JP2002231738A - Die bonder and method for detecting sucked article using the same - Google Patents
Die bonder and method for detecting sucked article using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体チップのダイ
ボンド装置、特に吸着コレットに半導体チップが正しく
吸着されているかどうかを確認できるようにしたダイボ
ンド装置に関するものであり、さらに、そのダイボンド
装置を用いた吸着物検出方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die bonding apparatus for a semiconductor chip, and more particularly to a die bonding apparatus capable of confirming whether or not a semiconductor chip is correctly suctioned to a suction collet. The present invention relates to an adsorbate detection method.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7は従来の半導体チップのダイボンド
装置の全体構成を示した図である。半導体チップ11は
リング13に装着された粘着シート12に貼り付けら
れ、XYテーブル14上に保持されている。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram showing an entire configuration of a conventional semiconductor chip die bonding apparatus. The semiconductor chip 11 is attached to an adhesive sheet 12 attached to a ring 13 and is held on an XY table 14.
【0003】ダイボンド装置上方にはカメラ15が設け
られ、画像処理によって半導体チップ11の位置を検出
し、そのデータを元に図示しないコンピュータによりX
Yテーブル14を制御して半導体チップ11がコレット
16下のピックアップ位置に来るよう制御される。コレ
ット16は、例えば、その内部を減圧することで半導体
チップ11を吸着する機能を有している。A camera 15 is provided above the die bonding apparatus, detects the position of the semiconductor chip 11 by image processing, and uses a computer (not shown) to execute X-ray detection based on the data.
The Y table 14 is controlled so that the semiconductor chip 11 comes to the pickup position below the collet 16. The collet 16 has a function of adsorbing the semiconductor chip 11 by, for example, reducing the pressure inside the collet 16.
【0004】ピックアップ位置にある半導体チップ11
は下降したコレット16により吸着され、その後、コレ
ット16は上昇し半導体チップ11は粘着シート12か
ら引き剥がされ、コレット16によって保持される。The semiconductor chip 11 at the pickup position
Is sucked by the lowered collet 16, then the collet 16 is raised, and the semiconductor chip 11 is peeled off from the adhesive sheet 12 and held by the collet 16.
【0005】次に、コレット16は矢印Aで示すように
水平方向に移動し、所定位置に載置した半導体チップ1
1をダイボンドするためのワーク17の上方に到達す
る。ワーク17にはAgペースト等の導電性接着剤(図
示せず)が塗布されており、コレット16をダイボンド
位置まで下降させ吸着を解除することでワーク17上に
半導体チップ11がダイボンドされ、一連の工程が完了
する。Next, the collet 16 moves in the horizontal direction as shown by the arrow A, and the semiconductor chip 1 placed at a predetermined position is moved.
1 reaches a position above the work 17 for die bonding. A conductive adhesive (not shown) such as an Ag paste is applied to the work 17, and the semiconductor chip 11 is die-bonded on the work 17 by lowering the collet 16 to the die bonding position and releasing the suction. The process is completed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】半導体チップ11が粘
着シート12からうまく吸着されずコレット16に半導
体チップ11が吸着されていない状態でダイボンドしよ
うとすると、コレット16に導電性接着剤が付着し、半
導体チップ11を吸着するための孔が詰まってしまい、
以後、コレットの半導体チップ吸着能力が低下する不具
合が発生する。When the semiconductor chip 11 is not well adsorbed from the adhesive sheet 12 and die-bonding is performed in a state where the semiconductor chip 11 is not adsorbed to the collet 16, a conductive adhesive is attached to the collet 16, The hole for adsorbing the semiconductor chip 11 is clogged,
Thereafter, a problem occurs in which the semiconductor chip suction ability of the collet is reduced.
【0007】このため、コレット16の内部を減圧する
ための吸引経路(図示せず)に設置した真空センサ(図
示せず)によって半導体チップ11が吸着されているか
どうかを判別していた。しかし、この方法では半導体チ
ップ11の有無による圧力差が小さいため判別に時間を
要し、ダイボンド装置のタクトタイムを高めることに障
害となっていた。For this reason, it has been determined whether or not the semiconductor chip 11 is sucked by a vacuum sensor (not shown) provided in a suction path (not shown) for reducing the pressure inside the collet 16. However, in this method, the pressure difference due to the presence / absence of the semiconductor chip 11 is small, so that it takes time to make a determination, which is an obstacle to increasing the tact time of the die bonding apparatus.
【0008】また、特開平10―68759号公報に記
載されたような光センサによって吸着物の有無を判別す
る吸着物検知装置が提案されている。図8はその吸着搬
送アーム周辺の拡大断面図である。吸着搬送アーム12
6内に例えば光源128を配置し、一方、吸着物121
を載置するためのステージ122の吸着搬送アーム12
6と対向する側に受光素子129を配置する。ステージ
122に吸着物121がない場合は、光源128から出
射された光(矢印C)は透過物131を経て受光素子1
29に到達する。一方、ステージ122に吸着物121
がある場合には、吸着物121に遮られて受光素子12
9では光が検出されない。Also, there has been proposed an adsorbed object detecting device for determining the presence or absence of an adsorbed object by using an optical sensor as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-68759. FIG. 8 is an enlarged sectional view around the suction transfer arm. Suction transfer arm 12
For example, a light source 128 is disposed in the
Transfer arm 12 of stage 122 for mounting
The light receiving element 129 is arranged on the side facing 6. When there is no adsorbate 121 on the stage 122, the light (arrow C) emitted from the light source 128 passes through the transmissive material 131 and the light receiving element 1
Reach 29. On the other hand, the adsorbate 121 is
If there is, the light receiving element 12
In No. 9, no light is detected.
【0009】しかしながら、この装置では吸着搬送アー
ム126内に光源128を組み込んでいるため、高速で
頻繁に移動する吸着搬送アーム126内部の光源128
に電線130を接続しなければならず金属疲労などによ
り断線する恐れがあった。特に、電線130と光源12
8を接続するロー付け部分は柔軟性が無く、破壊しやす
い。したがって、断線による装置停止が頻繁に発生し、
装置稼働率低下のため半導体製品のコストアップにつな
がっていた。また、光センサ部を吸着搬送アームから独
立させたセンサーユニットとした例が示されているが、
ステージの所定の位置に吸着物が有るか無いかを検知す
るための装置であり吸着物を実際に吸着したかどうかを
検出することはできない。そのため、半導体チップを吸
着するコレットに用いると、吸着されていない場合は、
後工程において上述の孔が詰まる不具合が発生する。さ
らに、吸着物がLEDチップや半導体レーザチップのよ
うな数百μm角程度の小さいものである場合、当然コレ
ットの孔径が小さくなるので、この孔を通してチップの
位置を検出するのは困難である。However, in this apparatus, since the light source 128 is incorporated in the suction / transport arm 126, the light source 128 inside the suction / transport arm 126 that moves frequently at high speed.
The wire 130 must be connected to the wire, and there is a risk of disconnection due to metal fatigue or the like. In particular, the electric wire 130 and the light source 12
The brazing portion connecting 8 is not flexible and is easily broken. Therefore, equipment stoppage due to disconnection frequently occurs,
This has led to an increase in the cost of semiconductor products due to a reduction in the equipment operation rate. Also, an example is shown in which the optical sensor unit is a sensor unit that is independent of the suction conveyance arm,
This is a device for detecting whether or not the adsorbate is present at a predetermined position on the stage, and cannot detect whether or not the adsorbate is actually adsorbed. Therefore, if it is used for a collet that adsorbs a semiconductor chip, if it is not adsorbed,
In the subsequent process, the above-described problem of clogging of the hole occurs. Furthermore, when the adsorbed material is small, such as an LED chip or a semiconductor laser chip, having a size of about several hundred μm square, the hole diameter of the collet naturally becomes small, so that it is difficult to detect the position of the chip through this hole.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明におけるダイボンド装置は、半導体チップを
吸着してテーブルからピックアップしてワークに移動さ
せるコレットを有するダイボンド装置において、前記コ
レットに設けられ光を通過する窓にて一端を塞がれた貫
通孔と、前記コレットが半導体チップを吸着してから移
動して該コレットの貫通孔が通過する位置で、互いに対
向して配置された一組の光送信部及び受光部とを備える
ことを特徴としている。In order to achieve the above object, a die bonding apparatus according to the present invention is a die bonding apparatus having a collet for sucking a semiconductor chip, picking up a semiconductor chip from a table, and moving the semiconductor chip to a work. A pair of through holes each having one end closed by a window through which light passes, and a pair of collets arranged at positions where the collet moves after adsorbing the semiconductor chip and the through holes of the collet pass therethrough. And a light transmitting unit and a light receiving unit.
【0011】また、前記コレットの移動に伴って移動す
る部材と、該部材を検出する光結合素子とからなる位置
検出手段を有することを特徴としている。[0011] Further, it is characterized in that it has a position detecting means comprising a member which moves with the movement of the collet and an optical coupling element for detecting the member.
【0012】また、前記窓はレンズ機能を有することを
特徴としている。Further, the window has a lens function.
【0013】また、前記光送信部が発光部とレンズ機能
を有する部品からなるか、または、前記受光部が受光素
子とレンズ機能を有する部品からなることを特徴として
いる。[0013] Further, the invention is characterized in that the light transmitting section comprises a light emitting section and a component having a lens function, or the light receiving section comprises a light receiving element and a component having a lens function.
【0014】さらに、本発明における吸着物検出方法
は、光を通過する窓にて一端を塞がれた貫通孔が設けら
れたコレットで半導体チップをテーブルからピックアッ
プしてワークに移動させるときに、互いに対向して配置
された一組の光送信部及び受光部の光送信部から送出さ
れた光が、前記コレットの貫通孔を通過し、前記受光部
によって検出されるか否かによって前記半導体チップが
前記コレットに吸着されているか否かを検出する吸着物
検出方法において、前記コレットが、前記光送信部と受
光部との間に無いときは前記受光部の出力を取り出さ
ず、前記コレットが、前記光発送信部と受光部との間に
有るときのみ前記受光部の出力を取り出すことを特徴と
している。Further, the method for detecting an adsorbed object according to the present invention is characterized in that a semiconductor chip is picked up from a table by a collet provided with a through hole whose one end is closed by a window through which light passes, and is moved to a work. The semiconductor chip is determined by whether or not the light transmitted from the pair of light transmitting units and the light transmitting unit of the light receiving unit that are arranged to face each other passes through the through hole of the collet and is detected by the light receiving unit. In the adsorbate detection method of detecting whether or not is attracted to the collet, when the collet is not between the light transmitting unit and the light receiving unit, does not take out the output of the light receiving unit, the collet, It is characterized in that the output of the light receiving unit is taken out only when it is between the light emitting and transmitting unit and the light receiving unit.
【0015】また、前記コレットの移動に伴って移動す
る該コレットの位置検出手段を光結合素子が検出するこ
とにより、前記コレットが前記光送信部と受光部との間
に有ることを判別し、前記貫通孔を通過した光のみを検
出することを特徴としている。[0015] Further, by detecting the position detecting means of the collet, which moves with the movement of the collet, by the optical coupling element, it is determined that the collet is between the optical transmission unit and the light receiving unit. It is characterized in that only light passing through the through hole is detected.
【0016】また、前記貫通孔を通過した光による前記
受光部からの出力信号のパルス幅を、ディレイ回路によ
って引き伸ばすようにしたことを特徴としている。Further, the pulse width of the output signal from the light receiving portion due to the light passing through the through hole is extended by a delay circuit.
【0017】上記のような構成を取れば、コレット内部
に光源、または受光素子を設けることなく光により吸着
物の有無を検出できるため、この部分への配線が不要と
なり、コレットが高速で移動しても配線が切れることが
無い。したがって、装置の稼働率が向上し、また、コレ
ットの移動速度をさらに高めることが可能となる。さら
に、光送信部や受光部を設置する位置の自由度が高くす
ることができ、ダイボンド装置のレイアウトに余裕がで
きる。また、半導体チップが吸着されているかどうかを
検出すれば良いので、LEDチップや半導体レーザチッ
プのような小さな吸着物にも対応できる。With the above configuration, the presence or absence of an adsorbed object can be detected by light without providing a light source or a light receiving element inside the collet, so that wiring to this portion is unnecessary, and the collet moves at high speed. Even if the wiring is not broken. Therefore, the operation rate of the apparatus is improved, and the moving speed of the collet can be further increased. Further, it is possible to increase the degree of freedom of the position where the optical transmitting unit and the light receiving unit are installed, and it is possible to allow a layout of the die bonding apparatus. Further, since it is sufficient to detect whether or not the semiconductor chip is being sucked, it is possible to cope with a small sucked object such as an LED chip or a semiconductor laser chip.
【0018】また、コレットが光送信部と受光部を構成
要素とする光信号検出部を通過するタイミングを検出
し、それと同期させチップ吸着の有無を判定することが
可能となるため、不要な信号の取り込みを無くし誤検知
を減らすことができる。光送信部や受光部に集光レンズ
等の部品を配することで検出感度を高めることが可能と
なる。Further, since it is possible to detect the timing at which the collet passes through the optical signal detecting section having the optical transmitting section and the light receiving section as components, and to synchronize with this, it is possible to determine the presence / absence of chip suction. And erroneous detection can be reduced. By arranging components such as a condenser lens in the light transmitting unit and the light receiving unit, the detection sensitivity can be increased.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面をもとに詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0020】(第1の実施形態)図1は本発明の第1の
実施形態のダイボンド装置の概略図であり、従来のダイ
ボンド装置と同じ部分には同じ番号を付して説明を省略
する。本装置では、コレット16の外部に光源18と受
光素子19が配されているところが従来例とは異なって
いる。また、図2はダイボンド装置のコレット16の移
動方向から見たコレット16近傍を拡大した断面図であ
り、コレット16が半導体チップ11を吸着し光源18
と受光素子19の間にある状態を示している。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic view of a die bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention. The same parts as those of the conventional die bonding apparatus are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The present device is different from the conventional example in that a light source 18 and a light receiving element 19 are arranged outside the collet 16. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the collet 16 as viewed from the moving direction of the collet 16 of the die bonding apparatus.
2 shows a state between the light receiving element 19 and the light receiving element 19.
【0021】本発明のダイボンド装置のコレット16は
例えば、コレットホルダ21とそれに内嵌するコレット
ヘッド22よりなる。コレットホルダ21とコレットヘ
ッド22を一体のものとしても良いが、半導体チップの
大きさ等が異なる場合に交換が容易なように別体として
いる。コレットホルダ21とコレットヘッド22はいず
れも貫通孔26を有し、該貫通孔26を通して光源18
から出射された光(矢印B)が受光素子19に達する。
コレットホルダ21の側面には吸引口20が設けられ、
真空ポンプ等(図示せず)によりコレット16内部を吸
引している。コレット16の内部を低圧に保つことがで
き、且つ、光が透過できるようコレットホルダ21の上
部にはガラス、樹脂等からなる窓23によって塞がれて
いる。窓23は、平板でも良いが、レンズ機能を有する
ようにしておけば光源18から出射された光を効率良く
コレット16内部に導くことができ、S/N比を高くす
ることができる。尚、光源18と受光素子19はコレッ
トヘッド22が半導体チップ11を吸着してから移動し
て、コレット16の貫通孔26が通過する位置で、互い
に対向するように配置されている。The collet 16 of the die bonding apparatus according to the present invention comprises, for example, a collet holder 21 and a collet head 22 fitted therein. The collet holder 21 and the collet head 22 may be integrated, but they are separated so that they can be easily replaced when the size of the semiconductor chip is different. Each of the collet holder 21 and the collet head 22 has a through hole 26 through which the light source 18
The light (arrow B) emitted from the light reaches the light receiving element 19.
A suction port 20 is provided on a side surface of the collet holder 21,
The inside of the collet 16 is sucked by a vacuum pump or the like (not shown). The upper portion of the collet holder 21 is closed by a window 23 made of glass, resin, or the like so that the inside of the collet 16 can be kept at a low pressure and light can be transmitted. The window 23 may be a flat plate, but if it has a lens function, the light emitted from the light source 18 can be efficiently guided into the inside of the collet 16 and the S / N ratio can be increased. The light source 18 and the light receiving element 19 are arranged so as to face each other at a position where the collet head 22 moves after the semiconductor chip 11 is attracted and the through hole 26 of the collet 16 passes.
【0022】次に、本装置の動作について説明する。コ
レットヘッド22が半導体チップ11を吸着していない
時は貫通孔26を通過した光によって受光素子19に出
力信号が発生する。一方、コレットヘッド22が半導体
チップ11を吸着している時は貫通孔26が塞がれてい
るため出力信号は発生しない。これにより半導体チップ
11がコレットヘッド22に吸着されているかどうかを
判別することができる。Next, the operation of the present apparatus will be described. When the collet head 22 is not holding the semiconductor chip 11, an output signal is generated in the light receiving element 19 by the light passing through the through hole 26. On the other hand, when the collet head 22 is sucking the semiconductor chip 11, no output signal is generated because the through hole 26 is closed. This makes it possible to determine whether or not the semiconductor chip 11 is attracted to the collet head 22.
【0023】図3は受光素子19の出力信号を検出し処
理するための回路構成を示すブロック図である。図4は
コレットヘッド22が半導体チップ11を吸着していな
い場合の、図5はコレットヘッド22が半導体チップ1
1を吸着している場合の各回路で得られる出力信号の例
を示すもので、横軸に時間、縦軸に出力電圧をとってい
る。尚、図4および図5の(a)〜(e)は図3の
(a)〜(e)に対応している。FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration for detecting and processing the output signal of the light receiving element 19. FIG. 4 shows a case where the collet head 22 does not adsorb the semiconductor chip 11, and FIG.
This shows an example of an output signal obtained by each circuit when 1 is adsorbed. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents output voltage. 4 (a) to 5 (e) correspond to FIGS. 3 (a) to 3 (e).
【0024】受光素子19の出力信号は受光素子回路3
6にて増幅、インピーダンス変換等を行った後、シュミ
ットトリガ回路37で波形を整形する。The output signal of the light receiving element 19 is
After performing amplification, impedance conversion, and the like in 6, a Schmitt trigger circuit 37 shapes the waveform.
【0025】半導体チップ11がコレットヘッド22に
吸着されていない場合、コレット16が光源18と受光
素子19の間を通過する時に受光素子回路36から出さ
れる出力信号の変化は図4(a)のようになる。コレッ
ト16が光源18と受光素子19の間に到達するまでは
光源18から受光素子19に直接光が入射されるため大
きな出力電圧が出されているが、コレット16が光源1
8と受光素子19の間に差し掛かると出力電圧は点Xよ
り減少し一旦0となる。次に貫通孔26を通過した光が
受光素子19に入射するため出力電圧が増加し、点Pを
通過して再び0となり、次にコレット16が通過すると
出力電圧は大きい状態に戻る。When the semiconductor chip 11 is not attracted to the collet head 22, when the collet 16 passes between the light source 18 and the light receiving element 19, the output signal output from the light receiving element circuit 36 changes as shown in FIG. Become like Until the collet 16 reaches between the light source 18 and the light receiving element 19, a large output voltage is output because light is directly incident on the light receiving element 19 from the light source 18.
When the voltage reaches between 8 and the light receiving element 19, the output voltage decreases from the point X and temporarily becomes 0. Next, since the light passing through the through hole 26 enters the light receiving element 19, the output voltage increases, passes through the point P, becomes 0 again, and then, when the collet 16 passes, the output voltage returns to a large state.
【0026】本実施形態では、コレットホルダ21の外
径は1.5mm、貫通孔26の最も細い部分の直径は
0.13mmであり、コレット16がピックアップ位置
上方からダイボンド位置上方へ移動する時の速度は1m
/秒である。この出力信号をしきい値電圧がVthであ
るシュミットトリガ回路37を通すと図4(b)の如く
点Xに対応する点Yから急峻に立ち下がる出力信号が得
られる。貫通孔26を通過した光の出力信号の幅は0.
8msecであり、計算から予想される出力信号の幅
0.13msecに比べると広くなっている。これは光
が貫通孔26を通過した後で広がっていることに起因す
る。In the present embodiment, the outer diameter of the collet holder 21 is 1.5 mm, and the diameter of the narrowest part of the through hole 26 is 0.13 mm, which is used when the collet 16 moves from above the pickup position to above the die bonding position. Speed is 1m
/ Sec. When this output signal is passed through a Schmitt trigger circuit 37 whose threshold voltage is Vth, an output signal that sharply falls from a point Y corresponding to the point X as shown in FIG. 4B is obtained. The width of the output signal of the light that has passed through the through-hole 26 is 0.
8 msec, which is wider than the output signal width of 0.13 msec expected from the calculation. This is because the light spreads after passing through the through hole 26.
【0027】また、この実施形態において、受光素子1
9の前に集光レンズ(図示せず)を付けると受光視野が
広がるので、受光素子19への入力が大きくなると同時
にシュミットトリガ回路37を通った出力信号の幅は
2.9msecまで広くなる。即ち、半導体チップ11
がコレット16に吸着されているかどうかを検出するの
が容易になった。In this embodiment, the light receiving element 1
If a condenser lens (not shown) is provided before 9, the light-receiving field of view is widened, so that the input to the light-receiving element 19 increases and the width of the output signal passing through the Schmitt trigger circuit 37 increases to 2.9 msec. That is, the semiconductor chip 11
It is easy to detect whether or not is absorbed by the collet 16.
【0028】一方、半導体チップ11が吸着されている
場合はコレット16を光が通過しないので受光素子回路
36からは図5(a)のような点Pの無い出力信号が得
られ、シュミットトリガ回路37の出力は図5(b)の
ようになる。即ち、シュミットトリガ回路37の信号出
力の立下り(点Y)でコレット16が光源18と受光素
子19の間に到達したことを検出し、その後、一定時間
以内に出力信号のピーク(点P)が発生しなければ、コ
レットヘッド22に半導体チップ11が正常に吸着され
ていると判断できる。シュミットトリガ回路37からの
出力信号を制御用コンピュータのCPUに取り込み、こ
の判断を行わせれば半導体チップ11が吸着されている
かどうかを判定することが可能になる。コレット16が
半導体チップ11を吸着していないと判別されればコレ
ットヘッド22がダイボンド位置まで下降しないように
しておけば、コレット16の内部に導電性接着剤が付着
し貫通孔26が詰まることは無い。On the other hand, when the semiconductor chip 11 is attracted, no light passes through the collet 16, so that an output signal without a point P as shown in FIG. The output of 37 is as shown in FIG. That is, it is detected that the collet 16 has reached between the light source 18 and the light receiving element 19 at the fall of the signal output of the Schmitt trigger circuit 37 (point Y), and thereafter, the peak of the output signal (point P) within a certain period of time. If this does not occur, it can be determined that the semiconductor chip 11 is normally attracted to the collet head 22. An output signal from the Schmitt trigger circuit 37 is taken into the CPU of the control computer, and if this determination is made, it is possible to determine whether or not the semiconductor chip 11 is attracted. If it is determined that the collet 16 is not sucking the semiconductor chip 11, the collet head 22 is prevented from descending to the die bonding position, so that the conductive adhesive adheres to the inside of the collet 16 and the through hole 26 is not clogged. There is no.
【0029】実際には、制御用コンピュータは他の多く
のタスクを並行して制御しているため、高速に変化する
出力信号をより確実に読み取らせる必要が有る。その方
法を次に説明する。図2に示すように、コレット16の
位置を検知するため、発光部と受光部を備えた反射型の
光結合素子(フォトインタラプタ)24を、コレット1
6の移動を妨げないよう、例えば、図1において、コレ
ット16の移動面より前後(図面では紙面に垂直方向)
にずらせて設置する。反射板25はコレット16と連動
して移動する部材であり、光結合素子24の光を反射す
るように配置されている。図4(c)に示すように、反
射板25が光結合素子24を通過したとき、光結合素子
出力検出回路38からは点Zで立上る出力信号が得られ
るように設定する。In practice, since the control computer controls many other tasks in parallel, it is necessary to read output signals that change at high speed more reliably. The method will be described below. As shown in FIG. 2, in order to detect the position of the collet 16, a reflective optical coupling element (photo interrupter) 24 having a light emitting unit and a light receiving unit is connected to the collet 1.
In order not to hinder the movement of the collet 6, for example, in FIG.
It is set to be shifted. The reflection plate 25 is a member that moves in conjunction with the collet 16 and is arranged to reflect the light of the optical coupling element 24. As shown in FIG. 4C, the setting is made so that an output signal rising at the point Z is obtained from the optical coupling element output detection circuit 38 when the reflection plate 25 passes through the optical coupling element 24.
【0030】シュミットトリガ回路37の出力信号と光
結合素子出力検出回路38の出力信号とはAND回路3
9に送られ、AND回路39ではこの2つの信号の論理
積を取り、必要に応じてその出力はOFFディレイ回路
40へ送られる。AND回路39の出力信号またはOF
Fディレイ回路40の出力信号を判定すれば半導体チッ
プ11がコレット16に吸着されているかどうかを判別
することができる。The output signal of the Schmitt trigger circuit 37 and the output signal of the optical coupling element output detection circuit 38 are
9 and the AND circuit 39 takes the logical product of these two signals, and outputs the output to the OFF delay circuit 40 as necessary. Output signal of AND circuit 39 or OF
By determining the output signal of the F delay circuit 40, it can be determined whether the semiconductor chip 11 is attracted to the collet 16.
【0031】また、シュミットトリガ回路37をAND
回路39の後段に配し、受光素子回路36の出力信号と
光結合素子出力検出回路38の出力信号の論理積を取っ
た後、波形を整形する方法も考えられる。The Schmitt trigger circuit 37 is ANDed.
A method is also conceivable in which the output signal of the light receiving element circuit 36 and the output signal of the optical coupling element output detection circuit 38 are logically arranged after the circuit 39 is provided, and the waveform is shaped.
【0032】ここで、点Yと点Zのタイミングがはぼ一
致するか、または、点Zが点Yに比べやや遅くなるよう
に反射板25の位置を調整すれば、光結合素子出力検出
回路38の出力信号(図4(c))がHigh状態の時
のみ、シュミットトリガ回路37の出力信号(図4
(b))もAND回路39からHigh状態として出力
(図4(d))されるので、コレット16の貫通孔26
を通過した光に対応する出力信号のみを確実に出力でき
る。そのためには、反射板25の幅はコレットホルダ2
1の直径よりも小さくすることがより望ましい。また
は、電気的遅延時間を設定することで点Yと点Zのタイ
ミングを調整することも可能である。Here, if the position of the reflector 25 is adjusted so that the timings of the points Y and Z are almost the same or the point Z is slightly later than the point Y, the output detection circuit of the optical coupling element can be obtained. The output signal of the Schmitt trigger circuit 37 (FIG. 4C) only when the output signal of FIG.
(B)) is also output as a High state from the AND circuit 39 (FIG. 4D), so that the through hole 26 of the collet 16 is formed.
Only the output signal corresponding to the light that has passed through can be reliably output. For this purpose, the width of the reflector 25 is set to the collet holder 2.
More desirably, it is smaller than the diameter of one. Alternatively, it is also possible to adjust the timing of the points Y and Z by setting an electrical delay time.
【0033】さらに、信号の検出を確実にするためには
ピーク出力を一定時間保持するためのOFFディレイ回
路40を付加すれば良い。コレット16に半導体チップ
11が吸着されていない場合のAND回路39の出力信
号図4(d)に対してOFFディレイ回路40からはパ
ルスの幅が広がった出力信号図4(e)が得られ、信号
の検出が確実になる。Further, in order to ensure the detection of the signal, an OFF delay circuit 40 for holding the peak output for a predetermined time may be added. In contrast to the output signal of FIG. 4D of the AND circuit 39 when the semiconductor chip 11 is not attracted to the collet 16, the output signal of FIG. 4E with a wider pulse is obtained from the OFF delay circuit 40. Signal detection is assured.
【0034】(第2の実施形態)図6は本発明の第2の
実施形態のダイボンド装置をコレット16の移動方向か
ら見たときのコレット16近傍の拡大断面図である。こ
の実施形態では、光源18および受光素子19はダイボ
ンド装置のコレット16が移動する経路から離れた位置
に固定されており、光源18から受光素子19に至る光
路は光ファイバ51、52によってコレット16が移動
する経路の所定の位置に導かれ、発光端53、受光端5
2が設けられている。光源18から出射された光は光フ
ァイバ51を通り発光端19からコレット16へ導か
れ、コレット16に半導体チップ11が吸着されていな
い場合は、受光端54へ入射され光ファイバ52を通り
受光素子19へ到達する。このような構成においても第
1の実施形態と同じようにコレット16に半導体チップ
11が吸着されているかどうかを判別することができ
る。(Second Embodiment) FIG. 6 is an enlarged sectional view of the vicinity of the collet 16 when the die bonding apparatus according to the second embodiment of the present invention is viewed from the moving direction of the collet 16. In this embodiment, the light source 18 and the light receiving element 19 are fixed at a position away from the path along which the collet 16 of the die bonding apparatus moves, and the optical path from the light source 18 to the light receiving element 19 is formed by the optical fibers 51 and 52. The light-emitting end 53 and the light-receiving end 5 are guided to a predetermined position on a moving path.
2 are provided. The light emitted from the light source 18 is guided through the optical fiber 51 to the collet 16 from the light emitting end 19, and when the semiconductor chip 11 is not attracted to the collet 16, the light enters the light receiving end 54 and passes through the optical fiber 52 to the light receiving element. Reach 19. Even in such a configuration, it is possible to determine whether the semiconductor chip 11 is attracted to the collet 16 as in the first embodiment.
【0035】第2の実施形態では光源18、受光素子1
9をコレット16の移動経路から離れたところに設置で
きるのでダイボンド装置の設計自由度が大きくなる。ま
た、光源、受光素子、増幅回路等を一体化した高性能フ
ァイバ光電センサが市販されているのでこれらを用いて
ダイボンド装置を構成することができる。In the second embodiment, the light source 18, the light receiving element 1
9 can be installed at a position away from the moving path of the collet 16, so that the degree of freedom in designing the die bonding apparatus is increased. Further, a high performance fiber photoelectric sensor in which a light source, a light receiving element, an amplifier circuit, and the like are integrated is commercially available, so that a die bonding apparatus can be configured using these.
【0036】以上の実施形態の説明では光源部をコレッ
トの上方に、受光部をコレットの下方に配置した構成を
示したが、これらを逆に配置する等の構成をとることも
可能である。また、コレットの位置を検出する手段とし
て反射型光結合素子と反射板を使用する例を示したが、
透過型光結合素子と遮光板を使用することも可能で、或
いは、別の位置検出手段を用いることもできる。In the above description of the embodiment, the configuration in which the light source unit is disposed above the collet and the light receiving unit is disposed below the collet has been described. Also, an example in which a reflection type optical coupling element and a reflection plate are used as means for detecting the position of the collet has been described.
It is also possible to use a transmissive optical coupling element and a light shielding plate, or to use another position detecting means.
【0037】また、装置の始業点検時等にコレットの貫
通孔からの光によって出力信号のピークが得られること
を確認すれば、コレットの貫通孔内に接着剤であるAg
ペースト等が付着して正常な判定動作が行えないような
問題を回避することができる。When it is confirmed that the peak of the output signal is obtained by the light from the through hole of the collet at the time of starting inspection of the apparatus, etc., it is confirmed that Ag, which is an adhesive, is present in the through hole of the collet.
It is possible to avoid a problem that a normal determination operation cannot be performed due to adhesion of a paste or the like.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、コレットに半導体チップが吸着されているかどうか
を光学的に検出するダイボンド装置において、コレット
内部に光源(または受光素子)が無いためこの部分への
配線が不要となり、コレットが高速で移動しても配線が
切れることが無くなる。したがって、装置の稼働率が向
上し、また、コレットの移動速度をさらに高めることが
可能となり、製造工程におけるタクトタイムが短縮でき
る。As described above, according to the present invention, there is no light source (or light receiving element) inside the collet in the die bonding apparatus for optically detecting whether the semiconductor chip is attracted to the collet. Wiring to this part is not required, so that even if the collet moves at high speed, the wiring does not break. Therefore, the operation rate of the apparatus is improved, and the moving speed of the collet can be further increased, so that the tact time in the manufacturing process can be reduced.
【0039】また、コレットが光信号検出部を通過する
タイミングを検出し、それと同期させチップ吸着の有無
を判定することが可能となる。さらに、光源や受光素子
に集光レンズ等の部品を配することで検出感度を高める
ことが可能となる。したがって、誤検知が無くなり安定
した動作を実現でき装置の稼働率が向上する。Further, it is possible to detect the timing at which the collet passes through the optical signal detecting section, and determine the presence or absence of chip suction in synchronization therewith. Further, by arranging components such as a condenser lens on the light source and the light receiving element, the detection sensitivity can be increased. Therefore, erroneous detection is eliminated and a stable operation can be realized, thereby improving the operation rate of the apparatus.
【図1】本発明の第1の実施形態におけるダイボンド装
置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a die bonding apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態におけるコレット近傍
の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view near a collet according to the first embodiment of the present invention.
【図3】受光素子の出力信号を検出し、処理するための
回路構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration for detecting and processing an output signal of a light receiving element.
【図4】コレットが半導体チップを吸着していない時に
各回路で得られる出力信号の例を示すものである。FIG. 4 shows an example of an output signal obtained in each circuit when the collet does not adsorb the semiconductor chip.
【図5】コレットが半導体チップを吸着している時に各
回路で得られる出力信号の例を示すものである。FIG. 5 shows an example of an output signal obtained in each circuit when a collet is sucking a semiconductor chip.
【図6】本発明の第2の実施形態におけるコレット近傍
の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view near a collet according to a second embodiment of the present invention.
【図7】従来例におけるダイボンド装置の概略図であ
る。FIG. 7 is a schematic view of a conventional die bonding apparatus.
【図8】従来例における吸着物検知装置の断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional adsorbed object detection device.
11 半導体チップ 12 粘着シート 13 リング 14 XYテーブル 15 カメラ 16 コレット 17 ワーク 18 光源 19 受光素子 20 吸引口 21 コレットホルダ 22 コレットヘッド 23 窓 24 光結合素子 25 反射板 26 貫通孔 36 受光素子回路(増幅回路を含む) 37 シュミットトリガ回路 38 光結合素子出力検出回路 39 AND回路 40 OFFディレイ回路 51 光ファイバ 52 光ファイバ 53 発光端 54 受光端 Reference Signs List 11 semiconductor chip 12 adhesive sheet 13 ring 14 XY table 15 camera 16 collet 17 work 18 light source 19 light receiving element 20 suction port 21 collet holder 22 collet head 23 window 24 optical coupling element 25 reflecting plate 26 through hole 36 light receiving element circuit (amplifying circuit) 37 Schmitt trigger circuit 38 Optical coupling element output detection circuit 39 AND circuit 40 OFF delay circuit 51 Optical fiber 52 Optical fiber 53 Light emitting end 54 Light receiving end
Claims (7)
ックアップしてワークに移動させるコレットを有するダ
イボンド装置において、 前記コレットに設けられ光を通過する窓にて一端を塞が
れた貫通孔と、 前記コレットが半導体チップを吸着してから移動して該
コレットの貫通孔が通過する位置で、互いに対向して配
置された一組の光送信部及び受光部とを備えることを特
徴とするダイボンド装置。1. A die bonding apparatus having a collet for sucking a semiconductor chip and picking it up from a table and moving it to a work, wherein a through-hole provided at the collet and one end of which is closed by a window through which light passes; A die bonding apparatus comprising: a set of a light transmitting unit and a light receiving unit that are arranged to face each other at a position where a collet moves after adsorbing a semiconductor chip and a through hole of the collet passes therethrough.
材と、該部材を検出する光結合素子とからなる位置検出
手段を有することを特徴とする請求項1に記載のダイボ
ンド装置。2. The die bonding apparatus according to claim 1, further comprising a position detection unit including a member that moves with the movement of the collet and an optical coupling element that detects the member.
とする請求項1、又は2に記載のダイボンド装置。3. The die bonding apparatus according to claim 1, wherein the window has a lens function.
する部品からなるか、または、前記受光部が受光素子と
レンズ機能を有する部品からなることを特徴とする請求
項1、2、又は3に記載のダイボンド装置。4. The light transmitting section comprises a light emitting section and a component having a lens function, or the light receiving section comprises a light receiving element and a component having a lens function. 4. The die bonding apparatus according to 3.
孔が設けられたコレットで半導体チップをテーブルから
ピックアップしてワークに移動させるときに、互いに対
向して配置された一組の光送信部及び受光部の光送信部
から送出された光が前記コレットの貫通孔を通過し、前
記受光部によって検出されるか否かによって前記半導体
チップが前記コレットに吸着されているか否かを検出す
る吸着物検出方法において、 前記コレットが、前記光送信部と受光部との間に無いと
きは前記受光部の出力を取り出さず、 前記コレットが、前記光発送信部と受光部との間に有る
ときのみ前記受光部の出力を取り出すことを特徴とする
吸着物検出方法。5. When a semiconductor chip is picked up from a table and moved to a work by a collet provided with a through hole whose one end is closed by a window through which light passes, a pair of the chips are arranged to face each other. Whether or not the semiconductor chip is attracted to the collet according to whether or not light transmitted from the light transmitting unit and the light transmitting unit of the light receiving unit passes through the through hole of the collet and is detected by the light receiving unit. In the method for detecting an adsorbate, the collet does not take out the output of the light receiving unit when the collet is not between the light transmitting unit and the light receiving unit. An adsorbed matter detection method, wherein the output of the light receiving unit is taken out only when the time is between them.
コレットの位置検出手段を光結合素子が検出することに
より、 前記コレットが前記光送信部と受光部との間に有ること
を判別し、 前記貫通孔を通過した光のみを検出することを特徴とす
る請求項5に記載の吸着物検出方法。6. An optical coupling element that detects a position detecting means of the collet that moves with the movement of the collet, thereby determining that the collet is between the optical transmission unit and the light receiving unit. The method according to claim 5, wherein only the light passing through the through-hole is detected.
部からの出力信号のパルス幅を、ディレイ回路によって
引き伸ばすようにしたことを特徴とする請求項5に記載
の吸着物検出方法。7. The method according to claim 5, wherein a pulse width of an output signal from the light receiving unit due to light passing through the through hole is extended by a delay circuit.
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KR100671729B1 (en) * | 2003-07-11 | 2007-01-22 | 에이에스엠 어쌤블리 오토메이션 리미티드 | Missing die detection |
-
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KR100671729B1 (en) * | 2003-07-11 | 2007-01-22 | 에이에스엠 어쌤블리 오토메이션 리미티드 | Missing die detection |
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