して半導体素子の裏面に残存して
いた。また、突上げピン17が接着シートを突き破って
半導体素子の裏面に傷や亀裂等のダメージを発生させて
いた。
り、裏面にダメージを有する半導体素子を樹脂封止した
半導体装置は、樹脂や半導体素子に亀裂が発生するとい
う問題があった。
着シートが破れた後も作業を続けていたため、接着シー
トをバキューム吸引して固定することができず、半導体
素子を接着シートから剥離することができないという問
題があった。
ある纏まった単位(1ロット)の半導体素子の処理が終
了した後に、初めて接着シート14の破断が発見される
ため、このような接着シートの破断を発見した時にはす
でに多量の不良品を発生させているという問題があっ
た。
いて接着シートより半導体素子を剥離する時に、半導体
素子の裏面に接着剤等が残存せず、また接着シートの破
断を防止することにより、半導体装置の不良の発生を防
止することができる突き上げピンを提供することであ
る。
ンを用いて接着シートより半導体素子を剥離する時に、
半導体素子の裏面にダメージを与える等の不良の発生を
防止し、さらに、突き上げピンが接着シートを突き破っ
た場合には、それ以上の多量の不良品の発生を防止する
ことができる半導体製造装置を提供することである。さ
らに、本発明の第3の目的は、突き上げピンを用いて接
着シートより半導体素子を剥離する時に、半導体素子の
裏面にダメージを与える等の不良の発生を防止し、突き
上げピンが接着シートを突き破った場合に、接着シート
の破断を検知して、それ以上の多量の不良品の発生を防
止することができる半導体装置の製造方法を提供するこ
とである。
達成するために、本発明による突き上げピンは、接着シ
ート上に接着剤により貼着された半導体素子を前記接着
シートの裏面から突き上げることにより前記半導体素子
を前記接着シートより剥離するために使用され、前記半
導体素子を前記接着シートの裏面から突き上げる時に前
記接着シートおよび前記接着剤が均一の厚さとなる手段
を有することを特徴とする。
シート上に接着剤により貼着された半導体素子を前記接
着シートの裏面から突き上げることにより前記半導体素
子を前記接着シートより剥離するために使用され、その
先端は半球以上の球形状を有することを特徴とする。
着シートに接着剤により貼着された半導体素子を前記接
着シートの裏面から突き上げピンにより突き上げて前記
半導体素子を前記接着シートより剥離し、前記突き上げ
ピンは前記半導体素子を前記接着シートの裏面から突き
上げる時に前記接着シートおよび前記接着剤が均一の厚
さとなる手段を有することを特徴とする。
接着シートに接着剤により貼着された半導体素子を前記
接着シートの裏面から突き上げピンにより突き上げて前
記半導体素子を前記接着シートより剥離し、前記突き上
げピンの先端は半球以上の球形状を有することを特徴と
する。
導体素子が接着剤により貼着された接着シートを真空吸
引により固定し、前記半導体素子を前記接着シートの裏
面から突き上げピンにより突き上げて、前記半導体素子
を前記接着シートより剥離し、前記突き上げピンは前記
半導体素子を前記接着シートの裏面から突き上げる時に
前記接着シートおよび前記接着剤が均一の厚さとなる手
段を有し、前記半導体製造装置は前記真空吸引の圧力を
測定する手段と、この圧力測定手段の測定結果に基づい
て突き上げピンの動作状態を制御する制御手段とを具備
することを特徴とする。
接着シートに接着剤により貼着された半導体素子を前記
接着シートの裏面から突き上げピンにより突き上げて前
記接着シートより剥離し、前記突き上げピンは前記半導
体素子を前記接着シートの裏面から突き上げる時に前記
接着シートおよび前記接着剤が均一の厚さとなる手段を
有し、前記半導体製造装置は前記突き上げピンに加わる
荷重を測定する手段と、この荷重測定手段の測定結果に
基づいて突き上げピンの動作状態を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする。
着シートに接着剤により貼着された半導体素子を前記接
着シートの裏面から突き上げピンにより突き上げて前記
接着シートより剥離し素子吸着ヘッドにより前記素子を
取り上げ、前記突き上げピンは前記半導体素子を前記接
着シートの裏面から突き上げる時に前記接着シートおよ
び前記接着剤が均一の厚さとなる手段を有し、前記半導
体製造装置は、前記素子吸着ヘッドと前記突き上げピン
との間に電圧を印加する手段と、前記素子吸着ヘッドと
前記突き上げピンとの間の導通電流を測定する手段と、
この電流測定手段の測定結果に基づいて突き上げピンの
動作状態を制御する制御手段とを具備することを特徴と
する。
法は、半導体素子が接着剤により貼着された接着シート
を真空吸引により固定し、前記接着シートおよび前記接
着剤が均一の厚さとなるように、前記接着シートの裏面
から前記半導体素子を突き上げピンにより突き上げる際
に、真空吸引の圧力を測定し、この測定結果に基づいて
突き上げピンの動作状態を制御することを特徴とする。
トに接着剤により貼着された半導体素子を、前記接着シ
ートおよび前記接着剤が均一の厚さとなるように、前記
接着シートの裏面から突き上げピンにより突き上げる際
に、前記突き上げピンに加わる荷重を測定し、この荷重
の測定結果に基づいて突き上げピンの動作状態を制御す
ることを特徴とする。
法は、接着シートに接着剤により貼着された半導体素子
を前記接着シートの裏面から、前記接着シートおよび前
記接着剤が均一の厚さとなるように、突き上げピンによ
り突き上げて前記接着シートより剥離し、素子吸着ヘッ
ドにより前記素子を取り上げる際に、前記素子吸着ヘッ
ドと前記突き上げピンとの間に電圧を印加して、前記素
子吸着ヘッドと前記突き上げピンとの間の導通電流を測
定し、この測定結果に基づいて突き上げピンの動作状態
を制御することを特徴とする。
は、半導体素子を接着シートの裏面から突き上げる時に
接着シートおよび接着剤が均一の厚さとなる手段を有す
るため、接着剤および接着シートが従来のように不均等
に引き伸ばされることにより発生する接着剤間の結合ま
たは接着剤と接着シートとの間の結合の低下がないた
め、接着剤が半導体素子の裏面に残存したり、接着シー
トが破断することを防止することができる。
先端が半球以上の球形状であるため、半導体素子を接着
シートの裏面から突き上げる時に接着シートおよび接着
剤が突き上げピンの突端部の形状に沿って球面状に均等
に引き伸ばされる。これにより、接着剤および接着シー
トが従来のように不均等に引き伸ばされることにより発
生する接着剤間の結合または接着剤と接着シートとの間
の結合の低下がないため、接着剤が半導体素子の裏面に
残存したり、接着シートが破断することを防止すること
ができる。
素子を接着シートの裏面から突き上げる時に接着シート
および接着剤が均一の厚さとなる手段を有する突き上げ
ピンを具備するため、前述の理由により、接着剤が半導
体素子の裏面に残存したり、接着シートが破断すること
を防止することができる。
端が半球以上の球形状である突き上げピンを具備するた
め、前述の理由により接着剤が半導体素子の裏面に残存
したり、接着シートが破断することを防止することがで
きる。
よび半導体製造装置では、半導体素子の裏面に接着剤ま
たは接着シート等の異物が貼着することを防止できるた
め、半導体素子を樹脂封止して半導体装置を製造した後
に、半導体素子の裏面に貼着しているこれらの異物が原
因となり、樹脂に亀裂が生じるという問題を防止するこ
とができる。
半導体製造装置では、接着シートが均一の厚さとなるよ
うに引き伸ばされるため、従来に比べてより大きい荷重
力まで接着シートが破断しないことにより、突上げピン
が接着シートを突き破って半導体素子の裏面に傷や亀裂
等のダメージを発生させることはない。したがって、半
導体素子を樹脂封止して半導体装置を製造した後に、半
導体素子の裏面のダメージが原因となり、半導体素子に
亀裂が生じるという問題を防止することができる。
前述の突き上げピンを具備し、さらに、真空吸引の圧力
を測定する手段を具備するため、圧力の測定値の低下に
より接着シートの破断を検知し、装置の停止し接着シー
トが破れた状態で作業が続くことを防止できる。
を続けることにより、接着シートの破断した箇所より空
気が漏れて接着シートを真空吸引して固定することがで
きず、半導体素子を接着シートから剥離することができ
ないという問題を回避することができる。
た単位(1ロット)の半導体素子の処理が終了した後で
はなく、個々の半導体素子の処理ごとに検知できるた
め、多量の不良品の発生を回避することができる。
述の突き上げピンを具備し、さらに、突き上げピンに加
わる荷重を測定する手段を具備するため、荷重の測定値
の低下により接着シートの破断を検知し、装置の停止し
接着シートが破れた状態で作業が続くことを防止でき
る。
備する場合と同様に、接着シートが破れた状態で作業を
続けることにより、半導体素子を接着シートから剥離す
ることができないという問題や、多量の不良品が発生す
るという問題を回避することができる。
前述の突き上げピンを具備し、さらに、素子吸着ヘッド
と突き上げピンとの間に電圧を印加する手段と、この素
子吸着ヘッドと突き上げピンとの間の導通電流を測定す
る手段と、この電流測定手段の測定結果に基づいて突き
上げピンの動作状態を制御する制御手段とを具備するた
め、接着シートが破断した場合に、装置を停止して、接
着シートが破れた状態で作業が続くことを防止できる。
を続けることにより、半導体素子を接着シートから剥離
することができないという問題や、多量の不良品が発生
するという問題を回避することができる。
は、接着シートおよび前記接着剤が均一の厚さとなるよ
うに、前記接着シートの裏面から前記半導体素子を突き
上げピンにより突き上げるため、接着剤が半導体素子の
裏面に貼着したり接着シートが破断することを防止する
ことができ、半導体装置の不良の発生を防止することが
できる。
定結果に基づいて突き上げピンの動作状態を制御する本
発明による半導体装置の製造方法は、接着シートが破断
した場合に、真空吸引の圧力の低下を検知して突き上げ
動作を停止することにより、接着シートが破れた状態で
作業が続くことを防止できる。
し、この荷重の測定結果に基づいて突き上げピンの動作
状態を制御する本発明による半導体装置の製造方法は、
接着シートが破断した場合に、荷重の測定値が変化する
ことを検知して突き上げ動作を停止することにより、接
着シートが破れた状態で作業が続くことを防止できる。
を取り上げる際に、素子吸着ヘッドと突き上げピンとの
間に電圧を印加して、この素子吸着ヘッドと突き上げピ
ンとの間の導通電流を測定し、この測定結果に基づいて
突き上げピンの動作状態を制御する本発明による半導体
装置の製造方法は、接着シートが破断した場合に、素子
吸着ヘッドと突き上げピンとの間に導通電流が流れるこ
とを検知して突き上げ動作を停止することにより、接着
シートが破れた状態で作業が続くことを防止できる。
製造方法では、いずれの場合にも、接着剤が半導体素子
の裏面に貼着したり接着シートが破断することを防止す
ることができ、半導体装置の不良の発生を防止すること
ができる。さらに、接着シートが破断した場合には、こ
の破断を検知して突き上げ動作を停止するため、接着シ
ートが破れた状態で作業を続けることにより、半導体素
子を接着シートから剥離することができないという問題
や、多量の不良品が発生するという問題を回避すること
ができる。
て図面を参照して説明する。
は、突き上げピンの先端部の形状を改良して、接着シー
トの破断を防止するものである。
子突き上げ装置30を示す。図1の(a)は本発明の実
施の形態による素子突き上げ装置30の上面図、図1の
(b)は図1の(a)におけるA−A´断面図である。
図26に示す従来の素子突き上げ装置と同様に、本実施
の形態による素子突き上げ装置30は、バックアップホ
ルダ15、突き上げピン27、ピンホルダ19、ピンホ
ルダ駆動装置31、制御装置32、真空装置20から構
成される。
上面に貫通する穴18を有する真空チャンバで、この真
空チャンバに接続されている真空装置20によりバキュ
ーム吸引して、バックアップホルダ15の上面上の接着
シート14を固定する。接着シート14上には、半導体
素子13が貼着されている。バックアップホルダ15の
真空チャンバには、突き上げピン27を複数本設置する
ことができるピンホルダ19が挿入されていて、このピ
ンホルダ19は駆動装置31により上下方向に移動す
る。
り、球状の先端部27cを有している。この形状につい
ては、後に詳しく説明する。
装置30の動作を示す。従来と同様に、ピンホルダ19
の上昇に伴い、突き上げピン27はバックアップホルダ
15の上面に形成された穴18を通過して、接着シート
14と半導体素子13を突き上げる(図2の(b))。
一方、接着シート14はバキューム吸引によりバックア
ップホルダ15に固定されているため、半導体素子13
が接着シート14より剥離し、素子吸着ヘッド10によ
り取り上げられる(図2の(c))。この後、ピンホル
ダ19は下降し、バキューム吸引は解除される。(図2
の(d))。
ピン27の形状を、図3を用いてさらに詳しく説明す
る。図3は、突き上げピン27の拡大側面図である。図
3の(a)に示すように、本発明の第1の実施の形態に
よる突き上げピン27は、球状の突端部分27cと例え
ば円柱型のベース部分27aとから構成される。
例えば突端部分27cに凹部を設け、ベース部分にはこ
の突端部分の凹部に嵌合する凸部を形成して、これらを
嵌合し接着剤を用いて接合することができる。
る必要はなく、例えば、図3の(b)に示すように、半
球状でも構わない。
に、ピンホルダ19に嵌め込む円柱型のベース部分27
aと球状の突端部分27cとの間に円柱型、円錐型等様
々な形状を有する繋ぎ部分27bを形成することも可能
である。
分27bの断面はかならずしも円型である必要はなく、
三角形、四角形等の多角形、楕円形、等どのような形状
でも構わない。ただし、バックアップホルダ15の貫通
穴18を通ってバックアップホルダ15の上面より高く
まで上昇する部分は、突き上げピン27の移動方向に投
影した時に突端部分27cの球により形成される円の内
側に存在する必要がある。
ピン27の中心軸を含む断面において、突端部分27c
の形成する扇型の円周θが180度以上となる。
7cは、容易に磨耗しにくい材料を用いて形成されるこ
とが望ましく、例えばルビー、ボールベアリングのボー
ル、超硬合金(例えば炭化タングステン等の非常にかた
い化合物の粉末とコバルト等の金属粉末とを焼結したも
の)等により形成される。一方、ベース部分27aおよ
び繋ぎ部分27bは、突端部分27cに比べて磨耗等に
よる劣化が少ないため、突端部分27cより硬度が小さ
く容易に加工できる材料により形成されることが望まし
く、例えば超硬またはSUS等により形成される。
いる第2の実施の形態に示すように、円柱型のベース部
分27aの先端を半球状にして突端部分27cを形成し
てもよい(図4の(a)参照)。
き上げピン27の中心軸を含む断面において、突端部分
27cの形成する扇型の円周θを180度とすることが
できる。
(b)に示すように、接続部分27bよりも細い円柱型
等、接続部分と異なる直径を有する円柱により構成する
ことが可能である。さらに、ベース部分27aは、バッ
クアップホルダ15の貫通穴18を通らない部分とし
て、図4の(c)に示すように、太くすることもでき
る。また、円柱型のみでなく楕円柱、多角形柱等、その
断面は様々な形状とすることができる。
硬またはSUS等により一体に形成することができる。
端部27aの球面の半径が非常に小さい場合には、接着
シート14が容易に破れやすくなる。また、半導体素子
13の面積の増加に伴い増大する荷重に耐えられない可
能性が生じる。一方、突端部27aの球面の半径が非常
に大きい場合には、半導体素子13の裏面と突き上げピ
ン27の接触面積が増大し、接着剤23または接着シー
ト14が残存しやすい。このため、突端部27aの球面
の半径は、例えば0.25mm〜0.99mmの範囲内
に形成することが望ましい。
突き上げピン27を用いて、半導体素子13を接着シー
ト14の裏面より突き上げた場合の、半導体素子13、
接着シート14および突き上げピン27の拡大断面図を
示す。ここで、突き上げピンの突端部27cを突き上げ
ピン27の移動方向に垂直な断面により二つの半球に分
断し、半導体素子13側をC1 、ベース部分27a側を
C2 とすると、突き上げピンの突端部27cは半球以上
の球面を有していて、突端部27cと接続部27bの境
界線Sは、ベース部分27a側の半球C2 の球面上にあ
る。すなわち、本実施の形態では、突端部27cと接続
部27bの境界線Sによる変曲点が、半球C2 の球面上
にあり、前に図29で示した従来の場合のように半導体
素子13側の半球C1 の球面上に存在しない。
S上において接着シート14および接着剤23が極端に
引き伸ばされて薄くなることを防止し、接着シート14
および接着剤23が突き上げピンの突端部27cの球面
に沿って均等に引き伸ばすことができる。
所(境界線S上)において、接着剤23間の結合または
接着剤23と接着シート14との間の結合が弱まること
がないため、接着剤23が接着シート14から剥離して
半導体素子13の裏面に付着することを防止できる。
界線S上)において、接着シート14が薄くなることは
ないため、突き上げピン27を大きい力で突き上げても
接着シート14は容易に破断されなくなる。。
4および接着剤23が突き上げピンの突端部27cの形
状に沿って球面状に均等に引き伸ばされる。このため、
接着剤23および接着シート14は、ほぼ一点において
半導体素子13の裏面に接し、半導体素子13の裏面に
接着剤23および接着シート14が残存することがな
い。
の形態について、従来の突き上げピンとの差を説明した
が、突き上げピンの突端部分27cが半球状である第2
の実施の形態においても、図5に示す第1の実施の形態
と同様に、接着シート14および接着剤23を突き上げ
ピンの突端部27cの球面に沿って均等に引き伸ばすこ
とができる。
その変曲点が非常に滑らかなために接着シート14およ
び接着剤23がほぼ均等に引き伸ばされる形状であれ
ば、厳密に半球状である必要はない。
27と従来の突き上げピン17を用い、突端部の球面の
曲率半径を変化させて、半導体素子13の裏面に残存し
た接着剤23および接着シート14の面積を測定した結
果を示す。半導体素子13の面積は400mm2 であ
る。この図に示すように、従来では、半導体素子13の
裏面に接着剤が常に残存し、突端部27cの曲率半径が
大きくなると、さらに接着シート14が残っていたが、
本実施の形態の突き上げピンによれば、曲率半径の広い
範囲に渡って、接着剤23および接着シート14は半導
体素子13の裏面にまったく残存しない。
上げピン27と従来の突き上げピン17を用い、様々な
粘着性を有する接着シートを用いて、接着シート14が
破断した時に突き上げピンに荷重されている力を測定し
た結果を示す。A、B、Cは、それぞれ異なる粘着性を
有する接着シートを示している。これによれば、いずれ
の粘着性を有する接着シートにおいても、本実施の形態
の突き上げピン27を用いた場合には、従来に比べてよ
り大きい荷重力まで接着シート14が破断しないことが
わかる。
の突き上げピン27によれば、半導体素子13の裏面に
接着剤23または接着シート14が貼着することを防止
できる。このため、半導体素子13を樹脂封止して半導
体装置を製造した後に、半導体素子13の裏面に貼着し
ているこれらの異物が原因となり、樹脂に亀裂が生じる
という問題を防止することができる。
突き上げピン27を用いた場合には、従来に比べてより
大きい荷重力まで接着シート14が破断しない。このた
め、半導体素子13の面積が増大し、この半導体素子1
3を接着シート14から剥離するために必要な荷重力が
増した場合にも、突上げピン27が接着シート14を突
き破って半導体素子13の裏面に傷や亀裂等のダメージ
を発生させることはない。したがって、半導体素子13
を樹脂封止して半導体装置を製造した後に、半導体素子
13の裏面のダメージが原因となり、半導体素子に亀裂
が生じるという問題を防止することができる。
形態の突き上げピン27を用いることにより、接着シー
ト14の破断を防止することが可能であるが、さらに半
導体素子13の面積が増大する等、種々の原因により接
着シート14が破断される可能性を完全に除去すること
はできない。ここで、上記第1または第2の実施の形態
による突き上げピン27を用いて接着シート14の破断
を防止するが、突発的に接着シート14が破断された場
合に、被害を最小限に止める方法を、第3の実施の形態
として説明する。この実施の形態による半導体素子突き
上げ装置30は、図8に示すように、バックアップホル
ダ15の真空チャンバ内の圧力を測定し、リークした場
合にはこの圧力が上昇することを利用して、突き上げピ
ン27が接着シート14を突き破ったことを検知する機
構を備えている。
態による半導体素子突き上げ装置30のバックアップホ
ルダ15部分の上面図、図8の(b)は図8の(a)に
おけるA−A´断面図およびバックアップホルダ15の
周辺装置を示す図である。
は、図1の(b)に示す本発明の第1の実施の形態によ
る素子突き上げ装置と同様に、バックアップホルダ1
5、突き上げピン27、ピンホルダ19、ピンホルダ駆
動装置31、制御装置32、真空装置20を具備する。
これらに加えて、本発明の第3の実施の形態による半導
体素子突き上げ装置30は、さらに、バックアップホル
ダ15の真空チャンバ内の圧力を測定する装置33と、
突き上げ動作前にこの圧力測定装置33により測定され
たイニシャルデータを記憶し、このイニシャルデータと
突き上げ動作中または突き上げ動作後に圧力測定装置3
3により測定された真空チャンバ内の圧力とを比較する
ことにより圧力の変動を観察して接着シート14の破断
を判断する機構とを具備する。また、本実施の形態によ
る素子突き上げ装置30の制御装置32は、前述の接着
シート14の破断を判断する機構による判断結果に基づ
いてピンホルダ駆動装置31の動作を制御する機構を有
する。
置30の動作と、測定される圧力の変化を図9、図10
を用いて説明する。各々、素子突き上げ装置30の断面
図を左側に、測定される圧力の変化を図の右側に示す。
より剥離する過程において、突き上げピン27が接着シ
ート14を突き破る場合を示している。
ダ15に固定する。また、半導体素子13を突き上げた
時に半導体素子13を接着シート14より剥離するため
に必要な圧力をあらかじめ設定しておく。この圧力は、
半導体素子13の面積、接着剤23の性質等により異な
るため、適宜設定する必要がある。
4をバックアップホルダ15上に載せて真空チャンバー
のバキューム吸引を開始し、接着シート14をバックア
ップホルダ15に固定する。この時、制御装置は、真空
チャンバ内の圧力が先に設定された値となるまでは、ピ
ンホルダ駆動装置31を動作させず、ピンホルダ19は
上昇を開始しない(図9の(a))。
(P点)後に、制御装置32がピンホルダ駆動装置31
を動作させて、ピンホルダ19が上昇を開始する。突き
上げピン27がバックアップホルダ15の穴18を通過
して、接着シート14上の半導体装置13を裏面側より
突き上げる(図9の(b))。
上げピン27が接着シート14を突き破ると、この突き
破られた部分からリークし、測定中の圧力が一時低下す
る(Q点)。制御装置32は、このような圧力の変化を
検知し、ピンホルダ駆動装置31を停止し、また、警告
音、モニターテレビ等により作業者に知らせる。
4より剥離した後に、突き上げピン27が接着シート1
4を突き破る場合を示している。
力をあらかじめ設定しておく。半導体装置13を貼着し
た接着シート14をバックアップホルダ15上に載せ
て、真空チャンバーのバキューム吸引を開始し、接着シ
ート14をバックアップホルダ15に固定する(図10
の(a))。
力が設定値になった(P点)後に、制御装置32がピン
ホルダ駆動装置31を動作させて、ピンホルダ19が上
昇を開始する。突き上げピン27がバックアップホルダ
15の穴18を通過して、接着シート14上の半導体装
置13を裏面側より突き上げる(図10の(b))。
3を突き上げて、半導体装置13が接着シート14より
剥離する(図10の(c))。
き上げピン27が接着シート14を突き破ると、この突
き破られた部分からリークし、測定中の圧力が一時低下
する(Q点)。制御装置32は、このような圧力の変化
を検知し、ピンホルダ駆動装置31を停止し、また、警
告音、モニターテレビ等により作業者に知らせる。
値、および突き上げピン27の高さの変位を示したもの
で、図11の(a)は突き上げピン27が接着シート1
4を突き破らない正常な状態、図11の(b)は突き上
げピン27が接着シート14を突き破った場合である。
図11の(b)にQ部として示すように、突き上げピン
27が接着シート14を突き破ると、観測される圧力
は、正常な場合に比べて低下する。
測定し、その測定値が描く波形を正常な場合の波形と比
較することにより、正確に接着シートの破断を検知する
ことができる。
る素子突き上げ動作を制御する方法を示すフローチャー
トである。いずれの場合も、例えば素子の品種等の変更
により素子の面積が変更された場合に、素子を接着シー
ト14から剥離するために必要な真空チャンバ内の圧力
が変化するため、接着シート14を突き破らないように
新しい素子13の突き上げ動作を行い、真空チャンバ内
の圧力を測定し、その波形を新しいイニシャルデータと
して記憶する。この後、真空チャンバ内の圧力を常時測
定し、イニシャルデータと常時比較しながら連続して突
き上げ動作を行う場合を図12に、1つの素子の突き上
げ動作を行う間、真空チャンバ内の圧力を測定し、測定
された圧力の波形を記憶し、1つの素子ごとに、この波
形とイニシャルデータの波形とを比較する場合を図13
に示している。
うに、例えば素子の品種等の変更により素子の面積が変
更された場合に、素子を接着シートから剥離するために
必要な真空チャンバ内の圧力が変化するため、この圧力
を測定し、その波形を新しいイニシャルデータ記憶す
る。次に、接着シート14のバキューム吸引を開始し、
さらに突き上げピンの上昇を開始する。この時、真空チ
ャンバ内の圧力を常に測定し、あらかじめ測定記憶され
たイニシャルデータと比較することにより、真空チャン
バ内の真空がリークしているか否かを常時判断する。
には、接着シート14が破断している可能性があるた
め、ただちに装置を停止し警告音等により作業者に知ら
せる。作業者は、原因を調査し、対策を施した後に次の
素子の突き上げを再開する。
突き上げピンが突上げ最高点に到達するまで、さらに突
き上げピンの上昇を続けて、同時に真空チャンバ内の圧
力を常時測定し、リークの有無の判断を常に行う。
は、突き上げピンを下降させ、次の素子の突き上げ動作
を行う。
この場合には、真空チャンバ内の圧力を常時測定しリー
クの判断を常に行っていた図12の場合と異なり、1つ
の素子の突き上げ動作を行う間に測定された圧力を波形
として記憶し、1つの素子の突き上げ動作が終了した時
点で、この波形とイニシャルデータの波形との比較によ
りリークを判断する。このリークの判断を行うタイミン
グ以外は、前述の図12のフローチャートと同様に行
う。
回のみリークの有無を判断すればよいため、判断機構に
高速性が要求されないため簡単に実現することができ
る。
とリークの判断を行っているために、リークした時点で
即座に装置を停止することができる。このため、素子へ
の損害が小さく、また、リークの原因を容易に発見する
ことができる。
よる素子突き上げ装置30は、真空チャンバの圧力を測
定する測定装置33と、圧力の測定値の低下により接着
シート14の破断を検知し、装置の停止および作業者へ
の告知を行う制御装置32を具備するため、接着シート
14が破れた状態で作業が続くことを防止できる。この
ため、従来の素子突き上げ装置のように、接着シート1
4が破れた後に作業を続けることにより、接着シート1
4をバキューム吸引して固定することができず、半導体
素子13を接着シート14から剥離することができない
という問題を回避することができる。
ある纏まった単位(1ロット)の半導体素子の処理が終
了した後に、初めて接着シート14の破断が発見される
ため、このような接着シートの破断を発見した時にはす
でに多量の不良品を発生させているという問題があった
が、本発明の第3の実施の形態による素子突き上げ装置
30は、このような問題を回避することができる。
が描く波形を正常な場合の波形と比較することにより、
接着シートの破断を判定したが、例えば圧力の測定値の
絶対値により判断することも可能である。
種の変更時等の素子の面積が変化した場合には新たに測
定記憶する必要があるが、接着シートまたは装置等のば
らつきによる誤動作を防止するために、品種等が変更さ
れない場合にも、ある一定の期間を経過する度に、イニ
シャルデータを設定することが望ましい。
ン27に加わる荷重を測定し、この荷重の低下により、
突き上げピン27が接着シート14を突き破ったことを
検知する機構を備えた半導体素子突き上げ装置30を図
14に示す。
形態による半導体素子突き上げ装置30のバックアップ
ホルダ15部分の上面図、図14の(b)は図14の
(a)におけるA−A´断面図およびバックアップホル
ダ15の周辺装置を示す図である。
は、図1の(b)に示す本発明の第1の実施の形態によ
る素子突き上げ装置と同様に、バックアップホルダ1
5、突き上げピン27、ピンホルダ19、ピンホルダ駆
動装置31、制御装置32、真空装置20を具備し、こ
れらの構造は、前述の実施の形態と同様である。これら
に加えて、本発明の第4の実施の形態による半導体素子
突き上げ装置30は、さらに、例えばひずみゲージ等の
突き上げピン27に加わる荷重を測定する装置34と、
この測定装置34により測定された荷重値とあらかじめ
測定されたイニシャルデータとを比較して荷重値の変動
を検知し、作業を続行するか否かを判断する機能を有す
る判断装置35を具備する。制御装置32は、判断装置
35の判定によりピンホルダ駆動装置31の動作を制御
する機構を有している。
置30の動作を図15、図16を用いて説明する。
3が搭載されていない接着シート14を用いて、一連の
突き上げ動作を行い、突き上げピン27に加わる荷重を
測定する。図15の(a)乃至(d)に、動作の各状態
における、素子突き上げ装置30の断面図を左側に、突
き上げピン27の高さの変位と測定される荷重の変化を
図の右側に示す。
ート14をバックアップホルダ15上に載せて真空チャ
ンバーのバキューム吸引を開始し、接着シート14をバ
ックアップホルダ15に固定する(図15の(a))。
ルダ19を駆動装置31により上昇させる。突き上げピ
ン27はバックアップホルダ15の穴18を通過し、接
着シート14を裏面から突き上げる。真空チャンバーの
バキューム吸引は、通常半導体装置13を接着シート1
4から離脱する場合と同様に行う。図15の(b)の右
側に示すように、突き上げピン27の高さの上昇に伴
い、突き上げピン27に加わる荷重が上昇する。
14より離脱するために必要な高さまで、突き上げピン
27を上昇させる。この時、図15の(c)に示すよう
に、接着シート14が突き破られない場合には、突き上
げピン27の上昇に伴い、荷重も上昇する。したがっ
て、突き上げピン27の高さが最高点に達した時点で、
荷重も最高値をとる。
と、図15の(d)の右側に示すように、突き上げピン
に加わる荷重は、突き上げピン27の高さが最高点に達
した時点(R部)で、最高値をとる。判断装置35はこ
の最高値を記憶する。
搭載されていない接着シート14を用いて行うか、ある
いは接着シート14上の一部に半導体素子13が搭載さ
れているが、接着シート上に半導体素子13が存在して
いない部分を用いて行うことが可能である。
場合の突き上げピン27に加わる荷重の最高値を荷重測
定装置34により測定し、判断装置35に記憶した後
に、半導体素子13を接着シート14から離脱する実際
の作業を行う。ここで、一連の突上げ動作を行う度に、
荷重測定装置34は突き上げピン27の高さが最高点に
達した時の突上げピンに加わる荷重値を測定し、判断装
置35はこの測定値と記憶している前述の最高値とを比
較することにより、突き上げピン27が接着シート14
を突き破ったか否かを判断する。
14を突き破った場合の、素子突き上げ装置30の断面
図と、突き上げピン27に加わる荷重の変化を示す。
た接着シート14をバックアップホルダ15上に載せて
真空チャンバーのバキューム吸引を開始し、接着シート
14をバックアップホルダ15に固定する(図16の
(a))。
ルダ19を駆動装置31により上昇させる。突き上げピ
ン27はバックアップホルダ15の穴18を通過し、接
着シート14を介して半導体素子13を裏面から突き上
げる。図16の(b)の右側に示すように、突き上げピ
ン27の高さの上昇に伴い、突き上げピン27に加わる
荷重が上昇する。
行き破った場合には、図16の(c)に示すように、突
き上げピン27に加わる荷重が低下する。さらに、突き
上げピン27は上昇を続けるが、図15の(c)と異な
り、荷重はほとんど上昇しない。
ヘッド10により取り上げられ、ピンホルダ19が下降
する(図16の(d))。
に、突き上げピン27が接着シートを行き破った後は、
荷重がほとんど上昇しないため、突き上げピン27の高
さが最高点に達した時点(R部)おける荷重は、作業前
に測定された最高値より小さくなる。
の実測値を示す。図中、A〜Dはそれぞれ、半導体素子
13の面積を変化させていて、AからDにしたがって半
導体素子13の面積が順次大きくなる。半導体素子13
の面積が小さいAおよびBでは、突き上げピン27に加
わる荷重がほぼ単調に増加し、突き上げピン27の高さ
が最高点に達した時点(S部)において、最高値を記録
する。一方、半導体素子13の面積が大きいCおよびD
では、突き上げピン27に加わる荷重が、初め急激に上
昇し、接着シートが破断した時点(T部)において低下
し、その後はほとんど変化しない。このため、突き上げ
ピン27の高さが最高点に達した時点(U部)で、Aま
たはBにおけるS部に比べて小さい荷重値となる。
ピン27に加わる荷重を測定し、判断装置35は、突き
上げピン27の高さが最高点に達した時点(R部)おけ
る荷重と、作業前に測定し記憶された最高値とを比較し
て、前者が後者より小さい場合には接着シートが破断さ
れたと判断して、制御装置32に異常を伝える。制御装
置32は、ピンホルダ駆動装置31を停止し、また、警
告音、モニターテレビ等により作業者に知らせる。
ン27が最高点に達した時点での突き上げピン27に加
わる荷重値が、作業前に測定した荷重の最高値より小さ
い場合に、接着シート14が破断されていると判断した
が、作業前に測定した荷重の最高値を基準値として適当
な幅を有する基準範囲を設定し、この基準範囲に荷重値
が含まれない場合に、接着シート14が破断されている
と判断することも可能である。
態では、突き上げピン27が最高点に達した時点での突
き上げピン27に加わる荷重の絶対値を比較することに
より、接着シートの破断を判断したが、前述の本発明に
よる第3の実施の形態と同様に、荷重の測定値が描く波
形を比較することにより判断することも可能である。以
下、このような制御方法について、図18および図19
を用いて説明する。
御方法を示すフローチャートである。いずれの場合も、
例えば素子の品種等の変更により素子の面積が変更され
た場合に、素子を接着シート14から剥離するために必
要な荷重値が変化するため、前述のように、例えば半導
体装置13が搭載されていない接着シート14を用いて
一連の突き上げ動作を行い、突き上げピン27に加わる
荷重値を測定し、その波形を新しいイニシャルデータと
して記憶する。この後、荷重を常時測定し、イニシャル
データと常時比較しながら連続して突き上げ動作を行う
場合を図18に、一連の突き上げ動作を行う間、突き上
げピンに加わる荷重を測定し、測定された荷重の波形を
記憶し、1つの素子ごとに、この波形とイニシャルデー
タの波形とを比較する場合を図19に示している。
うに、例えば素子の品種等の変更により素子の面積が変
更された場合に、素子を接着シートから剥離する時の荷
重が変化するため、前述のように、例えば半導体装置1
3が搭載されていない接着シート14を用いて一連の突
き上げ動作を行い、突き上げピン27に加わる荷重値を
測定し、その波形を新しいイニシャルデータとして記憶
する。次に、接着シート14のバキューム吸引を開始
し、さらに突き上げピンの上昇を開始する。この時、突
き上げピン27に加わる荷重を常に測定し、あらかじめ
測定記憶されたイニシャルデータと比較することによ
り、荷重値の変化の有無を常時判断する。
は、接着シート14が破断している可能性があるため、
ただちに装置を停止し警告音等により作業者に知らせ
る。作業者は、原因を調査し、対策を施した後に次の素
子の突き上げを再開する。
げピンが突上げ最高点に到達するまで、さらに突き上げ
ピンの上昇を続けて、同時に突き上げピン27に加わる
荷重を常時測定し、荷重値の変化の有無の判断を常に行
う。
は、突き上げピンを下降させ、次の素子の突き上げ動作
を行う。
この場合には、荷重を常時測定し変化の有無の判断を常
に行っていた図18の場合と異なり、一連の突き上げ動
作を行う間に測定された荷重を波形として記憶し、一連
の突き上げ動作が終了した時点で、この波形とイニシャ
ルデータの波形とを比較して変化の有無を判断する。こ
の判断を行うタイミング以外は、前述の図18のフロー
チャートと同様に行う。
回のみイニシャルデータと測定データを比較し変化の有
無を判断すればよいため、判断機構に高速性が要求され
ないため簡単に実現することができる。
較と変化の判断を行っているために、荷重値の変化が生
じた時点で即座に装置を停止することができる。このた
め、素子への損害が小さく、また、変化の原因を容易に
発見することができる。
よる素子突き上げ装置30は、突き上げピン27に加わ
る荷重を測定する測定装置34と、突き上げピン27が
最高点に達した時の荷重値より接着シート14の破断を
判断する判断装置35と、判断装置35からの信号によ
り、装置の停止および作業者への告知を行う制御装置3
2を具備するため、接着シートが破れた状態で作業が続
くことを防止できる。このため、従来の素子突き上げ装
置のように、接着シート14が破れた後に作業を続ける
ことにより、接着シート14をバキューム吸引して固定
することができず、半導体素子13を接着シート14か
ら剥離することができないという問題を回避することが
できる。
に、ある纏まった単位(1ロット)の半導体素子の処理
が終了した後に、初めて接着シート14の破断が発見さ
れるため、このような接着シート14の破断を発見した
時にはすでに多量の不良品を発生させているという問題
を回避することができる。
を吸着する素子吸着ヘッド10と突き上げピン27との
間に電位差を与えて、電流が流れた場合には、シートが
破れたと判断する方法について、説明する。
形態による半導体素子突き上げ装置30のバックアップ
ホルダ15部分の上面図、図20の(b)は図20の
(a)におけるA−A´断面図およびバックアップホル
ダ15の周辺装置を示す図である。
は、図1の(b)に示す本発明の第1の実施の形態によ
る素子突き上げ装置と同様に、バックアップホルダ1
5、突き上げピン27、ピンホルダ19、ピンホルダ駆
動装置31、制御装置32、真空装置20を具備し、こ
れらの構造は、前述の実施の形態と同様である。これら
に加えて、本発明の第4の実施の形態による半導体素子
突き上げ装置30は、さらに、素子13を吸着する素子
吸着ヘッド10と突き上げピン27との間に電位差を与
える例えば電池等の電源装置36、素子吸着ヘッド10
と突き上げピン27との間に流れる電流を検知する検知
機37、検知された電流値に応じて接着シート14の破
れを判断する判断機38を具備する。本実施の形態の制
御装置32は、判断機38の判断結果に応じて、ピンホ
ルダ駆動装置31の動作を制御する機構を有する。ここ
で、素子吸着ヘッド10または突き上げピン27に直接
電位を印加せずに、例えば、ピンホルダ19等を介して
電圧を印加することも可能である。また、素子吸着ヘッ
ド10、突き上げピン27、ピンホルダ19等は、例え
ば超硬、SUS等の導電性の材料により形成する。
の破れを検知する方法を、図を用いて説明する。
10により吸着する時に、同時に電流の導通を検知する
方法である。このために、例えば図21に示すように、
素子13の周辺部にテストパット41を設け、このテス
トパット41を、たとえばポリイミド等の保護膜42に
より覆われている素子13またはボンディングパッド4
3等の他の領域より高くする。このようにして、素子1
3を吸着する時に、テストパット41と素子吸着ヘッド
10とを接触させて、テストパット41を介して、素子
13と素子吸着ヘッド10を同電位とする。この時、接
着シート14が破断している場合には、突き上げピン2
7と素子13とが直接接触するため、素子13を介し
て、突き上げピン27から素子吸着ヘッド10に電流が
流れる。一方、接着シート14が破断していない場合に
は、接着シート14が素子13と突き上げピン27との
間の絶縁性を保持するため、電流は流れない。
ヘッド10と突き上げピン27との間に流れる電流を検
知したが、素子13を介せずに素子吸着ヘッド10と突
き上げピン27との間の電流を直接検知することも可能
である。この方法では、図22に示すように、素子吸着
ヘッド10が素子13を吸着し、位置修正ステージ11
へ移送した後に、XYステージ3が移動する前に、突き
上げピン27および素子吸着ヘッド10が再び突き上げ
動作および吸着動作を行い、接着シート14のみを介し
て接触する。この時、接着シート14が破断している場
合には、突き上げピン27と素子吸着ヘッド10とが直
接接触するため、突き上げピン27から素子吸着ヘッド
10に電流が流れる。一方、接着シート14が破断して
いない場合には、接着シート14が素子吸着ヘッド10
と突き上げピン27との間の絶縁性を保持するため、電
流は流れない。
13に新たなテストパット41を設ける必要がなく、ど
のような品種の素子13にも適用することが可能であ
る。また、素子13に直接電流を流す第1の方法では、
素子13に非常に大きい電流が流れないように、印加電
圧等に注意を払う必要があるが、第2の方法では、素子
を介さずに導通電流を検知するため、電流値等を考慮す
る必要がないため容易に実施することができる。
様に、素子13を移送した後に、素子吸着ヘッド10と
突き上げピン27との間の導通を直接検知するが、素子
13を吸着するための素子吸着ヘッド10を用いて電流
の導通を検知するのではなく、電流の導通を検知するた
めに専用の素子吸着ヘッド10´を別に設けて、これを
用いて導通を検知することも可能である。
子吸着ヘッド10により素子13を移送している間に、
同時に素子吸着ヘッド10´により導通電流の検知を行
うことができるため、導通電流を検知するために追加さ
れる作業により、従来に比べて作業効率が低下すること
を防止することができる。
検知による接着シート14の破断検出方法のフローチャ
ートを示す。図23は、前述の第1の方法による破断検
出のフローチャートである。接着シート14をホルダ1
5に固定するバキューム吸引を開始すると同時に、導通
電流の検知を開始する。突き上げピン27が上昇し、接
着シート14を介して素子13に接触し、さらに素子1
3を突き上げる間、電流の検知を行い、突き上げピン2
7と素子吸着ヘッド10とが導通しているか否かの判断
を行う。ここで、導通電流が検知され、接着シート14
が破断していると判断された場合には、装置を停止し、
警告音等により作業者にシートの破断を知らせる。作業
者は、原因を調査し、対策を施した後に、再び突き上げ
動作を開始させる。導通電流が検知されない場合には、
接着シート14は破断していないと判断され、突き上げ
ピン27は最高点まで上昇する。素子吸着ヘッド10は
素子13を吸着し、接着シート14より取り上げる。突
き上げピン27は下降し、次の素子の突き上げ動作が再
び開始される。
よる破断検出のフローチャートを示している。図23に
示す第1の方法と同様に、バキューム吸引を開始して接
着シート14をホルダ15に固定するが、第1の方法と
異なり、ここでは導通電流の検知は行わない。突き上げ
ピン27の上昇を開始し、最高点まで上昇させ、素子吸
着ヘッド10は素子13を吸着して接着シート14より
取り上げる。突き上げピン27は下降し、素子吸着ヘッ
ド10は素子13を移送する。ここで、第1の方法のよ
うに、ただちに次の素子の突き上げ動作が開始されず、
素子13を位置修正ステージ11まで移送した素子吸着
ヘッド10または導通電流を検知するための素子吸着ヘ
ッド10´を再び下降させると同時に、突き上げピン2
7を上昇させて、導通電流の検知を開始する。素子13
はすでに移送されているため、素子吸着ヘッド10また
は10´と突き上げピン27とは、接着シートを介して
接触する。ここで、導通電流が検知され、接着シート1
4が破断していると判断された場合には、装置を停止
し、警告音等により作業者にシートの破断を知らせる。
作業者は、原因を調査し、対策を施した後に、再び突き
上げ動作を開始させる。導通電流が検知されない場合に
は、接着シート14は破断していないと判断され、xy
ステージが移動して次の素子13´の突き上げ動作を開
始する。
よる素子突き上げ装置30は、素子吸着ヘッド10と突
上げピン27の間に電圧を印加する電源36と、素子吸
着ヘッド10と突き上げピン27との間に流れる導通電
流を検知する測定装置37と、導通電流により接着シー
ト14の破断を判断する判断装置38と、判断装置38
からの信号により、装置の停止および作業者への告知を
行う制御装置32を具備するため、接着シートが破れた
状態で作業が続くことを防止できる。このため、従来の
素子突き上げ装置のように、接着シート14が破れた後
に作業を続けることにより、接着シート14をバキュー
ム吸引して固定することができず、半導体素子13を接
着シート14から剥離することができないという問題を
回避することができる。
に、ある纏まった単位(1ロット)の半導体素子の処理
が終了した後に、初めて接着シート14の破断が発見さ
れるため、このような接着シート14の破断を発見した
時にはすでに多量の不良品を発生させているという問題
を回避することができる。
み合わせることにより、接着シート14の破断を、真空
チャンバ内の圧力の低下と突き上げピンに加わる荷重値
の低下と導通電流とのいずれか2つ以上の方法により検
知することができるため、さらに確実に接着シートの破
断を検知でき、不良品の発生をさらに確実に低減するこ
とが可能となる。
ンによれば、接着シートより半導体素子を剥離する時
に、半導体素子の裏面に接着剤等が残存せず、また接着
シートの破断を防止することができるため、半導体装置
の不良の発生を防止することができる。
突き上げピンを用いて接着シートより半導体素子を剥離
する時に、半導体素子の裏面にダメージを与える等の不
良の発生を防止し、さらに、突き上げピンが接着シート
を突き破った場合には、それ以上の多量の不良品が発生
することを防止することができる。
法では、突き上げピンを用いて接着シートより半導体素
子を剥離する時に、半導体素子の裏面にダメージを与え
る等の不良の発生を防止し、さらに、突き上げピンが接
着シートを突き破った場合に、接着シートの破断を検知
して、それ以上の多量の不良品の発生を防止することが
できる。
装置の構造を示す上面図および断面図。
装置の動作を示す断面図。
の拡大側面図。
の拡大側面図。
を用いた場合の突き上げピン先端部と接着シートおよび
半導体素子の拡大断面図。
を用いた場合に半導体素子の裏面に残存した接着剤およ
び接着シートの面積を測定した結果を示す図。
を用いた場合の接着シートが破断する時に突き上げピン
に荷重されている力を測定した結果を示す図。
装置の構造を示す上面図および断面図。
装置の動作を示す断面図。
げ装置の動作を示す断面図。
げ装置を用いた場合の真空チャンバ内の圧力の実測値、
および突き上げピンの高さの変位を示す図。
げ装置の動作の制御方法を説明するフローチャートを示
す図。
げ装置の動作の制御方法を説明するフローチャートを示
す図。
げ装置の構造を示す上面図および断面図。
げ装置の動作を示す断面図。
げ装置の動作を示す断面図。
げ装置を用いた場合の突き上げピンに加わる荷重の実測
値を示す図。
げ装置の動作の制御方法を説明するフローチャートを示
す図。
げ装置の動作の制御方法を説明するフローチャートを示
す図。
げ装置の構造を示す上面図および断面図。
げ装置の適用される半導体素子の構造を示す断面図。
げ装置の他の動作状態を示す断面図。
げ装置の動作の制御方法を説明するフローチャートを示
す図。
げ装置の動作の制御方法を説明するフローチャートを示
す図。
および断面図。
図。
ピン先端部と接着シートおよび半導体素子の拡大断面
図。
…カメラ、5…リード供給部、6…リードフレーム搬送
部、7…ペースト供給部、8…ボンヂングヘッド部、9
…リードフレーム収納部、10…素子吸着ヘッド、11
…位置修正ステージ、12…コレット、13…半導体素
子、14…接着シート、15…バックアップホルダ、1
6…溝、17、27…突き上げピン、18…穴、19…
ピンホルダ、20…真空装置、30…素子突き上げ装
置、31…駆動装置、32…制御装置、33…圧力測定
装置、34…荷重測定装置、35…判断装置、36…電
源、37…導通検知機、38…制御判断機、41…テス
トパッド、42…保護膜、43…ボンディングパッド。
Claims (24)
- 【請求項1】 接着シート上に接着剤により貼着された
半導体素子を前記接着シートの裏面から突き上げること
により前記半導体素子を前記接着シートより剥離するた
めに使用される突き上げピンにおいて、前記半導体素子
を前記接着シートの裏面から突き上げる時に前記接着シ
ートおよび前記接着剤が均一の厚さとなる手段を有する
ことを特徴とする突き上げピン。 - 【請求項2】 接着シート上に接着剤により貼着された
半導体素子を前記接着シートの裏面から突き上げること
により前記半導体素子を前記接着シートより剥離するた
めに使用される突き上げピンにおいて、その先端は半球
以上の球形状を有することを特徴とする突き上げピン。 - 【請求項3】 前記突き上げピンは先端部分とベース部
分とにより構成され、前記先端部分は半球以上の球形状
を有する請求項2記載の突き上げピン。 - 【請求項4】 前記突き上げピンは軸の上面を半球状に
加工して形成された先端を有する請求項2記載の突き上
げピン。 - 【請求項5】 接着シートに接着剤により貼着された半
導体素子を前記接着シートの裏面から突き上げピンによ
り突き上げて前記半導体素子を前記接着シートより剥離
する半導体製造装置において、前記突き上げピンは前記
半導体素子を前記接着シートの裏面から突き上げる時に
前記接着シートおよび前記接着剤が均一の厚さとなる手
段を有することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項6】 接着シートに接着剤により貼着された半
導体素子を前記接着シートの裏面から突き上げピンによ
り突き上げて前記半導体素子を前記接着シートより剥離
する半導体製造装置において、前記突き上げピンの先端
は半球以上の球形状を有することを特徴とする半導体製
造装置。 - 【請求項7】 前記突き上げピンは先端部分とベース部
分とにより構成され、前記先端部分は半球以上の球形状
を有する請求項6記載の突き上げピン。 - 【請求項8】 前記突き上げピンは軸の上面を半球状に
加工して形成された先端を有する請求項6記載の突き上
げピン。 - 【請求項9】 半導体素子が接着剤により貼着された接
着シートを真空吸引により固定し、前記半導体素子を前
記接着シートの裏面から突き上げピンにより突き上げ
て、前記半導体素子を前記接着シートより剥離する半導
体製造装置において、前記突き上げピンは前記半導体素
子を前記接着シートの裏面から突き上げる時に前記接着
シートおよび前記接着剤が均一の厚さとなる手段を有
し、前記半導体製造装置は前記真空吸引の圧力を測定す
る手段と、この圧力測定手段の測定結果に基づいて突き
上げピンの動作状態を制御する制御手段とを具備するこ
とを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項10】 前記制御装置は、前記圧力測定手段の
測定値とあらかじめ設定された値とを比較する機能と、
前記測定値が前記設定値より大きい場合に突き上げピン
の突き上げ動作を開始する機能を具備する請求項9記載
の半導体製造装置。 - 【請求項11】 前記制御装置は、前記圧力測定手段の
測定値の低下を検知する機能と、測定値の低下を検知し
た場合に突き上げピンの突き上げ動作を停止する機能を
具備する請求項9記載の半導体製造装置。 - 【請求項12】 接着シートに接着剤により貼着された
半導体素子を前記接着シートの裏面から突き上げピンに
より突き上げて前記接着シートより剥離する半導体製造
装置において、前記突き上げピンは前記半導体素子を前
記接着シートの裏面から突き上げる時に前記接着シート
および前記接着剤が均一の厚さとなる手段を有し、前記
半導体製造装置は前記突き上げピンに加わる荷重を測定
する手段と、この荷重測定手段の測定結果に基づいて突
き上げピンの動作状態を制御する制御手段とを具備する
ことを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項13】 前記制御装置は、前記荷重測定手段の
測定値を設定された値と比較して、測定値の低下を検知
した場合に突き上げピンの突き上げ動作を停止する機能
を具備する請求項12記載の半導体製造装置。 - 【請求項14】 接着シートに接着剤により貼着された
半導体素子を前記接着シートの裏面から突き上げピンに
より突き上げて前記接着シートより剥離し素子吸着ヘッ
ドにより前記素子を取り上げる半導体製造装置におい
て、前記突き上げピンは前記半導体素子を前記接着シー
トの裏面から突き上げる時に前記接着シートおよび前記
接着剤が均一の厚さとなる手段を有し、前記半導体製造
装置は、前記素子吸着ヘッドと前記突き上げピンとの間
に電圧を印加する手段と、前記素子吸着ヘッドと前記突
き上げピンとの間の導通電流を測定する手段と、この電
流測定手段の測定結果に基づいて突き上げピンの動作状
態を制御する制御手段とを具備することを特徴とする半
導体製造装置。 - 【請求項15】 半導体素子が接着剤により貼着された
接着シートを真空吸引により固定し、前記接着シートお
よび前記接着剤が均一の厚さとなるように、前記接着シ
ートの裏面から前記半導体素子を突き上げピンにより突
き上げる際に、真空吸引の圧力を測定し、この測定結果
に基づいて突き上げピンの動作状態を制御することを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項16】 前記接着シートを真空吸引した後で突
き上げ動作を開始する前に、真空吸引の圧力を測定し、
前記圧力の測定値とあらかじめ設定された値とを比較
し、前記測定値が前記設定値より大きい場合に突き上げ
ピンの突き上げ動作を開始する請求項15記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項17】 突き上げ動作を開始した後に前記真空
吸引の圧力を常に測定し、この測定値とあらかじめ設定
された値とを常に比較し、前記測定値が前記設定値より
小さい場合に突き上げピンの突き上げ動作を停止する請
求項15記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項18】 前記突き上げ動作を終了した後に、前
記真空吸引の圧力を測定し、この測定値とあらかじめ設
定された値とを比較し、前記測定値が前記設定値より小
さい場合に突き上げピンの突き上げ動作を停止する請求
項15記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項19】 接着シートに接着剤により貼着された
半導体素子を、前記接着シートおよび前記接着剤が均一
の厚さとなるように、前記接着シートの裏面から突き上
げピンにより突き上げる際に、前記突き上げピンに加わ
る荷重を測定し、この荷重の測定結果に基づいて突き上
げピンの動作状態を制御することを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項20】 突き上げ動作を開始した後に前荷重を
常に測定し、この測定値とあらかじめ設定された値とを
常に比較し、前記測定値が前記設定値より小さい場合に
突き上げピンの突き上げ動作を停止する請求項19記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項21】 前記突き上げ動作を終了した後に、前
記荷重を測定し、この測定値とあらかじめ設定された値
とを比較し、前記測定値が前記設定値より小さい場合に
突き上げピンの突き上げ動作を停止する請求項19記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項22】 接着シートに接着剤により貼着された
半導体素子を前記接着シートの裏面から、前記接着シー
トおよび前記接着剤が均一の厚さとなるように、突き上
げピンにより突き上げて前記接着シートより剥離し、素
子吸着ヘッドにより前記素子を取り上げる際に、前記素
子吸着ヘッドと前記突き上げピンとの間に電圧を印加し
て、前記素子吸着ヘッドと前記突き上げピンとの間の導
通電流を測定し、この測定結果に基づいて突き上げピン
の動作状態を制御することを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項23】 前記突き上げピンにより突き上げられ
ている前記素子に吸着ヘッドが接触している時に、前記
素子吸着ヘッドと前記突き上げピンとの間の前記素子を
介する導通電流を測定し、導通電流が検知された場合に
突き上げピンの突き上げ動作を停止する請求項22記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項24】 前記素子が前記素子吸着ヘッドにより
取り上げられ移送された後に、前記吸着ヘッドを再降下
させると同時に前記突き上げピンを上昇させて前記素子
吸着ヘッドと前記突き上げピンとの間に電圧を印加し
て、前記素子吸着ヘッドと前記突き上げピンとの間の導
通電流を測定し、導通電流が検知された場合に突き上げ
ピンの突き上げ動作を停止する請求項22記載の半導体
装置の製造方法。
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