JPS62105439A - 半導体チツプ取付用コレツト装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体集積回路の組立における半導体チップ
をパッケージベース、リードフレーム、配線基板等のベ
ース部材に接合する］：程において、チップトレー上の
半導体チップをつまんで処理台上のベース部材の所定位
置にセットするためのコレット装置に関する。

（従来の技術） 一般に、半導体チップをベース上に接合する場合、チッ
プをベース上の所定位置に所定の回転向きで正確に接合
することが要請される。それは、次の導線結合工程にお
いて、チップつきベースにおけるチップ上の多数の電極
端子に設けられたチップ側多数電極パッドと、それらと
対をなしてベース上の多数のリードに設けられたベース
側多数電極パッドとを自動導線結合装置により自動的に
導線結合することを可能にするためである。

上記の要請に応える一手段として、従来のコレット装置
は、縦軸及び横軸方向に移動自在の台枠にアームを昇降
自在に支持し、該アームの先端に取付けたコレットヘッ
ドの下面に、四角板状のチップに対応して、下方に開［
１してヘッド内部に凹陥する切頭四角錐状のチップ吸着
穴を凹設すると共に、該チップ吸着穴内からコレットヘ
ッドを貫通して外部に通じる吸気ｌ」にバキューム装置
を接続した構造のものが知られており、使用においては
一例としてチップを樹脂法で接合する場合は予め銀粉等
を混入したエポキシ樹脂等をベース上の所定位置に滴下
しておき、まずチップトレー上のチップを吸引によりチ
ップ吸着穴内に吸着し、その際チップの四角の外形を吸
着穴の四角錐の内形で受けることにより該チップを所定
の回転方向の向きに保持し、次に台枠の移動により吸着
したチップを処理台上のベースの上に移送し、そこでコ
レットヘッドを降下させてチップをベース上の樹脂の施
された所定位置に所定の回転向きで接合するのである。

しかし、この従来のコレット装置では、ウェハーから切
り出された各チップに精度のバラツキがあることから、
各チップを精密な均等の接合位置及び回転向きでベース
に接合することは困難であり、その対策として、チップ
をベース上に設置したときテレビカメラ等で該チップの
ベースに対する相対的位置を観測し、それに基づいてチ
ップの位置ずれを修正する方法が考えられるが、チップ
を吸着したコレットヘッドがベース上に位置する間チッ
プはコレットヘッドに覆いかくされているため、チップ
の位置を外部から精密に観Ｈ１’ｌすることが不可能と
なる難点があった６ （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、チップを吸着したコレットヘッドをベース」
二に降下させた際該チップのベース−ヒにおける位置を
観測することができるコレット装置を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明のコレット装置は、 縦、横方向に移動自在及び回転自在に支持されたコレッ
トヘッドの下面に、角板状の半導体チップを吸着すべき
角錐状のチップ吸着穴を下方に開口して凹設すると共に
、」二足吸着穴内から外部に通じる吸気口を設け、 上記コレラ１〜ヘツドの」−而に、」−記吸着穴内を観
格できる観察窓を開設した、 構成としである。以下図面を参照して本発明の詳細な説
明する。

第１．２図において、台枠（１）はフロア（Ｆ）上に該
フロア面上における縦軸及び横軸方向に移動自在に支持
され、該台枠（１）にコレットアーム（２）の基部を、
アーム先端部を台枠（１）から前方へ水平に延出した状
態で、上下方向に移動自在に支持し、このアーム（２）
の先端部にコレットヘッド（３）を上記フロア（Ｆ）と
平行の面上で回転自在に支持しである。上記台枠（１）
の縦・横軸方向への移動機構及びアーム（２）の台枠（
１）上における」１下方向への移動機構は従来一般に使
用されている通常の機構と同一のものである。

上記コレットヘッド（３）はほぼ円筒状のもので、上記
アーム（２）の先端部に形成された上下方向の軸受孔に
」１下端部を若干突出した状態でベアリング（４）、（
４）を介して回転自在に支持され、このコレットヘッド
（３）の下端面に、矩形板状の半導体チップの矩形外形
に対応する切頭四角錐状のチップ吸着穴（５）を下方へ
開口した状態で凹設すると共に、該吸着穴（５）と連通
してコレットヘッド（３）の軸心部を上方へ縦通ずる横
断面四角形の通視孔（６）を形成し、さらに上記通視孔
（６）の開口上端に四角筒の通視筒（７）を軸心線を一
致させて連設し、この通視筒（７）の中間部筒内にハー
フミラ−（８）を４５度の傾斜角度で気密状態に取付け
ると共に、通視筒（７）の上端を観察窓（９）として開
口し、該観察窓（９）から下端の吸着穴（５）内を視る
ことができるようにしである。（１０）は、コレットヘ
ッド（３）の下端部周壁において−」二足通視孔（６）
内から外部へ貫通した吸気口で、その外部開口端に接続
したフレキシブル吸気管（１１）をバキューム装置（図
示略）に接続しである。（１２）は上記通視筒（７）の
ハーフミラ−（８）に対向する位置に形成した光源室で
、該室内に上記ハーフミラ−（８）に対し４５度角度の
位置をとるランプ（１３）を保持しである。

コレットヘッド（３）の回転機構は次のようである。コ
レットヘッド（３）のアーム（２）からの突出上端部の
外側にウオームホイル（１４）を同心的に固着し、一方
、上記アーム（２）上面の基部寄りにパルスモータ（１
５）を設置し、該モータの出力軸に接続した軸（１６）
をアーム（２）に沿って上記ウオームホイル（１４）の
近くまで延長し、延長端に、上記ウオームホイル（１４
）とかみ合うウオーム（１７）を接続しである。（１８
）は上記軸（１６）の中間部の軸受、（１９）、（１９
）は」二足ウオーム（１７）の両端部の軸受である。

次に本装置の作用を使用の一例と共に説明する。

第２図示のようにコレットヘッド（３）の後退位置の下
方にトレ一台（ａ）が設置され、該台（、）上のトレー
（ｂ）の所定位置に多数の半導体チップ（ｃ）・・が並
べてあり、このトレ一台（ａ）の適宜前方に処理台（ｄ
）が設置され、この場合本例では該処理台（ｄ）の中心
を縦・横軸からなる座標系の原点とし、そして処理台（
ｄ）の上方にｍｓ用子テレビカメラｅ）を、その先軸を
上記原点を通る垂直線（１）と一致させて配置しである
。この場合、」１記テレビカメラ（ｅ）の撮像を映出す
るモニターテレビの例えばブラウン管面に、上記座標系
と合致する縦軸及び横軸からなる座標線を表示しておく
。

まず、パッケージベース（ｆ）を処理台（ｄ）上の中心
位置にのせ、適宜の仮止め手段により固定する。その状
態で、テレビカメラ（Ｃ）を通じて該カメラの光軸（座
標系原点）とパッケージベース（ｆ）の中心との縦軸及
び横軸方向のずれ、及びパッケージベース（ｆ）の回転
方向のずれを測定する。

ついで−例として銀粉を混入したエポキシ樹脂液をパッ
ケージベース（ｆ）の中心部位に滴下しておく。次に、
台枠（１）を縦及び又は横方向に適宜移動させてコレッ
トヘッド（３）を所望のチップ（ｃ）上に位置させ、つ
いでアーム（２）を降下させて吸着穴（５）をチップ（
ｃ）に被嵌させると共に吸気口（１０）からの吸引を行
って該チップ（ｃ）を吸着穴（５）内に吸着する。次に
、チップを吸着したままアーム（２）を上昇させてチッ
プ（Ｃ）をつまみ上げ、ついで台枠（１）を縦及び又は
横方向に移動させてコレットヘッド（３）を処理台（ｄ
）のパッケージベース（ｆ）」二に位置させ、ついでア
ーム（２）を降下させて、吸着したチップ（Ｃ）をパッ
ケージベース（ｆ）の中心部に上記エポキシ樹脂液をは
さんで下す。そこで、まずテレビカメラ（Ｏ）により４
３１６窓（９）から通視筒（７）、通視孔（６）を経て
チップ（ｃ）を観察し、そして該カメラの光軸（座標系
原点）とチップ（ｃ）の中心との縦軸及び横軸方向のず
れ、及びチップ（ｃ）の回転方向のずれを測定し、この
チップのずれ測定値と、さきに測定したパッケージベー
スのずれ測定値とからチップ（ｃ）のパッケージベース
（ｆ）に対する縦軸及び横軸方向のずれ、及び回転方向
のずれを算出し、そのうち縦軸及び横軸方向のずれにつ
いては、その算出領分だけ台枠（１）を縦軸及び横軸方
向に移動させ、それによりチップ（ｃ）の中心をパッケ
ージベース（ｆ）の中心に合致させ、回転方向のずれに
ついては、パルスモータ（１５）を所要角度回転させ、
その回転を軸（１６）、ウオーム（１７）及びウオーム
ホイル（１４）を経てコレットヘッド（３）に伝え、該
コレットヘッド（３）をその算出分だけ回転させ、それ
によりチップ（ｃ）の回転方向の向きをパッケージベー
ス（ｆ）のそれと合致させる。

上記ずれ修正を完了したら、吸気口（１０）からの吸引
を停止してチップ（ｃ）の吸着を解除し、しかる後アー
ム（２）を上昇させてチップ（ｃ）をパッケ一ジベース
（ｆ）上に残したままコレットヘッド（３）を上昇させ
、ついで台枠（１）を元位置に移動させる。ずれ修正を
行ったチップつきパッケージベース（ｆ）は、炉で加熱
して樹脂を硬化させる。

以下上記と同様の操作を繰返していく。

第３図のコレットヘッド（３ａ）は、その通視孔（６ａ
）の開口上端を観察窓（９ａ）にすると共に、舷窓（９
ａ）に透明ガラス（８ａ）を気密に嵌めたもの、第４図
のコレットヘッド（３ｂ）は、その通視孔（６ｂ）の開
口上端をａ察窓（９ｂ）にすると共に、舷窓（９ｂ）を
開閉する！（８ｂ）をヒンジ（２０ｂ）で連結した例で
ある。

（発明の効果） 本発明の半導体チップ取付用コレット装置によれば、半
導体チップを吸着穴に吸着したコレットヘッドをパッケ
ージベース等の」二に降下させた際、観察窓から上記チ
ップの座標系におけるずれや回転ずれを観測することが
でき、それに基づきチップのパッケージベース等に対す
るずれを修正することによりチップをパッケージベース
等の所定位置に所定回転向きで精確に接合することが可
能となるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は平面図、第２図
は一部縦断側面図、第３図は、コレラ１〜ヘツドの他の
実施例の拡大縦断側面図、第４図はコレットヘッドのさ
らに他の実施例の同上側面図である。 ３．３ａ、３ｂ−・・コレットヘッド、　５．５ａ、５
ｂ・・吸着穴、９．９ａ、９ｂ−＝観察窓、１０．１０
ａ、１０ｂ・・・吸気口、　Ｃ・・・半導体チップ。 −１１＝ 手続補正書（方式） 昭和６１年２　ノー、＋　１．９　ＩＩ特許庁長官　　
宇　賀　道　部　　　殿１、事件の表示 昭和６０年特許願第２４４０６９号 ２、発明の名称 半導体チップ取付用コレット装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代理人 昭和６１年１月８［１（発送日同年１．７１２８日）い
た図面　　別紙のとおり。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 縦、横方向に移動自在及び回転自在に支持されたコレッ
   トヘッドの下面に、角板状の半導体チップを吸着すべき
   角錐状のチップ吸着穴を下方に開口して凹設すると共に
   、上記吸着穴内から外部に通じる吸気口を設け、 上記コレットヘッドの上面に、上記吸着穴内を観察でき
   る観察窓を開設した、 半導体チップ取付用コレット装置。