JP2013062414A - Die bonder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイボンダに係り、特に、サンプルチップのダイボンディング工程と製品チップのダイボンディング工程とを有するダイボンダに関するものである。 The present invention relates to a die bonder, and more particularly, to a die bonder having a sample chip die bonding step and a product chip die bonding step.
従来、半導体装置や電子部品等の組み立て工程において、半導体装置や電子部品等のチップを1個ずつ基台にボンディングするダイボンダが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an assembling process of a semiconductor device or an electronic component, a die bonder that bonds chips of the semiconductor device or the electronic component one by one to a base is used.
ダイボンダは、半導体ウエーハが貼着された粘着シート(ダイシングテープ)をフレームにマウントしたワークから、複数に切断された半導体チップを一つずつリードフレーム等の基台に移送して実装するものである。 A die bonder is a device in which a semiconductor chip cut into a plurality of pieces is transferred one by one to a base such as a lead frame for mounting from a work in which an adhesive sheet (dicing tape) with a semiconductor wafer attached is mounted on a frame. .
図17にワークを示す。図17(a)は斜視図、図17(b)は断面図である。図に示すように、半導体ウエーハWは、片面に粘着層が形成された厚さ100μm程度の粘着シート(ダイシングテープ)Sに貼り付けられ、粘着シートSは剛性のあるリング状のフレームFにマウントされている。半導体ウエーハWは、ダイシングブレードによるハーフカットあるいはレーザ照射による改質領域形成により予めその内部に分断予定ラインが形成されている。半導体ウエーハWは、粘着シートSを拡張(エキスパンド)することにより、個々のチップTに分割される。ダイボンダは、個々のチップに分割されたチップTを一つずつピックアップして基台に移送する。 FIG. 17 shows the work. FIG. 17A is a perspective view, and FIG. 17B is a cross-sectional view. As shown in the figure, the semiconductor wafer W is attached to an adhesive sheet (dicing tape) S having a thickness of about 100 μm with an adhesive layer formed on one side, and the adhesive sheet S is mounted on a rigid ring-shaped frame F. Has been. The semiconductor wafer W is preliminarily formed with a line to be divided by half cutting with a dicing blade or by forming a modified region by laser irradiation. The semiconductor wafer W is divided into individual chips T by expanding (expanding) the adhesive sheet S. The die bonder picks up chips T divided into individual chips one by one and transfers them to the base.
例えば、特許文献1に、このようなダイボンダが開示されている。
For example,
図18に、従来のダイボンダの概略を示す。図18に示すように、ダイボンダ200は、エキスパンド機構210とボンディング機構220を有している。
FIG. 18 shows an outline of a conventional die bonder. As shown in FIG. 18, the
エキスパンド機構210により、粘着シートSを介してフレームFにマウントされた半導体ウエーハWが、予め形成された分断予定ラインにより分断されて各チップTに個片化される。
By the expanding
すなわち、半導体ウエーハWがマウントされたフレームFをエキスパンド機構210のエキスパンドステージ212にセットして、フレーム加圧板214でフレームFを下に押し下げて、粘着シートSをエキスパンドすることにより、半導体ウエーハWが個々のチップTに分割される。
That is, by setting the frame F on which the semiconductor wafer W is mounted on the
なお、このときエキスパンド機構210を、エキスパンドステージ212の代わりに突上げ用リングを用い、フレーム加圧板214の代わりにフレーム固定機構(フレーム抑え)を用い、フレームFをフレーム固定機構で固定し、突上げ用リングを粘着シートSの下側から押し上げて粘着シートSをエキスパンドするように構成してもよい。
At this time, the expanding
また、ボンディング機構220は、エキスパンド機構210の下方に配置された可動のチップ突き上げピン222と、エキスパンド機構210の上方に配置されたカメラ装置224と、エキスパンド機構210の側方に配置された基体移動手段230と、基体移動手段230とエキスパンド機構210の間を往復駆動するコレット226を備えている。
Further, the
上述したようにエキスパンド機構210が粘着シートSをエキスパンドして半導体ウエーハWを個々のチップTに分割すると、カメラ装置224がピックアップするチップTを撮像し、撮像した画像を処理することでチップTの良否判定等が行われる。この画像処理結果に基づいて、突き上げピン222が上昇してチップTを粘着シートSの下側から突き上げて、ピックアップしやすいようにする。そして、突き上げられたチップTを、コレット226で真空吸着して粘着シートSからピックアップする。コレット226は、基体移動手段230上の基体232の真上まで移動して、吸着したチップTを基体232上にボンディングする。
As described above, when the expanding
このとき、エキスパンドされた粘着シートS上の全てのチップTをボンディングするのではなく、そのうちのいくつか、例えば半導体ウエーハWが1000個のチップTに分割されていたとして、そのうちの5個だけをサンプルチップとしてピックアップし、先にこれだけを組み立てて検査を行い、検査OKとなったら残りの全てのチップTを製品としてボンディングすることがある。 At this time, not all the chips T on the expanded adhesive sheet S are bonded, but some of them, for example, the semiconductor wafer W is divided into 1000 chips T. When picked up as a sample chip, only this is assembled first and inspected, and when the inspection is OK, all the remaining chips T may be bonded as products.
このような場合、サンプルとしてのチップをボンディングする工程と、製品としてのチップをボンディングする工程との間において、サンプルチップの検査が終了するまで、粘着シートをエキスパンドしてサンプルチップを抜いた残りのチップを有するワーク(半導体ウエーハW)はダイボンダから取り出して保管されることとなる。 In such a case, between the process of bonding the chip as the sample and the process of bonding the chip as the product, until the inspection of the sample chip is completed, the remaining adhesive sheet is expanded and the sample chip is removed. The workpiece (semiconductor wafer W) having chips is taken out from the die bonder and stored.
あるいは、組み立て時に基板の反りを抑制するため、あえてNGチップを基板外周にボンディングすることがある。この様な場合、NGチップが当該ワークからなくなった際には次のウエーハからNGチップを補充するため、処理中であったワークはダイボンダから取り出して一時的に保管されることになる。 Alternatively, an NG chip may be bonded to the outer periphery of the substrate in order to suppress warping of the substrate during assembly. In such a case, when the NG chip is removed from the workpiece, the NG chip is replenished from the next wafer, so that the workpiece being processed is taken out from the die bonder and temporarily stored.
しかしながら、粘着シートをエキスパンドしてサンプルチップを抜いた残りのチップを有するワークの保管時間が長くなると、一度エキスパンドされた粘着シートSが弛んで次第に元に戻ってしまう。するとエキスパンドにより拡張されたチップ間の間隔が狭まり、チップ同士が接触したりして破損するという問題がある。 However, when the storage time of the workpiece having the remaining chips obtained by expanding the adhesive sheet and removing the sample chips becomes long, the once expanded adhesive sheet S is loosened and gradually returns. Then, the space | interval between the chip | tips expanded by the expansion narrows, and there exists a problem that chips | tips contact and are damaged.
特に、ダイシングブレードでハーフカットした場合よりもレーザ照射で改質領域を形成して分断予定ラインを形成した場合には、もともと各チップ間の間隔はほとんどないので、粘着シートSが弛んだときにチップ同士が略完全にくっついてしまう。 In particular, when the modified region is formed by laser irradiation and the line to be cut is formed rather than the case of half-cutting with a dicing blade, there is essentially no space between the chips, so the adhesive sheet S is loosened. Chips stick together almost completely.
本発明はこのような問題に鑑みて成されたものであり、ダイボンダにおいて一度エキスパンドした後、エキスパンドを解除してもチップ同士が接触することのないダイボンダを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a die bonder in which chips do not come into contact with each other even if the expansion is released after the die bonder is expanded once.
前記目的を達成するために本発明のダイボンダは、粘着シートに貼着されて、リング状のフレームにマウントされ、予め形成された分断予定ラインに沿って個々のチップにダイシング加工された半導体ウエーハからなるワークを固定するフレーム固定手段と、前記フレーム固定手段によって固定されたワークの粘着シートを下から押し上げてエキスパンドし、前記半導体ウエーハを個々のチップに分割する突上げ用リングと、前記エキスパンドされた粘着シートの下側から前記個々のチップを突き上げるチップ突き上げピンと、前記突き上げられたチップをピックアップするコレットと、前記粘着シートの上方に昇降可能に配置され、前記粘着シートを介して前記突上げ用リングと突き合わされて前記粘着シートをかしめるリング状の隔壁と、前記粘着シートの上方に前記隔壁の周囲に昇降可能に配置され、前記隔壁と前記突上げ用リングによってかしめられた前記隔壁の周囲の前記粘着シートを選択的に加熱する選択的加熱装置とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the die bonder of the present invention is a semiconductor wafer that is attached to an adhesive sheet, mounted on a ring-shaped frame, and diced into individual chips along a pre-scheduled dividing line. A frame fixing means for fixing the workpiece, a pressure-sensitive adhesive sheet of the work fixed by the frame fixing means, and expanding by pushing up from the bottom, and the expanding ring for dividing the semiconductor wafer into individual chips, and the expanded A chip push-up pin that pushes up the individual chip from the lower side of the adhesive sheet, a collet that picks up the pushed-up chip, and a lift ring disposed above the adhesive sheet so as to be movable up and down. And a ring-shaped partition wall that crimps the adhesive sheet A selective heating device that is disposed above the pressure-sensitive adhesive sheet so as to be movable up and down around the partition wall and selectively heats the pressure-sensitive adhesive sheet around the partition wall and caulked by the push-up ring; It is characterized by that.
これにより、ダイボンダにおいて一度エキスパンドした後、エキスパンドを解除してもチップ同士が接触しないようにすることが可能となる。 Thereby, it is possible to prevent the chips from contacting each other even if the expansion is released after the expansion once in the die bonder.
また、一つの実施態様として、前記選択的加熱装置は、前記隔壁の周囲の前記粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱することが好ましい。 Moreover, as one embodiment, it is preferable that the selective heating device selectively heats a slack portion generated in a portion where the expanded state of the pressure-sensitive adhesive sheet around the partition is not maintained.
これにより、一度エキスパンドを解除した際に発生する弛み部を選択的加熱装置により選択的に加熱することにより収縮させて弛みを取り除くことで、ダイボンダにおいて一度エキスパンドした後、エキスパンドを解除してもチップ同士が接触しないようにすることが可能となる。 As a result, the slack portion that occurs when the expansion is once released is contracted by selectively heating with a selective heating device to remove the slack, so that even if the expansion is released once in the die bonder, the chip is released. It becomes possible not to contact each other.
また、一つの実施態様として、前記選択的加熱装置は、スポットタイプのハロゲンヒータであることが好ましい。 In one embodiment, the selective heating device is preferably a spot type halogen heater.
これにより、弛み部分のみを確実に加熱することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to heat only a slack part reliably.
また、一つの実施態様として、前記ハロゲンヒータの個数は4の倍数であることが好ましい。 In one embodiment, the number of halogen heaters is preferably a multiple of four.
これにより、光加熱装置を粘着シートの周囲に容易に等間隔で対称的に配置することが
でき、加熱による粘着シートの収縮の異方性を軽減することができる。
Thereby, a light heating apparatus can be easily arrange | positioned symmetrically at equal intervals around the adhesive sheet, and the anisotropy of the shrinkage | contraction of the adhesive sheet by heating can be reduced.
また、一つの実施態様として、本発明のダイボンダにおいて、さらに、前記ハロゲンヒータを、前記粘着シートに対して昇降させるとともに、前記粘着シートの外周に沿って回転させる昇降回転機構を備えたことが好ましい。 Moreover, as one embodiment, in the die bonder of the present invention, it is preferable that the die heater further includes a lifting and rotating mechanism that moves the halogen heater up and down relative to the adhesive sheet and rotates the halogen heater along the outer periphery of the adhesive sheet. .
これにより、加熱しないときには光加熱装置を待機位置に待機させておくとともに、加熱時には、回転走査することで粘着シートを均等に加熱することができる。 Thereby, while not heating, the light heating device is kept at the standby position, and at the time of heating, the pressure-sensitive adhesive sheet can be heated uniformly by rotating and scanning.
また、一つの実施態様として、前記昇降回転機構は、前記ハロゲンヒータがある位置で前記粘着シートの外周部を加熱した後、隣り合うハロゲンヒータとの中間の位置まで前記ハロゲンヒータを回転させることが好ましい。 In one embodiment, the up-and-down rotating mechanism heats the outer peripheral portion of the adhesive sheet at a position where the halogen heater is located, and then rotates the halogen heater to an intermediate position between adjacent halogen heaters. preferable.
これにより、粘着シートを均等に加熱することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to heat an adhesive sheet equally.
また、一つの実施態様として、前記ハロゲンヒータは、前記回転中は電源をオフすることが好ましい。 In one embodiment, the halogen heater is preferably turned off during the rotation.
これにより、加熱する必要のない部分にまで連続して加熱し続けてしまうのを防ぎ、粘着シートを連続して加熱することによって発生するチップずれを軽減することができる。 Thereby, it can prevent that it continues heating to the part which does not need to be heated, and the chip | tip shift | offset | difference which generate | occur | produces by heating an adhesive sheet continuously can be reduced.
また、一つの実施態様として、前記ハロゲンヒータは、前記粘着シートの収縮異方性に対応して印加電圧が制御されることが好ましい。 In one embodiment, the applied voltage of the halogen heater is preferably controlled in accordance with the shrinkage anisotropy of the adhesive sheet.
これにより、粘着シートの収縮異方性に対応した加熱を行うことができる。 Thereby, the heating corresponding to the shrinkage anisotropy of the adhesive sheet can be performed.
また、一つの実施態様として、前記ハロゲンヒータは、前記粘着シートが収縮しやすい部分よりも収縮し難い部分に対して、前記ハロゲンヒータに対する印加電圧を高く設定されることが好ましい。 Moreover, as one embodiment, it is preferable that the voltage applied to the halogen heater is set higher in the halogen heater than in a portion where the adhesive sheet is less likely to contract than a portion where the adhesive sheet is easily contracted.
これにより、収縮し難い部分も収縮しやすい部分と同じように収縮させることができ、加熱による粘着シートの収縮の異方性を軽減するとともに、加熱源の走査に伴うチップの配列ずれを抑制することが可能となる。 As a result, it is possible to cause the hard-to-shrink part to be shrunk in the same way as the easily shrinkable part, reducing the anisotropy of the shrinkage of the adhesive sheet due to heating, and suppressing chip misalignment associated with scanning of the heating source. It becomes possible.
以上説明したように、本発明によれば、ダイボンダにおいて一度エキスパンドした後、エキスパンドを解除してもチップ同士が接触しないようにすることが可能となる。特に、隔壁の周囲の前記粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱するようにした場合には、一度エキスパンドを解除した際に発生する弛み部を選択的加熱装置により選択的に加熱することにより収縮させて弛みを取り除くことで、エキスパンド解除後もチップ同士が接触しないようにすることが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the chips from contacting each other even after the expansion is released after the expansion once in the die bonder. In particular, when the slack portion generated in the portion where the expanded state of the pressure-sensitive adhesive sheet around the partition wall is not maintained is selectively heated, the slack portion generated once the expansion is released is selectively selected. It is possible to prevent the chips from coming into contact with each other even after the expansion is released, by removing the slack by contraction by selectively heating with a heating device.
以下、添付図面を参照して、本発明に係るダイボンダについて詳細に説明する。 Hereinafter, a die bonder according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係るダイボンダの一実施形態を示す要部断面図である。図1は、特に、ダイボンダのエキスパンド機構の部分を示したものである。 FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of a die bonder according to the present invention. FIG. 1 particularly shows a part of an expanding mechanism of a die bonder.
図1に示すように、ダイボンダ1は、図17に示したような半導体ウエーハWが粘着シートSに貼着されてフレームFにマウントされたワーク2を把持するフレーム固定機構18と、粘着シートSを下から突き上げる突上げ用リング12と突上げ用リング12を昇降動作させるリング昇降機構16と、粘着シートSの下方に配置された可動のチップ突き上げピン28と、粘着シートSの上方に配置されたチップTをピックアップするコレット26等を備えている。なお、図示を省略したが、この他にエキスパンド機構の上方には、ピックアップするチップTの位置等を確認するためのカメラ装置が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
突上げ用リング12は、半導体ウエーハWが貼着された領域の周囲を囲むように粘着シートSの下側に配置され、リング昇降機構16によって昇降可能に構成されたリング状の部材である。なお、このリングには摩擦力低減のためのコロ(ローラ)を設けてもよい。なお、図1では、突上げ用リング12は、下降位置(待機位置)に位置している。
The push-up
半導体ウエーハWには、図17に示すように、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが格子状に形成されている。詳しくは後述するが、突上げ用リング12は、上昇することにより下から粘着シートSを押し上げて、粘着シートSをエキスパンドするものである。このように粘着シートSを引き伸ばすことにより、分断予定ラインが分断されて半導体ウエーハWが個々のチップTに分割される。
In the semiconductor wafer W, as shown in FIG. 17, lines to be divided are formed in advance in a lattice shape by laser irradiation or the like. As will be described in detail later, the push-up
また、図1に示すように、このようなダイボンダ1に対して、さらにエキスパンド機構の上方に、昇降動作可能で、突上げ用リング12と粘着シートSを挟むように突き合わせて粘着シートSをかしめるカシメ機構を構成するリング状(円筒状)の隔壁(側壁)20と半導体ウエーハWの周囲の粘着シートSを選択的に加熱する選択的加熱装置22が設置されている。また、選択的加熱装置22には、選択的加熱装置22を昇降動作させるとともに、選択的加熱装置22を粘着シートSの周囲に沿って回転させる昇降回転機構23が設置されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
隔壁20は、所定の高さの円筒形状をしており、その径(内径)は半導体ウエーハWよりも一回り大きく形成されている。また、隔壁20は、不図示の昇降機構によって昇降可能に設置されており、下降した位置において、半導体ウエーハWの周囲を囲むようになっている。またさらに、隔壁20の先端面は、上昇した突上げ用リング12の先端面と突き合わされるようになっており、これにより半導体ウエーハWが貼着された粘着シートSは、隔壁20と突上げ用リング12によってかしめるようにして把持される。
The
選択的加熱装置22としては、特に光加熱装置、すなわちハロゲンヒータや、レーザあるいはフラッシュランプなどが好適に例示される。しかし、スポットタイプのハロゲンヒータが最も好ましい。
As the
ここでは、選択的加熱装置22としてスポットタイプのハロゲンヒータを用いている。具体的には、インフリッヂ工業(株)のハロゲンスポットヒータLCB−50(ランプ定格12V/100W)を用いた。焦点距離は35mm、集光径は2mmである。しかし、本実施形態では図7に示すように、丁度集光する部分を用いて加熱するのではなく、光源から対象物までの距離(照射距離)を46mmとして、焦点距離35mmに対して11mmオフセットして、集光した後で少し広がった部分を用い、照射径を17.5mmとしている。実際の照射径は、15mmであり、粘着シートSの半導体ウエーハWの外側の径15mmのエリアを加熱するようにしている。
Here, a spot type halogen heater is used as the
このようにスポットタイプのハロゲンヒータを用いることにより、加熱したい部分のみを選択的に(局所的に)加熱することができ、それ以外の部分への熱ストレスを最小限に抑制することができる。 As described above, by using the spot type halogen heater, only the portion to be heated can be selectively (locally) heated, and the thermal stress on the other portions can be suppressed to the minimum.
また、ハロゲンランプ用電源としては、(株)ミューテックのハロゲンランプ用電源KPS−100E−12を使用した。このハロゲンランプ用電源の出力は定格電圧12Vである。また、ソフトスタート(スロースタート)機能を有しており、ハロゲンランプに突入電流が流れるのを防止している。 Further, as a halogen lamp power source, a Mutec Corporation halogen lamp power source KPS-100E-12 was used. The output of this halogen lamp power supply is rated voltage 12V. Also, it has a soft start (slow start) function to prevent inrush current from flowing through the halogen lamp.
なお、従来光加熱装置として赤外線ヒータを用いるものもあるが、赤外線は視認性を有していない。これに対して、本実施形態ではハロゲンヒータを用いており、その光は可視光であり視認性を有している。そのため、ハロゲンヒータによる加熱領域を作業者が視認することができるので加熱領域をきちんと確認することができ、作業の確実性を増すことができる。このように、本実施形態では視認性のあるハロゲンヒータを用いているので、従来の赤外線を用いるものよりも優れた効果を有している。 In addition, although there exist some which use an infrared heater as a conventional light heating apparatus, infrared rays do not have visibility. In contrast, in the present embodiment, a halogen heater is used, and the light is visible light and has visibility. Therefore, since the worker can visually recognize the heating area by the halogen heater, the heating area can be properly confirmed, and the reliability of the work can be increased. Thus, in this embodiment, since the halogen heater with visibility is used, it has an effect superior to that using conventional infrared rays.
以下、図2及び図3のフローチャートに沿って、このカシメ機構及び選択的加熱装置を備えたダイボンダ1のエキスパンド機構の作用を説明する。
Hereinafter, the operation of the expanding mechanism of the
まず、図2のフローチャートのステップS100において、半導体ウエーハWが粘着シートSに貼着されたワークのフレームFをフレーム固定機構18により固定する。
First, in step S100 of the flowchart of FIG. 2, the frame F of the workpiece having the semiconductor wafer W adhered to the adhesive sheet S is fixed by the
次に、ステップS110において、図4に示すように、リング昇降機構16によって突上げ用リング12を矢印Aのように上昇させて、粘着シートSをエキスパンドする。これにより、粘着シートSが放射状に拡張されて、半導体ウエーハWが予め設けられた分断予定ラインに沿って分断され、各チップTに個片化される。
Next, in step S110, as shown in FIG. 4, the push-up
次に、図2のステップS120において、図5に示すように、隔壁20を隔壁昇降機構(不図示)により、また選択的加熱装置22を昇降回転機構23によって、それぞれ下降させる。そして、隔壁20の下端部を粘着シートSを挟んで突上げ用リング12の先端部と突き合わせて、粘着シートSをかしめるようにして把持する。
Next, in step S120 of FIG. 2, as shown in FIG. 5, the
そして図5に矢印Bで示すように、チップ突き上げピン28を上昇させてチップTを粘着シートSの下側から突き上げてピックアップし易いようにする。また図5に矢印Cで示すように、突き上げられたチップTを、コレット26でピックアップして、ボンディングステージに搬送する。
Then, as indicated by an arrow B in FIG. 5, the chip push-up
次に、図2のステップS130において、図6に示すように、隔壁20と突上げ用リング12とによるカシメ機構で粘着シートSを把持したまま、隔壁20と突上げ用リング12とをフレームFと同じ高さまで矢印Dのように下降させる。これにより、隔壁20と突上げ用リング12とによるカシメ機構で粘着シートSを把持した部分の周辺の粘着シートSが弛緩して、弛み部が発生する。また、このとき同時に、選択的加熱装置22も昇降回転機構23により粘着シートSの周辺部を加熱できる位置まで下降させておいてもよい。
Next, in step S130 of FIG. 2, as shown in FIG. 6, the
次に、図2のステップS140において、図7に示すように、選択的加熱装置22により粘着シートSの弛緩部を選択的に加熱する。
Next, in step S140 of FIG. 2, as shown in FIG. 7, the relaxing portion of the adhesive sheet S is selectively heated by the
粘着シートSの周辺の弛み部を選択的に加熱する工程を図3のフローチャートに沿って詳しく説明する。 The process of selectively heating the slack portion around the adhesive sheet S will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
図3のステップS141において、選択的加熱装置22のハロゲンヒータがまだ加熱位置まで下降していない場合には、選択的加熱装置22としてのハロゲンヒータを粘着シートSの周辺を加熱できる位置まで昇降回転機構23により下降させる。
When the halogen heater of the
ここで、選択的加熱装置22の制御方法について、詳しく説明しておく。
Here, the control method of the
図8に、選択的加熱装置22と粘着シートSとの位置関係の一例を平面図で示す。選択的加熱装置22は、前述したスポットタイプのハロゲンヒータである。
In FIG. 8, an example of the positional relationship of the
図8に示す例では、粘着シートSの周囲に等間隔で対称的に4つの選択的加熱装置22が配置されている。なお、図8では、半導体ウエーハWやフレームF等は省略して、中央にチップTを一つだけ表示している。
In the example shown in FIG. 8, four
図8の例では、チップTは略正方形であり、選択的加熱装置22は、チップTの各辺に対向する位置に配置されている。この位置で各選択的加熱装置22の電源をオンにすると、熱収縮性の材料で形成された粘着シートSは、加熱されて図に矢印Eで示したように収縮する。その結果、チップTは、X方向及びY方向に引っ張られる。
In the example of FIG. 8, the chip T has a substantially square shape, and the
ここで例えば粘着シートSは、図のX方向(横方向)は収縮し難く、Y方向(縦方向)は収縮し易いとする。このような収縮異方性を解消するために、収縮し難いX方向に配置された選択的加熱装置22に対しては、収縮し易いY方向に配置された選択的加熱装置22よりも(ハロゲンヒータに対する)印加電圧を高めに設定するようにする。これにより、粘着シートSは縦方向及び横方向に均等に収縮し、各チップTは外周方向に均等に引っ張られるので、チップT同士がくっついてしまったり、配列ずれを生じることはない。
Here, for example, it is assumed that the adhesive sheet S hardly contracts in the X direction (horizontal direction) in the figure and easily contracts in the Y direction (vertical direction). In order to eliminate such shrinkage anisotropy, the
さらにこのとき、図に矢印Gで示すように、選択的加熱装置(スポットタイプのハロゲンヒータ)22を、昇降回転機構23によって、粘着シートSの周囲に回転走査させる。
Further, at this time, as indicated by an arrow G in the figure, the selective heating device (spot type halogen heater) 22 is rotated and scanned around the adhesive sheet S by the up-and-
図9に、選択的加熱装置22を回転走査する様子を示す。
FIG. 9 shows how the
まず、図9に符号1で示す位置で選択的加熱装置22の電源をオンにして加熱を行う。このとき、前述したように粘着シートSはX方向(横方向)は収縮し難く、Y方向(縦方向)は収縮し易いとしているので、図の符号Hの位置にある選択的加熱装置22は、符号Lの位置にある選択的加熱装置22よりも印加電圧を高く設定する。
First, the
次に選択的加熱装置22の電源をオフにするか、加熱に寄与しない電圧を印加して、丁度符号1の中間の位置である符号2の位置まで、選択的加熱装置22を昇降回転機構23によって45度回転する。
Next, the power source of the
次に、符号2の位置でまた選択的加熱装置22の電源をオンにして粘着シートSを加熱する。この符号2の位置においては、X方向とY方向の中間の方向であるので、全ての選択的加熱装置22の印加電圧は等しくする。
Next, the power source of the
このようにして、粘着シートSを、横方向、縦方向及び斜め方向の全ての方向に対して均等に収縮させることができる。 In this way, the pressure-sensitive adhesive sheet S can be evenly contracted in all the horizontal, vertical, and diagonal directions.
なお、選択的加熱装置22の個数はこの例のように4個に限定されるものではなく、図8に示す4個の選択的加熱装置22の間にそれぞれ1個ずつ選択的加熱装置を追加して8個の選択的加熱装置22を備えるようにしてもよい。
The number of the
図10に、8個の選択的加熱装置を備えた例を示す。図10に示す例においては、図8の4つの選択的加熱装置22に対して、各選択的加熱装置22の間にそれぞれ一つずつ選択的加熱装置22が配置され、全体で8個の選択的加熱装置22が粘着シートSの周囲に等間隔で配置されている。この場合も、8個の選択的加熱装置22は、昇降回転機構23によって粘着シートSに対して昇降可能かつその周囲に回転走査させることができる。
FIG. 10 shows an example provided with eight selective heating devices. In the example shown in FIG. 10, one
図11に、8個の選択的加熱装置22を回転走査する様子を示す。
FIG. 11 shows a state in which eight
例えば、8個の選択的加熱装置22は、始め図11の符号1の位置において粘着シートSの周辺部を加熱する。次に、図11に矢印Gで示すように、選択的加熱装置22を昇降回転機構23によって符号2の位置まで22.5度(360度÷8÷2)だけ回転する。この回転中においては、選択的加熱装置22は電源オフするか、加熱に寄与しない程度の電圧を印加する。そして、次に図11の符号2の位置において粘着シートSの周辺部を加熱する。
For example, the eight
なお、このとき前の例と同様に、チップTに対して示したX方向(横方向)はY方向(縦方向)よりも粘着シートSが収縮し難い場合には、図に破線で示した範囲Hにある選択的加熱装置22は、図に破線で示した範囲Lにある選択的加熱装置22よりも印加電圧を高くするようにする。
At this time, similarly to the previous example, when the adhesive sheet S is less likely to contract in the X direction (horizontal direction) with respect to the chip T than in the Y direction (vertical direction), it is indicated by a broken line in the figure. The
なお、選択的加熱装置22の個数は、これらの例のように4個や8個に限定されるものではなく、少なくとも4個以上で、粘着シートSの外周に沿って等間隔に対称的に配置することができればよい。例えば、6個の選択的加熱装置は、粘着シートSの外周に沿って等間隔に対称的に配置することができるので、6個でもよい。
Note that the number of the
また、図8の4個の選択的加熱装置22の間にそれぞれ2個の選択的加熱装置を追加して12個としてもよいし、図8の4個の選択的加熱装置22の間にそれぞれ3個の選択的加熱装置を追加して16個としてもよい。このように、選択的加熱装置22の個数は、4の倍数とすることが好ましい。
In addition, two selective heating devices may be added between the four
また、これに対して、比較例として加熱手段が2個の従来の場合について説明する。 On the other hand, a conventional case with two heating means will be described as a comparative example.
図12に示すように、加熱手段122は、粘着シートSの周囲の対称的な位置に2個配置されているとする。そして図に矢印Jで示すように、加熱手段122を粘着シートSの外周に沿って走査しながら連続的に加熱して粘着シートSを収縮させるようにしている。 As shown in FIG. 12, it is assumed that two heating means 122 are arranged at symmetrical positions around the adhesive sheet S. Then, as indicated by an arrow J in the figure, the heating means 122 is continuously heated while being scanned along the outer periphery of the adhesive sheet S so that the adhesive sheet S is contracted.
このとき、加熱手段122としては、温風方式、加熱板方式、リング状光加熱方式などが用いられるが、これらの方式では、粘着シートSの収縮しやすい領域と収縮し難い領域とで加熱量を変えることができず、粘着シートSを均等に収縮させることがでない。その結果、各チップTの間隔が縦横で異なったり、チップの配列ずれを起こしてしまう。 At this time, as the heating means 122, a hot air method, a heating plate method, a ring-shaped light heating method, or the like is used. In these methods, the heating amount is divided into a region where the adhesive sheet S is easily contracted and a region where it is difficult to contract. The pressure-sensitive adhesive sheet S cannot be uniformly shrunk. As a result, the intervals between the chips T are different from each other in the vertical and horizontal directions, or the chips are misaligned.
また、仮に加熱手段122として、本発明と同じように光加熱装置を用いたとしても、2個だけでは、例えば図12のように2個の光加熱装置で加熱して縦方向に粘着シートSを収縮しているとき、横方向には加熱していないので、縦方向にばかり収縮して、チップTの間隔が縦横で異なったり、配列ずれが生じてしまう。たとえ、この後2個の光加熱装置を90度回転して横方向から加熱しても、すでに粘着シートSは縦方向にかなり収縮してしまっているので、粘着シートSを均等に収縮させることは不可能であり、チップTの配列ずれを修正することはできない。 Further, even if a light heating device is used as the heating means 122 in the same manner as in the present invention, if only two pieces are used, for example, as shown in FIG. When the chip is shrunk, since it is not heated in the horizontal direction, it shrinks only in the vertical direction, and the intervals between the chips T are different in the vertical and horizontal directions, or an arrangement shift occurs. Even if the two light heating devices are rotated 90 degrees and heated from the horizontal direction after that, the pressure-sensitive adhesive sheet S has already contracted considerably in the vertical direction. Is impossible, and the alignment error of the chip T cannot be corrected.
従って、少なくとも4個以上の選択的加熱装置を粘着シートSの周囲に均等に配置して、粘着シートSの収縮し難い方向については、選択的加熱装置に対する印加電圧をより高くして加熱するようにして、選択的加熱装置による加熱と所定角度の回転を繰り返すことで、粘着シートSを横方向、縦方向及び斜め方向の全ての方向に対して均等に収縮させることができる。 Therefore, at least four or more selective heating devices are evenly arranged around the pressure-sensitive adhesive sheet S, and in the direction in which the pressure-sensitive adhesive sheet S does not easily shrink, the voltage applied to the selective heating device is increased to heat the pressure-sensitive adhesive sheet S. Thus, by repeating the heating by the selective heating device and the rotation at a predetermined angle, the pressure-sensitive adhesive sheet S can be evenly contracted in all the horizontal, vertical, and diagonal directions.
ここで、再び図3に戻る。なお、図2及び図3のフローチャートでその作用を説明している図1に示すダイボンダにおいては、図10に示すように粘着シートSの周囲に沿って等間隔に8個の選択的加熱装置22が配置されているとする。また、図10の例と同様に、チップTに対して示したX方向(横方向)はY方向(縦方向)よりも粘着シートSが収縮し難いものとする。
Here, it returns to FIG. 3 again. In the die bonder shown in FIG. 1 whose operation is described in the flowcharts of FIGS. 2 and 3, eight
図3のステップS142において、図11の符号1で示す位置において、8個の選択的加熱装置22の電源をオンにして粘着シートSの弛んだ外周部を加熱する。このとき、図11に破線Hで囲んだ領域においては、選択的加熱装置22の印加電圧を、破線Lで囲んだ領域においてよりも高く設定する。これにより、粘着シートSの収縮し難い横方向(X方向)についても、収縮し易い方向(Y方向)と同じように収縮させることができ、収縮の異方性を抑性することができる。
In step S142 in FIG. 3, at the position indicated by
次に、図3のステップS143において、選択的加熱装置22の電源をオフにするか加熱に寄与しない電圧を印加して図11に矢印Gで示したように、昇降回転機構23によって選択的加熱装置22を図11の符号2で示す位置まで回転する。
Next, in step S143 of FIG. 3, the
次に、ステップS144において、図11の符号2の位置で、選択的加熱装置22の電源をオンにして粘着シートSの外周部を加熱する。このとき、図11に破線Hで囲んだ領域においては、選択的加熱装置22の印加電圧を、破線Lで囲んだ領域よりも高く設定する。
Next, in step S144, the power source of the
そして、ステップS145において、選択的加熱装置22の電源をオフにして、昇降回転機構23により選択的加熱装置(ハロゲンヒータ)22を待機位置まで上昇させる。
In step S 145, the power of the
以上が、粘着シートSの周辺の弛み部を選択的に加熱する工程である。 The above is the process of selectively heating the slack portion around the adhesive sheet S.
そして、最後に図2のステップS150において、隔壁20を選択的加熱装置22と同様に待機位置に上昇させるとともに、突上げ用リング12も待機位置まで降下させ、粘着シートSの拡張を解除する。そしてフレームFをはずしてワーク2を次の工程に搬送する。あるいは、サンプルチップの検査が終了するまで所定の場所に保管する。
Finally, in step S150 of FIG. 2, the
このように選択的加熱装置により粘着シートSの弛んだ部分のみを選択的にまた均等に加熱することにより、粘着シートSが全ての方向について均等に収縮され、分割された各チップTの間隔及び配列を維持することができる。従って、サンプルチップをピックアップしたワークをダイボンダから取り出して、サンプルチップの検査が終了するまで保管するとしても、粘着シートSの拡張状態が維持されるため、拡張された粘着シートSが再び元に戻ってチップTの間隔が狭まってチップ同士が接触するようなことはない。 In this way, by selectively and evenly heating only the slack portion of the pressure-sensitive adhesive sheet S by the selective heating device, the pressure-sensitive adhesive sheet S is uniformly shrunk in all directions, and the interval between the divided chips T and The sequence can be maintained. Accordingly, even if the work picking up the sample chip is taken out from the die bonder and stored until the inspection of the sample chip is completed, the expanded state of the adhesive sheet S is maintained, so that the expanded adhesive sheet S is restored to its original state. Thus, the interval between the chips T is not narrowed and the chips do not come into contact with each other.
また、選択的加熱装置が粘着シートSの周囲に沿って等間隔に8個配置された場合のその他の加熱制御方法について説明する。 Further, another heating control method when eight selective heating devices are arranged at equal intervals along the periphery of the adhesive sheet S will be described.
すなわち、例えば図10に示すように、粘着シートSの周囲に沿って等間隔に8個の選択的加熱装置22としてスポットタイプのハロゲンヒータが配置されている。ただし、このときチップTは、図10に示すような略正方形ではなく、図のX方向(横方向)とY方向(縦方向)とにおける長さの比(アスペクト比)は、1:2.4の縦長の長方形状であるとする(図14参照)。
That is, for example, as shown in FIG. 10, spot-type halogen heaters are arranged as eight
各選択的加熱装置22は、粘着シートSの周囲に45度の間隔で並んでいる。この45度の間隔を8等分して、5.6度ずつ各選択的加熱装置22を粘着シートSの周囲に沿って回転し、5.6度回転するごとにその位置で加熱するようにする。このとき、最初は図13において、選択的加熱装置22としてのハロゲンヒータに対する印加電圧は、LeftとRightの位置では12Vとし、TopとBottomの位置では5Vとする。
The
このようして、5.6度ずつ回転しながら、8回加熱したら、次は、最初の位置より5.6度の半分の2.8度ずらした位置から初めるようにする。今度は、ハロゲンヒータに対する印加電圧は、LeftとRightの位置では12Vとし、TopとBottomの位置では11Vとする。そして、また5.6度ずつ回転しながら、8回加熱する。 Thus, after heating 8 times while rotating by 5.6 degrees, the next is to start from a position shifted by 2.8 degrees, which is half 5.6 degrees from the first position. This time, the voltage applied to the halogen heater is 12V at the Left and Right positions and 11V at the Top and Bottom positions. And it heats 8 times, rotating 5.6 degrees at a time.
このようにして加熱し、粘着シートS上の各チップTの間隔を、図13に示す、Center、Left、Right、Top、Bottomの5か所について、図14に示すような5つのポイントで、それぞれHorizontal及びVerticalの2方向について測定した。 In this way, the intervals between the chips T on the pressure-sensitive adhesive sheet S are set at five points as shown in FIG. 14 at five points of Center, Left, Right, Top and Bottom shown in FIG. Measurements were made in two directions, horizontal and vertical, respectively.
図15に、それぞれの箇所について各ポイント毎の測定結果を示す。この結果を見ると、上記のような加熱制御により、チップ間の間隔はどの場所においても平均20〜30程度であり、それほど大きな違いは発生しないことがわかる。 In FIG. 15, the measurement result for every point is shown about each location. From this result, it can be seen that the distance between chips is about 20 to 30 on average in any place by the heating control as described above, and the difference is not so large.
これに対して、比較のために、このような加熱制御をすることなく、単に粘着シートSの全周囲から同じように加熱した場合の測定結果を図16に示す。 On the other hand, for comparison, FIG. 16 shows a measurement result in the case where heating is performed in the same manner from the entire periphery of the pressure-sensitive adhesive sheet S without performing such heating control.
図16を見ると、チップTのアスペクト比が1:2.4で異方性を有する場合に、全方向から同じように加熱した場合には、粘着シートS上の場所及び方向によって、チップ間隔が、平均で10台から50台までと、大きく変化していることがわかる。 Referring to FIG. 16, in the case where the aspect ratio of the chip T is 1: 2.4 and anisotropy, when the same is heated from all directions, the chip interval depends on the location and direction on the adhesive sheet S. However, it can be seen that, on average, 10 to 50 units have changed greatly.
このように、上述したような加熱制御を行うことにより、チップが正方形から大きくはずれたような形状をしており、異方性がある場合でも、全方向について同じように粘着シートSを収縮することができる。また、逆にチップが等方的で異方性がなく、粘着シートSの側に異方性がある場合でも、上記加熱制御方法で対応することができる。 Thus, by performing the heating control as described above, the shape of the chip is greatly deviated from the square, and even when there is anisotropy, the adhesive sheet S is contracted in the same manner in all directions. be able to. On the other hand, even when the chip is isotropic and has no anisotropy and the pressure-sensitive adhesive sheet S has anisotropy, the above heating control method can be used.
なお、いままで説明した例においては、選択的加熱装置は、スポットタイプのハロゲンヒータとしていたが、隔壁20が存在することにより、温風ヒータを用いることも可能である。すなわち、ノズル等から局所的な領域のみに温風を吹き出すようにすれば、隔壁20により、温風がダイレクトに半導体ウエーハWの領域にはいかないようにすることができるので、粘着シートSの弛み部のみを選択的に加熱することが可能となる。
In the examples described so far, the selective heating device is a spot-type halogen heater. However, since the
なお、以上説明した本発明のカシメ機構及び選択的加熱装置を適用したダイボンダにおいて、隔壁と突上げ用リングとで構成されるカシメ機構は、これの内側の半導体ウエーハW(チップT)が貼着された粘着シートSの部分と、これの外側の粘着シートSの部分との間において、熱的遮蔽機能を果たしている。 In the die bonder to which the caulking mechanism and the selective heating device of the present invention described above are applied, the caulking mechanism constituted by the partition wall and the push-up ring is attached to the semiconductor wafer W (chip T) inside thereof. Between the part of the made adhesive sheet S and the part of the adhesive sheet S outside this, the thermal shielding function is achieved.
このカシメ機構の外周側を選択的加熱装置で加熱しても、この熱はカシメ機構を構成する突上げ用リング等の金属部分を通じて熱伝達により逃げていくため、カシメ機構の内側の粘着シートSに熱が伝わることが抑制される。 Even if the outer peripheral side of the caulking mechanism is heated by a selective heating device, this heat escapes by heat transfer through a metal part such as a push-up ring constituting the caulking mechanism, so that the adhesive sheet S inside the caulking mechanism It is suppressed that heat is transmitted to.
上に示した例では、選択的加熱装置として光加熱装置(スポットタイプのハロゲンヒータ)が用いられたが、ノズルから加熱したい部分にのみ温風を吹き付けるような温風ヒータでカシメ機構の外周の粘着シートSを加熱するようにしてもよい。粘着シートSの上側から温風を吹き付けても、隔壁があるため、半導体ウエーハWが貼着されている粘着シートSの領域に直接温風があたることはないからである。 In the example shown above, a light heating device (spot type halogen heater) was used as a selective heating device. However, a warm air heater that blows hot air only from the nozzle to the part to be heated is used to adjust the outer circumference of the caulking mechanism. The adhesive sheet S may be heated. This is because even if hot air is blown from the upper side of the pressure-sensitive adhesive sheet S, since there is a partition wall, the hot air is not directly applied to the area of the pressure-sensitive adhesive sheet S to which the semiconductor wafer W is adhered.
また、本実施形態においては、選択的加熱装置22による熱輻射によって加熱しているので、粘着シートSの弛んだ部分にのみ局所的に(選択的に)加熱することができる。また特に本実施形態では、半導体ウエーハWを隔壁20で囲んでいるため熱を遮蔽して、選択的加熱装置22によって半導体ウエーハW部の粘着シートSが加熱されてしまうのを防ぐことができ、より一層選択的加熱装置22による局所的な加熱を可能としている。
Moreover, in this embodiment, since it heats with the thermal radiation by the
なお、ある程度の高さを有する隔壁20で半導体ウエーハWを囲むようにしたことにより、半導体ウエーハWを選択的加熱装置22から熱的に遮蔽するだけでなく、選択的加熱装置22の光源からの漏れ光が半導体ウエーハWにあたらないように光的に遮蔽することもできる。また、さらに選択的加熱装置22で粘着シートSを加熱すると、高温になり煙(ある種のガス)を発生することがあるが、隔壁20により、そのような煙が半導体ウエーハWにダイレクトにあたらないようにして煙による影響を抑制することもできる。
In addition, since the semiconductor wafer W is surrounded by the
また、隔壁20と突上げ用リング12とによって粘着シートSの弛んだ部分の近くを把持しているので、弛んだ部分を加熱することによって隔壁20や突上げ用リング12も加熱されるが、この熱は熱伝導によって隔壁20や突上げ用リング12を通じて逃げていく。従って、隔壁20及び突上げ用リング12の内部に囲われた粘着シートSや半導体ウエーハWは、熱的に遮蔽されており、加熱されることはない。
Further, since the
この点従来のように、温風による雰囲気加熱の場合には、熱対流により全体が加熱されてしまうので、粘着シートSの弛んだ部分だけを選択的に加熱することはできなかった。 In this regard, as in the conventional case, in the case of atmospheric heating with warm air, the whole is heated by thermal convection, so that only the slack portion of the pressure-sensitive adhesive sheet S cannot be selectively heated.
これに対して本実施形態では、粘着シートSの弛んだ部分の加熱を選択的加熱装置22として特にスポットタイプのハロゲンヒータを用いて、輻射により、局所的な部分のみを選択的に加熱することができる。
On the other hand, in this embodiment, the heating of the slack portion of the pressure-sensitive adhesive sheet S is selectively performed by using a spot-type halogen heater as the
以上、本発明のダイボンダについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 The die bonder of the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. is there.
1…ダイボンダ、2…ワーク、12…突上げ用リング、16…リング昇降機構、18…フレーム固定機構、20…隔壁、22…選択的加熱装置、23…昇降回転機構、26…コレット、28…チップ突き上げピン
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記フレーム固定手段によって固定されたワークの粘着シートを下から押し上げてエキスパンドし、前記半導体ウエーハを個々のチップに分割する突上げ用リングと、
前記エキスパンドされた粘着シートの下側から前記個々のチップを突き上げるチップ突き上げピンと、
前記突き上げられたチップをピックアップするコレットと、
前記粘着シートの上方に昇降可能に配置され、前記粘着シートを介して前記突上げ用リングと突き合わされて前記粘着シートをかしめるリング状の隔壁と、
前記粘着シートの上方に前記隔壁の周囲に昇降可能に配置され、前記隔壁と前記突上げ用リングによってかしめられた前記隔壁の周囲の前記粘着シートを選択的に加熱する選択的加熱装置と、
を備えたことを特徴とするダイボンダ。 Frame fixing means for fixing a workpiece made of a semiconductor wafer that is attached to an adhesive sheet, mounted on a ring-shaped frame, and diced into individual chips along a pre-scheduled dividing line;
Pushing up the adhesive sheet of the workpiece fixed by the frame fixing means from below to expand, and a push-up ring for dividing the semiconductor wafer into individual chips;
Chip push-up pins that push up the individual chips from the underside of the expanded adhesive sheet;
A collet for picking up the pushed tip;
A ring-shaped partition wall disposed above the pressure-sensitive adhesive sheet so as to be movable up and down, and abutted against the push-up ring via the pressure-sensitive adhesive sheet, and caulking the pressure-sensitive adhesive sheet;
A selective heating device that is disposed above the pressure-sensitive adhesive sheet so as to be movable up and down around the partition wall, and selectively heats the pressure-sensitive adhesive sheet around the partition wall and caulked by the push-up ring,
A die bonder characterized by comprising
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