JP4064752B2

JP4064752B2 - Bonding equipment

Info

Publication number: JP4064752B2
Application number: JP2002224498A
Authority: JP
Inventors: 健治内藤
Original assignee: Athlete FA Corp
Current assignee: Athlete FA Corp
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-08-01
Also published as: JP2004071600A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップを基板上にボンディングしたあと、ボンディング結果にボンディング不良がある場合、そのボンディング不良となったチップを取り外すボンディング不良チップ取り外し方法およびボンディング不良チップを取り外しを可能としたボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チップの電極と基板の電極とをバンプを介して接合するフリップチップ・ボンディングは、実装面積が小さく、回路の配線長さが短いなどの利点があり、高密度実装に適したボンディング方法として広く用いられている。
【０００３】
このフリップチップ・ボンディングを行うボンディング装置は、Ｘ−Ｙ平面座標上で平面移動可能な可動テーブル上の所定位置に基板を置き、垂直方向に往復動可能なヘッドの先端部にアタッチメントを介してチップを真空吸着し、チップと基板の位置合わせを行ったのちに、ヘッドを下降させて、チップを基板に対して加熱押圧させて、両者を接合するものである。
【０００４】
このようにして、チップが基板にボンディングされるが、そのボンディング結果に不具合、つまり、ボンディング不良が生じることもある。したがって、ボンディング動作が終了した後、ボンディング状態を検査して、チップと基板が適正なボンディング状態となっているか否かを検査する。
【０００５】
特に、試作品にあっては、後の量産に向けて、適正なボンディングがなされるかどうかを念入りに検査することが行われる。また、特注品等少量生産品の場合も念入りな検査が行われる。これらの場合、もし、ボンディング不良が発見された場合には、ボンディング不良となったチップを基板から取り外して、再度、上述したボンディングを試みることが多い、
【０００６】
たとえば、１枚の基板上に多数のチップがフリップチップ・ボンディングされるような場合、すべてのチップの基板に対するボンディングが終了したあと、ボンディング状態を検査して、それぞれのチップが基板に対して適正にボンディングされているかを検査する。この検査によって、仮に、ボンディング不良となっている箇所が発見されると、作業者がそのボンディング不良箇所のチップを基板から剥がして、その部分に対して、再度、ボンディングする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来では、ボンディングを行ったあと、ボンディング不良がある場合には、作業者がそれを取り外すのが一般的である。これは、従来のこの種のボンディング装置は、ボンディングされたチップを基板から取り外すボンディング不良チップ取り外し機能は有していないからであり、結局は、作業者が取り外し作業を行うことになる。
【０００８】
しかし、一旦、ボンディングされたチップを基板から取り外す際は、チップや基板を損傷しないように細心の注意を払って作業を行う必要があるので、精神的負担も大きく、また、取り外し作業に多くの時間と労力を要するなどの問題がある。
【０００９】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、ボンディングされたチップを基板から取り外す作業の殆どを人手によらず行うことのできるボンディング不良チップ取り外し方法を提供することを目的とする。また、他の発明は、ボンディング不良チップ取り外し機能をボンディング装置に組み込むことによって、ボンディング不良となったチップを基板から取り外す作業を効率よく行うことができるボンディング装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明のボンディング装置は、先端部にボンディング対象となるチップを保持し上下方向に往復動可能なヘッドと、チップを取り付けるための基板が載置され２次元平面上を任意に移動可能な可動テーブルとを有し、ヘッドの先端側に取り付けられたチップと可動テーブル側に載置された基板とをヘッドによって所定時間だけ加熱押圧することでチップを基板にボンディングするボンディング装置において、そのボンディング結果にボンディング不良があった場合、ボンディング不良チップの取り外し処理を可能とし、ヘッドの先端部にはボンディング不良チップを吸着するためのアタッチメントが取り付けられ、そのアタッチメントにはヘッドによってチップを真空吸着するための空気流通孔が設けられ、ボンディング不良チップはそのアタッチメントを介してヘッドによって真空吸着され、そのアタッチメントはボンディング時と取り外し処理時とで異なったアタッチメントが用いられ、取り外し処理時に用いられるアタッチメントは、ボンディング時で用いられるアタッチメントよりも、吸着力を大きくするために、ボンディング不良チップに対する吸着面積を大きくしたものである。
【００１１】
このように、本発明のボンディング装置は、ボンディング不良となったチップを基板から取り外す機能を有したので、１台のボンディング装置で、ボンディング動作と取り外し動作の両方を行うことができる。これによって、ボンディングを行ったあと、ボンディング不良があっても、ただちに、そのボンディング不良となったチップを基板から取り外すことができるので、取り外し作業を効率よく行うことができる。また、チップ取り外し用のアタッチメントを用意することによって、ボンディング不良となったチップを基板から取り外す取り外し処理を確実にしかも効率よく行うことができる。
【００１２】
また、吸着面積を大きくする手段として、空気流通孔の少なくともチップ吸着面側端部はその開口面積を大きくする加工が施されるのが好ましい。
【００１３】
この構成を採用すると、ボンディング不良となったチップを強い吸着力で吸着することができ、基板からの不良チップの取り外しを確実にしかも効率よく行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態で説明する内容は、本発明のボンディング不良チップ取り外し方法についての説明と、このボンディング不良チップ取り外し方法によるボンディング不良チップ取り外し機能を有したボンディング装置についての説明を含むものである。
【００３３】
図１は、本発明のボンディング装置の実施の形態を説明する正面図、図２は、その側面図である。ボンディング装置の概略的な構成としては、垂直方向（矢印Ｚ−Ｚ’方向）に上下動可能なヘッド１と、このヘッド１を上下方向に昇降させるための駆動源としてのモータ２と、このモータ２の回転力を上下方向の運動に変換してヘッド１に伝達する動力伝達機構３と、ヘッド１の先端部の下方に設けられ、Ｘ−Ｙ平面座標上の任意の位置に移動可能な可動テーブル４と、この可動テーブル４とヘッド１との間を水平方向（Ｙ−Ｙ’方向）に、シリンダ５とロッド６などの駆動手段によって往復動可能な光学ユニット７を有した構成となっている。
【００３４】
動力伝達機構３は、ガイドレール３１に沿って上下方向（矢印Ｚ−Ｚ’方向）に昇降する昇降子３２と、この昇降子３２にその上端部が連結され昇降子３２の動きをヘッド１に伝達するロッド３３と、このロッド３３の下端部とヘッド１との間に介在されてガイドレール３４に沿って上下方向（矢印Ｚ−Ｚ’方向）に移動するスライダ３５などから構成されており、モータ２の正逆回転によって昇降子３２が上下方向（矢印Ｚ−Ｚ’方向）に動き、それによって、ヘッド１を上下動させることができるようになっている。
【００３５】
たとえば、モータ２が正回転した場合には、そのモータ２の正方向の回転力によって昇降子３２が矢印Ｚ’方向の直線運動を行い、その直線運動がロッド３３によってスライダ３５に伝達され、スライダ３５がガイドレール３４に沿って矢印Ｚ’方向に動くことで、ヘッド１が下降する。また、モータ２が逆回転した場合には、そのモータ２の逆方向の回転力によって昇降子３２が矢印Ｚ方向の直線運動を行い、その直線運動がロッド３３によってスライダ３５に伝達され、スライダ３５がガイドレール３４に沿って矢印Ｚ方向に動くことで、ヘッド１が上昇する。
【００３６】
また、ヘッド１は、その先端部でボンディング対象となるチップ８を真空吸着するが、その際、ヘッド１の先端部としての役目をなすアタッチメント９を介してチップ８を真空吸着する。したがって、ヘッド１は、その内部に、チップ８やアタッチメント９を真空吸着したり圧縮空気をヘッド１の先端から外部に送出したりする空気流通孔（図示せず）が図示上下方向に設けられている。また、このヘッド１はその先端部にチップ加熱用としてのセラミックヒータなどのヒータ（図示せず）が埋設されている。
【００３７】
アタッチメント９は、チップ８や基板１０の種類などに対応して種々用意されるもので、ヘッド１に対して容易に着脱できるように、ヘッド１の先端部に真空吸着によって取り付けられるようになっている。
【００３８】
一方、可動テーブル４は、モータ１１によってＸ−Ｙ平面座標上の任意の位置に移動可能となっている。この可動テーブル４は、複数の基板１０を所定位置で保持可能な基板保持用ステージ４１と、チップを収納するためのチップトレイ４２が設けられるチップトレイ保持用ステージ４３を有し、基板保持用ステージ４１には複数種の基板１０の取り付けが可能となるようにそれぞれの基板１０に対応した基板保持治具４４が着脱自在に取り付け可能となっている。この基板保持用ステージ４１には、基板保持治具４４に保持された基板１０を加熱するためのヒータ（図示せず）が埋め込まれている。
【００３９】
また、チップトレイ保持用ステージ４３に設けられたチップトレイ４２は、複数種類のチップ８をそれぞれの種類ごとに収納できるように、チップトレイ保持用ステージ４３上に複数個設けられている。
【００４０】
図３は、アタッチメント９の一例を示すもので、（Ａ）はアタッチメント９を上から（ヘッド１側から）見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（Ｃ）はアタッチメント９を下から（可動テーブル４側から）見た平面図である。
【００４１】
ここで用いられるアタッチメント９は、平板上のプレート９１の下面側中央部に直方体状の凸状部９２が形成された形状をなし、その凸状部９２にプレート９１の上面から下面までを貫く空気流通孔９３が設けられている。この空気流通孔９３は、複数設けられるのが一般的であり、この例では、４個の空気流通孔９３が、一列に並んで設けられている。
【００４２】
このような構成のボンディング装置の全体的な動作手順について、以下に説明する。
【００４３】
まず、基板１０に対応した基板保持冶具４４を基板保持用ステージ４１に固定し、その基板保持冶具４４上に基板１０を置く。その基板１０は、基板保持用ステージ４１上で真空吸着によって保持される。一方、その基板１０にボンディングするチップ８は、所定のチップトレイ４２に収納しておく。
【００４４】
この状態で、可動テーブル４が駆動される。この可動テーブル４は、チップトレイ４２に収納されたチップ８が、ヘッド１に取り付けられたアタッチメント９に対向するように、Ｘ−Ｙ平面座標上でＸＹ方向に水平移動される。そして、チップトレイ４２に収納されたチップ８が、ヘッド１に取り付けられたアタッチメント９に対向すると、その位置でヘッド１を下降させ、ヘッド１の先端部に取り付けられたアタッチメント９でチップ８を真空吸着させたのちヘッド１を上昇させる。
【００４５】
ここで、再び可動テーブル４が駆動され、今度は、アタッチメント９に吸着されたチップ８が基板１０のボンディング位置となるように、基板１０がＸ−Ｙ平面上で水平移動される。そして、基板１０とアタッチメント９に真空吸着されたチップ８とが対向する位置になると、光学ユニット７が前方（矢印Ｙ方向）に移動し、アタッチメント９に吸着されたチップ８と基板１０との間に到達する。すると、光学ユニット７は、チップ８と基板１０との位置認識を行う。位置認識が終了すると、光学ユニット７は矢印Ｙ’方向に後退して、元の位置に戻る。そして、可動テーブル４は、光学ユニット７による位置認識結果に基づいて、Ｘ−Ｙ平面座標上で水平移動し、基板１０とチップ８の正確な位置合わせを行う。
【００４６】
このように、基板１０とチップ８の正確な位置合わせが終了すると、ボンディング動作が開始される。そのボンディング動作手順の概要について図４のフローチャートを参照しながら説明する。この図４のフローチャートは、上述した光学ユニット７による位置認識が終了し、基板１０とチップ８の正確な位置合わせが終了したあとの動作手順について説明するものである。
【００４７】
なお、上述した位置合わせの終了した段階では、すでに、ヘッド１内に埋設されている図示しないヒータによってチップ８に対する加熱が行われている。ここで、チップ８が所定の温度に達した状態、つまり、バンプとしての半田や熱可塑性樹脂が溶融可能な温度に達した状態となると（ステップＳ１）、ヘッド１が下降してチップ８を基板１０に対して所定の力で加熱押圧する（ステップＳ２）。
【００４８】
そして、その加熱押圧状態を所定時間保持し（ステップＳ３）、所定時間経過したらアタッチメント９によるチップ８の真空吸着状態を解除するとともにチップ８をアタッチメント９から確実に離脱させるための圧縮空気噴出を行う（ステップＳ４）。
【００４９】
この圧縮空気噴出は、基板１０側に接合されたチップ８をアタッチメント９から確実に離脱させるために行われるもので、ヘッド１内に設けられた図示しない空気流通孔を通って送られてくる圧縮空気をアタッチメント９に設けられた空気流通孔９３から送出することによって行われる。
【００５０】
この圧縮空気噴出によって、チップ８は、アタッチメント９から確実に離れ、チップ８が基板１０側に接合された状態となる。その後、ヘッド１が上昇する（ステップＳ５）。
【００５１】
以上のような手順によって、ある１つのチップ８を基板１０にボンディングする動作が終了する。たとえば、１つの基板１０上に多数のチップ８をボンディングする場合は、上述の動作（図４のステップＳ１以前に行われるチップ８と基板１０の位置合わせまでの動作をも含む）を繰り返し行う。
【００５２】
そして、すべてのチップ８に対して上述したような動作が終了すると、今度は、そのボンディングの状態を検査する。
【００５３】
このボンディング状態の検査は、作業者の目視や電気的な検査によって行われる。そして、ボンディング結果に不具合（ボンディング不良）が発見されると、そのボンディング不良となっているチップ８を基板１０から取り外す工程（これを取り外し工程という）を行う。次に、この取り外し工程の動作手順を図５に示すフローチャートにより説明する。
【００５４】
まず、ヘッド１の先端部に、取り外し工程で用いられるアタッチメント２０（図６参照）を取り付ける（ステップＳ１１）。この取り外し工程で用いられるアタッチメント（以下、チップ取り外し用アタッチメントという）２０は、ボンディング不良となったチップ８（以下、取り外し対象チップ８という）に対応したアタッチメントであり、そのチップ８をボンディングしたときに用いたアタッチメント９（図３参照）に対して、空気流通孔９３のチップ吸着側端部が異なるものである。
【００５５】
取り外し工程の以後の工程を説明する前に、このチップ取り外し用アタッチメント２０について図６を参照して説明する。
【００５６】
図６は、取り外し対象チップ８を取り外す際に用いられるチップ取り外し用アタッチメント２０であり、（Ａ）はチップ取り外し用アタッチメント２０を上から（ヘッド１側から）見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（Ｃ）はアタッチメントを下から（可動テーブル４側から）見た平面図である。
【００５７】
このチップ取り外し用アタッチメント２０は、図３で説明したアタッチメント９に対応するものである。つまり、取り外し対象となったチップ８をボンディングしたときには、図３で示したアタッチメント９が用いられるが、そのチップ８がボンディング不良となってそれを取り外す際には、図６のチップ取り外し用アタッチメント２０を使用する。
【００５８】
このチップ取り外し用アタッチメント２０は、図３で示したアタッチメント９と同様に、平板状のプレート２０１の下面側中央部に直方体状の凸状部２０２が形成された形状をなし、その凸状部２０２にプレート２０１の上面から下面までを貫く４個の空気流通孔２０３が設けられている。このチップ取り外し用アタッチメント２０は、図３で示したアタッチメント９に対して、空気流通孔２０３におけるチップ吸着面側端部に工夫がなされている点が異なる。
【００５９】
すなわち、取り外し対象チップ８を基板１０から取り外す際は、基板１０に接合されたチップ８を引き剥がす動作がなされるので、ボンディングする場合に比べて、より大きな吸着力でチップ８を吸着する必要がある。
【００６０】
そこで、吸着面積を大きくして、より大きな吸着力が得られるように、空気流通孔２０３のチップ吸着面側端部の開口面を大きくするための凹状のザグリ２０４を形成する。このザグリ２０４は、種々の形態が考えられるが、その一例としては、図６で示すように、複数（この例では４個）の空気流通孔２０３のチップ吸着面側端部全体に共通の長円状の凹部となるザグリ２０４を形成する。つまり、このザグリ２０４は、図６（Ｂ），（Ｃ）に示すように、４個の空気流通孔２０３を囲むような長円形の凹部となっている。
【００６１】
このように形成されたチップ取り外し用アタッチメント２０は、チップ８や基板１０の種類ごとにあらかじめ用意される。なお、ザグリ２０４は、空気流通孔２０３のチップ吸着面側端部だけではなく、図７に示すように、チップ吸着面側端部にザグリ２０４ａを設け、かつヘッド１側の端部にもザグリ２０４ｂを設けるようにしてもよい。
【００６２】
ここで、図５のフローチャートに説明を戻す。前述したように、まず、図６で示すようなチップ取り外し用アタッチメント２０をヘッド１の先端部に取り付ける（ステップＳ１１）。そして、取り外し対象チップ８が実装されている基板１０を基板保持用ステージ４１に固定された基板保持治具４４上に真空吸着によって保持する（ステップＳ１２）。
【００６３】
このような設定を作業者が行ったのちに、可動テーブル４をＸ−Ｙ平面座標上で水平移動させ、ヘッド１に取り付けられたチップ取り外し用アタッチメント２０と取り外し対象チップ８が対向するように、つまり、チップ取り外し用アタッチメント２０の空気流通孔２０３のチップ吸着面側端部が取り外し対象チップ８を吸着可能となるように両者を位置合わせする（ステップＳ１３）。なお、このとき、光学ユニット７を前進させ、チップ取り外し用アタッチメント２０と取り外し対象チップ８の位置認識を行い、その位置認識結果を用いて、可動テーブル４を微調整して、チップ取り外し用アタッチメント２０と取り外し対象チップ８とを位置合わせするようにしてもよい。
【００６４】
このように、チップ取り外し用アタッチメント２０と取り外し対象チップ８の位置合わせがなされると、ヘッド１を下降させて、チップ取り外し用アタッチメント２０によって取り外し対象チップ８を加熱押圧する（ステップＳ１４）。なお、上述した位置合わせの終了した段階では、すでに、ヘッド１内に埋設されている図示しないヒータによりチップ取り外し用アタッチメント２０は所定の温度に達した状態、つまり、バンプとしての半田や熱可塑性樹脂が溶融可能な温度に達した状態となっている。
【００６５】
これによって、取り外し対象チップ８に対し、ヘッド１によって加熱押圧がなされ、あらかじめ設定した時間、その加熱押圧状態が保持される（ステップＳ１５）。
【００６６】
そして、一定時間の加熱押圧なされると、取り外し対象チップ８を吸着するための真空吸着動作が開始され（ステップＳ１６）、その状態でヘッド１を上昇させる（ステップＳ１７）。これによって、取り外し対象チップ８は、基板１０から剥がされてチップ取り外し用アタッチメント２０に吸着された状態で上昇する。
【００６７】
以上、ステップＳ１１からステップＳ１７が取り外し対象チップ８の取り外し手順である。これら一連の取り外し手順において、作業者は図５におけるステップＳ１１，Ｓ１２の操作、すなわち、チップ取り外し用アタッチメント２０をヘッド１にセットするとともに、取り外し対象チップ８の実装されている基板１０を基板保持用ステージ４１上に固定された基板保持治具４４上に保持させる操作を行うだけでよく、それ以降の処理は自動的になされる。
【００６８】
ところで、以上説明した取り外し動作を確実に行うためには、取り外し対象チップ８に対する加熱温度や、取り外し対象チップ８を吸着後のヘッド１の上昇速度などの値を適切なものとしたり、取り外しの手順を最適な手順とする必要がある。
【００６９】
まず、取り外し対象チップ８を加熱する際の加熱温度は、その取り外し対象チップ８をボンディングしたときの加熱温度よりも高く設定する。また、取り外し対象チップ８をチップ取り外し用アタッチメント２０で吸着して上昇させる際、取り外し対象チップ８が基板１０から剥がれるまでの間はきわめてゆっくりとした速度で上昇させる必要がある。
【００７０】
ここで、あるチップをボンディングするときのボンディング条件と、そのチップがボンディング不良となった場合、そのボンディング不良となったチップ（取り外し対象チップ）を取り外す際の取り外し条件の一例について説明する。
【００７１】
まず、ボンディング条件として、あるチップ（チップ８とする）を熱可塑性樹脂によって、ある基板（基板１０とする）にボンディングするものとし、その熱可塑性樹脂は１１０℃から１３５℃の温度で接着できるものとする。そして、ボンディングを行う際は、ヘッド１内に設けられた図示しないヒータを作動させ、接着温度が１１０℃から１３５℃となるようにし、その状態で約１０秒間、所定の押圧力、たとえば４００ｇ／ｃｍ^２を与えた状態で保持する。なお、接着温度を１１０℃から１３５℃とするために、この場合、ヘッド１の先端温度を１６０℃とした。
【００７２】
そして、その後、ヘッド１内のヒータをオフさせて圧縮空気をチップ８に当てることで強制冷却を行って、ヘッド１の先端温度を９０℃にまで下げる。その後、ヘッド１を上昇させる。なお、このボンディング動作を行う際の基板保持用ステージ４１側の温度（基板１０に対する加熱温度）は基板保持用ステージ４１内に設けられた図示しないヒータによって約１００℃に設定しておく。また、ヒータは、この実施の形態では、最高設定値として４５０℃まで可能なものが採用されている。
【００７３】
一方、以上のようなボンディング条件でボンディングされたチップ８に対する取り外し条件としては、上述した熱可塑性樹脂が１２０℃で溶融するものとすれば、それより十分高い加熱温度とするために、ヘッド１を１８０℃として３０秒間、所定の押圧状態（ボンディング時と同じ圧力）を保持する。そして、その３０秒間の加熱押圧終了後、チップ取り外し用アタッチメント２０に取り外し対象チップ８を真空吸着させ、その状態でヘッド１を上昇させる。このとき、取り外し対象チップ８が基板１０から剥がれるまでの間のヘッドの上昇速度は、通常の速度、すなわちボンディング時の上昇時、下降時、取り外しの際の下降時、に比べ、１／３〜１／２０となる速度、好ましくは１／５〜１／１０となる速度、たとえば５ｍｍ／ｓｅｃを採用した。なお、この取り外し動作を行う際の基板保持用ステージ４１側の温度（基板１０に対する加熱温度）は、ボンディング時と同じく、ヒータによって約１００℃に設定しておく。
【００７４】
このように、取り外しを行う際は、アタッチメントを取り外し専用のアタッチメント（チップ取り外し用アタッチメント２０）とし、取り外し対象チップ８に対して、ボンディング時の加熱温度よりも高い温度で、しかも、ボンディング時よりも長い時間加熱したのちに真空吸着し、ヘッド１を当初はゆっくりとした速度（この場合、５ｍｍ／ｓｅｃ）で上昇させることによって、取り外し対象チップ８を基板１０から確実に引き剥がすことができる。
【００７５】
なお、取り外し対象チップ８が基板１０から剥がれたあとは、ヘッド１の上昇速度を速くしてもよい。つまり、ヘッド１の上昇速度は、取り外し対象チップ８が基板１０から剥がれるまでの間と、取り外し対象チップ８が基板１０から剥がれたあとでは異ならせることができ、取り外し対象チップ８が基板１０から剥がれたあとは、ヘッド１の上昇速度を速くすることによって、取り外し工程を効率よく短時間で行うことができる。
【００７６】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、前述の実施の形態では、チップ８を基板１０に対して熱可塑性樹脂で接合するようにしたが、これは熱可塑性樹脂でなく半田であってもよい。また、ボンディング方法として、フリップチップ工法の例を示したが、チップ８と基板１０とを接触させたのち所定時間だけ加熱押圧することでボンディングするものであれば、他のボンディング工法にも本発明を適用することができる。
【００７７】
また、前述の実施の形態では、チップ取り外し用アタッチメント２０の空気流通孔２０３のチップ吸着面側端部やヘッド１側端部に設けられるザグリ２０４は、複数の空気流通孔端部全体を囲むような長円形としたが、これに限られるものではなく、たとえば、１個の空気流通孔２０３ごとにその周囲を囲むように凹部となるザグリを設けるようにしてもよい。
【００７８】
また、ボンディングと不良チップ取り外しを同じボンディング装置で行う例を示したが、たとえば、両機能を有するボンディング装置を２台用意し、１台をボンディング用とし、もう１台を不良チップ取り外し用として使用しても良い。さらには、両機能を有する３台のボンディング装置を用意し、２台をボンディング用に使用し、残りの１台をボンディングと不良チップ取り外しの両機能を実行するものとして使用するようにしても良い。このように、１つのボンディング装置に、ボンディングと不良チップ取り外しの両機能を実行できるように構成したので、複数のボンディング装置を利用する場合、不良発生状況に応じ、適切な機能配置が可能となる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のボンディング不良チップ取り外し方法は、ボンディング不良が発見された場合、そのボンディング不良となったチップを基板から取り外す殆どの処理を人手によらず行うことができ、ボンディング不良の取り外し作業を効率よく行うことができる。
【００８０】
また、本発明のボンディング装置は、ボンディング不良となったチップを基板から取り外す機能を有したので、１台のボンディング装置で、ボンディング動作と取り外し動作の両方を行うことができる。これによって、ボンディングを行ったあと、ボンディング不良があっても、ただちに、そのボンディング不良となったチップを基板から取り外すことができるので、取り外し作業を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボンディング装置の実施の形態を説明する正面図である。
【図２】本発明のボンディング装置の実施の形態を説明する側面図である。
【図３】図１および図２に示されるボンディング装置のヘッド先端部に取り付けられるアタッチメントの一例を示す図であり、（Ａ）はヘッド側から見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（Ｃ）は可動テーブル側から見た平面図である。
【図４】本発明のボンディング装置におけるボンディング手順を説明するフローチャートである。
【図５】本発明のボンディング不良チップ取り外し手順を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態で用いられるチップ取り外し用アタッチメントの一例を示す図であり、（Ａ）はヘッド側から見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（Ｃ）は可動テーブル側から見た平面図である。
【図７】図６で示したチップ取り外し用アタッチメントの変形例を示す図である。
【符号の説明図】
１ヘッド
４可動テーブル
７光学ユニット
８チップ
９アタッチメント
２０チップ取り外し用アタッチメント
２０３空気流通孔
２０４ザグリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a defective bonding chip removing method for removing a defective chip and a bonding apparatus capable of removing the defective bonding chip when there is a bonding defect in the bonding result after bonding the chip to a substrate.
[0002]
[Prior art]
Flip chip bonding, in which chip electrodes and substrate electrodes are bonded via bumps, has advantages such as a small mounting area and short circuit wiring length, and is widely used as a bonding method suitable for high-density mounting. It has been.
[0003]
In this bonding apparatus for performing flip chip bonding, a substrate is placed at a predetermined position on a movable table that can move in plane on an XY plane coordinate, and a chip is attached to the tip of a head that can reciprocate in the vertical direction via an attachment. After the vacuum suction is performed and the chip and the substrate are aligned, the head is lowered and the chip is heated and pressed against the substrate to bond them together.
[0004]
In this way, the chip is bonded to the substrate, but the bonding result may be defective, that is, a bonding failure may occur. Therefore, after the bonding operation is completed, the bonding state is inspected to inspect whether the chip and the substrate are in an appropriate bonding state.
[0005]
In particular, prototypes are carefully inspected for proper bonding for subsequent mass production. Careful inspection is also performed for small-quantity products such as custom-made products. In these cases, if a bonding failure is found, the bonding failure chip is often removed from the substrate and the above-mentioned bonding is attempted again.
[0006]
For example, when a large number of chips are flip-chip bonded on a single substrate, after all the chips have been bonded to the substrate, the bonding state is inspected, and each chip is appropriate for the substrate. Inspect whether it is bonded to. If a location where bonding failure is found is found by this inspection, the worker peels off the chip at the bonding failure location from the substrate and bonds the portion again.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, after bonding, if there is a bonding failure, an operator generally removes it. This is because the conventional bonding apparatus of this type does not have a bonding failure chip removing function for removing the bonded chip from the substrate, and eventually, the operator performs the removing operation.
[0008]
However, once the bonded chip is removed from the substrate, it must be done with great care so as not to damage the chip or the substrate. There are problems such as requiring time and labor.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a bonding failure chip removing method that can perform most of the work of removing a bonded chip from a substrate without human hands. To do. Another object of the present invention is to provide a bonding apparatus capable of efficiently removing a chip having a bonding defect from a substrate by incorporating a defective bonding chip removing function into the bonding apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-described object, the bonding of the present invention is performed.The apparatus has a head that holds a chip to be bonded at the tip and can reciprocate in the vertical direction, and a movable table on which a substrate for mounting the chip is placed and can be arbitrarily moved on a two-dimensional plane. In a bonding apparatus for bonding a chip to a substrate by heating and pressing a chip attached to the tip side of the head and a substrate placed on the movable table side for a predetermined time by the head, there is a bonding failure in the bonding result. In this case, it is possible to remove the defective bonding chip, and an attachment for adsorbing the defective bonding chip is attached to the tip of the head, and the attachment is provided with an air circulation hole for vacuum adsorbing the chip by the head. The badly bonded chip is via its attachment In order to increase the suction force of the attachment used at the time of bonding, the attachment used at the time of bonding is different from the attachment used at the time of bonding. The adsorption area for the defective bonding chip is increased.
[0011]
  As described above, since the bonding apparatus of the present invention has a function of removing a chip having a bonding failure from the substrate, both the bonding operation and the detaching operation can be performed by one bonding apparatus. As a result, even if there is a bonding failure after bonding, the chip with the bonding failure can be removed immediately from the substrate, so that the removal operation can be performed efficiently. Moreover, by preparing an attachment for removing the chip, it is possible to reliably and efficiently perform the removal process of removing the chip having a bonding defect from the substrate.
[0012]
  Further, as a means for increasing the adsorption area, it is preferable that at least the tip adsorption surface side end portion of the air circulation hole is processed to increase the opening area.
[0013]
  By adopting this configuration, it is possible to suck a chip having a bonding defect with a strong suction force, and it is possible to reliably and efficiently remove the defective chip from the substrate.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The contents described in this embodiment include a description of the bonding failure chip removal method of the present invention and a bonding apparatus having a bonding failure chip removal function by this bonding failure chip removal method.
[0033]
FIG. 1 is a front view for explaining an embodiment of the bonding apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. The schematic configuration of the bonding apparatus includes a head 1 that can move up and down in the vertical direction (arrow ZZ ′ direction), a motor 2 that serves as a drive source for moving the head 1 up and down, and this motor. The power transmission mechanism 3 that converts the rotational force of 2 into a vertical motion and transmits it to the head 1 and a movable that is provided below the tip of the head 1 and can be moved to any position on the XY plane coordinates The table 4 and an optical unit 7 that can reciprocate between the movable table 4 and the head 1 in the horizontal direction (YY ′ direction) by driving means such as a cylinder 5 and a rod 6 are provided. Yes.
[0034]
The power transmission mechanism 3 includes a lift 32 that moves up and down in the vertical direction (arrow ZZ ′ direction) along the guide rail 31, and an upper end portion of the lift 32 that is connected to the head 1. A rod 33 for transmission, and a slider 35 interposed between the lower end of the rod 33 and the head 1 and moving in the vertical direction (arrow ZZ ′ direction) along the guide rail 34. As the motor 2 rotates forward and backward, the elevator 32 moves in the vertical direction (arrow ZZ ′ direction), so that the head 1 can be moved up and down.
[0035]
For example, when the motor 2 rotates in the forward direction, the elevator 32 performs a linear motion in the direction of the arrow Z ′ by the rotational force in the positive direction of the motor 2, and the linear motion is transmitted to the slider 35 by the rod 33. As head 35 moves along guide rail 34 in the direction of arrow Z ′, head 1 is lowered. When the motor 2 rotates in the reverse direction, the elevator 32 performs a linear motion in the direction of arrow Z by the reverse rotational force of the motor 2, and the linear motion is transmitted to the slider 35 by the rod 33. Moves along the guide rail 34 in the direction of the arrow Z, so that the head 1 rises.
[0036]
In addition, the head 1 vacuum-sucks the chip 8 to be bonded at its tip part, and at that time, the chip 8 is vacuum-sucked via the attachment 9 serving as the tip part of the head 1. Accordingly, the head 1 is provided with an air flow hole (not shown) in the vertical direction in the drawing for vacuum-adsorbing the chip 8 and the attachment 9 and sending compressed air from the tip of the head 1 to the outside. Yes. Further, the head 1 has a heater (not shown) such as a ceramic heater for heating a chip embedded in a tip portion thereof.
[0037]
Various attachments 9 are prepared corresponding to the types of the chip 8 and the substrate 10, and the attachment 9 is attached to the tip of the head 1 by vacuum suction so that it can be easily attached to and detached from the head 1. Yes.
[0038]
On the other hand, the movable table 4 can be moved to an arbitrary position on the XY plane coordinates by the motor 11. The movable table 4 includes a substrate holding stage 41 capable of holding a plurality of substrates 10 at predetermined positions, and a chip tray holding stage 43 provided with a chip tray 42 for storing chips. A substrate holding jig 44 corresponding to each substrate 10 can be detachably attached to 41 so that a plurality of types of substrates 10 can be attached. A heater (not shown) for heating the substrate 10 held by the substrate holding jig 44 is embedded in the substrate holding stage 41.
[0039]
A plurality of chip trays 42 provided on the chip tray holding stage 43 are provided on the chip tray holding stage 43 so that a plurality of types of chips 8 can be stored for each type.
[0040]
3A and 3B show an example of the attachment 9. FIG. 3A is a plan view of the attachment 9 as viewed from above (from the head 1 side), and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. (C) is the top view which looked at the attachment 9 from the bottom (from the movable table 4 side).
[0041]
The attachment 9 used here has a shape in which a rectangular parallelepiped convex portion 92 is formed in the central portion of the lower surface side of the plate 91 on a flat plate, and air that penetrates the convex portion 92 from the upper surface to the lower surface of the plate 91. A circulation hole 93 is provided. A plurality of air circulation holes 93 are generally provided. In this example, four air circulation holes 93 are provided in a line.
[0042]
The overall operation procedure of the bonding apparatus having such a configuration will be described below.
[0043]
First, the substrate holding jig 44 corresponding to the substrate 10 is fixed to the substrate holding stage 41, and the substrate 10 is placed on the substrate holding jig 44. The substrate 10 is held by vacuum suction on the substrate holding stage 41. On the other hand, the chip 8 to be bonded to the substrate 10 is stored in a predetermined chip tray 42.
[0044]
In this state, the movable table 4 is driven. The movable table 4 is horizontally moved in the XY directions on the XY plane coordinates so that the chip 8 accommodated in the chip tray 42 faces the attachment 9 attached to the head 1. When the chip 8 stored in the chip tray 42 faces the attachment 9 attached to the head 1, the head 1 is lowered at that position, and the chip 8 is vacuumed by the attachment 9 attached to the tip of the head 1. After the adsorption, the head 1 is raised.
[0045]
Here, the movable table 4 is driven again, and this time, the substrate 10 is horizontally moved on the XY plane so that the chip 8 adsorbed by the attachment 9 becomes the bonding position of the substrate 10. When the substrate 10 and the chip 8 sucked by the attachment 9 are opposed to each other, the optical unit 7 moves forward (in the arrow Y direction), and the space between the chip 8 sucked by the attachment 9 and the substrate 10 is reached. To reach. Then, the optical unit 7 performs position recognition between the chip 8 and the substrate 10. When the position recognition is completed, the optical unit 7 moves backward in the direction of the arrow Y ′ and returns to the original position. Then, the movable table 4 moves horizontally on the XY plane coordinates based on the position recognition result by the optical unit 7 and performs accurate alignment between the substrate 10 and the chip 8.
[0046]
As described above, when the accurate alignment between the substrate 10 and the chip 8 is completed, the bonding operation is started. The outline of the bonding operation procedure will be described with reference to the flowchart of FIG. The flow chart of FIG. 4 explains the operation procedure after the position recognition by the optical unit 7 is completed and the accurate alignment between the substrate 10 and the chip 8 is completed.
[0047]
Note that, at the stage where the above-described alignment is completed, the chip 8 is already heated by a heater (not shown) embedded in the head 1. Here, when the chip 8 reaches a predetermined temperature, that is, reaches a temperature at which solder or a thermoplastic resin as a bump can be melted (step S1), the head 1 descends to place the chip 8 on the substrate. 10 is heated and pressed with a predetermined force (step S2).
[0048]
Then, the heated and pressed state is held for a predetermined time (step S3), and when the predetermined time has elapsed, the vacuum suction state of the chip 8 by the attachment 9 is released and the compressed air is ejected to reliably detach the chip 8 from the attachment 9. (Step S4).
[0049]
This compressed air ejection is performed in order to ensure that the chip 8 bonded to the substrate 10 side is detached from the attachment 9, and is compressed through an air circulation hole (not shown) provided in the head 1. This is done by sending air from an air circulation hole 93 provided in the attachment 9.
[0050]
By this compressed air ejection, the chip 8 is surely separated from the attachment 9, and the chip 8 is joined to the substrate 10 side. Thereafter, the head 1 is raised (step S5).
[0051]
The operation of bonding a certain chip 8 to the substrate 10 is completed by the above procedure. For example, when many chips 8 are bonded on one substrate 10, the above-described operation (including the operation up to the alignment of the chip 8 and the substrate 10 performed before step S1 in FIG. 4) is repeated.
[0052]
When the operation as described above is completed for all the chips 8, the bonding state is inspected.
[0053]
This bonding state inspection is performed by visual inspection or electrical inspection of the operator. When a defect (bonding failure) is found in the bonding result, a step of removing the chip 8 having the bonding failure from the substrate 10 (this is called a removal step) is performed. Next, the operation procedure of this removal process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0054]
First, the attachment 20 (see FIG. 6) used in the removal process is attached to the tip of the head 1 (step S11). An attachment 20 (hereinafter referred to as a chip removal attachment) 20 used in this removal step is an attachment corresponding to a chip 8 (hereinafter referred to as a removal target chip 8) having a bonding failure, and when the chip 8 is bonded. The tip 9 on the chip suction side of the air circulation hole 93 is different from the attachment 9 used (see FIG. 3).
[0055]
Before explaining the subsequent steps after the removal step, the chip removal attachment 20 will be described with reference to FIG.
[0056]
6A and 6B show a chip removal attachment 20 used when removing the chip 8 to be removed. FIG. 6A is a plan view of the chip removal attachment 20 as viewed from above (from the head 1 side), and FIG. A) AA arrow directional cross-sectional view of (A), (C) is the top view which looked at the attachment from the bottom (from the movable table 4 side).
[0057]
The chip removal attachment 20 corresponds to the attachment 9 described with reference to FIG. That is, when the chip 8 to be removed is bonded, the attachment 9 shown in FIG. 3 is used. However, when the chip 8 becomes defective in bonding and is removed, the chip removal attachment 20 shown in FIG. Is used.
[0058]
Similar to the attachment 9 shown in FIG. 3, the chip removal attachment 20 has a shape in which a rectangular parallelepiped convex portion 202 is formed at the center of the lower surface side of the flat plate 201, and the convex portion 202. Four air circulation holes 203 are provided through the plate 201 from the upper surface to the lower surface. The attachment 20 for chip removal differs from the attachment 9 shown in FIG. 3 in that the tip of the air suction hole 203 in the air suction hole 203 is devised.
[0059]
That is, when removing the chip 8 to be removed from the substrate 10, an operation of peeling the chip 8 bonded to the substrate 10 is performed. Therefore, it is necessary to suck the chip 8 with a larger suction force than in the case of bonding. is there.
[0060]
Therefore, a concave counterbore 204 is formed for enlarging the opening surface of the air flow hole 203 at the end of the chip suction surface side so as to increase the suction area and obtain a larger suction force. The counterbore 204 may take various forms. For example, as shown in FIG. 6, a common length is used for the entire end portion on the chip suction surface side of a plurality (four in this example) of air circulation holes 203. A counterbore 204 serving as a circular recess is formed. That is, the counterbore 204 is an oval recess that surrounds the four air circulation holes 203 as shown in FIGS.
[0061]
The chip removal attachment 20 formed in this way is prepared in advance for each type of chip 8 or substrate 10. The counterbore 204 is provided not only at the tip suction surface side end of the air circulation hole 203 but also at the tip suction surface side end as shown in FIG. 204b may be provided.
[0062]
Here, the description returns to the flowchart of FIG. As described above, first, the chip removal attachment 20 as shown in FIG. 6 is attached to the tip of the head 1 (step S11). Then, the substrate 10 on which the removal target chip 8 is mounted is held by vacuum suction on the substrate holding jig 44 fixed to the substrate holding stage 41 (step S12).
[0063]
After the operator performs such setting, the movable table 4 is horizontally moved on the XY plane coordinates, so that the chip removal attachment 20 attached to the head 1 and the removal target chip 8 face each other. That is, they are aligned so that the chip suction surface side end of the air circulation hole 203 of the chip removal attachment 20 can suck the chip 8 to be removed (step S13). At this time, the optical unit 7 is moved forward, the positions of the chip removal attachment 20 and the chip 8 to be removed are recognized, and the movable table 4 is finely adjusted using the position recognition result, thereby attaching the chip removal attachment 20. And the chip 8 to be removed may be aligned.
[0064]
Thus, when the chip removal attachment 20 and the removal target chip 8 are aligned, the head 1 is lowered and the chip removal attachment 20 is heated and pressed by the chip removal attachment 20 (step S14). At the stage where the above-described alignment is completed, the chip removal attachment 20 has already reached a predetermined temperature by a heater (not shown) embedded in the head 1, that is, solder as a bump or a thermoplastic resin. Has reached a temperature at which it can be melted.
[0065]
As a result, the head 1 is heated and pressed against the chip 8 to be removed, and the heated and pressed state is maintained for a preset time (step S15).
[0066]
Then, when heating and pressing are performed for a certain time, a vacuum suction operation for sucking the removal target chip 8 is started (step S16), and the head 1 is raised in this state (step S17). As a result, the chip 8 to be removed rises in a state where it is peeled off from the substrate 10 and adsorbed by the chip removal attachment 20.
[0067]
The steps S11 to S17 are the procedure for removing the removal target chip 8. In these series of removal procedures, the operator sets the chip removal attachment 20 on the head 1 in step S11, S12 in FIG. 5, that is, the substrate 10 on which the removal target chip 8 is mounted. It is only necessary to perform an operation of holding the substrate holding jig 44 fixed on the stage 41, and the subsequent processing is automatically performed.
[0068]
By the way, in order to perform the removal operation described above with certainty, values such as the heating temperature for the removal target chip 8 and the rising speed of the head 1 after the removal of the removal target chip 8 are made appropriate, or the removal procedure is performed. Must be the optimal procedure.
[0069]
First, the heating temperature when heating the removal target chip 8 is set higher than the heating temperature when bonding the removal target chip 8. Further, when the removal target chip 8 is attracted and raised by the chip removal attachment 20, it is necessary to raise the removal target chip 8 at a very slow speed until the removal target chip 8 is peeled off from the substrate 10.
[0070]
Here, an example of bonding conditions for bonding a certain chip and an example of removal conditions for removing a chip (chip to be removed) in which bonding failure has occurred when the chip has bonding failure will be described.
[0071]
First, as a bonding condition, a chip (chip 8) is bonded to a substrate (substrate 10) with a thermoplastic resin, and the thermoplastic resin can be bonded at a temperature of 110 ° C. to 135 ° C. And When bonding is performed, a heater (not shown) provided in the head 1 is operated so that the bonding temperature is 110 ° C. to 135 ° C., and in that state, a predetermined pressing force, for example, 400 g / cm² Is held in the state given. In this case, the tip temperature of the head 1 was set to 160 ° C. in order to set the bonding temperature from 110 ° C. to 135 ° C.
[0072]
Thereafter, the heater in the head 1 is turned off, and forced cooling is performed by applying compressed air to the chip 8 to lower the tip temperature of the head 1 to 90 ° C. Thereafter, the head 1 is raised. Note that the temperature on the substrate holding stage 41 side (heating temperature for the substrate 10) when performing this bonding operation is set to about 100 ° C. by a heater (not shown) provided in the substrate holding stage 41. In this embodiment, a heater capable of up to 450 ° C. is adopted as the maximum set value.
[0073]
On the other hand, as a removal condition for the chip 8 bonded under the bonding conditions as described above, if the above-described thermoplastic resin is melted at 120 ° C., the head 1 is set to have a heating temperature sufficiently higher than that. A predetermined pressing state (the same pressure as that during bonding) is maintained at 180 ° C. for 30 seconds. Then, after the 30 seconds of heating and pressing, the removal target chip 8 is vacuum-sucked to the chip removal attachment 20, and the head 1 is raised in that state. At this time, the ascending speed of the head until the removal target chip 8 is peeled off from the substrate 10 is 1/3 of the normal speed, that is, when rising, descending, and descending at the time of removal. A speed of 1/20, preferably 1/5 to 1/10, for example, 5 mm / sec was employed. It should be noted that the temperature on the substrate holding stage 41 side (heating temperature for the substrate 10) at the time of performing the detaching operation is set to about 100 ° C. by the heater as in the bonding.
[0074]
Thus, when performing the removal, the attachment is a dedicated attachment (chip removal attachment 20), and the removal target chip 8 is at a temperature higher than the heating temperature at the time of bonding and more than at the time of bonding. After being heated for a long time, vacuum suction is performed, and the head 1 is initially lifted at a slow speed (in this case, 5 mm / sec), whereby the chip 8 to be removed can be reliably peeled off from the substrate 10.
[0075]
Note that after the removal target chip 8 is peeled from the substrate 10, the rising speed of the head 1 may be increased. That is, the rising speed of the head 1 can be different between the time until the removal target chip 8 is peeled off from the substrate 10 and after the removal target chip 8 is peeled off from the substrate 10, and the removal target chip 8 is peeled off from the substrate 10. After that, the detaching process can be efficiently performed in a short time by increasing the rising speed of the head 1.
[0076]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the chip 8 is bonded to the substrate 10 with the thermoplastic resin, but this may be solder instead of the thermoplastic resin. Further, the example of the flip chip method has been shown as the bonding method. However, the present invention is also applicable to other bonding methods as long as the chip 8 and the substrate 10 are brought into contact and bonded by heating and pressing for a predetermined time. Can be applied.
[0077]
Further, in the above-described embodiment, the counterbore 204 provided at the end portion on the chip suction surface side or the end portion on the head 1 side of the air circulation hole 203 of the chip removal attachment 20 surrounds the entire plurality of air circulation hole end portions. However, the present invention is not limited to this, and for example, a counterbore that becomes a concave portion may be provided so as to surround each of the air circulation holes 203.
[0078]
Also, the example of performing bonding and removal of defective chips with the same bonding device has been shown. For example, two bonding devices having both functions are prepared, one for bonding and the other for removing defective chips. You may do it. Furthermore, three bonding apparatuses having both functions may be prepared, two may be used for bonding, and the remaining one may be used to execute both the bonding and defective chip removal functions. . As described above, since a single bonding apparatus is configured to execute both functions of bonding and defective chip removal, when a plurality of bonding apparatuses are used, it is possible to appropriately arrange functions according to the state of occurrence of defects. .
[0079]
【The invention's effect】
As described above, the defective bonding chip removing method of the present invention can perform most of the process of removing the defective bonding chip from the substrate by hand when a defective bonding is found. Can be efficiently removed.
[0080]
In addition, since the bonding apparatus of the present invention has a function of removing a chip having a bonding failure from the substrate, both the bonding operation and the detaching operation can be performed with one bonding apparatus. As a result, even if there is a bonding failure after bonding, the chip with the bonding failure can be removed immediately from the substrate, so that the removal operation can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view illustrating an embodiment of a bonding apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a side view for explaining an embodiment of the bonding apparatus of the present invention.
3 is a view showing an example of an attachment attached to the head tip of the bonding apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2, wherein (A) is a plan view seen from the head side, and (B) is a view of (A). AA arrow sectional drawing, (C) is the top view seen from the movable table side.
FIG. 4 is a flowchart for explaining a bonding procedure in the bonding apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure for removing a defective bonding chip according to the present invention.
6A and 6B are diagrams showing an example of a chip removal attachment used in the embodiment of the present invention, where FIG. 6A is a plan view seen from the head side, and FIG. 6B is an AA line arrow of FIG. Sectional view, (C) is a plan view seen from the movable table side.
7 is a view showing a modified example of the chip removal attachment shown in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
1 head
4 Movable table
7 Optical unit
8 chips
9 Attachment
20 Attachment for chip removal
203 Air circulation hole
204 counterbore

Claims

先端部にボンディング対象となるチップを保持し上下方向に往復動可能なヘッドと、上記チップを取り付けるための基板が載置され２次元平面上を任意に移動可能な可動テーブルとを有し、上記ヘッドの先端側に取り付けられたチップと上記可動テーブル側に載置された基板とを上記ヘッドによって所定時間だけ加熱押圧することで上記チップを上記基板にボンディングするボンディング装置において、
そのボンディング結果にボンディング不良があった場合、ボンディング不良チップの取り外し処理を可能とし、
上記ヘッドの先端部には上記ボンディング不良チップを吸着するためのアタッチメントが取り付けられ、そのアタッチメントには上記ヘッドによってチップを真空吸着するための空気流通孔が設けられ、上記ボンディング不良チップはそのアタッチメントを介して上記ヘッドによって真空吸着され、そのアタッチメントはボンディング時と上記取り外し処理時とで異なったアタッチメントが用いられ、上記取り外し処理時に用いられるアタッチメントは、ボンディング時で用いられるアタッチメントよりも、吸着力を大きくするために、上記ボンディング不良チップに対する吸着面積を大きくしたことを特徴とするボンディング装置。A head capable of holding a chip to be bonded at the tip and capable of reciprocating in the vertical direction; and a movable table on which a substrate for mounting the chip is mounted and which can be arbitrarily moved on a two-dimensional plane. In a bonding apparatus for bonding the chip to the substrate by heating and pressing the chip mounted on the tip side of the head and the substrate placed on the movable table side for a predetermined time by the head,
If there is a bonding failure in the bonding result, it is possible to remove the bonding failure chip,
An attachment for adsorbing the defective bonding chip is attached to the tip of the head, and an air flow hole for vacuum adsorbing the chip by the head is provided in the attachment, and the defective bonding chip attaches the attachment. The attachment is vacuum-adsorbed by the head, and different attachments are used for the attachment and the detachment process. The attachment used for the detachment process has a larger suction force than the attachment used for the bond. In order to achieve this, a bonding apparatus characterized in that an adsorption area for the defective bonding chip is increased.

前記吸着面積を大きくする手段として、前記空気流通孔の少なくともチップ吸着面側端部はその開口面積を大きくする加工が施されていることを特徴とする請求項１記載のボンディング装置。 2. The bonding apparatus according to claim 1, wherein at least a tip suction surface side end portion of the air circulation hole is processed to increase the opening area as means for increasing the suction area.