JPS61210642A - 半導体素子のダイボンデイング方法およびその装置 - Google Patents

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】 （発明の技術分野） 本発明は半導体素子のダイボンディング方法とそのため
の装置に関づるもので、特にウェーハを分割して取出し
た半導体素子を直接リードフレームに搭載するダイレク
トボンディングに使用されるものである。

〔発明の技術的背景〕

広く用いられている半導体素子のダイボンディング方法
としては粘着シートに貼付りれたつＸ　−ハをダイアモ
ンドブレード等で分割（スクライビング）し、得られた
半導体素子（ペレット）を１つずつ順次吸着移送し、所
定のリードフレームのベッド（アイランド）部に導電性
樹脂等を用いて固着するダイレクトボンディング法が知
られている。そして、そのための装置としては第８図に
示すように粘着シートに貼付けられたウェーハ１０を少
なくともその直径弁だけＸ−Ｙ方向に移動させることの
できるテーブル１１と、ペレツ１への取出し位置とリー
ドフレームへの搭載位置間を往復移動し、吸着ヘッド８
を備えたマウントヘッド７と、このマウントヘッド７が
所望のペレットを正確に取出すようにペレット位置を検
出するテレビカメラ等のペレット位置検出機構９と、リ
ードフレーム２０を搬送するリードフレーム搬送ｍ構２
１と、このリードフレーム２０上のベッドにペレツ１〜
を固着するための導電性接着剤等を供給づるディスペン
スノズル６どを強固なベース１上に備えるようにしてい
る。

このＪ：うなダイボンディング装置を用いてダイボンデ
ィングを行なうには、ペレット位置検出機構を用いてペ
レッ１〜中心を確認１゛るようにしながらテーブル１１
をモータ１３およびこれにより駆動されるＸ−Ｙテーブ
ル１２によりＸ−Ｙ方向に移動させ、取出し位置に位置
決めされたペレットをマウントヘッド７の吸着ヘッド８
により吸着して持上げ、そのままリードフレーム搬送装
置２１の上まで移送し、リードフレーム２０のベッド上
に降下させる。なお、ペレツ１−の吸着の際には、テー
ブル１１の内部下方に設けられた組状体１４の突上げ動
作により、ペレットが粘着シー１〜から容易に分離され
る。

リードフレーム２０のベッド上にはマウン１へヘッド７
がペレッ１〜を取出している間にディスペンスノズル６
により導電ｔ！を接着剤ｈ（供給されており、マウン１
へヘッド７の降下にＪ：リペレットがリードフレーム上
に固着される。

なお、マウントヘッド７およびディスペンスノズル６は
ベース１上に立設された支柱２に沿ってＺ方向に自在に
移動するアーム３上をそれぞれ駆動モータ４おにび５に
より×方向に動くようになっている。

（背景技術の問題点） しかしながら、ウェーハの大口径化が進むにつれて移動
δ１の大ぎなテーブルが必要となっている。

この大口径化に対処するためにはアームの長さを延ばし
てマウントヘッドの移動量を大きくするか、マウン１へ
ヘッドの移動量を変えずにテーブルの移動量を大きくす
るため、第８図に示すようにリードフレーム搬送装置２
１の一部の下部に空隙２２を設け、テーブル１１の一部
が侵入できるようにしている。

前者の対策ではマウントヘッドのウェーハ直径方向の移
動量が大きくなるためマウントヘッドの支持および移動
のための機構が複雑化、大型化し、後者の対策ではフレ
ーム搬送機構の構造が物理的に制限を受けるばかりでな
く、マウントヘッドのＺ方向移動量が増大するため装置
全体が重用化、大型化、複雑化し、いずれの場合も作業
速度の低下を招くという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような問題を解決するためなされたもので
、大ロ径つェーへに対しても作業速度の低下を招かない
ダイボンディング方法と、それに用いられる小型かつ１
１　Ｒ４なダイボンディング装置を提供することを目的
どする。

〔発明の概要〕

上記目的達成のため、本発明にかかる半導体素子のダイ
ボンディング方法においては、ウェーハを分割して得ら
れたペレットをその中心位置が取出し位置に合致するよ
うに、・ウェーハを搭載したテーブルを１方向に移動さ
せると共に回転させ、この取出し位置においてペレット
を取出し、この取出時のデープルの回転量だけペレット
を逆回転ざＵ”でリードフレームに固着するようにし°
Ｃいる。

また、本発明にかかる半導体素子のダイボンディング装
置においては、ウェーハを搭載づ゛るテーブルとこのテ
ーブルを回転させる回転機構部と、この回転機構部およ
び前記テーブルを少なくともウェーハの半分の距離だ【
プ所定方向に移動させる移動機構部と、所定の取出し位
置におけるペレットの中心位置および回転角度を検出す
る検出機構部と、取出し位置とダイボンディング位置間
を往復し、検出された回転角度を補正するにうに回転す
る取出しヘッドを有するマウントヘッドを備えるにうに
しており、小さなスペースで効率の良いダイボンディン
グを行なうことができるため、小型化、軽量化が可能と
なる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明
？ｌ−る。

第１図は本発明にかかるダイボンディング装置の一実施
例の概略構成を示す正面図である。

この装置は強固なべ〜ス１上にウェーハ載置部、ペレッ
ト取出し移送部、リードフレーム搬送部の３つの部分を
有している。

まず、ウェーハ載置部は、Ｘ方向にモータ１３にＪ：っ
て駆動される一方向町動アーブル１２上にテーブル１１
が設りられている。このテーブル１１は中空円筒状で、
上面はウェーハが貼付けられた粘着シー１〜を張設する
リングどなっており、また中心軸の回りに回転自在とさ
れている。このテーブル１１の円筒側面には歯１１ａが
刻まれており、モータ１５の軸に取付（プられだピニオ
ン１５ａを介して回転される。このテーブル１１の内部
には従来と同様に、取出すべき半導体ペレツ１〜を下か
ら突き上げて粘着シー１〜からはがれヤずくづるための
針状体１４がｍｔプられ、この針状体１４は上下方向に
移動自在とされている。

リードフレーム搬送部は通常用いられている送り爪ある
いはベル１へによるリードフレーム搬送装置どなってい
る。

さらに、ペレット取出し部はベース１上に立設されたボ
スト・２に沿って上下方向（Ｚ方向）に摺動するアーム
３、このアームの側面をそれぞれモー９４および５で駆
動されて移動するディスペンスノズル６およびマウント
ヘッド７を備えている。

このうちディスペンスノズルはアーム３端部の退避位置
とリードフレーム中心位置とを往復し、リードフレーム
２０のヘッド部にノズル先端が近接するよう降下して導
電性接着剤をベッド部に定量供給する。またマウントヘ
ッドアはリードフレーム中心位置とウェーハ上の取出し
位置間を往復移動するものでそれぞれの位置で吸着ヘッ
ド８が上下方向くＺ方向）に移動するようになっている
。

また吸着ヘッド８はモータ１６によりその中心軸に関し
て自由に角度を変えられるようになっている。ウェーハ
載置部の上方には取出すべき半導体ペレットの位置を検
出する位置検出器９が設りられている。この位置検出器
９は例えばビデオカメラあるいは光電センサ等であって
、分割されたペレットの端面やペレット−トのへアーウ
ィンを検出して位置検出信号を発生ずる。この位置検出
信号はマイクロコンピュータ等を備えた制御装＠（図示
せず）に入力され、ウェーハ載置部の位置制御および回
転制御、マウントヘッド７の位置制御、吸着ヘッドの回
転制御等に使用される。

次にこのダイボンディング装置の動作を説明づる。

ダイシング装置（図示せず）によりペレットに分割され
たウェーハ１０は粘着シー１〜に貼イ；１けられたまま
テーブル１１の上面に載置されている。

このどきのペレットの配置の概略は第２図に模擬的に示
されており、数字は取出す順番を示している。

マウントヘッド７はウェーハ中心を通りリードフレーム
搬送力内に直角な方向に移動するようになっており、こ
の移動線上に所望のチップ、例えば１番目のペレットＰ
１が位置するようにテーブル１１をモータ１５で角度α
だけ回転する（第３図）。このどきのペレットＰ１の中
心は位置検出器９により検出され、例えばリードフレー
ム中心位置からの距離ａが測定されこれが基準位置であ
る取出位置に一致するようにテーブル１２を駆動するた
め、モータ１３が回転させられる。これによりマウン１
へヘッド７は所望のペレットＰ１の中心に達し、吸着ヘ
ッド８が下降してペレットＰ１を吸着保持する。このど
きテーブル１１の下方からは針状体１４により突上げ動
作が行なわれる。

続いて吸着ヘッド８は上昇し、マウントヘッド７がモー
タ１６により角度αだけ逆回転される。この状態でペレ
ットＰ１はリードフレーム２０上方まで移送され、それ
以前にディスペンサ６によって導電性接着剤が塗布され
ているベッド上に降下してダイボンディングが完了する
。

次に第４図に示すように２番目のペレットＰ２が中心線
上にテーブル１１の回転角度をβとし、中心位置までの
距１ｌＩＩｔｂをデープル１２の移動により補正し、前
述したのと同様の取出し、角度βの逆方向回転、移送、
取付は動作が行なわれる。

同様に３番目のペレッ１〜Ｐ３および４番目のペレット
Ｐ４についてはそれぞれ第５図および第６図に示すよう
テーブル１１０角度をγおよびδとし、距１ｌｌＩｔＣ
おＪ：びｄをテーブル１１の移動により補正すればよい
。

このようなダイボンディング方法ではデープルは一方向
だけに移動することで足りる。

第７図はペレットの取出しの順番を第２図ないし第６図
において説明したのとは変更した例を示す説明図である
。これにＪ：れば、まずコーナ一部のペレットを取出し
、以下、外側から順番に内側に向うＪ：うにしている。

このような順番ではテーブルのＸ方向の動きを最小限と
しながらペレットを取出すことができる。

以上の実施例においてはテーブルはＸ方向にのみ動くよ
うになっているが、これと直角な方向であるＹ方向にの
み動くようにしても一定の取出し位ばてすべてのペレッ
トを取出すことができる。

また、マウントヘッドの取出し位置は一定となっている
が、これを変化できるようにすればテーブルの移動量は
さらに減少させることもできる。

さらにペレットの取出しは実施例では吸着方式を使用し
ているが、機械的に把持する形式のものであってもよい
。

また、ペレットを取付（プるまでに行なわれるつ工−ハ
回転間θ分の逆回転はみか【プ上逆回転となるように（
３６０’〜θ）としてもよい。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、半導体素子の取出しの
際ウェーハを搭載したテーブルを一方向に移動さぼると
共に回転させ、取出後このテーブルの回＠量だけ逆回転
させてリードフレームのベッドにマウントするようにし
ており、また、他の本発明によればウェーハを搭載する
テーブルと、このテーブルを回転させる機構部と、この
回転機構部およびテーブルを少なくともウェーへの半分
の距離だけ所定方向に移動さυる移動機構部と、取出時
の半導体素子の位置および回転角度を検出する検出機構
部と、検出された回転角度を補正するように回転する取
出しヘッドを有するマウントヘッドを備えるようにして
いるので、テーブルの移動距離はウェーハの半分で済み
、装置の小型化、軽量化が可能となり、低コスト化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ににるダイボンディング装置の一実施例
を示す概略構成図、第２図はウェーハ上のペレッＩ・の
取出しの順序の例を示づ説明図、第３図〜第６図は第２
図の順序にお【プるテーブルの回転と移動を示す説明図
、第７図は他の取出し順序の例を示す説明図、第８図は
従来のダイボンディング装置を示す概略構成図である。 ４・・・ディスペンスノズル駆動モータ、５・・・マウ
ントヘッド駆動モータ、６・・・ディスペンスノズル、
７・・・マウントヘッド、８・・・吸着ヘッド、９・・
・ビデオカメラ、１０・・・ウェーハ、１１・・・テー
ブル、１２・・・一方向可動テーブル、１３・・・モー
タ、１４・・・釘状体、１５・・・モータ、１６・・・
マウントヘッド回転モータ、２０・・・リードフレーム
、２１・・・リードフレーム搬送装置。 出願人代即人　　猪　　股　　　　清 −Ｎ桧４ｉ　　　　Ｌ′１ ６２　図 ら３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウェーハを分割して得られた半導体素子を順次取出
   して移送し所定のリードフレーム上に固着するダイボン
   ディング方法において、 取出すべき半導体素子の中心位置が取出し位置に合致す
   るように前記ウェーハを搭載したテーブルを１方向に移
   動させると共に回転させ、 前記取出し位置において半導体素子を取出して移送し、 前記半導体素子を前記テーブルの回転量だけ逆回転させ
   て前記リードフレーム上に固着させるようにした半導体
   素子のダイボンディング方法。 ２、テーブルの移動方向が半導体素子の移送方向と一致
   するようにした特許請求の範囲第１項記載の半導体素子
   のダイボンディング方法。 ３、テーブルの移動方向が半導体素子の移送方向と直角
   をなすようにした特許請求の範囲第１項記載の半導体素
   子のダイボンディング方法。 ４、半導体素子の取出しが吸着により行なわれる特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の半導体
   素子のダイボンディング方法。 ５、ウェーハ中心からの距離がほぼ一定な半導体素子を
   順次取出した後、ウェーハ中心からの取出し位置を変化
   させるようにした特許請求の範囲第１項記載の半導体素
   子のダイボンディング方法。 ６、ウェーハを搭載して支持するテーブルと、このテー
   ブルを回転させる回転機構部と、 この回転機構部および前記テーブルを少なくとも前記ウ
   ェーハの半分の距離だけ所定方向に移動させる移動機構
   部と、 所定の取出し位置における半導体素子の中心位置および
   回転角度を検出する検出機構部と、前記取出し位置で前
   記半導体素子を取出し、所定のボンディング位置におい
   て前記半導体素子をリードフレームに固着させる動作を
   くり返し、この動作中に前記検出機構部で検出された回
   転角度を補正するように回転する取出しヘッドを有する
   マウントヘッド部と、 を備えた半導体素子のダイボンディング装置。 ７、テーブルがその内部下方に取出すべき半導体素子を
   押上げる針状体を備えた特許請求の範囲第６項記載の半
   導体素子のダイボンディング装置。 ８、取出しヘッドが吸着ヘッドである特許請求の範囲第
   ６項記載の半導体素子のダイボンディング装置。