JP2002134540A - Method and equipment for mounting and arranging conductive balls - Google Patents
Method and equipment for mounting and arranging conductive ballsInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、微細な導電性ボー
ルを配列板上に一括保持して、プリント基板あるいはチ
ップ等の電子部品の電極上に一括で配列搭載させる装置
および方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for collectively holding fine conductive balls on an array board and arraying and mounting them on electrodes of an electronic component such as a printed circuit board or a chip. .
【0002】[0002]
【従来の技術】近時においては、半導体チップの電気的
接続に微小金属球を用いたボールバンプが用いられるよ
うになっている。ボールバンプを用いることにより、パ
ッケージの小型化、多ピン化等の数々のメリットを得る
ことができる。このような微小金属ボールを用いたバン
プ形成技術はたとえば、特開平7−153765号公報
に記載されている。2. Description of the Related Art In recent years, ball bumps using minute metal spheres have been used for electrical connection of semiconductor chips. By using the ball bump, various advantages such as miniaturization of the package and increase in the number of pins can be obtained. Such a bump forming technique using minute metal balls is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-153765.
【0003】上記公報に記載されているバンプ形成方法
は、少なくとも半導体チップ1つ分の金属ボール群を吸
着保持するようにしている。そして、複数の金属ボール
群を吸着保持するために、半導体チップ上のバンプ形成
位置に対応した全ての位置に吸着孔が形成されているボ
ール配列板を用いる。このボール配列板に微小金属球を
吸着保持した後、該ボール配列板を搭載用ステージまで
搬送して被搭載部に搭載するようにしている。In the bump forming method described in the above publication, a metal ball group for at least one semiconductor chip is sucked and held. Then, in order to suction-hold a plurality of metal ball groups, a ball array plate having suction holes formed at all positions corresponding to the bump formation positions on the semiconductor chip is used. After adsorbing and holding the minute metal spheres on the ball array plate, the ball array plate is transported to a mounting stage and mounted on a mounting portion.
【0004】この方法によれば、均一に形成された微小
金属ボールをバンプ形成位置に一括搭載することができ
るので、ばらつきが少なく、形状精度の高いボールバン
プを容易かつ効率的に形成することができる。ところで
最近は、半導体装置の微細化が益々進み、電極の配線ピ
ッチは極めて小さくなってきている。そのため電極上に
ボールバンプを形成する場合に用いられる金属ボール
は、電極の配線ピッチの微細化に応じて極めて微細にな
ってきている。According to this method, uniformly formed minute metal balls can be collectively mounted at the bump formation positions, so that ball bumps with little variation and high shape accuracy can be formed easily and efficiently. it can. By the way, recently, the miniaturization of semiconductor devices has been increasingly advanced, and the wiring pitch of the electrodes has become extremely small. For this reason, metal balls used for forming ball bumps on electrodes have become extremely fine as the wiring pitch of the electrodes becomes finer.
【0005】このような状況において半導体チップ1つ
分(チップ単位)の配列を行うことは、工程の繰り返し
回数が多くなりコスト面、時間的にもデメリットが大き
い。このためウエハを個々のチップ毎に切断する前、す
なわちダイシング工程を行う前に、ウエハ上の複数のチ
ップに相当する全ての電極上にボールバンプを形成する
ことが行われている。In such a situation, arranging one semiconductor chip (in a unit of a chip) has many disadvantages in terms of cost and time because the number of steps is increased. Therefore, before the wafer is cut into individual chips, that is, before the dicing process is performed, ball bumps are formed on all the electrodes corresponding to a plurality of chips on the wafer.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のボ
ール配列搭載技術において、ボール配列板の1つの吸着
孔に2つ以上のボールが吸着して吸着配列不良が発生す
ることがある。たとえば、特開平12−12593号公
報に記載のボール状バンプの転写方法もしくは装置で
は、正規に吸着しているボールは落とさずに、吸着配列
不良となった余剰ボールのみを除去するようにガス流
(吹付けまたは吸引)を設定し、ボール配列面の全領域
を走査する。In this type of ball array mounting technology, two or more balls may be sucked into one suction hole of the ball array plate, resulting in a defective suction array. For example, in the method or apparatus for transferring a ball-shaped bump described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 12-12593, the gas flow is adjusted so as to remove only the excess balls having a defective suction arrangement without dropping the normally sucked balls. (Spray or suction) is set, and the entire area of the ball array surface is scanned.
【0007】しかしながら、複数の半導体チップが形成
されたウエハ上の全ての電極上に一括して、すなわちウ
ェハ単位でボールバンプを形成しようとした場合、全体
のボール数が数十万個に達することもあり、チップ単位
に比べてボールの配列状態の違いや、ゴミや異形ボール
の混入等といった多種多様の配列不良の形態が混在する
ことがある。そのため実際にはボール配列面の全域を走
査しただけでは余剰ボールを完全に除去することができ
ないといった問題がある。However, when ball bumps are formed on all the electrodes on a wafer on which a plurality of semiconductor chips are formed at once, that is, on a wafer basis, the total number of balls may reach hundreds of thousands. There is a case where various types of defective arrangement such as a difference in arrangement state of balls and a mixture of dust and irregularly shaped balls are mixed as compared with a chip unit. Therefore, there is a problem that the surplus balls cannot be completely removed by simply scanning the entire area of the ball arrangement surface.
【0008】また、この公報に係るガス設定では除去す
ることができない程、配列不良ボールが強固に付着して
いることがあり、この場合吸着配列不良となった余剰ボ
ールを実質的に除去することができない。さらに、これ
らの配列不良部分を除去するためには、一度吸着したボ
ールを正規に吸着したボールを含め全部破棄して再吸着
を行なっていた。[0008] In addition, there is a case where misaligned balls are firmly adhered to such an extent that they cannot be removed with the gas setting according to this publication. Can not. Furthermore, in order to remove these misaligned portions, all the balls once adsorbed, including the balls that have been properly adsorbed, are discarded and re-adsorbed.
【0009】ところが、ウェハ単位でボールを一括吸着
する場合、チップ単位に比べて配列不良が発生する率が
各段に高くなる。そのため吸着したボールを全部破棄し
て再吸着しても再度配列不良が発生してしまい、配列不
良部分を除去することができないことがあった。However, when the balls are collectively sucked on a wafer basis, the rate of occurrence of an array defect becomes higher in each stage than on a chip basis. For this reason, even if all the attracted balls are discarded and re-adsorbed, defective alignment occurs again, and the defective alignment portion may not be able to be removed.
【0010】本発明はかかる実情に鑑み、効率的かつ的
確に配列不良を除去し得る導電性ボール配列搭載方法お
よび装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for mounting a conductive ball array capable of efficiently and accurately removing an alignment defect.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の導電性ボール配
列搭載方法は、導電性ボールを配列板に吸引配列した
後、そのボールを搭載すべき搭載対象物の電極に対して
前記導電性ボールを一括で搭載するボール配列搭載方法
であって、前記配列板にボールを配列する際、ボール配
列不良部位を検出し、その配列不良部位を含む領域にあ
る導電性ボールをライン状またはエリア状に除去する工
程を有することを特徴とする。According to the conductive ball array mounting method of the present invention, the conductive balls are suction-arranged on an array plate, and then the conductive balls are mounted on an electrode of a mounting object on which the balls are to be mounted. A ball array mounting method for mounting the balls collectively, wherein when arranging the balls on the array plate, a ball array defective portion is detected, and the conductive balls in a region including the array defective portion are formed in a line shape or an area shape. It has a step of removing.
【0012】また、本発明の導電性ボール配列搭載方法
において、前記導電性ボールをガス流によってライン状
またはエリア状に除去することを特徴とする。また、本
発明の導電性ボール配列搭載方法において、前記ガス流
は、空気流または不活性ガス流であることを特徴とす
る。また、本発明の導電性ボール配列搭載方法におい
て、吸引によってライン状またはエリア状に除去するこ
とを特徴とする。Further, in the conductive ball array mounting method of the present invention, the conductive balls are removed in a line shape or an area shape by a gas flow. In the conductive ball array mounting method according to the present invention, the gas flow is an air flow or an inert gas flow. Further, in the conductive ball array mounting method of the present invention, the conductive ball array is removed in a line shape or an area shape by suction.
【0013】また、本発明の導電性ボール配列搭載装置
は、導電性ボールを配列板に吸引配列した後、そのボー
ルを搭載すべき搭載対象物の電極に対して前記導電性ボ
ールを一括で搭載するボール配列搭載装置であって、前
記配列板にボールを配列する際、ボール配列不良部位を
含む領域にある導電性ボールをライン状またはエリア状
に除去するボール除去機構を有することを特徴とする。In the conductive ball array mounting apparatus of the present invention, after the conductive balls are suction-arranged on an array plate, the conductive balls are mounted collectively on an electrode of a mounting object on which the balls are to be mounted. A ball array mounting device, wherein when arranging the balls on the array plate, a ball removing mechanism for removing conductive balls in a region including a defective ball array site in a line shape or an area shape. .
【0014】また、本発明の導電性ボール配列搭載装置
において、前記ボール除去機構は、ガス流によって前記
導電性ボールを除去するガス噴出手段を含んでいること
を特徴とする。また、本発明の導電性ボール配列搭載装
置において、前記ボール除去機構は、吸引によって前記
導電性ボールを除去する吸引手段を含んでいることを特
徴とする。Further, in the conductive ball array mounting apparatus according to the present invention, the ball removing mechanism includes a gas ejection means for removing the conductive balls by a gas flow. In the conductive ball array mounting device according to the present invention, the ball removing mechanism includes a suction unit that removes the conductive ball by suction.
【0015】本発明によれば、ボール配列不良部位を検
出し、その配列不良部位を含む領域にある導電性ボール
をライン状またはエリア状に除去することにより、効率
的かつ的確に配列不良を除去することができる。According to the present invention, a defective ball arrangement is detected, and the conductive balls in the region including the defective arrangement are removed in a line or area shape, thereby efficiently and accurately removing the defective arrangement. can do.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明による
導電性ボール配列搭載方法および装置の好適な実施の形
態を説明する。図1は、本発明装置の概略構成を示して
いる。この実施形態において半導体基板もしくはウェハ
の電極部に対して導電性ボールを一括で搭載する。図1
において、ウェハWは紙面と垂直方向(X方向)のウェ
ハ搬送路に沿ってボール搭載ステージ10まで搬送さ
れ、所定位置で待機する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the method and apparatus for mounting a conductive ball array according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of the apparatus of the present invention. In this embodiment, conductive balls are collectively mounted on an electrode portion of a semiconductor substrate or a wafer. FIG.
In, the wafer W is transferred to the ball mounting stage 10 along a wafer transfer path in a direction (X direction) perpendicular to the paper surface, and waits at a predetermined position.
【0017】ここで、本発明の実施形態ではウェハW
は、4インチ以上のサイズのものを対象としている。こ
のウェハWによれば、図3に示されるように形成すべき
複数の半導体チップC(個々の正方形部分)を得ること
ができ、各半導体チップCの電極部には後述するように
本発明装置によって複数の導電性ボールが搭載される。
図3においては、導電性ボールを簡略化して示している
が、これらの半導体チップC全体で使用する導電性ボー
ルは、数十万個になる。本発明は、このように極めて大
量の導電性ボールを一括でウェハWに搭載するものであ
る。Here, in the embodiment of the present invention, the wafer W
Is intended for those having a size of 4 inches or more. According to the wafer W, a plurality of semiconductor chips C (individual square portions) to be formed as shown in FIG. 3 can be obtained, and the electrode portion of each semiconductor chip C has the device of the present invention as described later. , A plurality of conductive balls are mounted.
In FIG. 3, the conductive balls are shown in a simplified manner, but the number of conductive balls used in the entire semiconductor chip C is several hundred thousand. According to the present invention, such an extremely large number of conductive balls are collectively mounted on the wafer W.
【0018】また、図1に示されるようにウェハ搬送路
と直交する方向(Y方向)に沿ってガイドもしくはガイ
ドレール11が設置され、このガイドレール11にはY
−Z方向に移動可能なボール搭載ヘッド12が支持され
る。ボール搭載ヘッド12は後述するように、導電性ボ
ールBを配列板に吸引配列し、ウェハW上に形成された
半導体チップCの電極部に対してその導電性ボールBを
一括で搭載する。As shown in FIG. 1, a guide or guide rail 11 is provided along a direction (Y direction) orthogonal to the wafer transfer path.
The ball mounting head 12 movable in the −Z direction is supported. The ball mounting head 12 suction-arranges the conductive balls B on an array plate and mounts the conductive balls B on the electrode portions of the semiconductor chips C formed on the wafer W at a time, as described later.
【0019】ガイドレール11の一端側にてボール搭載
ヘッド12の下方に位置するように、ボール供給装置1
3が配置される。ボール供給装置13は相当量の導電性
ボールBを収容するボール収容容器(ボールトレー)1
4とボールトレー14を加振してボールトレー14内で
導電性ボールBを跳躍させる加振機15を含んでいる。The ball supply device 1 is positioned at one end of the guide rail 11 below the ball mounting head 12.
3 are arranged. The ball supply device 13 is a ball storage container (ball tray) 1 that stores a considerable amount of conductive balls B.
4 and a vibrator 15 that vibrates the ball tray 14 to cause the conductive balls B to jump in the ball tray 14.
【0020】ボール供給装置13とボール搭載ステージ
10の間には、配列不良ボール除去機構16と配列検査
用カメラ17が配置される。ボール除去機構16は、ボ
ール搭載ヘッド12における配列不良ボールを吸引また
はガス吹付けによって除去するノズル18(図4、図
6、図7参照)を含んでいる。このノズル18は、ボー
ル配列不良部位を含む領域にある導電性ボールBをライ
ン状またはエリア状に除去する吸引手段またはガス噴出
手段として構成される。Between the ball supply device 13 and the ball mounting stage 10, an arrangement failure ball removing mechanism 16 and an arrangement inspection camera 17 are arranged. The ball removing mechanism 16 includes a nozzle 18 (see FIG. 4, FIG. 6, and FIG. 7) for removing the misaligned ball in the ball mounting head 12 by suction or gas blowing. The nozzle 18 is configured as a suction unit or a gas ejection unit that removes the conductive balls B in a region including the defective ball arrangement portion in a line shape or an area shape.
【0021】また、配列検査用カメラ17はボール搭載
ヘッド12におけるボール配列不良を検査するが、これ
はボール吸着直後の配列状況検査、配列面全体のエラー
ボール除去後の検査、再吸着を行なった後の配列状態の
検査、あるいはボール搭載後にボール搭載ヘッド12に
残ったボールの検査等を行なう。The arrangement inspection camera 17 inspects the ball arrangement defect in the ball mounting head 12 by inspecting the arrangement status immediately after the ball is adsorbed, inspecting the entire arrangement surface after removing the error ball, and re-adsorbing. A later inspection of the arrangement state, an inspection of the balls remaining in the ball mounting head 12 after the balls are mounted, and the like are performed.
【0022】ボール搭載ヘッド12は、ボール供給装置
13とボール搭載ステージ10との間を往復動するが、
図2に示すように負圧もしくは真空源に接続された吸引
機構19を持ち、配列板20にて多数の導電性ボールB
を吸引配列するようになっている。配列板20は、ウェ
ハWにおける複数の半導体チップCの電極部に対応する
吸着孔20aを有する。そして、吸引機構19によっ
て、ボールトレー14内で跳躍する導電性ボールBを各
吸着孔20aに1つずつ吸着させることができる。The ball mounting head 12 reciprocates between the ball supply device 13 and the ball mounting stage 10.
As shown in FIG. 2, a suction mechanism 19 connected to a negative pressure or vacuum source is provided.
Are arranged in a suction arrangement. The array plate 20 has suction holes 20a corresponding to the electrode portions of the plurality of semiconductor chips C on the wafer W. Then, by the suction mechanism 19, the conductive balls B jumping in the ball tray 14 can be sucked one by one into each suction hole 20a.
【0023】上記構成において、ボール搭載ヘッド12
がボールを吸引し始め、搭載対象物に導電性ボールBを
搭載するまでの配列する際の動作について説明する。ボ
ール供給装置13におけるボールトレー14内の導電性
ボールBは、加振機15によって跳躍している。図1の
点線のようにボール搭載ヘッド12をボールトレー14
内の所定高さ位置まで降下させることで、その跳躍する
導電性ボールBを吸着する。In the above configuration, the ball mounting head 12
A description will be given of the operation of the arrangement of the conductive balls B from when they start sucking the balls to when the conductive balls B are mounted on the mounting object. The conductive balls B in the ball tray 14 in the ball supply device 13 are jumping by the vibrator 15. As shown by the dotted line in FIG.
By lowering to a predetermined height position, the jumping conductive ball B is sucked.
【0024】導電性ボールBを吸着した後、ボール搭載
ヘッド12はガイドレール11に沿ってボール搭載ステ
ージ10まで移動する際、後述する配列不良ボールのラ
イン除去またはエリア除去を効率的に行なうために、余
剰ボールの一次除去を行なうとよい。余剰ボールの一次
除去として、ボール除去機構上を通過し、正規に吸着し
たボールを除去しない程度に配列面全体の余剰ボールを
除去する。この後、配列検査用カメラ17がX方向に移
動して配列板20の配列面全域のボール吸着状態を検査
する。配列検査用カメラ17による検査結果が良好であ
る場合には、ボール搭載ステージ10まで移動する。ま
た、この検査時に配列不良が発見された場合には、後述
するように配列不良ボールのライン除去またはエリア除
去が行なわれる。When the ball mounting head 12 moves to the ball mounting stage 10 along the guide rail 11 after adsorbing the conductive balls B, in order to efficiently remove a line or an area of a misaligned ball, which will be described later. The primary removal of surplus balls may be performed. As the primary removal of the surplus balls, the surplus balls on the entire arrangement surface are removed to such an extent that the balls passing over the ball removing mechanism and properly adsorbed balls are not removed. Thereafter, the array inspection camera 17 moves in the X direction to inspect the ball suction state on the entire array surface of the array plate 20. If the inspection result by the array inspection camera 17 is good, the camera moves to the ball mounting stage 10. In addition, if an alignment error is found during this inspection, the line or area of the alignment error ball is removed as described later.
【0025】つぎに、ボール搭載ヘッド12は、ボール
搭載ステージ10で待機しているウェハWに対する位置
合せが行なわれる。そしてボール搭載ヘッド12を降下
させることにより、配列板20に吸着されている導電性
ボールBが、フラックスが塗布されたウェハWの電極部
に搭載される。なお、ボール搭載ヘッド12は、ウェハ
Wに接触する際の接触荷重が導電性ボールの種類等に応
じて制御可能に構成されている。これにより導電性ボー
ルBをウェハWに対して最適荷重で接触させ、導電性ボ
ールBをつねに適正かつ円滑に搭載することができる。Next, the positioning of the ball mounting head 12 with respect to the wafer W waiting on the ball mounting stage 10 is performed. Then, by lowering the ball mounting head 12, the conductive balls B adsorbed on the array plate 20 are mounted on the electrode portions of the wafer W coated with the flux. The ball mounting head 12 is configured so that the contact load when contacting the wafer W can be controlled in accordance with the type of the conductive balls. Thus, the conductive balls B can be brought into contact with the wafer W with an optimum load, and the conductive balls B can always be properly and smoothly mounted.
【0026】ウェハW上にボール搭載後、配列検査用カ
メラ17によってボール搭載後の配列板20に残存する
ボールがあるかどうかを検査する。残存するボールがあ
る場合には残存するボールをボール除去機構16によっ
て吸引除去することができる。After the balls are mounted on the wafer W, the camera 17 for array inspection checks whether or not there are balls remaining on the array plate 20 after the balls are mounted. If there is a remaining ball, the remaining ball can be removed by suction by the ball removing mechanism 16.
【0027】さて、配列検査用カメラ17によるボール
の配列検査時に、ボール吸着直後に実施した一次除去で
除去できなかった配列不良が発見された場合、ボール除
去機構16のノズル18は、ボール配列不良部位を含む
領域にある導電性ボールBをライン状またはエリア状に
吸引除去する。たとえば、図3に示すようにウェハWに
おいてX−Y座標で見て(2,3)座標に位置する半導
体チップC(斜線部)に対してボール配列不良があった
とする。つまり図4に示すように、この半導体チップC
に含まれる電極のいずれかに対応する吸着孔20aに余
剰ボールB′が吸着されていることが検出されたものと
する。If, during the ball arrangement inspection by the arrangement inspection camera 17, an arrangement failure that cannot be removed by the primary removal performed immediately after the ball suction is found, the nozzle 18 of the ball removal mechanism 16 causes the ball arrangement failure to occur. The conductive ball B in the region including the site is suctioned and removed in a line shape or an area shape. For example, as shown in FIG. 3, it is assumed that there is a ball arrangement defect with respect to the semiconductor chip C (hatched portion) located on the (2, 3) coordinate in the XY coordinate on the wafer W. That is, as shown in FIG.
It is assumed that it is detected that the excess ball B 'is being sucked into the suction hole 20a corresponding to any of the electrodes included in the above.
【0028】この場合、ボール搭載ヘッド12は、配列
不良個所の検出時の位置データを用いて、上述した
(2,3)座標に位置する半導体チップCを含むライン
Lの領域(斜線部)と対応する除去位置に移動し、余剰
ボールB′を吸着する吸着孔20aを含む領域にある導
電性ボールBを、ノズル18によってライン状に強力に
吸引する。図4はこのときの様子を略記しているが、こ
の例のように吸引することにより、正規に吸着したボー
ルBと余剰ボールB′を含む領域にある導電性ボールB
がライン状に除去される。In this case, the ball mounting head 12 uses the position data at the time of detection of the misalignment to detect the area of the line L (the hatched portion) including the semiconductor chip C located at the (2, 3) coordinates described above. The nozzle 18 moves to the corresponding removal position and strongly sucks the conductive ball B in the area including the suction hole 20a for sucking the surplus ball B 'in a line shape. FIG. 4 schematically shows the state at this time. However, by suctioning as in this example, the conductive ball B in the area including the ball B normally sucked and the surplus ball B ′ is drawn.
Are removed in a line.
【0029】エラーボールの除去後、配列板20のライ
ン状に除去された領域に導電性ボールBを再吸着し、導
電性ボールBが適正に配列されていることを確認する。
そして、ボール搭載ヘッド12は上記と同様に、ボール
搭載ステージ10で待機しているウェハWに対する位置
合せが行なわれ、そのボール搭載ヘッド12を降下させ
ることにより、配列板20に吸着されている導電性ボー
ルBがウェハWの電極部に搭載される。After the removal of the error balls, the conductive balls B are re-adsorbed to the area of the arrangement plate 20 where the lines are removed, and it is confirmed that the conductive balls B are properly arranged.
In the same manner as described above, the ball mounting head 12 is aligned with the wafer W waiting on the ball mounting stage 10, and by lowering the ball mounting head 12, the conductive attracted to the array plate 20 is lowered. The conductive ball B is mounted on the electrode portion of the wafer W.
【0030】つぎに、余剰ボールをエリア状に除去する
場合の実施形態を説明する。この例でも、図5に示すよ
うにウェハWにおいてX−Y座標で見て(2,3)座標
に位置する半導体チップC(斜線部)に対してボール配
列不良があったとする。つまり図6に示すように、この
半導体チップCに含まれる電極のいずれかに対応する吸
着孔20aに余剰ボールB′が吸着されていることが検
出されたものとする。Next, an embodiment in the case where surplus balls are removed in the form of an area will be described. Also in this example, it is assumed that there is a ball arrangement defect with respect to the semiconductor chip C (hatched portion) located on the (2, 3) coordinates in the XY coordinates on the wafer W as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, it is assumed that it is detected that the excess ball B 'is sucked in the suction hole 20a corresponding to one of the electrodes included in the semiconductor chip C.
【0031】本実施形態において図6に示されるように
ノズル18の上部にスライド式シャッタ21が配置され
る。シャッタ21は平板状部材でなり、図示しない駆動
・支持機構により矢印Aのように往復動可能(たとえば
X方向とする)に構成される。そして該シャッタ21の
移動量、したがってその位置は、駆動・支持機構を介し
て精確に制御される。In this embodiment, as shown in FIG. 6, a sliding shutter 21 is arranged above the nozzle 18. The shutter 21 is a flat member, and is configured to be reciprocally movable (for example, in the X direction) as shown by an arrow A by a drive / support mechanism (not shown). The amount of movement of the shutter 21, and thus the position thereof, is precisely controlled via a drive / support mechanism.
【0032】シャッタ21はノズル18の上部でスライ
ドする際、ノズル18の開口部に密着するかたちで移動
し、両者の隙間から空気が流入(あるいは流出)しない
ようになっている。また、シャッタ21には、たとえば
半導体チップCのほぼ1個分に相当する大きさの開口2
1aが開設されている。なお、開口21aの大きさは、
必要に応じて変更可能であり、これに応じてエラーボー
ルの除去エリアを広狭変化させることができる。When the shutter 21 slides above the nozzle 18, the shutter 21 moves in close contact with the opening of the nozzle 18, so that air does not flow in (or out) from the gap between the two. Further, the shutter 21 has an opening 2 having a size corresponding to, for example, approximately one semiconductor chip C.
1a has been established. The size of the opening 21a is
This can be changed as needed, and the error ball removal area can be changed in a wide or narrow manner in accordance with the change.
【0033】この実施形態では、ボール搭載ヘッド12
とシャッタ開口位置が、配列不良個所の検出時の位置デ
ータを用いて、上述した(2,3)座標に位置する半導
体チップCの領域(斜線部)と対応する除去位置に移動
し、余剰ボールB′を吸着する吸着孔20aを含む領域
にある導電性ボールBを、シャッタ21を介してノズル
18によってエリア状に強力に吸引する。この例のよう
に吸引することにより、正規に吸着したボールBと余剰
ボールB′を含む領域にある導電性ボールBがエリア状
に除去される。In this embodiment, the ball mounting head 12
And the shutter opening position is moved to the removal position corresponding to the area (shaded area) of the semiconductor chip C located at the above (2, 3) coordinates by using the position data at the time of detecting the position of the defective array. The conductive ball B in the area including the suction hole 20a for sucking B 'is strongly sucked in the form of an area by the nozzle 18 through the shutter 21. By suctioning as in this example, the conductive ball B in the area including the ball B that has been properly sucked and the surplus ball B ′ is removed in the form of an area.
【0034】なお、上述したようにエラーボールの除去
エリアは広狭変化可能であり、たとえば開口21aの面
積をさらに小さくすることにより、除去部分の面積を細
分化することができる。これにより適正に吸着されてい
る導電性ボールBを除去する範囲を減少し、無駄のない
効率的な除去が可能になる。As described above, the area from which the error ball is removed can be changed in a wide or narrow manner. For example, by further reducing the area of the opening 21a, the area of the removed portion can be subdivided. This reduces the range in which the conductive balls B that are properly adsorbed are removed, and enables efficient removal without waste.
【0035】さらに図7は、ノズル18のまわりに回転
式シャッタ22が配置される例を示している。シャッタ
22は円筒状部材でなり、図示しない駆動・支持機構に
より矢印θのように回転可能に構成される。そして該シ
ャッタ22の回転角度θは、駆動・支持機構を介して精
確に制御される。FIG. 7 shows an example in which the rotary shutter 22 is arranged around the nozzle 18. The shutter 22 is a cylindrical member, and is configured to be rotatable as indicated by an arrow θ by a drive / support mechanism (not shown). The rotation angle θ of the shutter 22 is precisely controlled via a drive / support mechanism.
【0036】シャッタ22はノズル18のまわりを回転
する際、ノズル18の開口部に密着するかたちで回転
し、両者の隙間から空気が流入(あるいは流出)しない
ようになっている。また、シャッタ22には、たとえば
半導体チップCのほぼ1個分に相当する大きさの複数の
開口22aが開設されている。これらの開口22aは、
たとえば等ピッチの回転角度θ0〜θnに対して、ウェハ
WにおけるX座標と対応関係をとるように開設される。When the shutter 22 rotates around the nozzle 18, the shutter 22 rotates in close contact with the opening of the nozzle 18, so that air does not flow in (or out) through a gap between the two. The shutter 22 has a plurality of openings 22a having a size corresponding to, for example, approximately one semiconductor chip C. These openings 22a are
For example, the rotation angles are set so as to correspond to the X coordinates on the wafer W with respect to the rotation angles θ 0 to θ n at the same pitch.
【0037】この実施形態では、上述した(2,3)座
標に位置する半導体チップCの領域に対応する開口22
aがノズル18上に設定されるように、シャッタ22が
回転駆動される。そして、余剰ボールB′を吸着する吸
着孔20aを含む領域にある導電性ボールBを、シャッ
タ22を介してノズル18によってエリア状に強力に吸
引する。この例でも正規に吸着したボールBと余剰ボー
ルB′を含む領域にある導電性ボールBがエリア状に除
去される。In this embodiment, the opening 22 corresponding to the area of the semiconductor chip C located at the above (2, 3) coordinates
The shutter 22 is rotationally driven so that a is set on the nozzle 18. Then, the conductive ball B in the area including the suction hole 20a for sucking the surplus ball B 'is strongly sucked in the area by the nozzle 18 through the shutter 22. Also in this example, the conductive ball B in the area including the ball B and the surplus ball B 'that have been properly attracted is removed in an area.
【0038】なお、上記各実施形態においてはボール搭
載ヘッド12における配列不良ボールをノズル18の吸
引によって除去する例を説明したが、このノズル18か
らのガス吹付けによっても同様に除去することができ
る。また、ノズルの形状は、図4、図6あるいは図7に
示したものに限らず、ノズル自身がシャッタ開口部程度
の小さなもので、配列不良個所に移動するように構成さ
れてものであってもよい。In each of the above embodiments, the example in which the misaligned balls in the ball mounting head 12 are removed by suction of the nozzles 18 has been described. However, the balls can be similarly removed by blowing gas from the nozzles 18. . Further, the shape of the nozzle is not limited to that shown in FIG. 4, FIG. 6, or FIG. 7, and the nozzle itself may be as small as the shutter opening, and may be configured to move to a defective array. Is also good.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種のボール配列装置あるいは方法において、ウェハ上
へのボールバンプ形成のように大量のボールを一括配列
する場合に吸着不良が発生した際、エラーボールをライ
ン状またはエリア状に除去することで再配列時の不良発
生率を格段に低く抑えることができる。また、配列板に
強固に付着したエラーボールを吸引あるいはガス流によ
って的確に除去することができる。さらに、吸着ボール
の配列検査を実施する際、不良の有無ばかりでなくエラ
ー位置座標を認識することで、不良個所を精確に除去す
ることができ、これらにより歩留り、生産性を大幅に向
上させることができる等の利点を有している。As described above, according to the present invention, in this type of ball arrangement apparatus or method, when a large number of balls are collectively arranged as in the case of forming ball bumps on a wafer, suction failure occurs. At this time, by removing the error balls in a line shape or an area shape, the defect occurrence rate at the time of rearrangement can be suppressed remarkably low. Further, the error balls firmly adhered to the array plate can be accurately removed by suction or gas flow. Furthermore, when conducting an array inspection of suction balls, not only the presence or absence of a defect but also the coordinates of the error position can be recognized, so that the defective portion can be accurately removed, thereby greatly improving the yield and productivity. It has the advantage that it can be done.
【図1】本発明装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a device of the present invention.
【図2】本発明装置におけるボール搭載ヘッドまわりの
構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration around a ball mounting head in the apparatus of the present invention.
【図3】本発明の実施形態における導電性ボールが搭載
されるウェハの例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of a wafer on which conductive balls are mounted according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施形態におけるノズルによってボー
ルをライン状に吸引するときの様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state where a ball is sucked in a line shape by a nozzle according to the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の他の実施形態における導電性ボールが
搭載されるウェハの例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an example of a wafer on which conductive balls are mounted according to another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の他の実施形態におけるノズルによって
ボールをエリア状に吸引するときの様子を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a state when a ball is sucked in an area by a nozzle according to another embodiment of the present invention.
【図7】本発明の別の実施形態におけるノズルによって
ボールをエリア状に吸引する構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example in which a ball is suctioned in an area shape by a nozzle according to another embodiment of the present invention.
10 ボール搭載ステージ 11 ガイドレール 12 ボール搭載ヘッド 13 ボール供給装置 14 ボール収容容器(ボールトレー) 15 加振機 16 配列不良ボール除去機構 17 配列検査用カメラ 18 ノズル 19 吸引機構 20 配列板 20a 吸着孔 21 スライド式シャッタ 22 回転式シャッタ Reference Signs List 10 Ball mounting stage 11 Guide rail 12 Ball mounting head 13 Ball supply device 14 Ball storage container (ball tray) 15 Vibrator 16 Alignment defective ball removing mechanism 17 Camera for array inspection 18 Nozzle 19 Suction mechanism 20 Array plate 20a Suction hole 21 Sliding shutter 22 Rotating shutter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋野 英児 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 新妻 和生 石川県金沢市大豆田本町甲58番地 澁谷工 業株式会社内 Fターム(参考) 5E319 AB10 BB04 CD26 GG15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Eiji Hashino 20-1 Shintomi, Futtsu-shi Nippon Steel Corporation Technology Development Division (72) Inventor Kazuo Niizuma 58-58 Soyodamotocho, Kanazawa-shi, Ishikawa Shibuya F-term (reference) 5E319 AB10 BB04 CD26 GG15
Claims (7)
後、そのボールを搭載すべき搭載対象物の電極に対して
前記導電性ボールを一括で搭載するボール配列搭載方法
であって、 前記配列板にボールを配列する際、ボール配列不良部位
を検出し、その配列不良部位を含む領域にある導電性ボ
ールをライン状またはエリア状に除去する工程を有する
ことを特徴とする導電性ボール配列搭載方法。1. A ball array mounting method in which conductive balls are suction-arranged on an array plate, and then the conductive balls are collectively mounted on electrodes of a mounting object on which the balls are to be mounted. When arranging balls on a board, the method includes a step of detecting a defective ball arrangement portion and removing the conductive balls in a region including the defective arrangement portion in a line shape or an area shape. Method.
方法において、 前記導電性ボールをガス流によってライン状またはエリ
ア状に除去することを特徴とする導電性ボール配列搭載
方法。2. The conductive ball array mounting method according to claim 1, wherein the conductive balls are removed in a line or area by a gas flow.
流であることを特徴とする請求項2に記載の導電性ボー
ル配列搭載方法。3. The method as claimed in claim 2, wherein the gas flow is an air flow or an inert gas flow.
方法において、 前記導電性ボールを吸引によってライン状またはエリア
状に除去することを特徴とする導電性ボール配列搭載方
法。4. The conductive ball array mounting method according to claim 1, wherein the conductive balls are removed in a line shape or an area shape by suction.
後、そのボールを搭載すべき搭載対象物の電極に対して
前記導電性ボールを一括で搭載するボール配列搭載装置
であって、 前記配列板にボールを配列する際、ボール配列不良部位
を含む領域にある導電性ボールをライン状またはエリア
状に除去するボール除去機構を有することを特徴とする
導電性ボール配列搭載装置。5. A ball array mounting device, wherein a conductive ball is suction-arranged on an array plate, and then the conductive ball is collectively mounted on an electrode of a mounting object on which the ball is to be mounted. A conductive ball arrangement mounting device, comprising: a ball removing mechanism for removing conductive balls in a region including a defective ball arrangement portion in a line or area shape when arranging balls on a board.
前記導電性ボールを除去するガス噴出手段を含んでいる
ことを特徴とする請求項5に記載の導電性ボール配列搭
載装置。6. The conductive ball array mounting apparatus according to claim 5, wherein said ball removing mechanism includes gas ejection means for removing said conductive balls by a gas flow.
記導電性ボールを除去する吸引手段を含んでいることを
特徴とする請求項5に記載の導電性ボール配列搭載装
置。7. The conductive ball array mounting device according to claim 5, wherein the ball removing mechanism includes a suction unit that removes the conductive ball by suction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000321769A JP2002134540A (en) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | Method and equipment for mounting and arranging conductive balls |
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