JP3504166B2 - フリップチップボンディング装置 - Google Patents

フリップチップボンディング装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイ（半導体チッ
プ）を反転させて基板上に直接ボンディングするフリッ
プチップボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フリップチップボンディング装置
として、例えば特許第２７２５７０１号公報に示すもの
が知られている。このボンディング装置は、次のような
方法によりボンディングを行う。バンプ（電極）が上面
に向けられてウェーハシートに多数配置されたダイを吸
着ノズルによってピックアップして吸着保持し、次にダ
イを吸着した状態で吸着ノズルがダイ反転装置により上
下方向に回転させられてダイを反転する。次に吸着ノズ
ルに吸着保持されたダイをボンディングノズルが受け取
り、続いてボンディングノズルがダイを基板上に移送
し、該基板上にダイをボンディングする。
【０００３】上記従来技術には、吸着ノズルによりピッ
クアップするウェーハシート上に配置されたダイの認識
及びダイの位置ずれ修正手段は何ら開示されていない
が、一般に次のような構造となっている。ＸＹ軸方向及
びθ方向に駆動される周知のＸＹテーブル及びウェーハ
ホルダ上には、吸着ノズルを有するダイ反転装置と、ウ
ェーハシート上のダイを認識するために前記吸着ノズル
より一定距離オフセットして配設された光学認識装置と
が搭載されている。この光学認識装置によりダイの良品
と不良品の認識及び良品ダイの位置ずれ量の算出等の認
識が行われる。
【０００４】そこで、ＸＹテーブル及びウェーハホルダ
を駆動して光学認識装置の開口窓をピックアップするダ
イの上方に移動させる。そして、該ダイを認識してダイ
の位置ずれ量を算出した後、光学認識装置と吸着ノズル
のオフセット量及び前記ダイの位置ずれ量を加味してＸ
Ｙテーブル及びウェーハホルダを駆動（オフセット移
動）して吸着ノズルをピックアップするダイの上方に移
動させる。このようにしてダイの位置ずれを解決する。
次に吸着ノズルが下降してウェーハシート上よりダイを
ピックアップして吸着保持する。続いて前記したよう
に、ダイを吸着した状態で吸着ノズルがダイ反転装置に
より回転させられてダイを反転する。次にピックアップ
するダイを認識するには、ＸＹテーブル及びウェーハホ
ルダを駆動して光学認識装置の開口窓をピックアップす
るダイの上方に移動させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ダイ
反転装置と光学認識装置とが独立してＸＹテーブル及び
ウェーハホルダ上に配設されているので、装置が大型化
する。また光学認識装置を前記オフセット移動させるの
で、光学認識装置のＸＹ方向の位置決めに機械的な誤差
が生じ易い。また吸着ノズルでダイをピックアップして
ダイ反転装置で吸着ノズルを反転させた後に光学認識装
置の開口窓をピックアップするダイの上方に移動させる
必要があり、即座にダイの認識が行えなく、生産時間が
かかる。
【０００６】本発明の第１の課題は、装置の小型化及び
ダイの位置ずれ量の認識精度の向上が図れるフリップチ
ップボンディング装置を提供することにある。
【０００７】本発明の第２の課題は、総合的なボンディ
ング時間の時間の短縮が図れ、生産性の向上が図れるフ
リップチップボンディング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記第１及び第２の課題
を解決するための本発明の第１の手段は、バンプが上面
に向けられてウェーハシート又はトレイ上に配置された
ダイをピックアップして吸着保持する吸着ノズルと、こ
の吸着ノズルが取付けられ、ダイを吸着した状態で該吸
着ノズルをダイのピックアップ位置方向及び受け渡し位
置方向に回転させてダイの上面と下面とを反転させるダ
イ反転装置と、開口窓が下面に設けられ、前記ウェーハ
シート又はトレイ上に配置された前記ダイの画像を認識
する光学認識装置とを備えたフリップチップボンディン
グ装置において、前記吸着ノズルが前記開口窓に対応し
た外側部分でダイのピックアップ位置方向及び受け渡し
位置方向に回転可能に、前記ダイ反転装置を前記光学認
識装置に設けたことを特徴とする。
【０００９】上記第１及び第２の課題を解決するための
本発明の第２の手段は、バンプが上面に向けられてウェ
ーハシート又はトレイ上に配置されたダイをピックアッ
プして吸着保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルが取
付けられ、ダイを吸着した状態で該吸着ノズルをダイの
ピックアップ位置方向及び受け渡し位置方向に回転させ
てダイの上面と下面とを反転させるダイ反転装置と、開
口窓が下面に設けられ、前記ウェーハシート又はトレイ
上に配置された前記ダイの画像を認識する光学認識装置
とを備えたフリップチップボンディング装置において、
前記開口窓に対応した前記光学認識装置の側面に垂直面
内で回転可能に設けられた回転部材と、前記光学認識装
置に設けられ、前記回転部材を回転させる駆動手段とを
備え、前記吸着ノズルが前記開口窓に対向するように前
記回転部材に前記吸着ノズルを固定したことを特徴とす
る。
【００１０】上記第１及び第２の課題を解決するための
本発明の第３の手段は、前記第２の手段において、前記
回転部材は第１の歯車よりなり、前記駆動手段は、前記
第１の歯車に噛合する第２の歯車と、この第２の歯車を
回転させるモータ等の駆動源とよりなることを特徴とす
る。
【００１１】上記第１及び第２の課題を解決するための
本発明の第４の手段は、バンプが上面に向けられてウェ
ーハシート又はトレイ上に配置されたダイをピックアッ
プして吸着保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルが取
付けられ、ダイを吸着した状態で該吸着ノズルをダイの
ピックアップ位置方向及び受け渡し位置方向に回転させ
てダイの上面と下面とを反転させるダイ反転装置と、開
口窓が下面に設けられ、前記ウェーハシート又はトレイ
上に配置された前記ダイの画像を認識する光学認識装置
とを備えたフリップチップボンディング装置において、
前記開口窓に対応した前記光学認識装置の側面に垂直面
内で回転可能及び水平移動可能に設けられた回転部材
と、前記光学認識装置に設けられ、前記回転部材を回転
させる駆動手段とを備え、前記吸着ノズルが前記開口窓
に対向するように前記回転部材に前記吸着ノズルを固定
したことを特徴とする。
【００１２】上記第１及び第２の課題を解決するための
本発明の第５の手段は、バンプが上面に向けられてウェ
ーハシート又はトレイ上に配置されたダイをピックアッ
プして吸着保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルが取
付けられ、ダイを吸着した状態で該吸着ノズルをダイの
ピックアップ位置方向及び受け渡し位置方向に回転させ
てダイの上面と下面とを反転させるダイ反転装置と、開
口窓が下面に設けられ、前記ウェーハシート又はトレイ
上に配置された前記ダイの画像を認識する光学認識装置
とを備えたフリップチップボンディング装置において、
前記開口窓の近傍で前記光学認識装置に回転可能及び水
平移動可能に設けたスライダと、前記光学認識装置に設
けられ、前記スライダを回転及び水平移動させる駆動手
段とを備え、前記スライダに前記吸着ノズルを固定し、
前記駆動手段により前記吸着ノズルをダイのピックアッ
プ位置方向及び受け渡し位置方向に回転させると共に、
前記開口窓に対向させることを特徴とする。
【００１３】上記第１及び第２の課題を解決するための
本発明の第６の手段は、前記第５の手段において、前記
駆動手段は、前記スライダに固定された第１の歯車と、
この第１の歯車に噛合する第２の歯車と、前記光学認識
装置に水平移動可能に設けられ、前記第２の歯車を回転
させる第１の駆動源と、前記光学認識装置に設けられ、
前記第１の駆動源を水平移動させる第２の駆動源とより
なることを特徴とする。
【００１４】上記第１の課題を解決するための本発明の
第７の手段は、バンプが上面に向けられてウェーハシー
ト又はトレイ上に配置されたダイをピックアップして吸
着保持する吸着ノズルと、開口窓が下面に設けられ、ダ
イを吸着した状態で前記ウェーハシート又はトレイ上に
配置された前記ダイの画像を認識する光学認識装置とを
備えたフリップチップボンディング装置において、前記
光学認識装置は、前記開口窓が垂直面内で回転するよう
に回転可能に設けられ、前記吸着ノズルは、前記開口窓
の回転面内に位置するように前記光学認識装置に固定さ
れ、前記光学認識装置を回転駆動させる駆動手段を備え
たことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１乃至
図３により説明する。ウェーハリング１に取付けられた
ウェーハシート２には、バンプが上面に向けられてダイ
３が多数取付けられている。ウェーハリング１はＸＹ方
向に駆動されるＸＹテーブル４上に固定され、図示しな
い回転駆動手段によってウェーハリング１をθ方向に回
転させるウェーハホルダ５に位置決め保持される。ウェ
ーハシート２の下方には、ダイ３を突き上げる突き上げ
ピン６が配設されている。
【００１６】ダイ３がボンディングされる基板１０は、
相対向して配設されたガイドレール１１に沿って図示し
ないフィーダにより送られ、ボンディング位置で位置決
めされる。また後記する吸着ノズル３５よりダイ３を受
け取って基板１０にボンディングするボンディングノズ
ル１２が設けられており、ボンディングノズル１２には
吸着穴１２ａが設けられている。この吸着穴１２ａは図
示しないボンディングノズル用電磁弁を介して真空源に
接続されている。ボンディングノズル１２は、図示しな
い上下駆動手段で上下駆動されると共に、図示しないＸ
ＹテーブルによりＸＹ方向に移動させられる。
【００１７】ウェーハホルダ５の上方には、ダイ３を認
識する光学認識装置２０が配設され、光学認識装置２０
にはダイ反転装置３０が取付けられている。ダイ反転装
置３０の上方には、前記ボンディングノズル１２が設け
られている。
【００１８】まず、光学認識装置２０の構成について説
明する。本体２１の下面には、ダイ３に照射光を照射及
びダイ３の画像を撮像する開口窓２１ａが設けられてい
る。本体２１内には、開口窓２１ａに対応してプリズム
２２が配設され、このプリズム２２より順次右方に結像
レンズ２３、ハーフミラー２４、撮像素子２５が配設さ
れている。またハーフミラー２４に対応して本体２１外
には照明２６が設けられている。この照明２６には図示
しない光源からの光が光ファイバ２７を通して供給され
ており、この光はハーフミラー２４、結像レンズ２３及
びプリズム２２を経て開口窓２１ａ下のダイ３に照射さ
れるようになっている。
【００１９】次にダイ反転装置３０の構成について説明
する。図３に示すように、本体２１の開口窓２１ａ側の
両側面部には、支軸３１が固定されており、支軸３１に
は歯車３２が回転自在に支承されている。ここで、支軸
３１は図１に示す前記光学認識装置２０の光軸２８の中
心２８ａに軸心が来るように設けられている。前記本体
２１の下面にはモータ等の駆動源３３が固定され、駆動
源３３の出力軸には、歯車３２に噛合する歯車３４が固
定されている。歯車３２には吸着ノズル３５が固定され
ており、吸着ノズル３５には吸着穴３５ａが設けられて
いる。吸着穴３５ａにはチューブ３６の一端が接続さ
れ、チューブ３６の他端は図示しない吸着ノズル用電磁
弁を介して真空源に接続されている。
【００２０】次に作用について説明する。まず、図１及
び図３（ａ）に示す状態で、ＸＹテーブル４及びウェー
ハホルダ５が駆動されてピックアップするダイ３が光軸
２８上に位置させられ、ダイ３は光学認識装置２０によ
り認識される。即ち、図示しない光源からの光は光ファ
イバ２７、照明２６、ハーフミラー２４、結像レンズ２
３、プリズム２２、開口窓２１ａを経てダイ３を照射す
る。ダイ３の像は開口窓２１ａ、プリズム２２、結像レ
ンズ２３を経てハーフミラー２４を通過し、撮像素子２
５により撮像され、電気信号に変換される。この電気信
号は図示しない電気回路により画像処理されて認識さ
れ、最終的にダイ３の位置ずれ量が算出される。そこ
で、このダイ３の位置ずれを修正するように、即ちピッ
クアップされるダイ３の水平方向の中心が光軸２８に位
置するようにＸＹテーブル４及びウェーハホルダ５が駆
動される。
【００２１】ダイ３を認識して位置ずれ量を算出する間
に駆動源３３を駆動する。駆動源３３の出力軸の回転
は、歯車３４により歯車３２に伝達され、図２及び図３
（ｂ）に示すように、吸着ノズル３５は下方向に回転
し、吸着ノズル３５の吸着部３５ｃがダイ３に対向した
ピックアップ位置に位置する。続いて光学認識装置２０
の本体２１が図示しない上下駆動手段で下降させられ
る。吸着ノズル３５の吸着部３５ｃがダイ３に接近する
と同時に、図示しない吸着ノズル用電磁弁を開いて吸着
ノズル３５の吸着穴３５ａに真空の供給を開始し、また
突き上げピン６が図示しない上下駆動手段で上昇してダ
イ３を突き上げる。これにより、吸着ノズル３５はダイ
３を真空吸着保持してウェーハシート２よりピックアッ
プする。続いて本体２１が上昇して元の位置に戻る。
【００２２】次に駆動源３３が前記と逆方向に駆動し、
歯車３２、３４を介して吸着ノズル３５は上方向に逆回
転して２点鎖線の状態となる。これにより、吸着ノズル
３５に真空吸着保持されたダイ３は、待機しているボン
ディングノズル１２に対向した受け渡し位置に位置す
る。次にボンディングノズル１２が図示しない上下駆動
手段で駆動されて下降してダイ３に接近すると、図示し
ないボンディングノズル用電磁弁を開き、ボンディング
ノズル１２の吸着穴１２ａに真空の供給を開始する。ま
た図示しない吸着ノズル用電磁弁を閉じて吸着ノズル３
５の吸着穴３５ａへの真空の供給を停止し、ダイ３は吸
着ノズル３５よりボンディングノズル１２に受け渡され
る。
【００２３】次にボンディングノズル１２は上昇し、続
いて図示しないＸＹテーブルにより駆動され、位置決め
されている基板１０の上方に移動する。次にボンディン
グノズル１２は下降して基板１０にダイ３をボンディン
グする。ボンディング後、図示しないボンディングノズ
ル用電磁弁が閉じてボンディングノズル１２の吸着穴１
２ａへの真空の供給を停止し、ボンディングノズル１２
は前記と逆の移動により図１の状態となる。
【００２４】前記したように、ウェーハシート２から吸
着ノズル３５へのダイ３のピックアップが完了すると、
ＸＹテーブル４及びウェーハホルダ５が駆動され、次に
ピックアップするダイ３が光軸２８上に位置するように
駆動される。また前記したように、ダイ３を真空吸着し
た吸着ノズル３５が上方に回転して該吸着ノズル３５が
開口窓２１ａの下方より離れると、前記したように光学
認識装置２０によりダイ３を認識して位置ずれ量の算出
が行われ、ＸＹテーブル４及びウェーハホルダ５が駆動
してダイ３の位置ずれが修正される。また吸着ノズル３
５よりダイ３のボンディングノズル１２への受け渡しが
完了し、かつダイ３の画像の撮像が完了すると、駆動源
３３が駆動して吸着ノズル３５が下方に回転する。吸着
ノズル３５の回転中はダイ３の撮像された画像の認識及
び位置ずれ量の算出を並行して行う。このようにして吸
着ノズル３５の吸着部３５ｃがピックアップするダイ３
に対向する動作が行われる。
【００２５】このように、吸着ノズル３５を開口窓２１
ａに対応した外側部分でダイ３のピックアップ位置方向
及びボンディングノズル１２への受け渡し位置方向に回
転可能に、ダイ反転装置３０を光学認識装置２０に設け
たので、装置の小型化が図れる。また光学認識装置２０
は水平移動しないでピックアップするダイ３を認識する
ことができるので、ダイ３の位置ずれ量の認識精度の向
上が図れる。また吸着ノズル３５がダイ反転装置３０で
回転すると、即座にダイ３の認識動作が開始できるの
で、オフセット移動のための時間が削減されて総合的な
ボンディング時間の短縮が図れ、生産性が向上する。
【００２６】本発明の第２の実施の形態を図４乃至図６
により説明する。なお、図１乃至図３と同じ又は相当部
材には同一符号を付し、その説明は省略する。本体２１
は円筒状となっており、またダイ反転装置３０が前記実
施の形態と異なっている。以下、前記実施の形態と異な
る構成のみについて説明する。
【００２７】本体２１には、スライダ４０を介して吸着
ノズルホルダ４１が回転及び摺動自在に設けられ、吸着
ノズルホルダ４１には吸着ノズル３５が固定されてい
る。スライダ４０の外輪には歯車３２が固定されると共
に、リング状のストッパ４２が設けられている。本体２
１の下面には駆動源３３が摺動自在に設けられ、駆動源
３３の出力軸に固定された歯車３４は前記歯車３２に噛
合している。駆動源３３には、本体２１の下面に固定さ
れたシリンダ４３の作動ロッド４３ａが連結されてい
る。
【００２８】次に作用について説明する。図４の状態に
おいては、吸着ノズル３５の軸心３５ｂは光軸２８より
長さＬだけオフセットされている。この状態より、前記
実施の形態と同様に、ピックアップされるダイ３の位置
ずれが光学認識装置２０により認識され、その後ＸＹテ
ーブル４及びウェーハホルダ５が駆動されてダイ３の位
置ずれが修正される。
【００２９】次に駆動源３３を駆動して歯車３４が回転
すると共に、シリンダ４３が作動して作動ロッド４３ａ
が引っ込む。歯車３４が回転すると、スライダ４０を介
して吸着ノズル３５が回転し、吸着ノズル３５の吸着部
３５ｃは下方に向く。作動ロッド４３ａが引っ込むと、
駆動源３３も共に移動し、歯車３４がストッパ４２を引
いてスライダ４０及び吸着ノズル３５が同方向に移動
し、吸着ノズル３５の軸心３５ｂは光軸２８に一致す
る。これにより、吸着ノズル３５の吸着部３５ｃはダイ
３に対向したピックアップ位置に位置する。
【００３０】次に前記実施の形態と同様に、本体２１が
下降して吸着ノズル３５がダイ３に接近すると同時に、
吸着ノズル３５の吸着穴３５ａへの真空の供給が開始さ
れ、また突き上げピン６が上昇してダイ３を突き上げ
る。これにより、吸着ノズル３５はダイ３を真空吸着保
持してウェーハシート２よりピックアップする。続いて
本体２１が上昇して元の位置に戻る。
【００３１】次に駆動源３３を前記と逆方向に回転する
と共に、シリンダ４３の作動ロッド４３ａが突出し、吸
着ノズル３５は上方向に逆回転すると共に、光軸２８よ
り長さＬだけオフセットして２点鎖線の状態となる。こ
れにより、吸着ノズル３５に真空吸着保持されたダイ３
は、待機しているボンディングノズル１２に対向した受
け渡し位置に位置する。
【００３２】次にボンディングノズル１２は、前記実施
の形態と同様に下降してダイ３に接近し、ボンディング
ノズル１２の吸着穴１２ａへの真空の供給が開始され、
また吸着ノズル３５の吸着穴３５ａへの真空の供給が停
止され、ダイ３は吸着ノズル３５よりボンディングノズ
ル１２に受け渡される。次にボンディングノズル１２は
上昇、基板１０の上方への移動、下降の動作を行い、基
板１０にダイ３をボンディングする。
【００３３】このように、吸着ノズル３５を開口窓２１
ａに対応した外側部分でダイのピックアップ位置方向及
び受け渡し位置方向に回転可能及び水平移動可能に、ダ
イ反転装置３０を光学認識装置２０に設けたので、前記
実施の形態と同様に装置の小型化が図れる。また光学認
識装置２０は水平移動しないでピックアップするダイ３
を認識することができるので、前記実施の形態と同様に
光学認識装置２０の位置決め精度の向上が図れる。また
吸着ノズル３５がダイ反転装置３０によって回転する
と、即座にダイ３の認識動作が行えるので、前記実施の
形態と同様にオフセット移動のための時間が削減されて
総合的なボンディング時間の短縮が図れ、生産性が向上
する。
【００３４】図７は、前記第１及び第２の実施の形態に
おける光学認識装置２０の変形例を示す。ハーフミラー
２４の右方にミラー５０を配設し、ミラー５０の上方に
撮像素子２５を配設した。その他の構成は前記第１及び
第２の実施の形態と同じである。このように、ミラー５
０を設けて撮像素子２５を垂直に配設することにより、
光学認識装置２０の横長さを短くすることができ、スペ
ースを有効に使えるという効果が得られる。なお、この
場合には、前記第１及び第２の実施の形態におけるダイ
３の像はミラー５０により反転した像となるので、これ
を補正する手段を経てダイ３の位置ずれ量を算出するこ
とは言うまでもない。
【００３５】なお、前記各実施の形態の光学認識装置２
０においては、開口窓２１ａの上方に配設したプリズム
２２として、ペンタゴナルプリズムを用いた場合を説明
したが、ペンタゴナルプリズムに代えてルーフプリズム
を用いても、またこれらや他の光学部品の組合せであっ
てもよい。しかし、図示のようにプリズム２２にペンタ
ゴナルプリズムを用いた場合には、該ペンタゴナルプリ
ズムは反射回数が多く、また光路長が長く取れるので、
結像レンズ２３をプリズム２２に近づけることができ、
光学認識装置２０の小型化が図れる。
【００３６】本発明の第３の実施の形態を図８乃至図１
１により説明する。なお、前記実施の形態と同じ又は相
当部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。前記各実施の形態は本体２１に吸着ノズル３５を回
転自在に設けた。本実施の形態は、本体２１に吸着ノズ
ル３５を固定し、本体２１が回転駆動される。その他の
構成は前記実施の形態と同じである。
【００３７】光学認識装置２０は回転軸６０に固定され
ており、回転軸６０は図示しない回転駆動手段で軸心６
０ａを中心に回転させられる。本体２１の内部には、開
口窓２１ａから順次結像レンズ６１、ハーフミラー６
２、照明用レンズ６３、発光ダイオードやハロゲンラン
プ等からなる光源６４が配設されている。またハーフミ
ラー６２の側方には撮像素子２５が配設されている。
【００３８】次に作用について説明する。まず、図９に
示す状態で、ＸＹテーブル４及びウェーハホルダ５が駆
動されてピックアップするダイ３が光軸２８上に位置さ
せられ、光学認識装置２０により認識される。即ち、光
源６４の光は照明用レンズ６３、ハーフミラー６２より
結像レンズ６１を通過し、開口窓２１ａを経てダイ３を
照射する。ダイ３の像は開口窓２１ａ、結像レンズ６
１、ハーフミラー６２を経て撮像素子２５により撮像さ
れ、電気信号に変換される。この電気信号は図示しない
電気回路により画像処理されて認識され、最終的にダイ
３の位置ずれ量が算出される。そこで、このダイ３の位
置ずれを修正するように、即ちピックアップされるダイ
３の水平方向の中心が光軸２８上に位置するようにＸＹ
テーブル４及びウェーハホルダ５が駆動される。
【００３９】ダイ３を認識して位置ずれ量を算出する間
に回転軸６０が回転する。回転軸６０と共に光学認識装
置２０が回転すると、図１０に示すように、吸着ノズル
３５の吸着部３５ｃがダイ３に対向したピックアップ位
置に位置した状態となる。続いて回転軸６０が図示しな
い上下駆動手段で下降させられる。吸着ノズル３５の吸
着部３５ｃがダイ３に接近すると同時に、吸着ノズル３
５の吸着穴３５ａへの真空の供給が開始され、また突き
上げピン６が図示しない上下駆動手段で上昇してダイ３
を突き上げる。これにより、吸着ノズル３５はダイ３を
真空吸着保持してウェーハシート２よりピックアップす
る。続いて回転軸６０が上昇して本体２１は元の位置に
戻る。
【００４０】次に回転軸６０が回転し、吸着ノズル３５
は回転して図１１に示す状態となる。これにより、吸着
ノズル３５に真空吸着保持されたダイ３は、待機してい
るボンディングノズル１２に対向した受け渡し位置に位
置する。
【００４１】次にボンディングノズル１２は前記各実施
の形態と同様に下降してダイ３に接近し、ボンディング
ノズル１２の吸着穴１２ａへの真空の供給が開始され、
また吸着ノズル３５の吸着穴３５ａへの真空の供給が停
止され、ダイ３は吸着ノズル３５よりボンディングノズ
ル１２に受け渡される。吸着ノズル３５よりダイ３のボ
ンディングノズル１２への受け渡しが完了すると、回転
軸６０が回転して光学認識装置２０の開口窓２１ａがピ
ックアップするダイ３に対向した状態となる。この動作
と並行して、前記したように、ウェーハシート２から吸
着ノズル３５へのダイ３のピックアップが完了すると、
ＸＹテーブル４及びウェーハホルダ５が駆動し、次にピ
ックアップするダイ３が光軸２８上に位置するように駆
動される。またボンディングノズル１２は上昇、基板１
０の上方への移動、下降の動作を行い、基板１０にダイ
３をボンディングする。
【００４２】このように、吸着ノズル３５は、開口窓２
１ａの回転面内に位置するように光学認識装置２０に固
定したので、前記各実施の形態と同様に装置の小型化が
図れる。また光学認識装置２０は水平移動しないでピッ
クアップするダイ３を認識することができるので、光学
認識装置の位置決め精度の向上が図れる。しかし、前記
各実施の形態は光学認識装置２０が回転しなかったが、
本実施の形態は光学認識装置２０が回転するので、従来
例より光学認識装置の位置決め精度の向上が図れるが、
前記各実施の形態よりは若干劣る。
【００４３】なお、上記各実施の形態においては、バン
プが上面に向けられてウェーハシート２に配置されたダ
イ３を吸着ノズル３５によりピックアップして吸着保持
する場合について説明したが、トレイ上に配置されたダ
イ３を吸着ノズル３５によりピックアップして吸着保持
する場合にも適用できることは言うまでもない。
【００４４】
【発明の効果】発明が解決しようとする課題の項に記載
した第１乃至第７の手段によれば、吸着ノズルが取付け
られたダイ反転装置を光学認識装置に設けたので、装置
の小型化が図れる。また光学認識装置は水平移動しない
でピックアップするダイを認識することができるので、
ダイの位置ずれ量の認識精度の向上が図れる。また前記
第１乃至第６の手段によれば、吸着ノズルがダイ反転装
置で回転すると、即座にダイの認識動作が行えるので、
総合的なボンディング時間の短縮が図れ、生産性が向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフリップチップボンディング装置の第
１の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の状態より吸着ノズルが回転してダイに対
向したピックアップ位置に位置した状態を示す縦断面図
である。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２
のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明のフリップチップボンディング装置の第
２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】図４の状態より吸着ノズルが回転してダイに対
向したピックアップ位置に位置した状態を示す縦断面図
である。
【図６】（ａ）は図４のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は図５
のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】光学認識装置の他の実施の形態を示す断面図で
ある。
【図８】本発明のフリップチップボンディング装置の第
３の実施の形態を示す平面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】図９の状態より回転軸が回転して吸着ノズル
がダイに対向したピックアップ位置に位置した状態の断
面図である。
【図１１】図１０の状態より回転軸が回転して吸着ノズ
ルがボンディングノズルに対向した受け渡し位置に位置
した状態の断面図である。
【符号の説明】
３ ダイ １０ 基板 １２ ボンディングノズル ２０ 光学認識装置 ２１ 本体 ２１ａ 開口窓 ２２ ペンタゴナルプリズム ２５ 撮像素子 ２６ 照明 ２８ 光軸 ２８ａ 光軸中心 ３０ ダイ反転装置 ３１ 支軸 ３２ 歯車 ３３ 駆動源 ３４ 歯車 ３５ 吸着ノズル ３５ｃ 吸着部 ４１ 吸着ノズルホルダ ４３ シリンダ ６０ 回転軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−252209（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−306764（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/52 H01L 21/60 H01L 21/68

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バンプが上面に向けられてウェーハシー
    ト又はトレイ上に配置されたダイをピックアップして吸
    着保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルが取付けら
    れ、ダイを吸着した状態で該吸着ノズルをダイのピック
    アップ位置方向及び受け渡し位置方向に回転させてダイ
    の上面と下面とを反転させるダイ反転装置と、開口窓が
    下面に設けられ、前記ウェーハシート又はトレイ上に配
    置された前記ダイの画像を認識する光学認識装置とを備
    えたフリップチップボンディング装置において、前記吸
    着ノズルが前記開口窓に対応した外側部分でダイのピッ
    クアップ位置方向及び受け渡し位置方向に回転可能に、
    前記ダイ反転装置を前記光学認識装置に設けたことを特
    徴とするフリップチップボンディング装置。
  2. 【請求項２】 バンプが上面に向けられてウェーハシー
    ト又はトレイ上に配置されたダイをピックアップして吸
    着保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルが取付けら
    れ、ダイを吸着した状態で該吸着ノズルをダイのピック
    アップ位置方向及び受け渡し位置方向に回転させてダイ
    の上面と下面とを反転させるダイ反転装置と、開口窓が
    下面に設けられ、前記ウェーハシート又はトレイ上に配
    置された前記ダイの画像を認識する光学認識装置とを備
    えたフリップチップボンディング装置において、前記開
    口窓に対応した前記光学認識装置の側面に垂直面内で回
    転可能に設けられた回転部材と、前記光学認識装置に設
    けられ、前記回転部材を回転させる駆動手段とを備え、
    前記吸着ノズルが前記開口窓に対向するように前記回転
    部材に前記吸着ノズルを固定したことを特徴とするフリ
    ップチップボンディング装置。
  3. 【請求項３】 前記回転部材は第１の歯車よりなり、前
    記駆動手段は、前記第１の歯車に噛合する第２の歯車
    と、この第２の歯車を回転させるモータ等の駆動源とよ
    りなることを特徴とする請求項２記載のフリップチップ
    ボンディング装置。
  4. 【請求項４】 バンプが上面に向けられてウェーハシー
    ト又はトレイ上に配置されたダイをピックアップして吸
    着保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルが取付けら
    れ、ダイを吸着した状態で該吸着ノズルをダイのピック
    アップ位置方向及び受け渡し位置方向に回転させてダイ
    の上面と下面とを反転させるダイ反転装置と、開口窓が
    下面に設けられ、前記ウェーハシート又はトレイ上に配
    置された前記ダイの画像を認識する光学認識装置とを備
    えたフリップチップボンディング装置において、前記開
    口窓に対応した前記光学認識装置の側面に垂直面内で回
    転可能及び水平移動可能に設けられた回転部材と、前記
    光学認識装置に設けられ、前記回転部材を回転させる駆
    動手段とを備え、前記吸着ノズルが前記開口窓に対向す
    るように前記回転部材に前記吸着ノズルを固定したこと
    を特徴とするフリップチップボンディング装置。
  5. 【請求項５】 バンプが上面に向けられてウェーハシー
    ト又はトレイ上に配置されたダイをピックアップして吸
    着保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルが取付けら
    れ、ダイを吸着した状態で該吸着ノズルをダイのピック
    アップ位置方向及び受け渡し位置方向に回転させてダイ
    の上面と下面とを反転させるダイ反転装置と、開口窓が
    下面に設けられ、前記ウェーハシート又はトレイ上に配
    置された前記ダイの画像を認識する光学認識装置とを備
    えたフリップチップボンディング装置において、前記開
    口窓の近傍で前記光学認識装置に回転可能及び水平移動
    可能に設けたスライダと、前記光学認識装置に設けら
    れ、前記スライダを回転及び水平移動させる駆動手段と
    を備え、前記スライダに前記吸着ノズルを固定し、前記
    駆動手段により前記吸着ノズルをダイのピックアップ位
    置方向及び受け渡し位置方向に回転させると共に、前記
    開口窓に対向させることを特徴とするフリップチップボ
    ンディング装置。
  6. 【請求項６】 前記駆動手段は、前記スライダに固定さ
    れた第１の歯車と、この第１の歯車に噛合する第２の歯
    車と、前記光学認識装置に水平移動可能に設けられ、前
    記第２の歯車を回転させる第１の駆動源と、前記光学認
    識装置に設けられ、前記第１の駆動源を水平移動させる
    第２の駆動源とよりなることを特徴とする請求項５記載
    のフリップチップボンディング装置。
  7. 【請求項７】 バンプが上面に向けられてウェーハシー
    ト又はトレイ上に配置されたダイをピックアップして吸
    着保持する吸着ノズルと、開口窓が下面に設けられ、ダ
    イを吸着した状態で前記ウェーハシート又はトレイ上に
    配置された前記ダイの画像を認識する光学認識装置とを
    備えたフリップチップボンディング装置において、前記
    光学認識装置は、前記開口窓が垂直面内で回転するよう
    に回転可能に設けられ、前記吸着ノズルは、前記開口窓
    の回転面内に位置するように前記光学認識装置に固定さ
    れ、前記光学認識装置を回転駆動させる駆動手段を備え
    たことを特徴とするフリップチップボンディング装置。
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