JP2016058575A - ダイボンダ及びボンディング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このダイと呼ばれる半導体チップを、例えば、基板の表面にボンディングするダイボンダにおいては、一般的に、コレットと呼ばれる吸着ノズルを用いてダイをウェハから吸着してピックアップし、基板上に搬送し、押付力を付与すると共に、接合材を加熱することによりボンディングを行うという動作(作業)が繰り返して行われる。
コレットとは、図5に示すように、吸着孔6aを有し、エアを吸引して、ダイを吸着保持する保持具である。
そこで、例えば、特許文献1では、コレットの先端にダイを吸着し、これをリードフレーム上に搭載する装置であって、その途中で、コレットの先端に付着した異物をエアブローして吹き飛ばし除去するか、ブラシで異物を除去するかの方法を用いてボンディングを行っていた。
本発明は、上記のような問題点に鑑み、異物を飛散させずに、粘着力の強い異物をも確実に除去可能なコレットのクリーニングができるダイボンダ及びボンディング方法を提供することを目的とする。
(実施形態1)
図1は本発明のダイボンダ10の第1の実施形態10Aの概略上面図である。図2は、図1において矢印A方向から見たときに、ボンディングヘッド41の動作を説明する図である。
ダイボンダ10Aは、大別して、基板Pに実装するダイDを供給するダイ供給部1と、ダイ供給部1からダイをピックアップし、ピックアップされたダイDを基板P又は既にボンディングされたダイの上にボンディングするボンディング部4と、コレット6のダイ吸着面の異物をクリーニングするコレットクリーニング装置60A(60)と、基板Pをボンディング位置に搬送する搬送部5、搬送部5に基板Pを供給する基板供給部9Kと、実装された基板Pを受け取る基板搬出部9Hと、各部の動作を監視し制御する制御部7と、を有する。
図2に示すように、ボンディングヘッド41はその先端にコレット6を着脱可能に保持するコレットホルダ6hを有する。図5に示すように、コレット6は、ボンディングヘッド41を介して吸引ポンプ(図視せず)に接続される吸着孔6aを有し、吸着孔でダイDを吸着保持する。
従って、コレットクリーニング装置60A(60)の好適の設置位置は、ボンディング動作中のボンディングヘッド41の移動ルートに、妨げにならない位置に設けることが望ましい。しかしながら、ボンディング動作の妨げになる、或いは設置場所が十分に取れないときは、通常のルートの両端外側、或いは通常のルートの基板の搬送方向にオフセットした位置でもよい。要は、ボンディングヘッド41の可動範囲に設けられていればよい。
最後に、付着時と除去後の白黒の面積比の割合を求め、除去率を評価する。
図13は、図1に示した実施の形態1におけるコレットクリーニング装置60の第1の実施例60Aを示す図である。図13(a)は、コレットクリーニング装置60Aを図1において矢印Aの方向から見た図である。図13(b)は、図13(a)において、コレットクリーニング装置60Aを矢印Bの方向から見た図である。図13(c),図13(d)は、それぞれ図13(a)、図13(b)に対応する図で、ボンディングヘッド41が降下し、極細金属ブラシ61に接触し、クリーニング動作の状態を示す図である。
上記のフローを予定しているダイ数をボンディングするまで繰り返す(ステップJ3)。これらのフロー制御は制御部7で行う。
さらに、クリーニングを行うタイミングとしては、ダイが複数行に亘り保持されているウェハ11上のダイの行が変わる毎に、あるいは2行おきにコレットクリーニングを自動的に実行するようにしてもよい。また、作業者が、必要な時にダイボンダを操作して随時実行するようにしてもよい。
図15は、ダイボンダ10の第2の実施形態10Bを示す図である。ダイボンダ10Bは、ダイボンダ10Aに、ボンディングヘッド41とは別にウェハ11からピックアップするピックアップ部2と、ピックアップしたダイDを一旦載置する中間ステージ31とを更に設けた構成を有する。また、ダイボンダ10Bは、コレットクリーニング装置60の第2の実施例60Bを中間ステージ31とダイDのピックアップ位置の間に有する。
図16は、コレットクリーニング装置60Bを示す図である。16(a)は、コレットクリーニング装置60Bを図15において矢印Gの方向から見た図である。図16(b)は、図16(a)において、コレットクリーニング装置60Bを矢印Eの方向から見た図である。図16(c)、図16(d)は、それぞれ図16(a)、図16(b)に対応する図で、コレットクリーニング装置60Bの本体を上昇させてピックアップヘッド21に接触させ、クリーニング動作の状態を示す図である。
第1に、ピックアップヘッド21のコレット6にウェハ11から異物等が付着するので、上述したようにコレットクリーニング装置60Bは、中間ステージ31とダイDのピックアップ位置の間に設けられている点である。なお、中間ステージ31が存在するダイボンダにおいて、ボンディングヘッドに関しても、同様にコレットクリーニングを行う必要がある場合には、中間ステージ31とダイDのボンディングの位置の間に設けてもよい。
21:ピックアップヘッド 31:中間ステージ
4:ボンディング部 41:ボンディングヘッド
44:基板認識カメラ 45:ダイ姿勢認識カメラ
6:コレット 6a:コレットの吸着孔
6p:コレットの押え部 6s:コレットのダイの吸着面
7:制御部 10、10A、10B:ダイボンダ
11:ウェハ 12:ピックアップ装置
13:突き上げユニット 18:ダイアタッチフィルム(DAF)
60、60A、60B:コレットクリーニング装置
61:極細金属ブラシ 62:移動枠部
63:吸引部 65:駆動部
67:昇降装置 D:ダイ
P:基板
Claims (11)
- 先端に設けたコレットの吸着面にダイを吸着させてウェハから前記ダイをピックアップするピックアップヘッドと、
ピックアップした前記ダイを基板にボンディングするボンディングヘッドと、
十μmから数百μmの線幅を有する金属のブラシを複数束ねた極細金属ブラシで前記吸着面の異物を除去するクリーニング装置と、
前記極細金属ブラシと前記吸着面とを接触させる接触手段と、
前記吸着面に沿って前記極細金属ブラシと前記吸着面とを相対的に移動させる移動手段と、
前記接触手段と前記移動手段を制御する制御部と、
を有することを特徴とするダイボンダ。 - 請求項1に記載のダイボンダであって、
前記クリーニング装置は、前記ピックアップヘッドの可動範囲に設けられている、
ことを特徴とするダイボンダ。 - 請求項2に記載のダイボンダであって、
前記クリーニング装置は、前記ダイの前記ウェハからピックアップするピックアップ位置と前記ダイを載置する位置との間であって、前記除去する時に前記吸着面に対面する位置に設けられる、
ことを特徴とするダイボンダ。 - 請求項1に記載のダイボンダであって、
前記接触手段は、前記コレット又は前記極細金属ブラシが昇降して前記接触させる手段である、
ことを特徴とするダイボンダ。 - 請求項1に記載のダイボンダであって、
前記移動手段は、前記コレット又は前記極細金属ブラシを移動させる手段である、
ことを特徴とするダイボンダ。 - 請求項1に記載のダイボンダであって、
前記極細金属ブラシは、前記吸着面に一辺の長さを長辺とするブラシ部を有する、又は、前記一辺の長さを複数に分割した分割ブラシ部を有し、隣接する前記分割ブラシ部は互いにクリーニング個所をオーバーラップしている、
ことを特徴とするダイボンダ。 - 請求項1に記載のダイボンダであって、
前記ボンディングヘッドは、前記ピックアップヘッドを兼ね、前記ウェハから前記ダイを直接前記基板にボンディングする、
ことを特徴とするダイボンダ。 - 請求項1に記載のダイボンダであって、
前記ピックアップヘッドは中間ステージに前記ダイを一度載置し、前記ボンディングヘッドは前記中間ステージから該ダイをピックアップし、前記基板にボンディングする、
ことを特徴とするダイボンダ。 - ウェハからダイをピックアップし、前記ダイを基板にボンディングする第1のステップと、
前記ダイを吸着するコレットの吸着面を十μmから数百μmの線幅を有する金属を複数束ねた極細金属ブラシを、前記吸着面に沿って前記吸着面と相対的に移動させて前記吸着面をクリーニングする第2のスッテプと、
を有することを特徴とするボンディング方法。 - 請求項9に記載のダイボンダであって、
前記第2のステップは、前記ボンディング後の前記吸着面を撮像し、前記撮像した結果に基づいて行われる、
ことを特徴とするボンディング方法。 - 請求項9に記載のダイボンダであって、
前記第2のステップは、前記第1のステップの所定の回数毎に行われる、
ことを特徴とするボンディング方法。
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