JPH10150075A - フリップチップボンディング方法及びその装置 - Google Patents
フリップチップボンディング方法及びその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、フリップチップ方式の半導体チップ
をフェースダウン（電極を下向き）にした状態で位置決
めし、基板にボンディングするフリップチップボンディ
ング方法及びその装置に関する。 【解決手段】本発明は、導電性接合材の転写工程におい
て、予めバンプ電極の高さが揃えられた半導体チップの
高さ方向位置と、受け皿に収容されている導電性接合材
の液面の高さ位置とを変位計により精密に測定し、この
測定結果に基づいて、バンプ電極に導電性接合材を転写
させるために必要な半導体チップの相対的下降量を算出
し、算出結果に基づいて半導体チップを相対的に下降さ
せることにより、バンプ電極を導電性接合材に浸漬させ
るようにしたものである。
をフェースダウン（電極を下向き）にした状態で位置決
めし、基板にボンディングするフリップチップボンディ
ング方法及びその装置に関する。 【解決手段】本発明は、導電性接合材の転写工程におい
て、予めバンプ電極の高さが揃えられた半導体チップの
高さ方向位置と、受け皿に収容されている導電性接合材
の液面の高さ位置とを変位計により精密に測定し、この
測定結果に基づいて、バンプ電極に導電性接合材を転写
させるために必要な半導体チップの相対的下降量を算出
し、算出結果に基づいて半導体チップを相対的に下降さ
せることにより、バンプ電極を導電性接合材に浸漬させ
るようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップ方
式の半導体チップをフェースダウン（電極を下向き）に
した状態で位置決めし、基板にボンディングするフリッ
プチップボンディング方法及びその装置に関する。
式の半導体チップをフェースダウン（電極を下向き）に
した状態で位置決めし、基板にボンディングするフリッ
プチップボンディング方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フリップチップ方式の半導体チップのフ
ェースダウンボンディングにおいては、図１６に示すよ
うに、半導体チップＡのバンプＢの部分に導電性ペース
トＣを転写してから、半導体チップＡと基板Ｄとを位置
合わせしてボンディングしている。この従来の技術は、
導電性ペーストＣの転写を行う際に、導電性ペースト受
け皿の中の導電性ペーストにスキージを押し付け、スキ
ージングした場所に、先端に半導体チップＡを吸着した
ボンディングツールを一定距離だけ下降させるものであ
り、半導体チップＡの厚さや導電性ペースト受け皿内の
導電性ペーストＣの液面高さのばらつきにより、導電性
ペーストＣの転写量もばらついていた。
ェースダウンボンディングにおいては、図１６に示すよ
うに、半導体チップＡのバンプＢの部分に導電性ペース
トＣを転写してから、半導体チップＡと基板Ｄとを位置
合わせしてボンディングしている。この従来の技術は、
導電性ペーストＣの転写を行う際に、導電性ペースト受
け皿の中の導電性ペーストにスキージを押し付け、スキ
ージングした場所に、先端に半導体チップＡを吸着した
ボンディングツールを一定距離だけ下降させるものであ
り、半導体チップＡの厚さや導電性ペースト受け皿内の
導電性ペーストＣの液面高さのばらつきにより、導電性
ペーストＣの転写量もばらついていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような導電性ペ
ースト転写方法では、ボンディングツールＧの下降距離
が一定のため、導電性ペーストＣの液面高さや半導体チ
ップＡの厚さのばらつきにより、導電性ペーストＣの転
写量が半導体チップＡごとに一定せず、均一な転写量が
得られなかった。もし、導電性ペーストＣの転写量が多
くなると、バンプＢとバンプＢとの間に導電性ペースト
Ｃが流れ込み短絡を起こしてしまう。他方、導電性ペー
ストＣの転写量が少ないと、十分接合できない不具合を
生ずる。安定したボンディングを得るには、導電性ペー
ストＣの転写量を数μｍの範囲内で制御する必要があ
り、それには半導体チップＡの厚さと導電性ペースト受
け皿Ｅの中の導電性ペーストＣの液面高さの両方を測定
し、正確なボンディングツールＧの下降距離を求める必
要がある。
ースト転写方法では、ボンディングツールＧの下降距離
が一定のため、導電性ペーストＣの液面高さや半導体チ
ップＡの厚さのばらつきにより、導電性ペーストＣの転
写量が半導体チップＡごとに一定せず、均一な転写量が
得られなかった。もし、導電性ペーストＣの転写量が多
くなると、バンプＢとバンプＢとの間に導電性ペースト
Ｃが流れ込み短絡を起こしてしまう。他方、導電性ペー
ストＣの転写量が少ないと、十分接合できない不具合を
生ずる。安定したボンディングを得るには、導電性ペー
ストＣの転写量を数μｍの範囲内で制御する必要があ
り、それには半導体チップＡの厚さと導電性ペースト受
け皿Ｅの中の導電性ペーストＣの液面高さの両方を測定
し、正確なボンディングツールＧの下降距離を求める必
要がある。
【０００４】本発明は、上記事情を勘案してなされたも
ので、上記課題を解決することのできるフリップチップ
ボンディング方法及びその装置を提供することを目的と
する。
ので、上記課題を解決することのできるフリップチップ
ボンディング方法及びその装置を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１のフリップチッ
プボンディング方法は、半導体チップの一方の主面に突
設された複数のバンプ電極を基板上に形成された電極パ
ッドに粘液状の導電性接合材を介してボンディングする
フリップチップボンディング方法において、受け皿に収
容された導電性接合材の液面の位置を求める液面位置測
定工程と、前記半導体チップの一方の主面を前記受け皿
に収容された導電性接合材に平行に対向させて前記半導
体チップを接離自在に保持するとともに保持された前記
一方の主面の位置を測定する半導体チップ位置測定工程
と、前記液面位置測定工程及び前記半導体チップ位置測
定工程における測定結果に基づいて前記半導体チップの
前記一方の主面の前記受け皿に収容された導電性接合材
の液面に対する相対的移動量を算出する移動量算出工程
と、この移動量算出工程における算出結果に基づいて前
記半導体チップを相対的に移動させ前記バンプ電極を前
記導電性接合材に浸漬して前記バンプ電極に前記導電性
接合材を転写する浸漬工程と、この浸漬工程にて前記バ
ンプ電極に前記導電性接合材が転写された半導体チップ
を前記基板の電極パッド上に重ね合せ前記導電性接合材
を硬化させる接合工程とを具備する。
プボンディング方法は、半導体チップの一方の主面に突
設された複数のバンプ電極を基板上に形成された電極パ
ッドに粘液状の導電性接合材を介してボンディングする
フリップチップボンディング方法において、受け皿に収
容された導電性接合材の液面の位置を求める液面位置測
定工程と、前記半導体チップの一方の主面を前記受け皿
に収容された導電性接合材に平行に対向させて前記半導
体チップを接離自在に保持するとともに保持された前記
一方の主面の位置を測定する半導体チップ位置測定工程
と、前記液面位置測定工程及び前記半導体チップ位置測
定工程における測定結果に基づいて前記半導体チップの
前記一方の主面の前記受け皿に収容された導電性接合材
の液面に対する相対的移動量を算出する移動量算出工程
と、この移動量算出工程における算出結果に基づいて前
記半導体チップを相対的に移動させ前記バンプ電極を前
記導電性接合材に浸漬して前記バンプ電極に前記導電性
接合材を転写する浸漬工程と、この浸漬工程にて前記バ
ンプ電極に前記導電性接合材が転写された半導体チップ
を前記基板の電極パッド上に重ね合せ前記導電性接合材
を硬化させる接合工程とを具備する。
【０００６】請求項２のフリップチップボンディング方
法は、請求項１において、半導体チップ位置測定工程に
て位置測定される半導体チップの複数のバンプ電極の高
さはほぼ均一にレベリングされている。
法は、請求項１において、半導体チップ位置測定工程に
て位置測定される半導体チップの複数のバンプ電極の高
さはほぼ均一にレベリングされている。
【０００７】請求項３のフリップチップボンディング方
法は、請求項１において、液面位置測定工程にて位置測
定される受け皿に収容された導電性接合材は、スキージ
ングにより平坦化されている。
法は、請求項１において、液面位置測定工程にて位置測
定される受け皿に収容された導電性接合材は、スキージ
ングにより平坦化されている。
【０００８】しかして、請求項１乃至請求項３のフリッ
プチップボンディング方法は、導電性接合材の転写工程
において、予めバンプ電極の高さが揃えられた半導体チ
ップの高さ方向位置と、受け皿に収容されている導電性
接合材の液面の高さ位置とを変位計により精密に測定
し、この測定結果に基づいて、バンプ電極に導電性接合
材を転写させるために必要な半導体チップの相対的下降
量を算出し、算出結果に基づいて半導体チップを相対的
に下降させることにより、バンプ電極を導電性接合材に
浸漬させるようにしているので、バンプ電極を基板の電
極パッドに接続させるに最適な量の導電性接合材をバン
プ電極にばらつきなく転写することが可能となる。その
結果、半導体チップを基板に対して、例えばブリッジや
接合不良等の接続欠陥を生じることなく、適正な接続強
度で接続することができるようになるので、信頼性の高
いボンディングを再現性よく得ることができるようにな
る。
プチップボンディング方法は、導電性接合材の転写工程
において、予めバンプ電極の高さが揃えられた半導体チ
ップの高さ方向位置と、受け皿に収容されている導電性
接合材の液面の高さ位置とを変位計により精密に測定
し、この測定結果に基づいて、バンプ電極に導電性接合
材を転写させるために必要な半導体チップの相対的下降
量を算出し、算出結果に基づいて半導体チップを相対的
に下降させることにより、バンプ電極を導電性接合材に
浸漬させるようにしているので、バンプ電極を基板の電
極パッドに接続させるに最適な量の導電性接合材をバン
プ電極にばらつきなく転写することが可能となる。その
結果、半導体チップを基板に対して、例えばブリッジや
接合不良等の接続欠陥を生じることなく、適正な接続強
度で接続することができるようになるので、信頼性の高
いボンディングを再現性よく得ることができるようにな
る。
【０００９】請求項４のフリップチップボンディング装
置は、半導体チップの一方の主面に突設された複数のバ
ンプ電極を基板上に形成された電極パッドに粘液状の導
電性接合材を介してボンディングするフリップチップボ
ンディング装置において、複数の半導体チップを保持す
る半導体チップ供給部と、この半導体チップ供給部から
供給された半導体チップのバンプ電極に前記導電性接合
材を転写する導電性接合材転写部と、この導電性接合材
転写部にて前記バンプ電極に前記導電性接合材が転写さ
れた半導体チップを前記基板の電極パッドに重ね合せ前
記導電性接合材を硬化させるボンディング部と、前記半
導体チップ供給部から前記半導体チップを前記導電性接
合材転写部及び前記ボンディング部に移送する移送部と
を具備し、前記導電性接合材転写部は、前記導電性接合
材を収納する受け皿と、この受け皿に収納されている導
電性接合材の液面の位置を測定する第１の変位計と、前
記移送部にて前記受け皿の上方に移送された半導体チッ
プの位置を測定する第２の変位計と、前記第１の変位計
及び前記第２の変位計における測定結果に基づいて前記
半導体チップの前記受け皿に収納されている導電性接合
材に対する相対的下降量を演算する下降量演算手段とを
有する。
置は、半導体チップの一方の主面に突設された複数のバ
ンプ電極を基板上に形成された電極パッドに粘液状の導
電性接合材を介してボンディングするフリップチップボ
ンディング装置において、複数の半導体チップを保持す
る半導体チップ供給部と、この半導体チップ供給部から
供給された半導体チップのバンプ電極に前記導電性接合
材を転写する導電性接合材転写部と、この導電性接合材
転写部にて前記バンプ電極に前記導電性接合材が転写さ
れた半導体チップを前記基板の電極パッドに重ね合せ前
記導電性接合材を硬化させるボンディング部と、前記半
導体チップ供給部から前記半導体チップを前記導電性接
合材転写部及び前記ボンディング部に移送する移送部と
を具備し、前記導電性接合材転写部は、前記導電性接合
材を収納する受け皿と、この受け皿に収納されている導
電性接合材の液面の位置を測定する第１の変位計と、前
記移送部にて前記受け皿の上方に移送された半導体チッ
プの位置を測定する第２の変位計と、前記第１の変位計
及び前記第２の変位計における測定結果に基づいて前記
半導体チップの前記受け皿に収納されている導電性接合
材に対する相対的下降量を演算する下降量演算手段とを
有する。
【００１０】請求項５のフリップチップボンディング装
置は、請求項４において、受け皿は、導電性接合材を収
納する円環状の導電性接合材溝が同軸的に設けられてい
る。請求項６のフリップチップボンディング装置は、請
求項４において、第１の変位計及び第２の変位計は、レ
ーザ変位計である。
置は、請求項４において、受け皿は、導電性接合材を収
納する円環状の導電性接合材溝が同軸的に設けられてい
る。請求項６のフリップチップボンディング装置は、請
求項４において、第１の変位計及び第２の変位計は、レ
ーザ変位計である。
【００１１】請求項７のフリップチップボンディング装
置は、請求項４において、導電性接合材溝は、半導体チ
ップが挿脱自在な幅に設けられている。しかして、請求
項４乃至請求項７のフリップチップボンディング装置
は、導電性接合材を収納する受け皿と、この受け皿に収
納されている導電性接合材の液面の位置を測定する第１
の変位計と、前記受け皿の上方に位置決めされている半
導体チップの位置を測定する第２の変位計と、第１の変
位計及び第２の変位計における測定結果に基づいて前記
位置決めされている半導体チップの受け皿に収納されて
いる導電性接合材に対する相対的下降量を演算する下降
量演算手段とを具備しているので、バンプ電極を基板の
電極パッドに接続させるに最適な量の導電性接合材をバ
ンプ電極にばらつきなく転写することが可能となる。そ
の結果、半導体チップを基板に対して、例えばブリッジ
や接合不良等の接続欠陥を生じることなく、適正な接続
強度で接続することができるようになるので、信頼性の
高いボンディングを再現性よく得ることができるように
なる。
置は、請求項４において、導電性接合材溝は、半導体チ
ップが挿脱自在な幅に設けられている。しかして、請求
項４乃至請求項７のフリップチップボンディング装置
は、導電性接合材を収納する受け皿と、この受け皿に収
納されている導電性接合材の液面の位置を測定する第１
の変位計と、前記受け皿の上方に位置決めされている半
導体チップの位置を測定する第２の変位計と、第１の変
位計及び第２の変位計における測定結果に基づいて前記
位置決めされている半導体チップの受け皿に収納されて
いる導電性接合材に対する相対的下降量を演算する下降
量演算手段とを具備しているので、バンプ電極を基板の
電極パッドに接続させるに最適な量の導電性接合材をバ
ンプ電極にばらつきなく転写することが可能となる。そ
の結果、半導体チップを基板に対して、例えばブリッジ
や接合不良等の接続欠陥を生じることなく、適正な接続
強度で接続することができるようになるので、信頼性の
高いボンディングを再現性よく得ることができるように
なる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して詳述する。図１は、このフリップチップボン
ディング装置の被ボンディング体である半導体チップ１
を示している。この半導体チップ１は、表面にＬＳＩ回
路が形成され正方形（例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ）をな
すシリコン製のチップ本体１ａと、このチップ本体１ａ
の裏面に碁盤目状に複数個突設された突起状のバンプ電
極１ｂとからなっている。このバンプ電極１ｂの材質と
しては、銅（Ｃｕ）又は金（Ａｕ）である。このバンプ
電極１ｂの高さは、例えば約５０μｍであって、予めば
らつき幅が５μｍ以内となるようにレベリング処理され
ている。
を参照して詳述する。図１は、このフリップチップボン
ディング装置の被ボンディング体である半導体チップ１
を示している。この半導体チップ１は、表面にＬＳＩ回
路が形成され正方形（例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ）をな
すシリコン製のチップ本体１ａと、このチップ本体１ａ
の裏面に碁盤目状に複数個突設された突起状のバンプ電
極１ｂとからなっている。このバンプ電極１ｂの材質と
しては、銅（Ｃｕ）又は金（Ａｕ）である。このバンプ
電極１ｂの高さは、例えば約５０μｍであって、予めば
らつき幅が５μｍ以内となるようにレベリング処理され
ている。
【００１３】図２は、この実施形態のフリップチップボ
ンディング装置の全体構成を示している。このフリップ
チップボンディング装置は、フリップチップ方式の半導
体チップ１を保持かつ適時にボンディング部位に供給す
る半導体チップ供給部２と、この半導体チップ供給部２
から供給された半導体チップ１のバンプ電極１ｂに導電
性ペースト３（例えば銀フィラー（フレーク状）と、エ
ポキシ樹脂との混合物であって、銀フィラーが６０〜７
０％）を転写する導電性ペースト転写部４と、この導電
性ペースト転写部４にて導電性ペースト３が転写された
半導体チップ１を基板５にフェースダウンボンディング
するボンディング部６と、半導体チップ供給部２からの
半導体チップ１を導電性ペースト転写部４及びボンディ
ング部６に移送・位置決めする移送部７０と、一連のボ
ンディング作業を電気的に統御するボンディング制御部
７とからなっている。導電性ペースト３としては、導電
材料及び合成樹脂及び有機溶剤からなるポリマー型導電
性ペーストが好適である。この場合、導電材料として
は、銀，銅，カーボン等の微細粉末（平均粒径１０μｍ
以下）が用いられる。また、合成樹脂としては、エポキ
シ樹脂，フェノール樹脂，アクリル樹脂，ウレタン樹脂
等が用いられる。
ンディング装置の全体構成を示している。このフリップ
チップボンディング装置は、フリップチップ方式の半導
体チップ１を保持かつ適時にボンディング部位に供給す
る半導体チップ供給部２と、この半導体チップ供給部２
から供給された半導体チップ１のバンプ電極１ｂに導電
性ペースト３（例えば銀フィラー（フレーク状）と、エ
ポキシ樹脂との混合物であって、銀フィラーが６０〜７
０％）を転写する導電性ペースト転写部４と、この導電
性ペースト転写部４にて導電性ペースト３が転写された
半導体チップ１を基板５にフェースダウンボンディング
するボンディング部６と、半導体チップ供給部２からの
半導体チップ１を導電性ペースト転写部４及びボンディ
ング部６に移送・位置決めする移送部７０と、一連のボ
ンディング作業を電気的に統御するボンディング制御部
７とからなっている。導電性ペースト３としては、導電
材料及び合成樹脂及び有機溶剤からなるポリマー型導電
性ペーストが好適である。この場合、導電材料として
は、銀，銅，カーボン等の微細粉末（平均粒径１０μｍ
以下）が用いられる。また、合成樹脂としては、エポキ
シ樹脂，フェノール樹脂，アクリル樹脂，ウレタン樹脂
等が用いられる。
【００１４】しかして、前記移送部７０は、半導体チッ
プ供給部及び導電性ペースト転写部４２及びボンディン
グ部６を結ぶようにそれらの直上にてＸ（水平）方向に
懸架されたＸ軸ガイドレール９と、後述するツールユニ
ット１２と、このツールユニット１２が取付けられ例え
ばパルスモータなどを主体してＸ軸ガイドレール９に摺
動自在に載架されたツールユニット移動機構１３とから
なっている。そして、ツールユニット１２は、後述する
チップ反転ユニット１０から受け渡された半導体チップ
１を着脱自在に保持するボンディングヘッド１６と、こ
のボンディングヘッド１６に内設され半導体チップ１を
空気圧の調整により減圧吸着させる吸着手段（図示せ
ず）とからなつている。このツールユニット１２は、ツ
ールユニット移動機構１３にＺ方向に昇降自在に保持さ
れている。前記ボンディングヘッド１６には、ヒートパ
ルス機構が内設されていて、適時に所定温度に昇温する
機能を具備している。
プ供給部及び導電性ペースト転写部４２及びボンディン
グ部６を結ぶようにそれらの直上にてＸ（水平）方向に
懸架されたＸ軸ガイドレール９と、後述するツールユニ
ット１２と、このツールユニット１２が取付けられ例え
ばパルスモータなどを主体してＸ軸ガイドレール９に摺
動自在に載架されたツールユニット移動機構１３とから
なっている。そして、ツールユニット１２は、後述する
チップ反転ユニット１０から受け渡された半導体チップ
１を着脱自在に保持するボンディングヘッド１６と、こ
のボンディングヘッド１６に内設され半導体チップ１を
空気圧の調整により減圧吸着させる吸着手段（図示せ
ず）とからなつている。このツールユニット１２は、ツ
ールユニット移動機構１３にＺ方向に昇降自在に保持さ
れている。前記ボンディングヘッド１６には、ヒートパ
ルス機構が内設されていて、適時に所定温度に昇温する
機能を具備している。
【００１５】一方、半導体チップ供給部２は、図３に示
すように、多数の半導体チップ１をバンプ電極１ｂ側を
上向きにして整列状態で載置するトレイ２ａと、このト
レイ２ａを搭載保持してＸＹθ方向に位置決めする第１
のＸＹθテーブル８と、トレイ２ａ上に載置されている
半導体チップ１を撮像する第１の撮像カメラ２ｂと、Ｘ
軸ガイドレール９にＸ方向に摺動自在に取り付けられ半
導体チップ１のバンプ電極１ｂの電極側が下となるよう
に反転させるチップ反転ユニット１０と、このチップ反
転ユニット１０をＸ方向に駆動する例えばパルスモータ
などを主体とする反転ユニット移動機構１１とからなっ
ている。
すように、多数の半導体チップ１をバンプ電極１ｂ側を
上向きにして整列状態で載置するトレイ２ａと、このト
レイ２ａを搭載保持してＸＹθ方向に位置決めする第１
のＸＹθテーブル８と、トレイ２ａ上に載置されている
半導体チップ１を撮像する第１の撮像カメラ２ｂと、Ｘ
軸ガイドレール９にＸ方向に摺動自在に取り付けられ半
導体チップ１のバンプ電極１ｂの電極側が下となるよう
に反転させるチップ反転ユニット１０と、このチップ反
転ユニット１０をＸ方向に駆動する例えばパルスモータ
などを主体とする反転ユニット移動機構１１とからなっ
ている。
【００１６】前記チップ反転ユニット１０は、図３に示
すように、前記反転ユニット移動機構１１に保持された
例えばモータなどの回転駆動部１４と、この回転駆動部
１４の回転軸１４ａの先端に取付けられ矢印θ１方向に
回転自在なピックアップアーム１５と、このピックアッ
プアーム１５の先端に設けられ半導体チップ１を着脱自
在に保持する真空チャック１５ａとを有している。この
チップ反転ユニット１０は、回転軸１０ａを介して、反
転ユニット移動機構１１にθ２方向に回転駆動されると
ともに、Ｚ方向に昇降駆動されるように設けられてい
る。
すように、前記反転ユニット移動機構１１に保持された
例えばモータなどの回転駆動部１４と、この回転駆動部
１４の回転軸１４ａの先端に取付けられ矢印θ１方向に
回転自在なピックアップアーム１５と、このピックアッ
プアーム１５の先端に設けられ半導体チップ１を着脱自
在に保持する真空チャック１５ａとを有している。この
チップ反転ユニット１０は、回転軸１０ａを介して、反
転ユニット移動機構１１にθ２方向に回転駆動されると
ともに、Ｚ方向に昇降駆動されるように設けられてい
る。
【００１７】さらに、前記導電性ペースト転写部４は、
導電性ペースト１７を収納する円形皿状の導電性ペース
ト受け皿１８と、この受け皿１８の下部に同軸に連結さ
れた回転軸１９と、この回転軸１９を軸支する軸受２０
と、この軸受２０に軸支されている回転軸１９の下端部
に連結され導電性ペースト受け皿１８をθ３方向に例え
ば毎分約５回転で回転駆動するモータ２１と、導電性ペ
ースト受け皿１８に収容されている導電性ペースト１７
の表面を平坦化するために導電性ペースト受け皿１８の
上面に昇降自在に設けられたスキージ２２と、このスキ
ージ２２を保持して昇降させるスキージ昇降機構（図示
せず。）と、導電性ペースト受け皿１８に収容されてい
る導電性ペースト１７の液面のＺ方向位置を検出する第
１のレーザ変位計２３と、前記ボンディングヘッド１６
に吸着されている半導体チップ１のＺ方向位置を検出す
る第２のレーザ変位計２４とを有している。しかして、
導電性ペースト受け皿１８の上面には、導電性ペースト
１７を収納する円環状の導電性ペースト溝２５が回転軸
１９と同軸に設けられている。また、スキージ２２は、
円盤状に形成され、その外径は、挿脱可能なように導電
性ペースト溝２５の幅よりも小さく設けられている（図
１０参照）。さらに、導電性ペースト溝２５の径方向の
幅は、半導体チップ１を挿脱できる幅、例えば２０ｍｍ
以上に設けられている。さらに、第１のレーザ変位計２
３は、導電性ペースト受け皿１８に近接して設置され、
ボンディング制御部７からの指令に基づき導電性ペース
ト受け皿１８に収容されている導電性ペースト１７の上
方位置に位置決め可能となっている。さらにまた、第２
のレーザ変位計２４は、半導体チップ供給部２と導電性
ペースト受け皿１８との間のベース５０上に設置されて
おり、この直上を半導体チップ１が通過する際に半導体
チップ１のＺ方向位置を検出するものである。
導電性ペースト１７を収納する円形皿状の導電性ペース
ト受け皿１８と、この受け皿１８の下部に同軸に連結さ
れた回転軸１９と、この回転軸１９を軸支する軸受２０
と、この軸受２０に軸支されている回転軸１９の下端部
に連結され導電性ペースト受け皿１８をθ３方向に例え
ば毎分約５回転で回転駆動するモータ２１と、導電性ペ
ースト受け皿１８に収容されている導電性ペースト１７
の表面を平坦化するために導電性ペースト受け皿１８の
上面に昇降自在に設けられたスキージ２２と、このスキ
ージ２２を保持して昇降させるスキージ昇降機構（図示
せず。）と、導電性ペースト受け皿１８に収容されてい
る導電性ペースト１７の液面のＺ方向位置を検出する第
１のレーザ変位計２３と、前記ボンディングヘッド１６
に吸着されている半導体チップ１のＺ方向位置を検出す
る第２のレーザ変位計２４とを有している。しかして、
導電性ペースト受け皿１８の上面には、導電性ペースト
１７を収納する円環状の導電性ペースト溝２５が回転軸
１９と同軸に設けられている。また、スキージ２２は、
円盤状に形成され、その外径は、挿脱可能なように導電
性ペースト溝２５の幅よりも小さく設けられている（図
１０参照）。さらに、導電性ペースト溝２５の径方向の
幅は、半導体チップ１を挿脱できる幅、例えば２０ｍｍ
以上に設けられている。さらに、第１のレーザ変位計２
３は、導電性ペースト受け皿１８に近接して設置され、
ボンディング制御部７からの指令に基づき導電性ペース
ト受け皿１８に収容されている導電性ペースト１７の上
方位置に位置決め可能となっている。さらにまた、第２
のレーザ変位計２４は、半導体チップ供給部２と導電性
ペースト受け皿１８との間のベース５０上に設置されて
おり、この直上を半導体チップ１が通過する際に半導体
チップ１のＺ方向位置を検出するものである。
【００１８】他方、ボンディング部６は、ベース５０上
に設けられＸＹθ方向に位置決めする第２のＸＹθテー
ブル３１と、この第２のＸＹθテーブル３１上に設けら
れ半導体チップ１が実装される基板３０を着脱自在に減
圧吸着するボンディングステージ３１ａと、第２のＸＹ
θテーブル３１と導電性ペースト転写部４との間のベー
ス５０上に設けられボンディングヘッド１６に保持され
た半導体チップ１を撮像する第２の撮像カメラ３２と、
ボンディングヘッド１６と一体的に設けられボンディン
グステージ３２に保持された基板３０のパターンを撮像
する第２の撮像カメラ３３とからなっている。
に設けられＸＹθ方向に位置決めする第２のＸＹθテー
ブル３１と、この第２のＸＹθテーブル３１上に設けら
れ半導体チップ１が実装される基板３０を着脱自在に減
圧吸着するボンディングステージ３１ａと、第２のＸＹ
θテーブル３１と導電性ペースト転写部４との間のベー
ス５０上に設けられボンディングヘッド１６に保持され
た半導体チップ１を撮像する第２の撮像カメラ３２と、
ボンディングヘッド１６と一体的に設けられボンディン
グステージ３２に保持された基板３０のパターンを撮像
する第２の撮像カメラ３３とからなっている。
【００１９】最後に、ボンディング制御部７は、下降量
制御手段７ａを有し、この下降量制御手段７ａにより、
後述する一連の演算処理を行うように設けられている。
つぎに、上記構成のフリップチップボンディング装置を
用いてこの実施形態のフリップチップボンディング方法
について述べる。
制御手段７ａを有し、この下降量制御手段７ａにより、
後述する一連の演算処理を行うように設けられている。
つぎに、上記構成のフリップチップボンディング装置を
用いてこの実施形態のフリップチップボンディング方法
について述べる。
【００２０】まず、ボンディングステージ３１ａの所定
の位置に基板３０を上向きにして載置し、減圧吸着す
る。つぎに、第１の撮像カメラ２ｂによりトレイ２ａ上
に載置されている半導体チップ１を撮像する。このとき
の半導体チップ１のバンプ電極１ｂは、前工程であるレ
ベリング工程により高さが均一に揃っている。しかし
て、このときの撮像結果に基づいて、ボンディング制御
部７にては、第１のＸＹθテーブル８を駆動して、取り
出すべき半導体チップ１に対するピックアップ位置に位
置決めする。つぎに、ボンディング制御部７からの指令
に基づき、チップ反転ユニット１０の真空チャック１５
ａにより、トレイ２ａ上の複数の半導体チップ１のうち
から選択された１個の半導体チップ１を吸着する。さら
に、図３に示すように、チップ反転ユニット１０を、回
転軸１０ａを介して、反転ユニット移動機構１１によ
り、θ２方向に回動するとともにＺ方向に昇降するとと
もに、図４に示すように、回転駆動部１４により回転軸
１４ａをθ１方向に回動させることにより、真空チャッ
ク１５ａにより保持させた半導体チップ１を反転し、ボ
ンディングヘッド１６に対する受け渡し位置に位置決め
する。このとき、ボンディングヘッド１６は、あらかじ
め真空チャック１５ａにより保持させた半導体チップ１
の受け渡し位置に位置決めしておき、チップ反転ユニッ
ト１０と協動して、半導体チップ１を真空チャック１５
ａからボンディングヘッド１６に受け渡し、半導体チッ
プ１をボンディングヘッド１６に保持させる。
の位置に基板３０を上向きにして載置し、減圧吸着す
る。つぎに、第１の撮像カメラ２ｂによりトレイ２ａ上
に載置されている半導体チップ１を撮像する。このとき
の半導体チップ１のバンプ電極１ｂは、前工程であるレ
ベリング工程により高さが均一に揃っている。しかし
て、このときの撮像結果に基づいて、ボンディング制御
部７にては、第１のＸＹθテーブル８を駆動して、取り
出すべき半導体チップ１に対するピックアップ位置に位
置決めする。つぎに、ボンディング制御部７からの指令
に基づき、チップ反転ユニット１０の真空チャック１５
ａにより、トレイ２ａ上の複数の半導体チップ１のうち
から選択された１個の半導体チップ１を吸着する。さら
に、図３に示すように、チップ反転ユニット１０を、回
転軸１０ａを介して、反転ユニット移動機構１１によ
り、θ２方向に回動するとともにＺ方向に昇降するとと
もに、図４に示すように、回転駆動部１４により回転軸
１４ａをθ１方向に回動させることにより、真空チャッ
ク１５ａにより保持させた半導体チップ１を反転し、ボ
ンディングヘッド１６に対する受け渡し位置に位置決め
する。このとき、ボンディングヘッド１６は、あらかじ
め真空チャック１５ａにより保持させた半導体チップ１
の受け渡し位置に位置決めしておき、チップ反転ユニッ
ト１０と協動して、半導体チップ１を真空チャック１５
ａからボンディングヘッド１６に受け渡し、半導体チッ
プ１をボンディングヘッド１６に保持させる。
【００２１】つぎに、ボンディングヘッド１６は、ツー
ルユニット移動機構１３により、Ｘ軸ガイドレール９に
沿って第２のレーザ変位計２４による検出位置まで案内
される。すると、ボンディング制御部７からの指令に基
づき、第２のレーザ変位計２４により、ボンディングヘ
ッド１６に保持された半導体チップ１のＺ方向位置を検
出し（図５参照）、その検出結果である高さＨ１をボン
ディング制御部７に出力する。この高さＨ１は、仮想基
準位置Ｐ0 からの高さである。つぎに、第１のレーザ変
位計２３は、ボンディング制御部７からの指令に基づ
き、導電性ペースト受け皿１８に収容されている導電性
ペースト１７の上方位置に位置決めする。ついで、第１
のレーザ変位計２３は、導電性ペースト１７の液面のＺ
方向位置を検出し（図５参照）、その検出結果である高
さＨ２をボンディング制御部７に出力する。この高さＨ
２は、仮想基準位置Ｐ0 からの高さである。このボンデ
ィング制御部７にては、入力した検出データである高さ
Ｈ１，Ｈ２に基づいてボンディングヘッド１６の下降量
ΔＨを算出する。そして、ボンディング制御部７は、ボ
ンディングヘッド１６をＸ軸ガイドレール９に沿って導
電性ペースト受け皿１８直上の導電性ペースト塗布位置
に位置決めしたのち、前記算出した下降量ΔＨだけボン
ディングヘッド１６を下降させる。その結果、図６に示
すように、ボンディングヘッド１６に保持された半導体
チップ１のバンプ電極１ｂの先端が、導電性ペースト受
け皿１８中の導電性ペースト１７に浸漬され，バンプ電
極１ｂへの導電性ペースト１７の転写が行われる。しか
るのち、ボンディングヘッド１６は、転写前の原位置ま
で引上げられる。この場合、ボンディングヘッド１６の
下降量は、あらかじめ算出されている下降量ΔＨに設定
されているので、導電性ペースト１７は、予めレベリン
グ工程にて高さがほぼ等しく揃えられたバンプ電極１ｂ
の先端にのみ適量付着する（図７参照）。したがって、
図８に示すように、導電性ペースト１７の転写量が多す
ぎたり、逆に、図９に示すように、導電性ペースト１７
の転写量が不足するような問題は生じない。ここで、図
１０は、導電性ペースト受け皿１８中の導電性ペースト
１７中に浸漬されている、ボンディングヘッド１６に保
持された半導体チップ１を示している。
ルユニット移動機構１３により、Ｘ軸ガイドレール９に
沿って第２のレーザ変位計２４による検出位置まで案内
される。すると、ボンディング制御部７からの指令に基
づき、第２のレーザ変位計２４により、ボンディングヘ
ッド１６に保持された半導体チップ１のＺ方向位置を検
出し（図５参照）、その検出結果である高さＨ１をボン
ディング制御部７に出力する。この高さＨ１は、仮想基
準位置Ｐ0 からの高さである。つぎに、第１のレーザ変
位計２３は、ボンディング制御部７からの指令に基づ
き、導電性ペースト受け皿１８に収容されている導電性
ペースト１７の上方位置に位置決めする。ついで、第１
のレーザ変位計２３は、導電性ペースト１７の液面のＺ
方向位置を検出し（図５参照）、その検出結果である高
さＨ２をボンディング制御部７に出力する。この高さＨ
２は、仮想基準位置Ｐ0 からの高さである。このボンデ
ィング制御部７にては、入力した検出データである高さ
Ｈ１，Ｈ２に基づいてボンディングヘッド１６の下降量
ΔＨを算出する。そして、ボンディング制御部７は、ボ
ンディングヘッド１６をＸ軸ガイドレール９に沿って導
電性ペースト受け皿１８直上の導電性ペースト塗布位置
に位置決めしたのち、前記算出した下降量ΔＨだけボン
ディングヘッド１６を下降させる。その結果、図６に示
すように、ボンディングヘッド１６に保持された半導体
チップ１のバンプ電極１ｂの先端が、導電性ペースト受
け皿１８中の導電性ペースト１７に浸漬され，バンプ電
極１ｂへの導電性ペースト１７の転写が行われる。しか
るのち、ボンディングヘッド１６は、転写前の原位置ま
で引上げられる。この場合、ボンディングヘッド１６の
下降量は、あらかじめ算出されている下降量ΔＨに設定
されているので、導電性ペースト１７は、予めレベリン
グ工程にて高さがほぼ等しく揃えられたバンプ電極１ｂ
の先端にのみ適量付着する（図７参照）。したがって、
図８に示すように、導電性ペースト１７の転写量が多す
ぎたり、逆に、図９に示すように、導電性ペースト１７
の転写量が不足するような問題は生じない。ここで、図
１０は、導電性ペースト受け皿１８中の導電性ペースト
１７中に浸漬されている、ボンディングヘッド１６に保
持された半導体チップ１を示している。
【００２２】この場合、下降量ΔＨは次のようにして求
める。まず、第２のレーザ変位計２４により、ボンディ
ングヘッド１６に保持された半導体チップ１の仮想基準
位置Ｐ0 を原点とするＺ方向位置Ｈ１０を検出する（図
１１ステップＳ１参照）。つぎに、第１のレーザ変位計
２３により導電性ペースト１７の液面の仮想基準位置Ｐ
0 を原点とするＺ方向位置Ｈ２０を検出する（図１１ス
テップＳ２参照）。つぎに、位置Ｈ１０，２０に基づい
てボンディングヘッド１６の基準下降量ΔＨ０´を算出
し、ボンディング制御部７に設定し、この設定した基準
下降量ΔＨ０´だけボンディングヘッド１６を下降させ
る（図１１ステップＳ３参照）。その結果、ボンディン
グヘッド１６に保持された半導体チップ１のバンプ電極
１ｂが、導電性ペースト受け皿１８中の導電性ペースト
１７に浸漬され、バンプ電極１ｂへの導電性ペースト１
７の転写が行われる（図１１ステップＳ４参照）。しか
して、バンプ電極１ｂへの導電性ペースト１７の転写量
の適否を肉眼で観察する（図１１ステップＳ５参照）。
その結果、導電性ペースト１７の転写量が適量である場
合は、そのときの下降量を、基準下降量ΔＨ０として下
降量制御手段７ａに登録する（図１１ステップＳ６参
照）。もし、導電性ペースト１７の転写量が適量でない
場合は、導電性ペースト１７の転写量が適量となるま
で、ステップＳ１からステップＳ５までを繰り返す。以
上の工程は、いわゆるティーチング工程である。
める。まず、第２のレーザ変位計２４により、ボンディ
ングヘッド１６に保持された半導体チップ１の仮想基準
位置Ｐ0 を原点とするＺ方向位置Ｈ１０を検出する（図
１１ステップＳ１参照）。つぎに、第１のレーザ変位計
２３により導電性ペースト１７の液面の仮想基準位置Ｐ
0 を原点とするＺ方向位置Ｈ２０を検出する（図１１ス
テップＳ２参照）。つぎに、位置Ｈ１０，２０に基づい
てボンディングヘッド１６の基準下降量ΔＨ０´を算出
し、ボンディング制御部７に設定し、この設定した基準
下降量ΔＨ０´だけボンディングヘッド１６を下降させ
る（図１１ステップＳ３参照）。その結果、ボンディン
グヘッド１６に保持された半導体チップ１のバンプ電極
１ｂが、導電性ペースト受け皿１８中の導電性ペースト
１７に浸漬され、バンプ電極１ｂへの導電性ペースト１
７の転写が行われる（図１１ステップＳ４参照）。しか
して、バンプ電極１ｂへの導電性ペースト１７の転写量
の適否を肉眼で観察する（図１１ステップＳ５参照）。
その結果、導電性ペースト１７の転写量が適量である場
合は、そのときの下降量を、基準下降量ΔＨ０として下
降量制御手段７ａに登録する（図１１ステップＳ６参
照）。もし、導電性ペースト１７の転写量が適量でない
場合は、導電性ペースト１７の転写量が適量となるま
で、ステップＳ１からステップＳ５までを繰り返す。以
上の工程は、いわゆるティーチング工程である。
【００２３】なお、導電性ペースト受け皿１８に収容さ
れている導電性ペースト１７は、図１０に示すように、
転写作業に先立つ導電性ペースト１７表面のＺ方向位置
の検出前に、スキージ２２を導電性ペースト１７の表面
に押し当てた状態にて、モータ２１により受け皿１８を
回転させることにより、導電性ペースト１７の表面を平
坦化しておく。
れている導電性ペースト１７は、図１０に示すように、
転写作業に先立つ導電性ペースト１７表面のＺ方向位置
の検出前に、スキージ２２を導電性ペースト１７の表面
に押し当てた状態にて、モータ２１により受け皿１８を
回転させることにより、導電性ペースト１７の表面を平
坦化しておく。
【００２４】つぎに、下降量ΔＨ０が求まると、実際の
下降量ΔＨを算出する。すなわち、前述したように、半
導体チップ１のＺ方向位置である高さＨ１及び導電性ペ
ースト１７の液面のＺ方向位置である高さＨ２を測定す
る（図１２ステップＳ１１参照）。つぎに、下降量ΔＨ
０を算出するときに用いた高さＨ１０，Ｈ２０と、前記
実測した高さＨ１，Ｈ２との差ΔＨ１，ΔＨ２を算出す
る（図１２ステップＳ１２参照）。ついで、前記基準下
降量ΔＨ０から、差ΔＨ１，ΔＨ２を引くことにより、
下降量ΔＨを求める（図１２ステップＳ１３参照）。以
上の一連の演算処理は、下降量制御手段７ａにて行われ
る。
下降量ΔＨを算出する。すなわち、前述したように、半
導体チップ１のＺ方向位置である高さＨ１及び導電性ペ
ースト１７の液面のＺ方向位置である高さＨ２を測定す
る（図１２ステップＳ１１参照）。つぎに、下降量ΔＨ
０を算出するときに用いた高さＨ１０，Ｈ２０と、前記
実測した高さＨ１，Ｈ２との差ΔＨ１，ΔＨ２を算出す
る（図１２ステップＳ１２参照）。ついで、前記基準下
降量ΔＨ０から、差ΔＨ１，ΔＨ２を引くことにより、
下降量ΔＨを求める（図１２ステップＳ１３参照）。以
上の一連の演算処理は、下降量制御手段７ａにて行われ
る。
【００２５】かくして、バンプ電極１ｂへの適量の導電
性ペースト１７の転写が完了した半導体チップ１を保持
しているボンディングヘッド１６は、ボンディング制御
部７による指令に基づき、Ｘ軸ガイドレール９に沿って
移動し、第２の撮像カメラ３２による撮像位置に位置決
めされる。そして、この位置で、ボンディングヘッド１
６に保持されている半導体チップ１を撮像し、このとき
の撮像信号Ｍ１をボンディング制御部７に転送する。し
かして、ボンディング制御部７により、第２のＸＹθテ
ーブル３１を駆動し、ボンディングステージ３１ａに保
持された基板３０を第２の撮像カメラ３３による撮像位
置に位置決めし、第２の撮像カメラ３３により基板３０
のパターンを撮像し、このときの撮像信号Ｍ２をボンデ
ィング制御部７に転送する。そして、このボンディング
制御部７にては、撮像信号Ｍ１，Ｍ２の重ね合せ画像に
基づき、第２のＸＹθテーブル３１及びツールユニット
移動機構１３を駆動して、ボンディングヘッド１６に保
持されている半導体チップ１のバンプ電極１ｂと対応す
る基板３０上に形成されている電極パッド３０ａとが一
致する位置に位置決めする。
性ペースト１７の転写が完了した半導体チップ１を保持
しているボンディングヘッド１６は、ボンディング制御
部７による指令に基づき、Ｘ軸ガイドレール９に沿って
移動し、第２の撮像カメラ３２による撮像位置に位置決
めされる。そして、この位置で、ボンディングヘッド１
６に保持されている半導体チップ１を撮像し、このとき
の撮像信号Ｍ１をボンディング制御部７に転送する。し
かして、ボンディング制御部７により、第２のＸＹθテ
ーブル３１を駆動し、ボンディングステージ３１ａに保
持された基板３０を第２の撮像カメラ３３による撮像位
置に位置決めし、第２の撮像カメラ３３により基板３０
のパターンを撮像し、このときの撮像信号Ｍ２をボンデ
ィング制御部７に転送する。そして、このボンディング
制御部７にては、撮像信号Ｍ１，Ｍ２の重ね合せ画像に
基づき、第２のＸＹθテーブル３１及びツールユニット
移動機構１３を駆動して、ボンディングヘッド１６に保
持されている半導体チップ１のバンプ電極１ｂと対応す
る基板３０上に形成されている電極パッド３０ａとが一
致する位置に位置決めする。
【００２６】しかるのち、ツールユニット移動機構１３
によりボンディングヘッド１６を下降させ、導電性ペー
スト１７が転写されているバンプ電極１ｂを対応する所
定の電極パッド３０ａに接触させると同時に、ボンディ
ングヘッド１６のパルスヒート機能により、接続部位を
例えば１８０゜Ｃ〜２００゜Ｃで１８０秒間加熱し、仮
固定する。その後、１５０゜Ｃの炉の中に１時間程度入
れて、バンプ電極１ｂと電極パッド３０ａとを本接続す
る。
によりボンディングヘッド１６を下降させ、導電性ペー
スト１７が転写されているバンプ電極１ｂを対応する所
定の電極パッド３０ａに接触させると同時に、ボンディ
ングヘッド１６のパルスヒート機能により、接続部位を
例えば１８０゜Ｃ〜２００゜Ｃで１８０秒間加熱し、仮
固定する。その後、１５０゜Ｃの炉の中に１時間程度入
れて、バンプ電極１ｂと電極パッド３０ａとを本接続す
る。
【００２７】しかして、前述したように、この実施形態
においては、導電性ペースト１７がバンプ電極１ｂの先
端にのみ適量付着しているので、図１３に示すように、
最適な接続状態を得ることができる。よって、この実施
形態においては、バンプ電極１ｂと電極パッド３０ａと
は、図１４に示すように、導電性ペースト１７が過大な
ときのように隣接する電極パッド３０ａ間でブリッジを
生じたり、あるいは逆に、図１５に示すように、導電性
ペースト１７が過少なときのように十分な接続強度を得
ることができないというような不具合の発生を防止する
ことができる。このようにして接続された半導体チップ
１と基板３０との間には、後工程において、封止用の樹
脂が注入される。
においては、導電性ペースト１７がバンプ電極１ｂの先
端にのみ適量付着しているので、図１３に示すように、
最適な接続状態を得ることができる。よって、この実施
形態においては、バンプ電極１ｂと電極パッド３０ａと
は、図１４に示すように、導電性ペースト１７が過大な
ときのように隣接する電極パッド３０ａ間でブリッジを
生じたり、あるいは逆に、図１５に示すように、導電性
ペースト１７が過少なときのように十分な接続強度を得
ることができないというような不具合の発生を防止する
ことができる。このようにして接続された半導体チップ
１と基板３０との間には、後工程において、封止用の樹
脂が注入される。
【００２８】以上のように、この実施形態においては、
導電性ペースト１７の転写工程において、予めバンプ電
極１ｂの高さが揃えられた半導体チップ１のＺ方向位置
と、導電性ペースト受け皿１８に収容されている導電性
ペースト１７の表面のＺ方向位置とをレーザ変位計２
３，２４により精密に測定し、この測定結果に基づい
て、バンプ電極１ｂに導電性ペースト１７を転写させる
ために必要なボンディングヘッド１６の下降量を算出
し、算出結果に基づいてボンディングヘッド１６を下降
させることにより、バンプ電極１ｂを導電性ペースト１
７に浸漬させるようにしているので、バンプ電極１ｂを
基板３０の電極パッド３０ａに接続させるに最適な量の
導電性ペースト１７をバンプ電極１ｂにばらつきなく転
写することが可能となる。その結果、半導体チップ１を
基板３０に対して、例えばブリッジや接合不良等の接続
欠陥を生じることなく、適正な接続強度で接続すること
ができるようになるので、信頼性の高いボンディングを
再現性よく得ることができるようになる。
導電性ペースト１７の転写工程において、予めバンプ電
極１ｂの高さが揃えられた半導体チップ１のＺ方向位置
と、導電性ペースト受け皿１８に収容されている導電性
ペースト１７の表面のＺ方向位置とをレーザ変位計２
３，２４により精密に測定し、この測定結果に基づい
て、バンプ電極１ｂに導電性ペースト１７を転写させる
ために必要なボンディングヘッド１６の下降量を算出
し、算出結果に基づいてボンディングヘッド１６を下降
させることにより、バンプ電極１ｂを導電性ペースト１
７に浸漬させるようにしているので、バンプ電極１ｂを
基板３０の電極パッド３０ａに接続させるに最適な量の
導電性ペースト１７をバンプ電極１ｂにばらつきなく転
写することが可能となる。その結果、半導体チップ１を
基板３０に対して、例えばブリッジや接合不良等の接続
欠陥を生じることなく、適正な接続強度で接続すること
ができるようになるので、信頼性の高いボンディングを
再現性よく得ることができるようになる。
【００２９】なお、上記実施形態においては、導電性ペ
ースト１７を転写させる際に、ボンディングヘッド１６
側を導電性ペースト受け皿１８に対して下降させている
が、逆に、ボンディングヘッド１６側を停止させ、導電
性ペースト受け皿１８側を上昇させるようにしてもよ
い。あるいは、ボンディングヘッド１６側及び導電性ペ
ースト受け皿１８側の両方を同時に昇降させるようにし
てもよい。要するに、ボンディングヘッド１６側を導電
性ペースト受け皿１８に対して相対的に進退させればよ
い。さらに、上記実施形態における導電性ペーストの代
わりに、導電性接着剤を用いてもよい。
ースト１７を転写させる際に、ボンディングヘッド１６
側を導電性ペースト受け皿１８に対して下降させている
が、逆に、ボンディングヘッド１６側を停止させ、導電
性ペースト受け皿１８側を上昇させるようにしてもよ
い。あるいは、ボンディングヘッド１６側及び導電性ペ
ースト受け皿１８側の両方を同時に昇降させるようにし
てもよい。要するに、ボンディングヘッド１６側を導電
性ペースト受け皿１８に対して相対的に進退させればよ
い。さらに、上記実施形態における導電性ペーストの代
わりに、導電性接着剤を用いてもよい。
【００３０】
【発明の効果】本発明の請求項１乃至請求項３のフリッ
プチップボンディング方法は、導電性接合材の転写工程
において、予めバンプ電極の高さが揃えられた半導体チ
ップの高さ方向位置と、受け皿に収容されている導電性
接合材の液面の高さ位置とを変位計により精密に測定
し、この測定結果に基づいて、バンプ電極に導電性接合
材を転写させるために必要な半導体チップの相対的下降
量を算出し、算出結果に基づいて半導体チップを相対的
に下降させることにより、バンプ電極を導電性接合材に
浸漬させるようにしているので、バンプ電極を基板の電
極パッドに接続させるに最適な量の導電性接合材をバン
プ電極にばらつきなく転写することが可能となる。その
結果、半導体チップを基板に対して、例えばブリッジや
接合不良等の接続欠陥を生じることなく、適正な接続強
度で接続することができるようになるので、信頼性の高
いボンディングを再現性よく得ることができるようにな
る。
プチップボンディング方法は、導電性接合材の転写工程
において、予めバンプ電極の高さが揃えられた半導体チ
ップの高さ方向位置と、受け皿に収容されている導電性
接合材の液面の高さ位置とを変位計により精密に測定
し、この測定結果に基づいて、バンプ電極に導電性接合
材を転写させるために必要な半導体チップの相対的下降
量を算出し、算出結果に基づいて半導体チップを相対的
に下降させることにより、バンプ電極を導電性接合材に
浸漬させるようにしているので、バンプ電極を基板の電
極パッドに接続させるに最適な量の導電性接合材をバン
プ電極にばらつきなく転写することが可能となる。その
結果、半導体チップを基板に対して、例えばブリッジや
接合不良等の接続欠陥を生じることなく、適正な接続強
度で接続することができるようになるので、信頼性の高
いボンディングを再現性よく得ることができるようにな
る。
【００３１】一方、請求項４乃至請求項７のフリップチ
ップボンディング装置は、導電性接合材を収納する受け
皿と、この受け皿に収納されている導電性接合材の液面
の位置を測定する第１の変位計と、前記受け皿の上方に
位置決めされている半導体チップの位置を測定する第２
の変位計と、第１の変位計及び第２の変位計における測
定結果に基づいて前記位置決めされている半導体チップ
の受け皿に収納されている導電性接合材に対する相対的
下降量を演算する下降量演算手段とを具備しているの
で、バンプ電極を基板の電極パッドに接続させるに最適
な量の導電性接合材をバンプ電極にばらつきなく転写す
ることが可能となる。その結果、半導体チップを基板に
対して、例えばブリッジや接合不良等の接続欠陥を生じ
ることなく、適正な接続強度で接続することができるよ
うになるので、信頼性の高いボンディングを再現性よく
得ることができるようになる。
ップボンディング装置は、導電性接合材を収納する受け
皿と、この受け皿に収納されている導電性接合材の液面
の位置を測定する第１の変位計と、前記受け皿の上方に
位置決めされている半導体チップの位置を測定する第２
の変位計と、第１の変位計及び第２の変位計における測
定結果に基づいて前記位置決めされている半導体チップ
の受け皿に収納されている導電性接合材に対する相対的
下降量を演算する下降量演算手段とを具備しているの
で、バンプ電極を基板の電極パッドに接続させるに最適
な量の導電性接合材をバンプ電極にばらつきなく転写す
ることが可能となる。その結果、半導体チップを基板に
対して、例えばブリッジや接合不良等の接続欠陥を生じ
ることなく、適正な接続強度で接続することができるよ
うになるので、信頼性の高いボンディングを再現性よく
得ることができるようになる。
【図１】本発明の一実施形態のフリップチップボンディ
ング対象である半導体チップの構成図である。
ング対象である半導体チップの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態のフリップチップボンディ
ング装置の全体構成図である。
ング装置の全体構成図である。
【図３】本発明の一実施形態のフリップチップボンディ
ング装置の要部を拡大図である。
ング装置の要部を拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態のフリップチップボンディ
ング方法の説明図である。
ング方法の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態のフリップチップボンディ
ング方法の説明図である。
ング方法の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態のフリップチップボンディ
ング方法の説明図である。
ング方法の説明図である。
【図７】本発明の一実施形態のフリップチップボンディ
ング方法により導電性ペーストが転写された半導体チッ
プを示す図である。
ング方法により導電性ペーストが転写された半導体チッ
プを示す図である。
【図８】本発明の一実施形態のフリップチップボンディ
ング方法の説明図である。
ング方法の説明図である。
【図９】本発明の一実施形態のフリップチップボンディ
ング方法の説明図である。
ング方法の説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態のフリップチップボンデ
ィング方法の説明図である。
ィング方法の説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態のフリップチップボンデ
ィング方法を示すフローチャートである。
ィング方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態のフリップチップボンデ
ィング方法を示すフローチャートである。
ィング方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態のフリップチップボンデ
ィング方法の説明図である。
ィング方法の説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態のフリップチップボンデ
ィング方法の説明図である。
ィング方法の説明図である。
【図１５】本発明の一実施形態のフリップチップボンデ
ィング方法の説明図である。
ィング方法の説明図である。
【図１６】従来技術の説明図である。
１：半導体チップ，１ｂ：バンプ電極，２：半導体チッ
プ供給部，３：導電性ペースト，４：導電性ペースト転
写部，５：基板，７：ボンディング制御部，１６：ボン
ディングヘッド，１８：導電性ペースト受け皿，２２：
スキージ，２３：第１のレーザ変位計，２４：第２のレ
ーザ変位計，７ａ：下降量制御手段。
プ供給部，３：導電性ペースト，４：導電性ペースト転
写部，５：基板，７：ボンディング制御部，１６：ボン
ディングヘッド，１８：導電性ペースト受け皿，２２：
スキージ，２３：第１のレーザ変位計，２４：第２のレ
ーザ変位計，７ａ：下降量制御手段。
Claims (7)
- 【請求項１】半導体チップの一方の主面に突設された複
数のバンプ電極を基板上に形成された電極パッドに粘液
状の導電性接合材を介してボンディングするフリップチ
ップボンディング方法において、受け皿に収容された導
電性接合材の液面の位置を求める液面位置測定工程と、
前記半導体チップの一方の主面を前記受け皿に収容され
た導電性接合材に平行に対向させて前記半導体チップを
接離自在に保持するとともに保持された前記一方の主面
の位置を測定する半導体チップ位置測定工程と、前記液
面位置測定工程及び前記半導体チップ位置測定工程にお
ける測定結果に基づいて前記半導体チップの前記一方の
主面の前記受け皿に収容された導電性接合材の液面に対
する相対的移動量を算出する移動量算出工程と、この移
動量算出工程における算出結果に基づいて前記半導体チ
ップを相対的に移動させ前記バンプ電極を前記導電性接
合材に浸漬して前記バンプ電極に前記導電性接合材を転
写する浸漬工程と、この浸漬工程にて前記バンプ電極に
前記導電性接合材が転写された半導体チップを前記基板
の電極パッド上に重ね合せ前記導電性接合材を硬化させ
る接合工程とを具備したことを特徴とするフリップチッ
プボンディング方法。 - 【請求項２】半導体チップ位置測定工程にて位置測定さ
れる半導体チップの複数のバンプ電極の高さはほぼ均一
にレベリングされていることを特徴とする請求項１記載
のフリップチップボンディング方法。 - 【請求項３】液面位置測定工程にて位置測定される受け
皿に収容された導電性接合材は、スキージングにより平
坦化されていることを特徴とする請求項１記載のフリッ
プチップボンディング方法。 - 【請求項４】半導体チップの一方の主面に突設された複
数のバンプ電極を基板上に形成された電極パッドに粘液
状の導電性接合材を介してボンディングするフリップチ
ップボンディング装置において、複数の半導体チップを
保持する半導体チップ供給部と、この半導体チップ供給
部から供給された半導体チップのバンプ電極に前記導電
性接合材を転写する導電性接合材転写部と、この導電性
接合材転写部にて前記バンプ電極に前記導電性接合材が
転写された半導体チップを前記基板の電極パッドに重ね
合せ前記導電性接合材を硬化させるボンディング部と、
前記半導体チップ供給部から前記半導体チップを前記導
電性接合材転写部及び前記ボンディング部に移送する移
送部とを具備し、前記導電性接合材転写部は、前記導電
性接合材を収納する受け皿と、この受け皿に収納されて
いる導電性接合材の液面の位置を測定する第１の変位計
と、前記移送部にて前記受け皿の上方に移送された半導
体チップの位置を測定する第２の変位計と、前記第１の
変位計及び前記第２の変位計における測定結果に基づい
て前記半導体チップの前記受け皿に収納されている導電
性接合材に対する相対的下降量を演算する下降量演算手
段とを有することを特徴とするフリップチップボンディ
ング装置。 - 【請求項５】受け皿は、導電性接合材を収納する円環状
の導電性接合材溝が同軸的に設けられていることを特徴
とする請求項４記載のフリップチップボンディング装
置。 - 【請求項６】第１の変位計及び第２の変位計は、レーザ
変位計であることを特徴とする請求項４記載のフリップ
チップボンディング装置。 - 【請求項７】導電性接合材溝は、半導体チップが挿脱自
在な幅に設けられていることを特徴とする請求項４記載
のフリップチップボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30613796A JPH10150075A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | フリップチップボンディング方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30613796A JPH10150075A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | フリップチップボンディング方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150075A true JPH10150075A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17953506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30613796A Pending JPH10150075A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | フリップチップボンディング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10150075A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100431149B1 (ko) * | 2001-08-20 | 2004-05-22 | (주)반도체엔지니어링 | 액정표시장치에 있어서 칩 온 글래스의 본딩기 |
| WO2004084293A1 (ja) * | 2003-03-20 | 2004-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | 部品実装装置及び部品実装方法 |
| KR100662820B1 (ko) | 2005-09-27 | 2006-12-28 | 삼성테크윈 주식회사 | 플립칩 본더 |
| US7726546B2 (en) | 2007-02-28 | 2010-06-01 | Shinkawa Ltd. | Bonding apparatus and bonding method |
| JP2010171301A (ja) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Panasonic Corp | 電子部品実装装置およびピックアップヘッドの高さティーチング方法 |
| JP2011060874A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Panasonic Corp | ペースト膜形成装置、電子部品実装装置、ペースト膜形成方法及び電子部品実装方法 |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP30613796A patent/JPH10150075A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100431149B1 (ko) * | 2001-08-20 | 2004-05-22 | (주)반도체엔지니어링 | 액정표시장치에 있어서 칩 온 글래스의 본딩기 |
| WO2004084293A1 (ja) * | 2003-03-20 | 2004-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | 部品実装装置及び部品実装方法 |
| US7353596B2 (en) | 2003-03-20 | 2008-04-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Component mounting method |
| CN100383943C (zh) * | 2003-03-20 | 2008-04-23 | 松下电器产业株式会社 | 部件安装装置及部件安装方法 |
| US7797820B2 (en) | 2003-03-20 | 2010-09-21 | Panasonic Corporation | Component mounting apparatus |
| KR100662820B1 (ko) | 2005-09-27 | 2006-12-28 | 삼성테크윈 주식회사 | 플립칩 본더 |
| US7726546B2 (en) | 2007-02-28 | 2010-06-01 | Shinkawa Ltd. | Bonding apparatus and bonding method |
| US7743964B2 (en) | 2007-02-28 | 2010-06-29 | Shinkawa Ltd. | Bonding apparatus and bonding method |
| JP2010171301A (ja) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Panasonic Corp | 電子部品実装装置およびピックアップヘッドの高さティーチング方法 |
| JP2011060874A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Panasonic Corp | ペースト膜形成装置、電子部品実装装置、ペースト膜形成方法及び電子部品実装方法 |
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