JPH11111786A - ボンディングツール - Google Patents
ボンディングツールInfo
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- JPH11111786A JPH11111786A JP28287497A JP28287497A JPH11111786A JP H11111786 A JPH11111786 A JP H11111786A JP 28287497 A JP28287497 A JP 28287497A JP 28287497 A JP28287497 A JP 28287497A JP H11111786 A JPH11111786 A JP H11111786A
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- Japan
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- bonding tool
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- thermocouple
- bonding
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Abstract
(57)【要約】
【解決課題】複数に分岐させた電力供給手段から直接電
力が供給され加熱されるボンディングツールへの熱電対
の取付手段に特徴を持たせて、電力供給手段の接触不
良、ひいては表面温度の不均一を判定して、熱圧着半導
体等の基板等への接合不良をも検知し、さらにはボンデ
ィングツール自体の損傷を未然に防ごうとする。 【解決手段】第１に、ボンディング対象チップを加熱及
び加圧して基板等に接合するボンディングツールであ
る。第２に、複数に分岐させた電力供給手段からボンデ
ィングツールに直接電力を供給してボンディングツール
自体を加熱する手段を有する。第３に、対になった熱電
対を用い、対の一方の熱電対をボンディングツールの所
望位置に取り付けると同時に他の熱電対をそれと反対側
に取り付けてなる温度検知手段を採用する。
力が供給され加熱されるボンディングツールへの熱電対
の取付手段に特徴を持たせて、電力供給手段の接触不
良、ひいては表面温度の不均一を判定して、熱圧着半導
体等の基板等への接合不良をも検知し、さらにはボンデ
ィングツール自体の損傷を未然に防ごうとする。 【解決手段】第１に、ボンディング対象チップを加熱及
び加圧して基板等に接合するボンディングツールであ
る。第２に、複数に分岐させた電力供給手段からボンデ
ィングツールに直接電力を供給してボンディングツール
自体を加熱する手段を有する。第３に、対になった熱電
対を用い、対の一方の熱電対をボンディングツールの所
望位置に取り付けると同時に他の熱電対をそれと反対側
に取り付けてなる温度検知手段を採用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボンディング対象
の半導体チップ等を加熱及び加圧して回路基板等に接合
するボンディング装置におけるボンディングツールの改
良に関するものであり、詳しくは複数に分岐させた電力
供給手段から直接電力が供給され加熱されるボンディン
グツールへの熱電対の取付手段に特徴を有するものであ
る。
の半導体チップ等を加熱及び加圧して回路基板等に接合
するボンディング装置におけるボンディングツールの改
良に関するものであり、詳しくは複数に分岐させた電力
供給手段から直接電力が供給され加熱されるボンディン
グツールへの熱電対の取付手段に特徴を有するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来よりボンディングツールの温度制御
を行うため、熱電対をボンディングツールに取り付ける
ものが知られている。一般的にはボンディングツールに
一つの熱電対を使用するのが通常であるが、公開実用新
案公報（実開平１−５８９３７号）記載のように複数の
ヒータを使用するものについては２つの熱電対を接続す
るものも知られている。
を行うため、熱電対をボンディングツールに取り付ける
ものが知られている。一般的にはボンディングツールに
一つの熱電対を使用するのが通常であるが、公開実用新
案公報（実開平１−５８９３７号）記載のように複数の
ヒータを使用するものについては２つの熱電対を接続す
るものも知られている。
【０００３】上記のように二つの熱電対を使用する場合
の熱電対２１，２２の接続位置は図９に示すように片側
に設定するのが一般的である。
の熱電対２１，２２の接続位置は図９に示すように片側
に設定するのが一般的である。
【０００４】ところで近年ボンディングツールの加熱手
段として別設のヒータを用いずボンディングツール自体
に直接電力を供給し、ボンディングツール自体を発熱さ
せるものが用いられるようになっている。熱圧着用セラ
ミックヒートツールと称されるものもかようなボンディ
ングツールである。このような加熱手段をとる場合にボ
ンディングツールの温度分布のばらつきを抑えるため電
力供給ケーブルを幾つかに分岐させることが考えられ
る。
段として別設のヒータを用いずボンディングツール自体
に直接電力を供給し、ボンディングツール自体を発熱さ
せるものが用いられるようになっている。熱圧着用セラ
ミックヒートツールと称されるものもかようなボンディ
ングツールである。このような加熱手段をとる場合にボ
ンディングツールの温度分布のばらつきを抑えるため電
力供給ケーブルを幾つかに分岐させることが考えられ
る。
【０００５】例えば、電力供給ケーブルを二股に分岐さ
せた場合、各二線接続となり、第一及至第四の電極が存
在することになる。例えば図９のように接続された場
合、二つの熱電対２１、２２を第三の電極１３と第四の
電極１４側に取り付けてあると、第一の電極１１又は第
二の電極１２が接続不良を起こしたときに、２つの熱電
対２１、２２を利用していたとしても、加熱不良が検知
できない。逆に熱電対２１、２２を第一の電極１１と第
二の電極１２側に取り付けると第三の電極１３又は第四
の電極１４の接触不良による加熱不良が検知できないと
いう問題点が生じる。
せた場合、各二線接続となり、第一及至第四の電極が存
在することになる。例えば図９のように接続された場
合、二つの熱電対２１、２２を第三の電極１３と第四の
電極１４側に取り付けてあると、第一の電極１１又は第
二の電極１２が接続不良を起こしたときに、２つの熱電
対２１、２２を利用していたとしても、加熱不良が検知
できない。逆に熱電対２１、２２を第一の電極１１と第
二の電極１２側に取り付けると第三の電極１３又は第四
の電極１４の接触不良による加熱不良が検知できないと
いう問題点が生じる。
【０００６】第一及至第四の電極の中で、例えば第一の
電極１１が接触不良の場合、ヒータ通電を行なうと第一
の電極１１付近のヒータ面が、他の面と比べ、温度が低
くなりヒータ面全体の均一温度分布がくずれることにな
る。そしてこのまま使用を継続することはボンディング
ツールを損傷するおそれがあった。
電極１１が接触不良の場合、ヒータ通電を行なうと第一
の電極１１付近のヒータ面が、他の面と比べ、温度が低
くなりヒータ面全体の均一温度分布がくずれることにな
る。そしてこのまま使用を継続することはボンディング
ツールを損傷するおそれがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、如上のよう
な問題点を熱電対の取付位置により解決し、熱電対の起
電力差から表面温度の不均一を判定して、熱圧着半導体
等の基板等への接合不良をも検知し、さらにはボンディ
ングツール自体の損傷を未然に防ごうとするボンディン
グツールを提供するものである。
な問題点を熱電対の取付位置により解決し、熱電対の起
電力差から表面温度の不均一を判定して、熱圧着半導体
等の基板等への接合不良をも検知し、さらにはボンディ
ングツール自体の損傷を未然に防ごうとするボンディン
グツールを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、ボンディング対象チップを加熱及び加圧し
て基板等に接合するボンディングツールにおいて、複数
に分岐させた電力供給手段からボンディングツールに直
接電力を供給してボンディングツール自体を加熱する手
段と、対になった熱電対からなり、対の一方の熱電対を
ボンディングツールの所望位置に取り付けると同時に他
の熱電対をそれと反対側に取り付けてなる温度検知手段
とを採用した。
決するため、ボンディング対象チップを加熱及び加圧し
て基板等に接合するボンディングツールにおいて、複数
に分岐させた電力供給手段からボンディングツールに直
接電力を供給してボンディングツール自体を加熱する手
段と、対になった熱電対からなり、対の一方の熱電対を
ボンディングツールの所望位置に取り付けると同時に他
の熱電対をそれと反対側に取り付けてなる温度検知手段
とを採用した。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図示の実施例とともに本発
明の実施の形態について説明する。図１が、本発明に係
るボンディングツールを有するボンディング装置の概要
を示す斜視図であり、該ボンディング装置は、ボンディ
ング対象チップである半導体チップ３を、加熱及び加圧
して基板２に接合するボンディングツール１、ボンディ
ングツール１の先端に装着され、半導体チップ３を吸着
保持するツールヘッド４を有する。
明の実施の形態について説明する。図１が、本発明に係
るボンディングツールを有するボンディング装置の概要
を示す斜視図であり、該ボンディング装置は、ボンディ
ング対象チップである半導体チップ３を、加熱及び加圧
して基板２に接合するボンディングツール１、ボンディ
ングツール１の先端に装着され、半導体チップ３を吸着
保持するツールヘッド４を有する。
【００１０】ボンディングツール１は、図示されていな
いＺ軸駆動機構及びΘ軸駆動機構により、基板２に対し
て上下方向の移動及び水平方向の角度調整可能とされて
いる。尚、基板２は、図示されていない基板ステージに
てＸＹ軸方向に移動可能とされている。
いＺ軸駆動機構及びΘ軸駆動機構により、基板２に対し
て上下方向の移動及び水平方向の角度調整可能とされて
いる。尚、基板２は、図示されていない基板ステージに
てＸＹ軸方向に移動可能とされている。
【００１１】本実施例において、ボンディングツール１
は、電気抵抗の大きい炭化珪素の熱圧着用セラミックか
らなるものを利用している。この素材は電気抵抗が非常
に大きく、小さな電圧で大きな熱量を得られるため選定
されているが、ボンディングツール１の素材は加熱に適
する素材であればよく、セラミック以外の材質のボンデ
ィングツールでもよい。尚、ツールヘッド４は半導体チ
ップ３に対応して交換可能なもので、従来より利用され
ているものである。
は、電気抵抗の大きい炭化珪素の熱圧着用セラミックか
らなるものを利用している。この素材は電気抵抗が非常
に大きく、小さな電圧で大きな熱量を得られるため選定
されているが、ボンディングツール１の素材は加熱に適
する素材であればよく、セラミック以外の材質のボンデ
ィングツールでもよい。尚、ツールヘッド４は半導体チ
ップ３に対応して交換可能なもので、従来より利用され
ているものである。
【００１２】ボンディングツール１には、複数に分岐さ
せた電力供給手段であるケーブル５からボンディングツ
ール１に直接電力を供給してボンディングツール１自体
を加熱する。図１に従って説明すれば、ボンディングツ
ール１には、加熱電力供給用のケーブル５が、図１中左
右より接続されている。更に、ボンディングツール１に
は、図１中左右両側より熱電対２１、２２が接続されて
いる。
せた電力供給手段であるケーブル５からボンディングツ
ール１に直接電力を供給してボンディングツール１自体
を加熱する。図１に従って説明すれば、ボンディングツ
ール１には、加熱電力供給用のケーブル５が、図１中左
右より接続されている。更に、ボンディングツール１に
は、図１中左右両側より熱電対２１、２２が接続されて
いる。
【００１３】温度検知手段は、対になった熱電対からな
り、対の一方の熱電対をボンディングツール１の所望位
置に取り付けると同時に他の熱電対をそれと反対側に取
り付けてなる。第一の熱電対と第二の熱電対をともに温
度フィードバックとして制御に用い、第一の熱電対と第
二の熱電対の起電力の差に閾値を設けるような比較回路
を追加することにより加熱不良を検出する。
り、対の一方の熱電対をボンディングツール１の所望位
置に取り付けると同時に他の熱電対をそれと反対側に取
り付けてなる。第一の熱電対と第二の熱電対をともに温
度フィードバックとして制御に用い、第一の熱電対と第
二の熱電対の起電力の差に閾値を設けるような比較回路
を追加することにより加熱不良を検出する。
【００１４】図２は、第一実施例に係るボンディングツ
ール１を下面より観察した状態の説明図であり、電源６
から図中左右に分かれたケーブル５は、ボンディングツ
ール１手前で二股に分岐し、ボンディングツール１の左
右の側面の端近くに設けられた四つの電極、すなわち第
１の電極１１、第二の電極１２、第三の電極１３、及び
第四の電極１４に接続されている。
ール１を下面より観察した状態の説明図であり、電源６
から図中左右に分かれたケーブル５は、ボンディングツ
ール１手前で二股に分岐し、ボンディングツール１の左
右の側面の端近くに設けられた四つの電極、すなわち第
１の電極１１、第二の電極１２、第三の電極１３、及び
第四の電極１４に接続されている。
【００１５】図２では電極１１，１２，１３，１４は、
ボンディングツール１の側面（図１中左右の側面）に設
けられているが、図７に示す第六実施例のようにボンデ
ィングツール１の先端面に設けられていても良く、図示
されていないが、ボンディングツール１の前後側面に設
けられていても良い。
ボンディングツール１の側面（図１中左右の側面）に設
けられているが、図７に示す第六実施例のようにボンデ
ィングツール１の先端面に設けられていても良く、図示
されていないが、ボンディングツール１の前後側面に設
けられていても良い。
【００１６】そして、図２の例では熱電対は二つ用いら
れており、第一の電極１１と第二の電極１２の中間位置
のボンディングツール１側面に第一の熱電対２１が取り
付けられており、反対側の面となる第三の電極１３と第
四の電極１４との中間位置に第二の熱電対２２が取り付
けられている。これにより第一の熱電対２１により第一
の電極１１と第二の電極１２の接続不良が検出可能とな
り、第二の熱電対２２により第三の電極１３と第四の電
極１４の接続不良が検出可能となる。
れており、第一の電極１１と第二の電極１２の中間位置
のボンディングツール１側面に第一の熱電対２１が取り
付けられており、反対側の面となる第三の電極１３と第
四の電極１４との中間位置に第二の熱電対２２が取り付
けられている。これにより第一の熱電対２１により第一
の電極１１と第二の電極１２の接続不良が検出可能とな
り、第二の熱電対２２により第三の電極１３と第四の電
極１４の接続不良が検出可能となる。
【００１７】図３は、第二実施例に係るボンディングツ
ール１を下面より観察した状態の説明図であり、第一実
施例との差は、熱電対２１、２２の取付位置の相違であ
る。すなわち、熱電対は二つ用いられており、第一の電
極１１と第三の電極１３との中間位置のボンディングツ
ール１側面に第一の熱電対２１が取り付けられており、
反対側の面となる第二の電極１２と第三の電極１３との
中間位置に第二の熱電対２２が取り付けられている。こ
れにより第一の熱電対２１により第一の電極１１と第三
の電極１３の接続不良が検出可能となり、第二の熱電対
２２により第二の電極１２と第四の電極１４の接続不良
が検出可能となる
ール１を下面より観察した状態の説明図であり、第一実
施例との差は、熱電対２１、２２の取付位置の相違であ
る。すなわち、熱電対は二つ用いられており、第一の電
極１１と第三の電極１３との中間位置のボンディングツ
ール１側面に第一の熱電対２１が取り付けられており、
反対側の面となる第二の電極１２と第三の電極１３との
中間位置に第二の熱電対２２が取り付けられている。こ
れにより第一の熱電対２１により第一の電極１１と第三
の電極１３の接続不良が検出可能となり、第二の熱電対
２２により第二の電極１２と第四の電極１４の接続不良
が検出可能となる
【００１８】図４は、第三実施例を示す説明図であり、
この実施例では４つの熱電対２１，２２，２３，２４が
用いられており、第一の熱電対２１は、第一の電極１１
の近くに、第二の熱電対２２は第二の電極１２の近く
に、第三の熱電対２３は第三の電極１３の近くに、第四
の熱電対２４は第四の電極１４の近くに取り付けられて
いる。各電極１１、１２、１３、１４に対応した熱電対
２１、２２、２３、２４が、それらの接続不良を検出す
る。
この実施例では４つの熱電対２１，２２，２３，２４が
用いられており、第一の熱電対２１は、第一の電極１１
の近くに、第二の熱電対２２は第二の電極１２の近く
に、第三の熱電対２３は第三の電極１３の近くに、第四
の熱電対２４は第四の電極１４の近くに取り付けられて
いる。各電極１１、１２、１３、１４に対応した熱電対
２１、２２、２３、２４が、それらの接続不良を検出す
る。
【００１９】図５は、第四実施例に係るボンディングツ
ール１を下面より観察した状態の説明図であり、熱電対
は４つ用いられており、第一の電極１１と第二の電極１
２の中間位置のボンディングツール１側面に第一の熱電
対２１が取り付けられており、反対側の面となる第三の
電極１３と第四の電極１４との中間位置に第二の熱電対
２２が取り付けられている。更に、第一の電極１１と第
三の電極１３との中間位置のボンディングツール１側面
に第三の熱電対２３が取り付けられており、反対側の面
となる第二の電極１２と第三の電極１３との中間位置に
第四の熱電対２４が取り付けられている。
ール１を下面より観察した状態の説明図であり、熱電対
は４つ用いられており、第一の電極１１と第二の電極１
２の中間位置のボンディングツール１側面に第一の熱電
対２１が取り付けられており、反対側の面となる第三の
電極１３と第四の電極１４との中間位置に第二の熱電対
２２が取り付けられている。更に、第一の電極１１と第
三の電極１３との中間位置のボンディングツール１側面
に第三の熱電対２３が取り付けられており、反対側の面
となる第二の電極１２と第三の電極１３との中間位置に
第四の熱電対２４が取り付けられている。
【００２０】図６は第五実施例を示す説明図であり、図
４に示される第三実施例の変形である。この実施例では
４つの熱電対２１，２２，２３，２４が、４つの電極１
１，１２，１３，１４の近くに取り付けられている点は
図４の例と同じであるが、図４の実施例が、電極１１，
１２，１３，１４と熱電対２１、２２，２３，２４が、
同一側面に存在するが、図６の実施例では、これらが異
なる側面に存在する点で異なっている。各電極１１、１
２、１３、１４に対応した熱電対２１、２２、２３、２
４が、それらの接続不良を検出する。
４に示される第三実施例の変形である。この実施例では
４つの熱電対２１，２２，２３，２４が、４つの電極１
１，１２，１３，１４の近くに取り付けられている点は
図４の例と同じであるが、図４の実施例が、電極１１，
１２，１３，１４と熱電対２１、２２，２３，２４が、
同一側面に存在するが、図６の実施例では、これらが異
なる側面に存在する点で異なっている。各電極１１、１
２、１３、１４に対応した熱電対２１、２２、２３、２
４が、それらの接続不良を検出する。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、ボンディング対象チップを加
熱及び加圧して基板等に接合するボンディングツールに
おいて、複数に分岐させた電力供給手段からボンディン
グツールに直接電力を供給してボンディングツール自体
を加熱する手段を採用したとしても、一方の熱電対をボ
ンディングツールの所望位置に取り付けると同時に他の
熱電対をそれと反対側に取り付けてなるので、熱電対の
起電力の差より表面温度の不均一を判定可能となった。
熱及び加圧して基板等に接合するボンディングツールに
おいて、複数に分岐させた電力供給手段からボンディン
グツールに直接電力を供給してボンディングツール自体
を加熱する手段を採用したとしても、一方の熱電対をボ
ンディングツールの所望位置に取り付けると同時に他の
熱電対をそれと反対側に取り付けてなるので、熱電対の
起電力の差より表面温度の不均一を判定可能となった。
【００２２】その結果、熱圧着半導体チップの接合不良
が検知でき、更に、直接加熱されるボンディングツール
の損傷を未然に防止できるものとなった。
が検知でき、更に、直接加熱されるボンディングツール
の損傷を未然に防止できるものとなった。
【００２３】尚、実施例の効果ではあるが、第三の熱電
対、第四の熱電対を追加し、平衡回路を組むことにより
温度分布の不均一場所を推定することもできる。
対、第四の熱電対を追加し、平衡回路を組むことにより
温度分布の不均一場所を推定することもできる。
【図１】ボンディング装置の概要を示す斜視図
【図２】第一実施例を下面より観察した状態の説明図
【図３】第二実施例を下面より観察した状態の説明図
【図４】第三実施例を下面より観察した状態の説明図
【図５】第四実施例を下面より観察した状態の説明図
【図６】第五実施例を下面より観察した状態の説明図
【図７】第六実施例を下面より観察した状態の説明図
【図８】従来のボンディング装置の概要を示す斜視図
【図９】従来のボンディングツールを下面より観察した
状態の説明図
状態の説明図
１．．．．ボンディングツール ２．．．．基板 ３．．．．半導体チップ ４．．．．ツールヘッド ５．．．．ケーブル ６．．．．電源 １１．．．．第一の電極 １２．．．．第二の電極 １３．．．．第三の電極 １４．．．．第四の電極 ２１．．．．第一の熱電対 ２２．．．．第二の熱電対 ２３．．．．第三の熱電対 ２４．．．．第四の熱電対
Claims (1)
- 【請求項１】ボンディング対象チップを加熱及び加圧し
て基板等に接合するボンディングツールにおいて、複数
に分岐させた電力供給手段からボンディングツールに直
接電力を供給してボンディングツール自体を加熱する手
段と、対になった熱電対からなり、対の一方の熱電対を
ボンディングツールの所望位置に取り付けると同時に他
の熱電対をそれと反対側に取り付けてなる温度検知手段
を有することを特徴とするボンディングツール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28287497A JP3648668B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | ボンディングツール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28287497A JP3648668B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | ボンディングツール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111786A true JPH11111786A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3648668B2 JP3648668B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=17658211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28287497A Expired - Fee Related JP3648668B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | ボンディングツール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3648668B2 (ja) |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP28287497A patent/JP3648668B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3648668B2 (ja) | 2005-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040407 |
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