JP5147305B2 - Die bonder equipment - Google Patents

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Description

本発明は、被検体に対してダイボンド処理を行いつつ、当該披検体を透過した放射線（Ｘ線）を検出し、被検体における放射線透過画像を得ることができるダイボンダ装置に関する。   The present invention relates to a die bonder apparatus capable of detecting radiation (X-rays) transmitted through a subject while performing a die-bonding process on the subject and obtaining a radiation transmission image of the subject.

従来、半導体チップ等に対する接着（ダイボンド処理）を行うダイボンダ装置が使用されている。このようなダイボンダ装置は、基板上に半導体チップ及びハンダを設置した状態でチャンバ内に収納し、加熱してハンダを溶融させ、所定のパターンに対して接着させる装置である。   2. Description of the Related Art Conventionally, a die bonder device that performs bonding (die bonding process) to a semiconductor chip or the like has been used. Such a die bonder device is a device in which a semiconductor chip and solder are placed on a substrate, housed in a chamber, heated to melt the solder, and bonded to a predetermined pattern.

一方、従来より、被検体を透過した放射線（Ｘ線）を検出することにより、被検体における放射線透過率の差を画像化する透視検査装置が提案されている。このような透視検査装置は、例えば、多層配線基板等の内部の層のパターンを検査するために使用されている。この透視検査装置は、基本的には医療用として普及している透視装置と同じであるが、医療用透視装置がＸ線用フィルムを用いて透過像を得るのに対して、透視検査装置では、センサ出力をディジタル画像化し、画像処理で透過像を作成する点が異なっている。   On the other hand, conventionally, a fluoroscopic examination apparatus has been proposed in which a radiation (X-ray) transmitted through a subject is detected to image a difference in radiation transmittance in the subject. Such a fluoroscopic inspection apparatus is used, for example, for inspecting patterns of internal layers such as a multilayer wiring board. This fluoroscopic inspection apparatus is basically the same as a fluoroscopic apparatus that is widely used for medical purposes. However, while a medical fluoroscopic apparatus obtains a transmission image using an X-ray film, The difference is that the sensor output is converted into a digital image and a transmission image is created by image processing.

特許文献１には、放射状に拡散する放射線（Ｘ線）を被検体に透過させ、線状に配列された複数の感知部を有する放射線検出器（エリアセンサ／ラインセンサ）によって、被検体を透過した放射線を検出するようにした透視検査装置が記載されている。   In Patent Document 1, radiation that diffuses radially (X-rays) is transmitted through a subject, and the subject is transmitted by a radiation detector (area sensor / line sensor) having a plurality of sensing units arranged in a line. A fluoroscopy device is described that is adapted to detect the emitted radiation.

このような透視検査装置は、前述のようなダイボンダ装置によってなされた半導体チップと基板との接着状態の検査にも使用されている。   Such a fluoroscopic inspection apparatus is also used for the inspection of the bonding state between a semiconductor chip and a substrate made by the die bonder apparatus as described above.

特開２００１−１３０９１公報JP 2001-13091 A

ところで、前述のようなダイボンダ装置においては、ハンダの溶融後に、半導体チップと基板との接着を良好とするために、半導体チップを微小範囲内で振動させるスクラブ動作を行う場合がある。   By the way, in the die bonder as described above, after the solder is melted, a scrubbing operation for vibrating the semiconductor chip within a minute range may be performed in order to improve the adhesion between the semiconductor chip and the substrate.

このようなスクラブ動作により適切な接着が行われているかを判断するには、半導体チップ及び基板を冷却させた後に、透視検査装置によって検査するしか手段がなかった。すなわち、スクラブ動作を含むダイボンド処理における諸条件を調整は、冷却後における接着状態から判断し、次のサンプルにフィードバックするしか手段がなく、ダイボンド処理中にスクラブ動作の条件を調整する手段はなかった。   The only way to determine whether or not proper adhesion has been performed by such a scrubbing operation is to inspect the semiconductor chip and the substrate and then inspect them with a fluoroscopic inspection apparatus. That is, for adjusting the conditions in the die bonding process including the scrubbing operation, there was only a means for judging from the adhesion state after cooling and feeding back to the next sample, and there was no means for adjusting the conditions for the scrubbing operation during the die bonding process. .

しかし、ダイボンド処理中において、リアルタイムにスクラブ動作等の諸条件を調整することができれば、より的確なダイボンド処理の諸条件の調整、設定を行うことができ、また、生産性を著しく向上させることができる。   However, if conditions such as the scrubbing operation can be adjusted in real time during the die bonding process, the conditions and conditions of the die bonding process can be adjusted and set more accurately, and the productivity can be significantly improved. it can.

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、被検体に対してダイボンド処理を行いつつ、当該披検体を透過した放射線（Ｘ線）を検出することができるようにして、ダイボンド処理中において、リアルタイムにスクラブ動作等の諸条件を調整することができるようになされたダイボンダ装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and enables radiation (X-rays) transmitted through the subject to be detected while performing a die-bonding process on the subject. Thus, an object of the present invention is to provide a die bonder apparatus that can adjust various conditions such as a scrubbing operation in real time during the die bonding process.

本発明に係るダイボンダ装置は、前記課題を解決するため、以下の構成のいずれか一を有するものである。   The die bonder device according to the present invention has any one of the following configurations in order to solve the above problems.

〔構成１〕
本発明に係るダイボンダ装置は、被検体が収納される密閉構造のチャンバと、チャンバ内の気体の状態を制御する雰囲気制御手段と、チャンバ内の被検体を加熱する加熱手段と、チャンバ内の被検体を保持しこの被検体を所定範囲内で移動操作するスクラブ動作を行うスクラブ動作手段と、放射線を発生しチャンバ内の被検体に向けて放出する放射線源と、チャンバ内の被検体を透過した放射線量を検出する放射線検出器とを備え、スクラブ動作手段において被検体を保持するホルダ部は、放射線源からの放射線が透過するとともに加熱手段による加熱に耐える耐熱性を有する材料により形成され、酸素濃度測定用のガスサンプリングラインが穿設されており、スクラブ動作手段によるスクラブ動作の実行中において、放射線源からの放射線をホルダ部及び被検体に透過させ、放射線検出器により被検体を透過した放射線量を検出して、放射線透過画像を得るとともに、ガスサンプリングラインを介して、チャンバ内の気体が採取され、酸素濃度が検出されることを特徴とするものである。 [Configuration 1]
A die bonder according to the present invention includes a sealed chamber in which a subject is stored, an atmosphere control means for controlling the state of a gas in the chamber, a heating means for heating the subject in the chamber, and a subject in the chamber. Scrub operation means for performing a scrub operation for holding the specimen and moving the specimen within a predetermined range; a radiation source that generates radiation and emits the radiation toward the specimen in the chamber; and transmitted through the specimen in the chamber and a radiation detector for detecting radiation amount, the holder portion for holding the object in scrubbing operation means is formed by a material having heat resistance to withstand heating by the heating means with radiation from the radiation source is transmitted, oxygen and gas sampling line for density measurement is bored, during execution of the scrubbing operation by scrubbing operation means, radiation from the radiation source Holder and is transmitted through the subject, by a radiation detector to detect the amount of radiation transmitted through the object, along with obtaining a radiation transmission image, via a gas sampling line, the gas in the chamber is sampled, the oxygen concentration It is detected .

〔構成２〕
本発明に係るダイボンダ装置は、構成１を有する透視検査装置において、ホルダ部を形成する材料は、グラファイト、または、ポリイミド樹脂であることを特徴とするものである。 [Configuration 2]
The die bonder apparatus according to the present invention is characterized in that, in the fluoroscopic inspection apparatus having the configuration 1, the material forming the holder portion is graphite or polyimide resin.

〔構成３〕
構成１、または、構成２を有するダイボンダ装置において、放射線透過画像に同期してチャンバ内の披検体の外観画像を取得する撮像手段を備えていることを特徴とするものである。 [Configuration 3]
The die bonder apparatus having the configuration 1 or the configuration 2 includes an imaging unit that acquires an appearance image of the specimen in the chamber in synchronization with the radiation transmission image.

構成１を有する本発明に係るダイボンダ装置においては、スクラブ動作手段において被検体を保持するホルダ部は、放射線源からの放射線が透過するとともに加熱手段による加熱に耐える耐熱性を有する材料により形成され、酸素濃度測定用のガスサンプリングラインが穿設されているので、スクラブ動作手段によるスクラブ動作の実行中において、放射線透過画像を得ることができ、スクラブ動作の調整、設定を適切に行うことができるとともに、ガスサンプリングラインを介して、チャンバ内の気体が採取され、酸素濃度が検出される。 In the die bonder apparatus according to the present invention having the configuration 1, the holder portion that holds the subject in the scrubbing operation means is formed of a heat-resistant material that transmits radiation from the radiation source and withstands heating by the heating means , the gas sampling line for oxygen concentration measurement is drilled, during the execution of the scrubbing operation by scrubbing operation unit, the radiation transmission image can be obtained, adjustment of scrub operation, it is possible to appropriately perform settings The gas in the chamber is collected through the gas sampling line, and the oxygen concentration is detected .

構成２を有する本発明に係るダイボンダ装置においては、ホルダ部を形成する材料がグラファイト、または、ポリイミド樹脂であるので、放射線源からの放射線が良好に透過するとともに、加熱手段による加熱に十分に耐える耐熱性を有しており、スクラブ動作の実行中における放射線透過画像の取得を良好に行うことができる。   In the die bonder device according to the present invention having the configuration 2, since the material forming the holder portion is graphite or polyimide resin, the radiation from the radiation source can be transmitted well and sufficiently withstand the heating by the heating means. Since it has heat resistance, it is possible to obtain a radiographic image favorably during execution of the scrubbing operation.

構成３を有する本発明に係るダイボンダ装置においては、撮像手段により、放射線透過画像に同期して、チャンバ内の披検体の外観画像を取得することができるので、放射線透過画像による被検体の内部の変化の観察と、外観画像による被検体の外部の変化の観察とを同時に行うことができる。   In the die bonder device according to the present invention having the configuration 3, the imaging means can acquire the appearance image of the specimen in the chamber in synchronization with the radiation transmission image. The observation of the change and the observation of the change outside the subject by the appearance image can be performed simultaneously.

すなわち、本発明は、被検体に対してダイボンド処理を行いつつ、当該披検体を透過した放射線（Ｘ線）を検出することができるようにして、ダイボンド処理中において、リアルタイムにスクラブ動作等の諸条件を調整することができるようになされたダイボンダ装置を提供することができるものである。   That is, the present invention is capable of detecting radiation (X-rays) transmitted through the specimen while performing the die-bonding process on the subject, and performing various scrub operations and the like in real time during the die-bonding process. It is possible to provide a die bonder apparatus that can adjust the conditions.

以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明に係るダイボンダ装置の実施の形態における構成を示す側面図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an embodiment of a die bonder apparatus according to the present invention.

本発明に係るダイボンダ装置は、図１に示すように、被検体となる半導体チップ１０１が収納される密閉構造のチャンバ１を備えている。このチャンバ１内においては、半導体チップ１０１は、トレイ２に載置された状態で、冷却ステージ３、プリヒートステージ４及びスクラブ処理部５に亘って移動操作可能となっている。スクラブ処理部５には、Ｘ線が透過する材料により形成されたヒータが設置されている。   As shown in FIG. 1, the die bonder apparatus according to the present invention includes a sealed chamber 1 in which a semiconductor chip 101 as a subject is accommodated. In the chamber 1, the semiconductor chip 101 can be moved and operated across the cooling stage 3, the preheat stage 4, and the scrub processing unit 5 while being placed on the tray 2. The scrub processing unit 5 is provided with a heater formed of a material that transmits X-rays.

また、チャンバ１の天面部には、石英ガラスにより閉蓋されたＸ線射出窓６が形成されている。チャンバ１の底面部には、石英ガラスにより閉蓋されたＸ線入射窓７が形成されている。なお、これらＸ線射出窓６及びＸ線入射窓７の周囲部は冷却部となっている。また、チャンバ１内の気体は、適宜、外方に抜くことが可能となっている。   In addition, an X-ray exit window 6 closed with quartz glass is formed on the top surface of the chamber 1. An X-ray incident window 7 closed with quartz glass is formed on the bottom surface of the chamber 1. Note that the periphery of the X-ray exit window 6 and the X-ray entrance window 7 is a cooling unit. Moreover, the gas in the chamber 1 can be extracted outward as appropriate.

そして、このダイボンド装置は、チャンバ１内の気体の状態を制御する雰囲気制御手段８を備えている。この雰囲気制御手段８は、Ｈ２（水素）配管９及びＮ２（窒素）配管１０が接続された混合ガスユニット１１を有して構成されている。この混合ガスユニット１１は、Ｈ２配管９及びＮ２配管１０から供給される水素及び窒素を所定の割合で混合して、チャンバ１内に供給する。 The die bonding apparatus includes an atmosphere control unit 8 that controls the state of the gas in the chamber 1. The atmosphere control means 8 includes a mixed gas unit 11 to which an H 2 (hydrogen) pipe 9 and an N 2 (nitrogen) pipe 10 are connected. The mixed gas unit 11 mixes hydrogen and nitrogen supplied from the H 2 pipe 9 and the N 2 pipe 10 at a predetermined ratio and supplies the mixture into the chamber 1.

また、混合ガスユニット１１には、チャンバ１内のガスセンサより、チャンバ１内の酸素濃度の検出結果が供給される。混合ガスユニット１１には、チャンバ１内の酸素濃度に応じて、チェンバ１内に供給する水素濃度を調整するための水素濃度調整ボリューム１２が設けられている。   The mixed gas unit 11 is supplied with the detection result of the oxygen concentration in the chamber 1 from the gas sensor in the chamber 1. The mixed gas unit 11 is provided with a hydrogen concentration adjustment volume 12 for adjusting the concentration of hydrogen supplied into the chamber 1 in accordance with the oxygen concentration in the chamber 1.

さらに、チャンバ１の周囲の気体の状態は、Ｈ２ガス警報装置１２及び酸警報装置１３によって検出されている。Ｈ２ガス警報装置１２は、チャンバ１の周囲の水素濃度が爆発の危険が生ずるような濃度とならないように、水素濃度が所定の濃度となったときに警告を発する。また、酸警報装置１３は、チャンバ１の周囲の酸素濃度が酸欠の危険が生ずるような濃度とならないように、酸素濃度が所定の濃度以下となったときに警告を発する。 Further, the state of the gas around the chamber 1 is detected by the H 2 gas alarm device 12 and the acid alarm device 13. The H 2 gas alarm device 12 issues a warning when the hydrogen concentration reaches a predetermined concentration so that the hydrogen concentration around the chamber 1 does not become a concentration that may cause an explosion. In addition, the acid alarm device 13 issues a warning when the oxygen concentration falls below a predetermined concentration so that the oxygen concentration around the chamber 1 does not become a concentration at which there is a risk of lack of oxygen.

このダイボンド装置は、チャンバ１内の半導体チップ１０１を加熱する加熱手段を備えている。この加熱手段は、スクラブ処理部５に設置されたヒータを有して構成されている。このヒータによる発熱量は、制御装置であるコンピュータ装置１４によって制御されている。また、このコンピュータ装置１４は、混合ガスユニット１１を制御しており、混合ガスユニット１１が供給する混合ガスにおける水素濃度や、窒素の流量を制御している。   The die bonding apparatus includes a heating unit that heats the semiconductor chip 101 in the chamber 1. This heating means has a heater installed in the scrubbing unit 5. The amount of heat generated by the heater is controlled by a computer device 14 which is a control device. In addition, the computer device 14 controls the mixed gas unit 11 and controls the hydrogen concentration and the flow rate of nitrogen in the mixed gas supplied by the mixed gas unit 11.

そして、このダイボンド装置は、チャンバ１内の半導体チップ１０１を保持し、この半導体チップ１０１を所定範囲内で移動操作するスクラブ動作を行うスクラブ動作手段となるスクラブ動作機構１５を備えている。   The die bonding apparatus includes a scrub operation mechanism 15 serving as a scrub operation means for holding a semiconductor chip 101 in the chamber 1 and performing a scrub operation for moving the semiconductor chip 101 within a predetermined range.

図２は、このダイボンダ装置におけるスクラブ動作手段の構成を示す側面図である。   FIG. 2 is a side view showing the configuration of scrubbing means in this die bonder apparatus.

このスクラブ動作機構１５は、図２に示すように、半導体チップ１０１を保持するホルダ部（スクラブハンド）１６と、このホルダ部１６を移動（振動）操作する移動操作機構とを有して構成されている。   As shown in FIG. 2, the scrub operation mechanism 15 includes a holder part (scrub hand) 16 that holds the semiconductor chip 101 and a movement operation mechanism that moves (vibrates) the holder part 16. ing.

スクラブ動作機構１５において半導体チップ１０１を保持するホルダ部１６は、後述する放射線源からの放射線（Ｘ線）が透過するとともに、加熱手段による加熱（例えば、２００°Ｃ程度）に耐え得る耐熱性を有する材料により形成されている。このような材料としては、グラファイト、または、ポリイミド樹脂等が挙げられる。なお、グラファイトは、より高い耐熱性を有しており、ホルダ部１６を形成する材料として好ましい。   The holder unit 16 that holds the semiconductor chip 101 in the scrubbing mechanism 15 transmits heat (X-rays) from a radiation source, which will be described later, and has heat resistance that can withstand heating by the heating means (for example, about 200 ° C.). It is formed with the material which has. Examples of such a material include graphite or polyimide resin. In addition, graphite has higher heat resistance and is preferable as a material for forming the holder portion 16.

図３は、このダイボンダ装置のスクラブ動作機構におけるホルダの構成を示す平面図である。   FIG. 3 is a plan view showing the structure of the holder in the scrubbing mechanism of the die bonder device.

ホルダ部１６は、図３に示すように、先端側の下面部にチップ吸着部１７が設けられている。このチップ吸着部１７は、ホルダ部１６内を通って穿設されたチップ吸着用真空ライン１８につながった孔であり、チップ吸着用真空ライン１８を介して図示しない真空発生器による吸引がなされることにより、半導体チップ１０１を吸着するようになっている。   As shown in FIG. 3, the holder portion 16 is provided with a chip suction portion 17 on the lower surface portion on the distal end side. The chip adsorbing part 17 is a hole connected to a chip adsorbing vacuum line 18 drilled through the holder part 16 and is sucked by a vacuum generator (not shown) through the chip adsorbing vacuum line 18. As a result, the semiconductor chip 101 is sucked.

また、ホルダ部１６には、加熱手段を構成するヒータ１９及び熱電対２０が設けられている。このヒータ１９は、可能な限りチップ吸着部１７に近接した位置に設けることが望ましい。熱電対２０は、ヒータ１７による加熱状態を検出して、検出結果をコンピュータ装置１４に転送するためのものであり、可能な限りチップ吸着部１７に近接した位置に設けることが望ましい。   In addition, the holder portion 16 is provided with a heater 19 and a thermocouple 20 that constitute heating means. It is desirable to provide the heater 19 at a position as close to the chip suction portion 17 as possible. The thermocouple 20 is for detecting the heating state by the heater 17 and transferring the detection result to the computer device 14, and it is desirable that the thermocouple 20 be provided as close as possible to the chip suction portion 17.

さらに、ホルダ部１６には、酸素濃度測定用のガスサンプリングライン２１が設けられている。このガスサンプリングライン２１は、ホルダ部１６内を通って穿設されている。このガスサンプリングライン２１を介して、チャンバ１内の気体が採取され、酸素濃度や、その他の気体の状態（濃度）が検出される。このガスサンプリングライン２１の先端側の開口端は、可能な限りチップ吸着部１７に近接した位置に設けることが望ましい。そして、チャンバ１内の酸素濃度が検出されることにより、コンピュータ装置１４により、窒素置換から混合ガス置換への自動切換えなどが実行される。   Furthermore, the holder unit 16 is provided with a gas sampling line 21 for measuring the oxygen concentration. The gas sampling line 21 is drilled through the holder portion 16. The gas in the chamber 1 is sampled through the gas sampling line 21, and the oxygen concentration and other gas states (concentrations) are detected. The open end of the gas sampling line 21 is desirably provided at a position as close to the chip suction portion 17 as possible. When the oxygen concentration in the chamber 1 is detected, automatic switching from nitrogen replacement to mixed gas replacement is performed by the computer device 14.

そして、このダイボンド装置は、図１に示すように、放射線であるＸ線Ｘを半導体チップ１０１に向けて放射する放射線源となるＸ線管２２を備えている。このＸ線管２２は、チャンバ１の下方に設置されている。このＸ線管２２は、コンピュータ装置１４によって制御されている。   As shown in FIG. 1, the die bonding apparatus includes an X-ray tube 22 serving as a radiation source that radiates X-ray X, which is radiation, toward the semiconductor chip 101. The X-ray tube 22 is installed below the chamber 1. The X-ray tube 22 is controlled by the computer device 14.

Ｘ線管２２より発せられ、半導体チップ１０１を透過したＸ線Ｘは、放射線検出器であるＸ線検出器２３により検出される。このＸ線検出器２３は、チャンバ１の上方に設置され、半導体チップ１０１を透過した放射線量（Ｘ線量）を検出する。   X-ray X emitted from the X-ray tube 22 and transmitted through the semiconductor chip 101 is detected by an X-ray detector 23 which is a radiation detector. The X-ray detector 23 is installed above the chamber 1 and detects a radiation dose (X dose) transmitted through the semiconductor chip 101.

Ｘ線検出器２３としては、通常使用されている撮像管タイプのものを使用することができる。このタイプのＸ線検出器２３は、感知部においてＸ線量に比例して帯電した電荷を電子ビームで走査して読み出すという原理で検出するものである。   As the X-ray detector 23, a commonly used imaging tube type can be used. This type of X-ray detector 23 detects on the principle that the charge charged in proportion to the X-ray dose in the sensing unit is scanned and read by an electron beam.

なお、このダイボンド装置において、Ｘ線検出器２３からのＸ線が透過する経路上に位置する部材、すなわち、ホルダ部１６、ヒータ１９、トレイ２及び試料台等は、全て、Ｘ線が透過する材料により形成されている。   In this die bonding apparatus, all the members located on the path through which X-rays from the X-ray detector 23 pass, that is, the holder unit 16, the heater 19, the tray 2, and the sample stage, all transmit X-rays. It is made of material.

Ｘ線Ｘは、Ｘ線管２２より発せられて放射状に拡散する光であるので、半導体チップ１０１を透過した後も拡散してＸ線検出器２３により検出される。したがって、Ｘ線検出器２３においては、半導体チップ１０１の拡大透過像が検出される。このときの拡大率は、Ｘ線管２２から半導体チップ１０１までの距離と、Ｘ線管２２からＸ線検出器２３までの距離との比率によって決まる。   Since the X-ray X is light that is emitted from the X-ray tube 22 and diffuses radially, it is diffused after being transmitted through the semiconductor chip 101 and detected by the X-ray detector 23. Therefore, the X-ray detector 23 detects an enlarged transmission image of the semiconductor chip 101. The enlargement ratio at this time is determined by the ratio between the distance from the X-ray tube 22 to the semiconductor chip 101 and the distance from the X-ray tube 22 to the X-ray detector 23.

そして、このダイボンド装置においては、スクラブ動作機構１５によるスクラブ動作の実行中において、Ｘ線管２２からのＸ線をホルダ部１６及び半導体チップ１０１に透過させ、Ｘ線検出器２３により半導体チップ１０１を透過したＸ線量を検出して、放射線透過画像を得ることができる。   In this die bonding apparatus, the X-ray from the X-ray tube 22 is transmitted through the holder unit 16 and the semiconductor chip 101 during the scrub operation by the scrub operation mechanism 15, and the semiconductor chip 101 is moved by the X-ray detector 23. A transmitted radiation image can be obtained by detecting the transmitted X-ray dose.

すなわち、このダイボンド装置においては、まず、図１に示すように、チップ／ハンダマウンタ２４により、半導体チップ１０１及びハンダが、トレイ２上に設置された基板１０２上にセットされる。このとき、図２に示すように、基板１０２上にハンダ１０３が載置され、さらに、その上に半導体チップ１０１が載置される。   That is, in this die bonding apparatus, first, as shown in FIG. 1, the semiconductor chip 101 and the solder are set on the substrate 102 installed on the tray 2 by the chip / solder mounter 24. At this time, as shown in FIG. 2, the solder 103 is placed on the substrate 102, and the semiconductor chip 101 is placed thereon.

半導体チップ１０１が載置されたトレイ２は、チャンバ１内に収納される。そして、チャンバ１内の雰囲気は、窒素ガスにより、所定の酸素濃度となるまで置換される。さらに、チャンバ１内の雰囲気は、所定の流量の混合ガス（水素濃度が所定の濃度（ｗｔ％）に調整されたガス）により、所定の酸素濃度となるまで置換される。   The tray 2 on which the semiconductor chip 101 is placed is stored in the chamber 1. The atmosphere in the chamber 1 is replaced with nitrogen gas until a predetermined oxygen concentration is reached. Further, the atmosphere in the chamber 1 is replaced with a mixed gas having a predetermined flow rate (a gas whose hydrogen concentration is adjusted to a predetermined concentration (wt%)) until a predetermined oxygen concentration is obtained.

トレイ２は、プリヒートステージ４上に搬送され、所定の温度まで昇温される。トレイ２は、所定の温度まで昇温されると、ヒータが所定の温度まで昇温されているスクラブ処理部５に搬送される。   The tray 2 is conveyed onto the preheat stage 4 and is heated to a predetermined temperature. When the temperature of the tray 2 is raised to a predetermined temperature, the tray 2 is conveyed to the scrub processing unit 5 whose temperature is raised to the predetermined temperature.

スクラブ処理部５においては、ハンダ１０３が溶融した後、ホルダ部１６により半導体チップ１０１が吸着され、所定の移動パターン（所定の周期及び振幅の振動）により、半導体チップ１０１を移動操作するスクラブ動作が実行される。なお、このダイボンド装置においては、スクラブ動作を行わずに、ハンダ付けを行う場合もある。   In the scrub processing unit 5, after the solder 103 is melted, the semiconductor chip 101 is adsorbed by the holder unit 16, and a scrub operation for moving the semiconductor chip 101 with a predetermined movement pattern (a vibration with a predetermined period and amplitude) is performed. Executed. In this die bonding apparatus, soldering may be performed without performing the scrubbing operation.

スクラブ動作の実行中において、ハンダ１０３中のボイドの発生現象の有無は、Ｘ線検出器２３により得られるＸ線透過画像によって確認することができる。また、チャンバ１内の半導体チップ１０１は、Ｘ線射出窓６を介して、撮像手段となる外観観察カメラ２５によっても観察できるようになっている。この外観観察カメラ２５により得られる画像によっても、ハンダ１０３中のボイドの発生現象を確認することができる。   During execution of the scrubbing operation, the presence or absence of a void generation phenomenon in the solder 103 can be confirmed by an X-ray transmission image obtained by the X-ray detector 23. Further, the semiconductor chip 101 in the chamber 1 can be observed through an X-ray exit window 6 also by an appearance observation camera 25 serving as an imaging unit. The occurrence of voids in the solder 103 can also be confirmed from the image obtained by the appearance observation camera 25.

すなわち、このダイボンド装置においては、外観観察カメラ２５により、放射線透過画像に同期して、チャンバ１内の半導体チップ１０１の外観画像を取得することができるので、放射線透過画像による半導体チップ１０１及びハンダの内部の変化の観察と、外観画像による半導体チップ１０１及びハンダの外部の変化の観察とを同時に行うことができる。   That is, in this die-bonding apparatus, the appearance image of the semiconductor chip 101 in the chamber 1 can be acquired by the appearance observation camera 25 in synchronization with the radiation transmission image. It is possible to simultaneously observe the internal change and the external change of the semiconductor chip 101 and the solder by the appearance image.

なお、放射線透過画像及び外観画像は、保存（記録）し、必要なときに再生できるようにしておくことが好ましい。   The radiation transmission image and the appearance image are preferably stored (recorded) so that they can be reproduced when necessary.

スクラブ動作が完了したならば、トレイ２は、冷却ステージ３に搬送され、冷却される。ハンダ１０３が固化し、半導体チップ１０１の各端子部と、基板１０２上のパターンの所定箇所との接着（ハンダ付け）が完了する。   When the scrubbing operation is completed, the tray 2 is transported to the cooling stage 3 and cooled. The solder 103 is solidified, and bonding (soldering) between each terminal portion of the semiconductor chip 101 and a predetermined portion of the pattern on the substrate 102 is completed.

これらの動作中においても、このダイボンド装置においては、チャンバ１の周囲水素濃度がＨ２ガス警報装置１２により常に監視されおり、チャンバ１の周囲が所定の水素濃度に達した場合には、危険防止のため、窒素ガスをチャンバ１内に供給し、水素濃度を下げ、危険を回避するようになっている。 Even during these operations, in this die-bonding apparatus, the ambient hydrogen concentration in the chamber 1 is constantly monitored by the H 2 gas alarm device 12, and if the surroundings of the chamber 1 reaches a predetermined hydrogen concentration, danger prevention is performed. Therefore, nitrogen gas is supplied into the chamber 1 to reduce the hydrogen concentration and avoid danger.

また、チャンバ１の周囲の酸素濃度は、酸欠警報装置１３によって常に監視されおり、チャンバ１の周囲の酸素濃度が所定の値以下に低下した場合には、危険防止のため、このダイボンド装置の全体を囲む隔壁の扉にロックをかけ、開扉できなくするようになっている。   Further, the oxygen concentration around the chamber 1 is constantly monitored by the oxygen deficiency alarm device 13. When the oxygen concentration around the chamber 1 falls below a predetermined value, this die bond device is used to prevent danger. The partition door surrounding the whole is locked so that it cannot be opened.

本発明に係るダイボンダ装置の実施の形態における構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure in embodiment of the die bonder apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るダイボンダ装置におけるスクラブ動作手段の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the scrub operation | movement means in the die bonder apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るダイボンダ装置のスクラブ動作手段におけるホルダの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the holder in the scrub operation | movement means of the die bonder apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ チャンバ
５ スクラブ処理部
１１ 混合ガスユニット
１５ スクラブ動作機構
１６ ホルダ部
１９ ヒータ
２２ Ｘ線管
２３ Ｘ線検出器
１０１ 半導体チップ
１０２ 基板
１０３ ハンダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chamber 5 Scrub process part 11 Mixed gas unit 15 Scrub operation | movement mechanism 16 Holder part 19 Heater 22 X-ray tube 23 X-ray detector 101 Semiconductor chip 102 Substrate 103 Solder

Claims (3)

被検体が収納される密閉構造のチャンバと、
前記チャンバ内の気体の状態を制御する雰囲気制御手段と、
前記チャンバ内の被検体を加熱する加熱手段と、
前記チャンバ内の被検体を保持し、この被検体を所定範囲内で移動操作するスクラブ動作を行うスクラブ動作手段と、
放射線を発生し、前記チャンバ内の被検体に向けて放出する放射線源と、
前記チャンバ内の被検体を透過した放射線量を検出する放射線検出器と、
を備え、
前記スクラブ動作手段において前記被検体を保持するホルダ部は、前記放射線源からの放射線が透過するとともに、前記加熱手段による加熱に耐える耐熱性を有する材料により形成され、酸素濃度測定用のガスサンプリングラインが穿設されており、
前記スクラブ動作手段によるスクラブ動作の実行中において、前記放射線源からの放射線を前記ホルダ部及び前記被検体に透過させ、前記放射線検出器により前記被検体を透過した放射線量を検出して、放射線透過画像を得るとともに、前記ガスサンプリングラインを介して、前記チャンバ内の気体が採取され、酸素濃度が検出される
ことを特徴とするダイボンダ装置。 A sealed chamber in which the subject is stored;
Atmosphere control means for controlling the state of the gas in the chamber;
Heating means for heating the subject in the chamber;
A scrubbing means for holding a subject in the chamber and performing a scrubbing operation for moving the subject within a predetermined range;
A radiation source that generates radiation and emits it toward a subject in the chamber;
A radiation detector for detecting the amount of radiation transmitted through the subject in the chamber;
With
The holder portion for holding the subject in the scrubbing means is formed of a heat-resistant material that can transmit the radiation from the radiation source and withstand the heating by the heating means, and is a gas sampling line for measuring oxygen concentration Has been drilled ,
During execution of the scrubbing operation by the scrubbing means, the radiation from the radiation source is transmitted through the holder unit and the subject, and the amount of radiation that has passed through the subject is detected by the radiation detector, thereby transmitting the radiation. A die bonder apparatus characterized in that an image is obtained and gas in the chamber is collected through the gas sampling line to detect an oxygen concentration . 前記ホルダ部を形成する材料は、グラファイト、または、ポリイミド樹脂である
ことを特徴とする請求項１記載のダイボンダ装置。 The material which forms the said holder part is a graphite or a polyimide resin. The die bonder apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記放射線透過画像に同期して前記チャンバ内の披検体の外観画像を取得する撮像手段を備えている
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載のダイボンダ装置。 The die bonder apparatus according to claim 1, further comprising an imaging unit that acquires an appearance image of the specimen in the chamber in synchronization with the radiation transmission image.
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