JP5797368B2 - 半導体チップのボンディング装置及びボンディング方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の装置は、ボンディングの際の加熱によって保持部に生じる伸縮量を検出するに当たり、保持部の下端付近の位置を測定するレーザ変位計を設けると共に、それより下方の部材に温度センサを設けその部材の検出温度を伸縮量に変換する。これらの検出値に基づく駆動指令は、半導体部品の保持高さを制御する上下駆動ドライバに送られ、その駆動量の制御により熱膨張による誤差の発生が防止される。
20 加工ステージ
30 スライダ
40 駆動装置
50 可動ロッド
51 ヘッド部
52 ストッパ
60 保持ツール
62 加熱装置
70 変位センサ
71,72 センサ部材
80 加圧手段
A 回路基板
B バンプ
C 半導体チップ
Claims (5)
- ベースフレームと、
回路基板を支持するための加工ステージと、
前記ベースフレームにより上下動可能に支持されたスライダと、
前記ベースフレームに固定され、前記スライダを上下方向に移動させる駆動装置と、
前記スライダにより上下方向に移動自在に支持された可動ロッドと、
該可動ロッドの下端部に保持され半導体チップを保持し得る保持ツールと、
該可動ロッドに設けられ前記スライダへの接触により前記可動ロッドを下降位置に保持するストッパと、
前記スライダと前記可動ロッドとに設けられた距離センサであって、前記スライダに対する前記可動ロッドの上下方向の位置を検知する変位センサと、
該変位センサからの検知信号に基づいて前記駆動装置を作動させる制御信号を出力する制御部と、
前記ベースフレームに取り付けられたシリンダと、前記可動ロッドに設けられたプランジャとを備えた流体圧駆動のシリンダ機構により構成され、前記保持ツールを下方へ押圧する加圧手段と、
前記保持ツールに保持された前記半導体チップのバンプを加熱するための加熱装置とを備え、
前記スライダおよび前記可動ロッドを下降させて、前記保持ツールにて保持されている前記半導体チップを前記加工ステージにて支持されている前記回路基板に接触させた後、前記スライダのみをさらに下降させて前記ストッパと前記スライダとの間に所定の間隔の微小隙間を設けた状態として前記バンプを前記回路基板に確実に接触させるように加圧力を作用させ、その加圧状態で前記加熱装置による加熱を行いつつ、前記ストッパと前記スライダとの間を加圧後の微小間隙とし、その微小間隙を維持した状態で、バンプを溶融させ、このバンプ溶融後に、前記可動ロッドを前記加圧後の微小間隙だけ下降させるように制御し、かつ、前記変位センサは一対のセンサ部材を有し、このセンサ部材間の距離によって前記スライダに対する可動ロッド位置を検知し、初期状態の当初のセンサ部材間の間隔をH0とし、加圧前のセンサ部材間の間隔をH1とし、加圧後のセンサ部材間の間隔をH2としたときに、加圧前の前記微小隙間が(H1−H0)となり、加圧後の前記微小間隙が(H2−H0)となることを特徴とする半導体チップのボンディング装置。 - 請求項1に記載のボンディング装置を用いて前記半導体チップを前記回路基板に結合するためのボンディング方法であって、
前記加工ステージに前記回路基板を固定し、
前記スライダを上昇した位置とし、該スライダに前記ストッパを接触させて前記可動ロッドを下降位置に保持し、
前記半導体チップを前記バンプが下方に位置するようにして前記保持ツールに保持し、
次に、前記駆動装置により前記スライダを下降させ、
該下降により前記バンプを前記回路基板に接触させ、前記半導体チップを前記保持ツール及び前記可動ロッドと共にそれ以上の下降が阻止された状態とし、
該状態から、前記変位センサによる検知に基づきさらに微小距離だけ前記スライダを下降させて該スライダと前記ストッパとの間に前記微小隙間を形成し、
前記加圧手段により前記バンプを前記回路基板に確実に接触させるように加圧力を作用させ、
該加圧状態で前記加熱装置を作動させて前記バンプを加熱し、
装置構成部材の熱膨張による変動が生じないように前記変位センサの検知に基づき前記駆動装置を作動させて前記加圧後の微小間隙を保ち、
前記加熱により前記バンプを溶融させ、
該溶融の際に前記半導体チップ及び前記保持ツールと共に下降する前記可動ロッドを前記ストッパが前記スライダに接触して位置を保持し、
その後、前記駆動装置を作動し前記変位センサによる検知の下に前記スライダを、前記加圧後の微小間隙に相当する距離を基準として上昇させることにより、溶融した前記バンプの形状を整え、該バンプを冷却固化させることを特徴とする半導体チップのボンディング方法。 - 前記半導体チップの前記バンプが前記回路基板に接触した後の前記スライダの下降を前記変位センサに検知させることにより、前記半導体チップと前記回路基板との接触を検出することを特徴とする請求項2に記載のボンディング方法。
- 前記バンプの溶融の際の前記加圧後の微小間隙の急激な変化を、前記変位センサによって検知させることにより、前記バンプの溶融を検出することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のボンディング方法。
- 溶融した前記バンプが固化するまで、前記変位センサに基づき前記加圧後の前記微小間隙に相当する距離を基準とした位置に前記スライダを保持することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のボンディング方法。
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