JPH1064958A - Bonding method and device - Google Patents
Bonding method and deviceInfo
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- JPH1064958A JPH1064958A JP21392296A JP21392296A JPH1064958A JP H1064958 A JPH1064958 A JP H1064958A JP 21392296 A JP21392296 A JP 21392296A JP 21392296 A JP21392296 A JP 21392296A JP H1064958 A JPH1064958 A JP H1064958A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
関し、特に、半導体素子が有する電極群に対して一括し
てボンディングを行うボンディング技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing technique, and more particularly, to a bonding technique for performing collective bonding to an electrode group of a semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。2. Description of the Related Art The technology described below studies the present invention,
Upon completion, they were examined by the inventor, and the outline is as follows.
【０００３】半導体素子を搭載する素子搭載基板が薄膜
のテープ状のものである場合、半導体素子の電極と素子
搭載基板の電極との接続においては、半導体素子が有す
る電極群と素子搭載基板が有する電極群とをバンプによ
って一括して接続するギャングボンディングが行われる
ことが多い。When the element mounting substrate on which the semiconductor element is mounted is a thin film tape-shaped substrate, the electrode group of the semiconductor element and the element mounting substrate have to connect the electrodes of the semiconductor element and the electrodes of the element mounting substrate. In many cases, gang bonding for collectively connecting the electrode groups with bumps is performed.
【０００４】ここで、ギャングボンディングを行うボン
ディング装置としては、例えば、特開平２−１０９３４
６号公報や特開平３−１４７３４２号公報に開示された
ものがある。Here, as a bonding apparatus for performing gang bonding, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
No. 6 and JP-A-3-147342.
【０００５】このボンディング装置を用いたボンディン
グ方法について説明する。[0005] A bonding method using this bonding apparatus will be described.
【０００６】まず、テープローダにセットされたテープ
キャリア（素子搭載基板）を、テンションプーリを介し
かつスプロケットホイールなどにより、一定ピッチでボ
ンディング位置に送る。First, a tape carrier (element mounting substrate) set in a tape loader is sent to a bonding position at a constant pitch via a tension pulley and by a sprocket wheel or the like.
【０００７】ここで、テープキャリア上のインナリード
の複数点をＣＣＤ（Charge CoupledDevice)カメラなど
のリード検出専用カメラによって検出し、インナリード
の位置を認識する。Here, a plurality of points of the inner lead on the tape carrier are detected by a camera dedicated to lead detection such as a CCD (Charge Coupled Device) camera, and the position of the inner lead is recognized.
【０００８】一方、チップトレイまたは粘着シート上の
半導体ウェハから半導体素子（ＩＣチップともいう）を
ピックアップ移送部（ピックアップヘッドともいう）に
よって１個ずつピックアップし、その後、支持台の支持
面に移載する。On the other hand, semiconductor elements (also referred to as IC chips) are picked up one by one from a semiconductor wafer on a chip tray or an adhesive sheet by a pickup transfer section (also referred to as a pickup head), and then transferred to a support surface of a support table. I do.
【０００９】ここで、チップ認識専用カメラによって、
半導体素子の２点を検出し、その後、支持台をボンディ
ング位置に移動させる。Here, a camera dedicated to chip recognition is used.
After detecting two points of the semiconductor element, the support is moved to the bonding position.
【００１０】なお、半導体素子を支持した支持台がテー
プキャリアのテープガイド板の下面に移動する際に、半
導体素子に対して気体吐出口から気体を吹き付け、半導
体素子の能動面のシリコン破砕屑や異物などを除去す
る。When the support for supporting the semiconductor element moves to the lower surface of the tape guide plate of the tape carrier, a gas is blown from the gas discharge port to the semiconductor element, so that silicon crushed debris on the active surface of the semiconductor element is removed. Remove foreign matter.
【００１１】さらに、並行して、インナリードとの相対
位置（Ｘ，Ｙ，θ）の補正動作を行い、半導体素子の電
極とインナリードとの位置を合わせる。Further, in parallel, a correction operation of the relative position (X, Y, θ) with respect to the inner lead is performed, and the position of the electrode of the semiconductor element and the position of the inner lead are adjusted.
【００１２】その後、加熱された加圧ヘッド（ボンディ
ングツールともいう）によって、インナリードと半導体
素子の電極とをバンプを介して加圧接合する。Thereafter, the inner lead and the electrode of the semiconductor element are pressure-bonded via a bump by a heated pressure head (also called a bonding tool).
【００１３】なお、加圧ヘッドは、インナリードに施さ
れているめっきや共晶合金などが付着することにより、
その熱伝導率が低下したり、あるいは、平坦度が悪化す
るため、Ｎ回のボンディングが終わるとツールクリーニ
ング機構が動作し、加圧ヘッドを清掃する構造となって
いる。[0013] The pressure head is formed by plating or eutectic alloy applied to the inner lead,
Since the thermal conductivity is reduced or the flatness is deteriorated, a tool cleaning mechanism is operated after N times of bonding to clean the pressure head.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術におけるボンディング装置には、以下のような問題点
が挙げられる。However, the bonding apparatus in the above-described technology has the following problems.
【００１５】（１）．半導体素子を搭載する支持台の支
持面には、半導体素子の裏面に残留した粘着シートの糊
が付着するため、シリコン破砕屑や異物などが付着す
る。その際、気体の吹き付けだけでは、シリコン破砕屑
や異物を完全には除去できないため、ボンディング時に
半導体素子の割れまたは欠けなどの不良が発生しやす
く、信頼度の高いボンディングを持続させることが難し
い。(1). Since the adhesive of the pressure-sensitive adhesive sheet remaining on the back surface of the semiconductor element adheres to the support surface of the support base on which the semiconductor element is mounted, silicon crushed debris and foreign matter adhere. At this time, since only silicon swarf and foreign matter cannot be completely removed only by blowing gas, defects such as cracking or chipping of a semiconductor element are likely to occur during bonding, and it is difficult to maintain highly reliable bonding.
【００１６】（２）．加圧ヘッドの清掃がボンディング
サイクル（例えば、加圧ヘッドの１回のボンディング動
作）に組み込まれていないことにより、Ｎ回のボンディ
ング毎に加圧ヘッドを清掃している。これにより、Ｎを
小さくするとクリーニング時間が増大して生産性が低下
し、Ｎを大きくすると加圧ヘッドの汚れの影響により、
品質を低下させることになる。(2). Since the cleaning of the pressure head is not incorporated in a bonding cycle (for example, one bonding operation of the pressure head), the pressure head is cleaned every N times of bonding. As a result, when N is reduced, the cleaning time increases and the productivity decreases.
The quality will be reduced.
【００１７】（３）．半導体素子の表面を上向きにして
ボンディングを行うフェイスアップボンディング方式の
ボンディング装置は、素子搭載基板の上方からその配線
パターンを認識する構造である。ところが、素子搭載部
材である素子搭載基板がテープキャリアであり、さら
に、テープキャリアが不透明で、かつ、配線パターンが
テープキャリア上に形成されている場合に、フェイスア
ップ方式でボンディングを行おうとすると、配線パター
ンを裏向け（裏側）にしてテープキャリアを搬送させる
必要がある。しかし、ボンディング装置の構造上、素子
搭載基板の上方からその裏側に配置された配線パターン
は認識できないため、ボンディングを行うことができな
い。したがって、テープキャリアをボンディングする際
には、フェイスダウンボンディングが可能なボンディン
グ装置が必要となる（テープキャリアのボンディングに
おいては、フェイスダウンボンディングが可能なボンデ
ィング装置に限定されてしまう）。(3). A face-up bonding type bonding apparatus that performs bonding with the surface of a semiconductor element facing upward has a structure in which the wiring pattern is recognized from above an element mounting substrate. However, if the element mounting board, which is an element mounting member, is a tape carrier, and furthermore, the tape carrier is opaque, and the wiring pattern is formed on the tape carrier, and if bonding is to be performed in a face-up manner, It is necessary to transport the tape carrier with the wiring pattern facing backward (back side). However, due to the structure of the bonding apparatus, the wiring pattern disposed on the back side of the element mounting substrate cannot be recognized from above, and thus bonding cannot be performed. Therefore, when bonding a tape carrier, a bonding apparatus capable of face-down bonding is required (bonding of a tape carrier is limited to a bonding apparatus capable of face-down bonding).
【００１８】本発明の目的は、ギャングボンディングの
高信頼度化を図るとともに高能率化を図るボンディング
方法および装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a bonding method and apparatus for improving the reliability of gang bonding and increasing the efficiency.
【００１９】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。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【００２０】[0020]
【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、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【００２１】すなわち、本発明のボンディング方法は、
支持台とこれに対して相対的に接近離反する加圧ヘッド
とにより半導体素子と素子搭載基板などの素子搭載部材
とを加圧して前記素子搭載部材に前記半導体素子を接続
する工程、前記支持台の支持面を清掃する工程、前記加
圧ヘッドの加圧面を清掃する工程を含み、前記加圧ヘッ
ドの１回のボンディング動作毎に、前記支持台の支持面
と前記加圧ヘッドの加圧面との両者をそれぞれ少なくと
も１回清掃するものである。That is, the bonding method of the present invention comprises:
Connecting the semiconductor element to the element mounting member by pressing a semiconductor element and an element mounting member such as an element mounting substrate with a support table and a pressure head relatively approaching and moving away from the support table; Cleaning the pressure surface of the pressure head, including the step of cleaning the pressure surface of the pressure head, for each bonding operation of the pressure head, the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head Are both cleaned at least once.
【００２２】さらに、本発明のボンディング方法は、素
子搭載部材である素子搭載基板をボンディング位置に移
動させ、前記素子搭載基板の位置を認識する工程、支持
台の支持面に半導体素子を搭載する工程、前記支持面に
搭載された半導体素子の位置を認識するとともに、前記
支持台とこれに対して相対的に接近離反する加圧ヘッド
の加圧面を清掃する工程、前記加圧面が清掃された加圧
ヘッドと前記半導体素子を搭載した支持台とを前記ボン
ディング位置に移動させる工程、前記半導体素子と前記
素子搭載基板との位置を合わせるとともに、前記支持台
と前記加圧ヘッドとにより前記半導体素子と前記素子搭
載基板とを加圧して前記前記素子搭載基板に前記半導体
素子を電気的に接続する工程、接続終了後、前記加圧ヘ
ッドと前記支持台とを前記ボンディング位置から移動さ
せる際に、前記加圧ヘッドの加圧面と前記支持台の支持
面とを清掃する工程を含むものである。Further, according to the bonding method of the present invention, the step of moving the element mounting substrate, which is the element mounting member, to the bonding position, recognizing the position of the element mounting substrate, and mounting the semiconductor element on the support surface of the support base. Recognizing the position of the semiconductor element mounted on the support surface, and cleaning the support table and the pressurizing surface of the pressurizing head relatively approaching and moving away from the support table; Moving the pressure head and the support on which the semiconductor element is mounted to the bonding position, aligning the positions of the semiconductor element and the element mounting substrate, and using the support and the pressure head to form the semiconductor element. Electrically connecting the semiconductor element to the element mounting substrate by pressing the element mounting substrate, after the connection is completed, the pressing head and the support table The when moving from the bonding position, it is intended to include the step of cleaning the pressing surface and the support base of the supporting surface of the pressure head.
【００２３】また、本発明によるボンディング装置は、
支持面を備えた支持台と、前記支持台とこれに対して相
対的に接近離反しかつ加圧面を備えた加圧ヘッドと、素
子搭載基板などの素子搭載部材の位置を認識する第１認
識手段と、半導体素子の位置を認識する第２認識手段
と、前記支持台の支持面と前記加圧ヘッドの加圧面とを
清掃する第１清掃手段と、前記半導体素子を拾い上げて
前記支持台または前記加圧ヘッドに移送するピックアッ
プ移送部と、前記支持台を備えた移動ステージと、前記
支持台と前記加圧ヘッドとにより半導体素子と素子搭載
部材とを加圧して前記素子搭載部材に前記半導体素子を
接続するボンディング部とを有し、前記加圧ヘッドの１
回のボンディング動作毎に、前記支持台の支持面と前記
加圧ヘッドの加圧面との両者の清掃がそれぞれ少なくと
も１回行われるものである。Further, the bonding apparatus according to the present invention comprises:
A support having a support surface, a pressure head relatively approaching and separating from the support and a pressure surface, and a first recognition for recognizing a position of an element mounting member such as an element mounting substrate; Means, second recognition means for recognizing the position of the semiconductor element, first cleaning means for cleaning the support surface of the support table and the pressing surface of the pressure head, and picking up the semiconductor element and setting the support table or A pickup transfer unit for transferring the semiconductor element and the element mounting member to the pressure mounting head by pressing the semiconductor element and the element mounting member with the support stage and the pressure head; And a bonding part for connecting the elements.
Each time the bonding operation is performed, cleaning of both the support surface of the support table and the pressing surface of the pressing head is performed at least once.
【００２４】これにより、加圧ヘッドの１回のボンディ
ング動作時間を延ばさずに、支持台の支持面と加圧ヘッ
ドの加圧面とを常に清潔な状態に保つことができる。Thus, the supporting surface of the support table and the pressing surface of the pressing head can always be kept clean without extending the time of one bonding operation of the pressing head.
【００２５】したがって、支持台の支持面と加圧ヘッド
の加圧面とにおいて、共晶合金やめっき屑などの異物や
シリコン破砕屑の付着を防止できるため、ボンディング
時に半導体素子の割れや欠けなどの不良が発生すること
を防止できる。Therefore, since foreign matter such as eutectic alloy and plating dust and silicon crushing dust can be prevented from adhering to the support surface of the support table and the pressing surface of the pressing head, cracks and chipping of the semiconductor element during bonding can be prevented. The occurrence of defects can be prevented.
【００２６】その結果、半導体素子の歩留りを向上させ
ることができ、さらに、信頼度の高いボンディングを実
現かつ持続させることができる。As a result, the yield of semiconductor elements can be improved, and bonding with high reliability can be realized and maintained.
【００２７】なお、本発明によるボンディング装置は、
拾い上げた前記半導体素子の表裏面を反転させて前記加
圧ヘッドに移送する反転自在の移送部材が前記ピックア
ップ移送部に設けられ、かつ前記移動ステージに前記加
圧ヘッドの加圧面を清掃する着脱可能な第２清掃手段ま
たは前記加圧ヘッドによって吸着保持された半導体素子
の位置を認識する着脱可能な第３認識手段のうちの何れ
か一方もしくはその両者が設置されているものである。The bonding apparatus according to the present invention
A reversible transfer member for reversing the front and back surfaces of the picked up semiconductor element and transferring the semiconductor element to the pressure head is provided in the pickup transfer unit, and the movable stage is detachable for cleaning the pressure surface of the pressure head. Either one or both of the second cleaning means and the detachable third recognition means for recognizing the position of the semiconductor element sucked and held by the pressure head are provided.
【００２８】[0028]
【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。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２９】（実施の形態１）図１は本発明によるボン
ディング装置（フェイスアップ方式）の構造の実施の形
態の一例を示す部分斜視図、図２は本発明のボンディン
グ装置（フェイスアップ方式）を用いたボンディング方
法の実施の形態の一例を示す部分正面図、図３は本発明
のボンディング方法（フェイスアップ方式）におけるボ
ンディング手順の実施の形態の一例を示すフローチャー
トである。(Embodiment 1) FIG. 1 is a partial perspective view showing an embodiment of the structure of a bonding apparatus (face-up system) according to the present invention, and FIG. 2 shows a bonding apparatus (face-up system) of the present invention. FIG. 3 is a partial front view showing an example of the embodiment of the bonding method used, and FIG. 3 is a flowchart showing an example of the embodiment of the bonding procedure in the bonding method (face-up method) of the present invention.
【００３０】本実施の形態１のボンディング装置は、フ
ェイスアップボンディングを行うものであるが、図１に
示す砥石１３（第２清掃手段）を第３認識手段であるプ
リズム３７（図４参照）に交換することにより、フェイ
スダウンボンディングを行うことも可能なボンディング
装置であり、本実施の形態１においては、フェイスアッ
プボンディングによって素子搭載基板であるテープキャ
リア４（素子搭載部材）に半導体素子１をボンディング
する場合について説明する。The bonding apparatus according to the first embodiment performs face-up bonding. However, the grindstone 13 (second cleaning means) shown in FIG. 1 is replaced by a prism 37 (see FIG. 4) as third recognition means. This bonding apparatus is capable of performing face-down bonding by exchanging. In the first embodiment, the semiconductor element 1 is bonded to the tape carrier 4 (element mounting member) as an element mounting board by face-up bonding. Will be described.
【００３１】さらに、本実施の形態１におけるボンディ
ング方法は、半導体素子１のバンプ１２付きの電極１ａ
群とテープキャリア４のインナリード４ａ（電極）群と
を一括してかつそれぞれバンプ１２を介して電気的に接
続するもの（いわゆるギャングボンディング）である。Further, the bonding method according to the first embodiment uses the electrode 1 a with the bump 12 of the semiconductor element 1.
The group and the inner lead 4a (electrode) group of the tape carrier 4 are collectively and electrically connected via the bumps 12 (so-called gang bonding).
【００３２】ここで、図１および図２を用いて、本実施
の形態１によるボンディング装置の構成について説明す
ると、支持面２ａを備えた支持台２と、支持台２とこれ
に対して相対的に接近離反し、かつ加圧面３ａを備えた
ボンディングツールである加圧ヘッド３と、テープキャ
リア４の位置を認識する第１認識手段であるリード認識
カメラ５と、半導体素子１の位置を認識する第２認識手
段である素子認識カメラ１１と、支持台２の支持面２ａ
と加圧ヘッド３の加圧面３ａとを清掃する第１清掃手段
である回転ブラシ６と、ダイシング済みの半導体ウェハ
７から半導体素子１を拾い上げて支持台２に移送するピ
ックアップ移送部８と、支持台２を備えた移動ステージ
９と、支持台２と加圧ヘッド３とにより半導体素子１と
テープキャリア４とを加圧してテープキャリア４に半導
体素子１を接続するボンディング部１０とからなり、加
圧ヘッド３の１回のボンディング動作毎に、支持台２の
支持面２ａと加圧ヘッド３の加圧面３ａとの両者の清掃
がそれぞれ少なくとも１回（本実施の形態１において
は、加圧面３ａが２回および支持面２ａが１回それぞれ
清掃される）行われるものである。Here, the structure of the bonding apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The support 2 having the support surface 2a, the support 2 and the support 2 The pressing head 3 is a bonding tool provided with a pressing surface 3a, the lead recognition camera 5 is a first recognition unit for recognizing the position of the tape carrier 4, and the position of the semiconductor element 1 is recognized. An element recognition camera 11 which is a second recognition means, and a support surface 2a
A rotary brush 6, which is a first cleaning means for cleaning the pressurizing surface 3a of the pressurizing head 3, a pick-up transfer unit 8 for picking up the semiconductor element 1 from the diced semiconductor wafer 7 and transferring it to the support table 2, The semiconductor device 1 and the tape carrier 4 are pressed by the support table 2 and the pressure head 3 to connect the semiconductor element 1 to the tape carrier 4. Each time the pressure head 3 performs one bonding operation, cleaning of both the support surface 2a of the support base 2 and the pressure surface 3a of the pressure head 3 is performed at least once (in the first embodiment, the pressure surface 3a Is performed twice and the support surface 2a is cleaned once).
【００３３】さらに、ピックアップ移送部８には、半導
体ウェハ７から拾い上げた半導体素子１の表面１ｂと裏
面１ｃとを反転させて加圧ヘッド３に移送する反転自在
のアーム８ａ（移送部材）が設けられており、かつ、移
動ステージ９に加圧ヘッド３の加圧面３ａを清掃する着
脱可能な砥石１３（第２清掃手段）が設置されている。Further, the pickup transfer section 8 is provided with a reversible arm 8a (transfer member) for reversing the front surface 1b and the back surface 1c of the semiconductor element 1 picked up from the semiconductor wafer 7 and transferring the semiconductor element 1 to the pressure head 3. The movable stage 9 is provided with a detachable whetstone 13 (second cleaning means) for cleaning the pressing surface 3 a of the pressing head 3.
【００３４】ここで、移動ステージ９に砥石１３が設置
されていることによって、本実施の形態１のボンディン
グ装置は、加圧ヘッド３の１回のボンディング動作毎
に、加圧ヘッド３の加圧面３ａを２回清掃し得るもので
ある。Here, since the grindstone 13 is set on the moving stage 9, the bonding apparatus according to the first embodiment is configured such that the bonding surface of the pressing head 3 3a can be cleaned twice.
【００３５】つまり、加圧ヘッド３の１回のボンディン
グ動作毎に、回転ブラシ６と砥石１３とによって１回ず
つ加圧面３ａを清掃するものである。That is, the pressurizing surface 3a is cleaned once by the rotating brush 6 and the grindstone 13 for each bonding operation of the pressurizing head 3.
【００３６】なお、本実施の形態１による素子搭載基板
（素子搭載部材）は、インナリード４ａに接続する配線
パターンをその片面に有し、かつ不透明な（ただし、透
明であってもよい）フィルム基材によって形成されたテ
ープキャリア４である。The element mounting substrate (element mounting member) according to the first embodiment has a wiring pattern connected to the inner lead 4a on one side thereof and an opaque (but may be transparent) film. This is a tape carrier 4 formed of a base material.
【００３７】また、支持台２は支持面２ａに半導体素子
１を搭載する素子搭載台であり、移動ステージ９に設置
されている。The support table 2 is an element mounting table for mounting the semiconductor element 1 on the support surface 2a, and is set on the moving stage 9.
【００３８】さらに、移動ステージ９は、Ｘ方向１６に
移動可能なＸステージ９ａと、Ｙ方向１７に移動可能な
Ｙステージ９ｂとから構成され、本実施の形態１におい
ては、支持台２、砥石１３、昇降駆動機構１４などがＹ
ステージ９ｂに設置されている。Further, the moving stage 9 comprises an X stage 9a movable in the X direction 16 and a Y stage 9b movable in the Y direction 17. In the first embodiment, the support stage 2, the grindstone 13, the lifting drive mechanism 14 and the like are Y
It is set on the stage 9b.
【００３９】また、ボンディング部１０には、テープキ
ャリア４をボンディング位置２４に保持させるテープガ
イド２５が設置されている。The bonding section 10 is provided with a tape guide 25 for holding the tape carrier 4 at the bonding position 24.
【００４０】したがって、ボンディング時には、加圧ヘ
ッド３がテープガイド２５のボンディング位置２４の上
方に移動し、支持台２がテープガイド２５のボンディン
グ位置２４の下方に移動して、加圧ヘッド３と支持台２
とによって半導体素子１をテープキャリア４にボンディ
ングする。Therefore, at the time of bonding, the pressure head 3 moves above the bonding position 24 of the tape guide 25, and the support table 2 moves below the bonding position 24 of the tape guide 25, thereby supporting the pressure head 3 and the support. Stand 2
Thus, the semiconductor element 1 is bonded to the tape carrier 4.
【００４１】ここで、加圧ヘッド３は、図示しないヒー
タにより、例えば、５００℃程度に加熱されており、支
持台２とともに半導体素子１とテープキャリア４とを加
圧するものであり、ボンディングヘッド部１８に取り付
けられており、ボンディングヘッド部１８が加圧ヘッド
３をＺ方向２１に昇降させるヘッド昇降機構を有してい
る。The pressure head 3 is heated to, for example, about 500 ° C. by a heater (not shown), and presses the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 together with the support 2. The bonding head 18 has a head lifting mechanism that raises and lowers the pressure head 3 in the Z direction 21.
【００４２】さらに、本実施の形態１においては、ボン
ディングヘッド部１８が、Ｙ方向１７に移動可能なヘッ
ドＹテーブル１９に取り付けられ、さらに、ヘッドＹテ
ーブル１９がＸ方向１６に移動可能なヘッドＸテーブル
２０に取り付けられ、ヘッドＹテーブル１９とヘッドＸ
テーブル２０とが一体化されている。Further, in the first embodiment, the bonding head 18 is attached to a head Y table 19 movable in the Y direction 17, and the head X table 19 Attached to the table 20, the head Y table 19 and the head X
The table 20 is integrated.
【００４３】なお、ヘッドＹテーブル１９にはリード認
識カメラ５も取り付けられている。The head Y table 19 is also provided with a lead recognition camera 5.
【００４４】さらに、素子認識カメラ１１は、図示しな
いＸ−Ｙ−Ｚ方向に調整可能な固定台に取り付けられて
いる。Further, the element recognition camera 11 is mounted on a fixed base (not shown) which can be adjusted in XYZ directions.
【００４５】また、回転ブラシ６は、回転可能な中空の
棒状部材の周囲に細く短い多数のワイヤが取り付けられ
たものであり、バキューム吸引用の小孔が設けられてお
り、加圧ヘッド３の加圧面３ａまたは支持台２の支持面
２ａに回転しながら接触して加圧面３ａおよび支持面２
ａを清掃するものである。The rotary brush 6 is formed by attaching a large number of thin wires to the periphery of a rotatable hollow rod-shaped member, and is provided with small holes for vacuum suction. The pressing surface 3a or the supporting surface 2a of the supporting table 2 is rotated while contacting the pressing surface 3a or the supporting surface 2a.
a is to be cleaned.
【００４６】すなわち、本実施の形態１においては、加
圧ヘッド３の加圧面３ａまたは支持台２の支持面２ａを
擦って清掃する。That is, in the first embodiment, the pressing surface 3a of the pressing head 3 or the supporting surface 2a of the support table 2 is rubbed and cleaned.
【００４７】なお、回転ブラシ６はこれを昇降させる昇
降駆動機構１４によって支持され、加圧ヘッド３の加圧
面３ａを清掃する際には、所定位置まで上昇し、支持台
２の支持面２ａを清掃する際には、所定位置まで下降す
る。The rotating brush 6 is supported by an elevating drive mechanism 14 for raising and lowering the rotating brush 6. When cleaning the pressing surface 3a of the pressing head 3, the rotating brush 6 is raised to a predetermined position and the supporting surface 2a of the support base 2 is moved. When cleaning, it descends to a predetermined position.
【００４８】さらに、中空の回転ブラシ６には、加圧ヘ
ッド３の加圧面３ａや支持台２の支持面２ａから除去し
た異物を吸い取る異物吸引手段１５（バキュームクリー
ナともいう）が取り付けられている。Further, the hollow rotary brush 6 is provided with a foreign matter suction means 15 (also referred to as a vacuum cleaner) for sucking foreign matter removed from the pressure surface 3a of the pressure head 3 and the support surface 2a of the support base 2. .
【００４９】また、砥石１３は、Ｙステージ９ｂの表面
とほぼ平行な研磨面１３ａを有する四角柱のものであ
る。The grindstone 13 is a quadrangular prism having a polished surface 13a substantially parallel to the surface of the Y stage 9b.
【００５０】ここで、本実施の形態１による半導体ウェ
ハ７は、ダイシング後、粘着性テープに張られた状態の
ままでＸ−Ｙ方向微動機構を有するウェハＹテーブル２
３に図示しないウェハカセットリングを介して取り付け
られており、既知のメカニズムにより、半導体素子１の
良品または不良品を判別し、良品の半導体素子１のみ順
次供給する構造になっている。Here, after dicing, the semiconductor wafer 7 according to the first embodiment is kept on the adhesive tape, and the wafer Y table 2 having the XY direction fine movement mechanism is maintained.
3 is mounted via a wafer cassette ring (not shown), and has a structure in which a non-defective or defective semiconductor element 1 is determined by a known mechanism, and only non-defective semiconductor elements 1 are sequentially supplied.
【００５１】また、ピックアップ移送部８には、アーム
８ａを支持するピックアップ軸受け８ｂと、アーム８ａ
を反転させる反転機構８ｃとが設けられ、アーム８ａの
先端には半導体素子１を吸着しかつ保持可能な吸着ノズ
ル８ｄが取り付けられている。The pickup transfer section 8 has a pickup bearing 8b for supporting the arm 8a, and an arm 8a.
A reversing mechanism 8c for reversing is provided, and a suction nozzle 8d capable of sucking and holding the semiconductor element 1 is attached to a tip of the arm 8a.
【００５２】したがって、ピックアップ移送部８は、ウ
ェハＸテーブル２２とともに前記Ｘ−Ｙ方向微動機構を
成すウェハＹテーブル２３上に載置されたダイシング済
みの半導体ウェハ７から吸着ノズル８ｄによって所望の
半導体素子１をピックアップし、その後、アーム８ａを
上昇させ、さらに、ピックアップ軸受け８ｂによってア
ーム８ａを所定の角度回転させ、移動ステージ９の支持
台２上に半導体素子１を移動させ、続いてアーム８ａを
下降させて支持台２の支持面２ａに半導体素子１を搭載
するものである。Therefore, the pick-up transfer section 8 moves a desired semiconductor element from the diced semiconductor wafer 7 mounted on the wafer Y table 23 forming the XY direction fine movement mechanism together with the wafer X table 22 by the suction nozzle 8d. 1 is picked up, then the arm 8a is raised, and furthermore, the arm 8a is rotated by a predetermined angle by the pickup bearing 8b, and the semiconductor element 1 is moved onto the support base 2 of the moving stage 9, and then the arm 8a is lowered. Thus, the semiconductor element 1 is mounted on the support surface 2a of the support base 2.
【００５３】また、本実施の形態１によるボンディング
装置には、リード認識カメラ５と素子認識カメラ１１と
からの画像を取り込んで予め設定された様々のパターン
を検出する画像処理部２６と、インナリード４ａ、半導
体素子１のパターン位置情報から、これらを正確に位置
決め（重ね合わせ）するために要するＸ，Ｙ，θの位置
補正量を計算処理するデータ処理部２７と、全体の制御
を行うコンピュータ制御部２８とが設けられている。Further, the bonding apparatus according to the first embodiment includes an image processing section 26 for receiving images from the lead recognition camera 5 and the element recognition camera 11 and detecting various preset patterns, and an inner lead. 4a, a data processing unit 27 for calculating a position correction amount of X, Y, and θ required for accurately positioning (overlapping) these from the pattern position information of the semiconductor element 1, and a computer control for performing overall control A part 28 is provided.
【００５４】次に、図１〜図３を用いて、本実施の形態
１のボンディング方法について説明する。Next, a bonding method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
【００５５】予め、加圧ヘッド３と支持台２と吸着ノズ
ル８ｄとが１つの軸上で停止可能な位置を原点位置と
し、この原点位置の座標を定めるとともに、コンピュー
タ制御部２８に記憶させておく。A position at which the pressure head 3, the support table 2, and the suction nozzle 8d can be stopped on one axis is set as an origin position, the coordinates of the origin position are determined, and the computer control unit 28 stores the coordinates. deep.
【００５６】その後、図示しない既知の搬送機構によっ
て素子搭載基板であるテープキャリア４（素子搭載部
材）をボンディング位置２４に移動させ、リード認識カ
メラ５によってテープキャリア４のインナリード４ａの
位置を認識するリード位置認識３３（図３参照）を行
う。Thereafter, the tape carrier 4 (element mounting member), which is the element mounting substrate, is moved to the bonding position 24 by a known transport mechanism (not shown), and the position of the inner lead 4a of the tape carrier 4 is recognized by the lead recognition camera 5. The lead position recognition 33 (see FIG. 3) is performed.
【００５７】つまり、図示しないテープローダなどにセ
ットされたテープキャリア４を、図示しないテンション
プーリあるいはスプロケットホイールなどを介して、一
定ピッチで送り、ボンディング部１０のボンディング位
置２４に移動させる。That is, the tape carrier 4 set on a tape loader or the like (not shown) is fed at a constant pitch via a tension pulley or a sprocket wheel (not shown) and moved to the bonding position 24 of the bonding section 10.
【００５８】続いて、テープキャリア４上のインナリー
ド４ａの複数点をＣＣＤカメラなどのリード認識カメラ
５によって検出し、画像処理部２６、データ処理部２７
にその検出結果を転送してインナリード４ａの位置を認
識する。Subsequently, a plurality of points of the inner lead 4a on the tape carrier 4 are detected by a lead recognition camera 5 such as a CCD camera, and an image processing section 26 and a data processing section 27 are detected.
To the position of the inner lead 4a.
【００５９】なお、インナリード４ａの位置を認識する
際には、テープキャリア４に形成された配線パターンを
認識してもよい。When recognizing the position of the inner lead 4a, the wiring pattern formed on the tape carrier 4 may be recognized.
【００６０】一方、半導体素子１は、支持台２の支持面
２ａに搭載される。すなわち、図３に示す素子搭載２９
を行う。On the other hand, the semiconductor element 1 is mounted on the support surface 2 a of the support 2. That is, the element mounting 29 shown in FIG.
I do.
【００６１】ここで、ウェハＹテーブル２３において、
粘着テープに貼られた半導体ウェハ７から、ピックアッ
プ移送部８のアーム８ａの先端の吸着ノズル８ｄによっ
て、１つずつ半導体素子１を吸着して拾い上げ（ピック
アップし）、かつ、アーム８ａにより、半導体素子１を
支持台２の支持面２ａに移送する。Here, in the wafer Y table 23,
The semiconductor elements 1 are sucked and picked up one by one from the semiconductor wafer 7 attached to the adhesive tape by the suction nozzle 8d at the tip of the arm 8a of the pickup transfer unit 8, and the semiconductor elements 1 are picked up by the arm 8a. 1 is transferred to the support surface 2 a of the support base 2.
【００６２】その後、支持面２ａに搭載された半導体素
子１の位置を素子認識カメラ１１によって認識するとと
もに、支持台２に対して相対的に接近離反する加圧ヘッ
ド３の加圧面３ａを清掃する。Thereafter, the position of the semiconductor element 1 mounted on the support surface 2a is recognized by the element recognition camera 11, and the pressing surface 3a of the pressing head 3 which is relatively approached to and separated from the support table 2 is cleaned. .
【００６３】すなわち、コンピュータ制御部２８によっ
てＹステージ９ｂとＸステージ９ａとを駆動させ、移動
ステージ９上に搭載された支持台２を素子認識カメラ１
１の下方に移動させる。That is, the Y stage 9 b and the X stage 9 a are driven by the computer control unit 28, and the support 2 mounted on the moving stage 9 is moved to the element recognition camera 1.
1 below.
【００６４】同時に、加圧ヘッド３を移動ステージ９の
砥石１３上に移動させ、さらに、ボンディングヘッド部
１８が有するヘッド昇降機構によって、加圧ヘッド３の
加圧面３ａが砥石１３の研磨面１３ａに僅かに接する程
度まで下降させかつ停止させる。At the same time, the pressing head 3 is moved onto the grindstone 13 of the moving stage 9, and the pressing surface 3 a of the pressing head 3 is brought into contact with the polishing surface 13 a of the grindstone 13 by the head elevating mechanism of the bonding head 18. Lower and stop to just touch.
【００６５】ここで、素子認識カメラ１１によって、例
えば、半導体素子１の２点を検出して、半導体素子１の
位置の認識である素子位置認識３０（図３参照）を行
う。この認識動作において、移動ステージ９は、Ｘ方向
１６またはＹ方向１７（あるいは両方向）に反復微動す
る。これにより、砥石１３の研磨面１３ａに僅かに接し
た加圧ヘッド３の加圧面３ａが砥石１３との間で擦れ
て、加圧面３ａの清掃である第１ツール清掃３１を行
う。Here, the element recognition camera 11 detects, for example, two points of the semiconductor element 1 and performs element position recognition 30 (see FIG. 3), which is the recognition of the position of the semiconductor element 1. In this recognition operation, the moving stage 9 repeatedly finely moves in the X direction 16 or the Y direction 17 (or both directions). As a result, the pressing surface 3a of the pressing head 3 slightly in contact with the polishing surface 13a of the grindstone 13 rubs between the grinding stone 13 and the first tool cleaning 31, which is a cleaning of the pressing surface 3a.
【００６６】その後、加圧面３ａが清掃された加圧ヘッ
ド３と半導体素子１を搭載した支持台２とをボンディン
グ部１０におけるボンディング位置２４にＸ，Ｙ，θ補
正量に従って移動させる。Thereafter, the pressurizing head 3 with the pressurizing surface 3a cleaned and the support 2 on which the semiconductor element 1 is mounted are moved to the bonding position 24 in the bonding section 10 in accordance with the X, Y, and θ correction amounts.
【００６７】つまり、データ処理部２７によって、半導
体素子１の電極１ａとテープキャリア４のインナリード
４ａとの相対位置（Ｘ，Ｙ，θ）を補正し、移動ステー
ジ９のＸステージ９ａあるいはＹステージ９ｂを駆動さ
せて支持台２をボンディング位置２４まで、さらに、ヘ
ッドＹテーブル１９とヘッドＸテーブル２０とを駆動さ
せて加圧ヘッド３をボンディング位置２４まで移動させ
る。That is, the relative position (X, Y, θ) between the electrode 1 a of the semiconductor element 1 and the inner lead 4 a of the tape carrier 4 is corrected by the data processing section 27, and the X stage 9 a or the Y stage 9b is driven to move the support table 2 to the bonding position 24, and further, the head Y table 19 and the head X table 20 are driven to move the pressing head 3 to the bonding position 24.
【００６８】なお、半導体素子１の電極１ａとインナリ
ード４ａとの位置合わせを行う際に、高精度の位置合わ
せが必要な場合には、この後、リード認識カメラ５によ
って半導体素子１の電極１ａとインナリード４ａの重な
り状況を検出して、さらに位置補正することも可能であ
る。When positioning the electrode 1a of the semiconductor element 1 with the inner lead 4a requires high-precision positioning, the lead recognition camera 5 thereafter sets the electrode 1a of the semiconductor element 1 to a position where the alignment is high. It is also possible to detect the state of overlap between the inner lead 4a and the inner lead 4a, and to further correct the position.
【００６９】続いて、支持台２と加圧ヘッド３とによ
り、半導体素子１とテープキャリア４とを加圧してテー
プキャリア４に半導体素子１を電気的に接続する（ボン
ディングする）。Subsequently, the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are pressed by the support table 2 and the pressure head 3 to electrically connect (bond) the semiconductor element 1 to the tape carrier 4.
【００７０】ボンディングする際には、所定の温度まで
加熱された加圧ヘッド３をボンディングヘッド部１８に
よって下降させ、かつ、支持台２と加圧ヘッド３とによ
り、半導体素子１とテープキャリア４とを加圧してテー
プキャリア４に半導体素子１を接続する。At the time of bonding, the pressure head 3 heated to a predetermined temperature is lowered by the bonding head section 18, and the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are moved by the support 2 and the pressure head 3. To connect the semiconductor element 1 to the tape carrier 4.
【００７１】すなわち、インナリード４ａと半導体素子
１の電極１ａとをバンプ１２を介して熱圧着するボンデ
ィング３２を行う。That is, bonding 32 for thermocompression bonding between the inner lead 4a and the electrode 1a of the semiconductor element 1 via the bump 12 is performed.
【００７２】ここで、本実施の形態１においては、半導
体素子１の電極１ａ群とテープキャリア４のインナリー
ド４ａ（電極）群とを一括してかつそれぞれバンプ１２
を介して電気的に接続する（ギャングボンディングす
る）。In the first embodiment, the group of electrodes 1a of the semiconductor element 1 and the group of inner leads 4a (electrodes) of the tape carrier 4 are collectively and individually connected to the bumps 12a.
(Gang bonding).
【００７３】ボンディング完了３４後、加圧ヘッド３と
支持台２とをボンディング位置２４から移動させて前記
原点位置に戻す際に、加圧ヘッド３の加圧面３ａと支持
台２の支持面２ａとを清掃する。After the completion of bonding 34, when the pressure head 3 and the support table 2 are moved from the bonding position 24 to return to the origin position, the pressure surface 3a of the pressure head 3 and the support surface 2a of the support table 2 To clean.
【００７４】すなわち、ボンディング完了３４後、加圧
ヘッド３を上昇させ、かつ、支持台２を下降させる。さ
らに、移動ステージ９を移動させて支持台２を原点位置
に戻す際に、回転ブラシ６と支持台２の支持面２ａとを
擦り合わせる。That is, after the bonding is completed 34, the pressure head 3 is raised and the support 2 is lowered. Further, when the moving stage 9 is moved to return the support table 2 to the origin position, the rotating brush 6 and the support surface 2a of the support table 2 are rubbed.
【００７５】これにより、支持面２ａを清掃する支持面
清掃３５を行う。Thus, the support surface cleaning 35 for cleaning the support surface 2a is performed.
【００７６】その後、昇降駆動機構１４によって回転ブ
ラシ６を加圧ヘッド３と同じ高さまで上昇させる。Then, the rotary brush 6 is raised to the same height as the pressure head 3 by the lifting drive mechanism 14.
【００７７】続いて、加圧ヘッド３を原点位置に戻す際
に、回転ブラシ６と加圧ヘッド３の加圧面３ａとを擦り
合わせる。Subsequently, when the pressing head 3 is returned to the origin position, the rotating brush 6 and the pressing surface 3a of the pressing head 3 are rubbed.
【００７８】これにより、加圧面３ａを清掃する第２ツ
ール清掃３６を行う。Thus, the second tool cleaning 36 for cleaning the pressing surface 3a is performed.
【００７９】なお、回転ブラシ６によって除去された異
物は、異物吸引手段１５によって吸引して集める。The foreign matter removed by the rotating brush 6 is collected by being sucked by the foreign matter suction means 15.
【００８０】これにより、加圧ヘッド３の１回のボンデ
ィング動作（本実施の形態１においては、加圧ヘッド３
が前記原点位置からスタートし、ボンディング位置２４
で１回ギャングボンディングを行って、再び前記原点位
置に戻る動作）を１サイクルとして、この繰り返しによ
り、次々にギャングボンディングを行う。Thus, one bonding operation of the pressure head 3 (in the first embodiment, the pressure head 3
Starts from the origin position and the bonding position 24
Gang bonding is performed once and the operation returns to the origin position again) as one cycle, and gang bonding is performed one after another by repeating this.
【００８１】したがって、本実施の形態１のボンディン
グ方法（フェイスアップボンディング）によれば、加圧
ヘッド３の１回のボンディング動作毎に、支持台２の支
持面２ａの清掃を１回、さらに、加圧ヘッド３の加圧面
３ａの清掃を２回行うことができる。Therefore, according to the bonding method (face-up bonding) of the first embodiment, the cleaning of the support surface 2a of the support base 2 is performed once for each bonding operation of the pressure head 3, and further, Cleaning of the pressing surface 3a of the pressing head 3 can be performed twice.
【００８２】本実施の形態１のボンディング方法および
装置によれば、以下のような作用効果が得られる。According to the bonding method and apparatus of the first embodiment, the following operational effects can be obtained.
【００８３】すなわち、支持台２の支持面２ａと加圧ヘ
ッド３の加圧面３ａとを清掃する第１清掃手段である回
転ブラシ６が設けられ、かつ加圧ヘッド３の１回のボン
ディング動作毎に、支持台２の支持面２ａと加圧ヘッド
３の加圧面３ａとの両者の清掃が少なくとも１回（本実
施の形態１においては、加圧面３ａが２回および支持面
２ａが１回それぞれ清掃される）行われることにより、
加圧ヘッド３の１回のボンディング動作時間を延ばさず
に、支持台２の支持面２ａと加圧ヘッド３の加圧面３ａ
とを常に清潔な状態に保つことができる。That is, the rotary brush 6 is provided as a first cleaning means for cleaning the support surface 2a of the support base 2 and the pressurizing surface 3a of the pressurizing head 3, and each time the pressurizing head 3 performs one bonding operation. Cleaning of both the support surface 2a of the support base 2 and the press surface 3a of the press head 3 is performed at least once (in the first embodiment, the press surface 3a is used twice and the support surface 2a is used once). Being cleaned)
Without extending the time of one bonding operation of the pressure head 3, the support surface 2a of the support table 2 and the pressure surface 3a of the pressure head 3
And can always be kept clean.
【００８４】これにより、支持台２の支持面２ａと加圧
ヘッド３の加圧面３ａとにおいて、共晶合金や錫めっき
などのめっき屑による異物やシリコン破砕屑の付着を防
止できるため、ボンディング時に半導体素子１の割れや
欠けなどの不良が発生することを防止できる。As a result, it is possible to prevent adhesion of foreign matter and silicon crushed debris due to plating debris such as eutectic alloy and tin plating on the support surface 2a of the support base 2 and the pressurization surface 3a of the pressure head 3, so that during bonding, The occurrence of defects such as cracking and chipping of the semiconductor element 1 can be prevented.
【００８５】したがって、ギャングボンディングに必要
不可欠のツール表面の平坦度保持が可能になり、半導体
素子１の歩留りを向上させることができ、その結果、信
頼度の高いボンディング（本実施の形態１においてはギ
ャングボンディング）を実現かつ持続させることができ
る。Therefore, the flatness of the tool surface, which is indispensable for gang bonding, can be maintained, and the yield of the semiconductor element 1 can be improved. As a result, highly reliable bonding (in the first embodiment, Gang bonding) can be realized and maintained.
【００８６】また、加圧ヘッド３の加圧面３ａおよび支
持台２の支持面２ａを回転ブラシ６（第１清掃手段）と
砥石１３（第２清掃手段）とによって擦って清掃するこ
とにより、加圧面３ａや支持面２ａに粘着性を有する異
物が付着している場合であっても、確実にその異物を除
去することができる。Further, the pressing surface 3a of the pressing head 3 and the supporting surface 2a of the support base 2 are cleaned by rubbing with a rotating brush 6 (first cleaning means) and a grindstone 13 (second cleaning means). Even when a foreign substance having adhesiveness is attached to the pressing surface 3a or the supporting surface 2a, the foreign substance can be reliably removed.
【００８７】その結果、前記同様、半導体素子１の割れ
や欠けなどの不良の発生を防止することができる。As a result, it is possible to prevent the occurrence of defects such as cracks and chips in the semiconductor element 1 as described above.
【００８８】さらに、加圧ヘッド３の１回のボンディン
グ動作時間を延ばさずに支持台２の支持面２ａと加圧ヘ
ッド３の加圧面３ａとを常に清潔な状態に保つことがで
きるため、ボンディングの高能率化を図ることができ
る。Further, since the supporting surface 2a of the support table 2 and the pressing surface 3a of the pressing head 3 can always be kept clean without extending the time of one bonding operation of the pressing head 3, the bonding can be performed. Efficiency can be improved.
【００８９】なお、移動ステージ９が加圧ヘッド３の加
圧面３ａを清掃する着脱可能な第２清掃手段である砥石
１３を備えることにより、フェイスアップボンディング
時には、回転ブラシ６と砥石１３とによって、加圧ヘッ
ド３の１回のボンディング動作毎に、支持台２の支持面
２ａを１回清掃しかつ加圧ヘッド３の加圧面３ａを２回
清掃することができる。Since the moving stage 9 has the grindstone 13 as a detachable second cleaning means for cleaning the pressurizing surface 3a of the pressurizing head 3, the rotating brush 6 and the grindstone 13 at the time of face-up bonding. For each bonding operation of the pressure head 3, the support surface 2a of the support table 2 can be cleaned once and the pressure surface 3a of the pressure head 3 can be cleaned twice.
【００９０】したがって、フェイスアップボンディング
時においては、加圧ヘッド３の加圧面３ａのクリーン化
をさらに強化することができるため、半導体素子１の破
砕屑などの異物を確実に除去でき、その結果、半導体素
子１の割れや欠けなどの不良の発生をさらに防止でき
る。Therefore, at the time of face-up bonding, the cleanliness of the pressurizing surface 3a of the pressurizing head 3 can be further enhanced, so that foreign matters such as crushed debris of the semiconductor element 1 can be surely removed. The occurrence of defects such as cracking and chipping of the semiconductor element 1 can be further prevented.
【００９１】さらに、半導体素子１の電極１ａ群とテー
プキャリア４のインナリード４ａ群とが一括してかつそ
れぞれがバンプ１２を介して電気的に接続されることに
より、ギャングボンディングにおける半導体素子１の歩
留りを向上できるとともに、信頼度の高いギャングボン
ディングを実現かつ持続させることができる。Further, the group of electrodes 1a of the semiconductor element 1 and the group of inner leads 4a of the tape carrier 4 are collectively and electrically connected via the bumps 12, so that the semiconductor element 1 in the gang bonding is formed. The yield can be improved, and highly reliable gang bonding can be realized and maintained.
【００９２】なお、ギャングボンディングにおいても、
加圧ヘッド３の１回のボンディング動作時間を延ばさず
に支持台２の支持面２ａと加圧ヘッド３の加圧面３ａと
を常に清潔な状態に保つことができ、その結果、ギャン
グボンディングの高能率化を図ることができる。In the gang bonding,
The supporting surface 2a of the support base 2 and the pressing surface 3a of the pressing head 3 can always be kept clean without extending the time of one bonding operation of the pressing head 3, and as a result, the height of the gang bonding can be reduced. The efficiency can be improved.
【００９３】また、ボンディング装置に異物吸引手段１
５が設けられていることにより、加圧ヘッド３の加圧面
３ａもしくは支持台２の支持面２ａから除去した異物を
異物吸引手段１５によって吸引することができる。Further, the foreign matter suction means 1 is connected to the bonding apparatus.
With the provision of 5, the foreign matter removed from the pressing surface 3 a of the pressing head 3 or the supporting surface 2 a of the support table 2 can be sucked by the foreign matter suction means 15.
【００９４】これにより、ボンディング装置のボンディ
ング部１０およびその近傍を常に清潔な状態にすること
ができ、その結果、ボンディング時の半導体素子１の割
れや欠けなどの不良の発生を防止できる。As a result, the bonding portion 10 of the bonding apparatus and its vicinity can be kept clean at all times. As a result, defects such as cracking and chipping of the semiconductor element 1 during bonding can be prevented.
【００９５】（実施の形態２）図４は本発明による他の
実施の形態のボンディング装置（フェイスダウン方式）
の構造を示す部分斜視図、図５は本発明による他の実施
の形態のボンディング装置（フェイスダウン方式）の構
造を一部破断して示す部分側面図、図６は本発明による
他の実施の形態のボンディング装置（フェイスダウン方
式）の構造を示す部分側面図、図７は本発明による他の
実施の形態のボンディング装置（フェイスダウン方式）
を用いたボンディング方法を示す部分正面図、図８は本
発明による他の実施の形態のボンディング方法（フェイ
スダウン方式）におけるボンディング手順を示すフロー
チャート、図９は図１に示す本発明のボンディング装置
（フェイスアップ方式）と図４に示す本発明の他の実施
の形態であるボンディング装置（フェイスダウン方式）
とにおける構造の比較を表す構造比較図である。(Embodiment 2) FIG. 4 shows a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial side view showing the structure of a bonding apparatus (face-down type) according to another embodiment of the present invention, partially broken away, and FIG. 6 is a partial side view showing another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a partial side view showing the structure of a bonding apparatus (face-down method) according to another embodiment. FIG. 7 is a bonding apparatus (face-down method) according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partial front view showing a bonding method using the method, FIG. 8 is a flowchart showing a bonding procedure in a bonding method (face-down method) according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a bonding apparatus of the present invention shown in FIG. Face-up system) and a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 3 is a structural comparison diagram showing a comparison of structures between and.
【００９６】本実施の形態２のボンディング装置は、フ
ェイスダウンボンディングを行うものであるが、図４に
示す第３認識手段であるプリズム３７と図１に示す第２
清掃手段である砥石１３とを交換することにより、フェ
イスアップボンディングも行うことが可能なボンディン
グ装置である。The bonding apparatus according to the second embodiment performs face-down bonding. The prism 37 as the third recognition means shown in FIG. 4 and the second recognition apparatus shown in FIG.
This is a bonding apparatus capable of performing face-up bonding by replacing the grindstone 13 as a cleaning unit.
【００９７】なお、本実施の形態２では、フェイスダウ
ンボンディングによって素子搭載基板であるテープキャ
リア４（素子搭載部材）に半導体素子１をボンディング
する場合について説明する。In the second embodiment, a case will be described in which the semiconductor element 1 is bonded to the tape carrier 4 (element mounting member) as an element mounting substrate by face-down bonding.
【００９８】また、本実施の形態２におけるボンディン
グ方法は、半導体素子１のバンプ１２付きの電極１ａ群
とテープキャリア４の基板電極４ｂ（電極）群とを一括
してかつそれぞれバンプ１２を介して電気的に接続する
もの（いわゆるギャングボンディング）である。In the bonding method according to the second embodiment, the group of electrodes 1a with bumps 12 of the semiconductor element 1 and the group of substrate electrodes 4b (electrodes) of the tape carrier 4 are collectively and via the bumps 12 respectively. This is an electrical connection (so-called gang bonding).
【００９９】ここで、図４に示す本実施の形態２におけ
るボンディング装置の構成は、図９に示す構造比較図の
ように、実施の形態１で説明した図１に示すボンディン
グ装置における砥石１３（第２清掃手段）を図４に示す
第３認識手段であるプリズム３７に置き換えるだけであ
り、その他の構成については図１に示すボンディング装
置と同様であるため、その重複説明は省略する。Here, the configuration of the bonding apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 4 is similar to that of the structure shown in FIG. The second cleaning means) is simply replaced by the prism 37, which is the third recognition means shown in FIG. 4, and the other configuration is the same as that of the bonding apparatus shown in FIG.
【０１００】なお、プリズム３７は、加圧ヘッド３によ
って吸着保持された半導体素子１の位置を認識する着脱
可能な部材である。Incidentally, the prism 37 is a detachable member for recognizing the position of the semiconductor element 1 sucked and held by the pressure head 3.
【０１０１】また、本実施の形態２のボンディング装置
のボンディングツールである加圧ヘッド３は、真空吸着
手段３ｂを有するものであり、真空吸着手段３ｂによっ
て加圧ヘッド３の加圧面３ａにおいて半導体素子１を吸
着保持することができる。Further, the pressure head 3, which is a bonding tool of the bonding apparatus according to the second embodiment, has a vacuum suction means 3b, and the semiconductor element is pressed on the pressure surface 3a of the pressure head 3 by the vacuum suction means 3b. 1 can be adsorbed and held.
【０１０２】図４〜図９を用いて、本実施の形態２によ
るボンディング方法について説明する。The bonding method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
【０１０３】なお、本実施の形態２のボンディング方法
においても、実施の形態１と同様に、不透明なフィルム
基材からなるテープキャリア４の片面に形成された配線
パターンにバンプ１２付きの半導体素子１をボンディン
グする場合について説明する。In the bonding method according to the second embodiment, as in the first embodiment, the semiconductor element having bumps 12 is formed on the wiring pattern formed on one surface of the tape carrier 4 made of an opaque film base material. Will be described.
【０１０４】予め、加圧ヘッド３と支持台２と吸着ノズ
ル８ｄとが１つの軸上で停止可能な位置を原点位置と
し、この原点位置の座標を定めるとともに、コンピュー
タ制御部２８に記憶させておく。A position at which the pressure head 3, the support table 2 and the suction nozzle 8d can be stopped on one axis is defined as an origin position, the coordinates of the origin position are determined, and the computer control unit 28 stores the coordinates. deep.
【０１０５】その後、テープガイド２５により素子搭載
基板であるテープキャリア４（素子搭載部材）をボンデ
ィング位置２４に保持させ、リード認識カメラ５によっ
てテープキャリア４の基板電極４ｂの位置を認識するリ
ード位置認識３３を行う。Thereafter, the tape carrier 4 (element mounting member), which is the element mounting board, is held at the bonding position 24 by the tape guide 25, and the lead recognition camera 5 recognizes the position of the substrate electrode 4b of the tape carrier 4 by the lead position recognition. Perform 33.
【０１０６】つまり、図示しないテープローダなどにセ
ットされたテープキャリア４を、図示しないテンション
プーリあるいはスプロケットホイールなどを介して、一
定ピッチで送り、ボンディング部１０のボンディング位
置２４に移動させ、テープガイド２５により保持する。That is, the tape carrier 4 set in a tape loader or the like (not shown) is fed at a constant pitch via a tension pulley or a sprocket wheel (not shown), and is moved to the bonding position 24 of the bonding section 10 so that the tape guide 25 Hold by.
【０１０７】続いて、テープキャリア４上の基板電極４
ｂの複数点をＣＣＤカメラなどのリード認識カメラ５に
よって検出し、画像処理部２６、データ処理部２７にそ
の検出結果を転送して基板電極４ｂの位置を認識する。Subsequently, the substrate electrode 4 on the tape carrier 4
The plurality of points b are detected by the lead recognition camera 5 such as a CCD camera, and the detection results are transferred to the image processing unit 26 and the data processing unit 27 to recognize the position of the substrate electrode 4b.
【０１０８】なお、基板電極４ｂの位置を認識する際に
は、テープキャリア４の片面に形成された配線パターン
を認識してもよい。In recognizing the position of the substrate electrode 4b, the wiring pattern formed on one side of the tape carrier 4 may be recognized.
【０１０９】一方、半導体素子１は、支持台２に対して
相対的に接近離反する加圧ヘッド３によって吸着保持さ
れる。すなわち、図８に示す素子吸着３８を行う。On the other hand, the semiconductor element 1 is sucked and held by the pressure head 3 which approaches and separates relatively from the support table 2. That is, the element suction 38 shown in FIG. 8 is performed.
【０１１０】まず、ウェハＹテーブル２３において、粘
着テープに貼られた半導体ウェハ７から、ピックアップ
移送部８のアーム８ａの先端の吸着ノズル８ｄによっ
て、１つずつ半導体素子１を吸着して拾い上げ（ピック
アップし）、その後、図５に示すように、反転機構８ｃ
によって、アーム８ａを１８０°回転（反転）させ、半
導体素子１の表面１ｂと裏面１ｃ（図７参照）とを反転
させる。First, on the wafer Y table 23, the semiconductor elements 1 are sucked and picked up one by one from the semiconductor wafer 7 stuck on the adhesive tape by the suction nozzle 8d at the tip of the arm 8a of the pick-up transfer section 8. Then, as shown in FIG. 5, the reversing mechanism 8c
As a result, the arm 8a is rotated (reversed) by 180 °, and the front surface 1b and the back surface 1c (see FIG. 7) of the semiconductor element 1 are reversed.
【０１１１】さらに、アーム８ａによって、表面１ｂと
裏面１ｃとを反転させた半導体素子１を所定位置まで回
転移送する。Further, the semiconductor element 1 with the front surface 1b and the back surface 1c inverted is rotationally transferred to a predetermined position by the arm 8a.
【０１１２】一方、加圧ヘッド３も前記所定位置まで移
動させ、その後、下降させる。On the other hand, the pressure head 3 is also moved to the predetermined position and then lowered.
【０１１３】そこで、アーム８ａの吸着ノズル８ｄから
加圧ヘッド３に半導体素子１を受け渡す。Then, the semiconductor element 1 is delivered to the pressure head 3 from the suction nozzle 8d of the arm 8a.
【０１１４】つまり、加圧ヘッド３の加圧面３ａが半導
体素子１の裏面１ｃを吸着保持する。That is, the pressure surface 3a of the pressure head 3 holds the back surface 1c of the semiconductor element 1 by suction.
【０１１５】その後、加圧ヘッド３は半導体素子１を吸
着保持したまま上昇する。同時に、移動ステージ９が動
作し、移動ステージ９のＹステージ９ｂに設けられたプ
リズム３７を加圧ヘッド３の下方に配置させる。Thereafter, the pressure head 3 moves up while holding the semiconductor element 1 by suction. At the same time, the moving stage 9 operates, and the prism 37 provided on the Y stage 9b of the moving stage 9 is arranged below the pressure head 3.
【０１１６】この際、プリズム３７の右端上方に素子認
識カメラ１１を配置させてある。なお、素子認識カメラ
１１は、図示しないＸ−Ｙ−Ｚ方向に調整可能な固定台
に取り付けられている。In this case, the element recognition camera 11 is arranged above the right end of the prism 37. Note that the element recognition camera 11 is attached to a fixed base that can be adjusted in XYZ directions (not shown).
【０１１７】続いて、加圧ヘッド３によって吸着保持さ
れた半導体素子１の位置を認識する素子位置認識３０を
行う（図８参照）。Subsequently, element position recognition 30 for recognizing the position of the semiconductor element 1 sucked and held by the pressure head 3 is performed (see FIG. 8).
【０１１８】これは、図６に示す素子認識カメラ１１に
よって、かつプリズム３７を用い、半導体素子１の２点
を検出して、その位置認識を行う。In this case, two points of the semiconductor element 1 are detected by the element recognition camera 11 shown in FIG.
【０１１９】その後、半導体素子１を吸着保持した加圧
ヘッド３と支持台２とをボンディング部１０におけるボ
ンディング位置２４にＸ−Ｙ−θ補正して移動させる。Thereafter, the pressure head 3 holding the semiconductor element 1 by suction and the support 2 are moved to the bonding position 24 in the bonding section 10 with XY-θ correction.
【０１２０】つまり、データ処理部２７によって、半導
体素子１の電極１ａとテープキャリア４の基板電極４ｂ
との相対位置（Ｘ，Ｙ，θ）を補正し、移動ステージ９
のＸステージ９ａあるいはＹステージ９ｂを駆動させて
支持台２をボンディング位置２４まで、さらに、ヘッド
Ｙテーブル１９とヘッドＸテーブル２０とを駆動させて
加圧ヘッド３をボンディング位置２４まで移動させる。That is, the data processing unit 27 causes the electrode 1a of the semiconductor element 1 and the substrate electrode 4b of the tape carrier 4 to
Relative position (X, Y, θ) with respect to the moving stage 9
Then, the support stage 2 is moved to the bonding position 24 by driving the X stage 9a or the Y stage 9b, and the pressing head 3 is moved to the bonding position 24 by driving the head Y table 19 and the head X table 20.
【０１２１】これにより、支持台２は加圧ヘッド３の下
方に配置される。Thus, the support 2 is disposed below the pressure head 3.
【０１２２】上記動作により、半導体素子１とテープキ
ャリア４との位置を合わせる。すなわち、図７に示すよ
うに、バンプ１２付きの電極１ａとテープキャリア４の
基板電極４ｂとの位置を合わせる。By the above operation, the positions of the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are adjusted. That is, as shown in FIG. 7, the position of the electrode 1a with the bump 12 and the position of the substrate electrode 4b of the tape carrier 4 are aligned.
【０１２３】なお、半導体素子１の電極１ａと基板電極
４ｂとの位置合わせを行う際に、高精度の位置合わせが
必要な場合には、例えば、テープガイド２５と加圧ヘッ
ド３との中間に可動タイプの認識カメラを設置し、半導
体素子１の電極１ａと基板電極４ｂの重なり状況を検出
して、さらに位置補正することも可能である。When the electrode 1a of the semiconductor element 1 and the substrate electrode 4b are aligned with each other, if high-precision alignment is required, for example, the electrode may be placed between the tape guide 25 and the pressure head 3. It is also possible to install a movable type recognition camera, detect the overlapping state of the electrode 1a of the semiconductor element 1 and the substrate electrode 4b, and further correct the position.
【０１２４】続いて、支持台２と加圧ヘッド３とによ
り、半導体素子１とテープキャリア４とを加圧してテー
プキャリア４に半導体素子１を電気的に接続する（ボン
ディングする）。Subsequently, the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are pressed by the support table 2 and the pressure head 3 to electrically connect (bond) the semiconductor element 1 to the tape carrier 4.
【０１２５】ボンディングする際には、所定の温度まで
加熱された加圧ヘッド３をボンディングヘッド部１８に
よって下降させ、また、支持台２を所定の位置まで上昇
させる。In bonding, the pressure head 3 heated to a predetermined temperature is lowered by the bonding head unit 18 and the support 2 is raised to a predetermined position.
【０１２６】その後、支持台２と加圧ヘッド３とによ
り、半導体素子１とテープキャリア４とを加圧してテー
プキャリア４に半導体素子１を接続する。After that, the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are pressed by the support table 2 and the pressure head 3 to connect the semiconductor element 1 to the tape carrier 4.
【０１２７】すなわち、基板電極４ｂと半導体素子１の
電極１ａとをバンプ１２を介して熱圧着するボンディン
グ３２を行う。That is, bonding 32 for thermocompression bonding between the substrate electrode 4b and the electrode 1a of the semiconductor element 1 via the bump 12 is performed.
【０１２８】ここで、本実施の形態２においては、半導
体素子１の電極１ａ群とテープキャリア４の基板電極４
ｂ（電極）群とを一括してかつそれぞれバンプ１２を介
して電気的に接続する（ギャングボンディングする）。Here, in the second embodiment, the electrodes 1a of the semiconductor element 1 and the substrate electrodes 4 of the tape carrier 4
b (electrode) group is electrically connected collectively and via the bumps 12 (gang bonding).
【０１２９】ボンディング完了３４後、加圧ヘッド３と
支持台２とをボンディング位置２４から移動させて前記
原点位置に戻す際に、加圧ヘッド３の加圧面３ａと支持
台２の支持面２ａとを清掃する。After the bonding is completed 34, when the pressure head 3 and the support table 2 are moved from the bonding position 24 and returned to the origin position, the pressure surface 3a of the pressure head 3 and the support surface 2a of the support table 2 To clean.
【０１３０】すなわち、ボンディング完了３４後、加圧
ヘッド３を上昇させ、かつ、支持台２を下降させる。さ
らに、移動ステージ９を移動させて支持台２を原点位置
に戻す際に、回転ブラシ６と支持台２の支持面２ａとを
擦り合わせる。That is, after the bonding is completed 34, the pressure head 3 is raised and the support 2 is lowered. Further, when the moving stage 9 is moved to return the support table 2 to the origin position, the rotating brush 6 and the support surface 2a of the support table 2 are rubbed.
【０１３１】これにより、支持面２ａを清掃する支持面
清掃３５を行う。Thus, the support surface cleaning 35 for cleaning the support surface 2a is performed.
【０１３２】その後、昇降駆動機構１４によって回転ブ
ラシ６を加圧ヘッド３と同じ高さまで上昇させる。After that, the rotary brush 6 is raised to the same height as the pressure head 3 by the lifting drive mechanism 14.
【０１３３】続いて、加圧ヘッド３を原点位置に戻す際
に、回転ブラシ６と加圧ヘッド３の加圧面３ａとを擦り
合わせる。Subsequently, when the pressing head 3 is returned to the origin position, the rotating brush 6 and the pressing surface 3a of the pressing head 3 are rubbed.
【０１３４】これにより、加圧面３ａを清掃する第１ツ
ール清掃３１を行う。Thus, the first tool cleaning 31 for cleaning the pressing surface 3a is performed.
【０１３５】なお、回転ブラシ６によって除去された異
物は、異物吸引手段１５によって吸引して集める。The foreign matter removed by the rotating brush 6 is collected by being sucked by the foreign matter suction means 15.
【０１３６】これにより、加圧ヘッド３の１回のボンデ
ィング動作（本実施の形態２においては、加圧ヘッド３
が前記原点位置からスタートし、ボンディング位置２４
で１回ギャングボンディングを行って、再び前記原点位
置に戻る動作）を１サイクルとして、この繰り返しによ
り、次々にギャングボンディングを行う。Thus, one bonding operation of the pressure head 3 (in the second embodiment, the pressure head 3
Starts from the origin position and the bonding position 24
Gang bonding is performed once and the operation returns to the origin position again) as one cycle, and gang bonding is performed one after another by repeating this.
【０１３７】したがって、本実施の形態２のボンディン
グ方法（フェイスダウンボンディング）によれば、加圧
ヘッド３の１回のボンディング動作毎に、支持台２の支
持面２ａと加圧ヘッド３の加圧面３ａとの清掃をそれぞ
れ１回行うことができる。Therefore, according to the bonding method (face-down bonding) of the second embodiment, the support surface 2a of the support table 2 and the pressing surface 3a can be performed once each.
【０１３８】本実施の形態２のボンディング方法および
装置によれば、以下のような作用効果が得られる。According to the bonding method and apparatus of the second embodiment, the following operational effects can be obtained.
【０１３９】すなわち、半導体ウェハ７から拾い上げた
（ピックアップした）半導体素子１の表面１ｂと裏面１
ｃとを反転させて加圧ヘッド３に移送する反転自在のア
ーム８ａがピックアップ移送部８に設けられ、かつ移動
ステージ９において、着脱可能な第２清掃手段である砥
石１３（図１参照）または着脱可能な第３認識手段のう
ちの何れか一方を選択的に取り付けることにより（本実
施の形態２においては、第３認識手段を取り付けた場合
を説明した）、同一のボンディング装置によって、フェ
イスアップボンディングとフェイスダウンボンディング
の何れかを選択して行うことができる（フェイスアップ
ボンディングについては、実施の形態１を参照）。That is, the front surface 1 b and the back surface 1 of the semiconductor element 1 picked up (picked up) from the semiconductor wafer 7.
A reversible arm 8a for reversing c and transferring to the pressurizing head 3 is provided in the pickup transfer unit 8, and the movable stage 9 is a grindstone 13 (see FIG. 1) or a detachable second cleaning means, or By selectively attaching one of the detachable third recognition means (the case where the third recognition means is attached has been described in the second embodiment), face-up is performed by the same bonding apparatus. Either bonding or face-down bonding can be selected (see Embodiment 1 for face-up bonding).
【０１４０】その結果、フェイスアップとフェイスダウ
ンとの両方のボンディングを行えるボンディング装置を
用いることにより、素子搭載基板がテープ状のもの、す
なわちテープキャリア４であってもこれと半導体素子１
とをボンディングすることができる。As a result, by using a bonding apparatus capable of performing both face-up and face-down bonding, even if the element mounting substrate is a tape-shaped one, that is, a tape carrier 4, it can be connected to the semiconductor element 1.
Can be bonded.
【０１４１】さらに、フェイスダウンボンディング時に
も、第１清掃手段である回転ブラシ６によって、加圧ヘ
ッドの１回のボンディング動作毎に、支持台２の支持面
２ａと加圧ヘッド３の加圧面３ａとを１回ずつ清掃する
ことができる。これにより、加圧ヘッド３の加圧面３ａ
と支持台２の支持面２ａとに付着する異物を除去するこ
とができる。Further, at the time of face-down bonding, the support surface 2a of the support base 2 and the pressing surface 3a of the And can be cleaned once. Thereby, the pressing surface 3a of the pressing head 3
Foreign matter adhering to the support surface 2a of the support base 2 can be removed.
【０１４２】なお、本実施の形態２によるその他の作用
効果については、実施の形態１で説明した作用効果と同
様であるため、その重複説明は省略する。The other operation and effect of the second embodiment are the same as the operation and effect described in the first embodiment, and the description thereof will not be repeated.
【０１４３】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の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。As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the present invention, and does not depart from the gist of the invention. It is needless to say that various changes can be made.
【０１４４】例えば、実施の形態２においては、フェイ
スダウンボンディングを行う際に、移動ステージ９上に
第３認識手段であるプリズム３７を設置した場合につい
て説明したが、加圧ヘッド３に吸着保持された半導体素
子１の位置を下方から認識できる手段であれば、移動ス
テージ９上に他の認識カメラなどを設置してこれによっ
て半導体素子１の電極１ａの位置を認識してもよい。For example, in the second embodiment, the case where the prism 37 as the third recognizing means is installed on the moving stage 9 when performing face-down bonding has been described. As long as the means can recognize the position of the semiconductor element 1 from below, another recognition camera or the like may be installed on the moving stage 9 to thereby recognize the position of the electrode 1a of the semiconductor element 1.
【０１４５】また、移動ステージ９上に、支持台２やプ
リズム３７に加えて、フラックスや導電樹脂などの塗布
台を設置してもよい。Further, on the moving stage 9, in addition to the support 2 and the prism 37, an application stand such as a flux or a conductive resin may be provided.
【０１４６】これにより、熱圧着以外のリフローなどに
よって半導体素子１を素子搭載基板に接続する際に、前
記塗布台を利用することができる。Thus, when the semiconductor element 1 is connected to the element mounting board by reflow or the like other than thermocompression bonding, the coating table can be used.
【０１４７】つまり、ボンディングツールである加圧ヘ
ッド３に真空吸着した半導体素子１の位置認識完了後、
移動ステージ９を動作させ、前記塗布台を加圧ヘッド３
の下方に配置させる。その後、半導体素子１の表面１ｂ
にフラックスなどを転写塗布し、インナリード４ａ上に
位置決めして半導体素子１を搭載する。続いて、リフロ
ーを行って半導体素子１を素子搭載基板に接続する。That is, after the position of the semiconductor element 1 vacuum-adsorbed to the pressing head 3 as a bonding tool is completely recognized,
The moving stage 9 is operated to move the coating table to the pressure head 3.
To be placed below. Then, the surface 1b of the semiconductor element 1
Then, a flux or the like is transferred and applied, and the semiconductor element 1 is mounted while being positioned on the inner lead 4a. Subsequently, reflow is performed to connect the semiconductor element 1 to the element mounting board.
【０１４８】また、実施の形態１，２においては、素子
搭載部材であるテープキャリア４に半導体素子１をボン
ディングする場合について説明したが、前記素子搭載部
材は、テープキャリア４の代わりとして、専用治具に挿
入したセラミック基板などの素子搭載部材（配線基
板）、ハイブリッドＩＣ基板、プリント基板などであっ
てもよい。In the first and second embodiments, the case has been described in which the semiconductor element 1 is bonded to the tape carrier 4 which is an element mounting member. It may be an element mounting member (wiring substrate) such as a ceramic substrate inserted into a tool, a hybrid IC substrate, a printed circuit board, or the like.
【０１４９】さらに、ＴＡＢ（Tape Automated Bondin
g）の代わりとして、ＢＧＡ（Ball Grid Array)などに
おいても、実施の形態１，２で説明したボンディング方
法を適用させることができる。この場合には、製品の搬
送、位置決め機構部などを変える必要があることは言う
までもない。Furthermore, TAB (Tape Automated Bondin)
Instead of g), the bonding method described in the first and second embodiments can be applied to a BGA (Ball Grid Array) or the like. In this case, it is needless to say that it is necessary to change the product conveyance and the positioning mechanism.
【０１５０】また、実施の形態１のボンディング装置に
おいては、ピックアップ移送部８にアーム８ａを反転さ
せる反転機構８ｃが設置された場合について説明した
が、実施の形態１のボンディング装置のようにフェイス
アップボンディングを行うボンディング装置において
は、反転機構８ｃは設置されていなくてもよい。Further, in the bonding apparatus of the first embodiment, the case has been described where the reversing mechanism 8c for reversing the arm 8a is installed in the pickup transfer section 8, but the face-up is performed as in the bonding apparatus of the first embodiment. In a bonding apparatus for performing bonding, the reversing mechanism 8c may not be provided.
【０１５１】なお、反転機構８ｃが設置されていないボ
ンディング装置であっても、その他の構成が、実施の形
態１のボンディング装置と同じであれば、加圧ヘッド３
の１回のボンディング動作毎に、支持台２の支持面２ａ
の清掃を１回、さらに、加圧ヘッド３の加圧面３ａの清
掃を２回行うことができる。It should be noted that even if the bonding apparatus is not provided with the reversing mechanism 8c, the other configuration is the same as the bonding apparatus of the first embodiment, and the pressure head 3
Each time the bonding operation is performed, the support surface 2a of the support
Is performed once, and the cleaning of the pressing surface 3a of the pressing head 3 can be performed twice.
【０１５２】また、実施の形態１，２におけるボンディ
ング方法では、バンプを介して半導体素子と素子搭載基
板（素子搭載部材）とを接続するギャングボンディング
の場合について説明したが、ギャングボンディング以外
のボンディング方法であってもよい。In the bonding method according to the first and second embodiments, the case of gang bonding in which a semiconductor element and an element mounting board (element mounting member) are connected via a bump has been described. It may be.
【０１５３】なお、実施の形態１では、移動ステージ９
に第２清掃手段である砥石１３が設置されている場合
を、また、実施の形態２では、移動ステージ９に第３認
識手段であるプリズム３７が設置されている場合を説明
したが、実施の形態１，２においては、移動ステージ９
に砥石１３とプリズム３７との両者が設置されていても
よい。In the first embodiment, the moving stage 9
In the second embodiment, the case where the grindstone 13 as the second cleaning unit is installed is described, and in the second embodiment, the case where the prism 37 as the third recognition unit is installed on the moving stage 9 has been described. In modes 1 and 2, the moving stage 9
Both the grindstone 13 and the prism 37 may be provided.
【０１５４】さらに、第１清掃手段および第２清掃手段
は、加圧ヘッド３の加圧面３ａまたは支持台２の支持面
２ａをそれぞれ擦って清掃するものであれば、回転ブラ
シ６あるいは砥石１３以外の清掃手段であってもよい。The first cleaning means and the second cleaning means may be any other than the rotary brush 6 or the grindstone 13 as long as they rub against the pressure surface 3a of the pressure head 3 or the support surface 2a of the support base 2, respectively. Cleaning means.
【０１５５】[0155]
【発明の効果】本願によっ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。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【０１５６】（１）．支持台の支持面と加圧ヘッドの加
圧面とを清掃する第１清掃手段が設けられ、かつ加圧ヘ
ッドの１回のボンディング動作毎に、支持台の支持面と
加圧ヘッドの加圧面との両者の清掃が少なくとも１回行
われることにより、支持台の支持面と加圧ヘッドの加圧
面とを常に清潔な状態に保つことができる。これによ
り、支持台の支持面と加圧ヘッドの加圧面とにおいて異
物やシリコン破砕屑の付着を防止できるため、加圧面の
片当たりを防止でき、全面均一な圧着荷重が掛かること
により、圧着強度一様な信頼度の高いボンディングが可
能になる。また、ボンディング時に半導体素子の割れや
欠けなどの不良の発生を防止できる。したがって、半導
体素子の歩留りを向上させることができ、その結果、信
頼度の高いボンディングを実現かつ持続させることがで
きる。(1). First cleaning means for cleaning the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head is provided, and each time the bonding operation of the pressure head is performed, the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head are connected to each other. By performing the cleaning of at least once, the support surface of the support table and the pressurizing surface of the pressurizing head can always be kept clean. As a result, it is possible to prevent foreign matter and silicon crushed particles from adhering to the support surface of the support table and the pressurizing surface of the pressurizing head. Uniform and highly reliable bonding becomes possible. Further, it is possible to prevent the occurrence of defects such as cracking and chipping of the semiconductor element during bonding. Therefore, the yield of semiconductor elements can be improved, and as a result, highly reliable bonding can be realized and maintained.
【０１５７】（２）．前記（１）により、ボンディング
の高能率化を図ることができる。(2). According to the above (1), the efficiency of bonding can be improved.
【０１５８】（３）．拾い上げた半導体素子の表裏面を
反転させて加圧ヘッドに移送する反転自在の移送部材が
ピックアップ移送部に設けられ、かつ移動ステージにお
いて、着脱可能な第２清掃手段または着脱可能な第３認
識手段のうちの何れか一方を選択的に取り付けることに
より、同一のボンディング装置によって、フェイスアッ
プボンディングとフェイスダウンボンディングの何れか
を選択して行うことができる。これにより、１台のボン
ディング装置によってフェイスアップとフェイスダウン
との両方を行えるため、ボンディング装置に対する投資
抑制を行うことができ、ボンディング装置の原価低減を
実現させることができる。(3). A reversible transfer member for reversing the front and back surfaces of the picked-up semiconductor element and transferring the same to the pressure head is provided in the pickup transfer section, and the detachable second cleaning means or the detachable third recognition means on the movement stage. By selectively attaching any one of the above, one of face-up bonding and face-down bonding can be selected and performed by the same bonding apparatus. As a result, both face-up and face-down can be performed by one bonding apparatus, so that investment in the bonding apparatus can be suppressed, and the cost of the bonding apparatus can be reduced.
【０１５９】（４）．フェイスアップとフェイスダウン
との両方のボンディングを行えるボンディング装置を用
いることにより、素子搭載基板がテープ状のものであっ
ても素子搭載基板と半導体素子とをボンディングするこ
とができる。(4). By using a bonding device capable of performing both face-up and face-down bonding, the element mounting substrate and the semiconductor element can be bonded even if the element mounting substrate is a tape-shaped one.
【０１６０】（５）．移動ステージが加圧ヘッドの加圧
面を清掃する第２清掃手段を備えることにより、フェイ
スアップボンディング時には、第１および第２清掃手段
によって、加圧ヘッドの１回のボンディング動作毎に支
持台の支持面を１回清掃しかつ加圧ヘッドの加圧面を２
回清掃することができる。したがって、フェイスアップ
ボンディング時においては、加圧ヘッドの加圧面のクリ
ーン化をさらに強化することができる。(5). Since the moving stage includes the second cleaning means for cleaning the pressure surface of the pressure head, the first and second cleaning means support the support table for each bonding operation of the pressure head during face-up bonding. Clean the surface once and remove the pressure
Can be cleaned times. Therefore, at the time of face-up bonding, cleanliness of the pressing surface of the pressing head can be further enhanced.
【０１６１】（６）．フェイスダウンボンディング時に
も、第１清掃手段によって、加圧ヘッドの１回のボンデ
ィング動作毎に、支持台の支持面と加圧ヘッドの加圧面
とを１回清掃することができる。(6). Also at the time of face-down bonding, the first cleaning means can clean the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head once for each bonding operation of the pressure head.
【０１６２】（７）．半導体素子の電極群と素子搭載基
板の電極群とが一括してかつそれぞれがバンプを介して
電気的に接続されることにより、ギャングボンディング
における半導体素子の歩留りを向上できるとともに、信
頼度の高いギャングボンディングを実現かつ持続させる
ことができる。(7). The electrode group of the semiconductor element and the electrode group of the element mounting substrate are collectively and electrically connected to each other via bumps, so that the yield of the semiconductor element in gang bonding can be improved, and a highly reliable gang can be achieved. Bonding can be realized and maintained.
【０１６３】（８）．ギャングボンディングにおいて
も、加圧ヘッドの１回のボンディング動作時間を延ばさ
ずに支持台の支持面と加圧ヘッドの加圧面とを常に清潔
な状態に保つことができ、その結果、ギャングボンディ
ングの高能率化を図ることができる。(8). Also in the gang bonding, the supporting surface of the support table and the pressing surface of the pressing head can be always kept in a clean state without extending the time of one bonding operation of the pressing head. The efficiency can be improved.
【図１】本発明によるボンディング装置（フェイスアッ
プ方式）の構造の実施の形態の一例を示す部分斜視図で
ある。FIG. 1 is a partial perspective view showing an example of an embodiment of a structure of a bonding apparatus (face-up type) according to the present invention.
【図２】本発明のボンディング装置（フェイスアップ方
式）を用いたボンディング方法の実施の形態の一例を示
す部分正面図である。FIG. 2 is a partial front view showing an example of an embodiment of a bonding method using a bonding apparatus (face-up system) of the present invention.
【図３】本発明のボンディング方法（フェイスアップ方
式）におけるボンディング手順の実施の形態の一例を示
すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of an embodiment of a bonding procedure in the bonding method (face-up method) of the present invention.
【図４】本発明による他の実施の形態のボンディング装
置（フェイスダウン方式）の構造を示す部分斜視図であ
る。FIG. 4 is a partial perspective view showing the structure of a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention.
【図５】本発明による他の実施の形態のボンディング装
置（フェイスダウン方式）の構造を一部破断して示す部
分側面図である。FIG. 5 is a partial side view partially broken away showing a structure of a bonding apparatus (face-down type) according to another embodiment of the present invention.
【図６】本発明による他の実施の形態のボンディング装
置（フェイスダウン方式）の構造を示す部分側面図であ
る。FIG. 6 is a partial side view showing the structure of a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention.
【図７】本発明による他の実施の形態のボンディング装
置（フェイスダウン方式）を用いたボンディング方法を
示す部分正面図である。FIG. 7 is a partial front view showing a bonding method using a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention.
【図８】本発明による他の実施の形態のボンディング方
法（フェイスダウン方式）におけるボンディング手順を
示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a bonding procedure in a bonding method (face-down method) according to another embodiment of the present invention.
【図９】図１に示す本発明のボンディング装置（フェイ
スアップ方式）と図４に示す本発明の他の実施の形態で
あるボンディング装置（フェイスダウン方式）とにおけ
る構造の比較を表す構造比較図である。9 is a structural comparison diagram showing a comparison between the structure of the bonding apparatus (face-up method) of the present invention shown in FIG. 1 and the bonding apparatus (face-down method) of another embodiment of the present invention shown in FIG. 4; It is.
１ 半導体素子 １ａ 電極 １ｂ 表面 １ｃ 裏面 ２ 支持台 ２ａ 支持面 ３ 加圧ヘッド ３ａ 加圧面 ３ｂ 真空吸着手段 ４ テープキャリア（素子搭載部材） ４ａ インナリード（電極） ４ｂ 基板電極（電極） ５ リード認識カメラ（第１認識手段） ６ 回転ブラシ（第１清掃手段） ７ 半導体ウェハ ８ ピックアップ移送部 ８ａ アーム（移送部材） ８ｂ ピックアップ軸受け ８ｃ 反転機構 ８ｄ 吸着ノズル ９ 移動ステージ ９ａ Ｘステージ ９ｂ Ｙステージ １０ ボンディング部 １１ 素子認識カメラ（第２認識手段） １２ バンプ １３ 砥石（第２清掃手段） １３ａ 研磨面 １４ 昇降駆動機構 １５ 異物吸引手段 １６ Ｘ方向 １７ Ｙ方向 １８ ボンディングヘッド部 １９ ヘッドＹテーブル ２０ ヘッドＸテーブル ２１ Ｚ方向 ２２ ウェハＸテーブル ２３ ウェハＹテーブル ２４ ボンディング位置 ２５ テープガイド ２６ 画像処理部 ２７ データ処理部 ２８ コンピュータ制御部 ２９ 素子搭載 ３０ 素子位置認識 ３１ 第１ツール清掃 ３２ ボンディング ３３ リード位置認識 ３４ ボンディング完了 ３５ 支持面清掃 ３６ 第２ツール清掃 ３７ プリズム（第３認識手段） ３８ 素子吸着 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 1a Electrode 1b Front surface 1c Back surface 2 Support base 2a Support surface 3 Pressure head 3a Pressure surface 3b Vacuum suction means 4 Tape carrier (element mounting member) 4a Inner lead (electrode) 4b Substrate electrode (electrode) 5 Lead recognition camera (First recognition means) 6 Rotary brush (first cleaning means) 7 Semiconductor wafer 8 Pickup transfer section 8a Arm (transfer member) 8b Pickup bearing 8c Inversion mechanism 8d Suction nozzle 9 Movement stage 9a X stage 9b Y stage 10 Bonding section 11 Element recognition camera (second recognition means) 12 Bump 13 Grinding stone (second cleaning means) 13a Polishing surface 14 Elevation drive mechanism 15 Foreign matter suction means 16 X direction 17 Y direction 18 Bonding head unit 19 Head Y table 20 Head X table 21Z Direction 22 Wafer X-tape 23 Wafer Y table 24 Bonding position 25 Tape guide 26 Image processing unit 27 Data processing unit 28 Computer control unit 29 Device mounting 30 Element position recognition 31 First tool cleaning 32 Bonding 33 Lead position recognition 34 Bonding completion 35 Support surface cleaning 36 2 Tool cleaning 37 Prism (third recognition means) 38 Element suction
Claims (9)
する加圧ヘッドとにより半導体素子と素子搭載基板など
の素子搭載部材とを加圧して前記素子搭載部材に前記半
導体素子を接続する工程、 前記支持台の支持面を清掃する工程、 前記加圧ヘッドの加圧面を清掃する工程を含み、 前記加圧ヘッドの１回のボンディング動作毎に、前記支
持台の支持面と前記加圧ヘッドの加圧面との両者をそれ
ぞれ少なくとも１回清掃することを特徴とするボンディ
ング方法。1. A semiconductor device and an element mounting member such as an element mounting substrate are pressed by a support base and a pressure head relatively approaching and moving away from the support base to connect the semiconductor element to the element mounting member. Cleaning the pressure surface of the pressure head, cleaning the pressure surface of the pressure head, and pressing the pressure surface of the support surface with the pressure for each bonding operation of the pressure head. A bonding method comprising cleaning both the pressure surface of the head and the pressure surface at least once.
ディング位置に移動させ、前記素子搭載基板の位置を認
識する工程、 支持台の支持面に半導体素子を搭載する工程、 前記支持面に搭載された半導体素子の位置を認識すると
ともに、前記支持台とこれに対して相対的に接近離反す
る加圧ヘッドの加圧面を清掃する工程、 前記加圧面が清掃された加圧ヘッドと前記半導体素子を
搭載した支持台とを前記ボンディング位置に移動させる
工程、 前記半導体素子と前記素子搭載基板との位置を合わせる
とともに、前記支持台と前記加圧ヘッドとにより前記半
導体素子と前記素子搭載基板とを加圧して前記前記素子
搭載基板に前記半導体素子を電気的に接続する工程、 接続終了後、前記加圧ヘッドと前記支持台とを前記ボン
ディング位置から移動させる際に、前記加圧ヘッドの加
圧面と前記支持台の支持面とを清掃する工程を含むこと
を特徴とするボンディング方法。2. A step of moving an element mounting substrate, which is an element mounting member, to a bonding position to recognize a position of the element mounting substrate; a step of mounting a semiconductor element on a support surface of a support base; Recognizing the position of the semiconductor element, and cleaning the support table and the pressing surface of the pressing head relatively approaching and moving away from the supporting table. Moving the mounted support to the bonding position; adjusting the positions of the semiconductor element and the element mounting substrate; and applying the semiconductor element and the element mounting substrate by the support and the pressing head. Pressurizing to electrically connect the semiconductor element to the element mounting substrate; after the connection is completed, the pressure head and the support table are moved from the bonding position When causing bonding method characterized by comprising the step of cleaning the pressing surface and the support base of the supporting surface of the pressure head.
ディング位置に移動させ、前記素子搭載基板の位置を認
識する工程、 支持台に対して相対的に接近離反する加圧ヘッドにより
半導体素子を吸着保持する工程、 前記加圧ヘッドによって吸着保持された半導体素子の位
置を認識する工程、 前記半導体素子を吸着支持した加圧ヘッドを前記ボンデ
ィング位置に移動させる工程、 前記支持台をボンディング位置に移動させる工程、 前記半導体素子と前記素子搭載基板との位置を合わせる
とともに、前記支持台と前記加圧ヘッドとにより前記半
導体素子と前記素子搭載基板とを加圧して前記前記素子
搭載基板に前記半導体素子を電気的に接続する工程、 接続終了後、前記加圧ヘッドと前記支持台とを前記ボン
ディング位置から移動させる際に、前記加圧ヘッドの加
圧面と前記支持台の支持面とを清掃する工程を含むこと
を特徴とするボンディング方法。3. A step of moving an element mounting substrate, which is an element mounting member, to a bonding position and recognizing the position of the element mounting substrate, wherein a semiconductor element is sucked by a pressure head relatively approaching and moving away from a support base. Holding; recognizing the position of the semiconductor element sucked and held by the pressure head; moving the pressure head holding the semiconductor element by suction to the bonding position; moving the support base to the bonding position And adjusting the positions of the semiconductor element and the element mounting substrate, and pressing the semiconductor element and the element mounting substrate with the support base and the pressure head to apply the semiconductor element to the element mounting substrate. Electrically connecting, after the connection, when moving the pressure head and the support table from the bonding position, A bonding method comprising a step of cleaning a pressure surface of the pressure head and a support surface of the support table.
グ方法であって、前記素子搭載部材が素子搭載基板であ
るとともに、前記半導体素子の電極群と前記素子搭載基
板の電極群とを一括してかつそれぞれバンプを介して電
気的に接続することを特徴とするボンディング方法。4. The bonding method according to claim 1, wherein the element mounting member is an element mounting substrate, and the electrode group of the semiconductor element and the electrode group of the element mounting substrate are integrated. And electrically connecting via a bump.
ィング方法であって、前記加圧ヘッドの加圧面または前
記支持台の支持面を回転ブラシなどの第１清掃手段もし
くは砥石などの第２清掃手段と擦って清掃することを特
徴とするボンディング方法。5. The bonding method according to claim 1, wherein the pressing surface of the pressing head or the supporting surface of the support is a first cleaning means such as a rotary brush or a grinding wheel. (2) A bonding method characterized by cleaning by rubbing with a cleaning means.
圧面を備えた加圧ヘッドと、 素子搭載基板などの素子搭載部材の位置を認識する第１
認識手段と、 半導体素子の位置を認識する第２認識手段と、 前記支持台の支持面と前記加圧ヘッドの加圧面とを清掃
する第１清掃手段と、 前記半導体素子を拾い上げて前記支持台または前記加圧
ヘッドに移送するピックアップ移送部と、 前記支持台を備えた移動ステージと、 前記支持台と前記加圧ヘッドとにより半導体素子と素子
搭載部材とを加圧して前記素子搭載部材に前記半導体素
子を接続するボンディング部とを有し、 前記加圧ヘッドの１回のボンディング動作毎に、前記支
持台の支持面と前記加圧ヘッドの加圧面との両者の清掃
がそれぞれ少なくとも１回行われることを特徴とするボ
ンディング装置。6. A support table having a support surface, a pressure head relatively approaching and separating from the support table and having a pressure surface, and a position of an element mounting member such as an element mounting substrate. The first to recognize
Recognizing means; second recognizing means for recognizing a position of a semiconductor element; first cleaning means for cleaning a support surface of the support base and a pressing surface of the pressing head; and picking up the semiconductor element and setting the support base Or, a pickup transfer unit for transferring to the pressure head, a moving stage having the support table, and a semiconductor element and an element mounting member which are pressed by the support table and the pressure head to the element mounting member. A bonding unit for connecting a semiconductor element; and for each bonding operation of the pressure head, cleaning of both the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head is performed at least once. A bonding apparatus.
て、拾い上げた前記半導体素子の表裏面を反転させて前
記加圧ヘッドに移送する反転自在の移送部材が前記ピッ
クアップ移送部に設けられ、かつ前記移動ステージに前
記加圧ヘッドの加圧面を清掃する着脱可能な第２清掃手
段または前記加圧ヘッドによって吸着保持された半導体
素子の位置を認識する着脱可能な第３認識手段のうちの
何れか一方もしくはその両者が設置されていることを特
徴とするボンディング装置。7. The bonding apparatus according to claim 6, wherein a reversible transfer member for reversing the front and back surfaces of the picked-up semiconductor element and transferring the semiconductor element to the pressure head is provided in the pickup transfer unit. Either a removable second cleaning means for cleaning the pressure surface of the pressure head on the moving stage, or a removable third recognition means for recognizing a position of the semiconductor element sucked and held by the pressure head. A bonding apparatus characterized in that one or both of them are installed.
て、前記移動ステージに前記加圧ヘッドの加圧面を清掃
する着脱可能な第２清掃手段が設けられ、前記加圧ヘッ
ドの１回のボンディング動作毎に、前記加圧ヘッドの加
圧面を２回清掃し得ることを特徴とするボンディング装
置。8. The bonding apparatus according to claim 6, wherein the movable stage is provided with a detachable second cleaning means for cleaning a pressing surface of the pressure head, and the bonding of the pressure head is performed once. A bonding apparatus capable of cleaning the pressure surface of the pressure head twice for each operation.
グ装置であって、前記素子搭載部材が素子搭載基板であ
るとともに、前記半導体素子の電極群と前記素子搭載基
板の電極群とが一括してかつそれぞれがバンプを介して
電気的に接続されることを特徴とするボンディング装
置。9. The bonding apparatus according to claim 6, wherein the element mounting member is an element mounting substrate, and the electrode group of the semiconductor element and the electrode group of the element mounting substrate are collectively formed. And a bonding apparatus wherein each of the bonding apparatuses is electrically connected via a bump.
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