JPH10189662A - 光照射用ボンディングヘッド - Google Patents
光照射用ボンディングヘッドInfo
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- JPH10189662A JPH10189662A JP35559796A JP35559796A JPH10189662A JP H10189662 A JPH10189662 A JP H10189662A JP 35559796 A JP35559796 A JP 35559796A JP 35559796 A JP35559796 A JP 35559796A JP H10189662 A JPH10189662 A JP H10189662A
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- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
- H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
- H01L2224/83871—Visible light curing
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
化性樹脂への紫外線等の光の照射とを同じツールで行な
うことにより、動作工程を減少させ、ボンディングスピ
ードの向上およびチップの搭載精度の向上を図る。 【解決手段】ボンディングヘッドにおいて、光源と接続
された光ファイバケーブル40の光出射口にチップ吸着
孔を有するチップ吸着面21を設ける。光ファイバケー
ブル内に吸引装置と接続され、チップ吸着孔に至る吸引
通路としての通気パイプ18が設けられる。
Description
を基板等に実装するため紫外線(UV光)等の光により硬
化する接着剤(光硬化性絶縁樹脂)を使用するボンディ
ング装置において、ワークであるチップのハンドリング
及びボンディングを行なうボンディングヘッドの改良に
関するものである。
されるように、基板が載置固定されx軸及びy軸に移動
可能なボンディングステージ2と、チップを吸着して基
板へ移送し、ボンディングを行なうボンディグヘッド3
が存在する。そしてボンディング方式として、基板とチ
ップ間の接続箇所にスタッドバンプを配し、スタッドバ
ンプ付近に光硬化性樹脂を塗布し、該光硬化性樹脂に紫
外線を照射して樹脂を硬化させることにより基板にチッ
プをボンディングする実装方式が存在した。
て、特公平6−80704号特許公報記載のごとき装置
が存在した。この装置では、図11(A)に示されるよ
うに、ボンディングステージ2上に基板6を載置し、基
板6上面のスタッドバンプ8付近に光硬化性樹脂9を塗
布し、上方より吸着ヘッド4に吸着されたチップ7を供
給するものであった。
ッド4はチップ7を基板6上に残して退避し、加圧ヘッ
ド5が上方よりチップ7を押さえ、他方ボンディングス
テージ2下方からは、従来方式の光照射装置10が近接
し、光を光硬化性樹脂9にあて硬化固定することにより
チップ7を基板6に実装するものであった。
ィングステージ2は勿論のこと、基板6も透明でなけれ
ば、光照射装置10からの光(図11(B)の上向きの
細い矢印)が光硬化性樹脂9に照射されず、基板7の種
類、及びボンディングステージ2を限定するものであ
り、汎用性に欠ける装置であった。
側方より照射する方法も考えられるが、その方法によれ
ば、ボンディングステージ2や基板6に限定は加わらな
いものの別途光照射装置を配備し、それを移動、制御す
る必要が生じるものであった。
を解決しようとするもので、ボンディングヘッド自体に
チップの吸着や加圧の他、光照射装置の役割をも持た
せ、紫外線等の光を半導体チップ等の真上から照射して
光硬化性樹脂を硬化させる実装方式を採用したボンディ
ンヘッドとし、これにより、チップのハンドリングとチ
ップへの加圧と光硬化性樹脂への紫外線等の光の照射と
を同じツールで行ない、ボンディングの動作工程を減少
させ、ボンディングスピードの向上およびチップの搭載
精度の向上を図ることを目的とする。
るため、チップを基板等に光硬化性樹脂を用いて実装す
るボンディグ装置のボンディングヘッドにおいて、光源
と接続された光ファイバケーブルの光出射方向側にチッ
プ吸着孔を有するチップ吸着部を形成し、光路中に吸引
装置と接続され、チップ吸着孔に至る吸引通路を形成し
たことを特徴とする光照射用ボンディングヘッドを提供
する。
の形態につき説明する。図10は、本発明の一例が利用
されたボンディング装置1の概略を示すもので、図10
中符号3がボンディングヘッドであり、ボンディングヘ
ッド3は、上下動作を行なうためのZ軸駆動機構31及
び紫外線供給装置32を備えている。
ングヘッドの概略断面図に示されるように光路となる光
ファイバケーブル40及び該光ファイバケーブル40を
保持するケーブル保持体41、42と、光ファイバケー
ブル40の先端部分を金属製保持器12で保持して構成
されるボンディングツール部11及びその加圧調整シャ
フト33よりなり、これらは、図10により明かなよう
にZ軸駆動機構31に装着されている。尚、光ファイバ
ケーブル40は、ケーブル支持体41、42に対しては
摺動可能に保持されている。
供給装置32の光源(図示されていない。)と接続されて
いる。他端の出射口43は、ケーブル保持体41下端よ
り突出し、ボンディングツール部11を保持する加圧調
整シャフト33の空部20を貫通し、ボンディングツー
ル部11を構成する金属製保持器12に固定されて、チ
ップ吸着部となるチップ吸着面21を構成している。
イバケーブル40の出射口43そのもので形成すること
ができるのは勿論のこととして、第二実施例(図4及至
図6)に示されるように光ファイバケーブル40の先端
に別個部材を取り付ける場合や、第三実施例(図7及び
図8)のように光ファイバケーブル40の出射口43と
の間に間隙を有するものであっても、光ファイバケーブ
ル40の出射方向側に存在するという条件を具備すれば
よい。尚チップ吸着部も光路の一部であること勿論であ
る。
れていないが、チップ吸着面21、すなわち光ファイバ
ケーブル40の出射口43に、図4及至図6の第二実施
例に表れる通気孔の開けられた石英ガラス13を装備さ
せることにより、チップ吸着面21の平面精度をあげる
ことができるものである。この場合、石英ガラス13も
光路の一部を構成することとなる。
ャフト33下端に、ケーブル保持体41、42とは分離
して、固定された金属製保持器12をボディとして構成
され、内部に光ファイバケーブル40の出射口43が、
直下を照射するよう配置固定されている。光ファイバケ
ーブル40の光ファイバ17間には図示されていない真
空吸引装置と接続される通気パイプ18が通されてお
り、通気パイプ18の先端がチップ吸着面21の通気孔
19とされている。
部分の第二実施例を示すもので、光ファイバケーブル4
0の先端に、一体として接続されるチップ吸着部材とな
るツールヘッド15が装備されているものである。ツー
ルヘッド15は、図5に示される通り金属製円筒16の
内部に細い光ファイバ17を束ねて、接着剤で接着した
もので埋め、中央に吸引通路としての通気パイプ18が
入れられている。
るものではなく、図6に表れたような通気孔19に通じ
る通気通路としての役割をまっとうできる穴であっても
よい。尚、この場合光ファイバ17の接着は真空を確保
できるものでなければならない。このツールヘッド15
のチップ吸着面21には図6に示すような中央に通気孔
が開けられた石英ガラス13が貼付されチップ吸着面2
1の平面精度をあげることもできる。
吸引されると減圧された通気パイプ18より吸引され、
通気パイプ18の先端の通気孔19に半導体チップ7を
吸着保持するのである。
1部分の第三実施例を示すもので、光ファイバケーブル
40の一端は、紫外線供給装置32の光源(図示されて
いない。)と接続されている。他端の出射口43は、ケ
ーブル保持体41下端より突出し、ボンディングツール
部11の真空室50の真上に設けられた加圧調整シャフ
ト33の空部20に、出射光が、チップ吸着面21に向
かう方向性を持たして、挿入されている。
ル部11は、加圧調整シャフト33下端に、ケーブル保
持体41、42とは分離して、固定された金属製保持器
12をボディとして構成され、内部に真空室50が形成
されている。真空室50の上部で光ファイバケーブル4
0の出射口43直下には集光レンズ52が配置されてお
り、側面には真空配管用継手14と連接する通気口51
が開口されており、真空配管用継手14から図示されて
いない吸引装置により真空吸引される。
なるツールヘッド15が装備されている。ツールヘッド
15は金属製円筒16の内部に細い光ファイバ17を束
ねて、接着剤で接着したもので埋め、中央に吸引通路と
しての通気パイプ18が入れられている。尚、第二実施
例の場合と同じく、吸引通路はパイプのごとき部材を必
要とするものではなく、吸引通路としての役割をまっと
うできる穴であってもよく、光ファイバ17の接着は真
空室50の真空を確保できるものでなければならない。
吸引されると真空室50内は、減圧され通気パイプ18
より吸引し、通気パイプ18の先端の半導体チップ7を
吸着保持するのである。
Z軸駆動機構31によるが、ボンディングの際の、加圧
力の調整は加圧調整シャフト33に装着されたウエイト
22と加圧調整シャフト33の保持部材24に取り付け
られたロードセル25により行なわれる。この関係に付
いて説明すると、ボンディングツール部11を有する加
圧調整シャフト33は、保持部材24に対し、スライド
ユニット26、27により上下動可能で、且つ、ロード
セル25のボール28に乗った状態で配置されている。
ここで、保持部材24は、ケーブル保持体41、42と
固定状態で、Z軸駆動機構31に従って上下動する。
保持部材24を下降させると、最初、加圧調整シャフト
33も共に下降し、吸着されたチップ7が基板6に当接
した時点で加圧調整シャフト33の下降は停止する。こ
の時点から保持部材24の下降を継続すると、ロードセ
ル25により検出される荷重は減少し、チップ7及び基
板6にかかる荷重が増加する。ロードセル25の検出値
が0になったときチップ7及び基板6にウエイト22を
含む加圧調整シャフト33の全荷重がかかったことにな
る。
整シャフト33が、ロードセル25のボール28より離
れてしまうため、荷重増加はない。従って、それ以上の
荷重が必要な場合、ウエイト22の重量を増加させるこ
とにより対応する。すなわち、加圧調整シャフト33に
ウエイト22を取り付けた全体の重量範囲で荷重を設定
し、ロードセル25により、現実の荷重値をフィードバ
ックしなが保持部材24の下降を制御するのである。
尚、上限センサ23は、設定ミス等により保持部24が
必要以上に下降することを防止するものである。
ング装置1の動作について説明する。基板6を載置した
ボンディングステージ2がX軸およびY軸駆動機構によ
り光硬化性樹脂供給装置の下方に移動し、基板6に光硬
化性樹脂を塗布する。その後ボンディングステージ2
は、ボンディング位置に移動する。
位置で、チップ7へ下降近接し、吸引装置が動作する。
真空吸引される。これによりチップ7は、ボンディング
ツール部11の吸着面21に吸着保持され、上方へ移動
しボンディングステージ2の移動を待っている。尚、実
施例でチップ7は、0.3mm角のチップを利用してい
る。
ヘッド3の下方に来ると、ボンディングヘッド3は、Z
軸駆動機構31により下降し、チップ7が基板6に当接
する。このとき紫外線供給装置32が動作し、UV光源
より、紫外線が光ファイバケーブル40を通り、出射口
43より出射され、チップ7付近の光硬化性樹脂9に照
射される。この状態を示すのが図9であり、同図中下向
きの矢印が紫外線を示している。
要であるので、ボンディングヘッド3は、Z軸駆動機構
31により若干下降されている。この際、加圧が強すぎ
ると基板6やチップ7の破壊、バンプの破壊による短絡
等の不都合が生じる危険があるため、ボンディングのた
めの加圧は、Z軸駆動機構31の下降動作に強制的に従
うもので無く、装備されたウエイト22を含む加圧調整
シャフト33の重さの範囲内でロードセル25の荷重検
出に従って調整され加圧されている。
チップを基板等に光硬化性樹脂を用いて実装するボンデ
ィグ装置のボンディングヘッドにおいて、光照射をボン
ディングヘッドのチップ吸着部材により、行なうもので
あるので、本発明に係る光照射用ボンディングヘッド
は、一つのヘッドによりチップのハンドリング、チップ
への加圧及び光硬化性樹脂への光照射の役割を果たすこ
とができ、ボンディングの動作工程を減少させることが
でき、ボンディングスピードの向上およびチップの搭載
精度の向上を図ることができるものとなった。
吸着部材となるツールヘッド15を装備し、該ツールヘ
ッド15を金属製円筒16の内部に細い光ファイバ17
を束ねて接着剤で接着したもの埋め、中央に吸引通路と
しての通気パイプ18が入れたものとすることにより、
チップ吸着面21に光硬化性樹脂が付着したような場合
交換可能であり便利である。
を配置しているため、集光レンズを用いれば、低出力の
紫外線照射装置で高いパワー密度の紫外線照射を行うこ
とができ、その結果、樹脂硬化時間を短くすることが可
能であるばかりか、拡散レンズを使用すれば、照射エリ
アを広げることもできるものである。
図
面図
面図
面図
作説明図
Claims (1)
- 【請求項1】チップを基板等に光硬化性樹脂を用いて実
装するボンディグ装置のボンディングヘッドにおいて、
光源と接続された光ファイバケーブルの光出射方向側に
チップ吸着孔を有するチップ吸着部を形成し、光路中に
吸引装置と接続され、チップ吸着孔に至る吸引通路を形
成したことを特徴とする光照射用ボンディングヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35559796A JP3574941B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 光照射用ボンディングヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35559796A JP3574941B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 光照射用ボンディングヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10189662A true JPH10189662A (ja) | 1998-07-21 |
JP3574941B2 JP3574941B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=18444800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35559796A Expired - Fee Related JP3574941B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 光照射用ボンディングヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3574941B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011104219A1 (de) * | 2011-06-15 | 2012-12-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Bestücken einer Trägerplatte mit zumindest einem Halbleiterchip und Positionierungselement |
JP2015053316A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 日本化学工業株式会社 | 電子部品の実装方法、この実装方法を用いたicタグ及び発光電子部品、並びにこの実装方法に用いる装置 |
DE102019120955B4 (de) * | 2019-08-02 | 2021-02-11 | Asm Amicra Microtechnologies Gmbh | Bondtool, Bondvorrichtung und Bondverfahren |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP35559796A patent/JP3574941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011104219A1 (de) * | 2011-06-15 | 2012-12-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Bestücken einer Trägerplatte mit zumindest einem Halbleiterchip und Positionierungselement |
JP2015053316A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 日本化学工業株式会社 | 電子部品の実装方法、この実装方法を用いたicタグ及び発光電子部品、並びにこの実装方法に用いる装置 |
DE102019120955B4 (de) * | 2019-08-02 | 2021-02-11 | Asm Amicra Microtechnologies Gmbh | Bondtool, Bondvorrichtung und Bondverfahren |
DE102019120955B8 (de) * | 2019-08-02 | 2021-03-18 | Asm Amicra Microtechnologies Gmbh | Bondtool, Bondvorrichtung und Bondverfahren |
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---|---|
JP3574941B2 (ja) | 2004-10-06 |
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