JPS58137222A - 半導体素子のフリツプチツプボンデイング装置 - Google Patents
半導体素子のフリツプチツプボンデイング装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体素子をダイパッド部に接着する７リ
ツブチツプボンデイング装置に関する。
ツブチツプボンデイング装置に関する。
従来、この種の装置として第１図に概要正面図で示すも
のがあった。（１）杜表面に複数のダイパッド部が設け
られ、それぞれランド（ｌａ）が形成されである多層セ
ラミック基板、（２）は裏面に突起電極、いわゆるバン
プ（２ａ）が設けられた半導体素子、（３）呟この半導
体素子を真空吸着し、上下動及び水平移動するコレット
、（４）はセラミック基板（１）上方に位置し、支持わ
く（図示は略す）Ｋ水平方向の移動可能に支持された光
学系検視装置で、例えば、上下１対のプリズムによシセ
ラミック基板（１）上のダイパッド部と半導体素子（２
）下面との反射光を水平方向に取出し、レンズ系及びプ
リズム手段（いづれも図示は略す）によシ双方の反射光
が重なるように屈折させ、顕微鏡（５）によシ拡大して
見るようにしである。（６）社半導体素子（２）下面を
照光する照明装置、（））はダイパッド部を照光する照
明装置である。
のがあった。（１）杜表面に複数のダイパッド部が設け
られ、それぞれランド（ｌａ）が形成されである多層セ
ラミック基板、（２）は裏面に突起電極、いわゆるバン
プ（２ａ）が設けられた半導体素子、（３）呟この半導
体素子を真空吸着し、上下動及び水平移動するコレット
、（４）はセラミック基板（１）上方に位置し、支持わ
く（図示は略す）Ｋ水平方向の移動可能に支持された光
学系検視装置で、例えば、上下１対のプリズムによシセ
ラミック基板（１）上のダイパッド部と半導体素子（２
）下面との反射光を水平方向に取出し、レンズ系及びプ
リズム手段（いづれも図示は略す）によシ双方の反射光
が重なるように屈折させ、顕微鏡（５）によシ拡大して
見るようにしである。（６）社半導体素子（２）下面を
照光する照明装置、（））はダイパッド部を照光する照
明装置である。
上記従来の装置によるボンディング動作は、次のように
なる。半導体素子（２）をコレット（３）に真空吸着し
、セラミック基板（１）のダイパッド部の上方に移動し
てくる。ダイパッド部のランド（ｌａ）に紘あらかじめ
７ラツクスを塗布しである。ここで、光学系検視装置（
４）を半導体素子（２）とセラミック基板（１）との間
に移動し、半導体素子（２）の下面とセラミック基板（
１）のグイパッド間とを光学的ＫＩ！察し、コレット（
３）を水平移動調整することにより、半導体素子（２）
を位置合わせする。つづいて、光学系検視装置（４）を
移動して引出し、コレット（３）を下降し半導体素子（
２）倉セラミック基板（１）のダイパッド部に押し付け
る。ここで真空吸引を止めると、半導体素子（２）はセ
ラミック基板（１）のダイパッド部に仮付けされる。コ
レット（３）を上昇し、移動して別の半導体素子（２）
を吸着してきて、上記と同様にしてセラきツク基板（１
）の他のダイパッド部に仮付けする・。こうして、複数
の半導体素子（２）が仮付けされたセラミック基板（１
）を加熱炉に入れて加熱すると、各半導体素子（２）の
バンプ（２ａ）が溶融し、対応する各ランド（１ａ）に
それぞれ接着される。
なる。半導体素子（２）をコレット（３）に真空吸着し
、セラミック基板（１）のダイパッド部の上方に移動し
てくる。ダイパッド部のランド（ｌａ）に紘あらかじめ
７ラツクスを塗布しである。ここで、光学系検視装置（
４）を半導体素子（２）とセラミック基板（１）との間
に移動し、半導体素子（２）の下面とセラミック基板（
１）のグイパッド間とを光学的ＫＩ！察し、コレット（
３）を水平移動調整することにより、半導体素子（２）
を位置合わせする。つづいて、光学系検視装置（４）を
移動して引出し、コレット（３）を下降し半導体素子（
２）倉セラミック基板（１）のダイパッド部に押し付け
る。ここで真空吸引を止めると、半導体素子（２）はセ
ラミック基板（１）のダイパッド部に仮付けされる。コ
レット（３）を上昇し、移動して別の半導体素子（２）
を吸着してきて、上記と同様にしてセラきツク基板（１
）の他のダイパッド部に仮付けする・。こうして、複数
の半導体素子（２）が仮付けされたセラミック基板（１
）を加熱炉に入れて加熱すると、各半導体素子（２）の
バンプ（２ａ）が溶融し、対応する各ランド（１ａ）に
それぞれ接着される。
上記従来の装置は、半導体素子（２）とセラミック基板
（１）のダイパッド部とを、光学系検視装＊ （４）に
よシ双方の反射光による儂を重ねて見ることによシ、位
置合わせをするようにしておシ、実際との誤差が大きく
、マた、バンク（２ａ）の溶融の際、フラックスの沸騰
で半導体素子（２）が傾きボンデイング不要を生じたシ
していた。さらに、バンプ（２ａ）を溶融させるのに、
加熱炉に入れなければならず、生産性がよくなかった。
（１）のダイパッド部とを、光学系検視装＊ （４）に
よシ双方の反射光による儂を重ねて見ることによシ、位
置合わせをするようにしておシ、実際との誤差が大きく
、マた、バンク（２ａ）の溶融の際、フラックスの沸騰
で半導体素子（２）が傾きボンデイング不要を生じたシ
していた。さらに、バンプ（２ａ）を溶融させるのに、
加熱炉に入れなければならず、生産性がよくなかった。
この発明紘、赤外線照射源を上方に配設し、下方に基板
を置き、コレットに吸着した半導体゛素子を基板のダイ
パッド部に当てておき、上方から赤外線で照光し、半導
体素子及びダイパッド部からの反射光を中間配置の光学
系検視手段によシ取出し、双方の儂を赤外線顕微鏡によ
り観察し、上記半導体素子を位置合わせし、光学系検視
手段を何方に移動して、光学集光レンズ部を赤外線照射
源の直下にし、上方からの赤外線を通し半導体素子及び
ダイパッド部を加熱するとともに、コレットによる抑圧
でバンプの溶融により半導体素子を基板のダイパッド部
に接着するようにしている□こうして、一つの赤外線照
射源により位置合わせの照光と、加熱とが連続して行え
、ボンディング作業が容易に品質よくさ五、−短時間に
できる半導体素子のフリップチップボンディング装置を
提供することを目的としている。
を置き、コレットに吸着した半導体゛素子を基板のダイ
パッド部に当てておき、上方から赤外線で照光し、半導
体素子及びダイパッド部からの反射光を中間配置の光学
系検視手段によシ取出し、双方の儂を赤外線顕微鏡によ
り観察し、上記半導体素子を位置合わせし、光学系検視
手段を何方に移動して、光学集光レンズ部を赤外線照射
源の直下にし、上方からの赤外線を通し半導体素子及び
ダイパッド部を加熱するとともに、コレットによる抑圧
でバンプの溶融により半導体素子を基板のダイパッド部
に接着するようにしている□こうして、一つの赤外線照
射源により位置合わせの照光と、加熱とが連続して行え
、ボンディング作業が容易に品質よくさ五、−短時間に
できる半導体素子のフリップチップボンディング装置を
提供することを目的としている。
９２図はこの発明の一実施例によるフリップチップボン
ディング装置ア概要正面図である。眞）は受台で、後方
両側に支持柱（至）を固着している。（至）はこれらの
支持柱０２）の中間高さにそれぞれ水平方向に固定され
た両側１対の案内レール、（１４）は双方の案内レール
０尋に前後方向の移動可能に支持された移動わく、α５
）は双方の支持柱（ロ））に上下動可能に支持された昇
降装置、α呻はこの昇降装置に支持され、水平方向に駆
動するＸ−Ｙ軸移動装置である。
ディング装置ア概要正面図である。眞）は受台で、後方
両側に支持柱（至）を固着している。（至）はこれらの
支持柱０２）の中間高さにそれぞれ水平方向に固定され
た両側１対の案内レール、（１４）は双方の案内レール
０尋に前後方向の移動可能に支持された移動わく、α５
）は双方の支持柱（ロ））に上下動可能に支持された昇
降装置、α呻はこの昇降装置に支持され、水平方向に駆
動するＸ−Ｙ軸移動装置である。
つぎに、ＣＬ？）は支持柱（ロ）の上部に取付けられ九
赤外線照射源で、赤外線を下方に照射する。α８）は半
導体素子（２）を真空吸着するコレットで、赤外線が透
過しやすい材質、例えば石英からなっておプ、Ｘ−４軸
移動装置（縛に取付けられている。（至））は案内わ＜
Ｃ１０）の前部側に固定された光学系検視装置で、例
えばハーフミラ−を有し、赤外線照射源（ｌηからの赤
外線を下方に透過するとともに、半導体素子（２）及び
セラミック基板（１）からの反射光を反射曲折して前方
に取出し、プリズムなど及びレンズ系（図示は略す）に
よシ斜上方に曲折して出す。（イ）は光学系検視装置Ｃ
Ｌ９）に取付けられた赤外線顕微鏡で、光学系検視装置
からの半導体素子（２）及びセラミック基板（１）のダ
イパッド部の儂が観察される。に）は移動わく←荀の後
部側に固定された光学集光レンズ部で、半導体素子（２
）が位置合わせされると、赤外線照射源ａカの真下に移
動され、赤外線を集光し平行光線にし半導体素子（２）
及びダイパッド部を照射加熱させる。
赤外線照射源で、赤外線を下方に照射する。α８）は半
導体素子（２）を真空吸着するコレットで、赤外線が透
過しやすい材質、例えば石英からなっておプ、Ｘ−４軸
移動装置（縛に取付けられている。（至））は案内わ＜
Ｃ１０）の前部側に固定された光学系検視装置で、例
えばハーフミラ−を有し、赤外線照射源（ｌηからの赤
外線を下方に透過するとともに、半導体素子（２）及び
セラミック基板（１）からの反射光を反射曲折して前方
に取出し、プリズムなど及びレンズ系（図示は略す）に
よシ斜上方に曲折して出す。（イ）は光学系検視装置Ｃ
Ｌ９）に取付けられた赤外線顕微鏡で、光学系検視装置
からの半導体素子（２）及びセラミック基板（１）のダ
イパッド部の儂が観察される。に）は移動わく←荀の後
部側に固定された光学集光レンズ部で、半導体素子（２
）が位置合わせされると、赤外線照射源ａカの真下に移
動され、赤外線を集光し平行光線にし半導体素子（２）
及びダイパッド部を照射加熱させる。
上記一実施例の装置の動作は、次のようになる。
まず、セラミック基板（１）を受台（１１）上に載せ、
ダイパッド部が予定されるコレットα８）位置の下方に
なるようにしておく。このとき、ダイパッド部のランド
（１ａ）にはブラックス塗布がされである。つづいて、
別の個所に置かれている半導体素子（２）をコレットα
８）によシ真空吸着し、セラミック基板（１）のダイパ
ッド部の上方位置に移動してくる。昇降装置（１５）に
よシコレットＣＬ８）を下降し、半導体素子（２）のパ
ンダ（２ａ）をダイパッド部に軽く接触させる。移動わ
〈０４）を移動し光学系検視装置（至））を赤外線照射
源αηの真下にする。赤外線によシ半導体素子（２）を
透過しセラミック基板（１）のダイパッド部を照光する
。半導体素子（２）及びダイパッド部からの反射光は光
学系検視装置α９）のハーフミラ−によシ屈折して取出
され、レンズ系及びプリズム（いづれも図示は略す）を
経て赤外線顕微鏡（財）によって双方の像が観察される
。半導体素子（２）の像とダイパッド部の像がずれてい
ると、Ｘ−Ｙ軸移動装置ＣＬ６）によシコレツ） （１
Ｂ）を介し半導体素子（２）を移動調整し合致させる。
ダイパッド部が予定されるコレットα８）位置の下方に
なるようにしておく。このとき、ダイパッド部のランド
（１ａ）にはブラックス塗布がされである。つづいて、
別の個所に置かれている半導体素子（２）をコレットα
８）によシ真空吸着し、セラミック基板（１）のダイパ
ッド部の上方位置に移動してくる。昇降装置（１５）に
よシコレットＣＬ８）を下降し、半導体素子（２）のパ
ンダ（２ａ）をダイパッド部に軽く接触させる。移動わ
〈０４）を移動し光学系検視装置（至））を赤外線照射
源αηの真下にする。赤外線によシ半導体素子（２）を
透過しセラミック基板（１）のダイパッド部を照光する
。半導体素子（２）及びダイパッド部からの反射光は光
学系検視装置α９）のハーフミラ−によシ屈折して取出
され、レンズ系及びプリズム（いづれも図示は略す）を
経て赤外線顕微鏡（財）によって双方の像が観察される
。半導体素子（２）の像とダイパッド部の像がずれてい
ると、Ｘ−Ｙ軸移動装置ＣＬ６）によシコレツ） （１
Ｂ）を介し半導体素子（２）を移動調整し合致させる。
位置合わせが終れば、昇降装置α５）を少し下げて半導
体素子（２）のバンプ（２ａ）をダイパッド部のランド
（１ａ）に押付ける。この状態で移動わ〈α荀を前方に
移動し、光学集光レンズ部ψｌ）を赤外線照射源０′ｆ
）の直下にする。赤外線照射源α７）の出力を上げると
、赤外線は光学集光レンズ部（２）を通り半導体素子（
２）部を加熱し、パンツ（２ａ）が溶融しランド（１ａ
）に溶着する。ここで真空を断ち昇降装置（１５）によ
りコレット（→を上昇させると、半導体素子（２）はセ
ラミック基板（１）上に残る。赤外線照射を止めると、
溶融していたバンプ（２ａ）が固化し、半導体素子（２
）のボンディングが完了する。このような動作を繰返し
、所定数の半導体素子（２）を対応するダイパッド部に
接着する。
体素子（２）のバンプ（２ａ）をダイパッド部のランド
（１ａ）に押付ける。この状態で移動わ〈α荀を前方に
移動し、光学集光レンズ部ψｌ）を赤外線照射源０′ｆ
）の直下にする。赤外線照射源α７）の出力を上げると
、赤外線は光学集光レンズ部（２）を通り半導体素子（
２）部を加熱し、パンツ（２ａ）が溶融しランド（１ａ
）に溶着する。ここで真空を断ち昇降装置（１５）によ
りコレット（→を上昇させると、半導体素子（２）はセ
ラミック基板（１）上に残る。赤外線照射を止めると、
溶融していたバンプ（２ａ）が固化し、半導体素子（２
）のボンディングが完了する。このような動作を繰返し
、所定数の半導体素子（２）を対応するダイパッド部に
接着する。
なお、受台α１）Ｋヒータを内蔵しセラミック基板（１
）を予備加熱するようにすれば、いっそう短時間にフリ
ップチップボンディングができる。
）を予備加熱するようにすれば、いっそう短時間にフリ
ップチップボンディングができる。
ま九、基板（１）にボンディングされである半導体素子
（２）を取替えなどで取外すのに、この発明による装置
を利用し赤外線照射により加熱することにより容易に外
すことができる。
（２）を取替えなどで取外すのに、この発明による装置
を利用し赤外線照射により加熱することにより容易に外
すことができる。
さらに、上記実施例ではセラミック基板（１）にボンデ
ィングしたが、これに限らずガラスエポキシ樹脂基板な
ど各種の基板の場合にも適用できるものである。
ィングしたが、これに限らずガラスエポキシ樹脂基板な
ど各種の基板の場合にも適用できるものである。
なおまた、基板のダイパッド部が１箇所で、１箇の半導
体素子をボンディングする場合にも適用できるものであ
る。
体素子をボンディングする場合にも適用できるものであ
る。
以上のように、この発明によれば、下方に置い九基板の
上方に赤外線照射源を配設し、赤外線を透過するコレッ
トに吸着した半導体素子を基板のダイパッド部に置き、
上方から赤外線を照光し、赤外線照射源の直下にした光
学系検視手段によシ半導体素子とダイパッド部からの反
射光を取出し、赤外線顕微鏡によシ双方の儂を観察し、
半導体素子を位置合わせし、光学系検視手段を何方にず
らし、光学集光レンズ部を赤外線照射源の直下にし、赤
外線を強め半導体素子部を加熱しバンプを溶融しランド
に溶着するようにしたので、同一の赤外線照射源による
赤外線照射により、半導体素子の位置合わせから連続し
て直ちに加熱ボンディングができ、精度の高い位置合わ
せがされ、工程が簡単になり作業時間が短縮され、品質
のよいボンディングができる効果がある０
上方に赤外線照射源を配設し、赤外線を透過するコレッ
トに吸着した半導体素子を基板のダイパッド部に置き、
上方から赤外線を照光し、赤外線照射源の直下にした光
学系検視手段によシ半導体素子とダイパッド部からの反
射光を取出し、赤外線顕微鏡によシ双方の儂を観察し、
半導体素子を位置合わせし、光学系検視手段を何方にず
らし、光学集光レンズ部を赤外線照射源の直下にし、赤
外線を強め半導体素子部を加熱しバンプを溶融しランド
に溶着するようにしたので、同一の赤外線照射源による
赤外線照射により、半導体素子の位置合わせから連続し
て直ちに加熱ボンディングができ、精度の高い位置合わ
せがされ、工程が簡単になり作業時間が短縮され、品質
のよいボンディングができる効果がある０
第１図は従来のフリップチップボンディング装置の概要
正面図、第２図社この発明の一実施例によるフリップチ
ップボンディング装置の概要正面図である。 ｌ−セラミック基板、ＩＬ−ランド、２−半導体素子、
２ａ−バンプ、Ｕ−受台、１５−昇降装置、１６ ＝
Ｘ −Ｙ軸移動装置、１７−赤外線照射源、１Ｂ −コ
レット、ルー光学系検視装置、釦−赤外線顕微鏡、２１
−光学集光レンズ部 なお、図中同一符号は同−又は相轟部分を示す０代塩人
葛野信−（外１名）
正面図、第２図社この発明の一実施例によるフリップチ
ップボンディング装置の概要正面図である。 ｌ−セラミック基板、ＩＬ−ランド、２−半導体素子、
２ａ−バンプ、Ｕ−受台、１５−昇降装置、１６ ＝
Ｘ −Ｙ軸移動装置、１７−赤外線照射源、１Ｂ −コ
レット、ルー光学系検視装置、釦−赤外線顕微鏡、２１
−光学集光レンズ部 なお、図中同一符号は同−又は相轟部分を示す０代塩人
葛野信−（外１名）
Claims (1)
- 上ｆｆ１Ｋダイパッド部が設けられ複数のランドが形成
された基板を載せる受台、この受台に対し最上方に配設
され上記基板に上方から対応する赤外線照射源、赤外線
を透過する耐熱材からなシ、上記受台に対し上方低部位
置にされ、昇降手段により昇降され、かつ、Ｘ−Ｙ軸移
動手段により水平方向ＫＩ−Ｙ軸の移動がされ、下端に
半導体素子を真空吸着し上記基板のダイパッド部上に当
てる；レット、上記受台に対し上方中間部に位置し、水
平方向の移動可能に配設されておシ、上記赤外線照射源
の直下にされ、通過する赤外線に照光された上記半導体
素子と上記ダイパッド部からの反射光を屈折して取出す
光学系検視手段、この光学系検視手段に連結され、取出
され大半導体素子とダイパッド部との重ねられた侭を拡
大し、半導体素子のダイパッド部への位置合わせが観察
される赤外線顕微鏡、及び上記受台に対し上方中間部に
位置し、水平方向の移動可能に配設されておシ、上記半
導体素子が位置合わせされると上記赤外線照射源の直下
にされ赤外線を集光して通し、下方の上記半導体素子部
を加熱させ裏面のバンプを溶融させて上記ダイパッド部
のランドに溶着させる丸めの光学集光レンズ部を備えた
半導体素子の７リツプチツプボンデイ／グ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020205A JPS58137222A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 半導体素子のフリツプチツプボンデイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020205A JPS58137222A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 半導体素子のフリツプチツプボンデイング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137222A true JPS58137222A (ja) | 1983-08-15 |
Family
ID=12020660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57020205A Pending JPS58137222A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 半導体素子のフリツプチツプボンデイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58137222A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169034A (ja) * | 1987-01-07 | 1988-07-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体デバイス組立装置 |
| JPH0228343A (ja) * | 1988-06-13 | 1990-01-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 素子と基板の位置合わせ・接続装置 |
| US5115545A (en) * | 1989-03-28 | 1992-05-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for connecting semiconductor devices to wiring boards |
| JPH05299471A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | ボンディング方法およびボンディング装置 |
| CN100413046C (zh) * | 2003-07-11 | 2008-08-20 | 先进自动器材有限公司 | 缺失晶粒的检测 |
-
1982
- 1982-02-09 JP JP57020205A patent/JPS58137222A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169034A (ja) * | 1987-01-07 | 1988-07-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体デバイス組立装置 |
| JPH0228343A (ja) * | 1988-06-13 | 1990-01-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 素子と基板の位置合わせ・接続装置 |
| US5115545A (en) * | 1989-03-28 | 1992-05-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for connecting semiconductor devices to wiring boards |
| JPH05299471A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | ボンディング方法およびボンディング装置 |
| CN100413046C (zh) * | 2003-07-11 | 2008-08-20 | 先进自动器材有限公司 | 缺失晶粒的检测 |
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