WO2022024580A1 - 搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法 - Google Patents

搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022024580A1
WO2022024580A1 PCT/JP2021/023150 JP2021023150W WO2022024580A1 WO 2022024580 A1 WO2022024580 A1 WO 2022024580A1 JP 2021023150 W JP2021023150 W JP 2021023150W WO 2022024580 A1 WO2022024580 A1 WO 2022024580A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shuttle
heating zone
heating
supplied
transport
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/023150
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐介 久保田
Original Assignee
キヤノンマシナリー株式会社
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 キヤノンマシナリー株式会社 filed Critical キヤノンマシナリー株式会社
Publication of WO2022024580A1 publication Critical patent/WO2022024580A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture 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
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52Mounting semiconductor bodies in containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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 for supporting or gripping

Definitions

  • the present invention relates to a transport device, a transport method, a die bonder, and a bonding method.
  • a bonding device for bonding a chip to a lead frame transports an island portion of a lead frame to a paste application position, applies a paste to the island portion, and then further applies the paste to the island portion. Is transported to the bonding position, and the chip is bonded to this island portion.
  • the lead frame is supported from below by the backup plate in order to stabilize the paste application operation and the bonding operation.
  • a backup plate is used to mount the chip on the substrate accurately and with high quality (voidless, uniform bonding strength).
  • a shuttle 3 is configured in which a backup plate 2 is placed and fixed on the shuttle body 1, and the substrate 4 is adsorbed and held on the shuttle 3. That is, the shuttle 3 is provided with a heating mechanism and an adsorption mechanism.
  • the heating mechanism is composed of, for example, a heating wire built in the shuttle body 1 and a power source for heating the heating wire.
  • the suction mechanism is composed of, for example, a suction passage arranged in the shuttle 3 (shuttle main body 1 and backup plate 2) and a vacuum generator connected to the suction passage, and the suction passage is the backup plate 2.
  • a suction port that opens is formed on the upper surface of the.
  • one backup plate 2 corresponds to one substrate 4 (substrate batch adsorption / batch heating), and the chip 5 is mounted on the island portion 4a of the substrate 4 that is adsorbed and held by the backup plate 2. .. That is, after the bonding to the island portion 4a in a row in the direction orthogonal to the transport direction (longitudinal direction) (arrow direction shown in FIG. 10A) is completed, the shuttle 3 receiving the bonded substrate 4 is moved downstream. By moving a predetermined amount to the island portion 4a in the next row, bonding to the island portion 4a is possible. By sequentially performing this operation, the chip 5 can be mounted on all the island portions 4a of the substrate 4.
  • each backup plate 2 divided into a plurality of plates (three in the illustrated example).
  • a plurality of shuttle main bodies 1 are arranged corresponding to each backup plate 2 (2A, 2B, 2C). Therefore, it has three shuttles 3, and each shuttle 3 has a suction mechanism and a heating mechanism. Therefore, the temperature of each shuttle 3 can be controlled independently. Further, each shuttle 3 is fixed and cannot be transported.
  • the backup plate 2A on the upstream side in the transport direction is used as the preheating zone
  • the backup plate 2B in the middle is used as the bonding zone (chip mounting zone)
  • the backup plate 2C on the downstream side in the transport direction is used as the postheat zone.
  • the temperature of the preheating zone is 110 ° C
  • the temperature of the bonding zone is 130 ° C
  • the temperature of the postheating zone is 80 ° C.
  • the width dimension (transportation direction dimension) of the backup plate 2A is W1
  • the width dimension of the backup plate 2B is W
  • the width dimension of the backup plate 2C is W2, W1 ⁇ W ⁇ W2.
  • the substrate 4 is transported by pitch feed in the arrow direction by a transport mechanism (not shown).
  • the transport of the substrate 4 is stopped, and the chip is mounted on the island portion in the most downstream row.
  • the substrate 4 is moved to the downstream side by a predetermined amount (1 pitch) to enable bonding to the island portion 4a in the next row. ..
  • the chip 5 can be mounted on all the island portions 4a of the substrate 4. That is, the island portion 4a on the substrate 4 can be sequentially conveyed to the bonding zone heated to 130 ° C., and the chip 5 can be mounted in this bonding zone.
  • the present invention is a transfer device and a transfer method capable of controlling the temperature profile of the supplied member (for example, the substrate) and performing high-quality adhesion of the work (chip) to the supplied member. , Die bonders, and bonding methods.
  • the transport device of the present invention is a transport device that sequentially transports the supplied member to the supply position in order to supply the work to the supplied portion of the supplied member, and has a suction mechanism and a heating mechanism and is arranged at the supply position.
  • the shuttle to be supplied, the supplied member transport mechanism that transports the supplied member to the shuttle, and the shuttle that sucks the supplied member via the suction mechanism are sequentially conveyed at a predetermined pitch to determine the supplied portion of the supplied member.
  • the shuttle heating mechanism is provided with a shuttle transport mechanism for supplying to a predetermined position, and the shuttle heating mechanism forms a single heating zone or a plurality of heating zones capable of independent temperature control along the shuttle transport direction, and transports the shuttle.
  • the heating zone shifts to a high temperature region and a low temperature region according to the operation, and the heating zone corresponding to the predetermined position is set as a predetermined high temperature region.
  • the shuttle has a single heating zone or a plurality of heating zones capable of independent temperature control along the transfer direction of the shuttle, and the supplied portion of the supplied member (for example, a chip) is formed.
  • the heating zone corresponding to the mounting position) can be set to a predetermined high temperature range.
  • the temperature of each heating zone can be controlled independently. Therefore, the temperature profile of the supplied member (for example, the substrate) can be managed. Since the temperature can be controlled, it is possible to cool the heating zone.
  • each heating zone is uniformly heated for each heating zone. If the temperature is uniformly heated in each heating zone, the temperature profile management is stable.
  • the upstream side of the heating zone in the predetermined high temperature region is the preheating region having a lower temperature than the predetermined high temperature region
  • the downstream side of the heating zone in the predetermined high temperature region is the postheating region having a lower temperature than the predetermined high temperature region.
  • the predetermined high temperature region is composed of one heating zone, the predetermined high temperature region is composed of one heating zone and two heating zones, and these zones are alternately formed. There may be. That is, the predetermined high temperature region can be configured by one heating zone or two heating zones, and can correspond to the range of the supplied portion of the supplied member.
  • the die bonder of the present invention is a substrate in which the work is a chip of a wafer and the supplied member is an island portion which is a supplied portion thereof, and is conveyed to a bonding position which is a supply position by using the conveying device. Chips are sequentially bonded to the island portion of the substrate.
  • the temperature profile of the substrate can be managed. Therefore, it is possible to provide a high quality product.
  • the transport method of the present invention is a transport method in which the supplied members are sequentially transported to the supply position in order to supply the work to the supplied portion of the supplied member, and is arranged in the supply position and transported along the horizontal direction. It is possible to use a shuttle in which a single heating zone or a heating zone capable of independent temperature control along the transport direction is formed, and the heating zone is divided into a high temperature range and a low temperature range according to the transport operation of the shuttle. It is possible to shift to, supply the supplied portion of the supplied member to a predetermined position, and set the heating zone corresponding to this predetermined portion to a predetermined high temperature range.
  • the heating zone corresponding to the supplied portion (for example, the position where the chip is mounted) of the supplied member can be set as a predetermined high temperature range.
  • the temperature of each heating zone can be controlled independently. Therefore, the temperature profile of the supplied member (for example, the substrate) can be managed. Since the temperature can be controlled, it is possible to cool the heating zone.
  • the bonding method of the present invention is a bonding method for bonding a chip to an island portion of a substrate, wherein the work is a chip of a wafer and a supplied member is an island portion which is a supplied portion thereof. Chips are sequentially bonded to the island portion of the substrate transported to the bonding position by using a transport method.
  • the temperature profile of the substrate can be managed. Therefore, it is possible to provide a high quality product.
  • the present invention can manage the temperature profile of the supplied member (for example, the substrate), it is possible to provide a high quality product.
  • the temperature can be controlled, the heating zone can be cooled, so that the heating time does not become longer than necessary for the supplied member, and the productivity is excellent. It is possible to effectively prevent the product from being heated, and it is possible to prevent the product from being deteriorated or damaged.
  • the supplied members can be uniformly adsorbed on the entire surface of the shuttle and warpage and wrinkles can be suppressed.
  • FIG. 3 is a plan view of a main part of the transport device shown in FIG. It is a perspective view of the main part of the transport device shown in FIG. It is sectional drawing of the main part of the transfer apparatus shown in FIG. It shows the temperature change of the heating zone of a shuttle, and is the simplified figure when the heating zone of 40F is a predetermined high temperature region. It shows the temperature change of the heating zone of a shuttle, and is the simplified figure when the heating zone of 40E is a predetermined high temperature region. It shows the temperature change of the heating zone of a shuttle, and is the simplified figure when the heating zone of 40D is a predetermined high temperature region.
  • It shows the temperature change of the heating zone of a shuttle, and is the simplified figure when the heating zone of 40C is a predetermined high temperature region. It shows the temperature change of the heating zone of a shuttle, and is the simplified figure when the heating zone of 40A is a predetermined high temperature region. It is a simplified diagram showing other temperature changes of the heating zone of the shuttle, when the heating zone of 40F is set to a predetermined high temperature range, and 40A, 40B, 40C, and 40D are set to a lower temperature than the predetermined high temperature range. Other temperature changes of the heating zone of the shuttle are shown, and it is a simplified figure when the heating zone of 40F, 40E is a predetermined high temperature region, and 40A, 40B, 40C is lower than the predetermined high temperature region.
  • FIG. 40 It is a simplified diagram which shows the other temperature change of the heating zone of a shuttle, the heating zone of 40D is a predetermined high temperature region, and 40A and 40B are lower than the predetermined high temperature region. Other temperature changes of the heating zone of the shuttle are shown, and it is a simplified figure when the heating zone of 40C and 40D is a predetermined high temperature region, and 40A and 40F are lower than the predetermined high temperature region. It is a simplified diagram showing other temperature changes of the heating zone of the shuttle, when the heating zone of 40A is set to a predetermined high temperature range, and 40C, 40D, 40E, and 40F are set to a lower temperature than the predetermined high temperature range.
  • the principle of the Perche element is shown, and it is a simplified diagram at the time of cooling. It shows the principle of the Perche element and is a simplified diagram at the time of heating. It is a simplified diagram which shows a work. It is a simplified diagram which shows the operation of a bonding apparatus. It is a perspective view which shows the main part of the conventional transporting apparatus, and the substrate is adsorbed by the shuttle. It is a perspective view which shows the main part of the conventional transporting apparatus, and the state which the chip is bonded to the substrate. It is a perspective view which shows the main part of the other conventional transporting apparatus, and before supplying a substrate to a shuttle. It is a perspective view which shows the main part of the other conventional transporting apparatus, and the state which the chip is bonded to the substrate.
  • FIG. 1 shows a simplified block diagram of a transfer device according to the present invention
  • FIG. 2 shows a simplified plan view of a main part of the transfer device
  • FIG. 3 shows a simplified perspective view of a main part of the transfer device
  • FIG. 3 shows a simplified perspective view of the main part of the transfer device.
  • the cross-sectional view of the main part is shown.
  • the transport device sequentially transports the supplied member to the supply position in order to supply the work W (see FIG. 8) to the supplied portion 22a (see FIG. 9) of the supplied member 22.
  • the supplied member S is a substrate 22 such as a lead frame, the supplied portion Sa is an island portion 22a on the substrate 22, and the chip 21 is bonded to each island portion 22a.
  • a bonding device die bonder
  • the chip (semiconductor chip) 21 cut out from the wafer 26 is picked up by the collet (adsorption collet) 23 at the pickup position P and transferred (mounted) to the bonding position Q of the substrate 22 such as a lead frame. It is something to do.
  • the wafer 26 is adhered to a wafer sheet (adhesive sheet 25) stretched on a metal ring (wafer ring), and is divided (divided) into a large number of chips 21 by a dicing process.
  • the collet 23 picks up ascending in the arrow A direction and descending in the arrow B direction on the pickup position P, ascending in the arrow C direction and descending in the arrow D direction on the bonding position Q. Reciprocating movement in the directions of arrows E and F between the position P and the bonding position Q is possible.
  • the collet 23 is attached to a bonding head (not shown), and the bonding head is attached to a bonding arm (not shown). Therefore, the bonding arm is controlled by a control means (not shown), and the collet 23 controls the movement of the arrows A, B, C, D, E, and F.
  • the control means is, for example, a microcomputer in which a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like are connected to each other via a bus.
  • the ROM stores programs and data executed by the CPU.
  • this transport device sequentially includes a shuttle 30 arranged at a supply position Q (see FIG. 9), a supplied member transport mechanism 31 that transports the supplied member S to the shuttle 30, and a shuttle 30. It is provided with a shuttle transport mechanism 32 that transports the supplied member S at a predetermined pitch and supplies the supplied portion Sa of the supplied member S to a predetermined position. Further, the shuttle 30 includes a suction mechanism 33 and a heating mechanism 34.
  • the supplied member transport mechanism 31 includes a chuck member that chucks the substrate 22 that is the supplied member S, an elevating mechanism that moves the chuck member up and down, and a horizontal reciprocating movement that reciprocates the chuck member along the horizontal direction. It consists of a mechanism.
  • known and public reciprocating mechanisms such as a cylinder mechanism, a ball screw mechanism, and a linear guide mechanism can be used.
  • the shuttle 30 includes a shuttle main body 30a and a backup plate 30b that is placed and fixed on the upper surface of the shuttle main body 30a.
  • the shuttle main body 30a includes a base portion 35 and an upper layer portion 37 disposed on the base portion 35 via a heat insulating layer 36.
  • the adsorption mechanism 33 and the heating mechanism 34 are arranged in the upper layer portion.
  • the heating mechanism 34 is composed of, for example, a Pelche element built in the shuttle body 30a.
  • the suction mechanism 33 is composed of, for example, a suction passage 28 arranged in the shuttle 30 (shuttle main body 30a and backup plate 30b) and a vacuum generator (not shown) connected to the suction passage 28.
  • the suction passage 28 is formed with a suction port 29 that opens on the upper surface of the backup plate 30b.
  • the vacuum generator may be a vacuum pump or an ejector type that controls opening and closing of high-pressure air and discharges it from a nozzle to a diffuser to generate a negative pressure in the diffusion chamber.
  • FIG. 7A and 7B show the principle of the Pelche element, and the principle that when two types of semiconductors (N-type semiconductor and P-type semiconductor) are connected by electrodes and a current is passed, heat is absorbed on one side and heat is generated on the other side (Pelche effect).
  • the applied one is a Pelche element.
  • FIG. 7A shows the time of cooling
  • FIG. 7B shows the time of heating.
  • FIGS. 7A and 7B six Pelche elements shown in FIGS. 7A and 7B are arranged along the shuttle transport direction. Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, a plurality (6 pieces) of heating zones 40 (40A, 40B, 40C, 40D, 40E, 40F) are formed on the upper surface of the backup plate 30b. Since the heating mechanism 34 uses a Pelche element, the temperature of each heating zone 40 can be controlled, and heating / cooling is possible. Further, it is possible to uniformly heat and cool each heating zone 40.
  • the shuttle transport mechanism 32 uses a linear guide mechanism. That is, it includes a drive mechanism 43 having a stator 41 and a mover 42, and a guide mechanism 44 that guides the reciprocating movement of the shuttle 30.
  • the guide mechanism 44 includes a guide rail 46 arranged on the base 45, and a slider 47 fitted to the guide rail 46 and slides along the guide rail 46.
  • the slider 47 is fixed to the base portion 35 of the shuttle 30. Therefore, when a current is supplied (applied) to the drive mechanism 43, the mover 42 moves, the slider 47 slides on the guide rail 46, and the shuttle 30 moves in the arrow X1 direction or the arrow X2 direction. Slide to (see Figure 5).
  • another reciprocating mechanism such as a cylinder mechanism or a ball screw mechanism may be used.
  • the control means 50 is, for example, a microcomputer in which a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like are connected to each other via a bus. be.
  • the ROM stores programs and data executed by the CPU.
  • the substrate 22 is adsorbed and arranged on the backup plate 30b of the shuttle 30.
  • the substrate 22 sent from the loader (not shown) is arranged on the backup plate 30b via the transport mechanism (not shown).
  • the shuttle 30 is moved in the direction of arrow X1 in FIG. 5A by a predetermined pitch.
  • the heating zone 40F is set to a predetermined high temperature region (a predetermined high temperature region (bonding position). For example, 150 ° C.).
  • the other heating zones 40A, 40B, 40C, and 40D are set to a temperature lower than this predetermined high temperature range (for example, 80 ° C.).
  • the temperature is in the range of 150 ° C. to 80 ° C.
  • the heating zone 40F has a heat equalizing range H1 at 150 ° C.
  • the heating zones 40A, 40B, 40C, 40D have a heat equalizing range H2 at 80 ° C.
  • the chip 21 is bonded to the island portion 22a on the substrate 22 corresponding to the heating zone 40F.
  • the transport direction After the bonding to the island portion 22a in the most downstream row in the direction orthogonal to the longitudinal direction is completed, the shuttle 30 receiving the bonded substrate 22 is moved to the downstream side by a predetermined amount, and the next It will be bonded to the island portion 22a in a row.
  • the shuttle 30 is moved to the downstream side by one pitch (heating zone 40).
  • the next heating zone 40E is in a state of reaching a predetermined position (a bonding position where the chip 21 can be mounted in the bonding device).
  • the heating zone 40E is set to a predetermined high temperature region (150 ° C.).
  • the heating zones 40A, 40B, and 40C are set to a lower temperature (80 ° C.) than the predetermined high temperature region (150 ° C.).
  • the heating zone 40F has a temperature in the range of 150 ° C.
  • the heating zone 40D has a temperature in the range of 80 ° C. to 150 ° C.
  • the heating zone 40E has a heat equalizing range H1 at 150 ° C.
  • the heating zones 40A, 40B, 40C have a heat equalizing range H2 at 80 ° C.
  • the chip 21 is bonded to the island portion 22a of the substrate 22 corresponding to the heating zone 40E at 150 ° C. Then, when the mounting of the chip 21 on the island portion 22a of the substrate 22 corresponding to the heating zone 40E is completed, the shuttle 30 is moved to the downstream side by one pitch (heating zone 40). As a result, as shown in FIG. 5C, the next heating zone 40D is in a state of reaching a predetermined position (a bonding position where the chip 21 can be mounted in the bonding device). Then, this heating zone 40D is set to a predetermined high temperature region (150 ° C.).
  • the heating zones 40A, 40B, and 40F are set to a lower temperature (80 ° C.) than the predetermined high temperature region (150 ° C.).
  • the heating zone 40E has a temperature in the range of 150 ° C. to 80 ° C.
  • the heating zone 40C has a temperature in the range of 80 ° C. to 150 ° C.
  • the heating zone 40D becomes the heat equalizing range H1 at 150 ° C.
  • the heating zones 40A and 40B become the heat equalizing range H2 at 80 ° C.
  • the heating zone 40F becomes the heat equalizing range H3 at 80 ° C.
  • the chip 21 is bonded to the island portion 22a of the substrate 22 corresponding to the heating zone 40D at 150 ° C. Then, when the mounting of the chip 21 on the island portion 22a of the substrate 22 corresponding to the heating zone 40D is completed, the shuttle 30 is moved to the downstream side by one pitch (heating zone 40). As a result, as shown in FIG. 5D, the next heating zone 40C is in a state of reaching a predetermined position (a bonding position where the chip 21 can be mounted in the bonding device). Then, this heating zone 40C is set to a predetermined high temperature region (150 ° C.).
  • the heating zones 40A, 40E, and 40F are set to a lower temperature (80 ° C.) than the predetermined high temperature region (150 ° C.).
  • the heating zone 40D has a temperature in the range of 150 ° C. to 80 ° C.
  • the heating zone 40B has a temperature in the range of 80 ° C. to 150 ° C.
  • the heating zone 40C has a heat equalization range H1 at 150 ° C.
  • the heating zone 40A has a heat equalization range H2 at 80 ° C.
  • the heating zones 40E and 40F have a heat equalization range H3 at 80 ° C.
  • the chip 21 is bonded to the island portion 22a of the substrate 22 corresponding to the heating zone 40C at 150 ° C. Then, when the mounting of the chip 21 on the island portion 22a of the substrate 22 corresponding to the heating zone 40C is completed, the shuttle 30 is moved to the downstream side by one pitch (heating zone 40). (The illustration in this case is omitted.) As a result, the next heating zone 40B is in a state of reaching a predetermined position (a bonding position where the chip 21 can be mounted in the bonding device). Then, this heating zone 40B is set to a predetermined high temperature region (150 ° C.). In this case, the heating zone 40A has a temperature in the range of 80 ° C.
  • the heating zone 40C has a temperature in the range of 150 ° C. to 80 ° C.
  • the heating zones 40D, 40E, and 40F have a lower temperature (80 ° C.) than a predetermined high temperature range (150 ° C.). Then, the heating zone 40B has a heat equalizing range H1 at 150 ° C., and the heating zones 40D, 40E, 40F have a heat equalizing range H3 at 80 ° C.
  • the chip 21 is bonded to the island portion 22a of the substrate 22 corresponding to the heating zone 40B at 150 ° C. Then, when the mounting of the chip 21 on the island portion 22a of the substrate 22 corresponding to the heating zone 40B is completed, the shuttle 30 is moved to the downstream side by one pitch (heating zone 40). As a result, as shown in FIG. 5E, the next heating zone 40A reaches a predetermined position (a bonding position where the chip 21 can be mounted in the bonding device). Then, this heating zone 40A is set to a predetermined high temperature region (150 ° C.). In this case, the heating zone 40B has a temperature in the range of 150 ° C.
  • the heating zones 40C, 40D, 40E, 40F have a temperature lower than the predetermined high temperature range (150 ° C.) (80 ° C.). Then, the heating zone 40A becomes the heat equalizing range H1 at 150 ° C., and the heating zones 40C, 40D, 40E, 40F become the heat equalizing range H3 at 80 ° C.
  • 5A ⁇ 5B ⁇ 5C ⁇ 5D can be displaced in 15 seconds, respectively.
  • the chip 21 can be mounted on the entire island portion 22a on the substrate 22.
  • the substrate 22 is discharged to the unloader side by a transport mechanism (not shown). Then, the empty shuttle 30 is returned to the upstream side, and the next substrate 22 sent from the loader is adsorbed and held by the shuttle 30, and the island portion 22a of the substrate 22 is chipped by performing the above steps. 21 can be loaded.
  • a plurality of heating zones 40 are formed in the shuttle 30, and the heating zone 40 corresponding to the supplied portion Sa (for example, the position where the chip 21 is mounted) of the supplied member S is set as a predetermined high temperature region. Can be done. Moreover, the temperature of each heating zone 40 can be controlled independently. Therefore, the temperature profile of the supplied member S (for example, the substrate 22) can be managed, and a high-quality product can be provided. Further, since the temperature can be controlled, the heating zone 40 can be cooled, so that the heating time of the supplied member S does not become longer than necessary, the productivity is excellent, and the product can be produced when production is interrupted. It is possible to effectively prevent heating more than necessary, and it is possible to prevent the product from being deteriorated or damaged.
  • the supplied member S does not need to be slid on the shuttle 30, the transport deviation due to rubbing can be prevented, the work W can be stably mounted, and the supplied member S is damaged due to rubbing. Can be prevented.
  • each heating zone 40 is uniformly heated for each heating zone 40. If the temperature is uniformly heated in each heating zone 40, the temperature profile management is stable.
  • the upstream side of the heating zone 40 in the predetermined high temperature region is the preheating region having a lower temperature than the predetermined high temperature region, and the downstream side of the heating zone 40 in the predetermined high temperature region is the postheat region having a lower temperature than the predetermined high temperature region.
  • the predetermined high temperature region is composed of one heating zone 40, but in FIGS. 6A to 6E, the predetermined high temperature region is one heating zone 40 and two heating zones. It is composed of 40, and these zones 40 are formed alternately.
  • the most downstream heating zone 40F is set to a predetermined high temperature region (150 ° C.), and the heating zones 40A, 40B, 40C, and 40D are set to a lower temperature (80 ° C.) than the predetermined high temperature region (150 ° C.).
  • the heating zone 40E has a temperature in the range of 80 ° C. to 150 ° C. Then, the heating zone 40F becomes the heat equalizing range H1 at 150 ° C., and the heating zones 40A, 40B, 40C, 40D become the heat equalizing range H2 at 80 ° C.
  • the heating zones 40F and 40E are set to a predetermined high temperature range (150 ° C.), and the heating zones 40A, 40B and 40C are set to a lower temperature (80 ° C.) than the predetermined high temperature range (150 ° C.). Further, the heating zone 40D has a temperature in the range of 80 ° C. to 150 ° C. Then, the heating zones 40E and 40F have a heat equalizing range H1 at 150 ° C., and the heating zones 40A, 40B and 40C have a heat equalizing range H2 at 80 ° C.
  • the heating zone 40D is set to a predetermined high temperature region (150 ° C.), and the heating zones 40A and 40B are set to a lower temperature (80 ° C.) than the predetermined high temperature region (150 ° C.). Further, the heating zone 40C has a temperature in the range of 80 ° C. to 150 ° C., and the heating zones 40E and 40F have a temperature in the range of 150 ° C. to 80 ° C. Then, the heating zone 40D becomes the heat equalizing range H1 at 150 ° C., and the heating zones 40A and 40B become the heat equalizing range H2 at 80 ° C.
  • the heating zones 40C and 40D are set to a predetermined high temperature range (150 ° C.), and the heating zones 40A and 40F are set to a lower temperature (80 ° C.) than the predetermined high temperature range (150 ° C.).
  • the heating zone 40B has a temperature in the range of 80 ° C. to 150 ° C.
  • the heating zone 40E has a temperature in the range of 150 ° C. to 80 ° C.
  • the heating zones 40C and 40D become the heat equalizing range H1 at 150 ° C.
  • the heating zone 40A becomes the heat equalizing range H2 at 80 ° C.
  • the heating zone 40F becomes the heat equalizing range H3 at 80 ° C.
  • the heating zone 40A is set to a predetermined high temperature region (150 ° C.), and the heating zones 40C, 40D, 40E, 40F are set to a lower temperature (80 ° C.) than the predetermined high temperature region (150 ° C.).
  • the heating zone 40B has a temperature in the range of 80 ° C. to 150 ° C.
  • the heating zone 40A has a heat equalizing range H1 at 150 ° C.
  • the heating zones 40C, 40D, 40E, 40F have a heat equalizing range H3 at 80 ° C.
  • the tip 21 is mounted on the island portion 22a in the heat equalizing range H1 at 150 ° C. Further, also in the step shown in FIG. 6, 6A ⁇ 6B ⁇ 6C ⁇ 6D can be displaced in 15 seconds, respectively. Even if the steps shown in FIGS. 6A to 6E are performed, the same effects as in the case of performing the steps shown in FIGS. 5A to 5E can be obtained. Further, in this apparatus, even if the predetermined high temperature region is composed of one heating zone 40, the predetermined high temperature region is composed of one heating zone 40 and two heating zones 40. Zones 40 may be formed alternately. That is, as a predetermined high temperature region, it can be composed of one heating zone 40 or two heating zones 40, and can correspond to the range of the supplied portion of the supplied member.
  • the temperature profile of the substrate 22 can be managed. Therefore, it is possible to provide a high quality product.
  • the heating zone 40 corresponding to the supplied portion Sa (for example, the position where the chip 21 is mounted) of the supplied member S can be set as a predetermined high temperature region. Moreover, the temperature of each heating zone 40 can be controlled independently. Therefore, the temperature profile of the supplied member S (for example, the substrate 22) can be managed. Since the temperature can be controlled, it is possible to cool the heating zone. It was
  • the temperature profile of the substrate 22 can be managed. Therefore, it is possible to provide a high quality product.
  • the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made.
  • the substrate 22 for bonding the chip 21 cut out from the wafer 26.
  • a card such as a credit card, a cash card, an IC card, or a flat plate such as a sheet metal may be used. Therefore, the work W supplied to the supplied member S is not limited to the chip 21, but is a component corresponding to the supplied member S.
  • the number of heating zones 40, the area of one heating zone 40, etc. can be arbitrarily set according to the size of one substrate 22, the size and number of island portions, the arrangement pitch, etc., and also in a predetermined high temperature range.
  • the temperature is not limited to 150 ° C.
  • the temperature in the low temperature range is not limited to 80 ° C.
  • the heating mechanism 34 can be composed of a heating wire and a power source for heating the heating wire, but the heating mechanism 34 is not limited to this, and induction heating is used even if steam is used. It may be a thing.
  • the heating mechanism 34 preferably includes a cooling mechanism for cooling the heating portion, and in this case, it may be air-cooled, water-cooled, or liquid-cooled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

吸着機構及び加熱機構を有し供給ポジションに配置されるシャトルと、被供給部材をシャトルまで搬送する被供給部材搬送機構と、吸着機構を介して被供給部材を吸着しているシャトルを順次所定ピッチで搬送して被供給部材の被供給部位を所定位置に供給するシャトル搬送機構とを備える。シャトルの加熱機構は、シャトルの搬送方向に沿って独立した温度制御が可能な複数の加熱ゾーンを形成する。シャトルの搬送動作に合わせて、加熱ゾーンが高温域と低温域とにシフトし、所定位置に対応する加熱ゾーンを所定高温域とする。

Description

搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法
 本発明は、搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、及びボンディング方法に関するものである
 リードフレームにチップをボンディングするボンディング装置は、例えば、特許文献1に記載のように、リードフレームのアイランド部をペースト塗布位置まで搬送して、そのアイランド部にペーストを塗布した後、さらにこのアイランド部をボンディング位置まで搬送し、このアイランド部にチップをボンディングするものである。ペースト塗布位置及びボンディング位置においては、リードフレームは、ペースト塗布作業やボンディング作業を安定させるために、バックアッププレートにて下方から支持される。
 すなわち、予めチップ(半導体チップ)の裏面に貼付けられた接着フィルム(DAF:ダイアタッチフィルム)を加熱して基板(リードフレームもしくは有機基板)に貼付ける場合、ボンディング位置(ボンディングポジション)まで搬送された基板に精度よくかつ高品質(ボイドレス、接合強度均一)にチップを搭載するために、バックアッププレートを用いる。
 この場合、図10A及び図10Bに示すように、シャトル本体1上にバックアッププレート2を載置固定されてなるシャトル3を構成し、このシャトル3に基板4を吸着保持する。すなわち、このシャトル3には、加熱機構および吸着機構が設けられている。
 加熱機構は、例えば、シャトル本体1に内蔵される電熱線と、この電熱線を加熱するための電源等とで構成している。また、吸着機構は、例えば、シャトル3(シャトル本体1とバックアッププレート2)に配設される吸引通路と、この吸引通路に接続される真空発生器とで構成され、吸引通路は、バックアッププレート2の上面に開口する吸着口が形成されている。
 この場合、一つのバックアッププレート2で1枚の基板4に対応するもの(基板一括吸着/一括加熱)であって、バックアッププレート2に吸着保持された基板4におけるアイランド部4aにチップ5を搭載する。すなわち、搬送方向(長手方向)(図10Aに示す矢印方向)と直交する方向の一列のアイランド部4aへのボンディングが完了した後に、このボンディングしている基板4を受けているシャトル3を下流側へ所定量だけ移動させて、次の一列のアイランド部4aへのボンディングを可能とする。この動作を順次行うことによって、基板4の全アイランド部4aにチップ5を搭載することができる。
 また、図11に示すように、バックアッププレート2を複数枚(図例では3枚)に分割したものもある。この場合、各バックアッププレート2(2A,2B,2C)に対応してシャトル本体1も複数枚(図例では3枚)配置される。このため、3枚のシャトル3を有し、各シャトル3は吸着機構と加熱機構とを備えている。このため、各シャトル3の独立した温度管理が可能となっている。また、各シャトル3は固定され搬送不能となっている。
 この場合、搬送方向上流側のバックアッププレート2Aを予熱ゾーンとし、真中のバックアッププレート2Bをボンディングゾーン(チップ搭載ゾーン)とし、搬送方向下流側のバックアッププレート2Cを後熱ゾーンとする。例えば、予熱ゾーンの温度を110℃とし、ボンディングゾーンの温度を130℃とし、後熱ゾーンの温度を80℃とする。なお、バックアッププレート2Aの幅寸法(搬送方向寸法)をW1とし、バックアッププレート2Bの幅寸法をWとし、バックアッププレート2Cの幅寸法をW2としたときに、W1<W<W2としている。
 図11に示すような装置(搬送装置)を用いて、基板4のアイランド部4aにチップ5を搭載する場合は、図示省略の搬送機構にて、基板4を矢印方向にピッチ送りで搬送する。この場合、最下流の列のアイランド部がボンディングゾーン(バックアッププレート2B)上に搬送されてきた際に、基板4の搬送を停止し、この最下流の列のアイランド部にチップを搭載し、この最下流の列のアイランド部4aへのチップ5の搭載が完了すれば、基板4を下流側へ所定量(1ピッチ)だけ移動させて、次の一列のアイランド部4aへのボンディングを可能とする。この動作を順次行うことによって、基板4の全アイランド部4aにチップ5を搭載することができる。すなわち、基板4上のアイランド部4aを順次130℃に加熱されたボンディングゾーンへ搬送でき、このボンディングゾーンでチップ5を搭載することができる。
特許第6124969号公報
 前記図10に示す搬送装置では、基板全面を一定の温度で加熱しながらプロファイルを作成することができない。また、部分的に加熱した基板のピッチ送りを繰り返すうちに熱による反りや皺が発生するという課題があった。
 前記図11に示すものでは、基板をピッチ送りする必要があり、このピッチ送りとしては、基板をグリッパ(チャック部材)等で把持して送ることになる。このため、グリッパの開閉動作、基板吸着・開放動作、さらには、吸着時の基板押さえの押さえ・開放動作等を必要とする。このため、基板搬送時には搬送ズレが発生しやすく安定して基板を搬送できないおそれがある。しかも、レールにガイドされて基板が搬送されるので、基板に擦れが発生し、基板を損傷させるおそれもあった。さらには、各ポジション(予熱ゾーン、ボンディングゾーン、後熱ゾーン)毎に基板吸着時の補助の押さえを必要として、装置全体として部品点数が多くなって、組立性に劣ることになる。
 本発明は、上記課題に鑑みて、被供給部材(例えば、基板)の温度プロファイルを管理できて、被供給部材へのワーク(チップ)の高品質な接着を行うことができる搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、及びボンディング方法を提供する。
 本発明の搬送装置は、ワークを被供給部材の被供給部位に供給するために、被供給部材を供給ポジションに順次搬送する搬送装置であって、吸着機構及び加熱機構を有し供給ポジションに配置されるシャトルと、被供給部材をシャトルまで搬送する被供給部材搬送機構と、吸着機構を介して被供給部材を吸着しているシャトルを順次所定ピッチで搬送して被供給部材の被供給部位を所定位置に供給するシャトル搬送機構とを備え、前記シャトルの加熱機構は、単一の加熱ゾーン若しくはシャトルの搬送方向に沿って独立した温度制御が可能な複数の加熱ゾーンを形成し、シャトルの搬送動作に合わせて、加熱ゾーンが高温域と低温域とにシフトし、前記所定位置に対応する加熱ゾーンを所定高温域とするものである。
 本発明の搬送装置によれば、シャトルは単一の加熱ゾーン若しくはシャトルの搬送方向に沿って独立した温度制御が可能な複数の加熱ゾーンが形成され、被供給部材の被供給部位(例えば、チップを搭載する位置)に対応する加熱ゾーンを所定高温域とできる。しかも、各加熱ゾーンはそれぞれ独立して温度制御できる。このため、被供給部材(例えば、基板)の温度プロファイルを管理できる。温度制御できるので、加熱ゾーンの冷却も可能である。
 各加熱ゾーンは、加熱ゾーン毎に均一に加熱されるのが好ましい。加熱ゾーン毎に均一に加熱されるものでは、温度プロファイルの管理が安定する。
 所定高温域の加熱ゾーンより上流側が所定高温域よりも低温の予熱域となり、所定高温域の加熱ゾーンより下流側が所定高温域よりも低温の後熱域となるのが好ましい。このように構成することによって、生産性に優れた加工(接着)を行うことができる。
 所定高温域は、一つの加熱ゾーンにて構成されるものであっても、所定高温域は、一つの加熱ゾーンと、2つの加熱ゾーンで構成され、これらのゾーンが交互に形成されるものであってもよい。すなわち、所定高温域として、1つの加熱ゾーンで構成したり、2つの加熱ゾーンで構成したりでき、被供給部材の被供給部位の範囲に対応させることができる。
 本発明のダイボンダは、前記ワークがウェハのチップであり、被供給部材がその被供給部位であるアイランド部となる基板であり、前記搬送装置を用いて、供給ポジションであるボンディングポジションに搬送されてきた基板のアイランド部に順次チップをボンディングするものである。
 本発明のダイボンダによれば、基板の温度プロファイルを管理できる。このため、高品質の製品を提供できる。
 本発明の搬送方法は、ワークを被供給部材の被供給部位に供給するために、被供給部材を供給ポジションに順次搬送する搬送方法であって、供給ポジションに配置されて水平方向に沿った搬送が可能であり、単一の加熱ゾーン若しくは搬送方向に沿って独立した温度制御が可能な加熱ゾーンが形成されるシャトルを用い、シャトルの搬送動作に合わせて、加熱ゾーンが高温域と低温域とにシフトし、被供給部材の被供給部位を所定位置に供給し、この所定部位に対応する加熱ゾーンを所定高温域とすることが可能である。
 本発明の搬送方法によれば、被供給部材の被供給部位(例えば、チップを搭載する位置)に対応する加熱ゾーンを所定高温域とできる。しかも、各加熱ゾーンはそれぞれ独立して温度制御できる。このため、被供給部材(例えば、基板)の温度プロファイルを管理できる。温度制御できるので、加熱ゾーンの冷却も可能である。
 本発明のボンディング方法は、チップを基板のアイランド部にボンディングするボンディング方法であって、前記ワークがウェハのチップであり、被供給部材がその被供給部位であるアイランド部となる基板であり、前記搬送方法を用いて、ボンディングポジションに搬送されてきた基板のアイランド部に順次チップをボンディングするものである。
 本発明のボンディング方法によれば、基板の温度プロファイルを管理できる。このため、高品質の製品を提供できる。
 本発明は、被供給部材(例えば、基板)の温度プロファイルを管理できるので、高品質の製品を提供できる。また、温度制御できるので、加熱ゾーンの冷却も可能であるので、被供給部材に対して、必要以上に加熱時間が長くならず生産性に優れ、かつ、生産中断時等において、製品を必要以上に加熱するのを有効に防止でき、製品の劣化や損傷等を招くのを防止でききる。
 さらに、被供給部材がシャトル上を摺動させる必要がないので、擦れによる搬送ズレを防止できて安定してワークを搭載することができ、しかも、擦れによる被供給部材の傷付きを防止できる。
 さらに、シャトル全面を一定の温度とすることで被供給部材をシャトル全面で均一に吸着し反りや皺を抑制することが出来る。
本発明の搬送装置の簡略ブロック図である。 図1に示す搬送装置の要部平面図である。 図1に示す搬送装置の要部斜視図である。 図1に示す搬送装置の要部断面図である。 シャトルの加熱ゾーンの温度変化を示し、40Fの加熱ゾーンを所定高温域としているときの簡略図である。 シャトルの加熱ゾーンの温度変化を示し、40Eの加熱ゾーンを所定高温域としているときの簡略図である。 シャトルの加熱ゾーンの温度変化を示し、40Dの加熱ゾーンを所定高温域としているときの簡略図である。 シャトルの加熱ゾーンの温度変化を示し、40Cの加熱ゾーンを所定高温域としているときの簡略図である。 シャトルの加熱ゾーンの温度変化を示し、40Aの加熱ゾーンを所定高温域としているときの簡略図である。 シャトルの加熱ゾーンの他の温度変化を示し、40Fの加熱ゾーンを所定高温域とし、40A、40B、40C、40Dを所定高温域よりも低温としているときの簡略図である。 シャトルの加熱ゾーンの他の温度変化を示し、40F、40Eの加熱ゾーンを所定高温域とし、40A、40B、40Cを所定高温域よりも低温としているときの簡略図である。 シャトルの加熱ゾーンの他の温度変化を示し、40Dの加熱ゾーンを所定高温域とし、40A、40Bを所定高温域よりも低温としているときの簡略図である。 シャトルの加熱ゾーンの他の温度変化を示し、40C、40Dの加熱ゾーンを所定高温域とし、40A、40Fを所定高温域よりも低温としているときの簡略図である。 シャトルの加熱ゾーンの他の温度変化を示し、40Aの加熱ゾーンを所定高温域とし、40C、40D、40E、40Fを所定高温域よりも低温としているときの簡略図である。 ペルチェ素子原理を示し、冷却時の簡略図である。 ペルチェ素子原理を示し、加温時の簡略図である。 ワークを示す簡略図である。 ボンディング装置の動作を示す簡略図である。 従来の搬送装置の要部を示し、基板がシャトルに吸着された状態の斜視図である。 従来の搬送装置の要部を示し、基板にチップをボンディングしている状態の斜視図である。 従来の他の搬送装置の要部を示し、基板をシャトルに供給する前の斜視図である。 従来の他の搬送装置の要部を示し、基板にチップをボンディングしている状態の斜視図である。
 以下本発明の実施の形態を図1~図9に基づいて説明する。
 図1は本発明に係る搬送装置の簡略ブロック図を示し、図2は搬送装置の要部簡略平面図を示し、図3は搬送装置の要部簡略斜視図を示し、図3は搬送装置の要部断面図を示している。搬送装置は、ワークW(図8参照)を被供給部材22の被供給部位22a(図9参照)に供給するために、被供給部材を供給ポジションに順次搬送するものである。
 被供給部材Sとは、リードフレームなどの基板22であり、被供給部位Saとは、基板22上のアイランド部22aであり、各アイランド部22aにチップ21がボンディングされる。この際、図9に示すようなボンディング装置(ダイボンダ)が用いられる。このようなボンディング装置は、ウェハ26から切り出されるチップ(半導体チップ)21をピックアップポジションPにてコレット(吸着コレット)23でピックアップして、リードフレームなどの基板22のボンディングポジションQに移送(搭載)するものである。ウェハ26は、金属製のリング(ウェハリング)に張設されたウェハシート(粘着シート25)上に粘着されており、ダイシング工程によって、多数のチップ21に分断(分割)される。
 コレット23は、図9に示すように、ピックアップポジションP上での矢印A方向の上昇および矢印B方向の下降と、ボンディングポジションQ上での矢印C方向の上昇および矢印D方向の下降と、ピックアップポジションPとボンディングポジションQとの間の矢印E、F方向の往復動とが可能とされる。コレット23は、図示省略のボンディングヘッドに付設され、このボンディングヘッドはボンディングアーム(図示省略)に付設される。そこで、このボンディングアームが図示省略の制御手段にて制御されて、コレット23が前記矢印A、B、C、D、E、Fの移動が制御される。制御手段は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を中心としてROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターである。なお、ROMには、CPUが実行するプログラムやデータが格納されている。
 この搬送装置は、図1に示すように、供給ポジションQ(図9参照)に配置されるシャトル30と、被供給部材Sをシャトル30まで搬送する被供給部材搬送機構31と、シャトル30を順次所定ピッチで搬送して被供給部材Sの被供給部位Saを所定位置に供給するシャトル搬送機構32とを備える。また、シャトル30は、吸着機構33と加熱機構34とを備える。
 被供給部材搬送機構31は、被供給部材Sである基板22をチャックするチャック部材と、このチャック部材を上下動させる昇降機構と、このチャック部材を水平方向に沿って往復動する水平方向往復動機構とで構成される。昇降機構及び水平方向往復動機構は、例えば、シリンダ機構、ボールねじ機構、リニアガイド機構等の公知・公用の往復動機構を用いることができる。
 シャトル30は、図3と図4に示すように、シャトル本体30aと、このシャトル本体30aの上面に載置固定されるバックアッププレート30bとからなる。シャトル本体30aは、基台部35と、この基台部35上に断熱層36を介して配設される上層部37とからなる。そして、この上層部に吸着機構33と加熱機構34が配置されている。
 加熱機構34は、例えば、シャトル本体30aに内蔵されるペルチェ素子にて構成される。また、吸着機構33は、例えば、シャトル30(シャトル本体30aとバックアッププレート30b)に配設される吸引通路28と、この吸引通路28に接続される真空発生器(図示省略)とで構成され、吸引通路28は、バックアッププレート30bの上面に開口する吸着口29が形成されている。なお、真空発生器としては、真空ポンプを用いるものであっても、高圧空気を開閉制御してノズルよりディフューザに放出して拡散室に負圧を発生させるエジェクタ方式のものであってもよい。
 図7A及び図7Bはペルチェ素子原理を示し、2種類の半導体(N型半導体及びP型半導体)を電極でつなぎ、電流を流すと、一方で吸熱、他方で発熱が生じる原理(ペルチェ効果)を応用したものがペルチェ素子である。電流の方向や大きさを変えることで、冷却や加温の温度制御を可能とする。図7Aは冷却時を示し、図7Bは加温時を示している。
 この場合、図7A及び図7Bに示すペルチェ素子が、シャトル搬送方向に沿って6個配設される。このため、バックアッププレート30bの上面に、図2および図3に示すように、複数個(6個)に加熱ゾーン40(40A,40B,40C,40D,40E,40F)が形成される。加熱機構34は、ペルチェ素子を用いているので、各加熱ゾーン40は、それぞれ温度制御が可能であり、加熱・冷却が可能となる。また、加熱ゾーン40毎に均一に加熱・冷却できる。
 シャトル搬送機構32は、図4に示すように、リニアガイド機構を用いている。すなわち、固定子41と可動子42とを有する駆動機構43と、シャトル30の往復動をガイドするガイド機構44とを備える。ガイド機構44は、基盤45上に配設されるガイドレール46と、このガイドレール46に嵌合されてガイドレール46に沿ってスライドするスライダ47とを備える。スライダ47がシャトル30の基台部35に固定されている。このため、駆動機構43に電流が供給(印加)されることによって、可動子42が移動し、これに伴ってスライダ47がガイドレール46をスライドして、シャトル30が矢印X1方向又は矢印X2方向(図5参照)にスライドする。なお、シャトル搬送機構32としては、シリンダ機構やボールねじ機構等の他の往復動機構を用いてもよい。
 ところで、被供給部材搬送機構31、シャトル搬送機構32、吸着機構33、および加熱機構34は、図1に示すように制御手段50にて制御される。制御手段50としては、前記ボンディング装置と同様、例えば、CPU(Central Processing Unit)を中心としてROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターである。なお、ROMには、CPUが実行するプログラムやデータが格納されている。
 次に、前記のように構成された搬送装置を用いて、基板22のアイランド部22aにチップ21を搭載していく方法を説明する。まず、図4に示すように、基板22をシャトル30のバックアッププレート30b上に吸着配置する。この場合、図示省略のローダから送出された基板22を図示省略の搬送機構を介してバックアッププレート30b上に配置される。
 この状態で、シャトル30を図5Aの矢印X1方向に所定ピッチずつ移動させていく。この場合、最下流の加熱ゾーン40Fが、所定位置(ボンディング装置にてチップ21が搭載可能なボンディングポジション)に達した際には、図5Aに示すように、この加熱ゾーン40Fを所定高温域(例えば、150℃)とする。この際、他の加熱ゾーン40A,40B,40C,40Dをこの所定高温域よりも低い温度(例えば、80℃)とする。加熱ゾーン40Eにおいては、150℃から80℃の範囲の温度とする。この場合、加熱ゾーン40Fは150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40A,40B,40C,40Dは80℃の均熱範囲H2となる。
 そこで、この加熱ゾーン40Fに対応する基板22にアイランド部22aにチップ21をボンディングしていく。この場合、加熱ゾーン40Fに対応するアイランド部22aがシャトル搬送方向と直交する方向に所定ピッチで複数個有するアイランド部列が、シャトル搬送方向に沿って所定ピッチで、複数個有する場合、搬送方向(長手方向)と直交する方向の最下流の一列のアイランド部22aへのボンディングが完了した後に、このボンディングしている基板22を受けているシャトル30を下流側へ所定量だけ移動させて、次の一列のアイランド部22aへボンディングしていくことになる。
 そして、最下流の加熱ゾーン40Fに対応する基板22のアイランド部22aへのチップ21の搭載が完了すれば、シャトル30を下流側へ1ピッチ(加熱ゾーン40)分だけ移動させる。これによって、図5Bに示すように、次の加熱ゾーン40Eが所定位置(ボンディング装置にてチップ21が搭載可能なボンディングポジション)に達した状態とする。そして、この加熱ゾーン40Eを所定高温域(150℃)とする。この場合、加熱ゾーン40A,40B,40Cは、所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)とする。また、加熱ゾーン40Fは150℃から80℃の範囲の温度とし、加熱ゾーン40Dは80℃から150℃の範囲の温度とする。そして、加熱ゾーン40Eは150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40A,40B,40Cは80℃の均熱範囲H2となる。
 この150℃になっている加熱ゾーン40Eに対応する基板22のアイランド部22aにチップ21をボンディングしていく。そして、加熱ゾーン40Eに対応する基板22のアイランド部22aへのチップ21の搭載が完了すれば、シャトル30を下流側へ1ピッチ(加熱ゾーン40)分だけ移動させる。これによって、図5Cに示すように、次の加熱ゾーン40Dが所定位置(ボンディング装置にてチップ21が搭載可能なボンディングポジション)に達した状態とする。そして、この加熱ゾーン40Dを所定高温域(150℃)とする。この場合、加熱ゾーン40A,40B,40Fは、所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)とする。また、加熱ゾーン40Eは150℃から80℃の範囲の温度とし、加熱ゾーン40Cは80℃から150℃の範囲の温度とする。そして、加熱ゾーン40Dが150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40A,40Bは80℃の均熱範囲H2となり、加熱ゾーン40Fは80℃の均熱範囲H3となる。
 この150℃になっている加熱ゾーン40Dに対応する基板22のアイランド部22aにチップ21をボンディングしていく。そして、加熱ゾーン40Dに対応する基板22のアイランド部22aへのチップ21の搭載が完了すれば、シャトル30を下流側へ1ピッチ(加熱ゾーン40)分だけ移動させる。これによって、図5Dに示すように、次の加熱ゾーン40Cが所定位置(ボンディング装置にてチップ21が搭載可能なボンディングポジション)に達した状態とする。そして、この加熱ゾーン40Cを所定高温域(150℃)とする。この場合、加熱ゾーン40A,40E,40Fは、所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)とする。また、加熱ゾーン40Dは150℃から80℃の範囲の温度とし、加熱ゾーン40Bは80℃から150℃の範囲の温度とする。この場合、加熱ゾーン40Cが150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40Aは80℃の均熱範囲H2となり、加熱ゾーン40E,40Fは80℃の均熱範囲H3となる。
 この150℃になっている加熱ゾーン40Cに対応する基板22のアイランド部22aにチップ21をボンディングしていく。そして、加熱ゾーン40Cに対応する基板22のアイランド部22aへのチップ21の搭載が完了すれば、シャトル30を下流側へ1ピッチ(加熱ゾーン40)分だけ移動させる。(この場合の図示は省略している。)これによって、次の加熱ゾーン40Bが所定位置(ボンディング装置にてチップ21が搭載可能なボンディングポジション)に達した状態とする。そして、この加熱ゾーン40Bを所定高温域(150℃)とする。この場合、加熱ゾーン40Aは80℃から150℃の範囲の温度とし、加熱ゾーン40Cは150℃から80℃の範囲の温度とする。加熱ゾーン40D,40E,40Fは、所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)とする。そして、加熱ゾーン40Bが150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40D,40E,40Fは80℃の均熱範囲H3となる。
 この150℃になっている加熱ゾーン40Bに対応する基板22のアイランド部22aにチップ21をボンディングしていく。そして、加熱ゾーン40Bに対応する基板22のアイランド部22aへのチップ21の搭載が完了すれば、シャトル30を下流側へ1ピッチ(加熱ゾーン40)分だけ移動させる。これによって、図5Eに示すように、次の加熱ゾーン40Aが所定位置(ボンディング装置にてチップ21が搭載可能なボンディングポジション)に達した状態とする。そして、この加熱ゾーン40Aを所定高温域(150℃)とする。この場合、加熱ゾーン40Bは150℃から80℃の範囲の温度とし、加熱ゾーン40C,40D,40E,40Fは、所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)とする。そして、加熱ゾーン40Aが150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40C,40D、40E、40Fは80℃の均熱範囲H3となる。
 この図5Aから図5Dに示す工程において、5A→5B→5C→5Dはそれぞれ15秒で変位させることができる。このような工程を行うことによって、基板22上の全アイランド部22aにチップ21を搭載できる。なお、基板22へのチップ21の搭載が完了すれば、この基板22を図示省略の搬送機構にてアンローダ側へ排出する。そして、空状態となったシャトル30を上流側へ戻し、このシャトル30に、ローダから送出された次の基板22を吸着保持させ、以下前記工程を行うことによってこの基板22のアイランド部22aにチップ21を搭載していくことができる。
 本発明の搬送装置によれば、シャトル30は複数の加熱ゾーン40が形成され、被供給部材Sの被供給部位Sa(例えば、チップ21を搭載する位置)に対応する加熱ゾーン40を所定高温域とできる。しかも、各加熱ゾーン40はそれぞれ独立して温度制御できる。このため、被供給部材S(例えば、基板22)の温度プロファイルを管理でき、高品質の製品を提供できる。また、温度制御できるので、加熱ゾーン40の冷却も可能であるので、被供給部材Sに対して、必要以上に加熱時間が長くならず生産性に優れ、かつ、生産中断時等において、製品を必要以上に加熱するのを有効に防止でき、製品の劣化や損傷等を招くのを防止でききる。
 さらに、被供給部材Sはシャトル30上を摺動させる必要がないので、擦れによる搬送ズレを防止できて安定してワークWを搭載することができ、しかも、擦れによる被供給部材Sの傷付きを防止できる。
 各加熱ゾーン40は、加熱ゾーン40毎に均一に加熱されるのが好ましい。加熱ゾーン40毎に均一に加熱されるものでは、温度プロファイルの管理が安定する。
 所定高温域の加熱ゾーン40より上流側が所定高温域よりも低温の予熱域となり、所定高温域の加熱ゾーン40より下流側が所定高温域よりも低温の後熱域となる。このように構成することによって、生産性に優れた加工(接着)を行うことができる。
 ところで、図5Aから図5Eでは、所定高温域が、一つの加熱ゾーン40にて構成されていたが、図6Aから図6Eでは、所定高温域が、一つの加熱ゾーン40と、2つの加熱ゾーン40で構成され、これらのゾーン40が交互に形成されるものである。
 すなわち、図6Aでは、最下流の加熱ゾーン40Fを所定高温域(150℃)とし、加熱ゾーン40A、40B、40C、40Dを所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)としている。また、加熱ゾーン40Eを80℃から150℃の範囲の温度としている。そして、加熱ゾーン40Fが150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40A,40B、40C、40Dが80℃の均熱範囲H2となる。
 図6Bでは、加熱ゾーン40F、40Eを所定高温域(150℃)とし、加熱ゾーン40A、40B、40Cを所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)としている。また、加熱ゾーン40Dを80℃から150℃の範囲の温度としている。そして、加熱ゾーン40E,40Fが150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40A,40B、40Cが80℃の均熱範囲H2となる。
 図6Cでは、加熱ゾーン40Dを所定高温域(150℃)とし、加熱ゾーン40A、40Bを所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)としている。また、加熱ゾーン40Cを80℃から150℃の範囲の温度とし、加熱ゾーン40E,40Fを150℃から80℃の範囲の温度としている。そして、加熱ゾーン40Dが150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40A,40Bが80℃の均熱範囲H2となる。
 図6Dでは、加熱ゾーン40C、40Dを所定高温域(150℃)とし、加熱ゾーン40A、40Fを所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)としている。また、加熱ゾーン40Bを80℃から150℃の範囲の温度とし、加熱ゾーン40Eを150℃から80℃の範囲の温度としている。そして、加熱ゾーン40C,40Dが150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40Aが80℃の均熱範囲H2となり、加熱ゾーン40Fが80℃の均熱範囲H3となる。
 図6Eでは、加熱ゾーン40Aを所定高温域(150℃)とし、加熱ゾーン40C、40D,40E,40Fを所定高温域(150℃)よりも低温(80℃)としている。また、加熱ゾーン40Bを80℃から150℃の範囲の温度としている。この場合、加熱ゾーン40Aが150℃の均熱範囲H1となり、加熱ゾーン40C、40D,40E,40Fが80℃の均熱範囲H3となる。なお、図6Dと図6Eとの間に、加熱ゾーン40Bが所定高温域(150℃)となる状態がある。
 この図6Aから図6Eにおいても、150℃の均熱範囲H1において、アイランド部22aにチップ21が搭載される。また、図6に示す工程においても、6A→6B→6C→6Dはそれぞれ15秒で変位させることができる。図6Aから図6Eに示す工程を行っても、図5Aから図5Eに示す工程を行う場合と同様の作用効果を奏す。また、本装置では、所定高温域は、一つの加熱ゾーン40にて構成されるものであっても、所定高温域は、一つの加熱ゾーン40と、2つの加熱ゾーン40で構成され、これらのゾーン40が交互に形成されるものであってもよい。すなわち、所定高温域として、1つの加熱ゾーン40で構成したり、2つの加熱ゾーン40で構成したりでき、被供給部材の被供給部位の範囲に対応させることができる。
 本発明のダイボンダによれば、基板22の温度プロファイルを管理できる。このため、高品質の製品を提供できる。
 本発明の搬送方法によれば、被供給部材Sの被供給部位Sa(例えば、チップ21を搭載する位置)に対応する加熱ゾーン40を所定高温域とできる。しかも、各加熱ゾーン40はそれぞれ独立して温度制御できる。このため、被供給部材S(例えば、基板22)の温度プロファイルを管理できる。温度制御できるので、加熱ゾーンの冷却も可能である。 
 本発明のボンディング方法によれば、基板22の温度プロファイルを管理できる。このため、高品質の製品を提供できる。
 本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、被供給部材Sとして、前記実施形態では、ウェハ26から切り出されたチップ21をボンディングする基板22であったが、このような基板22ではなく、クレジットカード、キャッシュカード、ICカード等のカードや、板金等の平板体であってもよい。このため、被供給部材Sに供給するワークWとして、チップ21に限るものではなく、被供給部材Sに応じた部品となる。
 加熱ゾーン40の数や1つの加熱ゾーン40面積等は、1枚の基板22の大きさ、アイランド部の大きさ、数、配設ピッチ等に応じて任意に設定でき、また、所定高温域の温度として150℃に限るものではなく、また、低温域の温度として80℃に限るものではない。加熱機構34として、電熱線と、この電熱線を加熱するための電源等とで構成することができるが、これに限るものではなく、蒸気を用いたものであっても、誘導加熱を用いたものであってもよい。また、加熱機構34として、その加熱部を冷却する冷却機構を備えているのが好ましく、この場合、空冷であっても、水冷であっても、液冷であってもよい。
 被供給部材(例えば、基板)の温度プロファイルを管理できて、被供給部材へのワーク(チップ)の高品質な接着を行うことができる搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、及びボンディング方法に適用できる。
21   チップ
22   基板
22a アイランド部
30   シャトル
31   被供給部材搬送機構
32   シャトル搬送機構
33   吸着機構
34   加熱機構
40、40A,40B,40C,40D,40F     加熱ゾーン
Q     ボンディングポジション(供給ポジション)
S     被供給部材
Sa   被供給部位
W     ワーク

Claims (8)

  1.  ワークを被供給部材の被供給部位に供給するために、被供給部材を供給ポジションに順次搬送する搬送装置であって、
     吸着機構及び加熱機構を有し供給ポジションに配置されるシャトルと、被供給部材をシャトルまで搬送する被供給部材搬送機構と、吸着機構を介して被供給部材を吸着しているシャトルを順次所定ピッチで搬送して被供給部材の被供給部位を所定位置に供給するシャトル搬送機構とを備え、
     前記シャトルの加熱機構は、単一の加熱ゾーン若しくはシャトルの搬送方向に沿って独立した温度制御が可能な複数の加熱ゾーンを形成し、シャトルの搬送動作に合わせて、加熱ゾーンが高温域と低温域とにシフトし、前記所定位置に対応する加熱ゾーンを所定高温域とすることを可能とすることを特徴とする搬送装置。
  2.  各加熱ゾーンは、加熱ゾーン毎に均一に加熱されることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  3.  所定高温域の加熱ゾーンより上流側が所定高温域よりも低温の予熱域となり、所定高温域の加熱ゾーンより下流側が所定高温域よりも低温の後熱域となることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の搬送装置。
  4.  所定高温域は、一つの加熱ゾーンにて構成されることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の搬送装置。
  5.  所定高温域は、一つの加熱ゾーンと、2つの加熱ゾーンで構成され、これらのゾーンが交互に形成されることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の搬送装置。
  6.  チップを基板のアイランド部にボンディングするダイボンダであって、
    前記ワークがウェハのチップであり、被供給部材がその被供給部位であるアイランド部となる基板であり、前記請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の搬送装置を用いて、供給ポジションであるボンディングポジションに搬送されてきた基板のアイランド部に順次チップをボンディングすることを特徴とするダイボンダ。
  7.  ワークを被供給部材の被供給部位に供給するために、被供給部材を供給ポジションに順次搬送する搬送方法であって、
     供給ポジションに配置されて水平方向に沿った搬送が可能であり、搬送方向に沿って独立した温度制御が可能な加熱ゾーンが形成されるシャトルを用い、シャトルの搬送動作に合わせて、加熱ゾーンが高温域と低温域とにシフトし、被供給部材の被供給部位を所定位置に供給し、この所定部位に対応する加熱ゾーンを所定高温域とすることを特徴とする搬送方法。
  8.  チップを基板のアイランド部にボンディングするボンディング方法であって、
    前記ワークがウェハのチップであり、被供給部材がその被供給部位であるアイランド部となる基板であり、前記請求項7に記載の搬送方法を用いて、ボンディングポジションに搬送されてきた基板のアイランド部に順次チップをボンディングすることを特徴とするボンディング方法。
PCT/JP2021/023150 2020-07-27 2021-06-18 搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法 WO2022024580A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-126474 2020-07-27
JP2020126474A JP7054315B2 (ja) 2020-07-27 2020-07-27 搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022024580A1 true WO2022024580A1 (ja) 2022-02-03

Family

ID=80035385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/023150 WO2022024580A1 (ja) 2020-07-27 2021-06-18 搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7054315B2 (ja)
WO (1) WO2022024580A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231129A (ja) * 1985-08-02 1987-02-10 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置組立てボンダ−用ワ−ク加熱装置
JPH10214851A (ja) * 1997-01-28 1998-08-11 Matsushita Electron Corp 半導体装置の製造方法
JPH11224889A (ja) * 1998-02-06 1999-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品共晶ボンディング用ヒートブロック
JP2005005304A (ja) * 2003-06-09 2005-01-06 Seiko Epson Corp 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
JP2009070963A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Nidec Tosok Corp ヒートレール構造
JP2013232571A (ja) * 2012-05-01 2013-11-14 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子装置の製造方法及び電子部品搭載装置
JP2019062034A (ja) * 2017-09-26 2019-04-18 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

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01145823A (ja) * 1987-12-01 1989-06-07 Nec Kyushu Ltd ダイボンディング装置
JP3055511B2 (ja) * 1997-12-02 2000-06-26 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP3770238B2 (ja) * 2002-03-22 2006-04-26 セイコーエプソン株式会社 電子デバイス製造装置および電子デバイスの製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231129A (ja) * 1985-08-02 1987-02-10 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置組立てボンダ−用ワ−ク加熱装置
JPH10214851A (ja) * 1997-01-28 1998-08-11 Matsushita Electron Corp 半導体装置の製造方法
JPH11224889A (ja) * 1998-02-06 1999-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品共晶ボンディング用ヒートブロック
JP2005005304A (ja) * 2003-06-09 2005-01-06 Seiko Epson Corp 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
JP2009070963A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Nidec Tosok Corp ヒートレール構造
JP2013232571A (ja) * 2012-05-01 2013-11-14 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子装置の製造方法及び電子部品搭載装置
JP2019062034A (ja) * 2017-09-26 2019-04-18 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

Also Published As

Publication number Publication date
JP7054315B2 (ja) 2022-04-13
JP2022023496A (ja) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017118147A (ja) 実装装置
US20030094241A1 (en) Die bonder
KR101287526B1 (ko) 다이 본더와 이를 이용한 다이 본딩 방법
TW201108455A (en) Bonding machine incorporating dual-track transfer mechanism
KR102632912B1 (ko) 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
KR19990079169A (ko) 다이 본딩 장치
WO2022024580A1 (ja) 搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法
US20050284915A1 (en) Apparatus and method for indexing of substrates and lead frames
JP6142276B2 (ja) 電子部品実装装置および電子部品の製造方法
JP2019192820A (ja) ワーク処理装置及びボール搭載装置
JP3857949B2 (ja) 電子部品実装装置
TW200947572A (en) Apparatus and method for mounting electronic component
JP2015195250A (ja) 部品実装装置
JPWO2004030078A1 (ja) 接合装置
KR950014676B1 (ko) 반도체 제조장치
JP4104062B2 (ja) 電子部品実装装置
WO2017124424A1 (zh) 元件封装设备及其方法
JP2021153165A (ja) 電子部品のシンタリング装置および方法
KR100312744B1 (ko) 씨에스피용 박막필름의 이송 및 클램프 장치
JP2023134301A (ja) 半導体製造装置、塗布装置および半導体装置の製造方法
US20220278071A1 (en) Apparatus and method for forming a package structure
WO2022097415A1 (ja) 搬送装置、搬送方法、ダイボンダ、およびボンディング方法
WO2023139825A1 (ja) 樹脂封止装置
KR101413545B1 (ko) 기판 반송 방법 및 기판 반송 장치
KR20010070817A (ko) 비지에이용 피씨비의 히트싱크 연속 부착장치 및 부착공정

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21849934

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21849934

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1