JPH1012639A - ボンディングコレット - Google Patents

ボンディングコレット

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Publication number
JPH1012639A
JPH1012639A JP17748396A JP17748396A JPH1012639A JP H1012639 A JPH1012639 A JP H1012639A JP 17748396 A JP17748396 A JP 17748396A JP 17748396 A JP17748396 A JP 17748396A JP H1012639 A JPH1012639 A JP H1012639A
Authority
JP
Japan
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semiconductor pellet
suction
collet
bonding
pair
Prior art date
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Pending
Application number
JP17748396A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Muto
健一 武藤
Masaaki Oosawa
將晃 大澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP17748396A priority Critical patent/JPH1012639A/ja
Publication of JPH1012639A publication Critical patent/JPH1012639A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ペレットを安定に吸着することができ
ると共にスクラブ動作において半導体ペレットの回路面
を損傷することのなく、かつ低コストで製作することが
できるボンディングコレットを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 吸着面7を窪入形成することにより、吸
引通路5に連なる半導体ペレットPの吸着空間8を構成
したボンディングコレット1において、吸着面7に、半
導体ペレットPの2辺がそれぞれ当接すると共に、吸着
面7の対向する2辺の中間位置と吸引通路5の中心位置
とを通る中心線Lに向かって微小な角度で傾斜する一対
の傾斜面11,11を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハか
ら切り出された半導体ペレット(チップ)を、真空吸着
によりピックアップすると共に基板などにボンディング
するためのボンディングコレットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のボンディングコレットとして、図
4の角錐コレットや図5の平コレットが知られている。
角錐コレット41は、吸着面42の四辺からそれぞれ中
心部の吸引通路43に向かって傾斜面44を形成し、吸
着面42を角錐状に窪入形成したものである。角錐コレ
ット41では、この4つの傾斜面44を半導体ペレット
の四辺に同時に押し当てるようにして、これを吸着す
る。また、平コレット51は、吸着面52が完全に平坦
に形成され、この吸着面52を半導体ペレットに押し当
てるようにして、これを吸着する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のボン
ディングコレットにおいて、図4の角錐コレット41で
は、半導体ペレットを精度良く位置合わせして吸着すれ
ば、半導体ペレットが水平に吸着され四辺が各傾斜面4
4に密着して、エアーの漏れが生ずることがなく良好な
吸着が行われる。しかし、半導体ペレットをわずかでも
位置ずれした状態で吸着しようとすると、半導体ペレッ
トが傾むき、その1辺は傾斜面44に密着するものの他
の3辺は半導体ペレットの角部が傾斜面44に当たるた
め、密着することなく大きな隙間が生じてしまう。ま
た、その傾きはボンディング時に半田の抵抗等によりさ
らに大きくなり易い。このようにして傾いた状態でボン
ディングされてしまうと、ペレットの性能に影響を及
す。即ち、半田層の厚みが均一でないことより、温度の
急激な変化で割れを生じ易くなり、また次工程でのワイ
ヤボンディングの際にペレットの上面の高さの違いによ
り不具合を生じ易くなるものである。また、水平面内に
おける角度(回転)がずれた状態で半導体ペレットを吸
着しようとすると、半導体ペレットの4つの角が各傾斜
面44に当たるため、半導体ペレットの四辺が各傾斜面
44に密着することなく大きな隙間が生じてしまう。こ
のような状態では、エアーの漏れが激しくなり、吸着が
良好に行われなくなる問題があった。しかも、吸着不良
の状態でスクラブ動作を行うと、半導体ペレットの角部
に応力が集中して、この部分に欠けが生ずる不具合があ
った。さらに、角錐コレットでは、吸着面42を角錐状
に窪入形成するための加工がむずかしく、コスト高にな
る問題があった。
【0004】一方、図5の平コレット51では、半導体
ペレット表面のわずかな歪みなどによりエアー漏れは生
ずるものの、その量は吸着に支障を生ずるほどではな
く、半導体ペレットを安定に吸着することができる。ま
た、低コストで製作することができる。しかし、スクラ
ブ動作の際に、吸着面52と半導体ペレットとがずれ易
く、半導体ペレットの回路面を損傷する不具合があっ
た。
【0005】本発明は、半導体ペレットを安定に吸着す
ることができると共にスクラブ動作において半導体ペレ
ットの回路面を損傷することのなく、かつ低コストで製
作することができるボンディングコレットを提供するこ
とをその目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1のボンディング
コレットは、吸着面を窪入形成することにより、吸引通
路に連なる半導体ペレットの吸着空間を構成したボンデ
ィングコレットにおいて、吸着面に、半導体ペレットの
2辺がそれぞれ当接すると共に、吸着面の対向する2辺
の中間位置と吸引通路の中心位置とを通る中心線に向か
って微小な角度で傾斜する一対の傾斜面を備えたことを
特徴とする。
【0007】この構成によれば、微小な角度で傾斜する
一対の傾斜面に、半導体ペレットの2辺がそれぞれ当接
して、半導体ペレットの吸着が行われる。このため、吸
着面に対し、半導体ペレットは中心線に平行な2辺で当
接することになり、半導体ペレットの回路面が吸着面に
接触することがなく、かつスクラブ動作の際にも半導体
ペレットがずれ難くく、回路面が損傷を受けることがな
い。また、傾斜面が微小な角度で傾斜しているため、X
Y方向に位置ずれした状態で半導体ペレットを吸着して
も、半導体ペレットの中心線に平行な2辺は吸着面に必
ず当接し、かつ半導体ペレットが傾いて吸着されても、
その傾きはきわめて小さなものとなる。さらに、水平面
内において角度(回転)がずれて吸着されるときには、
傾斜面がガイドとなって、角度ずれが解消されながら半
導体ペレットの吸着が行われる。このことはまた、半導
体ペレットのいずれかの角部が、傾斜面に点接触となっ
た状態で吸着動作が行われることがなく、スクラブ動作
において、半導体ペレットの角部に欠けが生ずるのを防
止することができる。
【0008】一方、半導体ペレットの中心線に直交する
2辺には、吸着面との間に間隙を生ずるが、一対の傾斜
面がそれぞれ微小な角度で傾斜しているため、この間隙
は微小なものとなり、吸着に支障を生ずるほどのエアー
の漏れは生じない。さらに、吸着面は中心線の方向にお
いて、同一の断面形状となるため、各錐コレットに比し
て簡単に加工することができる。
【0009】請求項1のボンディングコレットにおい
て、吸着面に、一対の傾斜面を結ぶ平坦面を、更に備え
ることが好ましい。
【0010】この構成によれば、各傾斜面を半導体ペレ
ットの通常のずれ量(公差)を考慮した長さとし、これ
ら傾斜面間を平坦面とすることにより、傾斜面の角度を
維持しつつ、上記の半導体ペレットの2辺と吸着面との
間の間隙を、小さくすることができ、エアーの漏れを十
分に抑制することができる。
【0011】請求項1または2のボンディングコレット
において、吸着面に、一対の傾斜面の外側に位置させ
て、一対の傾斜面にそれぞれ連なると共に半導体ペレッ
トの一辺の長さに相当する間隙を存して対向配置した一
対の凸部を、更に備えることが好ましい。
【0012】この構成によれば、スクラブ動作におい
て、吸着面に対し半導体ペレットが極端にずれてしまう
のを、防止することができる。
【0013】請求項3のボンディングコレットにおい
て、凸部の傾斜面側の側面が、傾斜面に向かって傾斜し
ていることが好ましい。
【0014】この構成によれば、ボンディングコレット
を半導体ペレットに近づけていってこれを吸着する場合
に、半導体ペレットが位置ずれしていても、この凸部が
半導体ペレットを自動的にガイドするため、半導体ペレ
ットは適切に吸着される。したがって、より安定な吸着
が可能になる。
【0015】請求項2、3または4のボンディングコレ
ットにおいて、平坦面と吸着面に吸着した半導体ペレッ
トの上面との間隙が、0.01mm〜0.1mmであること
が好ましい。
【0016】この構成によれば、半導体ペレットの回路
面を傷つけるおそれがなく、かつエアーの漏れを、適切
な吸着に支障生じない程度の量にすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施形態に係るボンディングコレットについて説
明する。このボンディングコレットは、ボンディング装
置の吸着ヘッドに着脱自在に取り付けられるものであ
り、半導体ウェーハをダイシングした後の半導体ペレッ
トを、真空吸着によりピックアップし、基板などに装着
するためのものである。図1の斜視図および図2の断面
図に示すように、このボンディングコレット1は、円柱
状のコレット本体2と、コレット本体2の上端に設けた
ヘッド接続部3と、コレット本体2の下端に設けた吸着
部4とで構成されている。また、これらヘッド接続部
3、コレット本体2および吸着部4の中心を軸方向に貫
通して、吸引通路5が形成されている。なお、図中の符
号6は、ボンディングコレット1を吸着ヘッドに位置決
め(取付角度決め)するための、切欠き部である。
【0018】吸着部4は正方形の平面形状を有し、下端
の吸着面7が全体として略アーチ状に窪入形成されてい
る。すなわち、吸着面7は、吸引通路5の中心を通る中
心線Lに対して左右対称に窪入形成され、この部分に方
形の半導体ペレットPを吸着する吸着空間8が構成され
ている。吸着面7の中央には吸引通路5の下端が開口し
ており、吸引通路5の周囲には、吸引通路5と同軸上に
円形の凹部9が形成されている。この凹部9の周囲に
は、中心線Lを含んでこれに平行に平坦面10が形成さ
れ、また平坦面10の外側には中心線に対して左右対称
に帯状の一対の傾斜面11,11が形成されている。さ
らに、各傾斜面11の外側、すなわち吸着面7の縁部に
は、中心線Lに対して左右対称に一対の凸条部12,1
2が形成されている。
【0019】各傾斜面11は、半導体ペレットPの対向
する所定の2辺が当接する部位であり、微小な角度で中
心線に向かって傾斜している。各凸条部12の傾斜面1
1側の側面12aは傾斜した面となっており、半導体ペ
レットPを吸着する際に半導体ペレットPをガイドでき
るように、またスクラブ動作の際に、半導体ペレットP
が吸着面7に対し大きくずれないようになっている。
【0020】この場合、半導体ペレットPを吸着する
と、傾斜面11により、半導体ペレットPの中心線方向
の両側において、吸着面7との間に隙間が生ずる。この
隙間はエアー漏れの原因となるが、隙間が小さければ、
エアー漏れがあっても吸着に支障を生ずることはない。
このことに着目して、本実施形態では図3に示すよう
に、吸着された半導体ペレットPの上面と平坦面10と
の隙間が0.01mm〜0.1mm程度になるように、傾斜
面11の傾斜角度および長さが設定されている。
【0021】各傾斜面11の長さは、半導体ペレットP
の回路面を傷つけないようにするため、その2辺が確実
に当接する必要があり、かつ凸条部12との間に半導体
ペレットPのばらつきなどを考慮して所定のクリアラン
スを執る必要がある。したがって、クリアランスを
「C」、半導体ペレットPの寸法のばらつきを「ΔC」
とし、傾斜面11の寸法を「A」としたときに、C+Δ
C<Aとなるようにしている。このため、本実施形態で
は、半導体ペレットPと平坦面10との隙間を0.02
mm、傾斜面11の傾斜角度を3°に設定している。
【0022】以上のように本実施形態では、半導体ペレ
ットPに、微小な角度で傾斜した一対の傾斜面11を押
し当ててこれを吸着するようにしているため、XY方向
に位置ずれした状態で半導体ペレットPを吸着しても、
半導体ペレットPの中心線に平行な2辺は吸着面7に必
ず当接することになり、かつ半導体ペレットPが傾いて
吸着されることがあっても、その傾きは、スクラブ動作
やボンディング動作に影響を与えることのないきわめて
小さなものとなる。同様に、水平面内において角度(回
転)がずれて吸着されるときには、最初に半導体ペレッ
トPの2つの角部が傾斜面11に当たるが、その後傾斜
面11がガイドとなって、角度ずれが解消されながら半
導体ペレットPの吸着が行われる。このようにして、ペ
レット(チップ)の傾き量が減少し、半田層の厚さが均
一になり、半田層の厚さコントロールに欠かせない条件
の一つが満足されることとなる。したがって、半導体ペ
レットPを安定に吸着することができる。
【0023】またこのように。半導体ペレットPのいず
れかの角部が、傾斜面11に点接触となった状態で吸着
動作が行われることがないため、スクラブ動作におい
て、半導体ペレットPの角部に欠けが生ずることがな
い。さらに、吸着面11は中心線の方向において、同一
の断面形状となるため、加工が容易で簡単に製作するこ
とができ、低コストで生産することができる。
【0024】なお、吸着面の大きさ(半導体ペレットの
大きさ)や吸引装置の能力などによっては、平坦面や凸
条部を省略して、吸着面を傾斜面のみで構成してもよ
い。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明のボンディングコレ
ットによれば、半導体ペレットに当接する部位が一対の
傾斜面となり、且つこの傾斜面が微小な角度で傾斜して
いるため、半導体ペレットの位置ずれなどに対し、半導
体ペレットを安定に吸着することができと共に、スクラ
ブ動作において位置ずれが生じ難く、半導体ペレットの
回路面を損傷することのない。また、中心線に直交する
方向が同一断面となるため、比較的簡単に低コストで製
作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るボンディングコレッ
トの外観斜視図である。
【図2】実施形態に係るボンディングコレットの縦断面
図である。
【図3】吸着部の半部を拡大した縦断面図である。
【図4】従来のボンディングコレット(角錐コレット)
の外観斜視図である。
【図5】従来のボンディングコレット(平コレット)の
外観斜視図である。
【符号の説明】
1 ボンディングコレット 4 吸着部 5 吸引通路 7 吸着面 8 吸着空間 10 平坦面 11 傾斜面 12 凸条部 12a 側面 L 中心線 P 半導体ペレット

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸着面を窪入形成することにより、吸引
    通路に連なる半導体ペレットの吸着空間を構成したボン
    ディングコレットにおいて、 前記吸着面に、前記半導体ペレットの2辺がそれぞれ当
    接すると共に、当該吸着面の対向する2辺の中間位置と
    前記吸引通路の中心位置とを通る中心線に向かって微小
    な角度で傾斜する一対の傾斜面を備えたことを特徴とす
    るボンディングコレット。
  2. 【請求項2】 前記吸着面に、前記一対の傾斜面を結ぶ
    平坦面を、更に備えたことを特徴とする請求項1に記載
    のボンディングコレット。
  3. 【請求項3】 前記吸着面に、前記一対の傾斜面の外側
    に位置させて、当該一対の傾斜面にそれぞれ連なると共
    に前記半導体ペレットの一辺の長さに相当する間隙を存
    して対向配置した一対の凸部を、更に備えたことを特徴
    とする請求項1または2に記載のボンディングコレッ
    ト。
  4. 【請求項4】 前記凸部の前記傾斜面側の側面が、当該
    傾斜面に向かって傾斜していることを特徴とする請求項
    3に記載のボンディングコレット。
  5. 【請求項5】 前記平坦面と前記吸着面に吸着した半導
    体ペレットの上面との間隙が、0.01mm〜0.1mmで
    あることを特徴とする請求項2、3または4に記載のボ
    ンディングコレット。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103474385A (zh) * 2013-09-09 2013-12-25 江阴迪林生物电子技术有限公司 芯片粘合工作台
CN104934357A (zh) * 2014-09-09 2015-09-23 关光武 弧形工作面氟橡胶真空吸嘴
CN105304545A (zh) * 2014-05-28 2016-02-03 关光武 弧形工作面氟橡胶真空吸嘴
JP2016058580A (ja) * 2014-09-10 2016-04-21 富士ゼロックス株式会社 保持具、搭載装置、搭載方法、基板装置の製造方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040727