JPH10150059A - ダイボンディング方法および装置 - Google Patents
ダイボンディング方法および装置Info
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- JPH10150059A JPH10150059A JP30497396A JP30497396A JPH10150059A JP H10150059 A JPH10150059 A JP H10150059A JP 30497396 A JP30497396 A JP 30497396A JP 30497396 A JP30497396 A JP 30497396A JP H10150059 A JPH10150059 A JP H10150059A
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- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップを配線基板のチップ装着面に対
して平行に搭載する。 【解決手段】 集積回路の形成された半導体チップ１を
配線基板２のチップ装着面２ａにマウントする移送コレ
ット１２と、配線基板２を保持するステージ３と、半導
体チップ１とチップ装着面２ａとの相対的な傾斜方向お
よび傾斜角を測定するカメラ１４と、ステージ３と移送
コレット１２に保持された半導体チップ１との傾斜方向
および傾斜角を相対的に変化させる第１および第２のス
テッピングモータ７，１１と、カメラ１４の測定結果か
ら半導体チップ１とチップ装着面２ａとが平行になるよ
うに第１および第２のステッピングモータ７，１１を動
作させる制御部１５とを有するダイボンディグ装置であ
る。そして、半導体チップ１とチップ装着面２ａとを平
行にしてから半導体チップ１をチップ装着面２ａに対し
て垂直に降下させてこれを配線基板２に搭載する。
して平行に搭載する。 【解決手段】 集積回路の形成された半導体チップ１を
配線基板２のチップ装着面２ａにマウントする移送コレ
ット１２と、配線基板２を保持するステージ３と、半導
体チップ１とチップ装着面２ａとの相対的な傾斜方向お
よび傾斜角を測定するカメラ１４と、ステージ３と移送
コレット１２に保持された半導体チップ１との傾斜方向
および傾斜角を相対的に変化させる第１および第２のス
テッピングモータ７，１１と、カメラ１４の測定結果か
ら半導体チップ１とチップ装着面２ａとが平行になるよ
うに第１および第２のステッピングモータ７，１１を動
作させる制御部１５とを有するダイボンディグ装置であ
る。そして、半導体チップ１とチップ装着面２ａとを平
行にしてから半導体チップ１をチップ装着面２ａに対し
て垂直に降下させてこれを配線基板２に搭載する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はダイボンディング技
術に関し、特に半導体チップをパッケージフレームのチ
ップ装着面に対して平行に搭載するダイボンディング技
術に適用して有効なものである。
術に関し、特に半導体チップをパッケージフレームのチ
ップ装着面に対して平行に搭載するダイボンディング技
術に適用して有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置が高機能化・大容量化してい
る今日、実装技術の重要性がクローズアップされてい
る。そして、配線基板などのパッケージフレームに半導
体チップを装着するダイボンディングの実装技術では、
特に受光素子や消費電力が大きい製品の場合、半導体チ
ップをパッケージフレームのチップ装着面と平行に搭載
することがポイントになる。これは、半導体チップとチ
ップ装着面とをその全域で等距離にして、受光条件を同
じにしたり放熱特性を安定化させる必要があるからであ
る。
る今日、実装技術の重要性がクローズアップされてい
る。そして、配線基板などのパッケージフレームに半導
体チップを装着するダイボンディングの実装技術では、
特に受光素子や消費電力が大きい製品の場合、半導体チ
ップをパッケージフレームのチップ装着面と平行に搭載
することがポイントになる。これは、半導体チップとチ
ップ装着面とをその全域で等距離にして、受光条件を同
じにしたり放熱特性を安定化させる必要があるからであ
る。
【０００３】ここで、半導体チップは移送コレットによ
りパッケージフレームに装着されている。したがって、
半導体チップがチップ装着面に平行に搭載されるために
は、この半導体チップを保持する移送コレットの保持角
が問題になる。
りパッケージフレームに装着されている。したがって、
半導体チップがチップ装着面に平行に搭載されるために
は、この半導体チップを保持する移送コレットの保持角
が問題になる。
【０００４】しかし、配線基板のようなパッケージフレ
ームでは、チップ装着面と裏面とは必ずしも相互に平行
とはなっておらず、また、両者相互間の傾斜度合いであ
る平行度は個々のパッケージフレームで区々となってい
る。したがって、裏面が接合するようにパッケージフレ
ームをステージに保持した場合、各パッケージフレーム
によって、そのチップ装着面の傾斜角が異なってくる。
ームでは、チップ装着面と裏面とは必ずしも相互に平行
とはなっておらず、また、両者相互間の傾斜度合いであ
る平行度は個々のパッケージフレームで区々となってい
る。したがって、裏面が接合するようにパッケージフレ
ームをステージに保持した場合、各パッケージフレーム
によって、そのチップ装着面の傾斜角が異なってくる。
【０００５】そこで、移送コレットを構成するアームと
このアームの先端に取り付けられたヘッドとが相互に反
対方向に傾斜する構造としておき、標準的な平行度を持
ったチップ装着面に合わせて保持角の調整を行うことが
考えられる。そして、その保持角でダイボンディングを
行う。
このアームの先端に取り付けられたヘッドとが相互に反
対方向に傾斜する構造としておき、標準的な平行度を持
ったチップ装着面に合わせて保持角の調整を行うことが
考えられる。そして、その保持角でダイボンディングを
行う。
【０００６】なお、半導体チップをパッケージフレーム
にマウントするダイボンディグ技術が詳しく記載されて
いる例としては、たとえば、日経ＢＰ社発行、「ＶＬＳ
Ｉパッケージング技術（下）」（1993年 5月31日発
行）、 P17〜 P22がある。
にマウントするダイボンディグ技術が詳しく記載されて
いる例としては、たとえば、日経ＢＰ社発行、「ＶＬＳ
Ｉパッケージング技術（下）」（1993年 5月31日発
行）、 P17〜 P22がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな技術では、平行度のばらつきによって個々の製品の
チップ搭載精度がばらつき、半導体チップとパッケージ
フレームのチップ装着面とが平行となることが保証され
ない。これでは、半導体チップとチップ装着面とが完全
に等距離とならないため、消費電力が大きく熱抵抗が懸
念される製品では放熱性が悪化し、受光素子などの製品
では所期の性能が発揮されなくなってしまう。
うな技術では、平行度のばらつきによって個々の製品の
チップ搭載精度がばらつき、半導体チップとパッケージ
フレームのチップ装着面とが平行となることが保証され
ない。これでは、半導体チップとチップ装着面とが完全
に等距離とならないため、消費電力が大きく熱抵抗が懸
念される製品では放熱性が悪化し、受光素子などの製品
では所期の性能が発揮されなくなってしまう。
【０００８】そこで、本発明の目的は、半導体チップを
パッケージフレームのチップ装着面に対して平行に搭載
することのできる技術を提供することにある。
パッケージフレームのチップ装着面に対して平行に搭載
することのできる技術を提供することにある。
【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【００１１】すなわち、本発明によるダイボンディング
方法は、半導体チップとチップ装着面とが平行になるよ
うに両者の傾斜方向および傾斜角に相対的な補正を加え
る第１の工程と、半導体チップとパッケージフレームと
を相対的に平行移動して半導体チップの直下がチップ装
着面となるように位置決めする第２の工程と、これらの
工程を実行した後、半導体チップをチップ装着面に対し
て垂直に降下させてこれをダイボンディングする第３の
工程とを有することを特徴とする。
方法は、半導体チップとチップ装着面とが平行になるよ
うに両者の傾斜方向および傾斜角に相対的な補正を加え
る第１の工程と、半導体チップとパッケージフレームと
を相対的に平行移動して半導体チップの直下がチップ装
着面となるように位置決めする第２の工程と、これらの
工程を実行した後、半導体チップをチップ装着面に対し
て垂直に降下させてこれをダイボンディングする第３の
工程とを有することを特徴とする。
【００１２】また、本発明によるダイボンディング装置
は、集積回路の形成された半導体チップをパッケージフ
レームのチップ装着面にマウントするチップ装着手段
と、パッケージフレームを保持するステージと、半導体
チップとチップ装着面との相対的な傾斜方向および傾斜
角を測定する傾斜量測定手段と、ステージとチップ装着
手段に保持された半導体チップとの傾斜方向および傾斜
角を相対的に変化させる傾斜角調整手段と、傾斜量測定
手段の測定結果から半導体チップとチップ装着面とが平
行になるように傾斜角調整手段を動作させる制御手段と
を有するもので、半導体チップとチップ装着面とを平行
にしてから半導体チップをチップ装着面に対して垂直に
降下させてこれをパッケージフレームに搭載することを
特徴とする。
は、集積回路の形成された半導体チップをパッケージフ
レームのチップ装着面にマウントするチップ装着手段
と、パッケージフレームを保持するステージと、半導体
チップとチップ装着面との相対的な傾斜方向および傾斜
角を測定する傾斜量測定手段と、ステージとチップ装着
手段に保持された半導体チップとの傾斜方向および傾斜
角を相対的に変化させる傾斜角調整手段と、傾斜量測定
手段の測定結果から半導体チップとチップ装着面とが平
行になるように傾斜角調整手段を動作させる制御手段と
を有するもので、半導体チップとチップ装着面とを平行
にしてから半導体チップをチップ装着面に対して垂直に
降下させてこれをパッケージフレームに搭載することを
特徴とする。
【００１３】このダイボンディング装置では、傾斜量測
定手段として、焦点深度内において光学的に傾斜方向お
よび傾斜角を測定するカメラ、または測定対象に接触し
て機械的に傾斜方向および傾斜角を測定する触針ゲージ
を用いることができる。また、傾斜角調整手段は、ステ
ージが搭載された第１の台座をシャフトの回転によるネ
ジ作用で一方向に傾斜させる第１のステッピングモータ
と、第１の台座が搭載された第２の台座をシャフトの回
転によるネジ作用で第１の台座の傾斜方向と直交する方
向に傾斜させる第２のステッピングモータにより構成す
ることができる。さらに、パッケージフレームは、絶縁
性を有するベース材とこのベース材に形成された配線メ
タライズにより構成された配線基板とすることができ
る。
定手段として、焦点深度内において光学的に傾斜方向お
よび傾斜角を測定するカメラ、または測定対象に接触し
て機械的に傾斜方向および傾斜角を測定する触針ゲージ
を用いることができる。また、傾斜角調整手段は、ステ
ージが搭載された第１の台座をシャフトの回転によるネ
ジ作用で一方向に傾斜させる第１のステッピングモータ
と、第１の台座が搭載された第２の台座をシャフトの回
転によるネジ作用で第１の台座の傾斜方向と直交する方
向に傾斜させる第２のステッピングモータにより構成す
ることができる。さらに、パッケージフレームは、絶縁
性を有するベース材とこのベース材に形成された配線メ
タライズにより構成された配線基板とすることができ
る。
【００１４】上記した手段によれば、半導体チップをパ
ッケージフレームのチップ装着面に対して常に平行に搭
載することができる。
ッケージフレームのチップ装着面に対して常に平行に搭
載することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一の部材には同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は省略する。
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一の部材には同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態であるダイボンディング装置を示す概略図、図２は
そのダイボンディング装置によりボンディングされて組
み立てられた半導体装置を示す断面図である。
形態であるダイボンディング装置を示す概略図、図２は
そのダイボンディング装置によりボンディングされて組
み立てられた半導体装置を示す断面図である。
【００１７】図１に示すように、半導体チップ１を配線
基板（パッケージフレーム）２のチップ装着面２ａに実
装するこのダイボンディング装置は、配線基板２を保持
するステージ３を有している。ステージ３には真空ポン
プに接続された吸着孔３ａが保持面に開口して形成され
ており、これによって配線基板２はその裏面が真空吸着
されてステージ３に固定される。
基板（パッケージフレーム）２のチップ装着面２ａに実
装するこのダイボンディング装置は、配線基板２を保持
するステージ３を有している。ステージ３には真空ポン
プに接続された吸着孔３ａが保持面に開口して形成され
ており、これによって配線基板２はその裏面が真空吸着
されてステージ３に固定される。
【００１８】ステージ３は第１の台座４に、第１の台座
４は第２の台座５に、それぞれ搭載されている。
４は第２の台座５に、それぞれ搭載されている。
【００１９】略正方形の第１の台座４には、その対向す
る２側面の中央からそれぞれ外方に延びて円柱突起６が
設けられており、この円柱突起６は第２の台座５に形成
された支持材５ａにそれぞれ回動自在にはめ込まれてい
る。また、第１の台座４は、２つの円柱突起６を結ぶ直
線から離れた位置において、位置制御を行う制御モータ
である第１のステッピングモータ（傾斜角調整手段）７
の雄ねじが切られたシャフト７ａとネジ結合されてい
る。これにより、第１の台座４は、第１のステッピング
モータ７に駆動され、シャフト７ａの回転によるネジ作
用で円柱突起６を中心にして所定の一方向に傾斜され
る。なお、シャフト７ａは第２の台座５に形成された貫
通孔８を通して第１の台座４とネジ結合され、第２の台
座５との干渉が防止されている。
る２側面の中央からそれぞれ外方に延びて円柱突起６が
設けられており、この円柱突起６は第２の台座５に形成
された支持材５ａにそれぞれ回動自在にはめ込まれてい
る。また、第１の台座４は、２つの円柱突起６を結ぶ直
線から離れた位置において、位置制御を行う制御モータ
である第１のステッピングモータ（傾斜角調整手段）７
の雄ねじが切られたシャフト７ａとネジ結合されてい
る。これにより、第１の台座４は、第１のステッピング
モータ７に駆動され、シャフト７ａの回転によるネジ作
用で円柱突起６を中心にして所定の一方向に傾斜され
る。なお、シャフト７ａは第２の台座５に形成された貫
通孔８を通して第１の台座４とネジ結合され、第２の台
座５との干渉が防止されている。
【００２０】同じく略正方形の第２の台座５には、第１
の台座４と異なった側の対向する２側面の中央からそれ
ぞれ外方に延びて円柱突起９が設けられ、第２の台座５
を支持する支持材１０にそれぞれ回動自在にはめ込まれ
ている。この第２の台座５も、第１の台座４と同様、２
つの円柱突起９を結ぶ直線から離れた位置において、位
置制御を行う第２のステッピングモータ（傾斜角調整手
段）１１の雄ねじが切られたシャフト１１ａとネジ結合
されている。したがって、第２の台座５は第２のステッ
ピングモータ１１のシャフト１１ａの回転により、第１
の台座４の傾斜方向と直交する方向に円柱突起９を中心
にして傾斜される。
の台座４と異なった側の対向する２側面の中央からそれ
ぞれ外方に延びて円柱突起９が設けられ、第２の台座５
を支持する支持材１０にそれぞれ回動自在にはめ込まれ
ている。この第２の台座５も、第１の台座４と同様、２
つの円柱突起９を結ぶ直線から離れた位置において、位
置制御を行う第２のステッピングモータ（傾斜角調整手
段）１１の雄ねじが切られたシャフト１１ａとネジ結合
されている。したがって、第２の台座５は第２のステッ
ピングモータ１１のシャフト１１ａの回転により、第１
の台座４の傾斜方向と直交する方向に円柱突起９を中心
にして傾斜される。
【００２１】そして、このようにある一方向に傾斜する
第１の台座４の傾斜角と、この第１の台座４の傾斜方向
と直交する方向に傾斜する第２の台座５の傾斜角とを種
々組み合わせることにより、ステージ３に保持された配
線基板２のチップ装着面２ａは傾斜方向および傾斜角が
自由に設定される。
第１の台座４の傾斜角と、この第１の台座４の傾斜方向
と直交する方向に傾斜する第２の台座５の傾斜角とを種
々組み合わせることにより、ステージ３に保持された配
線基板２のチップ装着面２ａは傾斜方向および傾斜角が
自由に設定される。
【００２２】ステージ３の上方には、集積回路の形成さ
れた主面を内側に向けて半導体チップ１をダイシングシ
ートから一個ずつピックアップして移送し、これを配線
基板２のチップ装着面２ａにマウントする移送コレット
（チップ装着手段）１２が位置している。移送コレット
１２は、位置制御用のステッピングモータ１３によって
ピックアップ位置からマウント位置までを往復動可能に
設けられたアーム１２ａと、このアーム１２ａの先端に
取り付けられて半導体チップ１を吸着保持するヘッド１
２ｂとを有している。
れた主面を内側に向けて半導体チップ１をダイシングシ
ートから一個ずつピックアップして移送し、これを配線
基板２のチップ装着面２ａにマウントする移送コレット
（チップ装着手段）１２が位置している。移送コレット
１２は、位置制御用のステッピングモータ１３によって
ピックアップ位置からマウント位置までを往復動可能に
設けられたアーム１２ａと、このアーム１２ａの先端に
取り付けられて半導体チップ１を吸着保持するヘッド１
２ｂとを有している。
【００２３】移送コレット１２の近傍には、半導体チッ
プ１に対するチップ装着面２ａの傾斜方向および傾斜角
を光学的に測定するためのカメラ（傾斜量測定手段）１
４が設置されている。カメラ１４はオートフォーカスで
焦点深度内において高さの測定が行われるようになって
おり、たとえばチップ装着面２ａの４箇所のコーナーに
ついて実行される。但し、測定部位はコーナーでなくて
もよく、測定箇所も４箇所でなくてもよい。つまり、チ
ップ装着面２ａの傾斜方向と傾斜角を求めることのでき
る、同一直線上にない任意の３箇所以上の測定点であれ
ばよい。
プ１に対するチップ装着面２ａの傾斜方向および傾斜角
を光学的に測定するためのカメラ（傾斜量測定手段）１
４が設置されている。カメラ１４はオートフォーカスで
焦点深度内において高さの測定が行われるようになって
おり、たとえばチップ装着面２ａの４箇所のコーナーに
ついて実行される。但し、測定部位はコーナーでなくて
もよく、測定箇所も４箇所でなくてもよい。つまり、チ
ップ装着面２ａの傾斜方向と傾斜角を求めることのでき
る、同一直線上にない任意の３箇所以上の測定点であれ
ばよい。
【００２４】カメラ１４はこのような傾斜量の測定とと
もに、半導体チップ１とチップ装着面２ａとの位置認識
も併せて行うようになっており、カメラ１４によってダ
イボンドの位置合わせが行われる。但し、カメラ１４と
は別のカメラを用いて両者の位置認識を行うこともでき
る。
もに、半導体チップ１とチップ装着面２ａとの位置認識
も併せて行うようになっており、カメラ１４によってダ
イボンドの位置合わせが行われる。但し、カメラ１４と
は別のカメラを用いて両者の位置認識を行うこともでき
る。
【００２５】図示するように、このダイボンディング装
置は、カメラ１４、第１および第２のステッピングモー
タ７，１１、ステッピングモータ１３と電気的に接続さ
れた制御部１５を有している。
置は、カメラ１４、第１および第２のステッピングモー
タ７，１１、ステッピングモータ１３と電気的に接続さ
れた制御部１５を有している。
【００２６】この制御部１５では、半導体チップ１のチ
ップ装着面２ａに対する傾斜量が算出されるとともに、
この算出結果に基づいて、ステージ３上にある配線基板
２のチップ装着面２ａが半導体チップ１と平行になるよ
うに第１および第２のステッピングモータ７，１１を駆
動して第１および第２の台座４，５の傾斜方向並びに傾
斜角を変化させる。また、カメラ１４による半導体チッ
プ１とチップ装着面２ａとの位置認識結果から、半導体
チップ１の直下がチップ装着面２ａになるようにステッ
ピングモータ１３を駆動し、半導体チップ１とチップ装
着面２ａとの平行度を維持したままで移送コレット１２
を介して半導体チップ１の平行移動を行う。
ップ装着面２ａに対する傾斜量が算出されるとともに、
この算出結果に基づいて、ステージ３上にある配線基板
２のチップ装着面２ａが半導体チップ１と平行になるよ
うに第１および第２のステッピングモータ７，１１を駆
動して第１および第２の台座４，５の傾斜方向並びに傾
斜角を変化させる。また、カメラ１４による半導体チッ
プ１とチップ装着面２ａとの位置認識結果から、半導体
チップ１の直下がチップ装着面２ａになるようにステッ
ピングモータ１３を駆動し、半導体チップ１とチップ装
着面２ａとの平行度を維持したままで移送コレット１２
を介して半導体チップ１の平行移動を行う。
【００２７】このような構造を持つダイボンディング装
置により、半導体チップ１は次のようにして配線基板２
にマウントされる。
置により、半導体チップ１は次のようにして配線基板２
にマウントされる。
【００２８】先ず、移送コレット１２に保持された半導
体チップ１を、ステージ３に保持された配線基板２のチ
ップ装着面２ａの上方まで搬送する。
体チップ１を、ステージ３に保持された配線基板２のチ
ップ装着面２ａの上方まで搬送する。
【００２９】次に、カメラ１４により半導体チップ１の
チップ装着面２ａに対する傾斜量を測定する。そして、
その測定結果に基づいて制御部１５により第１および第
２のステッピングモータ７，１１を動作させ、各シャフ
ト７ａ，１１ａとネジ結合した第１および第２の台座
４，５の傾斜方向並びに傾斜角に補正を加えてチップ装
着面２ａと半導体チップ１とを平行にする。
チップ装着面２ａに対する傾斜量を測定する。そして、
その測定結果に基づいて制御部１５により第１および第
２のステッピングモータ７，１１を動作させ、各シャフ
ト７ａ，１１ａとネジ結合した第１および第２の台座
４，５の傾斜方向並びに傾斜角に補正を加えてチップ装
着面２ａと半導体チップ１とを平行にする。
【００３０】その後、制御部１５によりステッピングモ
ータ１３を駆動し、移送コレット１２を介して半導体チ
ップ１の平行移動を行い、半導体チップ１の直下がチッ
プ装着面２ａとなるように位置決めする。
ータ１３を駆動し、移送コレット１２を介して半導体チ
ップ１の平行移動を行い、半導体チップ１の直下がチッ
プ装着面２ａとなるように位置決めする。
【００３１】このような２つの工程を実行した後、移送
コレット１２により半導体チップ１を垂直に降下させ、
これをチップ装着面２ａにダイボンディングする。
コレット１２により半導体チップ１を垂直に降下させ、
これをチップ装着面２ａにダイボンディングする。
【００３２】以上の動作により、ステージ３に保持され
た配線基板２の裏面に対してチップ装着面２ａが平行で
なくても、また、チップ装着面２ａがどのような方向に
どのような角度で傾斜していても、このチップ装着面２
ａに対して半導体チップ１を常に平行に搭載することが
できる。これにより、半導体装置２１（図２）が受光素
子や消費電力が大きい場合であっても所期の性能を安定
して得ることが可能になる。
た配線基板２の裏面に対してチップ装着面２ａが平行で
なくても、また、チップ装着面２ａがどのような方向に
どのような角度で傾斜していても、このチップ装着面２
ａに対して半導体チップ１を常に平行に搭載することが
できる。これにより、半導体装置２１（図２）が受光素
子や消費電力が大きい場合であっても所期の性能を安定
して得ることが可能になる。
【００３３】このダイボンディング装置によりボンディ
ングされた半導体装置２１を図２に示す。
ングされた半導体装置２１を図２に示す。
【００３４】図示する半導体装置２１は、集積回路が形
成された半導体チップ１とプリント実装基板とをバンプ
２２を介して電気的に接続するＢＧＡ（Ball Grid Arra
y ）タイプのものである。
成された半導体チップ１とプリント実装基板とをバンプ
２２を介して電気的に接続するＢＧＡ（Ball Grid Arra
y ）タイプのものである。
【００３５】配線基板２は、たとえばエポキシ樹脂から
なり絶縁性を有するベース材２ｂと、このベース材２ｂ
に形成されたたとえばＣｕ（銅）からなる配線メタライ
ズ２ｃとから構成されている。そして、チップ装着面２
ａには、たとえばＡｇペースト、Ｐｂ／Ｓｎ（鉛／ス
ズ）ハンダ、Ａｕ／Ｓｉ（金／シリコン）共晶合金など
のダイボンディング材２７により、半導体チップ１がチ
ップ装着面２ａと平行に搭載されている。
なり絶縁性を有するベース材２ｂと、このベース材２ｂ
に形成されたたとえばＣｕ（銅）からなる配線メタライ
ズ２ｃとから構成されている。そして、チップ装着面２
ａには、たとえばＡｇペースト、Ｐｂ／Ｓｎ（鉛／ス
ズ）ハンダ、Ａｕ／Ｓｉ（金／シリコン）共晶合金など
のダイボンディング材２７により、半導体チップ１がチ
ップ装着面２ａと平行に搭載されている。
【００３６】ベース材２ｂの一方面に形成された配線メ
タライズ２ｃは、ベース材２ｂを貫通して形成されたス
ルーホール２３内の導電性を有するコンタクトメタル２
４を介して他方面の全域にわたって突出形成されている
たとえばＰｂ／Ｓｎからなるバンプ２２と電気的に接続
されている。また、モールド樹脂２５により樹脂封止さ
れた半導体チップ１はたとえばＡｕ（金）からなるボン
ディングワイヤ２６により前記した配線メタライズ２ｃ
と電気的に接続されている。
タライズ２ｃは、ベース材２ｂを貫通して形成されたス
ルーホール２３内の導電性を有するコンタクトメタル２
４を介して他方面の全域にわたって突出形成されている
たとえばＰｂ／Ｓｎからなるバンプ２２と電気的に接続
されている。また、モールド樹脂２５により樹脂封止さ
れた半導体チップ１はたとえばＡｕ（金）からなるボン
ディングワイヤ２６により前記した配線メタライズ２ｃ
と電気的に接続されている。
【００３７】（実施の形態２）図３は本発明の他の実施
の形態であるダイボンディング装置を示す概略図であ
る。
の形態であるダイボンディング装置を示す概略図であ
る。
【００３８】本実施の形態におけるダイボンディング装
置は、前記した実施の形態１におけるカメラに換えて、
測定対象である配線基板２のチップ装着面２ａに直接接
触してその傾斜方向および傾斜角を測定する触針ゲージ
２８が用いられたものである。その他の点では実施の形
態１に示す装置と同一である。
置は、前記した実施の形態１におけるカメラに換えて、
測定対象である配線基板２のチップ装着面２ａに直接接
触してその傾斜方向および傾斜角を測定する触針ゲージ
２８が用いられたものである。その他の点では実施の形
態１に示す装置と同一である。
【００３９】触針ゲージ２８は、ゲージ本体２８ａと、
このゲージ本体２８ａから伸縮自在に設けられた触針２
８ｂとから構成されている。そして、触針２８ｂの先端
をチップ装着面２ａに接触させた状態でゲージ本体２８
ａを半導体チップ１と平行に移動させたときの触針２８
ｂの伸縮量の変化でこのチップ装着面２ａの傾斜量が測
定されるようになっている。
このゲージ本体２８ａから伸縮自在に設けられた触針２
８ｂとから構成されている。そして、触針２８ｂの先端
をチップ装着面２ａに接触させた状態でゲージ本体２８
ａを半導体チップ１と平行に移動させたときの触針２８
ｂの伸縮量の変化でこのチップ装着面２ａの傾斜量が測
定されるようになっている。
【００４０】このように、チップ装着面２ａの傾斜量
は、触針ゲージ２８のような機械的手段を用いて測定す
ることもできる。
は、触針ゲージ２８のような機械的手段を用いて測定す
ることもできる。
【００４１】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもな
い。
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもな
い。
【００４２】たとえば、本実施の形態においては、ステ
ージ３側を可変としてチップ装着面２ａの傾斜を制御し
て半導体チップ１と平行にするようにしているが、これ
とは逆に、ステージ３側を固定、移送コレット１２側を
可変として、両者が平行になるようにしてもよい。な
お、この場合には、傾斜角調整手段は移送コレット１２
に取り付けられることになる。
ージ３側を可変としてチップ装着面２ａの傾斜を制御し
て半導体チップ１と平行にするようにしているが、これ
とは逆に、ステージ３側を固定、移送コレット１２側を
可変として、両者が平行になるようにしてもよい。な
お、この場合には、傾斜角調整手段は移送コレット１２
に取り付けられることになる。
【００４３】また、製造される半導体装置２１は本実施
の形態に示すようなＢＧＡではなく、ＰＧＡ（Pin Grid
Array）といった他の基板タイプの半導体装置、さらに
はリードフレームの用いられた半導体装置でもよい。さ
らに、半導体チップ１は樹脂封止ではなく気密封止され
ていてもよい。なお、半導体チップ１は、ボンディング
ワイヤ２６ではなくバンプで接続することもできる。
の形態に示すようなＢＧＡではなく、ＰＧＡ（Pin Grid
Array）といった他の基板タイプの半導体装置、さらに
はリードフレームの用いられた半導体装置でもよい。さ
らに、半導体チップ１は樹脂封止ではなく気密封止され
ていてもよい。なお、半導体チップ１は、ボンディング
ワイヤ２６ではなくバンプで接続することもできる。
【００４４】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
【００４５】(1).本発明のダイボンディング技術によれ
ば、半導体チップとチップ装着面とを平行にしてからボ
ンディングするようにしているので、ステージに保持さ
れたパッケージフレームの裏面に対してチップ装着面が
傾斜していても、半導体チップをこのチップ装着面に対
して常に平行に搭載することができる。
ば、半導体チップとチップ装着面とを平行にしてからボ
ンディングするようにしているので、ステージに保持さ
れたパッケージフレームの裏面に対してチップ装着面が
傾斜していても、半導体チップをこのチップ装着面に対
して常に平行に搭載することができる。
【００４６】(2).(1) により、消費電力が大きい半導体
装置では放熱効果を安定させることができ、また、受光
素子では所期の性能を安定して得ることが可能になる。
装置では放熱効果を安定させることができ、また、受光
素子では所期の性能を安定して得ることが可能になる。
【図１】本発明の実施の形態１によるダイボンディング
装置を示す概略図である。
装置を示す概略図である。
【図２】図１のダイボンディング装置によりボンディン
グされて組み立てられた半導体装置を示す断面図であ
る。
グされて組み立てられた半導体装置を示す断面図であ
る。
【図３】本発明の実施の形態２によるダイボンディング
装置を示す概略図である。
装置を示す概略図である。
１ 半導体チップ ２ 配線基板（パッケージフレーム） ２ａ チップ装着面 ２ｂ ベース材 ２ｃ 配線メタライズ ３ ステージ ３ａ 吸着孔 ４ 第１の台座 ５ 第２の台座 ５ａ 支持材 ６ 円柱突起 ７ 第１のステッピングモータ（傾斜角調整手段） ７ａ シャフト ８ 貫通孔 ９ 円柱突起 １０ 支持材 １１ 第２のステッピングモータ（傾斜角調整手段） １１ａ シャフト １２ 移送コレット（チップ装着手段） １２ａ アーム １２ｂ ヘッド １３ ステッピングモータ １４ カメラ（傾斜量測定手段） １５ 制御部（制御手段） ２１ 半導体装置 ２２ バンプ ２３ スルーホール ２４ コンタクトメタル ２５ モールド樹脂 ２６ ボンディングワイヤ ２７ ダイボンディング材 ２８ 触針ゲージ ２８ａ ゲージ本体 ２８ｂ 触針
Claims (5)
- 【請求項１】 集積回路の形成された半導体チップをパ
ッケージフレームのチップ装着面に装着するダイボンデ
ィング方法であって、 前記半導体チップと前記チップ装着面とが平行になるよ
うに両者の傾斜方向および傾斜角に相対的な補正を加え
る第１の工程と、 前記半導体チップと前記パッケージフレームとを相対的
に平行移動して前記半導体チップの直下が前記チップ装
着面となるように位置決めする第２の工程と、 前記第１および第２の工程を実行した後、前記半導体チ
ップを前記チップ装着面に対して垂直に降下させてこれ
をダイボンディングする第３の工程とを有することを特
徴とするダイボンディング方法。 - 【請求項２】 集積回路の形成された半導体チップをパ
ッケージフレームのチップ装着面にマウントするチップ
装着手段と、 前記パッケージフレームを保持するステージと、 前記半導体チップと前記チップ装着面との相対的な傾斜
方向および傾斜角を測定する傾斜量測定手段と、 前記ステージと前記チップ装着手段に保持された前記半
導体チップとの傾斜方向および傾斜角を相対的に変化さ
せる傾斜角調整手段と、 前記傾斜量測定手段の測定結果から前記半導体チップと
前記チップ装着面とが平行になるように前記傾斜角調整
手段を動作させる制御手段とを有し、 前記半導体チップと前記チップ装着面とを平行にしてか
ら前記半導体チップを前記チップ装着面に対して垂直に
降下させてこれを前記パッケージフレームに搭載するこ
とを特徴とするダイボンディング装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のダイボンディング装置に
おいて、前記傾斜量測定手段は、焦点深度内において光
学的に傾斜方向および傾斜角を測定するカメラ、または
測定対象に接触して機械的に傾斜方向および傾斜角を測
定する触針ゲージであることを特徴とするダイボンディ
ング装置。 - 【請求項４】 請求項２または３記載のダイボンディン
グ装置において、前記傾斜角調整手段は、前記ステージ
が搭載された第１の台座をシャフトの回転によるネジ作
用で一方向に傾斜させる第１のステッピングモータと、
前記第１の台座が搭載された第２の台座をシャフトの回
転によるネジ作用で前記第１の台座の傾斜方向と直交す
る方向に傾斜させる第２のステッピングモータであるこ
とを特徴とするダイボンディング装置。 - 【請求項５】 請求項２、３または４記載のダイボンデ
ィング装置において、前記パッケージフレームは、絶縁
性を有するベース材とこのベース材に形成された配線メ
タライズにより構成された配線基板であることを特徴と
するダイボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30497396A JPH10150059A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | ダイボンディング方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30497396A JPH10150059A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | ダイボンディング方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150059A true JPH10150059A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17939547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30497396A Pending JPH10150059A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | ダイボンディング方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10150059A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002041384A1 (fr) * | 2000-11-14 | 2002-05-23 | Toray Engineering Co., Ltd. | Dispositif de montage de puces et procede d'etalonnage du dispositif |
| WO2002043133A1 (fr) * | 1999-03-15 | 2002-05-30 | Toray Engineering Co., Ltd. | Procede d'alignement pour dispositif de montage de puces |
| CN113363169A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-07 | 常州港华半导体科技有限公司 | 一种整流器外壳自动封装装置 |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP30497396A patent/JPH10150059A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002043133A1 (fr) * | 1999-03-15 | 2002-05-30 | Toray Engineering Co., Ltd. | Procede d'alignement pour dispositif de montage de puces |
| WO2002041384A1 (fr) * | 2000-11-14 | 2002-05-23 | Toray Engineering Co., Ltd. | Dispositif de montage de puces et procede d'etalonnage du dispositif |
| US6892447B1 (en) | 2000-11-14 | 2005-05-17 | Toray Engineering Company, Limited | Chip mounting device |
| US7341877B2 (en) | 2000-11-14 | 2008-03-11 | Toray Engineering Co., Ltd. | Calibration method in a chip mounting device |
| CN113363169A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-07 | 常州港华半导体科技有限公司 | 一种整流器外壳自动封装装置 |
| CN113363169B (zh) * | 2021-06-28 | 2024-03-22 | 常州港华半导体科技有限公司 | 一种整流器外壳自动封装装置 |
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