KR0172024B1 - Semiconductor chip mounter - Google Patents
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Abstract
수지 박판으로부터 떼어내어진 반도체 칩을 다이 본더내에 포함된 스테이지로 이송하기 위한 장치가 개봉되었다. 본 장치는 칩을 미세 파손으로부터 방지하면서 다이 본더의 작동율을 향상시킨다.An apparatus for transferring a semiconductor chip removed from a resin thin plate to a stage included in a die bonder has been opened. The device improves the operation rate of the die bonder while preventing the chip from micro breakage.
Description
제1도는 종래의 반도체 칩 이송 장치의 도면.1 is a view of a conventional semiconductor chip transfer device.
제2도는 본 발명을 실시하는 반도체 칩 이송장치의 도면.2 is a diagram of a semiconductor chip transfer device embodying the present invention.
제3a도 내지 제3f도는 실시에에 포함된 다이 콜렉트(die collect) 및 니들(needle)과 실시예의 동작을 도시한 도면.3A-3F illustrate the die collect and needle included in the implementation and the operation of the embodiment.
제4도는 제3a도 내지 제3f도에 도시된 연속 단계에서 발생하는 다이 콜렉트의 위치 및 니들의 위치를 도신한 도면.4 is a view of the position of the die collect and the position of the needle occurring in the continuous steps shown in FIGS. 3A to 3F.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2 : 수지 박판 3 : 도전 박막2: resin thin film 3: conductive thin film
4 : 니들 5 : 다이 콜렉트4: needle 5: die collect
6 : 제어기 7 : 콜렉트 구동 장치6 controller 7 collect drive device
8 : 니들 구동 장치 9 : 프레임8: needle drive device 9: frame
9a : 지지대 27 : 칩9a: support 27: chip
본 발명은 전자 회로 소자 및 회로로 형성되어 있으며 웨이퍼로부터 떼어내어져서 수지 박판에 접착된 반도체 칩을 다이 본더 내에 있는 스테이지로 이송하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for transferring a semiconductor chip formed of an electronic circuit element and a circuit and detached from a wafer and bonded to a thin resin plate to a stage in a die bonder.
다이 본더는 반도체 디바이스의 조립 라인을 구성하는 여러가지 장치들중 하나이다. 자체에 수평 및 수직 배열로 접착되며 전자 회로 소자 및 회로들로 형성된 반도체 칩을 운반하는 수지 박판은 다이 본더로 공급된다. 일반적으로, 다이 본더는 박판으로부터 칩을 차례로 하나씩 떼어내고 그 칩을 리드 프레임의 베이스(base) 또는 세라믹 패키지의 베이스로 이송한 후 칩을 리드 프레임에 접착한다. 반도체 칩 이송 장치는 다이 본더와 관련이 있으며 니들 및 다이 콜렉트를 가진다. 이 니들은 박판의 아래에 배치되어서 칩 하나를 박판으로부터 떼어내면서 소정의 높이 만큼 들어올리기 위해 융기시킨다. 다이 콜렉트는 떼어낸 칩을 진공 상태에서 고정시킨다. 칩을 갖는 콜렉트가 다이 본더에 있는 스테이지로 이동한 후 칩을 스테이지상에 놓기 위해 진공이 해제된다.Die bonders are one of several devices that make up an assembly line for semiconductor devices. The resin sheet, which is bonded to itself in horizontal and vertical arrangements and carries a semiconductor chip formed of electronic circuit elements and circuits, is supplied to a die bonder. In general, a die bonder separates chips one by one from a thin plate and transfers the chips to a base of a lead frame or a base of a ceramic package and then adheres the chips to the lead frame. The semiconductor chip transfer device is associated with a die bonder and has a needle and a die collect. These needles are placed underneath the sheet to lift one chip from the sheet to raise it to a predetermined height. Die collect fixes the removed chip in a vacuum. After the collect with the chip has moved to the stage in the die bonder, the vacuum is released to place the chip on the stage.
이송 장치는 니들 및 콜렉트의 높이를 조정할 수 있는 것을 포함하는 몇가지 다른 조정 장치, 즉 툴(tool)을 필요로 한다. 보다 구체적으로, 칩을 고정시키기 위해 니들이 올려져야하는 위치 및 콜레트가 내려져야하는 위치가 조정 장치의 조정에 의해 결정된다. 이러한 조정이 부적합한 경우, 상기 칩이 콜렉트에 의해 벗어난 위치에 고정되게 되어서 기판에 오정열되거나, 또는 니들의 과도한 융기에 기인하는 충격으로 인하여 미세한 파손이 발생되기 쉽다. 상기 파손은 수지 실링(resin sealing)중에 칩이 갈라지게 하는 경향이 있다.The conveying device requires some other adjusting device, ie a tool, including being able to adjust the height of the needle and the collect. More specifically, the position where the needle should be raised and the position where the collet should be lowered to fix the chip are determined by the adjustment of the adjusting device. If this adjustment is inadequate, the chip is held in a position deviated by the collect and misaligned to the substrate, or minute breakage is likely to occur due to an impact caused by excessive ridges of the needle. The breakage tends to crack the chip during resin sealing.
상술된 조정에 대해, 일례로서, 모노클(monocle)을 톨해서 니들에 의해 융기된 칩의 높이를 관측하고, 칩이 예상 위치에 배치되었는가를 측정하고, 수평인가를 측정하여, 이에 따라 니들의 높이를 조정하는 것은 오퍼레이터에게는 보편적인 일이다. 그러나, 이러한 과정은 긴 시간 기간이 소요되고 전문가를 필요로 한다. 예를 들어, 일본국 실용신안 공개 공보 제 4-93144호에는 상술한 시간-소요 및 전문 작업이 필요없는 칩 이송 장치가 공개되어있다. 이러한 기능이 있는 디바이스는 다이 콜렉트 및 니들의 높이를 양적으로 측정하여 이에 따라 전문가의 필요없이 스캐터링(scattering)을 최소로 하여 신속하게 조정한다.For the above-described adjustment, as an example, a monocle is added to observe the height of the chip raised by the needle, measure whether the chip is placed in the expected position, measure whether it is horizontal, and thus the height of the needle Adjusting is common to the operator. However, this process takes a long time period and requires specialists. For example, Japanese Utility Model Publication No. 4-93144 discloses a chip transfer device that does not require the time-consuming and professional work described above. Devices with this capability quantitatively measure the height of the die collect and needle and quickly adjust with minimal scattering without the need for specialists.
그러나, 상술된 공개 공보에 교시된 디바이스조차도 다음과 같은 해결해야할 문제점을 안고 있다. 웨이퍼의 로트(lot)와, 툴 그 자체 또는 웨이퍼의 종류가 변경될 때마다, 다이 본더의 작동을 중단시켜서 툴 높이(tool height)를 조정해야 하므로, 다이 본더의 작동율이 감소하게 된다. 일반적으로, 양변이 연마되고, 프로세싱되고, 그런 다음에 떼어내어지는 반도체 칩은 동일한 두께를 가진다. 그러나, 칩이 수지 박판에 접착되는 경우에는 총두께가 조정을 위해 일반적으로 사용되는 도전 더미 플레이트(conductive dummy plate)에 비해서, 수지 박판상의 한 지점과 다른 지점이 다르다. 따라서, 툴 높이가 더미 플레이트에 의해 조정됨에도 불구하고, 니들의 과도한 융기로 인하여 칩에 미세 파손이 발생하기 쉽다.However, even the device taught in the above-mentioned publication has the following problem to be solved. Whenever a lot of wafers, the tool itself or the type of wafer changes, the die bonder must be shut down to adjust the tool height, thus reducing the die bonder's operating rate. Generally, semiconductor chips that are polished on both sides, processed, and then peeled off have the same thickness. However, when the chip is bonded to the thin resin sheet, the total thickness is different from one point on the thin resin sheet as compared to the conductive dummy plate generally used for adjustment. Thus, even though the tool height is adjusted by the dummy plate, fine breakage is liable to occur due to excessive elevation of the needle.
따라서, 다이 본더의 작동률을 증가시키고, 미세 파손의 문제없이 반도체 칩을 이송할 수 있는 반도체 칩 이송 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a semiconductor chip transfer device capable of increasing the operation rate of the die bonder and transferring the semiconductor chip without the problem of fine breakage.
본 발명의 반도체 이송 장치는 그 앞면에는 다수의 반도체 칩을 수평 또는 수직 배열로 접착시키기 위한 접착제가 도포되어 있고 그 뒷면에는 도전 박막이 접착된 수지 박판을 가진다. 수지 박판에 부착된 반도체 칩을 둘러싸는 프레임 부재(frame member)는 수지 박판의 가장자리를 잡아당겨서, 수지 박판이 느슨해지는 것을 방지한다. 지지대는 프레임 부재를 지지한다. 니들은 지지대 아래에 배치되며, 수지 박판으로부터 반도체 칩을 한번에 하나씩 떼어내기 위해 소정의 위치까지 위로 이동하는 것이 가능하다. 니들 구동 장치는 니들을 상하로 이동시킨다. 콜렉트 구동 장치는 다이 콜렉트가 니들에 의해 위로 융기되는 반도체 칩을 상하로 이동시키기 위해 진공으로써 부착시키도록 한다. 회로가 니들과 수지 박판의 도전 박막이 접촉하는 것을 표시하는 신호를 출력하기 위해 제공된다. 제어기는 회로로부터의 출력된 신호에 응답하여 다이 콜렉트를 반도체 칩의 상단부와 접촉할때까지 하강시키면서 니들의 융기를 억제하고, 다이 콜렉트 바닥면의 높이에 반도체 칩의 두께를 더함으로써 높이를 계산하고, 다시 니들을 계산된 위치로 그리고 니들이 수지 박판 및 도전 박막을 관통하여 반도체 칩의 하단면에 접촉하는 위치로 융기 시키고, 니들 및 다이 콜렉트가 반도체 칩을 사이에 끼운 상태로 소정의 위치까지 올린다.In the semiconductor transfer apparatus of the present invention, an adhesive for applying a plurality of semiconductor chips in a horizontal or vertical arrangement is coated on a front surface thereof, and a resin thin plate on which a conductive thin film is adhered. The frame member surrounding the semiconductor chip attached to the resin thin plate pulls the edge of the resin thin plate to prevent the resin thin plate from loosening. The support supports the frame member. The needle is disposed under the support, and it is possible to move up to a predetermined position to separate the semiconductor chips one at a time from the resin thin plate. The needle drive moves the needle up and down. The collect drive allows the die collect to attach with a vacuum to move the semiconductor chip which is raised up by the needle up and down. A circuit is provided for outputting a signal indicating that the needle and the conductive thin film of the resin sheet are in contact. In response to the output signal from the circuit, the controller lowers the die collect until it comes in contact with the upper end of the semiconductor chip, calculates the height by adding the thickness of the semiconductor chip to the height of the die collect bottom, Then, the needle is raised to the calculated position and the position where the needle penetrates through the resin thin plate and the conductive thin film to contact the bottom surface of the semiconductor chip, and the needle and die collect are raised to a predetermined position with the semiconductor chip sandwiched therebetween.
본 발명의 보다 잘 이해하기 위해, 상술된 일본국 실용 신안 공개 특허 제4-93144호에서의 종래의 반도체 이송 장치가 간략하게 참조되었다. 제1도에 도시된 바와 같이, 이송 장치는 도전 더미 플레이트(21)가 장착된 홀더(22)를 가진다. 이 더미 플레이트(21)은 반도체 칩이 접착되는 수지 박판에 대한 대용품이다. 니들(23)과 다이 콜렉트(24)는 각각 수직 방향의 플레이트(21)로 향하는 방향과 플레이트(21)로부터 멀어지는 방향으로의 이동이 가능하다. 콜렉트 높이 측정 회로(25) 및 니들 높이 측정 회로(26)은 각각 다이 콜렉트(24) 및 니들(23)에 접속되어 있다. 칩으로 분리될 웨이퍼들의 로트가 교환될 경우, 니들(23) 또는 다이 콜렉트(24)가 교환될 경우, 또는 상이한 종류의 웨이퍼가 취급되는 경우에, 장치의 툴 높이는 조정된다. 구체적으로, 다이 콜렉트(24)의 최저 위치 및 니들(23)의 최고 위치는 실동작 이전에 조정된다.In order to better understand the present invention, the conventional semiconductor transfer device in Japanese Utility Model Publication No. 4-93144 described above is briefly referred to. As shown in FIG. 1, the transfer device has a holder 22 on which a conductive dummy plate 21 is mounted. This dummy plate 21 is a substitute for the resin thin plate to which the semiconductor chip is bonded. The needle 23 and the die collect 24 are each movable in the direction toward the plate 21 in the vertical direction and in the direction away from the plate 21. The collect height measuring circuit 25 and the needle height measuring circuit 26 are connected to the die collect 24 and the needle 23, respectively. When the lot of wafers to be separated into chips is exchanged, the needle 23 or the die collect 24 is exchanged, or when different kinds of wafers are handled, the tool height of the apparatus is adjusted. Specifically, the lowest position of the die collect 24 and the highest position of the needle 23 are adjusted before actual operation.
보다 구체적으로, 도전 플레이트(21)는 홀더(22)상의 수지 박판이 배치될 위치에 장착된다. 이어서, 콜렉트(24)와 니들(23)이 각각 낮아지고 높아진다. 콜렉트(24)와 니들(23)이 플레이트(21)에 접촉할시에, 각 높이 측정 회로(25)(26)는 닫히게되어서 DC 전원으로부터 전류가 흐른다. 그 응답으로, 콜렉트(24) 및 니들(23)을 동작시키는 장치들이 각각 정지된다. 이러한 상황하에서, 콜렉트(24)와 니들(23)의 위치 및 플레이트(21)의 높이에 따라 툴 높이가 자동적으로 측정된다. 따라서, 최초의 툴 위치가 측정된 툴 높이의 데이터 표시에 따라 수정된다.More specifically, the conductive plate 21 is mounted at the position where the resin thin plate on the holder 22 is to be placed. Subsequently, the collect 24 and the needle 23 are lowered and higher, respectively. When the collect 24 and the needle 23 contact the plate 21, each height measurement circuit 25, 26 is closed so that current flows from the DC power supply. In response, the devices operating the collect 24 and needle 23 are each stopped. Under this situation, the tool height is automatically measured according to the position of the collect 24 and the needle 23 and the height of the plate 21. Thus, the initial tool position is corrected in accordance with the data display of the measured tool height.
상술된 양적 과정은 비숙련공도 콜렉트(25) 및 니들(23)의 높이를 어떤 스캐터링도 없이 신속하게 조정하는 것이 가능하게 한다. 그러나 , 웨이퍼의 로트, 툴 그 자체 또는 웨이퍼의 종류가 변경될시에는, 다이 본더의 동작을 멈추어서 툴 높이를 조정해야 하고, 상술한 바와 같이, 다이 본더의 작동률을 저하시키는 결과를 낳는다.The above-described quantitative process makes it possible to quickly adjust the heights of the unskilled pore collect 25 and needle 23 without any scattering. However, when the lot of the wafer, the tool itself, or the type of wafer is changed, the die bonder should be stopped to adjust the tool height, and as described above, the operation rate of the die bonder will be reduced.
또한, 양면이 연마되고, 처리되고, 분할된 반도체 칩은 동일한 두께를 갖는다. 그러나, 칩이 수지 박판에 접착되는 경우에는, 총두께가 조정을 위해 일반적으로 사용되는 도전 더미 플레이트(21)에 비해서, 수지 박판상의 한 지점과 다른 지점이 다르다. 따라서, 툴 높이가 플레이트(21)를 사용하여 조정됨에도 불구하고, 니들(23)의 과도한 융기로 인하여 칩에 미세 파손이 발생하기 쉽다.In addition, both surfaces are polished, processed, and divided, and the semiconductor chips have the same thickness. However, when the chip is bonded to the thin resin sheet, the total thickness is different from one point on the thin resin sheet as compared with the conductive dummy plate 21 which is generally used for adjustment. Thus, even though the tool height is adjusted using the plate 21, fine breakage is likely to occur in the chip due to excessive elevation of the needle 23.
제2도에서, 본 발명을 실시하는 반도체 이송 장치가 도시된다. 도시된 바와 같이, 이송 장치에는 그 앞면에 반도체 칩(27)을 운반하는 수지 박판(2)이 있다. 이 칩(27)은 박판(2)의 앞면에 수평 및 수직 배열로 접착된다. 도전 박막(3)은 박판(2)의 뒷면에 접착된다. 프레임(9)은 칩(27)을 둘러싸면서 박판(2)의 가장자리를 잡아당김으로써 박판(2)이 느슨해지는 것을 막는다. 프레임(9)은 지지대(9a) 상에 장착된다. 니들(4)은 지지대(9a)의 아래에 배치되며 박판으로부터 칩(27)을 한번에 하나씩 떼어내기 위해 상방향으로 소정의 위치까지 이동하는 것이 가능하다. 니들(4)은 니들 구동장치(8)에 의해 상하로 구동된다. 다이 콜렉트(5)는 콜렉트 구동 장치(7)에 의해 구동되며 진공에 의해 니들(4)에 의해 올려진 칩(27)을 고정시킨다. 니들 높이 측정 회로(1)는 니들(4)이 도전 박막(3)과 접촉할 시에 신호를 출력한다. 측정 회로(1)는 제어기(6)로 접속된다. 요약하면, 제어기(6)는, 측정 회로(1)의 출력에 대한 응답으로, 콜렉트(5)가 니들이 융기하는 것을 억제하면서 칩(27)의 상단부와 접촉하도록 하방향으로 이동하게하고, 콜렉트(5)의 바닥면의 높이를 칩(27)에 더함으로써 높이를 계산하고, 다시 장치(8)가 니들(4)이 박막(3)을 통해서 칩(27)의 바닥면에 접촉하도록 계산된 높이로 융기시키고, 콜렉트(5)와 니들(4)이 칩을 소정의 위치까지 올리게 한다.In FIG. 2, a semiconductor transfer device embodying the present invention is shown. As shown, the transfer apparatus has a resin thin plate 2 carrying the semiconductor chip 27 on its front face. This chip 27 is bonded to the front face of the thin plate 2 in a horizontal and vertical arrangement. The conductive thin film 3 is bonded to the back side of the thin plate 2. The frame 9 prevents the thin plate 2 from loosening by pulling the edge of the thin plate 2 while surrounding the chip 27. The frame 9 is mounted on the support 9a. The needle 4 is disposed below the support 9a and can move upward to a predetermined position in order to separate the chips 27 one at a time from the thin plate. The needle 4 is driven up and down by the needle drive 8. The die collect 5 is driven by the collect drive device 7 and fixes the chip 27 raised by the needle 4 by vacuum. The needle height measuring circuit 1 outputs a signal when the needle 4 is in contact with the conductive thin film 3. The measuring circuit 1 is connected to the controller 6. In summary, the controller 6, in response to the output of the measurement circuit 1, causes the collect 5 to move downward to contact the upper end of the chip 27 while suppressing the needle from rising. The height is calculated by adding the height of the bottom of 5) to the chip 27 and again the device 8 calculates the needle 4 to contact the bottom of the chip 27 through the thin film 3. And the collector 5 and needle 4 raise the chip to a predetermined position.
제2도에 도시되지는 않았으나, 콜렉트(5)에 의해 고정된 칩(27)을 다이 본더에 포함된 스테이지로 이동시키기 위해 스위블암(swivel arm)이 콜렉트 구동 장치(7)의 하우징(housing) 상에 장착된다.Although not shown in FIG. 2, a swivel arm is mounted to the housing of the collect drive 7 to move the chip 27 secured by the collect 5 to a stage included in the die bonder. Is mounted on.
수지 박판(2) 및 도전 박막(3)으로 구성된 시트 멤버(sheet member)에 있어서, 폴리염화 비닐, 폴리프로필렌 또는 유사한 수지로 조성된 기판 및 기판에 분산 된 전도성 탄소, 산화 주석, 또는 유사한 전도성 충전제가 사용된다. 그러나, 박판 저항의 불규칙성을 고려하면, 알루미늄 호일 또는 유사한 저렴한 금속 호일을 수지 기판에 접착하는 것이 바람직하다. 상술된 니들 높이 측정 회로(1)는 상호 접촉하는 니들(4)과 박막(3)에 의해 형성된 폐회로에 전류를 공급하는 DC 전원, 및 전류에 근거하여 전압을 측정하기 위한 분류기로 구성된다.In a sheet member composed of a resin thin plate (2) and a conductive thin film (3), a substrate composed of polyvinyl chloride, polypropylene, or a similar resin and conductive carbon, tin oxide, or similar conductive filler dispersed in the substrate Is used. However, considering the irregularities of sheet resistance, it is desirable to adhere aluminum foil or similar inexpensive metal foil to the resin substrate. The needle height measuring circuit 1 described above is composed of a DC power supply for supplying current to the closed circuit formed by the needle 4 and the thin film 3 which are in contact with each other, and a classifier for measuring the voltage based on the current.
제어기(6)에는 펄스 모터(15a)(15b)로 펄스의 형태로 전력을 공급하기 위한 구동 전원(11)이 있다. 계산기(12)는, 칩(27)의 두께에 따라, 콜렉트(5)가 내려 져야하는 양 그리고 니들(4)이 올려져야 하는 양을 계산한다. 세팅기(setting)(13)는 칩(27)의 두께, 콜렉트(5)와 니들(4)의 이동 속력, 및 동작 프로그램을 사전에 세팅한다. 시퀸스 제어기(10)는 측정 회로(1) 및 세팅기(13)의 출력에 응답하여 제어 신호를 구동 전원(11) 및 계산기(12)로 전달하여서, 콜렉트(5)의 움직임과 니들(4)의 움직임을 제어한다.The controller 6 has a drive power supply 11 for supplying power in the form of pulses to the pulse motors 15a and 15b. The calculator 12 calculates, according to the thickness of the chip 27, the amount that the collect 5 should be lowered and the amount that the needle 4 should be raised. The setting 13 sets in advance the thickness of the chip 27, the speed of movement of the collect 5 and the needle 4, and the operating program. The sequence controller 10 transmits a control signal to the driving power source 11 and the calculator 12 in response to the outputs of the measuring circuit 1 and the setting device 13, so that the movement of the collect 5 and the needle 4 can be carried out. To control movement.
니들 구동 장치(8)에서, 펄스 모터(15b)는 공급 스크류(18)와 한쌍인, 도시 생략된, 너트가 기어(19a)(19b)를 통해서 회전하게 한다. 콜렉트 구동장치(7)는, 종래의 장치에서와 같이, 펄스 모터(15a)에 의해 회전하게 되는 등속 캠(16)을 가지며, 캠(16)과 접촉하고, 아암(14)상에 장착된 캠 종동자(cam follower)(17)를 갖는다.In the needle drive 8, the pulse motor 15b causes the nut, not shown, which is paired with the feed screw 18 to rotate through the gears 19a and 19b. The collect drive 7 has a constant velocity cam 16 which is rotated by the pulse motor 15a, as in the conventional apparatus, which is in contact with the cam 16 and mounted on the arm 14. It has a cam follower 17.
도식적인 실시예의 동작을 설명하기 위해 제3a도 내지 제3f도 및 제4도가 참조 된다. 먼저, 제3a도에 도시된 바와 같이, 콜렉트(5) 및 니들(4)은 각각의 최초 위치에 고정된다(제4도의 시간 t0). 제3b도에 도시된 바와 같이, 콜렉트(5)는 하방향의 이동을 시작하며, 동시에 니들이 상방향의 이동을 시작한다(제4도의 시간 t1). 제3c도에 도시된 바와 같이, 니들(4)은 도전 박막(3)과 접촉한다(제4도의 시간 t2). 결과적으로, 니들 높이 측정 회로(1)가 닫히게되어, 전류가 흐르게된다. 결과적인 측정 회로(1)의 출력은 시퀸스 제어기(10)로 공급된다.Reference is made to FIGS. 3A-3F and 4 to illustrate the operation of the schematic embodiment. First, as shown in FIG. 3A, the collect 5 and the needle 4 are fixed at their respective initial positions (time t 0 in FIG. 4). As shown in FIG. 3B, the collect 5 starts the downward movement, and at the same time the needle starts the upward movement (time t 1 in FIG. 4). As shown in FIG. 3C, the needle 4 is in contact with the conductive thin film 3 (time t 2 in FIG. 4). As a result, the needle height measuring circuit 1 is closed, so that a current flows. The output of the resulting measurement circuit 1 is fed to the sequence controller 10.
그 응답으로, 시퀸스 제어기(10)는 콜렉트(5)가 소정의 위치 hc2로부터 감속되도록 한 후에 칩(27)의 상단부와 접촉할시에 잠시동안 정지되게 한다. 동시에, 사전에 세팅기(13)에 입력된 툴(콜렉트(5) 및 니들(4)의 최초 위치(hc0 및 hn0), 칩(27)의 두께, 및 니들(4)이 시간 t2까지 이동한 거리(hn0-hn3)가 세팅기(13)으로부터 계산기(12)로 전송된다. 그 응답으로, 칩(27)의 두께와 최저 높이 hc3까지의 콜렉트(5)의 높이 및 칩(27)의 상단부와 접촉하는 콜렉트의 바닥면의 높이를 더함으로써 계산기(12)는 니들(4)이 융기될 높이 △h1을 계산한다.In response, the sequence controller 10 causes the collect 5 to decelerate from a predetermined position hc2 and then stops for a while upon contact with the upper end of the chip 27. At the same time, the tool (the initial positions (hc0 and hn0) of the collect 5 and the needle 4, the thickness of the chip 27, and the needle 4) previously inputted to the setting device 13 has moved to the time t 2 . The distances hn0-hn3 are transmitted from the setting machine 13 to the calculator 12. In response, the thickness of the chip 27 and the height of the collector 5 up to the minimum height hc3 and the top of the chip 27 and By adding the height of the bottom surface of the collecting contact, the calculator 12 calculates the height DELTA h1 at which the needle 4 is to be raised.
높이 △h1을 표시하는 거리 신호는 상응하는 펄스 번호로 변환된다. 이 펄스 신호는 구동 전원(11)에 포함된 메모리로 공급된다. 그 응답으로, 구동 전원(11)은 펄스 모터(15b)가, 출력 펄스의 갯수가 메모리에 저장된 갯수와 일치할 때까지, 니들(4)을 올리면서 동시에회전하게 한다. 졀과적으로, 제3d도에 도시된 바와 같이, 니들(4)이 박막(3) 및 박판(2)을 관통하여 칩(27)의 바닥면과 접촉한다. 콜렉트(5)가 진공에 의해 칩(27)을 고정시키기 위해 콜렉트(5) 내에 형성된 내부 구멍에서 공기가 배출된다. 이 경우에, 칩(27)에 작용하는 충격을 감소시키기 위해 니들(4)이 융기하는 속도가 이전 융기시의 경우보다 적합하게 낮아져야 한다.The distance signal representing the height Δh1 is converted into the corresponding pulse number. This pulse signal is supplied to a memory included in the drive power source 11. In response, the drive power source 11 causes the pulse motor 15b to rotate simultaneously while raising the needle 4 until the number of output pulses matches the number stored in the memory. In addition, as shown in FIG. 3D, the needle 4 penetrates through the thin film 3 and the thin plate 2 to contact the bottom surface of the chip 27. Air is discharged from an internal hole formed in the collect 5 so that the collect 5 fixes the chip 27 by vacuum. In this case, the rate at which the needle 4 rises should be suitably lower than in the case of the previous rise in order to reduce the impact acting on the chip 27.
이어서, 제3e도에 도시된 바와 같이, 콜렉트(5)와 니들(4)은 칩(27)을 사이에 끼움과 동시에 거리 △h2 만큼 올려진다. 그 결과로, 칩(27)이 박판(2)으로부터 떼어내어진다. 거리 △h2는 박판(2)의 접착력에 따라 측정되어야 하지만, 거리△h2가 칩(27)을 박판(2)으로부터 완전히 제거할만큼 충분히 클 필요는 없다. 이것은 니들(4)의 과도한 융기가 칩(27)의 바닥면에 파손을 만들기 쉽기 때문이다. 따라서, 제3f도에 도시된 바와 같이, 칩(27)을 운반하는 콜렉트(5)가 니들(4)로부터 멀어지는 방향으로 올려진다. 최종적으로, 콜렉트(5)가 칩을 다이 본더의 스테이지로 이송하기 위해 선회하게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 3E, the collect 5 and the needle 4 are raised by the distance Δh2 at the same time as the chip 27 is sandwiched between them. As a result, the chip 27 is removed from the thin plate 2. The distance Δh2 should be measured according to the adhesive force of the thin plate 2, but the distance Δh2 does not have to be large enough to completely remove the chip 27 from the thin plate 2. This is because excessive ridges of the needle 4 are likely to cause damage to the bottom surface of the chip 27. Thus, as shown in FIG. 3F, the collect 5 carrying the chip 27 is lifted in a direction away from the needle 4. Finally, the collect 5 is swiveled to transfer the chip to the stage of the die bonder.
도식적 실시예에서, 구동 장치(7)(8)는 각각 펄스 모터(15a)(15b)를 포함한다. 니들(4) 및 콜렉트(5)의 위치에 응답하는 리졸버, 자기 스케일(magnetic scale) 또는 유사한 센서가 사용되는 경우 펄스 모터(15a)(15b)가 저렴한 DC 모터로 대치될 수 있다. 부가적으로, 장치(7)(8)는 속도가 변경 가능한 선형적으로 이동 가능한 수압 장치 또는 리니어 모터처럼 자체적으로 이행될 수있다.In the schematic embodiment, the drive devices 7 and 8 each comprise pulse motors 15a and 15b. Pulse motors 15a and 15b may be replaced with inexpensive DC motors when resolvers, magnetic scales or similar sensors are used that respond to the position of needle 4 and collect 5. In addition, the device 7, 8 can be implemented by itself as a linearly movable hydraulic device or a linear motor whose speed can be changed.
요약하면, 본 발명에 따라, 반도체 칩 이송 장치는 자체 앞면에서는 반도체 칩을 운반하고 뒷면에는 도전 박막이 접착된 수지 박판을 가지며, 니들과 박막의 접촉을 감지하기 위한 회로를 갖는다. 융기에 의해 박판으로부터 1개의 칩이 떼어내어질때는 항상 니들의 상승이 억제된다. 따라서, 산란이 최소인 칩의 두께에 따라 니들이 상승 이동에 의해 박판과 박막을 관통하기에 필요한 최저 높이가 계산된다. 이어서, 니들이 계산된 높이 까지 융기되고, 칩의 바닥면과 접촉하게된다. 다이 콜렉트와 함께 칩을 고정시키는 니들이 콜렉트와 함께 올려지게 되어, 결과적으로 칩이 박판으로 부터 떼어내어진다. 이장치는, 따라서 칩의 미세 파손을 방지한다.In summary, according to the present invention, the semiconductor chip transfer device carries a semiconductor chip on its front face and has a resin thin plate bonded to a conductive thin film on its back side, and has a circuit for sensing contact between the needle and the thin film. When one chip is removed from the thin plate by the bump, the rise of the needle is always suppressed. Therefore, the minimum height required for penetrating the thin plate and the thin film by the upward movement is calculated according to the thickness of the chip with the smallest scattering. The needle is then raised to the calculated height and brought into contact with the bottom surface of the chip. The needle holding the chip together with the die collect is raised with the collect, resulting in the chip being removed from the sheet. This device thus prevents fine breakage of the chip.
툴 높이는 전술한 바와 같이, 칩을 박판으로부터 떼어낼시에 칩의 두께에 따라 조정된다. 따라서, 웨이퍼의 로트, 툴, 또는 웨이퍼의 종류가 변경될시에는 툴위치를 조정하는 것이 필요하지 않다. 이것은 다이 본더의 작업율을 현저하게 증가시킨다.The tool height is adjusted in accordance with the thickness of the chip when removing the chip from the thin plate, as described above. Therefore, it is not necessary to adjust the tool position when the wafer lot, tool or wafer type is changed. This significantly increases the work rate of the die bonder.
당분야의 숙련공이라면 그 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 형태와 세부사항면에서 여러가지로 변경가능하다.Those skilled in the art can make various changes in form and detail without departing from the gist of the art.
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