JPH031549A

JPH031549A - 集積回路チップ供給装置

Info

Publication number: JPH031549A
Application number: JP1134993A
Authority: JP
Inventors: Shinji Nakamura; 信二中村
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-05-29
Filing date: 1989-05-29
Publication date: 1991-01-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は回路パターンが形成されたウェハの各集積回路
チップをウェハから分離し、ピックアップしてリードフ
レームまで搬送し、リードフレーム上の所定の位置に搭
載する集積回路チップ供給装置に関する。

［従来の技術］従来、回路パターンが形成されたウェハは、ダイシング
工程でダイシングソーにより例えば一定のチップサイズ
にノンスルーカットされた後、表面に粘着層が設けられ
た粘着シートを該ウェハの裏面に貼付し、チップブレー
カ−にかけられてウェハ上の全チップを粘着シート上で
一括分割している。

第４図は治具話方式の集積回路チップ供給装置の概略斜
視図である。

分割されたチップ面にはダイシング工程の前のウェハテ
スト工程で行なわれた回路テストで例えば不良チップに
は不良を示すマーキングがインク等で施されているため
分割されたチップ４１の中から良品チップだけを選別し
て、チップマガジン４２等に一旦詰められ、次のダイボ
ンディング工程に供給される。ダイボンディング工程で
は、良品チップのみ収納されたマガジン４２から１チツ
プずつのダイボンディング装置（図省略、以下ダイボン
ダーと称する）内に設けられた集積回路チップ供給装置
の搬送用コレット４３でピックアップされ、チップの位
置決めを行なうための位置決めステージ４４に一装置か
れ、ここでＶ爪等により該チップが位置決めされ、同じ
くダイボンダー内に設けられた、チップの側面をグリッ
プするボンディング用コレット４６で再びピックアップ
され、アーム４６によりボンディング用コレット４６が
移動してリードフレーム４５の所定の位置に搭載される
。

第５図（ａ）　、　（ｂ）はチップ分割ウェハからのダ
イレクトピックアップ方式の集積回路チップ供給装置の
概略斜視図である。

これは、粘着シート６０がはられ一括分割されてウェハ
フレーム５９に固定された分割済ウェハ５８を直接ダイ
ボンダーに供給し、粘着シート６０を引張フて固定する
ウェハフレーム５９上に固定し、予めチップ上のマーク
により検出して記憶された良品チップのみを突き上げビ
ン６１を用い搬送用コレット４３によりピックアップし
て位置決めステージ４５に供給するものである。

［発明が解決しようとする課題］上述した従来の集積回路チップ供給装置は、分割された
チップ４１のチップマガジン４２への収納、チップマガ
ジン４２あるいはチップ分割済のウェハ５８からの位置
決めステージ４４への供給、さらに位置決めステージ４
４からのパッケージ基板４５への供給と、チップハンド
リング回数が多いので、チップに、「割れ」、「欠け」
といった損傷を与える可能性が大きく、集積回路チップ
実装工程での歩留りを低下させる恐れがあり、また、い
ずれの方式もチップを分割した後にダイボンダーに供給
する方式であるため、分割チップの搬送や取扱い上治具
を用いなければならず、また、分割時の集積回路チップ
の位置、姿勢のずれを矯正するため集積回路チップの位
置決めステージが不可欠であるなど集積回路チップのハ
ンドリングが複雑であるという欠点がある。

本発明の目的は、ハンドリング回数が少なく、かつ分割
チップ搬送の治具が不要な集積回路チップ供給装置を提
供することである。

［課題を解決するための手段］本発明の集積回路チップ供給装置は、ウェハが固定され、位置決めされるウェハステージと、ウェハステージに載せられたウェハの合わせマークを検
出する検出部と、超音波発振器と、ウェハステージ上に位置決めされたウェハの指定された
チップの表面を、吸着する吸着部と、吸着部が該チップ
を吸着すると超音波発振器の超音波を該チップに印加す
る超音波加振部とからなる分離コレットと・分離コレットを直線移動させるアクチュエータと、分離コレットが吸着したチップをウェハから分離したか
否かを検出するチップ検出センサと、分離コレットがア
クチュエータにより移動して吸着部が指定されたチップ
に接触したときから、該チップがウェハステージから分
離し、浮上するまでの間、該チップに隣接している全デ
ツプを押圧するとともに該チップがウェハから分離され
、浮上した際該チップの側面をガイドする加圧コレット
と、加圧コレットを直線移動させるアクチュエータと、前記合わせマークが検出部により検出された後、ウェハ
上の各チップ上に予めマーキングされている良／不良の
マークを読取り、当該チップのウェハ上の位置とともに
記憶するチップ情報読取部と、分離コレットと加圧コレットをその移動方向がウェハス
テージに垂直になるように保持するとともに、両コレッ
トのアクチュエータが取付けられているロボットアーム
と、ロボットアームを３次元的に移動させるロボットア
ーム駆動機構と、チップ読取部に記憶されている良のマ
ークがマーキングされているチップの真上に分離コレッ
トが位置し、該チップを吸着した分離コレットがリード
フレーム上へ移動するようにロボットアーム駆動機構を
制御する制御部を含むロボットを有している。

［作用］ノンスルーカットのウェハをウェハステージ上に位置決
めして配置し、分離コレットを指定されたチップに吸着
させるとともに、該チップに隣接しているチップを押圧
しておき、超音波を指定されたチップに加振して該チッ
プを分離し、隣接しているチップに影響を与えずにウェ
ハから該チップのみを抜き出し、所定のリードフレーム
の所定の位置に搭載することにより、分割されたチップ
をチップマガジンに収納したり、位置決めステージを設
ける必要がなくなり、ハンドリング回数が減り、治具の
使用を不要とすることができる。

［実施例］次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の集積回路チップ供給装置の一実施例の
斜視図、第２図（ａ）　、　（ｂ）　、〜、（ｇ）は第
１図に示す集積回路チップ供給装置のステップ別の動作
を示す斜視図、第３図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれス
ルーカットされたウェハからとノンスルーカットされた
ウェハからチップが抜取られる状態を示す断面図である
。

この集積回路チップ供給装置はＬＳＩチップ供給装置で
、分離コレット１０と、超音波発振器（不図示）と、加
圧コレット１２と、ウェハステージ５と、検出部６と、
チップ読取部（不図示）とロボットからなる。ロボット
は支柱７と、一方の端が支柱７に沿って昇降し、かつ回
動可能に支持され、他方の自由端は分離コレット１０と
加圧コレット１２をその移動方向がウェハステージ５に
垂直になるように保持するとともに、それらのアクチュ
エータ１４．１５が取付けられているロボットアーム８
と、ロボットアームを３次元的に移動させるロボットア
ーム駆動機構（不図示）とロボットアーム駆動機構（不
図示）を制御する制御部（不図示）とを含んでいる。分
離コレット１０はＬＳＩチップ１の表面の大きさより大
きくない方形の接触面を持つ円柱状のコレットアダプタ
１０．と、方形の吸着部の中央に開口し、コレットアダ
プタ１０３の軸線に沿って管状に貫通し、他端の開口が
真空引チューブｌＯ□に接続されている吸引孔１０゜（
第２図（ｇ））と、コレットアダプタ１０３の上部に設
けられ、超音波発振器（不図示）が発振したチップ１の
共振周波数、あるいはそれに近い周波数の超音波をコレ
ットアダプタ１０３を介してチップ１に印加する超音波
加振部１１とからなり、これらがロボットアーム８の自
由端部に、アクチュエータ１４によってウェハステージ
５に垂直方向に移動させられるアーム１３を介して取付
けられている。加圧コレット１２は下部の四辺がそれぞ
れ下方に突出して方形の下方突出部１２．が形成され、
上端部の中央に前記コレットアダプタ１０３が貫通する
貫通孔１２３を該アダプタと同心に設けた立方体で、下
方突出部１２４の各下端に超音波吸収体１２１が取付け
られ、下方突出部１２４と超音波吸収体１２１の内壁は
吸着されたチップ１が分離浮上した際その側面が内壁に
沿って持上げられるガイドになる大きさを有し、壁の厚
さは、吸着されたチップ１を吸着してから分離、浮上す
るまでの間チップ１に隣接するチップ１８．１□＋１３
＋１４各々を押えることができる幅を有し、下方突出部
１２、の相対する少なくとも１組の辺には分離コレット
１０のチップ保持の有無を検出するチップ検出センサ１
７が設けられており、ロボットアーム８の自由端近傍に
垂直に設けられたリニアガイド１６に沿って、アクチュ
エータ１５の駆動により垂直に移動する支持アーム１２
□が直角に取付けられている。ウェハステージ５は支柱
７と相対的に固定された位置に設けられ、チップ１，１
．、〜，１４を含みオリエンタルフラット３を有するウ
ェハ２を固定し、該ウェハ２のが合せマーク４を検出部
６により検出して位置合せする支持台である。

チップ読取部（不図示）は位置合せされたウェハ２上の
各チップ上に予めマーキングされている良／不良のマー
クを読取り、各チップのウェハ２上の位置とともに記憶
する。

次に、本実施例の動作について第２図（ａ）〜、　（ｇ
）　、第３図（ａ）　、　（ｂ）を参照して説明する。

ウェハ２の材質によって決められている厚さを残した分
割溝１゜（第２図（ａ））の深さにノンスルーカットさ
れたウェハ２がウェハステージ５上に裏面を固定され検
出部６で合わせマーク４を検出して位置合わせされた後
、まず、事前の試験によってマークされたチップ毎の良
／不良を示すマークとウェハ２上の位置（以下マツプデ
ータと称す）がチップ情報読取部（不図示）によって記
憶される。

一方、リードフレーム２０を支柱７と相対的に固定され
ているリードフレーム台９の所定の位置に固定しておく
。次に、操作者がチップ１の供給を指示すると、制御部
（不図示）によりロボットアーム８がマツプデータにも
とすき分離コレット１０をチップ１の真上に位置させる
（第２図（ａ））。

続いて、アクチュエータ１４の駆動により分離コレット
１０がチップ１上に吸着部を押し当て、つづいてアクチ
ュエータ１５の駆動により加圧コレット１２が下降し、
その超音波吸収体１２．がチップ１１〜１４のチップ１
に隣接する各縁部を押圧する（第２図（ｂ））。次に、
真空孔１０□からの真空引によりチップ１を分離コレッ
ト１０に吸着し、続いて超音波加振部１１を作動して超
音波振動を印加し、チップ１の分離溝１゜を切断してチ
ップ１をウェハ２から分離する（第２図（Ｃ））。一定
時間超音波を印加した後分離コレット１０の吸着面を加
圧コレットの下方突出部１２４の内部上端まで上昇させ
る。このときチップ１が分離されてウェハ２から浮上し
ているとチップ検出センサ１７が検出するので（第２図
（ｄ）、第３図（ｂ））、引続いてチップ１を吸着した
分離コレット１０と加圧コレット１２が一体になって上
昇する（第２図（ｅ））。このとき、チップセンサ１７
がチップを検出しなかった場合は、分離コレット１０の
みが再度降下し吸着と超音波加振とが繰返えされる。次
に、分離、浮上されたチップ１は、分離コレット１０と
ともにロボットアーム８によりリードフレーム２０の真
上に搬送され、その後、リードフレーム２０上の所定の
位置に降ろされ加圧コレット１２の内壁にガイドされて
リードフレーム２０上に達し、不図示の手段によって滴
下された接合剤２１と裏面がスクラブされて加圧されリ
ードフレーム２０に固着される。分離コレット１０．加
圧コレット１２はチップの大きさに応じて取替えられる
ものである。

また、スルーカットのウェハの場合は超音波加振による
チップ分離動作を行なわず、第３図（ａ）に示すように
単に分離コレットｌＯをチップ１に吸着させ、加圧コレ
ット１２を降ろして分離コレット１０のみをわずかに上
昇させるだけで、加圧コレット１２の押圧作用により粘
着シート１Ｂから剥ぎ取ることができ、従来のダイレク
トピックアップ方式のようにチップ１の下方から突上げ
る必要はない。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明の集積回路チップ供給装置
は、ノンスルーカットまたはスルーカットされ、位置決
めされたウェハから所定の良品チップのみを分離（分割
）してリードフレーム上に直接搬送し、搭載するので、
ダイシング工程後のチップハンドリング回数が従来の半
分以下になり、ハンドリングによるチップの損傷が大幅
に低減でき、チップマガジン、粘着シートを引張るウェ
ハフレーム等の治具類が不要となり、工程間のチップハ
ンドリングが大幅に簡易化される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の集積回路チップ供給装置の一実施例の
斜視図、第２図（ａ）　、　（ｂ）　、〜、（ｇ）は第
１図に示す集積回路チップ供給装置のステップ別動作を
示す斜視図、第３図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれスル
ーカットされたウェハからとノンスルーカットされたウ
ェハからチップを分離する状態を示す断面図、第４図は
従来の治具結方式の集積回路チップ供給装置の概略斜視
図、第５図（ａ）。（ｂ）はダイレクトピックアップ方式の集積回路チップ
供給装置の概略斜視図である。１．１□、１□、〜、１４・−ＬＳＩチップ、１゜・・
・分割溝、　　１６・−粘着シート、２・・・ウェハ、
　　　３・・・オリエンタルフラット、４・・・合せマ
ーク、５・・・ウェハステージ、６・・・検出部、　　
　７・−支柱、８・・・ロボットアーム、９・・・リードフレーム、１０−・・分離コレット、　１０１・−吸引孔、１０２
−・・真空引チューブ、１０−・・コレットアダプタ、１１・・・超音波加振部、　１２・・・加圧コレット、
１２、・・・超音波吸収体、１２□・・・支持アーム、
１２３−・・貫通孔、　　　１２４・・・下方突出部、
１３−・・アーム、　　　　１４．１５・・・アクチュ
エータ、１６−・・リニアガイド、　　１７−・・チッ
プセンサ、２０・・・リードフレーム、２１・−接合剤
。特許出願人　　日本電信電話株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１．回路パターンが形成されたウェハの各集積回路チッ
プを個別にウェハから分離し、ピックアップしてリード
フレームに搬送し、リードフレーム上の所定の位置に搭
載する集積回路チップ供給装置であって、ウェハが固定され、位置決めされるウェハステージと、ウェハステージに載せられたウェハの合わせマークを検
出する検出部と、超音波発振器と、ウェハステージ上に位置決めされたウェハの指定された
チップの表面を吸着する吸着部と、吸着部が該チップを
吸着すると超音波発振器の超音波を該チップに印加する
超音波加振部とからなる分離コレツトと、分離コレットを直線移動させるアクチュエータ分離コレ
ットが吸着したチップをウェハから分離したか否かを検
出するチップ検出センサと、分離コレットがアクチュエ
ータにより移動して吸着部が指定されたチップに接触し
たときから、該チップがウェハステージから分離し浮上
するまでの間に該チップに隣接している全チップを押圧
するとともに、該チップがウェハから分離され浮上した
際該チップの側面をガイドする加圧コレットと、加圧コレットを直線移動させるアクチュエータと、前記合わせマークが検出部により検出された後、ウエハ
上の各チップ上に予めマーキングされている良／不良の
マークを読取り、当該チップのウエハ上の位置とともに
記憶するチップ情報読取部と、分離コレットと加圧コレットをその移動方向がウェハス
テージに垂直になるように保持するとともに、両コレッ
トのアクチュエータが取付けられているロボットアーム
と、ロボットアームを３次元的に移動させるロボットア
ーム駆動機構と、チップ読取部に記憶されている良のマ
ークがマーキングされているチップの真上に分離コレッ
トが位置し、該チップを吸着した分離コレットがリード
フレーム上へ移動するようにロボットアーム駆動機構を
制御する制御部を含むロボットを有する集積回路チップ
供給装置。