JPS6224635A - フリツプチツプボンダ− - Google Patents
フリツプチツプボンダ−Info
- Publication number
- JPS6224635A JPS6224635A JP16342085A JP16342085A JPS6224635A JP S6224635 A JPS6224635 A JP S6224635A JP 16342085 A JP16342085 A JP 16342085A JP 16342085 A JP16342085 A JP 16342085A JP S6224635 A JPS6224635 A JP S6224635A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor chip
- bonding
- position detection
- bonding tool
- transfer
- Prior art date
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- Pending
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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。
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、半導体チップをワイヤー、フィルム等を用い
ず基板上の回路を直接接続するフリップチップボンダー
に関するものである。
ず基板上の回路を直接接続するフリップチップボンダー
に関するものである。
従来の技術
フリップチップボンダーは、半導体チップの小型化、多
ピン化に伴ない、生産性と実装面積の関係から従来のワ
イヤーボンダーにかわって実用化されようとしている。
ピン化に伴ない、生産性と実装面積の関係から従来のワ
イヤーボンダーにかわって実用化されようとしている。
、
以下図面を参照しながら、従来のフリップチップボンダ
ーの一例について説明する。
ーの一例について説明する。
第３図は従来のフリップチップボンダーの構成を示すも
のである。図において、１は半導体チップであシ回路面
が下になるようにトレイ２に並べられ、位置決め装置３
によって任意の位置に位置決めされる。４と６は吸着コ
レットであり、移送アーム６に上下方向摺動自在に取り
つけられ、バネ７の力で下方向に押し付けられている。
のである。図において、１は半導体チップであシ回路面
が下になるようにトレイ２に並べられ、位置決め装置３
によって任意の位置に位置決めされる。４と６は吸着コ
レットであり、移送アーム６に上下方向摺動自在に取り
つけられ、バネ７の力で下方向に押し付けられている。
８は基板９の位置決め装置であシ、基板押え１０によっ
て基板９を固定している。１１は基板９上に形成された
回路パターンである。１２は吸着コレット６が移送アー
ム６によって動く軌跡を示したものである。１３は中間
規正台であり、規正ツメ１４゜１５が配設されている。
て基板９を固定している。１１は基板９上に形成された
回路パターンである。１２は吸着コレット６が移送アー
ム６によって動く軌跡を示したものである。１３は中間
規正台であり、規正ツメ１４゜１５が配設されている。
以上のように構成されたフリップチップボンダーについ
て以下その動作を説明する。
て以下その動作を説明する。
トレイ２に回路面を下に整列して配置された半導体チッ
プ１は、位置決め装置３によって吸着コレット４の中心
の真下に位置決めされる。次に吸着コレット４は移送ア
ーム６が下降することによって下降し、半導体チップ１
の裏面に吸着コレット４の先端部が接した位置で下降を
停止する。次に、吸着コレットの下表面に形成された吸
着穴を真空にすることによって、半導体チップ１を、吸
着する。同時に、中間規正台１３上に載置され、外周を
規正された半導体チップを、吸着コレット６が吸着コレ
ット４と同じ動作を行ない吸着する。
プ１は、位置決め装置３によって吸着コレット４の中心
の真下に位置決めされる。次に吸着コレット４は移送ア
ーム６が下降することによって下降し、半導体チップ１
の裏面に吸着コレット４の先端部が接した位置で下降を
停止する。次に、吸着コレットの下表面に形成された吸
着穴を真空にすることによって、半導体チップ１を、吸
着する。同時に、中間規正台１３上に載置され、外周を
規正された半導体チップを、吸着コレット６が吸着コレ
ット４と同じ動作を行ない吸着する。
次に移送アーム６は軌跡１２の如く動作し、吸着コレッ
ト４は中間規正台１３上に、吸着コレット５は基板９上
に位置する、この時、基板９は位置決め装置８によって
、吸着コレット６のセンターライン上に被接合箇所が位
置するように位置決めされる。次に移送アーム６は下降
する。この時吸着コレット５に吸着された半導体チップ
１は、バネ７でリード１１に接合される。次に各々のコ
レット４，５は真空を解除し、軌跡１２の如く上昇する
。中間規正台１３上の半導体チップ１は規正ツメ１４．
１５によって外周を位置規正される。
ト４は中間規正台１３上に、吸着コレット５は基板９上
に位置する、この時、基板９は位置決め装置８によって
、吸着コレット６のセンターライン上に被接合箇所が位
置するように位置決めされる。次に移送アーム６は下降
する。この時吸着コレット５に吸着された半導体チップ
１は、バネ７でリード１１に接合される。次に各々のコ
レット４，５は真空を解除し、軌跡１２の如く上昇する
。中間規正台１３上の半導体チップ１は規正ツメ１４．
１５によって外周を位置規正される。
上記動作によってボンディングの１サイクルを終了する
。
。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、ウェハ状の半導体
チップをトレイに詰め替える作業が必要である。又移送
された半導体チップはチップ外周部を位置規正するため
、半導体チップに割れ、欠けが発生する可能性がある。
チップをトレイに詰め替える作業が必要である。又移送
された半導体チップはチップ外周部を位置規正するため
、半導体チップに割れ、欠けが発生する可能性がある。
更に半導体チップの回路面はトレイ中及び中間規正台上
で２度接触するため、パシベーション膜を傷つけること
がｓｂ半導体チップの不良の原因の一つとなっていた。
で２度接触するため、パシベーション膜を傷つけること
がｓｂ半導体チップの不良の原因の一つとなっていた。
又従来の一本の移送アームに２ケ所の吸着コレットを取
り付けた場合の１サイクルに要する時間は、ボンディン
グ時間、アームの移送時間及び半導体チップの吸着時間
が必要であシ、生産性が悪かった。又半導体チップの位
置決め精度はチップの外周規正と基板側はあらかじめ定
められた位置に位置決め装置で位置決めされるが、基板
の外周に対する回路位置のバラツキのため位置決め精度
を向上することが困難であった。
り付けた場合の１サイクルに要する時間は、ボンディン
グ時間、アームの移送時間及び半導体チップの吸着時間
が必要であシ、生産性が悪かった。又半導体チップの位
置決め精度はチップの外周規正と基板側はあらかじめ定
められた位置に位置決め装置で位置決めされるが、基板
の外周に対する回路位置のバラツキのため位置決め精度
を向上することが困難であった。
本発明は上記欠点に鑑み半導体チップにダメージを与え
ることなく、高速、高精度にボンディングするフリップ
チップボンダーを提供するものであるＯ 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のフリップチップボ
ンダーは、半導体チップを分離移送するための移送手段
と、移送された半導体チップを保持するボンディング手
段と、前記ボンディング手段に保持した半導体チップと
回路基板を対向するためのボンディング手段の移送手段
と、前記ボンディング手段上の半導体チップの位置を検
出する第１の位置検出手段と、前記回路基板の位置を検
出する第２の位置検出手段と、検出量に基づいて位置合
せするための位置合せ手段とを備えたもの備えたもので
ある。
ることなく、高速、高精度にボンディングするフリップ
チップボンダーを提供するものであるＯ 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のフリップチップボ
ンダーは、半導体チップを分離移送するための移送手段
と、移送された半導体チップを保持するボンディング手
段と、前記ボンディング手段に保持した半導体チップと
回路基板を対向するためのボンディング手段の移送手段
と、前記ボンディング手段上の半導体チップの位置を検
出する第１の位置検出手段と、前記回路基板の位置を検
出する第２の位置検出手段と、検出量に基づいて位置合
せするための位置合せ手段とを備えたもの備えたもので
ある。
作 用
回路形成面を上面として配設し、移送手段で直接ボンデ
ィング手段上に移送することによυ、半導体チップに加
わるダメージを最小にすることができる。又ボンディン
グ手段でボンディング中に他のボンディング手段上に半
導体チップを移送することにより１サイクル中のコレッ
トの待ち時間を少なくすることが可能となる。又位置合
せ精度についても、半導体チップと回路基板とをそれぞ
れ位置検出することによって高精度に位置合せすること
が可能となる。
ィング手段上に移送することによυ、半導体チップに加
わるダメージを最小にすることができる。又ボンディン
グ手段でボンディング中に他のボンディング手段上に半
導体チップを移送することにより１サイクル中のコレッ
トの待ち時間を少なくすることが可能となる。又位置合
せ精度についても、半導体チップと回路基板とをそれぞ
れ位置検出することによって高精度に位置合せすること
が可能となる。
実施例
以下本発明の一実施例のフリップチップボンダーについ
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の実施例におけるフリップチップボンダ
ーの構成図である。図において、１７は半導体チップで
あり、Ａｕ又はハンダよシ構成されたバンブ１８を有し
ている。半導体チップ１７は粘着性シート１９上に保持
されている。２０は前記粘着性シート１９を支持するた
めのウエノ・１ノングである。２１は半導体チップ１７
を任意の位置に位置決めするための位置決め装置である
。２２は先端部に吸着穴２３を備えた吸着コレットであ
る。吸着コレット２２は移送アーム２４に縦方向摺動自
在に支持されている。２６は押圧ノ（ネであり、吸着コ
レット２２を下方向に押圧している。
ーの構成図である。図において、１７は半導体チップで
あり、Ａｕ又はハンダよシ構成されたバンブ１８を有し
ている。半導体チップ１７は粘着性シート１９上に保持
されている。２０は前記粘着性シート１９を支持するた
めのウエノ・１ノングである。２１は半導体チップ１７
を任意の位置に位置決めするための位置決め装置である
。２２は先端部に吸着穴２３を備えた吸着コレットであ
る。吸着コレット２２は移送アーム２４に縦方向摺動自
在に支持されている。２６は押圧ノ（ネであり、吸着コ
レット２２を下方向に押圧している。
２６は吸着コレット２２が移送アーム２４（駆動手段は
図示せず）によって動く軌跡である。
図示せず）によって動く軌跡である。
２７はボンディングツール２８上に置かれた半導体チッ
プであり、加熱ヒータ２９によってカロ熱される。又ボ
ンディングツール２８は真空穴３゜を有し半導体チップ
２７の背面を吸着している。
プであり、加熱ヒータ２９によってカロ熱される。又ボ
ンディングツール２８は真空穴３゜を有し半導体チップ
２７の背面を吸着している。
ボンディングツール２８は回り止め３１と規正板３２に
よって回転方向に規正されている。３３はボンディング
ツール２８と一体に構成されたピストンであり、ノ・ウ
ジング３４に設けられたシＩＪンダー３５内を圧縮空気
３６の供給によって移動可能に構成されている。３７は
移動したピストン３３を復帰するためのノ（ネである。
よって回転方向に規正されている。３３はボンディング
ツール２８と一体に構成されたピストンであり、ノ・ウ
ジング３４に設けられたシＩＪンダー３５内を圧縮空気
３６の供給によって移動可能に構成されている。３７は
移動したピストン３３を復帰するためのノ（ネである。
３８は）・ウジング３４の回転中心であシ、この中心を
対称にボンディングツール２８は２個配設されている。
対称にボンディングツール２８は２個配設されている。
ノ１ウジング３４は回転中心３８を中心として軌跡３９
の如く１８ｏ０の往復回転運動をする（回転手段図示せ
ず）。４０は回路基板、４１は回路基板４ｏ上のリード
部、４２は回路基板４ｏの位置決め手段であシ、４３は
回路基板４ｏを位置決め手段に固定するための保持具で
ある。回路基板４ｏはボンディングツール２８と対向す
るように配置されている。４４．４５はそれぞれ回路基
板４０の位置検出手段及び半導体チップの位置検出手段
である。
の如く１８ｏ０の往復回転運動をする（回転手段図示せ
ず）。４０は回路基板、４１は回路基板４ｏ上のリード
部、４２は回路基板４ｏの位置決め手段であシ、４３は
回路基板４ｏを位置決め手段に固定するための保持具で
ある。回路基板４ｏはボンディングツール２８と対向す
るように配置されている。４４．４５はそれぞれ回路基
板４０の位置検出手段及び半導体チップの位置検出手段
である。
以上のように構成されたフリップチップボンダーについ
て、以下その動作を説明する。
て、以下その動作を説明する。
まず第１図は本発明の概略構成図であυ、粘着シート１
９に配設された半導体チップ１７は位置決め手段２１に
よって定められた位置に位置決めされる。次に吸着コレ
ット２２は軌跡２６に従って下降する。下降点で真空吸
着を行ない半導体チップ１７を吸着コレット２２側に移
載する。移載された半導体チップ１７は上昇、水平方向
の移動しボンディングツール２８上で下降する。下降し
た吸着コレット２２の真空吸着は解除し、ボンディング
ツール２８側を真空吸着する。なお移送アーム２４は図
の位置まで復帰する。ボンディングツール２８上の半導
体チップ２７は加熱ヒーター２９により１５０℃〜２５
０℃まで加熱される。
９に配設された半導体チップ１７は位置決め手段２１に
よって定められた位置に位置決めされる。次に吸着コレ
ット２２は軌跡２６に従って下降する。下降点で真空吸
着を行ない半導体チップ１７を吸着コレット２２側に移
載する。移載された半導体チップ１７は上昇、水平方向
の移動しボンディングツール２８上で下降する。下降し
た吸着コレット２２の真空吸着は解除し、ボンディング
ツール２８側を真空吸着する。なお移送アーム２４は図
の位置まで復帰する。ボンディングツール２８上の半導
体チップ２７は加熱ヒーター２９により１５０℃〜２５
０℃まで加熱される。
同時に位置検出手段４５によって位置検出される。
又回路基板４ｏも位置検出している。次にボンディング
ツール２８は回転中心３８を中心に１８００回転する。
ツール２８は回転中心３８を中心に１８００回転する。
位置検出手段４５によって検出した量と、位置検出手段
４４によって検出した量と、４４．４５間の距離Ｃを位
置決め手段４２（例えば、ＸＹθテーブル）によって補
正し、半導体チップ２７と回路基板４ｏのリード部分の
位置合せをする。位置合せ後、Ｂ側のポンディングツー
ル２８上の半導体チップ２７をシリンダー３３．３５に
よって回路基板４０上のリード部分に押圧する。
４４によって検出した量と、４４．４５間の距離Ｃを位
置決め手段４２（例えば、ＸＹθテーブル）によって補
正し、半導体チップ２７と回路基板４ｏのリード部分の
位置合せをする。位置合せ後、Ｂ側のポンディングツー
ル２８上の半導体チップ２７をシリンダー３３．３５に
よって回路基板４０上のリード部分に押圧する。
加圧力は圧縮空気３６の圧力によってコントロールする
。Ｂ側のボンディング動作中Ａ側のボンディングツール
は前記、移送、吸着２位置検出の工程を同時に行なう。
。Ｂ側のボンディング動作中Ａ側のボンディングツール
は前記、移送、吸着２位置検出の工程を同時に行なう。
ボンディングが完了するとボンディングツール２８は復
帰バネ３７で復帰する。
帰バネ３７で復帰する。
以上で１サイクル動作を完了する。
以上のように本実施例によれば、粘着シート上の半導体
チップを吸着移載できるためトレイの詰め替えが不要で
ある。またチップの移送に関しては回路形成面を一度し
か吸着しないためキズの発生する確率が低い。さらに半
導体チップと回路基板を位置検出し位置合せするためバ
ンプ、リード間の高精度の接続が可能となる。ボンディ
ングツールはエアー圧力を利用した抑圧のため、半導体
チップのボンド圧力の調整が容易であるボンディングツ
ールを２個設け、半導体チップの移送とボンディング動
作を同時に行なうことが可能となり、かつ半導体チップ
の予熱時間があシ、ボンディングタクトの高速化が可能
となる。
チップを吸着移載できるためトレイの詰め替えが不要で
ある。またチップの移送に関しては回路形成面を一度し
か吸着しないためキズの発生する確率が低い。さらに半
導体チップと回路基板を位置検出し位置合せするためバ
ンプ、リード間の高精度の接続が可能となる。ボンディ
ングツールはエアー圧力を利用した抑圧のため、半導体
チップのボンド圧力の調整が容易であるボンディングツ
ールを２個設け、半導体チップの移送とボンディング動
作を同時に行なうことが可能となり、かつ半導体チップ
の予熱時間があシ、ボンディングタクトの高速化が可能
となる。
なお上記実施例においてボンディングは、加熱と押圧力
としたが、超音波等の振動を回転ヘッド（半導体チップ
はたけ基板に付加して接合することも可能である。
としたが、超音波等の振動を回転ヘッド（半導体チップ
はたけ基板に付加して接合することも可能である。
発明の効果
以上のように本発明は、平面状に配設された半導体チッ
プを、直接ポンディング手段上の移載することによって
半導体チップに加わるダメージを最小とすることが可能
となる。又、ポンディング手段を複数設けることによっ
てポンディングと半導体チップの移載を同時に行なうた
めボンディングタクトを最小とすることが可能となる。
プを、直接ポンディング手段上の移載することによって
半導体チップに加わるダメージを最小とすることが可能
となる。又、ポンディング手段を複数設けることによっ
てポンディングと半導体チップの移載を同時に行なうた
めボンディングタクトを最小とすることが可能となる。
さらに半導体チップと回路基板の位置をそれぞれ検出手
段によって検出後、位置合せ手段で半導体チップのバン
プと回路基板のリード部を高精度に位置合せすることが
可能となる。
段によって検出後、位置合せ手段で半導体チップのバン
プと回路基板のリード部を高精度に位置合せすることが
可能となる。
第１図は本発明の一実施例におけるフリップチップボン
ダーの概略構成を示す一部断面正面図、第２図はポンデ
ィング手段によって半導体チップのバンプと回路基板の
リード部を接続した状態を示す断面正面図、第３図は従
来のフリップチップボンダーの構成を示す一部断面正面
図である。 １７・・・・・・半導体チップ、１８・・・・・・バン
プ、２８・・・・ポンディング手段、４０・・・・・・
回路基板、４１・・・・リード部、４４．４５・・・・
・・位置検出手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｆ７
− 子卑床＋Ｊ７・ 俳−臥鯵表碑 ４トー−ソす 第２図 ２−４しｆ
ダーの概略構成を示す一部断面正面図、第２図はポンデ
ィング手段によって半導体チップのバンプと回路基板の
リード部を接続した状態を示す断面正面図、第３図は従
来のフリップチップボンダーの構成を示す一部断面正面
図である。 １７・・・・・・半導体チップ、１８・・・・・・バン
プ、２８・・・・ポンディング手段、４０・・・・・・
回路基板、４１・・・・リード部、４４．４５・・・・
・・位置検出手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｆ７
− 子卑床＋Ｊ７・ 俳−臥鯵表碑 ４トー−ソす 第２図 ２−４しｆ
Claims (1)
- 回路形成面を上面にして平面状に配設された半導体チッ
プと、前記半導体チップを分離移送する第１の移送手段
と、移送された半導体チップの裏面を保持する１又は２
以上のボンディング手段と、前記ボンディング手段を回
路基板と対向するための第２の移送手段と、前記ボンデ
ィング手段上の半導体チップの位置を検出する第１の位
置検出手段と、前記回路基板の位置を検出する第２の位
置検出手段と、検出量に基づいて、前記回路基板のリー
ド部と、前記半導体チップのバンプを位置合せするため
の位置合せ手段とを備えたフリップチップボンダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16342085A JPS6224635A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | フリツプチツプボンダ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16342085A JPS6224635A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | フリツプチツプボンダ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224635A true JPS6224635A (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=15773558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16342085A Pending JPS6224635A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | フリツプチツプボンダ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224635A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256945A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品実装装置 |
| JPH0256946A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品実装装置 |
| US5232143A (en) * | 1991-07-19 | 1993-08-03 | Motorola, Inc. | Multi-chip die bonder |
| JP2010129994A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 電子素子内蔵プリント基板の製造方法 |
| US20160254245A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Bond head assemblies, thermocompression bonding systems and methods of assembling and operating the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5972145A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-24 | Shinkawa Ltd | フリップチップボンディング装置及び方法 |
| JPS59186333A (ja) * | 1983-04-07 | 1984-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ボンデイング装置 |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP16342085A patent/JPS6224635A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5972145A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-24 | Shinkawa Ltd | フリップチップボンディング装置及び方法 |
| JPS59186333A (ja) * | 1983-04-07 | 1984-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ボンデイング装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010129994A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 電子素子内蔵プリント基板の製造方法 |
| US20160254245A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Bond head assemblies, thermocompression bonding systems and methods of assembling and operating the same |
| US9576928B2 (en) * | 2015-02-27 | 2017-02-21 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Bond head assemblies, thermocompression bonding systems and methods of assembling and operating the same |
| US9997383B2 (en) | 2015-02-27 | 2018-06-12 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Bond head assemblies, thermocompression bonding systems and methods of assembling and operating the same |
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