JP2009194135A - ダイボンディング方法及びダイボンダ - Google Patents
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Abstract
【課題】裏面にボンディングフィルムが貼着されたデバイスをダイシングテープからピックアップしてダイボンディングする場合において、ダイシングテープを伸張させた後に隣接するダイに接着されたボンディングフィルム同士が接着されてしまうのを防止する。
【解決手段】ウェーハの裏面にボンディングフィルムBを貼着すると共に、ダイシングフレームFに貼着されたダイシングテープTにボンディングフィルムBを貼着してウェーハをダイシングフレームFに支持させ、分割予定ラインを切断すると共にボンディングフィルムBを不完全切断して切り残し部を残存させ、ダイシングテープTを伸張させてボンディングフィルムBの切り残し部を破断すると共に、ボンディングフィルムBが貼着されたダイDをダイシングテープTからピックアップしてマウント対象の基板85にボンディングする。
【選択図】図7
【解決手段】ウェーハの裏面にボンディングフィルムBを貼着すると共に、ダイシングフレームFに貼着されたダイシングテープTにボンディングフィルムBを貼着してウェーハをダイシングフレームFに支持させ、分割予定ラインを切断すると共にボンディングフィルムBを不完全切断して切り残し部を残存させ、ダイシングテープTを伸張させてボンディングフィルムBの切り残し部を破断すると共に、ボンディングフィルムBが貼着されたダイDをダイシングテープTからピックアップしてマウント対象の基板85にボンディングする。
【選択図】図7
Description
本発明は、裏面にボンディングフィルムが貼着されたダイのボンディング方法及びその方法の実施に使用することができるダイボンダに関するものである。
IC、LSI等が作り込まれたダイがストリートによって区画されて表面に複数形成されたウェーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置等によってストリートが切断されることによって個々のダイに分割され、各種電子機器に利用されている。
ダイに分割される前のウェーハの裏面にはボンディングフィルムが貼着され、ストリートを切断する際にストリートと共にボンディングフィルムも併せて切断することにより、裏面にボンディングフィルムが貼着されたダイが形成される。そして、各ダイは、ボンディングフィルムによってリードフレーム等のマウント対象の基板にダイボンディングされる。
ところが、切削装置を用いてウェーハと共にボンディングフィルムを切断すると、ボンディングフィルムからヒゲ状のバリが生じ、そのバリがワイヤーボンディングの際にワイヤーの断線を引き起こす原因となるという問題がある。
また、レーザー加工装置を用いてウェーハと共にボンディングフィルムを切断すると、ボンディングフィルムが溶融してダイシングテープと溶着されてしまい、ダイをピックアップできなくなるという問題がある。
そこで本出願人は、切削装置やレーザー加工装置を用いた切断を行う切断工程において、ウェーハについてはストリートに沿って完全切断し、ウェーハの裏面に接着されたボンディングフィルムについては切り残し部が残存するように不完全切断をすることにより、ボンディングフィルムにバリが発生するのを防止したりボンディングフィルムが溶融するのを防止し、その後、ダイシングテープを伸張させて切り残し部を破断することにより個々のダイに分割する技術を提案し、特許出願した(例えば特許文献1参照)。
しかし、ダイシングテープを伸張させることにより個々のダイに分割しても、その後、ダイがダイシングテープに貼着されたままの状態でウェーハカセット等に収容されて時間が経過すると、隣接するボンディングフィルム同士が接着されてしまい、ダイボンディング工程においてダイをダイシングテープからピックアップすることができなくなるという問題がある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、裏面にボンディングフィルムが貼着されたデバイスをダイシングテープからピックアップしてダイボンディングする場合において、ダイシングテープを伸張させた後に隣接するダイに接着されたボンディングフィルム同士が接着されてしまうのを防止し、ダイシングテープからのダイのピックアップを円滑に行うことである。
第一の発明は、ダイの裏面にダイボンド用のボンディングフィルムを貼着し、ボンディングフィルムを介してダイをマウント対象の基板にボンディングするダイボンディング方法に関するもので、複数のダイが分割予定ラインによって区画されて形成されたウェーハの裏面にボンディングフィルムを貼着すると共に、ダイシングフレームに貼着されたダイシングテープにボンディングフィルムを貼着してウェーハをダイシングフレームに支持させるボンディングフィルム貼着工程と、分割予定ラインを切断すると共にボンディングフィルムを不完全切断して切り残し部を残存させる切断工程と、ダイシングテープを伸張させてボンディングフィルムの切り残し部を破断すると共に、ボンディングフィルムが貼着されたダイをダイシングテープからピックアップしてダイを基板にボンディングするダイボンディング工程とから構成される。
切断工程には、例えば切削ブレードまたはレーザー光を使用することができる。切断工程におけるボンディングフィルムの切り残し部の厚さは20μm以下とすることが望ましい。また、ダイボンディング工程においては、ボンディングフィルムは10℃以下に冷却されることが望ましい。
第二の発明は、裏面にボンディングフィルムが貼着されボンディングフィルムがダイシングテープに貼着されダイシングフレームに支持されたダイをピックアップしてマウント対象の基板にボンディングするダイボンダに関するもので、ダイシングフレームを支持するフレーム支持手段と、ダイシングテープを伸張させてボンディングフィルムを破断するテープ伸張手段と、ボンディングフィルムを冷却する冷却手段と、伸張されたダイシングテープからボンディングフィルムが貼着されたダイをピックアップしてマウント対象の基板にボンディングするピックアップボンディング部とを少なくとも備える。
本発明は、切断工程ではウェーハの分割予定ラインを完全切断すると共にボンディングフィルムについては完全切断せずに切り残し部を残存させ、ダイボンディング工程においてダイシングテープの伸張による切り残し部の破断による個々のダイへの分割及びダイボンディングを行うようにしたため、隣接するダイに貼着されたボンディングフィルム同士が接着されてしまい、ダイがピックアップできなくなるという問題を解決することができる。
図1に示すように、ウェーハWの表面W1には、分割予定ライン(ストリート)Sによって区画されて集積回路が作りこまれたダイDが複数形成されている。このウェーハWの裏面W2には、ダイボンド用のボンディングフィルムBが貼着される。このボンディングフィルムBは、ダイアタッチフィルムと呼ばれているフィルム状の接着材であり、例えばエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂系とを混合して構成され、その厚さは30〜100μm程度であり、加熱して押圧することによりウェーハWの裏面W2に接着することができる。
次に、ウェーハWに貼着されたボンディングフィルムB側をダイシングテープTの粘着面に貼着する。ダイシングテープTの粘着面の外周部分にはリング状のダイシングフレームFが貼着されているため、ウェーハWをダイシングテープTに貼着すると、ウェーハWは、ダイシングテープTを介してダイシングフレームFに支持された状態となる(ボンディングフィルム貼着工程)。
次に、例えば図2に示す切削装置1を用いて、ウェーハWの分割予定ラインSを切断する。この切削装置1は、ウェーハを保持するチャックテーブル2と、チャックテーブル2に保持されたウェーハを切削する切削手段3とを備えている。
チャックテーブル2は、ダイシングテープTを介してウェーハWを吸引保持する保持面20と、ダイシングフレームFを固定する固定部21とを有している。
切削手段3は、Y軸方向の軸心を有するスピンドル30と、スピンドル30を回転可能に支持するハウジング31と、スピンドル30に装着された切削ブレード32と、スピンドル30を回転駆動するモータ33とから構成される。
ハウジング31の側部には、ウェーハの切削すべき位置を検出してその位置と切削ブレード32との位置合わせを行うアライメント手段4が固定されている。アライメント手段4は、チャックテーブル2に保持されたウェーハの表面を撮像する撮像手段40を備えている。
チャックテーブル2は、切削送り手段5によってX軸方向に切削送りされる構成となっている。切削送り手段5は、X軸方向の軸心を有するボールネジ50と、ボールネジ50と平行に配設された一対のガイドレール51と、ボールネジ50の一端に連結されたモータ52と、内部のナットがボールネジ50に螺合すると共に下部がガイドレール51に摺接する移動基台53と、移動基台53に固定されチャックテーブル2を回動させる回転駆動部54とから構成され、モータ52によって駆動されてボールネジ50が回動するのに伴い、移動基台53及び回転駆動部54がガイドレール51にガイドされてX軸方向に移動する構成となっている。
切削手段3は、切り込み送り手段6によってZ軸方向に移動可能となっていると共に、割り出し送り手段7によってY軸方向に移動可能となっている。切り込み送り手段6は、
Z軸方向に配設されたボールネジ60と、ボールネジ60と平行に配設された一対のガイドレール61と、ボールネジ60の一端に連結されたパルスモータ62と、切削手段3を支持すると共に内部のナットがボールネジ60に螺合し側部がガイドレール61に摺接する支持部63とから構成されており、パルスモータ62によって駆動されてボールネジ60が回動するのに伴い、支持部63がガイドレール61にガイドされて昇降して切削手段3も昇降する構成となっている。
Z軸方向に配設されたボールネジ60と、ボールネジ60と平行に配設された一対のガイドレール61と、ボールネジ60の一端に連結されたパルスモータ62と、切削手段3を支持すると共に内部のナットがボールネジ60に螺合し側部がガイドレール61に摺接する支持部63とから構成されており、パルスモータ62によって駆動されてボールネジ60が回動するのに伴い、支持部63がガイドレール61にガイドされて昇降して切削手段3も昇降する構成となっている。
また、割り出し送り手段7は、Y軸方向に配設されたボールネジ70と、ボールネジ70と平行に配設された一対のガイドレール71と、ボールネジ70の一端に連結されたパルスモータ72と、ボールネジ60及びガイドレール61を側面に有すると共に上部にパルスモータ62を有し内部のナットがボールネジ70に螺合し下部がガイドレール71に摺接する移動基台73とから構成されており、パルスモータ72によって駆動されてボールネジ70が回動するのに伴い、移動基台73がガイドレール71にガイドされてY軸方向に移動して切削手段3もY軸方向に移動する構成となっている。
ダイシング対象のウェーハWは、ダイシングフレームFと一体となって支持された状態でチャックテーブル2の保持面に保持され、ダイシングフレームFは、固定部21に固定される。こうしてウェーハWがチャックテーブル2に保持されると、切削送り手段5がチャックテーブル2を+X方向に駆動することにより、ウェーハWが撮像手段40の直下に移動する。そして、ここでアライメント手段4によって切削すべき分割予定ラインSが検出され、切削ブレード32とのY軸方向の位置合わせがなされる。そして更にチャックテーブル2が同方向に移動すると共に、切削ブレード32が高速回転しながら切り込み送り手段6によって駆動されて切削手段3が下降することにより、検出された分割予定ラインSが切削され切断される。
また、割り出し送り手段7によって切削手段3を分割予定ラインSの間隔ずつ割り出し送りしながら同様の切削を行うと、同方向の分割予定ラインSがすべて完全切断される。更に、チャックテーブル2を90度回転させてから同様の切削を行うと、すべての分割予定ラインSが切断される。
このようにして行う切削時は、切り込み送り手段6によって切削ブレード32の切り込み深さを精密に制御することにより、図3に示すように、ウェーハWの分割予定ラインSについては完全に切断して表裏面を貫通する切削溝Gを形成するが、ボンディングフィルムBについては切り残し部B1が残存するように不完全切断とする。例えば、切り残し部B1の厚さが20μm以下となるようにする。なお、レーザー加工装置を用いて分割予定ラインSにレーザー光を照射することによっても切断工程を遂行することができる(切断工程)。
切断工程の終了後は、ダイシングテープTを介してダイシングフレームFに支持され切削後も全体としてウェーハ形状が維持されたウェーハWを、例えば図4〜7に示すダイボンダ8に搬送する。
図4に示すように、ダイボンダ8は、ダイシングテープTを介してダイシングフレームFと一体となったウェーハWが載置される載置部80と、載置部80を移動させる駆動部81と、吸着部820においてダイを吸着してピックアップしマウント対象の基板にダイボンディングするピックアップボンディング部82と、撮像によりピックアップすべきダイを検出するダイ検出部83とを備えている。
載置部80は、ダイシングテープTを介してウェーハWを下方から支持する円筒状のダイ支持台800と、ダイシングフレームFを下方から支持するフレーム支持手段801と、フレーム支持手段801の外側面に複数配設されダイシングフレームFを固定する複数のフレーム固定部802と、ダイ支持台800の内側に配設されダイ支持台800に支持された被支持物を冷却する冷却手段803とから構成される。
駆動部81は、フレーム支持手段801を昇降させる複数の昇降駆動部810と、載置部80を回転させる回転駆動部811と、載置部80をX軸方向に移動させるX軸駆動部812と、載置部80をX軸方向と直交するY軸方向に移動させるY軸駆動部813とから構成される。
昇降駆動部810は、エアシリンダ810aとピストン810bとからなり、ピストン810bの上端部はフレーム支持手段801に固定されており、ピストン810bの昇降に伴ってフレーム支持手段801が昇降する構成となっている。
回転駆動部811は、エアシリンダ810a及びダイ支持台800が固定されたターンテーブル811aと、ターンテーブル811aの外周に巻き付けたベルト811bと、ベルト811bを駆動してターンテーブル811aを回転させる駆動源811cとから構成され、ターンテーブル811aの回転によりダイ支持台800、昇降駆動部810及びフレーム支持手段801が回転する構成となっている。
X軸駆動部812は、X軸方向の軸心を有する図示しないボールネジと、ボールネジと平行に配設されたガイドレール812aと、ボールネジを回動させるパルスモータ812bと、図示しない内部のナットがボールネジに螺合すると共に下部がガイドレール812aに摺接するX軸移動台座812cとから構成され、パルスモータに駆動されてボールネジが回動するのに伴いX軸移動台座812cがガイドレール812aにガイドされてX軸方向に移動する構成となっている。
Y軸駆動部813は、Y軸方向の軸心を有するボールネジ813aと、ボールネジ813aと平行に配設されたガイドレール813bと、ボールネジ813aを回動させるパルスモータ813cと、図示しない内部のナットがボールネジ813aに螺合すると共に下部がガイドレール813bに摺接するY軸移動台座813dとから構成され、パルスモータ813cに駆動されてボールネジ813aが回動するのに伴いY軸移動台座813dがガイドレール813bにガイドされてY軸方向に移動する構成となっている。
ダイシングテープTを介してダイシングフレームFに支持された複数のダイDは、全体としてウェーハ形状を維持した状態で、図5に示すように、ピックアップ装置8のダイ支持台800に載置される。一方、ダイシングフレームFは、フレーム支持手段801に載置されると共にフレーム固定部802によって押さえつけられて固定される。
次に、図6に示すように、ダイ支持台800の位置を変えずにピストン810bを下げてフレーム支持手段801を下降させることによりフレームFを下降させて、ダイシングテープTを伸張させる。そうすると、ボンディングフィルムBに残存していた切り残し部B1(図3参照)が破断し、ボンディングフィルムBがダイごとに分割される。そして、個々のダイDの裏面にそれぞれボンディングフィルムBが貼着されそのボンディングフィルムがダイシングテープTに貼着された状態となる。このとき、ダイ支持台800とフレーム支持手段801と昇降駆動810とで、ダイシングテープTを伸張させてボンディングフィルムBを破断するテープ伸張手段84が構成される。
こうしてダイシングテープTを伸張させた状態で、次に、撮像部83によりピックアップすべきダイを検出し、そのダイの直上にピックアップボンディング部82の吸着部820を移動させて下降させ、検出したダイDをボンディングフィルムBと共に吸着する。そして、ダイDを吸着した状態で吸着部820を上昇させることにより、ボンディングフィルムBが裏面に貼着されたダイDをダイシングテープTから剥離してピックアップする。このとき、冷却部803から冷風を送風する等としてボンディングフィルムBを例えば10℃以下とすると、ピックアップをより円滑に行うことができる。また、針状の棒を用いて下方からダイシングテープTを介してピックアップ対象のダイを突き上げてダイを剥離しやすい状態としてもよい。
図7に示すように、ダイボンダ8は、リードフレーム等のマウント対象の基板85を保持して水平方向に移動可能な保持部86を備えており、吸着部820に吸着されピックアップされたダイDは、ピックアップボンディング部82の回動及び下降により、基板85の所定の位置に移動する。そして、保持部86が前後左右に移動することにより基板85を所定の位置に位置決めした状態で、吸着部820が下降し吸着を解除すると、そのダイDがボンディングフィルムBを介して基板85の所定の位置にダイボンディングされる。ダイシングテープTに貼着されたすべてのダイDは、それぞれが、ピックアップされてすぐにそのまま基板85にダイボンディングされる(ダイボンディング工程)。
こうして、ダイシングテープの伸張により間隔が広がった状態でピックアップしたダイDを搬送してそのままダイボンディングするようにすることで、隣接するボンディングフィルム同士が接着されるのを防止することができ、ピックアップ及びダイボンディングを円滑に行うことができ、生産性が向上する。
W:ウェーハ
W1:表面 S:分割予定ライン D:ダイ
W2:裏面
B:ボンディングフィルム
T:ダイシングテープ F:ダイシングフレーム
1:切削装置
2:チャックテーブル
20:保持面 21:固定部
3:切削手段
30:スピンドル 31:ハウジング 32:切削ブレード 33:モータ
4:アライメント手段 40:撮像手段
5:切削送り手段
50:ボールネジ 51:ガイドレール 52:モータ 53:移動基台
54:回転駆動部
6:切り込み送り手段
60:ボールネジ 61:ガイドレール 62:パルスモータ 63:支持部
7:割り出し送り手段
70:ボールネジ 71:ガイドレール 72:パルスモータ 73:移動基台
8:ダイボンダ
80:載置部
800:ダイ支持台
801:フレーム支持手段
802:フレーム固定部
803:冷却手段
81:駆動部
810:昇降駆動部
810a:エアシリンダ 810b:ピストン
811:回転駆動部
811a:ターンテーブル 811b:ベルト 811c:駆動源
812:X軸駆動部
812a:ガイドレール 812b:パルスモータ 812c:X軸移動台座
813:Y軸駆動部
813a:ボールネジ 813b:ガイドレール 813c:パルスモータ
813d:Y軸移動台座
82:ピックアップボンディング部
83:ダイ検出部
84:テープ伸張部
85:基板
86:保持部
W1:表面 S:分割予定ライン D:ダイ
W2:裏面
B:ボンディングフィルム
T:ダイシングテープ F:ダイシングフレーム
1:切削装置
2:チャックテーブル
20:保持面 21:固定部
3:切削手段
30:スピンドル 31:ハウジング 32:切削ブレード 33:モータ
4:アライメント手段 40:撮像手段
5:切削送り手段
50:ボールネジ 51:ガイドレール 52:モータ 53:移動基台
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6:切り込み送り手段
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80:載置部
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803:冷却手段
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810:昇降駆動部
810a:エアシリンダ 810b:ピストン
811:回転駆動部
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812:X軸駆動部
812a:ガイドレール 812b:パルスモータ 812c:X軸移動台座
813:Y軸駆動部
813a:ボールネジ 813b:ガイドレール 813c:パルスモータ
813d:Y軸移動台座
82:ピックアップボンディング部
83:ダイ検出部
84:テープ伸張部
85:基板
86:保持部
Claims (5)
- ダイの裏面にダイボンド用のボンディングフィルムを貼着し、該ボンディングフィルムを介して該ダイをマウント対象の基板にボンディングするダイボンディング方法であって、
複数のダイが分割予定ラインによって区画されて形成されたウェーハの裏面にボンディングフィルムを貼着すると共に、ダイシングフレームに貼着されたダイシングテープに該ボンディングフィルムを貼着して該ウェーハを該ダイシングフレームに支持させるボンディングフィルム貼着工程と、
該分割予定ラインを切断すると共に該ボンディングフィルムを不完全切断して切り残し部を残存させる切断工程と、
ダイシングテープを伸張させて該ボンディングフィルムの切り残し部を破断すると共に、該ボンディングフィルムが貼着されたダイを該ダイシングテープからピックアップして該ダイを該基板にボンディングするダイボンディング工程と
から構成されるダイボンディング方法。 - 前記切断工程は、切削ブレードまたはレーザー光を使用して遂行される
請求項1に記載のダイボンディング方法。 - 前記切断工程におけるボンディングフィルムの切り残し部の厚さは20μm以下である
請求項1または2に記載のダイボンディング方法。 - 前記ダイボンディング工程において、前記ボンディングフィルムは10℃以下に冷却される
請求項1、2または3に記載のダイボンディング方法。 - 裏面にボンディングフィルムが貼着され該ボンディングフィルムがダイシングテープに貼着されダイシングフレームに支持されたダイをピックアップしてマウント対象の基板にボンディングするダイボンダであって、
該ダイシングフレームを支持するフレーム支持手段と、該ダイシングテープを伸張させて該ボンディングフィルムを破断するテープ伸張手段と、該ボンディングフィルムを冷却する冷却手段と、伸張されたダイシングテープから該ボンディングフィルムが貼着されたダイをピックアップして該マウント対象の基板にボンディングするピックアップボンディング部と
を少なくとも備えたダイボンダ。
Priority Applications (2)
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