JPH1064958A - Bonding method and device - Google Patents
Bonding method and deviceInfo
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- JPH1064958A JPH1064958A JP21392296A JP21392296A JPH1064958A JP H1064958 A JPH1064958 A JP H1064958A JP 21392296 A JP21392296 A JP 21392296A JP 21392296 A JP21392296 A JP 21392296A JP H1064958 A JPH1064958 A JP H1064958A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
関し、特に、半導体素子が有する電極群に対して一括し
てボンディングを行うボンディング技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing technique, and more particularly, to a bonding technique for performing collective bonding to an electrode group of a semiconductor device.
【0002】[0002]
【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。2. Description of the Related Art The technology described below studies the present invention,
Upon completion, they were examined by the inventor, and the outline is as follows.
【0003】半導体素子を搭載する素子搭載基板が薄膜
のテープ状のものである場合、半導体素子の電極と素子
搭載基板の電極との接続においては、半導体素子が有す
る電極群と素子搭載基板が有する電極群とをバンプによ
って一括して接続するギャングボンディングが行われる
ことが多い。When the element mounting substrate on which the semiconductor element is mounted is a thin film tape-shaped substrate, the electrode group of the semiconductor element and the element mounting substrate have to connect the electrodes of the semiconductor element and the electrodes of the element mounting substrate. In many cases, gang bonding for collectively connecting the electrode groups with bumps is performed.
【0004】ここで、ギャングボンディングを行うボン
ディング装置としては、例えば、特開平2−10934
6号公報や特開平3−147342号公報に開示された
ものがある。Here, as a bonding apparatus for performing gang bonding, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
No. 6 and JP-A-3-147342.
【0005】このボンディング装置を用いたボンディン
グ方法について説明する。[0005] A bonding method using this bonding apparatus will be described.
【0006】まず、テープローダにセットされたテープ
キャリア(素子搭載基板)を、テンションプーリを介し
かつスプロケットホイールなどにより、一定ピッチでボ
ンディング位置に送る。First, a tape carrier (element mounting substrate) set in a tape loader is sent to a bonding position at a constant pitch via a tension pulley and by a sprocket wheel or the like.
【0007】ここで、テープキャリア上のインナリード
の複数点をCCD(Charge CoupledDevice)カメラなど
のリード検出専用カメラによって検出し、インナリード
の位置を認識する。Here, a plurality of points of the inner lead on the tape carrier are detected by a camera dedicated to lead detection such as a CCD (Charge Coupled Device) camera, and the position of the inner lead is recognized.
【0008】一方、チップトレイまたは粘着シート上の
半導体ウェハから半導体素子(ICチップともいう)を
ピックアップ移送部(ピックアップヘッドともいう)に
よって1個ずつピックアップし、その後、支持台の支持
面に移載する。On the other hand, semiconductor elements (also referred to as IC chips) are picked up one by one from a semiconductor wafer on a chip tray or an adhesive sheet by a pickup transfer section (also referred to as a pickup head), and then transferred to a support surface of a support table. I do.
【0009】ここで、チップ認識専用カメラによって、
半導体素子の2点を検出し、その後、支持台をボンディ
ング位置に移動させる。Here, a camera dedicated to chip recognition is used.
After detecting two points of the semiconductor element, the support is moved to the bonding position.
【0010】なお、半導体素子を支持した支持台がテー
プキャリアのテープガイド板の下面に移動する際に、半
導体素子に対して気体吐出口から気体を吹き付け、半導
体素子の能動面のシリコン破砕屑や異物などを除去す
る。When the support for supporting the semiconductor element moves to the lower surface of the tape guide plate of the tape carrier, a gas is blown from the gas discharge port to the semiconductor element, so that silicon crushed debris on the active surface of the semiconductor element is removed. Remove foreign matter.
【0011】さらに、並行して、インナリードとの相対
位置(X,Y,θ)の補正動作を行い、半導体素子の電
極とインナリードとの位置を合わせる。Further, in parallel, a correction operation of the relative position (X, Y, θ) with respect to the inner lead is performed, and the position of the electrode of the semiconductor element and the position of the inner lead are adjusted.
【0012】その後、加熱された加圧ヘッド(ボンディ
ングツールともいう)によって、インナリードと半導体
素子の電極とをバンプを介して加圧接合する。Thereafter, the inner lead and the electrode of the semiconductor element are pressure-bonded via a bump by a heated pressure head (also called a bonding tool).
【0013】なお、加圧ヘッドは、インナリードに施さ
れているめっきや共晶合金などが付着することにより、
その熱伝導率が低下したり、あるいは、平坦度が悪化す
るため、N回のボンディングが終わるとツールクリーニ
ング機構が動作し、加圧ヘッドを清掃する構造となって
いる。[0013] The pressure head is formed by plating or eutectic alloy applied to the inner lead,
Since the thermal conductivity is reduced or the flatness is deteriorated, a tool cleaning mechanism is operated after N times of bonding to clean the pressure head.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術におけるボンディング装置には、以下のような問題点
が挙げられる。However, the bonding apparatus in the above-described technology has the following problems.
【0015】(1).半導体素子を搭載する支持台の支
持面には、半導体素子の裏面に残留した粘着シートの糊
が付着するため、シリコン破砕屑や異物などが付着す
る。その際、気体の吹き付けだけでは、シリコン破砕屑
や異物を完全には除去できないため、ボンディング時に
半導体素子の割れまたは欠けなどの不良が発生しやす
く、信頼度の高いボンディングを持続させることが難し
い。(1). Since the adhesive of the pressure-sensitive adhesive sheet remaining on the back surface of the semiconductor element adheres to the support surface of the support base on which the semiconductor element is mounted, silicon crushed debris and foreign matter adhere. At this time, since only silicon swarf and foreign matter cannot be completely removed only by blowing gas, defects such as cracking or chipping of a semiconductor element are likely to occur during bonding, and it is difficult to maintain highly reliable bonding.
【0016】(2).加圧ヘッドの清掃がボンディング
サイクル(例えば、加圧ヘッドの1回のボンディング動
作)に組み込まれていないことにより、N回のボンディ
ング毎に加圧ヘッドを清掃している。これにより、Nを
小さくするとクリーニング時間が増大して生産性が低下
し、Nを大きくすると加圧ヘッドの汚れの影響により、
品質を低下させることになる。(2). Since the cleaning of the pressure head is not incorporated in a bonding cycle (for example, one bonding operation of the pressure head), the pressure head is cleaned every N times of bonding. As a result, when N is reduced, the cleaning time increases and the productivity decreases.
The quality will be reduced.
【0017】(3).半導体素子の表面を上向きにして
ボンディングを行うフェイスアップボンディング方式の
ボンディング装置は、素子搭載基板の上方からその配線
パターンを認識する構造である。ところが、素子搭載部
材である素子搭載基板がテープキャリアであり、さら
に、テープキャリアが不透明で、かつ、配線パターンが
テープキャリア上に形成されている場合に、フェイスア
ップ方式でボンディングを行おうとすると、配線パター
ンを裏向け(裏側)にしてテープキャリアを搬送させる
必要がある。しかし、ボンディング装置の構造上、素子
搭載基板の上方からその裏側に配置された配線パターン
は認識できないため、ボンディングを行うことができな
い。したがって、テープキャリアをボンディングする際
には、フェイスダウンボンディングが可能なボンディン
グ装置が必要となる(テープキャリアのボンディングに
おいては、フェイスダウンボンディングが可能なボンデ
ィング装置に限定されてしまう)。(3). A face-up bonding type bonding apparatus that performs bonding with the surface of a semiconductor element facing upward has a structure in which the wiring pattern is recognized from above an element mounting substrate. However, if the element mounting board, which is an element mounting member, is a tape carrier, and furthermore, the tape carrier is opaque, and the wiring pattern is formed on the tape carrier, and if bonding is to be performed in a face-up manner, It is necessary to transport the tape carrier with the wiring pattern facing backward (back side). However, due to the structure of the bonding apparatus, the wiring pattern disposed on the back side of the element mounting substrate cannot be recognized from above, and thus bonding cannot be performed. Therefore, when bonding a tape carrier, a bonding apparatus capable of face-down bonding is required (bonding of a tape carrier is limited to a bonding apparatus capable of face-down bonding).
【0018】本発明の目的は、ギャングボンディングの
高信頼度化を図るとともに高能率化を図るボンディング
方法および装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a bonding method and apparatus for improving the reliability of gang bonding and increasing the efficiency.
【0019】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0021】すなわち、本発明のボンディング方法は、
支持台とこれに対して相対的に接近離反する加圧ヘッド
とにより半導体素子と素子搭載基板などの素子搭載部材
とを加圧して前記素子搭載部材に前記半導体素子を接続
する工程、前記支持台の支持面を清掃する工程、前記加
圧ヘッドの加圧面を清掃する工程を含み、前記加圧ヘッ
ドの1回のボンディング動作毎に、前記支持台の支持面
と前記加圧ヘッドの加圧面との両者をそれぞれ少なくと
も1回清掃するものである。That is, the bonding method of the present invention comprises:
Connecting the semiconductor element to the element mounting member by pressing a semiconductor element and an element mounting member such as an element mounting substrate with a support table and a pressure head relatively approaching and moving away from the support table; Cleaning the pressure surface of the pressure head, including the step of cleaning the pressure surface of the pressure head, for each bonding operation of the pressure head, the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head Are both cleaned at least once.
【0022】さらに、本発明のボンディング方法は、素
子搭載部材である素子搭載基板をボンディング位置に移
動させ、前記素子搭載基板の位置を認識する工程、支持
台の支持面に半導体素子を搭載する工程、前記支持面に
搭載された半導体素子の位置を認識するとともに、前記
支持台とこれに対して相対的に接近離反する加圧ヘッド
の加圧面を清掃する工程、前記加圧面が清掃された加圧
ヘッドと前記半導体素子を搭載した支持台とを前記ボン
ディング位置に移動させる工程、前記半導体素子と前記
素子搭載基板との位置を合わせるとともに、前記支持台
と前記加圧ヘッドとにより前記半導体素子と前記素子搭
載基板とを加圧して前記前記素子搭載基板に前記半導体
素子を電気的に接続する工程、接続終了後、前記加圧ヘ
ッドと前記支持台とを前記ボンディング位置から移動さ
せる際に、前記加圧ヘッドの加圧面と前記支持台の支持
面とを清掃する工程を含むものである。Further, according to the bonding method of the present invention, the step of moving the element mounting substrate, which is the element mounting member, to the bonding position, recognizing the position of the element mounting substrate, and mounting the semiconductor element on the support surface of the support base. Recognizing the position of the semiconductor element mounted on the support surface, and cleaning the support table and the pressurizing surface of the pressurizing head relatively approaching and moving away from the support table; Moving the pressure head and the support on which the semiconductor element is mounted to the bonding position, aligning the positions of the semiconductor element and the element mounting substrate, and using the support and the pressure head to form the semiconductor element. Electrically connecting the semiconductor element to the element mounting substrate by pressing the element mounting substrate, after the connection is completed, the pressing head and the support table The when moving from the bonding position, it is intended to include the step of cleaning the pressing surface and the support base of the supporting surface of the pressure head.
【0023】また、本発明によるボンディング装置は、
支持面を備えた支持台と、前記支持台とこれに対して相
対的に接近離反しかつ加圧面を備えた加圧ヘッドと、素
子搭載基板などの素子搭載部材の位置を認識する第1認
識手段と、半導体素子の位置を認識する第2認識手段
と、前記支持台の支持面と前記加圧ヘッドの加圧面とを
清掃する第1清掃手段と、前記半導体素子を拾い上げて
前記支持台または前記加圧ヘッドに移送するピックアッ
プ移送部と、前記支持台を備えた移動ステージと、前記
支持台と前記加圧ヘッドとにより半導体素子と素子搭載
部材とを加圧して前記素子搭載部材に前記半導体素子を
接続するボンディング部とを有し、前記加圧ヘッドの1
回のボンディング動作毎に、前記支持台の支持面と前記
加圧ヘッドの加圧面との両者の清掃がそれぞれ少なくと
も1回行われるものである。Further, the bonding apparatus according to the present invention comprises:
A support having a support surface, a pressure head relatively approaching and separating from the support and a pressure surface, and a first recognition for recognizing a position of an element mounting member such as an element mounting substrate; Means, second recognition means for recognizing the position of the semiconductor element, first cleaning means for cleaning the support surface of the support table and the pressing surface of the pressure head, and picking up the semiconductor element and setting the support table or A pickup transfer unit for transferring the semiconductor element and the element mounting member to the pressure mounting head by pressing the semiconductor element and the element mounting member with the support stage and the pressure head; And a bonding part for connecting the elements.
Each time the bonding operation is performed, cleaning of both the support surface of the support table and the pressing surface of the pressing head is performed at least once.
【0024】これにより、加圧ヘッドの1回のボンディ
ング動作時間を延ばさずに、支持台の支持面と加圧ヘッ
ドの加圧面とを常に清潔な状態に保つことができる。Thus, the supporting surface of the support table and the pressing surface of the pressing head can always be kept clean without extending the time of one bonding operation of the pressing head.
【0025】したがって、支持台の支持面と加圧ヘッド
の加圧面とにおいて、共晶合金やめっき屑などの異物や
シリコン破砕屑の付着を防止できるため、ボンディング
時に半導体素子の割れや欠けなどの不良が発生すること
を防止できる。Therefore, since foreign matter such as eutectic alloy and plating dust and silicon crushing dust can be prevented from adhering to the support surface of the support table and the pressing surface of the pressing head, cracks and chipping of the semiconductor element during bonding can be prevented. The occurrence of defects can be prevented.
【0026】その結果、半導体素子の歩留りを向上させ
ることができ、さらに、信頼度の高いボンディングを実
現かつ持続させることができる。As a result, the yield of semiconductor elements can be improved, and bonding with high reliability can be realized and maintained.
【0027】なお、本発明によるボンディング装置は、
拾い上げた前記半導体素子の表裏面を反転させて前記加
圧ヘッドに移送する反転自在の移送部材が前記ピックア
ップ移送部に設けられ、かつ前記移動ステージに前記加
圧ヘッドの加圧面を清掃する着脱可能な第2清掃手段ま
たは前記加圧ヘッドによって吸着保持された半導体素子
の位置を認識する着脱可能な第3認識手段のうちの何れ
か一方もしくはその両者が設置されているものである。The bonding apparatus according to the present invention
A reversible transfer member for reversing the front and back surfaces of the picked up semiconductor element and transferring the semiconductor element to the pressure head is provided in the pickup transfer unit, and the movable stage is detachable for cleaning the pressure surface of the pressure head. Either one or both of the second cleaning means and the detachable third recognition means for recognizing the position of the semiconductor element sucked and held by the pressure head are provided.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0029】(実施の形態1)図1は本発明によるボン
ディング装置(フェイスアップ方式)の構造の実施の形
態の一例を示す部分斜視図、図2は本発明のボンディン
グ装置(フェイスアップ方式)を用いたボンディング方
法の実施の形態の一例を示す部分正面図、図3は本発明
のボンディング方法(フェイスアップ方式)におけるボ
ンディング手順の実施の形態の一例を示すフローチャー
トである。(Embodiment 1) FIG. 1 is a partial perspective view showing an embodiment of the structure of a bonding apparatus (face-up system) according to the present invention, and FIG. 2 shows a bonding apparatus (face-up system) of the present invention. FIG. 3 is a partial front view showing an example of the embodiment of the bonding method used, and FIG. 3 is a flowchart showing an example of the embodiment of the bonding procedure in the bonding method (face-up method) of the present invention.
【0030】本実施の形態1のボンディング装置は、フ
ェイスアップボンディングを行うものであるが、図1に
示す砥石13(第2清掃手段)を第3認識手段であるプ
リズム37(図4参照)に交換することにより、フェイ
スダウンボンディングを行うことも可能なボンディング
装置であり、本実施の形態1においては、フェイスアッ
プボンディングによって素子搭載基板であるテープキャ
リア4(素子搭載部材)に半導体素子1をボンディング
する場合について説明する。The bonding apparatus according to the first embodiment performs face-up bonding. However, the grindstone 13 (second cleaning means) shown in FIG. 1 is replaced by a prism 37 (see FIG. 4) as third recognition means. This bonding apparatus is capable of performing face-down bonding by exchanging. In the first embodiment, the semiconductor element 1 is bonded to the tape carrier 4 (element mounting member) as an element mounting board by face-up bonding. Will be described.
【0031】さらに、本実施の形態1におけるボンディ
ング方法は、半導体素子1のバンプ12付きの電極1a
群とテープキャリア4のインナリード4a(電極)群と
を一括してかつそれぞれバンプ12を介して電気的に接
続するもの(いわゆるギャングボンディング)である。Further, the bonding method according to the first embodiment uses the electrode 1 a with the bump 12 of the semiconductor element 1.
The group and the inner lead 4a (electrode) group of the tape carrier 4 are collectively and electrically connected via the bumps 12 (so-called gang bonding).
【0032】ここで、図1および図2を用いて、本実施
の形態1によるボンディング装置の構成について説明す
ると、支持面2aを備えた支持台2と、支持台2とこれ
に対して相対的に接近離反し、かつ加圧面3aを備えた
ボンディングツールである加圧ヘッド3と、テープキャ
リア4の位置を認識する第1認識手段であるリード認識
カメラ5と、半導体素子1の位置を認識する第2認識手
段である素子認識カメラ11と、支持台2の支持面2a
と加圧ヘッド3の加圧面3aとを清掃する第1清掃手段
である回転ブラシ6と、ダイシング済みの半導体ウェハ
7から半導体素子1を拾い上げて支持台2に移送するピ
ックアップ移送部8と、支持台2を備えた移動ステージ
9と、支持台2と加圧ヘッド3とにより半導体素子1と
テープキャリア4とを加圧してテープキャリア4に半導
体素子1を接続するボンディング部10とからなり、加
圧ヘッド3の1回のボンディング動作毎に、支持台2の
支持面2aと加圧ヘッド3の加圧面3aとの両者の清掃
がそれぞれ少なくとも1回(本実施の形態1において
は、加圧面3aが2回および支持面2aが1回それぞれ
清掃される)行われるものである。Here, the structure of the bonding apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The support 2 having the support surface 2a, the support 2 and the support 2 The pressing head 3 is a bonding tool provided with a pressing surface 3a, the lead recognition camera 5 is a first recognition unit for recognizing the position of the tape carrier 4, and the position of the semiconductor element 1 is recognized. An element recognition camera 11 which is a second recognition means, and a support surface 2a
A rotary brush 6, which is a first cleaning means for cleaning the pressurizing surface 3a of the pressurizing head 3, a pick-up transfer unit 8 for picking up the semiconductor element 1 from the diced semiconductor wafer 7 and transferring it to the support table 2, The semiconductor device 1 and the tape carrier 4 are pressed by the support table 2 and the pressure head 3 to connect the semiconductor element 1 to the tape carrier 4. Each time the pressure head 3 performs one bonding operation, cleaning of both the support surface 2a of the support base 2 and the pressure surface 3a of the pressure head 3 is performed at least once (in the first embodiment, the pressure surface 3a Is performed twice and the support surface 2a is cleaned once).
【0033】さらに、ピックアップ移送部8には、半導
体ウェハ7から拾い上げた半導体素子1の表面1bと裏
面1cとを反転させて加圧ヘッド3に移送する反転自在
のアーム8a(移送部材)が設けられており、かつ、移
動ステージ9に加圧ヘッド3の加圧面3aを清掃する着
脱可能な砥石13(第2清掃手段)が設置されている。Further, the pickup transfer section 8 is provided with a reversible arm 8a (transfer member) for reversing the front surface 1b and the back surface 1c of the semiconductor element 1 picked up from the semiconductor wafer 7 and transferring the semiconductor element 1 to the pressure head 3. The movable stage 9 is provided with a detachable whetstone 13 (second cleaning means) for cleaning the pressing surface 3 a of the pressing head 3.
【0034】ここで、移動ステージ9に砥石13が設置
されていることによって、本実施の形態1のボンディン
グ装置は、加圧ヘッド3の1回のボンディング動作毎
に、加圧ヘッド3の加圧面3aを2回清掃し得るもので
ある。Here, since the grindstone 13 is set on the moving stage 9, the bonding apparatus according to the first embodiment is configured such that the bonding surface of the pressing head 3 3a can be cleaned twice.
【0035】つまり、加圧ヘッド3の1回のボンディン
グ動作毎に、回転ブラシ6と砥石13とによって1回ず
つ加圧面3aを清掃するものである。That is, the pressurizing surface 3a is cleaned once by the rotating brush 6 and the grindstone 13 for each bonding operation of the pressurizing head 3.
【0036】なお、本実施の形態1による素子搭載基板
(素子搭載部材)は、インナリード4aに接続する配線
パターンをその片面に有し、かつ不透明な(ただし、透
明であってもよい)フィルム基材によって形成されたテ
ープキャリア4である。The element mounting substrate (element mounting member) according to the first embodiment has a wiring pattern connected to the inner lead 4a on one side thereof and an opaque (but may be transparent) film. This is a tape carrier 4 formed of a base material.
【0037】また、支持台2は支持面2aに半導体素子
1を搭載する素子搭載台であり、移動ステージ9に設置
されている。The support table 2 is an element mounting table for mounting the semiconductor element 1 on the support surface 2a, and is set on the moving stage 9.
【0038】さらに、移動ステージ9は、X方向16に
移動可能なXステージ9aと、Y方向17に移動可能な
Yステージ9bとから構成され、本実施の形態1におい
ては、支持台2、砥石13、昇降駆動機構14などがY
ステージ9bに設置されている。Further, the moving stage 9 comprises an X stage 9a movable in the X direction 16 and a Y stage 9b movable in the Y direction 17. In the first embodiment, the support stage 2, the grindstone 13, the lifting drive mechanism 14 and the like are Y
It is set on the stage 9b.
【0039】また、ボンディング部10には、テープキ
ャリア4をボンディング位置24に保持させるテープガ
イド25が設置されている。The bonding section 10 is provided with a tape guide 25 for holding the tape carrier 4 at the bonding position 24.
【0040】したがって、ボンディング時には、加圧ヘ
ッド3がテープガイド25のボンディング位置24の上
方に移動し、支持台2がテープガイド25のボンディン
グ位置24の下方に移動して、加圧ヘッド3と支持台2
とによって半導体素子1をテープキャリア4にボンディ
ングする。Therefore, at the time of bonding, the pressure head 3 moves above the bonding position 24 of the tape guide 25, and the support table 2 moves below the bonding position 24 of the tape guide 25, thereby supporting the pressure head 3 and the support. Stand 2
Thus, the semiconductor element 1 is bonded to the tape carrier 4.
【0041】ここで、加圧ヘッド3は、図示しないヒー
タにより、例えば、500℃程度に加熱されており、支
持台2とともに半導体素子1とテープキャリア4とを加
圧するものであり、ボンディングヘッド部18に取り付
けられており、ボンディングヘッド部18が加圧ヘッド
3をZ方向21に昇降させるヘッド昇降機構を有してい
る。The pressure head 3 is heated to, for example, about 500 ° C. by a heater (not shown), and presses the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 together with the support 2. The bonding head 18 has a head lifting mechanism that raises and lowers the pressure head 3 in the Z direction 21.
【0042】さらに、本実施の形態1においては、ボン
ディングヘッド部18が、Y方向17に移動可能なヘッ
ドYテーブル19に取り付けられ、さらに、ヘッドYテ
ーブル19がX方向16に移動可能なヘッドXテーブル
20に取り付けられ、ヘッドYテーブル19とヘッドX
テーブル20とが一体化されている。Further, in the first embodiment, the bonding head 18 is attached to a head Y table 19 movable in the Y direction 17, and the head X table 19 Attached to the table 20, the head Y table 19 and the head X
The table 20 is integrated.
【0043】なお、ヘッドYテーブル19にはリード認
識カメラ5も取り付けられている。The head Y table 19 is also provided with a lead recognition camera 5.
【0044】さらに、素子認識カメラ11は、図示しな
いX−Y−Z方向に調整可能な固定台に取り付けられて
いる。Further, the element recognition camera 11 is mounted on a fixed base (not shown) which can be adjusted in XYZ directions.
【0045】また、回転ブラシ6は、回転可能な中空の
棒状部材の周囲に細く短い多数のワイヤが取り付けられ
たものであり、バキューム吸引用の小孔が設けられてお
り、加圧ヘッド3の加圧面3aまたは支持台2の支持面
2aに回転しながら接触して加圧面3aおよび支持面2
aを清掃するものである。The rotary brush 6 is formed by attaching a large number of thin wires to the periphery of a rotatable hollow rod-shaped member, and is provided with small holes for vacuum suction. The pressing surface 3a or the supporting surface 2a of the supporting table 2 is rotated while contacting the pressing surface 3a or the supporting surface 2a.
a is to be cleaned.
【0046】すなわち、本実施の形態1においては、加
圧ヘッド3の加圧面3aまたは支持台2の支持面2aを
擦って清掃する。That is, in the first embodiment, the pressing surface 3a of the pressing head 3 or the supporting surface 2a of the support table 2 is rubbed and cleaned.
【0047】なお、回転ブラシ6はこれを昇降させる昇
降駆動機構14によって支持され、加圧ヘッド3の加圧
面3aを清掃する際には、所定位置まで上昇し、支持台
2の支持面2aを清掃する際には、所定位置まで下降す
る。The rotating brush 6 is supported by an elevating drive mechanism 14 for raising and lowering the rotating brush 6. When cleaning the pressing surface 3a of the pressing head 3, the rotating brush 6 is raised to a predetermined position and the supporting surface 2a of the support base 2 is moved. When cleaning, it descends to a predetermined position.
【0048】さらに、中空の回転ブラシ6には、加圧ヘ
ッド3の加圧面3aや支持台2の支持面2aから除去し
た異物を吸い取る異物吸引手段15(バキュームクリー
ナともいう)が取り付けられている。Further, the hollow rotary brush 6 is provided with a foreign matter suction means 15 (also referred to as a vacuum cleaner) for sucking foreign matter removed from the pressure surface 3a of the pressure head 3 and the support surface 2a of the support base 2. .
【0049】また、砥石13は、Yステージ9bの表面
とほぼ平行な研磨面13aを有する四角柱のものであ
る。The grindstone 13 is a quadrangular prism having a polished surface 13a substantially parallel to the surface of the Y stage 9b.
【0050】ここで、本実施の形態1による半導体ウェ
ハ7は、ダイシング後、粘着性テープに張られた状態の
ままでX−Y方向微動機構を有するウェハYテーブル2
3に図示しないウェハカセットリングを介して取り付け
られており、既知のメカニズムにより、半導体素子1の
良品または不良品を判別し、良品の半導体素子1のみ順
次供給する構造になっている。Here, after dicing, the semiconductor wafer 7 according to the first embodiment is kept on the adhesive tape, and the wafer Y table 2 having the XY direction fine movement mechanism is maintained.
3 is mounted via a wafer cassette ring (not shown), and has a structure in which a non-defective or defective semiconductor element 1 is determined by a known mechanism, and only non-defective semiconductor elements 1 are sequentially supplied.
【0051】また、ピックアップ移送部8には、アーム
8aを支持するピックアップ軸受け8bと、アーム8a
を反転させる反転機構8cとが設けられ、アーム8aの
先端には半導体素子1を吸着しかつ保持可能な吸着ノズ
ル8dが取り付けられている。The pickup transfer section 8 has a pickup bearing 8b for supporting the arm 8a, and an arm 8a.
A reversing mechanism 8c for reversing is provided, and a suction nozzle 8d capable of sucking and holding the semiconductor element 1 is attached to a tip of the arm 8a.
【0052】したがって、ピックアップ移送部8は、ウ
ェハXテーブル22とともに前記X−Y方向微動機構を
成すウェハYテーブル23上に載置されたダイシング済
みの半導体ウェハ7から吸着ノズル8dによって所望の
半導体素子1をピックアップし、その後、アーム8aを
上昇させ、さらに、ピックアップ軸受け8bによってア
ーム8aを所定の角度回転させ、移動ステージ9の支持
台2上に半導体素子1を移動させ、続いてアーム8aを
下降させて支持台2の支持面2aに半導体素子1を搭載
するものである。Therefore, the pick-up transfer section 8 moves a desired semiconductor element from the diced semiconductor wafer 7 mounted on the wafer Y table 23 forming the XY direction fine movement mechanism together with the wafer X table 22 by the suction nozzle 8d. 1 is picked up, then the arm 8a is raised, and furthermore, the arm 8a is rotated by a predetermined angle by the pickup bearing 8b, and the semiconductor element 1 is moved onto the support base 2 of the moving stage 9, and then the arm 8a is lowered. Thus, the semiconductor element 1 is mounted on the support surface 2a of the support base 2.
【0053】また、本実施の形態1によるボンディング
装置には、リード認識カメラ5と素子認識カメラ11と
からの画像を取り込んで予め設定された様々のパターン
を検出する画像処理部26と、インナリード4a、半導
体素子1のパターン位置情報から、これらを正確に位置
決め(重ね合わせ)するために要するX,Y,θの位置
補正量を計算処理するデータ処理部27と、全体の制御
を行うコンピュータ制御部28とが設けられている。Further, the bonding apparatus according to the first embodiment includes an image processing section 26 for receiving images from the lead recognition camera 5 and the element recognition camera 11 and detecting various preset patterns, and an inner lead. 4a, a data processing unit 27 for calculating a position correction amount of X, Y, and θ required for accurately positioning (overlapping) these from the pattern position information of the semiconductor element 1, and a computer control for performing overall control A part 28 is provided.
【0054】次に、図1〜図3を用いて、本実施の形態
1のボンディング方法について説明する。Next, a bonding method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
【0055】予め、加圧ヘッド3と支持台2と吸着ノズ
ル8dとが1つの軸上で停止可能な位置を原点位置と
し、この原点位置の座標を定めるとともに、コンピュー
タ制御部28に記憶させておく。A position at which the pressure head 3, the support table 2, and the suction nozzle 8d can be stopped on one axis is set as an origin position, the coordinates of the origin position are determined, and the computer control unit 28 stores the coordinates. deep.
【0056】その後、図示しない既知の搬送機構によっ
て素子搭載基板であるテープキャリア4(素子搭載部
材)をボンディング位置24に移動させ、リード認識カ
メラ5によってテープキャリア4のインナリード4aの
位置を認識するリード位置認識33(図3参照)を行
う。Thereafter, the tape carrier 4 (element mounting member), which is the element mounting substrate, is moved to the bonding position 24 by a known transport mechanism (not shown), and the position of the inner lead 4a of the tape carrier 4 is recognized by the lead recognition camera 5. The lead position recognition 33 (see FIG. 3) is performed.
【0057】つまり、図示しないテープローダなどにセ
ットされたテープキャリア4を、図示しないテンション
プーリあるいはスプロケットホイールなどを介して、一
定ピッチで送り、ボンディング部10のボンディング位
置24に移動させる。That is, the tape carrier 4 set on a tape loader or the like (not shown) is fed at a constant pitch via a tension pulley or a sprocket wheel (not shown) and moved to the bonding position 24 of the bonding section 10.
【0058】続いて、テープキャリア4上のインナリー
ド4aの複数点をCCDカメラなどのリード認識カメラ
5によって検出し、画像処理部26、データ処理部27
にその検出結果を転送してインナリード4aの位置を認
識する。Subsequently, a plurality of points of the inner lead 4a on the tape carrier 4 are detected by a lead recognition camera 5 such as a CCD camera, and an image processing section 26 and a data processing section 27 are detected.
To the position of the inner lead 4a.
【0059】なお、インナリード4aの位置を認識する
際には、テープキャリア4に形成された配線パターンを
認識してもよい。When recognizing the position of the inner lead 4a, the wiring pattern formed on the tape carrier 4 may be recognized.
【0060】一方、半導体素子1は、支持台2の支持面
2aに搭載される。すなわち、図3に示す素子搭載29
を行う。On the other hand, the semiconductor element 1 is mounted on the support surface 2 a of the support 2. That is, the element mounting 29 shown in FIG.
I do.
【0061】ここで、ウェハYテーブル23において、
粘着テープに貼られた半導体ウェハ7から、ピックアッ
プ移送部8のアーム8aの先端の吸着ノズル8dによっ
て、1つずつ半導体素子1を吸着して拾い上げ(ピック
アップし)、かつ、アーム8aにより、半導体素子1を
支持台2の支持面2aに移送する。Here, in the wafer Y table 23,
The semiconductor elements 1 are sucked and picked up one by one from the semiconductor wafer 7 attached to the adhesive tape by the suction nozzle 8d at the tip of the arm 8a of the pickup transfer unit 8, and the semiconductor elements 1 are picked up by the arm 8a. 1 is transferred to the support surface 2 a of the support base 2.
【0062】その後、支持面2aに搭載された半導体素
子1の位置を素子認識カメラ11によって認識するとと
もに、支持台2に対して相対的に接近離反する加圧ヘッ
ド3の加圧面3aを清掃する。Thereafter, the position of the semiconductor element 1 mounted on the support surface 2a is recognized by the element recognition camera 11, and the pressing surface 3a of the pressing head 3 which is relatively approached to and separated from the support table 2 is cleaned. .
【0063】すなわち、コンピュータ制御部28によっ
てYステージ9bとXステージ9aとを駆動させ、移動
ステージ9上に搭載された支持台2を素子認識カメラ1
1の下方に移動させる。That is, the Y stage 9 b and the X stage 9 a are driven by the computer control unit 28, and the support 2 mounted on the moving stage 9 is moved to the element recognition camera 1.
1 below.
【0064】同時に、加圧ヘッド3を移動ステージ9の
砥石13上に移動させ、さらに、ボンディングヘッド部
18が有するヘッド昇降機構によって、加圧ヘッド3の
加圧面3aが砥石13の研磨面13aに僅かに接する程
度まで下降させかつ停止させる。At the same time, the pressing head 3 is moved onto the grindstone 13 of the moving stage 9, and the pressing surface 3 a of the pressing head 3 is brought into contact with the polishing surface 13 a of the grindstone 13 by the head elevating mechanism of the bonding head 18. Lower and stop to just touch.
【0065】ここで、素子認識カメラ11によって、例
えば、半導体素子1の2点を検出して、半導体素子1の
位置の認識である素子位置認識30(図3参照)を行
う。この認識動作において、移動ステージ9は、X方向
16またはY方向17(あるいは両方向)に反復微動す
る。これにより、砥石13の研磨面13aに僅かに接し
た加圧ヘッド3の加圧面3aが砥石13との間で擦れ
て、加圧面3aの清掃である第1ツール清掃31を行
う。Here, the element recognition camera 11 detects, for example, two points of the semiconductor element 1 and performs element position recognition 30 (see FIG. 3), which is the recognition of the position of the semiconductor element 1. In this recognition operation, the moving stage 9 repeatedly finely moves in the X direction 16 or the Y direction 17 (or both directions). As a result, the pressing surface 3a of the pressing head 3 slightly in contact with the polishing surface 13a of the grindstone 13 rubs between the grinding stone 13 and the first tool cleaning 31, which is a cleaning of the pressing surface 3a.
【0066】その後、加圧面3aが清掃された加圧ヘッ
ド3と半導体素子1を搭載した支持台2とをボンディン
グ部10におけるボンディング位置24にX,Y,θ補
正量に従って移動させる。Thereafter, the pressurizing head 3 with the pressurizing surface 3a cleaned and the support 2 on which the semiconductor element 1 is mounted are moved to the bonding position 24 in the bonding section 10 in accordance with the X, Y, and θ correction amounts.
【0067】つまり、データ処理部27によって、半導
体素子1の電極1aとテープキャリア4のインナリード
4aとの相対位置(X,Y,θ)を補正し、移動ステー
ジ9のXステージ9aあるいはYステージ9bを駆動さ
せて支持台2をボンディング位置24まで、さらに、ヘ
ッドYテーブル19とヘッドXテーブル20とを駆動さ
せて加圧ヘッド3をボンディング位置24まで移動させ
る。That is, the relative position (X, Y, θ) between the electrode 1 a of the semiconductor element 1 and the inner lead 4 a of the tape carrier 4 is corrected by the data processing section 27, and the X stage 9 a or the Y stage 9b is driven to move the support table 2 to the bonding position 24, and further, the head Y table 19 and the head X table 20 are driven to move the pressing head 3 to the bonding position 24.
【0068】なお、半導体素子1の電極1aとインナリ
ード4aとの位置合わせを行う際に、高精度の位置合わ
せが必要な場合には、この後、リード認識カメラ5によ
って半導体素子1の電極1aとインナリード4aの重な
り状況を検出して、さらに位置補正することも可能であ
る。When positioning the electrode 1a of the semiconductor element 1 with the inner lead 4a requires high-precision positioning, the lead recognition camera 5 thereafter sets the electrode 1a of the semiconductor element 1 to a position where the alignment is high. It is also possible to detect the state of overlap between the inner lead 4a and the inner lead 4a, and to further correct the position.
【0069】続いて、支持台2と加圧ヘッド3とによ
り、半導体素子1とテープキャリア4とを加圧してテー
プキャリア4に半導体素子1を電気的に接続する(ボン
ディングする)。Subsequently, the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are pressed by the support table 2 and the pressure head 3 to electrically connect (bond) the semiconductor element 1 to the tape carrier 4.
【0070】ボンディングする際には、所定の温度まで
加熱された加圧ヘッド3をボンディングヘッド部18に
よって下降させ、かつ、支持台2と加圧ヘッド3とによ
り、半導体素子1とテープキャリア4とを加圧してテー
プキャリア4に半導体素子1を接続する。At the time of bonding, the pressure head 3 heated to a predetermined temperature is lowered by the bonding head section 18, and the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are moved by the support 2 and the pressure head 3. To connect the semiconductor element 1 to the tape carrier 4.
【0071】すなわち、インナリード4aと半導体素子
1の電極1aとをバンプ12を介して熱圧着するボンデ
ィング32を行う。That is, bonding 32 for thermocompression bonding between the inner lead 4a and the electrode 1a of the semiconductor element 1 via the bump 12 is performed.
【0072】ここで、本実施の形態1においては、半導
体素子1の電極1a群とテープキャリア4のインナリー
ド4a(電極)群とを一括してかつそれぞれバンプ12
を介して電気的に接続する(ギャングボンディングす
る)。In the first embodiment, the group of electrodes 1a of the semiconductor element 1 and the group of inner leads 4a (electrodes) of the tape carrier 4 are collectively and individually connected to the bumps 12a.
(Gang bonding).
【0073】ボンディング完了34後、加圧ヘッド3と
支持台2とをボンディング位置24から移動させて前記
原点位置に戻す際に、加圧ヘッド3の加圧面3aと支持
台2の支持面2aとを清掃する。After the completion of bonding 34, when the pressure head 3 and the support table 2 are moved from the bonding position 24 to return to the origin position, the pressure surface 3a of the pressure head 3 and the support surface 2a of the support table 2 To clean.
【0074】すなわち、ボンディング完了34後、加圧
ヘッド3を上昇させ、かつ、支持台2を下降させる。さ
らに、移動ステージ9を移動させて支持台2を原点位置
に戻す際に、回転ブラシ6と支持台2の支持面2aとを
擦り合わせる。That is, after the bonding is completed 34, the pressure head 3 is raised and the support 2 is lowered. Further, when the moving stage 9 is moved to return the support table 2 to the origin position, the rotating brush 6 and the support surface 2a of the support table 2 are rubbed.
【0075】これにより、支持面2aを清掃する支持面
清掃35を行う。Thus, the support surface cleaning 35 for cleaning the support surface 2a is performed.
【0076】その後、昇降駆動機構14によって回転ブ
ラシ6を加圧ヘッド3と同じ高さまで上昇させる。Then, the rotary brush 6 is raised to the same height as the pressure head 3 by the lifting drive mechanism 14.
【0077】続いて、加圧ヘッド3を原点位置に戻す際
に、回転ブラシ6と加圧ヘッド3の加圧面3aとを擦り
合わせる。Subsequently, when the pressing head 3 is returned to the origin position, the rotating brush 6 and the pressing surface 3a of the pressing head 3 are rubbed.
【0078】これにより、加圧面3aを清掃する第2ツ
ール清掃36を行う。Thus, the second tool cleaning 36 for cleaning the pressing surface 3a is performed.
【0079】なお、回転ブラシ6によって除去された異
物は、異物吸引手段15によって吸引して集める。The foreign matter removed by the rotating brush 6 is collected by being sucked by the foreign matter suction means 15.
【0080】これにより、加圧ヘッド3の1回のボンデ
ィング動作(本実施の形態1においては、加圧ヘッド3
が前記原点位置からスタートし、ボンディング位置24
で1回ギャングボンディングを行って、再び前記原点位
置に戻る動作)を1サイクルとして、この繰り返しによ
り、次々にギャングボンディングを行う。Thus, one bonding operation of the pressure head 3 (in the first embodiment, the pressure head 3
Starts from the origin position and the bonding position 24
Gang bonding is performed once and the operation returns to the origin position again) as one cycle, and gang bonding is performed one after another by repeating this.
【0081】したがって、本実施の形態1のボンディン
グ方法(フェイスアップボンディング)によれば、加圧
ヘッド3の1回のボンディング動作毎に、支持台2の支
持面2aの清掃を1回、さらに、加圧ヘッド3の加圧面
3aの清掃を2回行うことができる。Therefore, according to the bonding method (face-up bonding) of the first embodiment, the cleaning of the support surface 2a of the support base 2 is performed once for each bonding operation of the pressure head 3, and further, Cleaning of the pressing surface 3a of the pressing head 3 can be performed twice.
【0082】本実施の形態1のボンディング方法および
装置によれば、以下のような作用効果が得られる。According to the bonding method and apparatus of the first embodiment, the following operational effects can be obtained.
【0083】すなわち、支持台2の支持面2aと加圧ヘ
ッド3の加圧面3aとを清掃する第1清掃手段である回
転ブラシ6が設けられ、かつ加圧ヘッド3の1回のボン
ディング動作毎に、支持台2の支持面2aと加圧ヘッド
3の加圧面3aとの両者の清掃が少なくとも1回(本実
施の形態1においては、加圧面3aが2回および支持面
2aが1回それぞれ清掃される)行われることにより、
加圧ヘッド3の1回のボンディング動作時間を延ばさず
に、支持台2の支持面2aと加圧ヘッド3の加圧面3a
とを常に清潔な状態に保つことができる。That is, the rotary brush 6 is provided as a first cleaning means for cleaning the support surface 2a of the support base 2 and the pressurizing surface 3a of the pressurizing head 3, and each time the pressurizing head 3 performs one bonding operation. Cleaning of both the support surface 2a of the support base 2 and the press surface 3a of the press head 3 is performed at least once (in the first embodiment, the press surface 3a is used twice and the support surface 2a is used once). Being cleaned)
Without extending the time of one bonding operation of the pressure head 3, the support surface 2a of the support table 2 and the pressure surface 3a of the pressure head 3
And can always be kept clean.
【0084】これにより、支持台2の支持面2aと加圧
ヘッド3の加圧面3aとにおいて、共晶合金や錫めっき
などのめっき屑による異物やシリコン破砕屑の付着を防
止できるため、ボンディング時に半導体素子1の割れや
欠けなどの不良が発生することを防止できる。As a result, it is possible to prevent adhesion of foreign matter and silicon crushed debris due to plating debris such as eutectic alloy and tin plating on the support surface 2a of the support base 2 and the pressurization surface 3a of the pressure head 3, so that during bonding, The occurrence of defects such as cracking and chipping of the semiconductor element 1 can be prevented.
【0085】したがって、ギャングボンディングに必要
不可欠のツール表面の平坦度保持が可能になり、半導体
素子1の歩留りを向上させることができ、その結果、信
頼度の高いボンディング(本実施の形態1においてはギ
ャングボンディング)を実現かつ持続させることができ
る。Therefore, the flatness of the tool surface, which is indispensable for gang bonding, can be maintained, and the yield of the semiconductor element 1 can be improved. As a result, highly reliable bonding (in the first embodiment, Gang bonding) can be realized and maintained.
【0086】また、加圧ヘッド3の加圧面3aおよび支
持台2の支持面2aを回転ブラシ6(第1清掃手段)と
砥石13(第2清掃手段)とによって擦って清掃するこ
とにより、加圧面3aや支持面2aに粘着性を有する異
物が付着している場合であっても、確実にその異物を除
去することができる。Further, the pressing surface 3a of the pressing head 3 and the supporting surface 2a of the support base 2 are cleaned by rubbing with a rotating brush 6 (first cleaning means) and a grindstone 13 (second cleaning means). Even when a foreign substance having adhesiveness is attached to the pressing surface 3a or the supporting surface 2a, the foreign substance can be reliably removed.
【0087】その結果、前記同様、半導体素子1の割れ
や欠けなどの不良の発生を防止することができる。As a result, it is possible to prevent the occurrence of defects such as cracks and chips in the semiconductor element 1 as described above.
【0088】さらに、加圧ヘッド3の1回のボンディン
グ動作時間を延ばさずに支持台2の支持面2aと加圧ヘ
ッド3の加圧面3aとを常に清潔な状態に保つことがで
きるため、ボンディングの高能率化を図ることができ
る。Further, since the supporting surface 2a of the support table 2 and the pressing surface 3a of the pressing head 3 can always be kept clean without extending the time of one bonding operation of the pressing head 3, the bonding can be performed. Efficiency can be improved.
【0089】なお、移動ステージ9が加圧ヘッド3の加
圧面3aを清掃する着脱可能な第2清掃手段である砥石
13を備えることにより、フェイスアップボンディング
時には、回転ブラシ6と砥石13とによって、加圧ヘッ
ド3の1回のボンディング動作毎に、支持台2の支持面
2aを1回清掃しかつ加圧ヘッド3の加圧面3aを2回
清掃することができる。Since the moving stage 9 has the grindstone 13 as a detachable second cleaning means for cleaning the pressurizing surface 3a of the pressurizing head 3, the rotating brush 6 and the grindstone 13 at the time of face-up bonding. For each bonding operation of the pressure head 3, the support surface 2a of the support table 2 can be cleaned once and the pressure surface 3a of the pressure head 3 can be cleaned twice.
【0090】したがって、フェイスアップボンディング
時においては、加圧ヘッド3の加圧面3aのクリーン化
をさらに強化することができるため、半導体素子1の破
砕屑などの異物を確実に除去でき、その結果、半導体素
子1の割れや欠けなどの不良の発生をさらに防止でき
る。Therefore, at the time of face-up bonding, the cleanliness of the pressurizing surface 3a of the pressurizing head 3 can be further enhanced, so that foreign matters such as crushed debris of the semiconductor element 1 can be surely removed. The occurrence of defects such as cracking and chipping of the semiconductor element 1 can be further prevented.
【0091】さらに、半導体素子1の電極1a群とテー
プキャリア4のインナリード4a群とが一括してかつそ
れぞれがバンプ12を介して電気的に接続されることに
より、ギャングボンディングにおける半導体素子1の歩
留りを向上できるとともに、信頼度の高いギャングボン
ディングを実現かつ持続させることができる。Further, the group of electrodes 1a of the semiconductor element 1 and the group of inner leads 4a of the tape carrier 4 are collectively and electrically connected via the bumps 12, so that the semiconductor element 1 in the gang bonding is formed. The yield can be improved, and highly reliable gang bonding can be realized and maintained.
【0092】なお、ギャングボンディングにおいても、
加圧ヘッド3の1回のボンディング動作時間を延ばさず
に支持台2の支持面2aと加圧ヘッド3の加圧面3aと
を常に清潔な状態に保つことができ、その結果、ギャン
グボンディングの高能率化を図ることができる。In the gang bonding,
The supporting surface 2a of the support base 2 and the pressing surface 3a of the pressing head 3 can always be kept clean without extending the time of one bonding operation of the pressing head 3, and as a result, the height of the gang bonding can be reduced. The efficiency can be improved.
【0093】また、ボンディング装置に異物吸引手段1
5が設けられていることにより、加圧ヘッド3の加圧面
3aもしくは支持台2の支持面2aから除去した異物を
異物吸引手段15によって吸引することができる。Further, the foreign matter suction means 1 is connected to the bonding apparatus.
With the provision of 5, the foreign matter removed from the pressing surface 3 a of the pressing head 3 or the supporting surface 2 a of the support table 2 can be sucked by the foreign matter suction means 15.
【0094】これにより、ボンディング装置のボンディ
ング部10およびその近傍を常に清潔な状態にすること
ができ、その結果、ボンディング時の半導体素子1の割
れや欠けなどの不良の発生を防止できる。As a result, the bonding portion 10 of the bonding apparatus and its vicinity can be kept clean at all times. As a result, defects such as cracking and chipping of the semiconductor element 1 during bonding can be prevented.
【0095】(実施の形態2)図4は本発明による他の
実施の形態のボンディング装置(フェイスダウン方式)
の構造を示す部分斜視図、図5は本発明による他の実施
の形態のボンディング装置(フェイスダウン方式)の構
造を一部破断して示す部分側面図、図6は本発明による
他の実施の形態のボンディング装置(フェイスダウン方
式)の構造を示す部分側面図、図7は本発明による他の
実施の形態のボンディング装置(フェイスダウン方式)
を用いたボンディング方法を示す部分正面図、図8は本
発明による他の実施の形態のボンディング方法(フェイ
スダウン方式)におけるボンディング手順を示すフロー
チャート、図9は図1に示す本発明のボンディング装置
(フェイスアップ方式)と図4に示す本発明の他の実施
の形態であるボンディング装置(フェイスダウン方式)
とにおける構造の比較を表す構造比較図である。(Embodiment 2) FIG. 4 shows a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial side view showing the structure of a bonding apparatus (face-down type) according to another embodiment of the present invention, partially broken away, and FIG. 6 is a partial side view showing another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a partial side view showing the structure of a bonding apparatus (face-down method) according to another embodiment. FIG. 7 is a bonding apparatus (face-down method) according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partial front view showing a bonding method using the method, FIG. 8 is a flowchart showing a bonding procedure in a bonding method (face-down method) according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a bonding apparatus of the present invention shown in FIG. Face-up system) and a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 3 is a structural comparison diagram showing a comparison of structures between and.
【0096】本実施の形態2のボンディング装置は、フ
ェイスダウンボンディングを行うものであるが、図4に
示す第3認識手段であるプリズム37と図1に示す第2
清掃手段である砥石13とを交換することにより、フェ
イスアップボンディングも行うことが可能なボンディン
グ装置である。The bonding apparatus according to the second embodiment performs face-down bonding. The prism 37 as the third recognition means shown in FIG. 4 and the second recognition apparatus shown in FIG.
This is a bonding apparatus capable of performing face-up bonding by replacing the grindstone 13 as a cleaning unit.
【0097】なお、本実施の形態2では、フェイスダウ
ンボンディングによって素子搭載基板であるテープキャ
リア4(素子搭載部材)に半導体素子1をボンディング
する場合について説明する。In the second embodiment, a case will be described in which the semiconductor element 1 is bonded to the tape carrier 4 (element mounting member) as an element mounting substrate by face-down bonding.
【0098】また、本実施の形態2におけるボンディン
グ方法は、半導体素子1のバンプ12付きの電極1a群
とテープキャリア4の基板電極4b(電極)群とを一括
してかつそれぞれバンプ12を介して電気的に接続する
もの(いわゆるギャングボンディング)である。In the bonding method according to the second embodiment, the group of electrodes 1a with bumps 12 of the semiconductor element 1 and the group of substrate electrodes 4b (electrodes) of the tape carrier 4 are collectively and via the bumps 12 respectively. This is an electrical connection (so-called gang bonding).
【0099】ここで、図4に示す本実施の形態2におけ
るボンディング装置の構成は、図9に示す構造比較図の
ように、実施の形態1で説明した図1に示すボンディン
グ装置における砥石13(第2清掃手段)を図4に示す
第3認識手段であるプリズム37に置き換えるだけであ
り、その他の構成については図1に示すボンディング装
置と同様であるため、その重複説明は省略する。Here, the configuration of the bonding apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 4 is similar to that of the structure shown in FIG. The second cleaning means) is simply replaced by the prism 37, which is the third recognition means shown in FIG. 4, and the other configuration is the same as that of the bonding apparatus shown in FIG.
【0100】なお、プリズム37は、加圧ヘッド3によ
って吸着保持された半導体素子1の位置を認識する着脱
可能な部材である。Incidentally, the prism 37 is a detachable member for recognizing the position of the semiconductor element 1 sucked and held by the pressure head 3.
【0101】また、本実施の形態2のボンディング装置
のボンディングツールである加圧ヘッド3は、真空吸着
手段3bを有するものであり、真空吸着手段3bによっ
て加圧ヘッド3の加圧面3aにおいて半導体素子1を吸
着保持することができる。Further, the pressure head 3, which is a bonding tool of the bonding apparatus according to the second embodiment, has a vacuum suction means 3b, and the semiconductor element is pressed on the pressure surface 3a of the pressure head 3 by the vacuum suction means 3b. 1 can be adsorbed and held.
【0102】図4〜図9を用いて、本実施の形態2によ
るボンディング方法について説明する。The bonding method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
【0103】なお、本実施の形態2のボンディング方法
においても、実施の形態1と同様に、不透明なフィルム
基材からなるテープキャリア4の片面に形成された配線
パターンにバンプ12付きの半導体素子1をボンディン
グする場合について説明する。In the bonding method according to the second embodiment, as in the first embodiment, the semiconductor element having bumps 12 is formed on the wiring pattern formed on one surface of the tape carrier 4 made of an opaque film base material. Will be described.
【0104】予め、加圧ヘッド3と支持台2と吸着ノズ
ル8dとが1つの軸上で停止可能な位置を原点位置と
し、この原点位置の座標を定めるとともに、コンピュー
タ制御部28に記憶させておく。A position at which the pressure head 3, the support table 2 and the suction nozzle 8d can be stopped on one axis is defined as an origin position, the coordinates of the origin position are determined, and the computer control unit 28 stores the coordinates. deep.
【0105】その後、テープガイド25により素子搭載
基板であるテープキャリア4(素子搭載部材)をボンデ
ィング位置24に保持させ、リード認識カメラ5によっ
てテープキャリア4の基板電極4bの位置を認識するリ
ード位置認識33を行う。Thereafter, the tape carrier 4 (element mounting member), which is the element mounting board, is held at the bonding position 24 by the tape guide 25, and the lead recognition camera 5 recognizes the position of the substrate electrode 4b of the tape carrier 4 by the lead position recognition. Perform 33.
【0106】つまり、図示しないテープローダなどにセ
ットされたテープキャリア4を、図示しないテンション
プーリあるいはスプロケットホイールなどを介して、一
定ピッチで送り、ボンディング部10のボンディング位
置24に移動させ、テープガイド25により保持する。That is, the tape carrier 4 set in a tape loader or the like (not shown) is fed at a constant pitch via a tension pulley or a sprocket wheel (not shown), and is moved to the bonding position 24 of the bonding section 10 so that the tape guide 25 Hold by.
【0107】続いて、テープキャリア4上の基板電極4
bの複数点をCCDカメラなどのリード認識カメラ5に
よって検出し、画像処理部26、データ処理部27にそ
の検出結果を転送して基板電極4bの位置を認識する。Subsequently, the substrate electrode 4 on the tape carrier 4
The plurality of points b are detected by the lead recognition camera 5 such as a CCD camera, and the detection results are transferred to the image processing unit 26 and the data processing unit 27 to recognize the position of the substrate electrode 4b.
【0108】なお、基板電極4bの位置を認識する際に
は、テープキャリア4の片面に形成された配線パターン
を認識してもよい。In recognizing the position of the substrate electrode 4b, the wiring pattern formed on one side of the tape carrier 4 may be recognized.
【0109】一方、半導体素子1は、支持台2に対して
相対的に接近離反する加圧ヘッド3によって吸着保持さ
れる。すなわち、図8に示す素子吸着38を行う。On the other hand, the semiconductor element 1 is sucked and held by the pressure head 3 which approaches and separates relatively from the support table 2. That is, the element suction 38 shown in FIG. 8 is performed.
【0110】まず、ウェハYテーブル23において、粘
着テープに貼られた半導体ウェハ7から、ピックアップ
移送部8のアーム8aの先端の吸着ノズル8dによっ
て、1つずつ半導体素子1を吸着して拾い上げ(ピック
アップし)、その後、図5に示すように、反転機構8c
によって、アーム8aを180°回転(反転)させ、半
導体素子1の表面1bと裏面1c(図7参照)とを反転
させる。First, on the wafer Y table 23, the semiconductor elements 1 are sucked and picked up one by one from the semiconductor wafer 7 stuck on the adhesive tape by the suction nozzle 8d at the tip of the arm 8a of the pick-up transfer section 8. Then, as shown in FIG. 5, the reversing mechanism 8c
As a result, the arm 8a is rotated (reversed) by 180 °, and the front surface 1b and the back surface 1c (see FIG. 7) of the semiconductor element 1 are reversed.
【0111】さらに、アーム8aによって、表面1bと
裏面1cとを反転させた半導体素子1を所定位置まで回
転移送する。Further, the semiconductor element 1 with the front surface 1b and the back surface 1c inverted is rotationally transferred to a predetermined position by the arm 8a.
【0112】一方、加圧ヘッド3も前記所定位置まで移
動させ、その後、下降させる。On the other hand, the pressure head 3 is also moved to the predetermined position and then lowered.
【0113】そこで、アーム8aの吸着ノズル8dから
加圧ヘッド3に半導体素子1を受け渡す。Then, the semiconductor element 1 is delivered to the pressure head 3 from the suction nozzle 8d of the arm 8a.
【0114】つまり、加圧ヘッド3の加圧面3aが半導
体素子1の裏面1cを吸着保持する。That is, the pressure surface 3a of the pressure head 3 holds the back surface 1c of the semiconductor element 1 by suction.
【0115】その後、加圧ヘッド3は半導体素子1を吸
着保持したまま上昇する。同時に、移動ステージ9が動
作し、移動ステージ9のYステージ9bに設けられたプ
リズム37を加圧ヘッド3の下方に配置させる。Thereafter, the pressure head 3 moves up while holding the semiconductor element 1 by suction. At the same time, the moving stage 9 operates, and the prism 37 provided on the Y stage 9b of the moving stage 9 is arranged below the pressure head 3.
【0116】この際、プリズム37の右端上方に素子認
識カメラ11を配置させてある。なお、素子認識カメラ
11は、図示しないX−Y−Z方向に調整可能な固定台
に取り付けられている。In this case, the element recognition camera 11 is arranged above the right end of the prism 37. Note that the element recognition camera 11 is attached to a fixed base that can be adjusted in XYZ directions (not shown).
【0117】続いて、加圧ヘッド3によって吸着保持さ
れた半導体素子1の位置を認識する素子位置認識30を
行う(図8参照)。Subsequently, element position recognition 30 for recognizing the position of the semiconductor element 1 sucked and held by the pressure head 3 is performed (see FIG. 8).
【0118】これは、図6に示す素子認識カメラ11に
よって、かつプリズム37を用い、半導体素子1の2点
を検出して、その位置認識を行う。In this case, two points of the semiconductor element 1 are detected by the element recognition camera 11 shown in FIG.
【0119】その後、半導体素子1を吸着保持した加圧
ヘッド3と支持台2とをボンディング部10におけるボ
ンディング位置24にX−Y−θ補正して移動させる。Thereafter, the pressure head 3 holding the semiconductor element 1 by suction and the support 2 are moved to the bonding position 24 in the bonding section 10 with XY-θ correction.
【0120】つまり、データ処理部27によって、半導
体素子1の電極1aとテープキャリア4の基板電極4b
との相対位置(X,Y,θ)を補正し、移動ステージ9
のXステージ9aあるいはYステージ9bを駆動させて
支持台2をボンディング位置24まで、さらに、ヘッド
Yテーブル19とヘッドXテーブル20とを駆動させて
加圧ヘッド3をボンディング位置24まで移動させる。That is, the data processing unit 27 causes the electrode 1a of the semiconductor element 1 and the substrate electrode 4b of the tape carrier 4 to
Relative position (X, Y, θ) with respect to the moving stage 9
Then, the support stage 2 is moved to the bonding position 24 by driving the X stage 9a or the Y stage 9b, and the pressing head 3 is moved to the bonding position 24 by driving the head Y table 19 and the head X table 20.
【0121】これにより、支持台2は加圧ヘッド3の下
方に配置される。Thus, the support 2 is disposed below the pressure head 3.
【0122】上記動作により、半導体素子1とテープキ
ャリア4との位置を合わせる。すなわち、図7に示すよ
うに、バンプ12付きの電極1aとテープキャリア4の
基板電極4bとの位置を合わせる。By the above operation, the positions of the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are adjusted. That is, as shown in FIG. 7, the position of the electrode 1a with the bump 12 and the position of the substrate electrode 4b of the tape carrier 4 are aligned.
【0123】なお、半導体素子1の電極1aと基板電極
4bとの位置合わせを行う際に、高精度の位置合わせが
必要な場合には、例えば、テープガイド25と加圧ヘッ
ド3との中間に可動タイプの認識カメラを設置し、半導
体素子1の電極1aと基板電極4bの重なり状況を検出
して、さらに位置補正することも可能である。When the electrode 1a of the semiconductor element 1 and the substrate electrode 4b are aligned with each other, if high-precision alignment is required, for example, the electrode may be placed between the tape guide 25 and the pressure head 3. It is also possible to install a movable type recognition camera, detect the overlapping state of the electrode 1a of the semiconductor element 1 and the substrate electrode 4b, and further correct the position.
【0124】続いて、支持台2と加圧ヘッド3とによ
り、半導体素子1とテープキャリア4とを加圧してテー
プキャリア4に半導体素子1を電気的に接続する(ボン
ディングする)。Subsequently, the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are pressed by the support table 2 and the pressure head 3 to electrically connect (bond) the semiconductor element 1 to the tape carrier 4.
【0125】ボンディングする際には、所定の温度まで
加熱された加圧ヘッド3をボンディングヘッド部18に
よって下降させ、また、支持台2を所定の位置まで上昇
させる。In bonding, the pressure head 3 heated to a predetermined temperature is lowered by the bonding head unit 18 and the support 2 is raised to a predetermined position.
【0126】その後、支持台2と加圧ヘッド3とによ
り、半導体素子1とテープキャリア4とを加圧してテー
プキャリア4に半導体素子1を接続する。After that, the semiconductor element 1 and the tape carrier 4 are pressed by the support table 2 and the pressure head 3 to connect the semiconductor element 1 to the tape carrier 4.
【0127】すなわち、基板電極4bと半導体素子1の
電極1aとをバンプ12を介して熱圧着するボンディン
グ32を行う。That is, bonding 32 for thermocompression bonding between the substrate electrode 4b and the electrode 1a of the semiconductor element 1 via the bump 12 is performed.
【0128】ここで、本実施の形態2においては、半導
体素子1の電極1a群とテープキャリア4の基板電極4
b(電極)群とを一括してかつそれぞれバンプ12を介
して電気的に接続する(ギャングボンディングする)。Here, in the second embodiment, the electrodes 1a of the semiconductor element 1 and the substrate electrodes 4 of the tape carrier 4
b (electrode) group is electrically connected collectively and via the bumps 12 (gang bonding).
【0129】ボンディング完了34後、加圧ヘッド3と
支持台2とをボンディング位置24から移動させて前記
原点位置に戻す際に、加圧ヘッド3の加圧面3aと支持
台2の支持面2aとを清掃する。After the bonding is completed 34, when the pressure head 3 and the support table 2 are moved from the bonding position 24 and returned to the origin position, the pressure surface 3a of the pressure head 3 and the support surface 2a of the support table 2 To clean.
【0130】すなわち、ボンディング完了34後、加圧
ヘッド3を上昇させ、かつ、支持台2を下降させる。さ
らに、移動ステージ9を移動させて支持台2を原点位置
に戻す際に、回転ブラシ6と支持台2の支持面2aとを
擦り合わせる。That is, after the bonding is completed 34, the pressure head 3 is raised and the support 2 is lowered. Further, when the moving stage 9 is moved to return the support table 2 to the origin position, the rotating brush 6 and the support surface 2a of the support table 2 are rubbed.
【0131】これにより、支持面2aを清掃する支持面
清掃35を行う。Thus, the support surface cleaning 35 for cleaning the support surface 2a is performed.
【0132】その後、昇降駆動機構14によって回転ブ
ラシ6を加圧ヘッド3と同じ高さまで上昇させる。After that, the rotary brush 6 is raised to the same height as the pressure head 3 by the lifting drive mechanism 14.
【0133】続いて、加圧ヘッド3を原点位置に戻す際
に、回転ブラシ6と加圧ヘッド3の加圧面3aとを擦り
合わせる。Subsequently, when the pressing head 3 is returned to the origin position, the rotating brush 6 and the pressing surface 3a of the pressing head 3 are rubbed.
【0134】これにより、加圧面3aを清掃する第1ツ
ール清掃31を行う。Thus, the first tool cleaning 31 for cleaning the pressing surface 3a is performed.
【0135】なお、回転ブラシ6によって除去された異
物は、異物吸引手段15によって吸引して集める。The foreign matter removed by the rotating brush 6 is collected by being sucked by the foreign matter suction means 15.
【0136】これにより、加圧ヘッド3の1回のボンデ
ィング動作(本実施の形態2においては、加圧ヘッド3
が前記原点位置からスタートし、ボンディング位置24
で1回ギャングボンディングを行って、再び前記原点位
置に戻る動作)を1サイクルとして、この繰り返しによ
り、次々にギャングボンディングを行う。Thus, one bonding operation of the pressure head 3 (in the second embodiment, the pressure head 3
Starts from the origin position and the bonding position 24
Gang bonding is performed once and the operation returns to the origin position again) as one cycle, and gang bonding is performed one after another by repeating this.
【0137】したがって、本実施の形態2のボンディン
グ方法(フェイスダウンボンディング)によれば、加圧
ヘッド3の1回のボンディング動作毎に、支持台2の支
持面2aと加圧ヘッド3の加圧面3aとの清掃をそれぞ
れ1回行うことができる。Therefore, according to the bonding method (face-down bonding) of the second embodiment, the support surface 2a of the support table 2 and the pressing surface 3a can be performed once each.
【0138】本実施の形態2のボンディング方法および
装置によれば、以下のような作用効果が得られる。According to the bonding method and apparatus of the second embodiment, the following operational effects can be obtained.
【0139】すなわち、半導体ウェハ7から拾い上げた
(ピックアップした)半導体素子1の表面1bと裏面1
cとを反転させて加圧ヘッド3に移送する反転自在のア
ーム8aがピックアップ移送部8に設けられ、かつ移動
ステージ9において、着脱可能な第2清掃手段である砥
石13(図1参照)または着脱可能な第3認識手段のう
ちの何れか一方を選択的に取り付けることにより(本実
施の形態2においては、第3認識手段を取り付けた場合
を説明した)、同一のボンディング装置によって、フェ
イスアップボンディングとフェイスダウンボンディング
の何れかを選択して行うことができる(フェイスアップ
ボンディングについては、実施の形態1を参照)。That is, the front surface 1 b and the back surface 1 of the semiconductor element 1 picked up (picked up) from the semiconductor wafer 7.
A reversible arm 8a for reversing c and transferring to the pressurizing head 3 is provided in the pickup transfer unit 8, and the movable stage 9 is a grindstone 13 (see FIG. 1) or a detachable second cleaning means, or By selectively attaching one of the detachable third recognition means (the case where the third recognition means is attached has been described in the second embodiment), face-up is performed by the same bonding apparatus. Either bonding or face-down bonding can be selected (see Embodiment 1 for face-up bonding).
【0140】その結果、フェイスアップとフェイスダウ
ンとの両方のボンディングを行えるボンディング装置を
用いることにより、素子搭載基板がテープ状のもの、す
なわちテープキャリア4であってもこれと半導体素子1
とをボンディングすることができる。As a result, by using a bonding apparatus capable of performing both face-up and face-down bonding, even if the element mounting substrate is a tape-shaped one, that is, a tape carrier 4, it can be connected to the semiconductor element 1.
Can be bonded.
【0141】さらに、フェイスダウンボンディング時に
も、第1清掃手段である回転ブラシ6によって、加圧ヘ
ッドの1回のボンディング動作毎に、支持台2の支持面
2aと加圧ヘッド3の加圧面3aとを1回ずつ清掃する
ことができる。これにより、加圧ヘッド3の加圧面3a
と支持台2の支持面2aとに付着する異物を除去するこ
とができる。Further, at the time of face-down bonding, the support surface 2a of the support base 2 and the pressing surface 3a of the And can be cleaned once. Thereby, the pressing surface 3a of the pressing head 3
Foreign matter adhering to the support surface 2a of the support base 2 can be removed.
【0142】なお、本実施の形態2によるその他の作用
効果については、実施の形態1で説明した作用効果と同
様であるため、その重複説明は省略する。The other operation and effect of the second embodiment are the same as the operation and effect described in the first embodiment, and the description thereof will not be repeated.
【0143】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the present invention, and does not depart from the gist of the invention. It is needless to say that various changes can be made.
【0144】例えば、実施の形態2においては、フェイ
スダウンボンディングを行う際に、移動ステージ9上に
第3認識手段であるプリズム37を設置した場合につい
て説明したが、加圧ヘッド3に吸着保持された半導体素
子1の位置を下方から認識できる手段であれば、移動ス
テージ9上に他の認識カメラなどを設置してこれによっ
て半導体素子1の電極1aの位置を認識してもよい。For example, in the second embodiment, the case where the prism 37 as the third recognizing means is installed on the moving stage 9 when performing face-down bonding has been described. As long as the means can recognize the position of the semiconductor element 1 from below, another recognition camera or the like may be installed on the moving stage 9 to thereby recognize the position of the electrode 1a of the semiconductor element 1.
【0145】また、移動ステージ9上に、支持台2やプ
リズム37に加えて、フラックスや導電樹脂などの塗布
台を設置してもよい。Further, on the moving stage 9, in addition to the support 2 and the prism 37, an application stand such as a flux or a conductive resin may be provided.
【0146】これにより、熱圧着以外のリフローなどに
よって半導体素子1を素子搭載基板に接続する際に、前
記塗布台を利用することができる。Thus, when the semiconductor element 1 is connected to the element mounting board by reflow or the like other than thermocompression bonding, the coating table can be used.
【0147】つまり、ボンディングツールである加圧ヘ
ッド3に真空吸着した半導体素子1の位置認識完了後、
移動ステージ9を動作させ、前記塗布台を加圧ヘッド3
の下方に配置させる。その後、半導体素子1の表面1b
にフラックスなどを転写塗布し、インナリード4a上に
位置決めして半導体素子1を搭載する。続いて、リフロ
ーを行って半導体素子1を素子搭載基板に接続する。That is, after the position of the semiconductor element 1 vacuum-adsorbed to the pressing head 3 as a bonding tool is completely recognized,
The moving stage 9 is operated to move the coating table to the pressure head 3.
To be placed below. Then, the surface 1b of the semiconductor element 1
Then, a flux or the like is transferred and applied, and the semiconductor element 1 is mounted while being positioned on the inner lead 4a. Subsequently, reflow is performed to connect the semiconductor element 1 to the element mounting board.
【0148】また、実施の形態1,2においては、素子
搭載部材であるテープキャリア4に半導体素子1をボン
ディングする場合について説明したが、前記素子搭載部
材は、テープキャリア4の代わりとして、専用治具に挿
入したセラミック基板などの素子搭載部材(配線基
板)、ハイブリッドIC基板、プリント基板などであっ
てもよい。In the first and second embodiments, the case has been described in which the semiconductor element 1 is bonded to the tape carrier 4 which is an element mounting member. It may be an element mounting member (wiring substrate) such as a ceramic substrate inserted into a tool, a hybrid IC substrate, a printed circuit board, or the like.
【0149】さらに、TAB(Tape Automated Bondin
g)の代わりとして、BGA(Ball Grid Array)などに
おいても、実施の形態1,2で説明したボンディング方
法を適用させることができる。この場合には、製品の搬
送、位置決め機構部などを変える必要があることは言う
までもない。Furthermore, TAB (Tape Automated Bondin)
Instead of g), the bonding method described in the first and second embodiments can be applied to a BGA (Ball Grid Array) or the like. In this case, it is needless to say that it is necessary to change the product conveyance and the positioning mechanism.
【0150】また、実施の形態1のボンディング装置に
おいては、ピックアップ移送部8にアーム8aを反転さ
せる反転機構8cが設置された場合について説明した
が、実施の形態1のボンディング装置のようにフェイス
アップボンディングを行うボンディング装置において
は、反転機構8cは設置されていなくてもよい。Further, in the bonding apparatus of the first embodiment, the case has been described where the reversing mechanism 8c for reversing the arm 8a is installed in the pickup transfer section 8, but the face-up is performed as in the bonding apparatus of the first embodiment. In a bonding apparatus for performing bonding, the reversing mechanism 8c may not be provided.
【0151】なお、反転機構8cが設置されていないボ
ンディング装置であっても、その他の構成が、実施の形
態1のボンディング装置と同じであれば、加圧ヘッド3
の1回のボンディング動作毎に、支持台2の支持面2a
の清掃を1回、さらに、加圧ヘッド3の加圧面3aの清
掃を2回行うことができる。It should be noted that even if the bonding apparatus is not provided with the reversing mechanism 8c, the other configuration is the same as the bonding apparatus of the first embodiment, and the pressure head 3
Each time the bonding operation is performed, the support surface 2a of the support
Is performed once, and the cleaning of the pressing surface 3a of the pressing head 3 can be performed twice.
【0152】また、実施の形態1,2におけるボンディ
ング方法では、バンプを介して半導体素子と素子搭載基
板(素子搭載部材)とを接続するギャングボンディング
の場合について説明したが、ギャングボンディング以外
のボンディング方法であってもよい。In the bonding method according to the first and second embodiments, the case of gang bonding in which a semiconductor element and an element mounting board (element mounting member) are connected via a bump has been described. It may be.
【0153】なお、実施の形態1では、移動ステージ9
に第2清掃手段である砥石13が設置されている場合
を、また、実施の形態2では、移動ステージ9に第3認
識手段であるプリズム37が設置されている場合を説明
したが、実施の形態1,2においては、移動ステージ9
に砥石13とプリズム37との両者が設置されていても
よい。In the first embodiment, the moving stage 9
In the second embodiment, the case where the grindstone 13 as the second cleaning unit is installed is described, and in the second embodiment, the case where the prism 37 as the third recognition unit is installed on the moving stage 9 has been described. In modes 1 and 2, the moving stage 9
Both the grindstone 13 and the prism 37 may be provided.
【0154】さらに、第1清掃手段および第2清掃手段
は、加圧ヘッド3の加圧面3aまたは支持台2の支持面
2aをそれぞれ擦って清掃するものであれば、回転ブラ
シ6あるいは砥石13以外の清掃手段であってもよい。The first cleaning means and the second cleaning means may be any other than the rotary brush 6 or the grindstone 13 as long as they rub against the pressure surface 3a of the pressure head 3 or the support surface 2a of the support base 2, respectively. Cleaning means.
【0155】[0155]
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0156】(1).支持台の支持面と加圧ヘッドの加
圧面とを清掃する第1清掃手段が設けられ、かつ加圧ヘ
ッドの1回のボンディング動作毎に、支持台の支持面と
加圧ヘッドの加圧面との両者の清掃が少なくとも1回行
われることにより、支持台の支持面と加圧ヘッドの加圧
面とを常に清潔な状態に保つことができる。これによ
り、支持台の支持面と加圧ヘッドの加圧面とにおいて異
物やシリコン破砕屑の付着を防止できるため、加圧面の
片当たりを防止でき、全面均一な圧着荷重が掛かること
により、圧着強度一様な信頼度の高いボンディングが可
能になる。また、ボンディング時に半導体素子の割れや
欠けなどの不良の発生を防止できる。したがって、半導
体素子の歩留りを向上させることができ、その結果、信
頼度の高いボンディングを実現かつ持続させることがで
きる。(1). First cleaning means for cleaning the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head is provided, and each time the bonding operation of the pressure head is performed, the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head are connected to each other. By performing the cleaning of at least once, the support surface of the support table and the pressurizing surface of the pressurizing head can always be kept clean. As a result, it is possible to prevent foreign matter and silicon crushed particles from adhering to the support surface of the support table and the pressurizing surface of the pressurizing head. Uniform and highly reliable bonding becomes possible. Further, it is possible to prevent the occurrence of defects such as cracking and chipping of the semiconductor element during bonding. Therefore, the yield of semiconductor elements can be improved, and as a result, highly reliable bonding can be realized and maintained.
【0157】(2).前記(1)により、ボンディング
の高能率化を図ることができる。(2). According to the above (1), the efficiency of bonding can be improved.
【0158】(3).拾い上げた半導体素子の表裏面を
反転させて加圧ヘッドに移送する反転自在の移送部材が
ピックアップ移送部に設けられ、かつ移動ステージにお
いて、着脱可能な第2清掃手段または着脱可能な第3認
識手段のうちの何れか一方を選択的に取り付けることに
より、同一のボンディング装置によって、フェイスアッ
プボンディングとフェイスダウンボンディングの何れか
を選択して行うことができる。これにより、1台のボン
ディング装置によってフェイスアップとフェイスダウン
との両方を行えるため、ボンディング装置に対する投資
抑制を行うことができ、ボンディング装置の原価低減を
実現させることができる。(3). A reversible transfer member for reversing the front and back surfaces of the picked-up semiconductor element and transferring the same to the pressure head is provided in the pickup transfer section, and the detachable second cleaning means or the detachable third recognition means on the movement stage. By selectively attaching any one of the above, one of face-up bonding and face-down bonding can be selected and performed by the same bonding apparatus. As a result, both face-up and face-down can be performed by one bonding apparatus, so that investment in the bonding apparatus can be suppressed, and the cost of the bonding apparatus can be reduced.
【0159】(4).フェイスアップとフェイスダウン
との両方のボンディングを行えるボンディング装置を用
いることにより、素子搭載基板がテープ状のものであっ
ても素子搭載基板と半導体素子とをボンディングするこ
とができる。(4). By using a bonding device capable of performing both face-up and face-down bonding, the element mounting substrate and the semiconductor element can be bonded even if the element mounting substrate is a tape-shaped one.
【0160】(5).移動ステージが加圧ヘッドの加圧
面を清掃する第2清掃手段を備えることにより、フェイ
スアップボンディング時には、第1および第2清掃手段
によって、加圧ヘッドの1回のボンディング動作毎に支
持台の支持面を1回清掃しかつ加圧ヘッドの加圧面を2
回清掃することができる。したがって、フェイスアップ
ボンディング時においては、加圧ヘッドの加圧面のクリ
ーン化をさらに強化することができる。(5). Since the moving stage includes the second cleaning means for cleaning the pressure surface of the pressure head, the first and second cleaning means support the support table for each bonding operation of the pressure head during face-up bonding. Clean the surface once and remove the pressure
Can be cleaned times. Therefore, at the time of face-up bonding, cleanliness of the pressing surface of the pressing head can be further enhanced.
【0161】(6).フェイスダウンボンディング時に
も、第1清掃手段によって、加圧ヘッドの1回のボンデ
ィング動作毎に、支持台の支持面と加圧ヘッドの加圧面
とを1回清掃することができる。(6). Also at the time of face-down bonding, the first cleaning means can clean the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head once for each bonding operation of the pressure head.
【0162】(7).半導体素子の電極群と素子搭載基
板の電極群とが一括してかつそれぞれがバンプを介して
電気的に接続されることにより、ギャングボンディング
における半導体素子の歩留りを向上できるとともに、信
頼度の高いギャングボンディングを実現かつ持続させる
ことができる。(7). The electrode group of the semiconductor element and the electrode group of the element mounting substrate are collectively and electrically connected to each other via bumps, so that the yield of the semiconductor element in gang bonding can be improved, and a highly reliable gang can be achieved. Bonding can be realized and maintained.
【0163】(8).ギャングボンディングにおいて
も、加圧ヘッドの1回のボンディング動作時間を延ばさ
ずに支持台の支持面と加圧ヘッドの加圧面とを常に清潔
な状態に保つことができ、その結果、ギャングボンディ
ングの高能率化を図ることができる。(8). Also in the gang bonding, the supporting surface of the support table and the pressing surface of the pressing head can be always kept in a clean state without extending the time of one bonding operation of the pressing head. The efficiency can be improved.
【図1】本発明によるボンディング装置(フェイスアッ
プ方式)の構造の実施の形態の一例を示す部分斜視図で
ある。FIG. 1 is a partial perspective view showing an example of an embodiment of a structure of a bonding apparatus (face-up type) according to the present invention.
【図2】本発明のボンディング装置(フェイスアップ方
式)を用いたボンディング方法の実施の形態の一例を示
す部分正面図である。FIG. 2 is a partial front view showing an example of an embodiment of a bonding method using a bonding apparatus (face-up system) of the present invention.
【図3】本発明のボンディング方法(フェイスアップ方
式)におけるボンディング手順の実施の形態の一例を示
すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of an embodiment of a bonding procedure in the bonding method (face-up method) of the present invention.
【図4】本発明による他の実施の形態のボンディング装
置(フェイスダウン方式)の構造を示す部分斜視図であ
る。FIG. 4 is a partial perspective view showing the structure of a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention.
【図5】本発明による他の実施の形態のボンディング装
置(フェイスダウン方式)の構造を一部破断して示す部
分側面図である。FIG. 5 is a partial side view partially broken away showing a structure of a bonding apparatus (face-down type) according to another embodiment of the present invention.
【図6】本発明による他の実施の形態のボンディング装
置(フェイスダウン方式)の構造を示す部分側面図であ
る。FIG. 6 is a partial side view showing the structure of a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention.
【図7】本発明による他の実施の形態のボンディング装
置(フェイスダウン方式)を用いたボンディング方法を
示す部分正面図である。FIG. 7 is a partial front view showing a bonding method using a bonding apparatus (face-down system) according to another embodiment of the present invention.
【図8】本発明による他の実施の形態のボンディング方
法(フェイスダウン方式)におけるボンディング手順を
示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a bonding procedure in a bonding method (face-down method) according to another embodiment of the present invention.
【図9】図1に示す本発明のボンディング装置(フェイ
スアップ方式)と図4に示す本発明の他の実施の形態で
あるボンディング装置(フェイスダウン方式)とにおけ
る構造の比較を表す構造比較図である。9 is a structural comparison diagram showing a comparison between the structure of the bonding apparatus (face-up method) of the present invention shown in FIG. 1 and the bonding apparatus (face-down method) of another embodiment of the present invention shown in FIG. 4; It is.
1 半導体素子 1a 電極 1b 表面 1c 裏面 2 支持台 2a 支持面 3 加圧ヘッド 3a 加圧面 3b 真空吸着手段 4 テープキャリア(素子搭載部材) 4a インナリード(電極) 4b 基板電極(電極) 5 リード認識カメラ(第1認識手段) 6 回転ブラシ(第1清掃手段) 7 半導体ウェハ 8 ピックアップ移送部 8a アーム(移送部材) 8b ピックアップ軸受け 8c 反転機構 8d 吸着ノズル 9 移動ステージ 9a Xステージ 9b Yステージ 10 ボンディング部 11 素子認識カメラ(第2認識手段) 12 バンプ 13 砥石(第2清掃手段) 13a 研磨面 14 昇降駆動機構 15 異物吸引手段 16 X方向 17 Y方向 18 ボンディングヘッド部 19 ヘッドYテーブル 20 ヘッドXテーブル 21 Z方向 22 ウェハXテーブル 23 ウェハYテーブル 24 ボンディング位置 25 テープガイド 26 画像処理部 27 データ処理部 28 コンピュータ制御部 29 素子搭載 30 素子位置認識 31 第1ツール清掃 32 ボンディング 33 リード位置認識 34 ボンディング完了 35 支持面清掃 36 第2ツール清掃 37 プリズム(第3認識手段) 38 素子吸着 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 1a Electrode 1b Front surface 1c Back surface 2 Support base 2a Support surface 3 Pressure head 3a Pressure surface 3b Vacuum suction means 4 Tape carrier (element mounting member) 4a Inner lead (electrode) 4b Substrate electrode (electrode) 5 Lead recognition camera (First recognition means) 6 Rotary brush (first cleaning means) 7 Semiconductor wafer 8 Pickup transfer section 8a Arm (transfer member) 8b Pickup bearing 8c Inversion mechanism 8d Suction nozzle 9 Movement stage 9a X stage 9b Y stage 10 Bonding section 11 Element recognition camera (second recognition means) 12 Bump 13 Grinding stone (second cleaning means) 13a Polishing surface 14 Elevation drive mechanism 15 Foreign matter suction means 16 X direction 17 Y direction 18 Bonding head unit 19 Head Y table 20 Head X table 21Z Direction 22 Wafer X-tape 23 Wafer Y table 24 Bonding position 25 Tape guide 26 Image processing unit 27 Data processing unit 28 Computer control unit 29 Device mounting 30 Element position recognition 31 First tool cleaning 32 Bonding 33 Lead position recognition 34 Bonding completion 35 Support surface cleaning 36 2 Tool cleaning 37 Prism (third recognition means) 38 Element suction
Claims (9)
する加圧ヘッドとにより半導体素子と素子搭載基板など
の素子搭載部材とを加圧して前記素子搭載部材に前記半
導体素子を接続する工程、 前記支持台の支持面を清掃する工程、 前記加圧ヘッドの加圧面を清掃する工程を含み、 前記加圧ヘッドの1回のボンディング動作毎に、前記支
持台の支持面と前記加圧ヘッドの加圧面との両者をそれ
ぞれ少なくとも1回清掃することを特徴とするボンディ
ング方法。1. A semiconductor device and an element mounting member such as an element mounting substrate are pressed by a support base and a pressure head relatively approaching and moving away from the support base to connect the semiconductor element to the element mounting member. Cleaning the pressure surface of the pressure head, cleaning the pressure surface of the pressure head, and pressing the pressure surface of the support surface with the pressure for each bonding operation of the pressure head. A bonding method comprising cleaning both the pressure surface of the head and the pressure surface at least once.
ディング位置に移動させ、前記素子搭載基板の位置を認
識する工程、 支持台の支持面に半導体素子を搭載する工程、 前記支持面に搭載された半導体素子の位置を認識すると
ともに、前記支持台とこれに対して相対的に接近離反す
る加圧ヘッドの加圧面を清掃する工程、 前記加圧面が清掃された加圧ヘッドと前記半導体素子を
搭載した支持台とを前記ボンディング位置に移動させる
工程、 前記半導体素子と前記素子搭載基板との位置を合わせる
とともに、前記支持台と前記加圧ヘッドとにより前記半
導体素子と前記素子搭載基板とを加圧して前記前記素子
搭載基板に前記半導体素子を電気的に接続する工程、 接続終了後、前記加圧ヘッドと前記支持台とを前記ボン
ディング位置から移動させる際に、前記加圧ヘッドの加
圧面と前記支持台の支持面とを清掃する工程を含むこと
を特徴とするボンディング方法。2. A step of moving an element mounting substrate, which is an element mounting member, to a bonding position to recognize a position of the element mounting substrate; a step of mounting a semiconductor element on a support surface of a support base; Recognizing the position of the semiconductor element, and cleaning the support table and the pressing surface of the pressing head relatively approaching and moving away from the supporting table. Moving the mounted support to the bonding position; adjusting the positions of the semiconductor element and the element mounting substrate; and applying the semiconductor element and the element mounting substrate by the support and the pressing head. Pressurizing to electrically connect the semiconductor element to the element mounting substrate; after the connection is completed, the pressure head and the support table are moved from the bonding position When causing bonding method characterized by comprising the step of cleaning the pressing surface and the support base of the supporting surface of the pressure head.
ディング位置に移動させ、前記素子搭載基板の位置を認
識する工程、 支持台に対して相対的に接近離反する加圧ヘッドにより
半導体素子を吸着保持する工程、 前記加圧ヘッドによって吸着保持された半導体素子の位
置を認識する工程、 前記半導体素子を吸着支持した加圧ヘッドを前記ボンデ
ィング位置に移動させる工程、 前記支持台をボンディング位置に移動させる工程、 前記半導体素子と前記素子搭載基板との位置を合わせる
とともに、前記支持台と前記加圧ヘッドとにより前記半
導体素子と前記素子搭載基板とを加圧して前記前記素子
搭載基板に前記半導体素子を電気的に接続する工程、 接続終了後、前記加圧ヘッドと前記支持台とを前記ボン
ディング位置から移動させる際に、前記加圧ヘッドの加
圧面と前記支持台の支持面とを清掃する工程を含むこと
を特徴とするボンディング方法。3. A step of moving an element mounting substrate, which is an element mounting member, to a bonding position and recognizing the position of the element mounting substrate, wherein a semiconductor element is sucked by a pressure head relatively approaching and moving away from a support base. Holding; recognizing the position of the semiconductor element sucked and held by the pressure head; moving the pressure head holding the semiconductor element by suction to the bonding position; moving the support base to the bonding position And adjusting the positions of the semiconductor element and the element mounting substrate, and pressing the semiconductor element and the element mounting substrate with the support base and the pressure head to apply the semiconductor element to the element mounting substrate. Electrically connecting, after the connection, when moving the pressure head and the support table from the bonding position, A bonding method comprising a step of cleaning a pressure surface of the pressure head and a support surface of the support table.
グ方法であって、前記素子搭載部材が素子搭載基板であ
るとともに、前記半導体素子の電極群と前記素子搭載基
板の電極群とを一括してかつそれぞれバンプを介して電
気的に接続することを特徴とするボンディング方法。4. The bonding method according to claim 1, wherein the element mounting member is an element mounting substrate, and the electrode group of the semiconductor element and the electrode group of the element mounting substrate are integrated. And electrically connecting via a bump.
ィング方法であって、前記加圧ヘッドの加圧面または前
記支持台の支持面を回転ブラシなどの第1清掃手段もし
くは砥石などの第2清掃手段と擦って清掃することを特
徴とするボンディング方法。5. The bonding method according to claim 1, wherein the pressing surface of the pressing head or the supporting surface of the support is a first cleaning means such as a rotary brush or a grinding wheel. (2) A bonding method characterized by cleaning by rubbing with a cleaning means.
圧面を備えた加圧ヘッドと、 素子搭載基板などの素子搭載部材の位置を認識する第1
認識手段と、 半導体素子の位置を認識する第2認識手段と、 前記支持台の支持面と前記加圧ヘッドの加圧面とを清掃
する第1清掃手段と、 前記半導体素子を拾い上げて前記支持台または前記加圧
ヘッドに移送するピックアップ移送部と、 前記支持台を備えた移動ステージと、 前記支持台と前記加圧ヘッドとにより半導体素子と素子
搭載部材とを加圧して前記素子搭載部材に前記半導体素
子を接続するボンディング部とを有し、 前記加圧ヘッドの1回のボンディング動作毎に、前記支
持台の支持面と前記加圧ヘッドの加圧面との両者の清掃
がそれぞれ少なくとも1回行われることを特徴とするボ
ンディング装置。6. A support table having a support surface, a pressure head relatively approaching and separating from the support table and having a pressure surface, and a position of an element mounting member such as an element mounting substrate. The first to recognize
Recognizing means; second recognizing means for recognizing a position of a semiconductor element; first cleaning means for cleaning a support surface of the support base and a pressing surface of the pressing head; and picking up the semiconductor element and setting the support base Or, a pickup transfer unit for transferring to the pressure head, a moving stage having the support table, and a semiconductor element and an element mounting member which are pressed by the support table and the pressure head to the element mounting member. A bonding unit for connecting a semiconductor element; and for each bonding operation of the pressure head, cleaning of both the support surface of the support table and the pressure surface of the pressure head is performed at least once. A bonding apparatus.
て、拾い上げた前記半導体素子の表裏面を反転させて前
記加圧ヘッドに移送する反転自在の移送部材が前記ピッ
クアップ移送部に設けられ、かつ前記移動ステージに前
記加圧ヘッドの加圧面を清掃する着脱可能な第2清掃手
段または前記加圧ヘッドによって吸着保持された半導体
素子の位置を認識する着脱可能な第3認識手段のうちの
何れか一方もしくはその両者が設置されていることを特
徴とするボンディング装置。7. The bonding apparatus according to claim 6, wherein a reversible transfer member for reversing the front and back surfaces of the picked-up semiconductor element and transferring the semiconductor element to the pressure head is provided in the pickup transfer unit. Either a removable second cleaning means for cleaning the pressure surface of the pressure head on the moving stage, or a removable third recognition means for recognizing a position of the semiconductor element sucked and held by the pressure head. A bonding apparatus characterized in that one or both of them are installed.
て、前記移動ステージに前記加圧ヘッドの加圧面を清掃
する着脱可能な第2清掃手段が設けられ、前記加圧ヘッ
ドの1回のボンディング動作毎に、前記加圧ヘッドの加
圧面を2回清掃し得ることを特徴とするボンディング装
置。8. The bonding apparatus according to claim 6, wherein the movable stage is provided with a detachable second cleaning means for cleaning a pressing surface of the pressure head, and the bonding of the pressure head is performed once. A bonding apparatus capable of cleaning the pressure surface of the pressure head twice for each operation.
グ装置であって、前記素子搭載部材が素子搭載基板であ
るとともに、前記半導体素子の電極群と前記素子搭載基
板の電極群とが一括してかつそれぞれがバンプを介して
電気的に接続されることを特徴とするボンディング装
置。9. The bonding apparatus according to claim 6, wherein the element mounting member is an element mounting substrate, and the electrode group of the semiconductor element and the electrode group of the element mounting substrate are collectively formed. And a bonding apparatus wherein each of the bonding apparatuses is electrically connected via a bump.
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