KR20220054559A - 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220054559A
KR20220054559A KR1020220047031A KR20220047031A KR20220054559A KR 20220054559 A KR20220054559 A KR 20220054559A KR 1020220047031 A KR1020220047031 A KR 1020220047031A KR 20220047031 A KR20220047031 A KR 20220047031A KR 20220054559 A KR20220054559 A KR 20220054559A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
paste
type adhesive
image
die
substrate
Prior art date
Application number
KR1020220047031A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102447306B1 (ko
Inventor
히데하루 고바시
히로시 마끼
노부히사 나까지마
하루유끼 다까노
다이스께 나이또
Original Assignee
파스포드 테크놀로지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 파스포드 테크놀로지 주식회사 filed Critical 파스포드 테크놀로지 주식회사
Publication of KR20220054559A publication Critical patent/KR20220054559A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102447306B1 publication Critical patent/KR102447306B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4821—Flat leads, e.g. lead frames with or without insulating supports
    • H01L21/4825—Connection or disconnection of other leads to or from flat leads, e.g. wires, bumps, other flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/756—Means for supplying the connector to be connected in the bonding apparatus
    • H01L2224/75611—Feeding means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/75981—Apparatus chuck
    • H01L2224/75982—Shape
    • H01L2224/75983—Shape of the mounting surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

도포 후에 형상의 변화가 일어나는 페이스트형 접착제의 외관 검사가 가능한 기술을 제공하는 데 있다.
다이 본더는, 양산 전의 등록 동작에 있어서, 양산 시에 있어서의 페이스트형 접착제를 금속 프레임에 도포하는 동작에서부터 페이스트형 접착제를 촬상하는 동작까지의 시간을 측정하고, 페이스트형 접착제를 금속 프레임에 도포하고 나서 당해 측정한 시간을 기다려, 당해 금속 프레임에 도포한 페이스트형 접착제를 촬상하여 참조 검사 화상을 취득하도록 구성된다.

Description

다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 {DIE BONDING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 개시는 다이 본딩 장치에 관한 것으로, 예를 들어 페이스트형 접착제를 도포하는 기능을 구비하는 다이 본더에 적용 가능하다.
반도체 장치의 제조 공정의 일부에 반도체 칩(이하, 간단히 다이라고 함)을 배선 기판이나 리드 프레임 등(금속, 유리ㆍ에폭시 등 유기 기판)에 탑재하여 패키지를 조립하는 공정이 있고, 패키지를 조립하는 공정의 일부에, 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 웨이퍼라고 함)로부터 다이를 분할하는 공정(다이싱 공정)과, 분할한 다이를 기판 상에 탑재하는 본딩 공정이 있다. 본딩 공정에 사용되는 반도체 제조 장치가 다이 본더이다.
다이 본더는, 수지 페이스트, 땜납, 금 도금 등을 접합 재료로 하여, 다이를 기판 또는 이미 본딩된 다이 상에 본딩(탑재하여 접착)하는 장치이다. 다이를, 예를 들어 기판의 표면에 본딩하는 다이 본더에 있어서는, 콜릿이라고 불리는 흡착 노즐을 사용하여 다이를 웨이퍼로부터 흡착하여 픽업하고, 기판 상으로 반송하고, 압박력을 부여함과 함께, 접합재를 가열함으로써 본딩을 행한다고 하는 동작(작업)이 반복하여 행해진다.
수지를 접합 재료로서 사용하는 경우, Ag 에폭시 및 아크릴 등의 수지 페이스트가 접착제(이하, 페이스트형 접착제라고 함)로서 사용된다. 다이를 리드 프레임 등에 접착하는 페이스트형 접착제는 시린지 내에 봉입되고, 이 시린지가. 리드 프레임에 대하여 상하 이동하여 페이스트형 접착제를 사출하여 도포한다. 즉, 페이스트형 접착제를 봉입한 시린지에 의해 페이스트형 접착제가 소정의 위치에 소정량 도포되고, 그 페이스트형 접착제 상에 다이가 압착ㆍ베이크되어 접착된다. 시린지의 근방에는 인식 카메라가 설치되며, 이 인식용 카메라로 도포된 페이스트형 접착제가 소정 위치에 소정의 형상으로 소정량만큼 도포되어 있는지를 확인한다.
일본 특허 공개 제2013-197277호 공보
금속 프레임인 리드 프레임 등의 기판에 탑재된 다이를 밀봉하는 몰드 레진의 기판에 대한 밀착성을 향상시키기 위해, 기판에 배껍질 무늬 처리가 행해진다. 그러나, 페이스트형 접착제의 도포 후, 기판에 형성된 미세한 요철에 의한 페이스트형 접착제의 번짐이 발생하여, 도포된 페이스트형 접착제에 형상 변화가 일어난다. 이 때문에, 도포된 페이스트형 접착제의 검사가 곤란하게 된다.
본 개시의 과제는, 도포 후에 형상의 변화가 일어나는 페이스트형 접착제의 외관 검사가 가능한 기술을 제공하는 데 있다.
그 밖의 과제와 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 밝혀질 것이다.
본 개시 중 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면 하기와 같다.
즉, 다이 본더는, 양산 전의 등록 동작에 있어서, 양산 시에 있어서의 페이스트형 접착제를 금속 프레임에 도포하는 동작에서부터 페이스트형 접착제를 촬상하는 동작까지의 시간을 측정하고, 페이스트형 접착제를 금속 프레임에 도포하고 나서 당해 측정한 시간을 기다려, 당해 금속 프레임에 도포한 페이스트형 접착제를 촬상하여 참조 검사 화상을 취득하도록 구성된다.
상기 다이 본딩 장치에 따르면, 도포 후에 형상의 변화가 일어나는 페이스트형 접착제의 외관 검사가 가능하게 된다.
도 1은, 페이스트형 접착제의 도포에 대하여 설명하는 도면이다.
도 2는, 배껍질 무늬 처리가 이루어진 리드 프레임에 페이스트형 접착제를 도포하는 경우의 문제점에 대하여 설명하는 도면이다.
도 3은, 배껍질 무늬 처리가 이루어진 리드 프레임에 페이스트형 접착제를 도포하는 경우의 문제점에 대하여 설명하는 도면이다.
도 4는, 실시 형태의 개요에 대하여 설명하는 도면이다.
도 5는, 제1 실시 형태에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 6은, 제1 실시 형태에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 7은, 제1 변형예에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 8은, 제2 실시 형태에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 9는, 제2 실시 형태에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 10은, 제2 실시 형태에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 11은, 형상의 예측 방법의 일례에 대하여 설명하는 도면이다.
도 12는, 제2 변형예에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 13은, 제3 실시 형태에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 14는, 실시예의 다이 본더를 위에서 본 개념도이다.
도 15는, 도 14의 다이 본더의 광학계의 구성도이다.
도 16은, 도 14의 다이 본더의 제어계의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 17은, 반도체 장치의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
이하, 실시 형태, 변형예 및 실시예에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다. 단, 이하의 설명에 있어서, 동일 구성 요소에는 동일 부호를 붙여 반복적인 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위해, 실제의 양태에 비하여, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표현되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다.
우선, 페이스트형 접착제의 도포에 대하여 도 1을 사용하여 설명한다. 도 1의 (a)는 격자형으로 탭이 배열된 리드 프레임의 탭 상에 도포된 페이스트형 접착제의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 2치화 화상을 도시하는 도면이다.
금속 프레임인 리드 프레임에의 페이스트형 접착제의 도포는, 예를 들어 본딩부의 전에 마련된 프리폼부에서 행해진다. 우선, 프리폼부는, 인식 카메라를 사용하여 페이스트형 접착제를 도포할 리드 프레임(LF)의 위치 결정을 행한다. 위치 결정은 본딩 헤드부와 마찬가지로 패턴 매칭 등으로 행한다. 다음에, 프리폼부는, 페이스트형 접착제(PA)가 봉입되어 있는 시린지의 선단의 노즐로부터 사출하여, 노즐의 궤적을 따라 도포한다. 시린지는 도포하고 싶은 형상에 따라 XYZ축에서 구동되며, 그 궤적에 의해 × 표시 형상이나 십자 형상 등, 자유로운 궤적을 그리며 도포한다. 마지막으로, 프리폼부는, 인식 카메라를 사용하여 도포 후에 페이스트형 접착제(PA)의 상태를 검사한다(외관 검사를 행함). 페이스트형 접착제(PA)의 유무, 도포 면적, 도포 형상(부족, 비어져 나옴) 등을 필요에 따라 검사한다. 검사는 도 1의 (b)에 도시하는 2치화 처리로 페이스트 영역을 분리 후에 화소수를 세는 방법 외에, 차분에 의한 비교, 패턴 매칭에 의한 스코어를 비교하는 방법 등으로 행한다. 이하, 페이스트형 접착제(PA)의 도포 패턴은 × 표시 형상인 것으로서 설명한다.
도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 페이스트형 접착제의 도포 상태에 따라 부족(도 1의 (a)의 중단), 비어져 나옴(도 1의 (a)의 하단) 등이 있다. 또한, 도 1의 (a)의 상단은 페이스트형 접착제의 도포 상태는 정상인 경우이다.
다이가 본딩된 기판으로서의 리드 프레임을 밀봉하는 몰드 레진과의 밀착성을 향상시키기 위해, 리드 프레임에 배껍질 무늬 처리가 이루어진다. 배껍질 무늬 처리가 이루어진 리드 프레임에 페이스트형 접착제를 도포한 경우의 문제점에 대하여 도 2, 도 3을 사용하여 설명한다. 도 2의 (a)는 배껍질 무늬 처리가 이루어진 리드 프레임의 표면에 페이스트형 접착제를 도포한 직후의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)로부터 소정 시간 경과한 상태의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 2의 (c)는 도 2의 (b)의 A-A선에 있어서의 개념 단면도이고, 도 2의 (d)는 도 2의 (a)의 2치화 화상을 도시하는 도면이고, 도 2의 (e)는 도 2의 (b)의 2치화 화상을 도시하는 도면이다. 도 3은 격자형으로 탭이 배열된 리드 프레임의 탭 상에 도포된 페이스트형 접착제의 촬상 화상을 도시하는 도면이다.
배껍질 무늬 처리가 이루어진 리드 프레임(LF)의 다이 적재부로서의 탭(TB)에 페이스트형 접착제(PA)를 도포하면, 도 2의 (b)(c)에 도시하는 바와 같이, 시간 경과와 함께 페이스트형 접착제(PA)가 얇게 번진다. 배껍질 무늬 처리가 이루어진 리드 프레임(LF)의 표면은 평탄하지는 않으며, 미세한 요철이 있다. 이 요철에 스며들어 가도록 도포한 페이스트형 접착제(PA)가 번져 간다. 본 명세서에서는, 이 번짐을 블리드(BO)라고 한다. 블리드(BO)는 초기에 있어서는 경과 시간과 함께 균일 방향으로 얇게 퍼져 간다. 또한, 배껍질 무늬 처리가 이루어져 있지 않은 리드 프레임이라도, 페이스트형 접착제의 점도가 작은 경우도, 페이스트형 접착제는 경과 시간과 함께 퍼져 간다.
페이스트형 접착제(PA)를 도포한 직후에 외관 검사하는 경우에는, 블리드(BO)가 퍼지기 전에 검사를 종료한다. 그러나, 어떤 이유로 재검사 또는 소정 시간 경과 후에 검사가 필요한 경우에는, 블리드(BO)의 변화를 고려할 필요가 있다.
블리드에는 용제의 스며나옴과, 페이스트 자체의 스며나옴이 있다. 페이스트 자체의 스며나옴의 경우에는 블리드(BO)의 변화가 있을 때 불량이라고 판정한다. 이 경우, 도포 후 소정 시간 경과 후의 도 2의 (e)의 2치화 화상과 미리 등록해 둔 도포 직후인 도 2의 (d)의 2치화 화상에 의해 검출할 수 있다.
한편, 블리드(BO)는 페이스트형 접착제(PA)의 도포량에는 거의 영향을 미치지 않고, 블리드(BO)가 있는 것 자체는 불량하지 않은 경우에, 페이스트형 접착제(PA)의 도포 후의 어느 정도 시간 경과한 후에, 도포된 페이스트형 접착제(PA)의 상방에 설치된 인식 카메라로 촬상한 화상을 사용하여 외관 검사를 행하면, 페이스트형 접착제(PA)의 양을 측정하려고 해도, 블리드(BO)의 영향으로 정확한 페이스트양(면적/도포 형상)을 검출할 수 없게 되어 버린다. 촬상 화상을 그대로 2치화를 행하면, 도 2의 (e)에 도시하는 바와 같이, 블리드(BO)도 페이스트 도포 영역으로 간주해 버리기 때문에, 페이스트부(PST)와 블리드(BO)의 분리가 불가능하고, 2차원 검사만 가능한 현재의 검사 시스템에서는 도포 과다로 판정해 버린다.
페이스트형 접착제(PA)의 도포로부터 소정 시간 경과 후에 검사가 필요한 경우에 대하여 도 3을 사용하여 설명한다.
도 3에서는, 격자형으로 탭이 배열된 리드 프레임(LF)의 우측 상단의 탭으로부터 하측 방향으로 순차적으로 페이스트형 접착제(PA)를 도포하고, 우측 하단의 탭에의 페이스트형 접착제(PAR)의 도포 후, 우측으로부터 2열째의 최상의 위치로부터 하측 방향으로 순차적으로 페이스트형 접착제(PA)를 도포하고, 그 후, 마찬가지로 3열째, 4열째로 도포한다. 따라서, 1열째의 최상의 탭에 도포된 페이스트형 접착제(PAS)는 도포 후 가장 경과 시간이 크고, 4열째의 최하의 탭에 도포된 페이스트형 접착제(PAE)는 도포 후 가장 경과 시간이 작아진다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 4열 도포 후, 즉 페이스트형 접착제(PAE)의 도포 후에 4열 모든 탭에 도포된 페이스트형 접착제의 외관 검사를 행하면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 블리드(BO)의 확산이 탭마다 다르다. 통상, 페이스트형 접착제의 외관 검사는 열마다 행해지기 때문에, 그 열의 처음에 도포된 탭의 페이스트형 접착제와 마지막에 도포된 탭의 페이스트형 접착제에서는 블리드(BO)의 확산이 탭마다 다르다.
일렬 또는 복수열 등의 복수의 탭에의 도포 후에 전체 탭 검사를 행하는 경우에는, 탭마다 도포에서부터 검사까지의 시간이 다르고, 블리드(BO)의 확산이 탭마다 달라져 버려, 검사 결과가 탭의 위치에 따라 변화해 버린다.
다음에, 상기 문제점을 해결하는 실시 형태의 개요에 대하여 도 4를 사용하여 설명한다. 도 4의 (a)는 리드 프레임의 표면에 페이스트형 접착제를 도포한 직후의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)로부터 소정 시간 경과한 상태의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 4의 (c)는 도 4의 (a)의 2치화 화상을 도시하는 도면이고, 도 4의 (d)는 도 4의 (b)의 2치화 화상을 도시하는 도면이고, 도 4의 (e)는 도 4의 (a)의 2치화 화상을 도시하는 도면이고, 도 4의 (f)는 도 4의 (b)로부터 블리드의 변화를 제거한 2치화 화상을 도시하는 도면이다.
제1 실시 형태에서는, 기준으로 되는 참조 검사 화상의 등록 타이밍을 양산 시의 연속 동작에 있어서의 검사 타이밍과 맞추어, 도 4의 (d)에 도시하는 바와 같이, 블리드도 포함하는 화상 인식에 의해 검사 판정을 행한다. 한편, 제2 실시 형태에서는, 블리드의 확산으로부터 원래의 도포량(형상)을 예측하고, 도 4의 (f)에 도시하는 바와 같이, 블리드의 변화를 제거하여 검사 판정을 행한다. 제3 실시 형태에서는, 조명에 의해 블리드를 페이스트부로부터 분리하여 검사 판정을 행한다. 이하, 각각의 검사 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
(제1 실시 형태)
제1 실시 형태에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 도 5, 도 6을 사용하여 설명한다. 도 5는 참조 검사 화상의 취득 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 6의 (a)는 리드 프레임의 표면에 페이스트형 접착제를 도포한 직후의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)로부터 A분 경과한 상태의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 6의 (c)는 도 6의 (a)로부터 B분 경과한 상태의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 6의 (d)는 도 6의 (a)의 2치화 화상을 도시하는 도면이고, 도 6의 (e)는 도 6의 (b)의 2치화 화상을 도시하는 도면이고, 도 6의 (f)는 도 6의 (c)의 2치화 화상을 도시하는 도면이다.
상술한 바와 같이, 제1 실시 형태에서는, 기준으로 되는 참조 검사 화상의 등록 타이밍을 양산 시의 검사 타이밍과 맞추어, 블리드도 포함하는 화상 인식에 의해 검사 판정을 행한다. 이하에 설명하는 검사 방법은 다이 본더가 구비하는 제어 장치가 촬상 장치로서의 인식 카메라 등을 제어하여 행한다.
우선, 실제의 인식 타이밍으로 등록(화상 취득) 동작에 대하여 설명한다.
(스텝 S1: 양산 조건(인식 타이밍)의 취득)
실제로는 도포하지 않고 헛 동작(스텝 S11)하고, 양산 시의 연속 동작에서의 도포에서부터 인식 카메라로 촬상하는 외관 검사(인식)까지의 타이밍(시간)을 측정한다(스텝 S12). 도 3에서 설명한 바와 같이, 리드 프레임(LF)의 복수의 탭(TB)에 페이스트형 접착제(PA)를 도포한 후, 처음에 도포된 페이스트형 접착제(PAS)에서부터 마지막에 도포된 페이스트형 접착제(PAE)까지 순차적으로 외관 검사하는 경우에는, 각각의 도포에서부터 외관 검사까지의 시간을 측정한다. 이에 의해, 양산 시의 외관 검사 타이밍이 취득된다.
(스텝 S2: 참조 검사 화상의 취득)
실제로 1회의 페이스트형 접착제(PA)의 제1 기판으로서의 리드 프레임(LF)의 탭(TB)에의 도포를 실시하고, 조명 등 설정을 확정한다(스텝 S21). 도포와 동시에 경과 시간의 측정을 개시한다. 측정하고 있는 경과 시간이 스텝 S12에서 측정한 시간(실측 시간)으로 될 때까지 기다리고(스텝 S22), 즉 양산에서의 외관 검사 타이밍인 실제의 인식 타이밍에 인식 카메라를 사용하여 페이스트형 접착제(PA)의 참조 검사 화상을 취득하고, 제어 장치가 구비하는 기억 장치에 저장하여 등록한다(스텝 S23). 예를 들어, 스텝 S12에서 측정한 시간이 A분인 경우, 도 6의 (b)의 촬상 화상이 참조 검사 화상으로서 등록되고, 스텝 S12에서 측정한 시간이 B분인 경우, 도 6의 (c)의 촬상 화상이 참조 검사 화상으로서 등록된다. 스텝 S11에서 측정한 시간이 하나인 경우에는, 하나의 검사 화상을 취득하고, 스텝 S11에서 측정한 시간이 복수인 경우에는, 각각의 시간에 있어서의 복수의 참조 검사 화상을 취득한다. 이에 의해, 양산 시의 외관 검사 타이밍에 있어서의 참조 검사 화상이 취득된다.
양산 시는, 연속 동작으로 검사 실시 및 판정을 행한다. 페이스트형 접착제(PA)의 제2 기판으로서의 리드 프레임(LF)의 탭(TB)에의 도포 후의 외관 검사에서 인식 카메라를 사용하여 화상 취득하고, 스텝 S23에서 등록한 참조 검사 화상 등과 비교하여 도포가 정상적으로 행해졌는지 여부를 판정한다. 예를 들어, 양산 시의 외관 검사의 촬상 화상을 2치화하고, 스텝 S12에서 측정한 시간이 A분인 경우, 도 6의 (e)에 도시하는 2치화 화상과 비교하고, 스텝 S12에서 측정한 시간이 B분인 경우, 도 6의 (f)에 도시하는 2치화 화상과 비교한다.
제1 실시 형태에서는, 인식 등록 타이밍이 페이스트형 접착제의 2차원 형상의 변화를 고려하고 있으므로, 초기 도포량과 경시 변화의 구별이 가능하고, 참조 검사 화상의 등록과 양산 시의 외관 검사에 있어서의 검사 화상의 취득 타이밍의 조건 일치에 의해 올바른 검사 판정이 가능하게 된다. 즉, 참조 검사 화상의 등록 타이밍과 양산(연속 동작) 시의 검사 화상의 취득 타이밍을 일치시켜, 도포된 페이스트형 접착제의 형상 변화를 검출한다. 이에 의해, 도포된 페이스트형 접착제의 이상 유무의 판정의 안정화가 도모되어 올바른 검사 판정이 가능하게 된다. 또한, 참조 검사 화상의 등록 타이밍의 자동화(양산 조건에 장치가 맞추어짐)에 의해 작업자에 의한 차를 제거하는 것이 가능하게 되어, 가동률도 개선되는 것이 가능하게 된다.
이하, 실시 형태의 대표적인 변형예 및 다른 실시 형태에 대하여, 몇 개를 예시한다. 이하의 변형예 및 다른 실시 형태의 설명에 있어서, 상술한 실시 형태에서 설명된 것과 마찬가지의 구성 및 기능을 갖는 부분에 대해서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 부호가 사용될 수 있는 것으로 한다. 그리고, 이러한 부분의 설명에 대해서는, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 상술한 실시 형태에 있어서의 설명이 적절하게 원용될 수 있는 것으로 한다. 또한, 상술한 실시 형태의 일부, 및 복수의 변형예 및 다른 실시 형태의 전부 또는 일부가, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 적절하게 복합적으로 적용될 수 있다.
(제1 변형예)
페이스트형 접착제(PA)의 도포 후의 시간에 의한 변화를 검출하도록 해도 된다. 제1 실시 형태의 변형예(제1 변형예)에 있어서의 기준 검사 화상의 취득 방법에 대하여 도 7을 사용하여 설명한다. 도 7은 기준 검사 화상의 취득 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5의 스텝 S2 후에, 인식 카메라를 사용하여 제1 기판으로서의 리드 프레임(LF)의 탭(TB)에 도포된 페이스트형 접착제(PA)의 참조 검사 화상을 취득함과 함께 참조 검사 화상을 취득한 경과 시간을 취득한다(스텝 S24). 이전에 취득한 참조 검사 화상 및 최신의 참조 검사 화상에 기초하여 블리드의 확산이 포화되었는지 여부를 판정한다(스텝 S25). 스텝 S24, S25를 반복하고, 블리드의 확산이 포화되는 포화 시간을 취득한다(스텝 S26).
즉, 도포 후의 시간 경과에 따라, 예를 들어 도 6의 (a) 내지 (c)에 도시하는 바와 같은 복수회, 참조 검사 화상을 취득한다. 이들 참조 검사 화상에 의해, 시간 경과에 따른 변화 확인 및 포화 시간의 확인을 행한다. 도포 후, 장치 정지 전에 검사가 실시되지 않은 경우, 도포에서부터 장치 재개 후의 검사까지의 시간(여기서는, 장치 정지 시간이라고 함)에 의한 양산 재개 시의 판정을 행한다. 장치 정지 시간이 포화 시간 이내인 경우, 장치 정지 시간에 대응하는 참조 검사 화상을 사용하여 판정한다. 장치 정지 시간이 포화 시간보다 긴 경우, 포화 시간에 대응하는 참조 검사 화상을 사용하여 판정한다.
(제2 실시 형태)
제2 실시 형태에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 도 8 내지 도 11을 사용하여 설명한다. 도 8은 블리드의 확산의 등록을 설명하는 흐름도이다. 도 9는 착공 시의 외관 검사를 설명하는 흐름도이다. 도 10은 도포 직후의 페이스트형 접착제의 도포량(형상)의 예측을 설명하는 도면이다. 도 10의 (a)는 리드 프레임의 표면에 페이스트형 접착제를 도포한 직후의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)로부터 A분 경과한 상태의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 10의 (c)는 도 10의 (a)로부터 B분 경과한 상태의 촬상 화상을 도시하는 도면이다. 도 10의 (d)는 도 10의 (a)로부터 A분 경과한 상태의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 10의 (e)는 도 10의 (d)의 2치화 화상을 도시하는 도면이고, 도 10의 (f)는 도 10의 (d)의 2치화 화상으로부터 도포 직후를 산출한 2치화 화상이다. 도 10의 (g)는 도 10의 (a)로부터 B분 경과한 상태의 촬상 화상을 도시하는 도면이고, 도 10의 (h)는 도 10의 (g)의 2치화 화상을 도시하는 도면이고, 도 10의 (i)는 도 10의 (h)의 2치화 화상으로부터 도포 직후를 산출한 2치화 화상이다. 도 11은 형상의 예측 방법의 일례에 대하여 설명하는 도면이다.
상술한 바와 같이, 제2 실시 형태에서는, 리드의 확산으로부터 원래의 도포량(형상)을 예측하고, 블리드의 변화를 제거하여 검사 판정을 행한다. 이하, 상세하게 설명한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 흉내내기 동작(등록 동작)을 행함으로써, 품종별로 블리드가 퍼지는 스피드를 조사하여 데이터베이스화한다. 이하, 흉내내기 동작에 대하여 설명한다.
페이스트형 접착제(PA)를 도포하는 장소까지 제1 기판으로서의 리드 프레임(LF)을 반송하고(스텝 S31), 조명값을 결정한다(스텝 S32). 다음에, 페이스트형 접착제(PA)를 제1 기판으로서의 리드 프레임(LF)의 탭(TB)에 도포함과 동시에 시간 경과의 측정을 개시한다(스텝 S33). 도포 후, 즉시, 인식 카메라를 사용하여 페이스트형 접착제(PA)를 촬상하여 화상을 도입함과 동시에 타임 스탬프를 취득하고(스텝 S34), 촬상 화상으로부터 도포된 페이스트형 접착제의 영역의 면적 및 형상 중 적어도 한쪽을 측정한다(스텝 S35). 이후, 스텝 S34 및 스텝 S35를 소정 시간마다, 블리드의 확산이 포화될 때까지 반복한다.
착공 시의 연속 동작에서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 페이스트형 접착제(PA)를 도포하는 장소까지 제2 기판으로서의 리드 프레임(LF)을 반송하고(스텝 S41), 페이스트형 접착제(PA)를 제2 기판으로서의 리드 프레임(LF)의 탭(TB)에 도포한다(스텝 S42). 페이스트형 접착제(PA)를 도포하는 동시에 시간 경과의 측정을 개시한다(스텝 S43). 도포 후, 소정의 타이밍에 인식 카메라를 사용하여 페이스트형 접착제(PA)를 촬상하여 화상을 도입함과 동시에 타임 스탬프를 취득한다(스텝 S44).
스텝 S44에서 취득한 타임 스탬프로부터 산출한 경과 시간 및 흉내내기 동작 시에 취득한 화상에 기초하여 도포 직후의 페이스트형 접착제(PA)의 영역의 면적, 형상을 예측한다(스텝 S45). 이때, 스텝 S44에서 취득한 화상에 대하여 통상의 화상 처리에 의한 검사를 행한다. 예를 들어, 도포로부터의 경과 시간이 A분인 경우에는, 도 10의 (e)에 도시하는 바와 같이, 검출한 도포 영역을 2치화한 화상에 대하여, 흉내내기에 의해 취득한, 경과 시간에 따라 정해진 수축량에 기초하여, 수축 처리를 실시하여, 도포 직후의 면적, 형상을 산출한다. 이에 의해, 도 10의 (f)에 도시하는 도포 시의 예상 화상을 생성하고, 도포 시의 도포량을 예상하여 결과로 한다. 도포로부터의 경과 시간이 B분인 경우에는, 도 10의 (h)에 도시하는 바와 같이, 검출한 도포 영역을 2치화한 화상에 대하여, 흉내내기 동작에 의해 취득한, 경과 시간에 따라 정해진 수축량에 기초하여, 수축 처리를 실시하여, 도포 직후의 면적, 형상을 산출한다. 이에 의해, 도 10의 (i)에 도시하는 도포 시의 예상 화상을 생성하고, 도포 시의 도포량을 예상하여 결과로 한다.
형상의 예측 방법으로서, 단순한 화상 팽창 처리 또는 화상 수축 처리여도 된다. 경과 시간에 대한 수축 횟수나 팽창 횟수를 흉내내기 동작 시에 취득한 데이터로부터 정한다. 화상 팽창 처리 또는 화상 수축 처리는 8방위 또는 4방위에서 행한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, × 표시 형상의 펜라이트 궤적의 각 굴곡점(● 표시)에 기점을 마련하고, 흉내내기 동작 시에 화살표로 나타내는 윤곽선에 대한 외측 방향으로의 시간당 변화량을 구해 두고, 예측 계산 시에 그것을 사용하여 계산해도 된다. 변화량의 예측은 면적만이어도 된다.
스텝 S45에서 예측한 면적, 형상과 흉내내기 동작 시의 도포 직후의 화상에 있어서의 면적, 형상에 기초하여 검사 및 판정을 행한다(스텝 S45). 예를 들어, 검사는, 페이스트형 접착제(PA)의 예측된 도포 에어리어의 면적 또는 형상과, 흉내내기 동작 시에 레퍼런스로 되는 도포 형상을 기억한 것의 비교 등으로 행한다. 도포 에어리어의 면적의 추출은 특정한 명도의 화소를 카운트하거나(히스토그램 데이터로부터의 추출 등), 블랍 검출 등을 사용한다. 도포 에어리어의 형상의 비교는 2치화 후의 데이터를 비교할 수 있는 레퍼런스 데이터를 흉내내기 동작으로 취득하여 유지해 두고, 그 레퍼런스 데이터와 예상한 형상의 데이터의 차분 처리 등으로 비교한다.
제2 실시 형태의 검사 방법은, 도포 후 일정 시간 내에 블리드가 퍼지는 속도와 방향은 사전에 확인하고 결정한 계산식대로 재현하는 것을 가정으로 하고 있다. 따라서, 블리드가 균일하게 계속해서 퍼지는 상한 시간도 흉내내기 동작에 의해 사전에 측정해 두고, 그 상한 시간 경과 후에는 측정 결과를 무효로 하는 처리도 함께 실시한다.
제2 실시 형태에서는, 블리드가 일정 시간 내에 일정량 진행되기 때문에, 블리드 부분을 제외한 페이스트의 도포 상태를 확인할 수 있다.
(제2 변형예)
제2 실시 형태의 변형예(제2 변형예)에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법에 대하여 도 8, 도 12를 사용하여 설명한다. 도 12는 착공 시의 외관 검사를 설명하는 흐름도이다.
제2 변형예에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법은 흉내내기 동작 시의 경과 시간마다의 촬상 화상 또는 형상과 양산의 착공 시에 취득한 촬상 화상 또는 형상을 비교한다. 제2 실시 형태에 있어서의 흉내내기 동작 및 착공 시의 스텝 S41 내지 S44까지와 마찬가지이다.
흉내내기 동작 시에 제1 기판으로서의 리드 프레임(LF)의 탭(TB)에의 페이스트형 접착제(PA)의 도포 후의 경과 시간마다 촬상 화상 또는 형상 데이터를 유지해 둔다(스텝 S34, S35). 착공 시의 연속 동작에 있어서 제2 기판으로서의 리드 프레임(LF)의 탭(TB)에의 페이스트형 접착제(PA)의 도포에서부터 검사까지의 경과 시간을 측정한다(스텝 S43). 그 경과 시간의 값으로부터 흉내내기 동작 시의 어느 화상과 비교할지를 선택한다. 즉, 경과 시간에 대응하는 흉내내기 동작 시의 화상 또는 형상 데이터를 취득한다(스텝 S45a). 스텝 S44에서 취득한 화상 또는 그것에 기초하는 형상 데이터와 스텝 S45a에서 취득한 화상 또는 형상 데이터에 기초하여 검사 및 판정을 행한다(스텝 S46a).
(제3 실시 형태)
제2 실시 형태에서는, 블리드의 확산으로부터 원래의 도포량(형상)을 예측하고, 블리드의 변화를 제거하여 검사 판정을 행하지만, 제3 실시 형태에서는, 조명에 의해 블리드를 페이스트부로부터 분리한다. 제3 실시 형태에 있어서의 페이스트형 접착제의 검사 방법을 도 13을 사용하여 설명한다. 도 13은 제3 실시 형태에 있어서의 촬상 장치 및 조명 장치를 도시하는 도면이다.
도 2의 (c)에 도시하는 바와 같이, 페이스트부(PST)와 블리드(BO)가 입체적으로 다르기 때문에, 블리드(BO)를 암, 페이스트부(PST)를 명으로서 분리한다. 블리드(BO)는 도포 후 대부분의 케이스에서 기판 표면에 대하여 어둡게 찍힌다(비가 내린 후의 콘크리트가 어둡게 찍히는 상태와 같은 것). 따라서 도포 전의 화상으로부터 도포 후의 화상의 차분 처리를 행하면 블리드(BO)는 반드시 암으로서 찍힌다(음의 화상). 따라서 음수 잘라 버리기 모드로 차분 처리를 행하면 블리드(BO)분은 제외할 수 있다. 그러나, 페이스트부(PST)는 명으로 된다고는 할 수 없다. 이것은 액면 반사의 특성으로, 낙사 조명으로 평행광을 쪼여 버리면, 페이스트부(PST)의 주위부가 암으로 되는 경우가 있다. 따라서, 도 13에 도시하는 바와 같이, 페이스트부(PST)의 주위부가 반드시 명으로 되도록 사광 조명(바람직하게는 링 혹은 사각형 타입)인 것과 병용한다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태에 있어서의 조명 장치(ID)는 낙사 조명인 동축 조명(CL)과 사광 조명(OL)을 구비한다. 동축 조명(CL)은 조명(LS)과 하프 미러(HM)로 구성되며, 촬상 장치(CAM)의 광학축을 따라 광을 조사한다. 사광 조명(OL)은 당해 광학축에 대하여 비스듬하게 광을 조사한다. 페이스트형 접착제(PA)의 도포 에어리어는 액면이기 때문에, 조명에 의해 경면 반사가 발생하고, 조명의 위치에 준한 휘선이나 암부가 생긴다. 예를 들어, 사광 조명(OL)에 의해 취득되는 화상은 도포 에어리어의 주변에 휘선이 나타나고, 도포 에어리어의 중심에 암부가 나타난다. 이것은, 사광 조명(OL)에서는 조명의 입사 방향이 낮기 때문이다. 한편, 동축 조명(CL)에 의해 취득되는 화상은 도포 에어리어의 중심에 휘선이 나타나고, 도포 에어리어의 주변에 암부가 나타난다. 이것은, 동축 조명(CL)에서는 조명의 입사 방향이 높기 때문이다. 동축 조명(CL)과 사광 조명(OL)을 병용함으로써, 암부를 제거할 수 있다.
<실시예>
실시예의 다이 본딩 장치로서의 다이 본더의 구성에 대하여 도 14 내지 도 16을 사용하여 설명한다. 도 14는 실시예의 다이 본더를 위에서 본 개념도이다. 도 15는 도 14의 다이 본더의 광학계의 구성도이다. 도 16은 도 14의 다이 본더의 제어계의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
다이 본더(10)는 크게 구별하여 웨이퍼 공급부(1)와, 워크 공급ㆍ반송부(2)와, 다이 본딩부(3)를 갖는다.
웨이퍼 공급부(1)는, 웨이퍼 카세트 리프터(11)와, 픽업 장치(12)를 갖는다. 웨이퍼 카세트 리프터(11)는 웨이퍼 링(16)이 충전된 웨이퍼 카세트(도시하지 않음)를 갖고, 순차적으로 웨이퍼 링(16)을 픽업 장치(12)에 공급한다. 픽업 장치(12)는, 원하는 다이(D)를 웨이퍼 링(16)으로부터 픽업할 수 있도록, 웨이퍼 링(16)을 이동시켜, 다이(D)를 밀어올린다.
워크 공급ㆍ반송부(2)는 스택 로더(21)와, 프레임 피더(22)와, 언로더(23)를 갖고, 리드 프레임(LF)(도 15 참조)을 화살표 방향으로 반송한다. 스택 로더(21)는, 다이(D)를 접착하는 리드 프레임(LF)을 프레임 피더(22)에 공급한다. 프레임 피더(22)는, 리드 프레임(LF)을 프레임 피더(22) 상의 2개소의 처리 위치를 통하여 언로더(23)로 반송한다. 언로더(23)는, 반송된 리드 프레임(LF)을 보관한다.
다이 본딩부(3)는 프리폼부(페이스트 도포 유닛)(31)와 본딩 헤드부(32)를 갖는다. 프리폼부(31)는 프레임 피더(22)에 의해 반송되어 온 리드 프레임(LF)에 시린지(36)(도 15 참조)로 에폭시 수지 등의 페이스트형 접착제(PA)를 도포한다. 시린지(36)는 내부에 페이스트형 접착제(PA)가 봉입되어 있고, 공기압에 의해 페이스트형 접착제(PA)가 노즐 선단으로부터 리드 프레임(LF)으로 압출되어 도포되도록 되어 있다. 리드 프레임(LF)이, 예를 들어 복수개의 단위 리드 프레임이 가로 일렬로 배열되어 일련으로 연속 설치되어 있는 다연 리드 프레임인 경우에는, 단위 리드 프레임의 탭마다 페이스트형 접착제(PA)를 도포한다. 여기서, 리드 프레임(LF)은 배껍질 무늬 처리가 되어 있다. 본딩 헤드부(32)는, 픽업 장치(12)로부터 다이(D)를 픽업하여 상승시키고, 다이(D)를 프레임 피더(22) 상의 본딩 포인트까지 이동시킨다. 그리고, 본딩 헤드부(32)는 본딩 포인트에서 다이(D)를 하강시키고, 페이스트형 접착제(PA)가 도포된 리드 프레임(LF) 상에 다이(D)를 본딩한다.
본딩 헤드부(32)는, 본딩 헤드(35)를 Z축 방향(높이 방향)으로 승강시키고, Y축 방향으로 이동시키는 ZY 구동축(60)과, X축 방향으로 이동시키는 X 구동축(70)을 갖는다. ZY 구동축(60)은, 화살표 C로 나타내는 Y축 방향, 즉 본딩 헤드(35)를 픽업 장치(12) 내의 픽업 위치와 본딩 포인트의 사이로 왕복시키는 Y 구동축(40)과, 다이(D)를 웨이퍼(14)로부터 픽업하거나 또는 리드 프레임(LF)에 본딩하기 위해 승강시키는 Z 구동축(50)을 갖는다. X 구동축(70)은, ZY 구동축(60) 전체를, 리드 프레임(LF)을 반송하는 방향인 X 방향으로 이동시킨다.
도 15에 도시하는 바와 같이, 광학계(88)는, 시린지(36)의 도포 위치 등을 파악하는 촬상 장치로서의 접착제 인식 카메라(33)와, 본딩 헤드(35)가 반송되어 온 리드 프레임(LF)에 본딩하는 본딩 위치를 파악하는 기판 인식 카메라(34)와, 본딩 헤드(35)가 웨이퍼(14)로부터 픽업하는 다이(D)의 픽업 위치를 파악하는 웨이퍼 인식 카메라(15)를 갖는다. 각 인식 카메라는, 대상에 대하여 조명하는 조명 장치를 사용하여 촬상한다. 웨이퍼(14)에 있어서 그물눈형으로 다이싱된 다이(D)는, 웨이퍼 링(16)에 고정된 다이싱 테이프(17)에 고정되어 있다.
이 구성에 의해, 페이스트형 접착제(PA)가 시린지(36)에 의해 정확한 위치에 도포되고, 다이(D)가 본딩 헤드(35)에 의해 확실하게 픽업되고, 리드 프레임(LF)의 정확한 위치에 본딩된다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 제어계(80)는 제어 장치(8)와 구동부(86)와 신호부(87)와 광학계(88)를 구비한다. 제어 장치(8)는, 크게 구별하여, 주로 CPU(Central Processor Unit)로 구성되는 제어ㆍ연산 장치(81)와, 기억 장치(82)와, 입출력 장치(83)와, 버스 라인(84)과, 전원부(85)를 갖는다. 기억 장치(82)는, 처리 프로그램 등을 기억하고 있는 RAM으로 구성되어 있는 주기억 장치(82a)와, 제어에 필요한 제어 데이터나 화상 데이터 등을 기억하고 있는 HDD로 구성되어 있는 보조 기억 장치(82b)를 갖는다. 입출력 장치(83)는, 장치 상태나 정보 등을 표시하는 모니터(83a)와, 오퍼레이터의 지시를 입력하는 터치 패널(83b)과, 모니터를 조작하는 마우스(83c)와, 광학계(88)로부터의 화상 데이터를 도입하는 화상 도입 장치(83d)를 갖는다. 또한, 입출력 장치(83)는, 웨이퍼 공급부(1)의 XY 테이블(도시하지 않음)이나 본딩 헤드 테이블의 ZY 구동축 등의 구동부(86)를 제어하는 모터 제어 장치(83e)와, 여러 가지 센서 신호나 조명 장치 등의 스위치 등의 신호부(87)로부터 신호를 도입 또는 제어하는 I/O 신호 제어 장치(83f)를 갖는다. 광학계(88)에는, 웨이퍼 인식 카메라(15), 접착제 인식 카메라(33), 기판 인식 카메라(34)가 포함된다. 제어ㆍ연산 장치(81)는 버스 라인(84)을 통하여 필요한 데이터를 도입, 연산하여, 본딩 헤드(35) 등의 제어나, 모니터(83a) 등에 정보를 보낸다.
제어 장치(8)는 화상 도입 장치(83d)를 통하여 광학계(88)에서 촬상한 화상 데이터를 기억 장치(82)에 보존한다. 보존한 화상 데이터에 기초하여 프로그램한 소프트웨어에 의해, 제어ㆍ연산 장치(81)를 사용하여 다이(D) 및 리드 프레임(LF)의 위치 결정, 페이스트형 접착제(PA)의 도포 패턴의 검사, 그리고 다이(D) 및 리드 프레임(LF)의 표면 검사를 행한다. 제어ㆍ연산 장치(81)가 산출한 다이(D) 및 리드 프레임(LF)의 위치에 기초하여 소프트웨어에 의해 모터 제어 장치(83e)를 통하여 구동부(86)를 움직인다. 이 프로세스에 의해 웨이퍼(14) 상의 다이(D)의 위치 결정을 행하고, 웨이퍼 공급부(1) 및 다이 본딩부(3)의 구동부로 동작시켜 다이(D)를 리드 프레임(LF) 상에 본딩한다. 광학계(88)에서 사용하는 인식 카메라는 그레이 스케일, 컬러 등이며, 광 강도를 수치화한다.
다음에, 실시예에 관한 다이 본더를 사용한 반도체 장치의 제조 방법에 대하여 도 17을 사용하여 설명한다. 도 17은 반도체 장치의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
(스텝 S51: 웨이퍼ㆍ기판 반입 공정)
웨이퍼(14)로부터 분할된 다이(D)가 첩부된 다이싱 테이프(17)를 보유 지지한 웨이퍼 링(16)을 웨이퍼 카세트(도시하지 않음)에 저장하고, 다이 본더(10)에 반입한다. 제어 장치(8)는 웨이퍼 링(16)이 충전된 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼 링(16)을 웨이퍼 공급부(1)에 공급한다. 또한, 리드 프레임(LF)을 준비하고, 다이 본더(10)에 반입한다. 제어 장치(8)는 스택 로더(21)로부터 리드 프레임(LF)을 프레임 피더(22)에 공급한다.
(스텝 S52: 픽업 공정)
제어 장치(8)는, 픽업 장치(12)에, 원하는 다이(D)를 웨이퍼 링(16)으로부터 픽업할 수 있도록, 웨이퍼 링(16)을 이동시켜, 다이(D)를 밀어올리게 하고, 박리된 다이(D)를 본딩 헤드(35)에 의해 웨이퍼(14)로부터 픽업한다.
(스텝 S53: 본딩 공정)
제어 장치(8)는 접착제 인식 카메라(33)에 의해 도포 전의 리드 프레임(LF)의 표면의 화상을 취득하여 페이스트형 접착제(PA)를 도포해야 할 면을 확인한다. 도포해야 할 면에 문제가 없으면, 제어 장치(8)는 프레임 피더(22)에 의해 반송된 리드 프레임(LF)에 시린지(36)로부터 페이스트형 접착제(PA)를 도포한다. 리드 프레임(LF)이 다연 리드 프레임인 경우에는 모든 탭에 페이스트형 접착제(PA)를 도포한다. 제어 장치(8)는, 도포 후 페이스트형 접착제(PA)가 정확하게 도포되어 있는지를 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태, 그리고 그들의 변형예의 어느 검사 방법에 의해 접착제 인식 카메라(33)로 다시 확인하고, 도포된 페이스트형 접착제(PA)를 검사한다. 도포에 문제가 없으면, 제어 장치(8)는 본딩 헤드(35)로 픽업한 다이(D)를 페이스트형 접착제(PA)가 도포된 리드 프레임(LF)에 본딩한다.
(스텝 S54: 기판 반출 공정)
제어 장치(8)는 프레임 피더(22)에 의해 다이(D)가 본딩된 리드 프레임(LF)을 언로더(23)에 공급한다. 다이 본더(10)로부터 리드 프레임(LF)을 반출한다.
이상, 본 발명자들에 의해 이루어진 발명을 실시 형태, 변형예 및 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태, 변형예 및 실시예에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다.
예를 들어, 실시 형태 1에서는, 스텝 S11에 있어서 실제로는 도포하지 않고 헛 동작하는 예에 대하여 설명하였지만, 스텝 S11에 있어서 실제로는 도포해도 된다.
또한, 실시 형태 2에서는, 흉내내기 동작(등록 동작)을 행함으로써, 품종별로 블리드가 퍼지는 스피드를 조사하여 데이터베이스화하고 있는 예를 설명하였지만, 프리폼부로부터 다이 본딩부의 사이에 규정의 간격으로 복수의 인식 카메라를 설치하고, 통과하는 리드 프레임에 도포된 페이스트 형상의 검사 화상과 리드 프레임의 반송 속도로부터 품종별로 블리드가 퍼지는 스피드를 계산하여 데이터베이스화해도 된다. 또한, 양산 시의 상황을 계속적으로 확인할 수 있기 때문에, 데이터베이스의 자동 수정이나, 데이터 편차를 이용한 페이스트 도포의 이상이나 변화점의 검출도 행할 수 있다.
또한, 실시예에서는, 본딩 헤드(35)로 웨이퍼(14)로부터 픽업한 다이(D)를 리드 프레임(LF)에 본딩하는 예를 설명하였지만, 웨이퍼(14)와 리드 프레임(LF)의 사이에 중간 스테이지를 마련하고, 픽업 헤드로 웨이퍼(14)로부터 픽업한 다이(D)를 중간 스테이지에 적재하고, 본딩 헤드(35)로 중간 스테이지로부터 다시 다이(D)를 픽업하여, 반송되어 온 리드 프레임(LF)에 본딩하도록 해도 된다.
8: 제어 장치
10: 다이 본더(다이 본딩 장치)
33: 접착제 인식 카메라(촬상 장치)
35: 본딩 헤드
D: 다이
LF: 리드 프레임(기판)
PA: 페이스트형 접착제

Claims (4)

  1. 기판 상에 도포된 페이스트형 접착제를 촬상하는 촬상 장치와,
    상기 페이스트형 접착제에 경사 방향으로부터 광을 조사하는 사광 조명 장치와,
    상기 페이스트형 접착제에 상측 방향으로부터 광을 조사하는 낙사 조명 장치와,
    상기 페이스트형 접착제가 도포된 상기 기판 상에 다이를 탑재하는 본딩 헤드와,
    상기 촬상 장치가 촬상한 상기 페이스트형 접착제의 화상에 기초하여 외관 검사를 행하는 제어 장치
    를 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 페이스트형 접착제가 도포되어 있지 않은 상기 기판을 촬상하여 제1 화상을 취득하고,
    상기 페이스트형 접착제가 도포된 상기 기판을 상기 사광 조명 장치 및 상기 낙사 조명 장치의 양쪽에 의해 조명하여 촬상하여 제2 화상을 취득하고,
    상기 제1 화상으로부터 상기 제2 화상의 차분 처리를 행하여 차분 데이터를 산출하고,
    상기 차분 데이터로부터 음수를 제외하여 검사 데이터를 취득하고,
    상기 검사 데이터에 기초하여 외관 검사를 행하도록 구성되는, 다이 본딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다이가 첩부된 다이싱 테이프를 보유 지지하는 웨이퍼 링 홀더와,
    상기 기판 상에 상기 페이스트형 접착제를 도포하는 시린지
    를 더 구비하는, 다이 본딩 장치.
  3. 기판 상에 도포된 페이스트형 접착제를 촬상하는 촬상 장치와, 상기 페이스트형 접착제에 경사 방향으로부터 광을 조사하는 사광 조명 장치와, 상기 페이스트형 접착제가 도포된 상기 기판 상에 다이를 탑재하는 본딩 헤드와, 상기 촬상 장치가 촬상한 상기 페이스트형 접착제의 화상에 기초하여 외관 검사를 행하는 제어 장치를 구비하는 다이 본딩 장치에, 기판을 반입하는 공정과,
    상기 기판 상에 상기 페이스트형 접착제를 도포하는 공정과,
    상기 페이스트형 접착제가 도포되어 있지 않은 상기 기판을 촬상하여 제1 화상을 취득하고, 상기 페이스트형 접착제가 도포된 상기 기판을 촬상하여 제2 화상을 취득하고, 상기 제1 화상으로부터 상기 제2 화상의 차분 처리를 행하여 차분 데이터를 산출하고, 상기 차분 데이터로부터 음수를 제외하여 검사 데이터를 취득하고, 상기 검사 데이터에 기초하여 외관 검사를 행하는 공정
    을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다이가 첩부된 다이싱 테이프를 보유 지지하는 웨이퍼 링 홀더를 반입하는 공정과,
    상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 픽업하는 공정과,
    픽업된 다이를 상기 기판에 적재하는 공정
    을 더 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
KR1020220047031A 2019-09-13 2022-04-15 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 KR102447306B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-166864 2019-09-13
JP2019166864A JP7300353B2 (ja) 2019-09-13 2019-09-13 ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法
KR1020200097310A KR102446631B1 (ko) 2019-09-13 2020-08-04 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200097310A Division KR102446631B1 (ko) 2019-09-13 2020-08-04 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220054559A true KR20220054559A (ko) 2022-05-03
KR102447306B1 KR102447306B1 (ko) 2022-09-26

Family

ID=74862503

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200097310A KR102446631B1 (ko) 2019-09-13 2020-08-04 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
KR1020220047031A KR102447306B1 (ko) 2019-09-13 2022-04-15 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200097310A KR102446631B1 (ko) 2019-09-13 2020-08-04 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (2) JP7300353B2 (ko)
KR (2) KR102446631B1 (ko)
CN (1) CN112509939B (ko)
TW (2) TWI750674B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023041413A (ja) * 2021-09-13 2023-03-24 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法
JP2023042715A (ja) 2021-09-15 2023-03-28 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004661A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 塗布状態検査方法
JP2003007734A (ja) * 2001-06-25 2003-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 粘性材料塗布装置および粘性材料塗布方法
JP2011080888A (ja) * 2009-10-08 2011-04-21 Panasonic Corp 塗布状態検査方法
JP2011200821A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Panasonic Corp ペースト塗布装置およびペースト塗布方法
JP2013197277A (ja) 2012-03-19 2013-09-30 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd ダイボンダ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2539015B2 (ja) * 1988-11-18 1996-10-02 株式会社日立製作所 ペレットボンディング方法およびその装置
JP2850816B2 (ja) * 1995-12-18 1999-01-27 日本電気株式会社 バンプ接合検査装置及び検査方法
US6597496B1 (en) * 1999-10-25 2003-07-22 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Silicon nanoparticle stimulated emission devices
JP3732082B2 (ja) * 2000-09-25 2006-01-05 株式会社新川 ボンディング装置およびボンディング方法
CN1220254C (zh) * 2001-12-07 2005-09-21 雅马哈株式会社 半导体器件的制造方法和用于制造半导体器件的设备
JP4869776B2 (ja) * 2006-04-28 2012-02-08 ヤマハ発動機株式会社 印刷検査装置及び印刷装置
JP5092649B2 (ja) 2007-09-27 2012-12-05 日本電気株式会社 塗布剤の劣化検査装置及び劣化検査方法並びに劣化検査プログラム
JP5634021B2 (ja) * 2008-11-12 2014-12-03 株式会社東芝 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法
US8129220B2 (en) * 2009-08-24 2012-03-06 Hong Kong Polytechnic University Method and system for bonding electrical devices using an electrically conductive adhesive
US9653424B2 (en) * 2009-09-21 2017-05-16 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated Semiconductor package with adhesive material pre-printed on the lead frame and chip, and its manufacturing method
JP5302175B2 (ja) * 2009-12-14 2013-10-02 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
JP5666246B2 (ja) * 2010-10-29 2015-02-12 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ ダイボンダ装置およびダイボンダ方法
JP5789436B2 (ja) * 2011-07-13 2015-10-07 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンダ
JP6152248B2 (ja) * 2012-04-19 2017-06-21 ファスフォードテクノロジ株式会社 ペースト塗布装置及びペースト塗布方法並びにダイボンダ
JP2014179560A (ja) 2013-03-15 2014-09-25 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd 斜め認識カメラ及びダイボンダ
WO2014199726A1 (ja) * 2013-06-13 2014-12-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 シート接着剤、および、それを用いた半導体装置の製造方法、および、それを用いた熱式空気流量センサの製造方法、および、熱式空気流量センサ
JP6128337B2 (ja) * 2014-10-23 2017-05-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体装置の製造方法及び製造装置
JP6685126B2 (ja) * 2015-12-24 2020-04-22 ファスフォードテクノロジ株式会社 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
CN107134422A (zh) * 2016-02-29 2017-09-05 上海微电子装备（集团）股份有限公司 芯片键合装置及方法
JP6912329B2 (ja) 2017-09-06 2021-08-04 ヤマハ発動機株式会社 基板作業装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004661A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 塗布状態検査方法
JP2003007734A (ja) * 2001-06-25 2003-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 粘性材料塗布装置および粘性材料塗布方法
JP2011080888A (ja) * 2009-10-08 2011-04-21 Panasonic Corp 塗布状態検査方法
JP2011200821A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Panasonic Corp ペースト塗布装置およびペースト塗布方法
JP2013197277A (ja) 2012-03-19 2013-09-30 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd ダイボンダ

Also Published As

Publication number Publication date
TWI750674B (zh) 2021-12-21
JP2021044466A (ja) 2021-03-18
KR20210031811A (ko) 2021-03-23
JP7458532B2 (ja) 2024-03-29
CN112509939A (zh) 2021-03-16
KR102446631B1 (ko) 2022-09-23
KR102447306B1 (ko) 2022-09-26
JP7300353B2 (ja) 2023-06-29
TWI756160B (zh) 2022-02-21
JP2023099606A (ja) 2023-07-13
CN112509939B (zh) 2024-03-01
TW202201570A (zh) 2022-01-01
TW202119506A (zh) 2021-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102447306B1 (ko) 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
CN108573901B (zh) 裸芯片接合装置及半导体器件的制造方法
KR20170076545A (ko) 반도체 제조 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
CN110729210B (zh) 半导体制造装置以及半导体器件的制造方法
JP7029900B2 (ja) ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法
JP7225337B2 (ja) 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
KR102241861B1 (ko) 다이 본더 및 반도체 장치의 제조 방법
JP2018056218A (ja) バンプ付電子部品搭載装置およびバンプ付電子部品搭載方法
CN111725086B (zh) 半导体制造装置以及半导体器件的制造方法
JP2021150586A (ja) ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法
JP3355978B2 (ja) ボンド塗布検査装置及びボンドの塗布検査方法
TWI786739B (zh) 晶粒接合裝置及半導體裝置之製造方法
JP4237486B2 (ja) ペレットのピックアップ方法及びペレットボンディング装置
CN116759329A (zh) 安装装置、检查装置及半导体器件的制造方法
JPH10244428A (ja) リード付き電子部品の実装方法
JP2023100562A (ja) 半導体製造装置、検査装置および半導体装置の製造方法
CN116313891A (zh) 安装装置、照明系统的调整方法及半导体器件的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant