JPS60132334A - フイルムキヤリアボンデイング装置 - Google Patents

フイルムキヤリアボンデイング装置

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JPS60132334A
JPS60132334A JP58240226A JP24022683A JPS60132334A JP S60132334 A JPS60132334 A JP S60132334A JP 58240226 A JP58240226 A JP 58240226A JP 24022683 A JP24022683 A JP 24022683A JP S60132334 A JPS60132334 A JP S60132334A
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JP
Japan
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film carrier
bump
motor
film
finger
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JP58240226A
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JPH0572752B2 (ja
Inventor
Akira Kabeshita
朗 壁下
Eiji Ichitenmanya
一天満谷 英二
Kazuhiro Mori
和弘 森
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/79Apparatus for Tape Automated Bonding [TAB]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はあらかじめメノギエ法により形成されたバンプ
をバンプ基板と称されるものに形成し、またガラス板上
で樹脂層を介してフルカットダイシングされた半導体ウ
ェハー基板を用い、フィルムキャリアフィンガーへのバ
ンプの転写と半導体素子の接合とを認識装置を用いて連
続自助で行なうフィルムキャリアボンディング装置に関
するものである。
従来例の構成とその問題点 従来のフィルムキャリアボンディング装置ば完全自動で
運転できるものがなく、オだフィルムキャリアフィンガ
ーと半導体素子との接合においてもXYe三方向の位置
合せが自動釣に行なえるものがなかった。さらに、フィ
ルムキャリアフィンガーと接合される半導体素子の一極
部にはポンプ形成が必要であり汎用半導体素子を用いる
ことができず半導体素子の汎用兜か低いばかりか、実装
コスト面でもかなり高価なものになるといった矢面を有
していた。
発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、バンプ形成さり、たバンプ基
板」二の所定バンプとフィルムキャリア・フィンガーの
所定の位置とを認識装置と位置決め手段によりXYQ三
方向に位置合わせをし、重ね合わせた状態で、バンプを
ヒートノールを介してフィルムキャリアフィンガーへ転
写させ、その後フィルムキャリアフィンガーへ転写され
たバンプと電極上にバンプ形成されていない汎用半導体
素子の電極部とを前記同様にXYe三方向位置合わぜし
、重ね合わした状態でヒートツールを介して連続自動で
行なうフィルムキャリアボンディング装置を堤供するも
のである。
発明の構成 本発明は、フィルムギヤリア、バンプおよび半導体素子
の形状、位置を画像処理により知る認識4I itと、
フィルムキャリアを固定保持しXY二方向にモータ、1
駆動により水平移動可能なガイドXY駆動部と、バンプ
基板および半導体ウェノ・一基板を搭載し、直交する二
方向および回動可能なXYe駆動部と、フィルムキャリ
アフィンガーとバンプおよび汎用半導体素子の成極とを
接合する接合装置とから構成されており、外部で単独に
メッキ法により形成されたバンプをフィルムキャリアフ
ィンガーへ認識装置を用い位置決め転写し、かつ同時に
電極上にバンプのない汎用半導体素子を前記フィンガー
」二に転写さ′h、たバンプを介してフィルムキャリア
フィンガーへ接合−トることで、これまで目視に頼って
いたフィルムキャリアボンディングのアライメント作業
お」:びボンディング作聚が連続自動で生産性高くかつ
信頼性高く実現できる。寸だ、バンプ転写方式の装置の
具現化により汎用半導体素子が使用できるため半導体素
子の汎用性および半導体素費用を含めてのボンディング
総コストも大きく低減できるといったI口′有の効果を
有している。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照にしながら
説明する。
1はフィルムキャリアであり、2ば貼絵されるフィルム
ギヤリア1を巻き取っている供、拾リールである。3は
ボンディングされた後のフィルムキャリア1を巻き取る
巻き取りリールであり、4はフィルムギヤリア1のフィ
ンガーブハからみ合わないように才るためにフィルムキ
ャリア1の間にテープ状に装入されているスペーサーで
ある。5はフィルムキャリア1、バンプ基板6および半
導体ウェハー基板7の形状、位、進認識を行なう認識カ
メラである。8は認識カメラ5の先端部に固定されたレ
ンズ系である。9はフィルムキャリア1を所定ピッチご
とコマ送りするスプロケットであり、1○はフィルムキ
ャリア1が常にスプロケット9に付勢されるように設け
られた押えローラである。
11および12はアイドルローラである。13はフィル
ムキャリア1の送り方向と逆方向に常に一定張力を力え
るテンションスブロケリトであり、14はフィルムキャ
リア1が常にテンンヨンスプロケノト13に旧都される
ように設けられた押えローラである。15はボンディン
グされるフィルムキャリア1を保持するフィルムキャリ
アガイドである。16は前後動および上下動し、フィル
ムキャリア1にバンプ転写および半導体素子を1名合す
るヒートツールである。17はバンプ基板6および半導
体ウェハー基板7を搭載し、直交する二方向ならびに回
動可能に絹み合わされたXYe駆動部である。
18はXYe駆動部17のXYニ方向の移動位置表示を
する表示器であり、19は認識カメラ5により得られた
画像を二値化処理し映しだすモニターテレビである。2
oおよび21(dヒートツ−ル16の温度制御をする温
度制御装置である。
22は認識カメラ5より得られた画像を二値化処理する
認識装置4であり、231dアクチユエータのシーケン
ス動作等を指示するマイクロコンピュータ、24はNC
l−ライバーである。25は操作盤であり、26は本体
フレームである。
以上のように構成さノtたフィルムギヤリアボンディン
グ装置において、以下その動作を説明する。
供給リール2に巻かれているフィルムキャリア1はスプ
ロケット9を接続さね、ているモータ27の矢印B方向
への所定回転により矢印入方向へ所定ヒツチ送り出され
る。この時スプロケット9の送りバラツキを最小におさ
えるため、テンノヨンスプロケノト13はトルクモータ
28と接続され矢印C方向に常に一定張力を加えるよう
になっており、フィルムギヤリア1はAfJ記張力によ
りフィルムギヤリアガイド16に/11つて保持されて
いる。
29.30はトルク七−夕であり、それぞれ矢印り方向
および矢印Eツノ向に常に回転しようとし、フィルムキ
ャリア1の巻きたるみを防土している。
認識カメラ5の認識軸Z1−22の下に配置さlt・た
フィルムキャリア1の1コマ31は、フィルムキャリア
ガイド15を直交する二方向に移動させるモータ32.
33の回転動作によりボールネジ34.35を介して矢
印に方向、矢印り方向に水平移動し、認識カメラ5の視
野内に捷ず視野S1を採り込み、次に再度フィルムキャ
リアガイド15を水平移動させ視!ljJ、 32を採
り込まぜる。この二つの視野81.32を画像処理し、
第一の視野S1のフィルムキャリア1のフィンガー36
の先端部位置T1.T2.T3.T4からその平均座標
ポイントTAを得て、第二の視野S2のフィンガー36
の先端部位置T5.T6.T7.T8からも同様にその
平均座標ポイントTBを得る。この二点TA、TBより
認識カメラ5の下に配置されている1コマ31のX方向
、Y方向および回転方向の位置ズレおよびフィンガー3
6の形状確認を行なう。
第4図において、tA、tBはフィルムキャリア1の1
コマ31のセンターが認識軸21−22上のセンター〇
と一致し、かつXY両認識座標軸に対し傾きがない場合
の基準平均座標ポイントである。この基準平均座標ポイ
ン)tA、tBと実際に視野S1.S2に採り込まノt
た画像から得られた平均座標ポイントTA、TBとから
配置された1コマ31のX方向、Y方向および回転方向
の位置ズレデータを得る。
O′は実際に画像より得らり、た1コマ31のセンター
であり、Δθニe、r−eoとすると、前記1コマ31
をX方向にΔX、Y方向にΔY、回転方向にΔeだけ位
置補正すればよいことになる。フ4)レムキャリア1を
保持移動させるフィルムキャリアガイド15ばX方向、
Y方向のみ移動可能なので、ここでは前記直交する二方
向の位置補1Eのみをモータ32,33により行ない、
回転方向の補+’E分Δθはバンプ基板6、および半導
1木ウエノ・−清(板7側で行なう。46は認識カメラ
5を丹ζ−ルネジ47を介して矢印F方向に」ニ下可能
にしたモータであり、モータ46の上下動により、フィ
ンガー36に認識カメラ5の焦点を合わせる。
次にバンプ基板6について第51閾、第6図において説
明する。バンプ基板6は絶縁物よりなり、その上にメッ
キ電極層37があり、さらにその上には開孔部38を有
したレジストが形成されている。このバンプ基板6を用
いメノキエ去により開孔部38に金バンプ4Oを形成す
る。)くンプ4Oは接合される半導体素子の電極部に対
応するように第6図のように配置形成されている。
バンプ基板6はXYe駆動部17上に設けられたバンプ
基板ステージ41の上に吸着固定され、リニアスケール
42a、42bで読み取りを行ないながらモータ44.
45.46の駆@蹟より前記フィルムキャリア1の配置
された1コマ31の下へ矢印G方向、矢印H方向への水
平移動およびI方向回動を行ないフィンガー36とノく
ンプ4oの重ね合わせを行なう。48はバンプ4oの形
成ラインxBと認識軸Xとを一致させるようにノくンプ
基板ステージ41を矢印J方向に回転させるモータであ
る。49はボールネジでありモータ45と接続され、認
識軸21−22と一致する回転中心に対しeテーブル6
Oを回動させる。
フィンガー36とバンプ基板6上のノくンプ4Oが位置
合わせされた状態で、第7図(a) 、 (b)図に示
すようにバンプ基板ステージ41は矢印M方向に接合高
さ1で」ニ昇し、高温に保持されたヒートツール16の
矢印N方向の下降動作によりバンプ基板6の上に形成さ
れた複数のバンプ4oはフィンガー36に転写される。
転写完了後ヒートツール16は初期位置へ上昇し、バン
プ基板ステージ41は初期位置へ下降する。
バンプ4oの転写後XY○駆動部1了上に設けられた半
導体ウエノ・一基板7を吸着固定しているウェハー基板
ステージ51はリニアスケール42a。
42b で読み取りを行ないながらモータ44..46
゜46の駆動により前記フィルムキャリア1のバンプ4
0の転写された1コマ31の下へ矢印G方向。
矢印H方向への水平移動および二方向回動を行ないフィ
ンガー36に転写されたバンプ4Oと重ね合わをれる。
半導体ウェノ・一基板7は第81要、第9図に示すよう
に構成されている。62は樹脂フィルム53ヲ半導体ウ
ェハー基板γに固定するための接着剤であり、54は前
記初詣フィルム53の−」二に半導体素子65を固定す
るための熱り塑性接着剤である。56は半導体素子+5
5上の電極である。5Yはダイシング溝であり樹脂フ5
イルム53の途中捷で設けられており、前記ダイシング
溝5Yにより半導体素子55は個々に分離固定されてい
る。
58は半導体素子55」二の電極56を結ぶラインXc
と認識軸Z1−22とを一致させるようにウェハー基板
ステージ51を矢印P方向に回転さぜるモータである。
フィンガー36に転写されたバンプ4○と前記半導体素
子65の電極66が位置合わされた状態で第10図(a
) 、 (b) :2に示すようにウェハー基板ステー
ジ61は矢印Q方向に接合高さまで」二月し、高温に保
持されたヒートツール16の矢印N方向の下降動作によ
りフィンガー36と半導体素子55はバンプ4oを介し
て接合される。
接合完了後ヒートツール16は初期位11tへ」ニ昇し
、ウェハー基板ステージ61は下降する。この時点で熱
可塑性樹脂54はヒートツール16の熱により溶け、ヒ
ートツール16の下側の半導体素子55のみが半導体ウ
ェハー基鈑7より分離されフィンガー36に接合される
。連続自・助運転は」ニ記の燥返しにより行なわれる。
第11図はボンディング以前のフィルムギヤリア1であ
り、第12図、第13図はそり、ぞれバンプ40の転写
後およびバンプ4oを介しての半導体素子56の接合後
を示した図である。
以上のように本実施例によれば、認識装置によりフィン
ガー36の位置を読み敗り、被接合側の対象物を直交す
る二方向および回転方向に自動的に動かすことにより連
続的にフィンガー36に半導体素子65を正確にしかも
生産性高く実装・することかり能である。捷た、XYe
駆動部1了の」二に、バンプ基板ステージ41とウェハ
ー基板ステジ51を設けることにより、バンプ4Oの転
写方式によるバンプを有さない汎用半導体素子55の接
合が可能である。
発明の効果 以上のように本発明は、バンプ形成さJtたバンプ基板
上の所定バンプとフィルムキャリアフィンガーの所定の
位置とを認識装置と位置決め手段によりXYG三方向に
位置合わせをし、重ね合わせた状態で、バンプをヒート
ツールを介してフィルムキャリアへ転写させ、その後フ
ィルムキャリアフィンガーへ転写されたバンプと電極」
二にバンプ形成されていない汎用半導体素子の電極部と
を前記同様にXYθ三方向位置合わせし接合することで
、バンプを電極上に有する半導体素子を4」いるこれま
でのフィルムキャリア実装に比紋し、その接合上の信頼
性の大幅な向上と半導体素子の汎用性およびトータル実
装コストの低減かり能と在る。
さらに、認識装置と自動位置合わせ手段の具現化により
、こ力、tで目視を主とした半導体素子接合作業が連続
自動で行なうことができ生産性の面からも大きく向」二
がはかれることができ、その実用的幼果は大きいものが
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるフィルムキャリアボ
ンディング装置の全体斜視図、第2図は本装置の駆動系
の分解斜視図、第3図はフィルムキャリアの認識視野を
示す認識視野の説明図、第4図は認識による補正量を示
す認識補正の説明図、第5図はバンプ基板の断面図、第
6図はバンプ基板部分の斜視図、第7図(、) 、 (
b)は各々バンプ転写工程を示すヒートツールの正面図
、第8図は半導体ウェハー基板の断面図、第9図は半導
体ウェハー基板部分の斜視図、第10図(a)、[有]
)図は半導体素子接合工程を示すヒートツールの正面図
、第11図は生フイルムキャリア部分の斜視図、第12
図はバンプ転写後のフィルムキャリア部分の斜視図、第
13図は半導体素子接合後のフィルムキャリア部分の斜
視図である。 1 ・−・・フィルムキャリア、5・・・’ it i
imカメラ、6 ・・バンプ基板、7・・・・・・半導
体ウェノ・一基板、15 ・−・フィルムキャリアガイ
ド、16・・・・・・ヒートツール、1了 ・・・・x
ye駆動部、36−・・・・フィンガー、40 ・・バ
ンプ、41・・・・・バンプ基板ステージ、51・−・
・−・ウェハー基板ステージ、66・・・半導体素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第 2 図 ? 第3図 第6図 XQ 第7図 (α)(b) 第9図 第10図 (α)(b) 第11図 第12図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. モータ駆動により直交する二方向に水平移動可能なXY
    駆動部と、前記XY駆動部を搭載しモータ駆動により水
    平回動可能なO駆動部と、前記XY駆動部上に設けられ
    独立した回転中心をそれぞれ有し、個々のモータにより
    水平回動可能かつ上下動可能な二つの上下動ステージ部
    と、フィルムキャリアの両縁部に一定ピノチで設けられ
    たパーフォレーション孔に係合するスプロケットと、前
    記スプロケットと接続され所定角度づつの回転全力える
    フィルムキャリアフィードモータと、前記フィルムギヤ
    リアフィードモータによるフィルムキャリアフィード方
    向と逆方向に一定張力をフィルムキャリアに与えるテン
    ションモータと、作業位置でのフィルムキャリアをガイ
    ドするフィルムキャリアガイド部と、前記フィルムキャ
    リアガイド部内に設けられ作業位置前後のフィルムキャ
    リアを固定保持する固定具と、前記フィルムギヤリアガ
    イド部をモータ駆動により直交する二方向に水平移動可
    能なガイドXY駆動部と、作業位置のフィルムキャリア
    上部に位置し、モータ駆動により上下動l■能なカメラ
    部と、前記カメラ部と接続し画像処哩を行なう認識装置
    と、フィルムキャリアフィンガーと被接合物とを接合す
    る接合装置とを備えたフィルムキャリアボンディング装
    置。
JP58240226A 1983-12-20 1983-12-20 フイルムキヤリアボンデイング装置 Granted JPS60132334A (ja)

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JPS60132334A true JPS60132334A (ja) 1985-07-15
JPH0572752B2 JPH0572752B2 (ja) 1993-10-12

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0358440A (ja) * 1989-07-26 1991-03-13 Nec Corp インナーリードボンディング方法及び装置
JP2005229006A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Bondotekku:Kk 個別アライメント方法及び装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0358440A (ja) * 1989-07-26 1991-03-13 Nec Corp インナーリードボンディング方法及び装置
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JP4681241B2 (ja) * 2004-02-16 2011-05-11 ボンドテック株式会社 アライメント方法、この方法を用いた接合方法、接合装置

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JPH0572752B2 (ja) 1993-10-12

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