JP2006303151A - Bonding method of semiconductor chip, adsorption jig, and bonding apparatus of semiconductor chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体チップのボンディング方法及び吸着治具、並びに半導体チップのボンディング装置に関する。詳しくは、リードフレーム等の基板にダイボンド剤を介して半導体チップを搭載する半導体チップのボンディング方法及びこうした半導体チップのボンディング方法に用いる吸着治具、並びに半導体チップのボンディング装置に係るものである。 The present invention relates to a semiconductor chip bonding method, a suction jig, and a semiconductor chip bonding apparatus. More specifically, the present invention relates to a semiconductor chip bonding method in which a semiconductor chip is mounted on a substrate such as a lead frame via a die bonding agent, an adsorption jig used in such a semiconductor chip bonding method, and a semiconductor chip bonding apparatus.
半導体の製造工程の1つに、半導体チップをリードフレーム等の基板にボンディングする工程があり、かかる工程では、図6(a)で示す様なダイシング処理によってウエハから切り出され個片化された状態の半導体チップ101を1個ずつダイシングシート102下面から突き上げ装置103で突き上げを行うことによってダイシングシートから半導体チップを剥がすと共に、吸着装置104の吸引力により取り上げ(図6(b)参照。)、更に、その状態でボンディング位置まで搬送した後(図6(c)参照。)、リードフレーム等の基板105上にボンディングを行っている(図6(d)参照。)。なお、基板上には予めダイボンド剤106が塗布されており、このダイボンド剤を介して半導体チップは基板にボンディングされることとなる(例えば、特許文献1参照。)。
As one of the semiconductor manufacturing processes, there is a process of bonding a semiconductor chip to a substrate such as a lead frame. In this process, the semiconductor chip is cut and separated into pieces by a dicing process as shown in FIG. The
ここで、一般的に用いられている吸着装置の一例としては、図7(a)(図7(a−1)は模式的な斜視図、図7(a−2)は模式的な断面図、図7(a−3)は模式的な平面図を示す。)で示す様な、金属製の角錐コレット107aを有し、この角錐コレットには角錐状の半導体チップ接触部108と、半導体チップ接触部の内側に形成された吸気孔109が設けられている。なお、実際に半導体チップを吸着保持する場合には、バキューム装置(図示せず)の作動により吸気孔を介してエアーを吸い込みながら半導体チップの表面に接触することなく、半導体チップの四辺に半導体チップ接触部を接触させる。
Here, as an example of a generally used adsorption apparatus, FIG. 7A (FIG. 7A-1 is a schematic perspective view, and FIG. 7A-2 is a schematic cross-sectional view. 7 (a-3) shows a schematic plan view), and has a
また、一般的に用いられる吸着装置の他の例としては、図7(b)(図7(b−1)は模式的な斜視図、図7(b−2)は模式的な断面図、図7(b−3)は模式的な平面図を示す。)で示す様に、樹脂製の平コレット107bを有し、この平コレットには半導体チップ接触部108と、この半導体チップ接触部の内側に形成された吸気孔109が設けられている。なお、実際に半導体チップを吸着保持する場合には、バキューム装置(図示せず)の作動により吸気孔を介してエアーを吸い込みながら半導体チップの表面に半導体チップ接触部を直に接触させる。
Moreover, as another example of the adsorption device generally used, FIG. 7B (FIG. 7B-1 is a schematic perspective view, FIG. 7B-2 is a schematic cross-sectional view, As shown in FIG. 7B-3, a schematic plan view is provided. As shown in FIG. 7B, a
ところで、従来の半導体チップの厚さは100μm〜250μm程度であったが、近年では電子製品の軽薄短小化に伴い、例えばICカードに埋め込まれる半導体チップにおいては、その厚さは30μm〜50μm程度と極めて薄いものが採用される様になってきている。 By the way, the thickness of the conventional semiconductor chip is about 100 μm to 250 μm. However, in recent years, with the miniaturization of electronic products, for example, in a semiconductor chip embedded in an IC card, the thickness is about 30 μm to 50 μm. Very thin ones are being adopted.
そして、この様に数十μmと極めて薄い半導体チップの場合、吸着コレットにて吸引保持した場合に、図8(a)で示す様に半導体チップが凹状(半導体チップを搭載する基板に対して凹状)に湾曲したり反りが発生したりし、図8(b)で示す様にダイボンド剤を介して基板105に搭載する際に、半導体チップと基板との間に空気110が入り込み、この空気がクラック発生の一因となり、製品の耐熱性の低下を招くこととなる。なお、図8(b−1)はダイボンド剤としてダイボンドペースト111を用いた場合であり、図8(b−2)はダイボンド剤としてダイアタッチフィルム112を用いた場合を図示したものである。
In the case of a semiconductor chip as thin as several tens of μm in this way, when sucked and held by an adsorption collet, the semiconductor chip is concave as shown in FIG. 8A (recessed with respect to the substrate on which the semiconductor chip is mounted). ) Is bent or warped, and
なお、吸引孔に作用する吸引力を、半導体チップを吸着保持したときに、その半導体チップが湾曲したり反りが発生したりしない程度の圧力に調整を行うことも考えられる。しかし、ダイシングシートに貼り合わせられた半導体チップの上面が傾いていたり、半導体チップ表面の凹凸状態が半導体チップ毎に微妙に異なっていたりすることによる吸着コレットの吸着面と半導体チップ上面間の吸引漏れの差を考慮し、この様な状態の半導体チップであっても半導体チップの取り上げや搬送等が吸着コレットによって確実に行えるよう、吸着孔に作用させる吸引力を高めに、しかも半導体チップの取り上げからボンディングまでの動作中、一定に保つようにしていたというのが現状である。従って、極めて薄い半導体チップの場合には、上述した半導体チップの湾曲や反りが発生してしまうのが現状である。 It is also conceivable to adjust the suction force acting on the suction holes to such a pressure that the semiconductor chip is not bent or warped when the semiconductor chip is sucked and held. However, the suction leakage between the suction surface of the suction collet and the top surface of the semiconductor chip due to the top surface of the semiconductor chip bonded to the dicing sheet being inclined or the uneven state of the semiconductor chip surface being slightly different for each semiconductor chip. Considering the difference between the above, the suction force acting on the suction hole is increased so that the semiconductor chip can be picked up and transported by the suction collet even in such a state. The current situation is to keep it constant during the operation until bonding. Therefore, in the case of an extremely thin semiconductor chip, the above-described bending and warping of the semiconductor chip is currently occurring.
本発明は以上の点に鑑みて創案されたものであって、半導体チップ搭載時の空気の入り込みを抑制し、ボイド発生の低減が実現する半導体チップのボンディング方法及び吸着治具、並びに半導体チップのボンディング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above points, and is a semiconductor chip bonding method and suction jig that suppresses the entry of air when mounting a semiconductor chip and reduces the generation of voids. An object is to provide a bonding apparatus.
上記の目的を達成するために、本発明に係る半導体チップのボンディング方法は、基板にダイボンド剤を介して半導体チップを搭載する半導体チップのボンディング方法において、前記半導体チップは、同半導体チップの中央領域が前記ダイボンド剤と接触した後に、同半導体チップの周辺領域が前記ダイボンド剤と接触する様に搭載する工程を備える。 In order to achieve the above object, a semiconductor chip bonding method according to the present invention is a semiconductor chip bonding method in which a semiconductor chip is mounted on a substrate via a die bonding agent, wherein the semiconductor chip is a central region of the semiconductor chip. After the contact with the die bond agent, the semiconductor chip is mounted so that the peripheral region of the semiconductor chip is in contact with the die bond agent.
ここで、半導体チップを、同半導体チップの中央領域がダイボンド剤と接触した後に、同半導体チップの周辺領域がダイボンド剤と接触する様に搭載することによって、図8(c)で示す様に、半導体チップと基板の間に介在する空気を外側方向に排除することができる。なお、図8(c−1)はダイボンド剤としてダイボンドペーストを用いた場合であり、図8(c−2)はダイボンド剤としてダイアタッチフィルムを用いた場合を図示したものである。
なお、例えば、半導体チップを、同半導体チップの中央領域が基板に対して凸状となる様に変形させることによって、半導体チップの中央領域がダイボンド剤と接触した後に、半導体チップの周辺領域がダイボンド剤と接触する様に半導体チップを搭載することができる。
Here, after mounting the semiconductor chip so that the central region of the semiconductor chip is in contact with the die bond agent, and the peripheral region of the semiconductor chip is in contact with the die bond agent, as shown in FIG. Air intervening between the semiconductor chip and the substrate can be excluded in the outward direction. 8C-1 shows a case where a die bond paste is used as the die bond agent, and FIG. 8C-2 shows a case where a die attach film is used as the die bond agent.
For example, by deforming the semiconductor chip so that the central region of the semiconductor chip is convex with respect to the substrate, the peripheral region of the semiconductor chip is die bonded after the central region of the semiconductor chip is in contact with the die bond agent. A semiconductor chip can be mounted so as to come into contact with the agent.
また、本発明に係る半導体チップのボンディング方法では、周辺領域に形成された第1の通気孔と、中央領域に形成された第2の通気孔とを有する吸着治具を用いて基板にダイボンド剤を介して半導体チップを搭載する半導体チップのボンディング方法であって、少なくとも前記第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着して所定位置に配置された半導体チップを取り上げる工程と、前記第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着すると共に、前記第2の通気孔から半導体チップの中央領域に所定のガスを吐出した状態で前記半導体チップを前記基板に搭載する工程とを備える。 In the semiconductor chip bonding method according to the present invention, the die bonding agent is applied to the substrate using an adsorption jig having a first vent hole formed in the peripheral region and a second vent hole formed in the central region. A semiconductor chip bonding method of mounting a semiconductor chip via a step of picking up a semiconductor chip disposed at a predetermined position by adsorbing a peripheral area of the semiconductor chip by at least the suction force of the first air hole; The semiconductor chip is mounted on the substrate in a state where a peripheral region of the semiconductor chip is adsorbed by the suction force of the first air hole and a predetermined gas is discharged from the second air hole to the central region of the semiconductor chip. A process.
ここで、第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着すると共に、第2の通気孔から半導体チップの中央領域に所定のガスを吐出した状態で半導体チップを基板に搭載することによって、即ち、吸着治具によって半導体チップの中央領域が基板に対して凸状となる様に変形させた状態で半導体チップを基板に搭載することによって、半導体チップと基板の間に介在する空気を外側方向に排除することができる。 Here, the peripheral area of the semiconductor chip is adsorbed by the suction force of the first vent hole, and the semiconductor chip is mounted on the substrate in a state where a predetermined gas is discharged from the second vent hole to the central area of the semiconductor chip. That is, by mounting the semiconductor chip on the substrate with the suction jig deformed so that the central region of the semiconductor chip is convex with respect to the substrate, the air interposed between the semiconductor chip and the substrate is removed. It can be eliminated in the outward direction.
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る吸着治具は、吸引力により所定位置に配置された半導体チップを取り上げると共に、前記半導体チップを基板に搭載する吸着治具において、前記吸着治具は、吸着する半導体チップの周辺領域に対応して形成された第1の通気孔と、吸着する半導体チップの中央領域に対応して形成された第2の通気孔とを備え、前記第1の通気孔は、同第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着して半導体チップを取り上げることができる様に構成され、前記第2の通気孔は、前記第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着した状態で、同第2の通気孔から所定のガスを吐出することによって半導体チップの中央領域が前記基板に対して凸状に変形できる様に構成されている。 In order to achieve the above object, the suction jig according to the present invention picks up a semiconductor chip arranged at a predetermined position by a suction force, and the suction jig mounts the semiconductor chip on a substrate. The jig includes a first air hole formed corresponding to a peripheral region of the semiconductor chip to be adsorbed, and a second air hole formed corresponding to a central region of the semiconductor chip to be adsorbed. The first air hole is configured so that the peripheral area of the semiconductor chip can be picked up by the suction force of the first air hole so that the semiconductor chip can be taken up, and the second air hole is formed in the first air hole. A structure in which the central region of the semiconductor chip can be deformed into a convex shape with respect to the substrate by discharging a predetermined gas from the second vent hole in a state where the peripheral region of the semiconductor chip is adsorbed by the suction force of the pores Been That.
ここで、第2の通気孔が、第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着した状態で、第2の通気孔から所定のガスを吐出することにより半導体チップの中央領域が基板に対して凸状に変形できる様に構成されたことによって、半導体チップと基板の間に介在する空気を外側方向に排除することができる。 Here, in the state where the second vent hole adsorbs the peripheral area of the semiconductor chip by the suction force of the first vent hole, a predetermined gas is discharged from the second vent hole so that the central area of the semiconductor chip is By being configured so that it can be deformed in a convex shape with respect to the substrate, the air interposed between the semiconductor chip and the substrate can be excluded in the outward direction.
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る半導体チップのボンディング装置は、周辺領域に形成された第1の通気孔と、中央領域に形成された第2の通気孔とを有する吸着治具の吸引力により所定位置に配置された半導体チップを取り上げると共に、前記吸着治具に吸着された半導体チップを基板に搭載する半導体チップのボンディング装置において、半導体チップの取り上げ時に、少なくとも前記第1の通気孔に吸引力を生じさせる吸引力発生手段と、半導体チップの基板への搭載時に、前記吸引力発生手段により前記第1の通気孔に吸引力を生じさせた状態で、前記第2の通気孔から所定のガスを吐出させるガス吐出手段とを備える。 In order to achieve the above object, a semiconductor chip bonding apparatus according to the present invention has a first vent hole formed in a peripheral region and a second vent hole formed in a central region. In a semiconductor chip bonding apparatus that picks up a semiconductor chip disposed at a predetermined position by a suction force of a jig and mounts the semiconductor chip adsorbed on the adsorption jig on a substrate, at least the first of the semiconductor chips is picked up. A suction force generating means for generating a suction force in the air hole, and the second force in the state where the suction force is generated in the first air hole by the suction force generating means when the semiconductor chip is mounted on the substrate. Gas discharge means for discharging a predetermined gas from the vent hole.
ここで、半導体チップの基板への搭載時に、吸引力発生手段により第1の通気孔に吸引力を生じさせた状態で、第2の通気孔から所定のガスを吐出させるガス吐出手段によって、即ち、吸着治具によって半導体チップの中央領域が基板に対して凸状となる様に変形させた状態で半導体チップを基板に搭載することを実現するガス吐出手段によって、半導体チップと基板の間に介在する空気を外側方向に排除することができる。 Here, when the semiconductor chip is mounted on the substrate, in a state where the suction force is generated in the first vent hole by the suction force generating means, the gas discharge means for discharging a predetermined gas from the second vent hole, that is, The gas discharge means that realizes mounting the semiconductor chip on the substrate in a state where the central region of the semiconductor chip is deformed so as to be convex with respect to the substrate by the suction jig is interposed between the semiconductor chip and the substrate. To the outside direction.
上記した本発明を適用した半導体チップのボンディング方法及び吸着治具、並びに半導体チップのボンディング装置では、半導体チップと基板の間に介在する空気を外側方向に排除することができ、半導体チップ搭載時の空気の入り込みを抑制し、ボイド発生の低減が実現する。 In the semiconductor chip bonding method, the suction jig, and the semiconductor chip bonding apparatus to which the present invention is applied, the air interposed between the semiconductor chip and the substrate can be excluded in the outward direction. Intrusion of air is suppressed and void generation is reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図1は本発明を適用した半導体チップのボンディング装置の一例を説明するための模式図であり、ここで示す半導体チップのボンディング装置1は、ウエハ支持部2、リードフレーム搬送部3及びボンディング部4とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings to facilitate understanding of the present invention.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of a semiconductor chip bonding apparatus to which the present invention is applied. A semiconductor
上記したウエハ支持部2は、ダイシングシート6に貼り合わせられた半導体チップ7を保持するウエハホルダー8と、ウエハホルダーを載置するXYテーブル9を有し、XYテーブルの移動により半導体チップを1個ずつ所定位置であるピックアップ位置に順次位置づけることができる様に構成されている。
また、ダイシングシートの下方には、ピックアップ位置に対応して突き上げ装置10が設けられており、この突き上げ装置は、ダイシングシートに貼り合わせられた半導体チップを下方より突き上げるものであり、その上面でダイシングシートを吸着するバックアップホルダ11と、バックアップホルダ内にて上下動すると共に先端に突き上げピン12を有するピンホルダ13が配置され、ピンホルダの上動により突き上げピンがダイシングシートの裏面より半導体チップを突き上げる様に構成されている。なお、突き上げピンで突き上げられた半導体チップは後述する吸着コレットにて取り上げられる。
The
Further, a push-up device 10 is provided below the dicing sheet corresponding to the pickup position. This push-up device pushes up the semiconductor chip bonded to the dicing sheet from below, and dicing is performed on the upper surface thereof. A
上記したリードフレーム搬送部は、リードフレームの送り機構(図示せず)によって、リードフレーム14を搬送レール15に沿って搬送することができる様に構成されている。
The lead frame transport unit described above is configured so that the
上記したボンディング部は、先端に平コレット(吸着コレット)16を備えた吸着治具17を有している。ここで、図2(図2(a)は模式的な斜視図、図2(b)は模式的な平面図を示す。)で示す様に、平コレットの周辺領域、即ち平コレットで半導体チップを吸着した際に半導体チップの周辺領域に対応する領域には、半導体チップに対して凸状に形成された半導体チップ接触部18が形成され、この半導体接触部の4隅19a及び半導体接触部の4辺19bに第1の通気孔20が形成されている。また、平コレットの中央領域、即ち、平コレットで半導体チップを吸着した際に半導体チップの中央領域に対応する領域には、第2の通気孔21が形成されている。
更に、第1の通気孔は第1の管路22を介して真空ポンプ等の真空源23に接続されており、第2の通気孔は第2の管路24を介して真空源及びエアー吐出装置25に接続されている。
なお、半導体接触部は直に半導体チップと接触するものであるために、半導体チップに接触した際の半導体チップへの影響を最小限に抑えることができる様な素材(例えば樹脂材料等)を用いて構成されている。
The bonding part described above has a suction jig 17 having a flat collet (suction collet) 16 at the tip. Here, as shown in FIG. 2 (FIG. 2 (a) is a schematic perspective view and FIG. 2 (b) is a schematic plan view), a semiconductor chip is formed in the peripheral area of the flat collet, that is, in the flat collet. In the region corresponding to the peripheral region of the semiconductor chip when the semiconductor chip is adsorbed, the semiconductor
Further, the first vent hole is connected to a vacuum source 23 such as a vacuum pump via a first pipe line 22, and the second vent hole is connected to a vacuum source and an air discharge via a second pipe line 24. It is connected to the device 25.
Since the semiconductor contact portion is in direct contact with the semiconductor chip, a material (such as a resin material) that can minimize the influence on the semiconductor chip when contacting the semiconductor chip is used. Configured.
以下、上記の様に構成された半導体チップのボンディング装置を用いて半導体チップのボンディングを行う方法について説明する。即ち、本発明を適用した半導体チップのボンディング方法について説明する。 Hereinafter, a method of bonding a semiconductor chip using the semiconductor chip bonding apparatus configured as described above will be described. That is, a semiconductor chip bonding method to which the present invention is applied will be described.
本発明を適用した半導体チップのボンディング方法では、先ず、XYテーブルを移動させてダイシングシート上の半導体チップの1つをピックアップ位置に位置づける。その後、ピックアップ位置に位置づけられた半導体チップを、図3(a)で示す様に、ダイシングシートを介して突き上げ装置のバックアップホルダ上面に吸着保持する。 In the semiconductor chip bonding method to which the present invention is applied, first, the XY table is moved to position one of the semiconductor chips on the dicing sheet at the pickup position. Thereafter, as shown in FIG. 3A, the semiconductor chip positioned at the pickup position is sucked and held on the upper surface of the backup holder of the push-up device through the dicing sheet.
次に、ピックアップ位置上方より昇降装置(図示せず)の動作により、吸着治具を下降させ、ピックアップ位置に位置づけられた半導体チップに平コレットを当接させる。続いて、真空源によって第1の通気孔に生じた吸引力を利用して半導体チップを吸着保持する(図3(b)参照。)。 Next, the suction jig is lowered from above the pickup position by the operation of an elevating device (not shown), and the flat collet is brought into contact with the semiconductor chip positioned at the pickup position. Subsequently, the semiconductor chip is sucked and held using the suction force generated in the first vent hole by the vacuum source (see FIG. 3B).
続いて、突き上げピンを上昇させて半導体チップをダイシングシートを介して下方より突き上げる(図3(c)参照。)。この時、平コレットは、半導体チップを突き上げピンとの間で挟む状態で突き上げピンの上昇につれて一緒に上昇し、突き上げピンが所定の位置まで上昇した後に停止する(図3(d)参照。)。その後、半導体チップは平コレットによって取り出される(図3(e)参照。)。 Subsequently, the push-up pin is raised and the semiconductor chip is pushed up from below through the dicing sheet (see FIG. 3C). At this time, the flat collet rises together with the rise of the push-up pin with the semiconductor chip sandwiched between the push-up pins, and stops after the push-up pin rises to a predetermined position (see FIG. 3D). Thereafter, the semiconductor chip is taken out by a flat collet (see FIG. 3E).
次に、吸着治具の移動により、取り出された半導体チップは搬送レールに沿って搬送されるリードフレームのボンディング位置まで搬送する(図4(f)参照。)。続いて、エアー吐出装置により第2の通気孔から半導体チップの中央領域に気体を吹き付けることによって、半導体チップの中央領域をリードフレームに対して凸状となる様に変形させる(図4(g)参照。)。 Next, the picked-up semiconductor chip is transported to the bonding position of the lead frame transported along the transport rail by the movement of the suction jig (see FIG. 4F). Subsequently, gas is blown from the second vent hole to the central region of the semiconductor chip by an air discharge device, thereby deforming the central region of the semiconductor chip so as to be convex with respect to the lead frame (FIG. 4G). reference.).
なお、半導体チップに印加される応力による半導体チップへの悪影響を考慮すると、半導体チップの中央領域に空気を吹き付けて半導体チップの中央領域を変形させるタイミングは、半導体チップのリードフレームへの搭載の直前が好ましい。 In consideration of the adverse effect on the semiconductor chip due to the stress applied to the semiconductor chip, the timing of blowing the air to the central area of the semiconductor chip to deform the central area of the semiconductor chip is just before mounting the semiconductor chip on the lead frame. Is preferred.
また、第2の通気孔から吹き付ける空気によって半導体チップの飛散を抑制するために、空気が抜けるための孔部(図示せず)を平コレットに設ける方が好ましい。 Further, in order to suppress scattering of the semiconductor chip by the air blown from the second ventilation hole, it is preferable to provide a hole (not shown) for allowing air to escape in the flat collet.
続いて、昇降装置(図示せず)の動作により平コレットを下降させて凸状の半導体チップの中央領域がダイボンド剤に触れた際に平コレットの下降動作を停止し、第2の通気孔から吹き付ける空気量を変化したり、第2の通気孔から空気を吸引したり吐出したりして半導体チップを振動させる(図4(h)参照。)。 Subsequently, when the flat collet is lowered by the operation of an elevating device (not shown) and the central region of the convex semiconductor chip touches the die bond agent, the lowering operation of the flat collet is stopped and the second air hole is opened. The semiconductor chip is vibrated by changing the amount of air to be blown or by sucking or discharging air from the second ventilation hole (see FIG. 4H).
ここで、半導体チップを振動させることによって、濡れ性や埋め込み性が向上し、半導体チップ及びリードフレームがダイボンド剤となじみ、空気の入り込みを抑制することができると考えられるが、半導体チップを振動させなくても空気の入り込みを充分に抑制することができる場合には、必ずしも半導体チップを振動させる必要は無い。 Here, it is considered that by vibrating the semiconductor chip, wettability and embeddability are improved, and the semiconductor chip and the lead frame become compatible with the die bond agent, and air inflow can be suppressed. If the air entry can be sufficiently suppressed even if it is not, it is not always necessary to vibrate the semiconductor chip.
その後、昇降装置の動作により平コレットを下降させてリードフレームのボンディング位置にボンディングを行う(図4(i)参照。)。 Thereafter, the flat collet is lowered by the operation of the lifting device, and bonding is performed at the bonding position of the lead frame (see FIG. 4I).
ここで、本実施例では、半導体チップのピックアップの際に突き上げピンで半導体チップを下方より突き上げ、ダイシングシートが伸びてダイシングシートの密着性を低下させることによって半導体チップをダイシングシートから剥がし易い状態としているために、第1の通気孔のみに生じた吸引力を利用して半導体チップを吸着保持する場合を例に挙げて説明を行ったが、第1の通気孔に生じた吸引力のみを利用する方法ではダイシングシートから半導体チップが剥れ難く、ピックアップ時に半導体チップの飛散や半導体チップ割れが生じることも考えられる。
従って、ダイシングシートから半導体チップが剥がれ難いと考えられる場合には、第1の通気孔のみならず第2の通気孔にも吸引力を生じさせ、第1の通気孔及び第2の通気孔に生じた吸引力を利用して半導体チップを吸着保持する方が好ましい。
Here, in this embodiment, when picking up the semiconductor chip, the semiconductor chip is pushed up from below with a push-up pin, and the dicing sheet extends to reduce the adhesiveness of the dicing sheet so that the semiconductor chip is easily peeled off from the dicing sheet. Therefore, the case where the semiconductor chip is sucked and held using the suction force generated only in the first ventilation hole has been described as an example, but only the suction force generated in the first ventilation hole is used. In this method, the semiconductor chip is difficult to peel off from the dicing sheet, and it is considered that the semiconductor chip is scattered or cracked during pick-up.
Therefore, when it is considered that the semiconductor chip is difficult to peel off from the dicing sheet, a suction force is generated not only in the first ventilation hole but also in the second ventilation hole, and the first ventilation hole and the second ventilation hole are generated. It is preferable to suck and hold the semiconductor chip by using the generated suction force.
なお、ピックアップの際に第2の通気孔からも吸引することによって、図5(a−1)で示す様に、半導体チップがリードフレームに対して過度に凹状となってしまうことが考えられ、過度に凹状に変形した場合には、第1の通気孔と半導体チップとの間隙が生じ、第1の通気孔からの吸引による半導体チップの吸着保持が不充分となる恐れがある。そして、第1の通気孔からの吸引による半導体チップの吸着保持が不充分となった場合には、第2の通気孔からの吸引を停止した際、即ち、第2の通気孔から空気を吹きつける際に半導体チップが飛散する可能性がある。
従って、ピックアップの際に第2の通気孔からも吸引することによって、半導体チップがリードフレームに対して過度に凹状となってしまうと考えられる場合には、図5(a−2)で示す様に過度に凹状に変形しない様に平コレットの中央領域にストッパー26を形成した方が好ましい。なお、ストッパーを形成した平コレットを用いて第2の通気孔から吸引した際の半導体チップは図5(a−3)で示す。
In addition, it is considered that the semiconductor chip becomes excessively concave with respect to the lead frame, as shown in FIG. When the shape is excessively deformed, a gap is formed between the first air hole and the semiconductor chip, and the semiconductor chip may be insufficiently held by suction from the first air hole. If the suction and holding of the semiconductor chip by suction from the first vent hole is insufficient, when suction from the second vent hole is stopped, that is, air is blown from the second vent hole. There is a possibility that the semiconductor chip is scattered when attaching.
Therefore, in the case where it is considered that the semiconductor chip becomes excessively concave with respect to the lead frame due to suction from the second vent hole during pick-up, as shown in FIG. It is preferable that the
また、本実施例では、第1の通気孔及び第2の通気孔が形成された平コレットを用いて半導体チップの中央領域をリードフレームに対して凸状に変形させる場合を例に挙げて説明を行ったが、半導体チップの中央領域をリードフレームに対して凸状に変形させることができるのであればいかなる方法であっても良く、必ずしも第1の通気孔及び第2の通気孔が形成された平コレットを用いる必要は無い。例えば、半導体チップのピックアップ時には、図5(b−1)で示す様に面吸着して半導体チップを吸着保持し、ボンディング時には図5(b−2)で示す上記した本実施例と同様に半導体チップの中央領域に空気を吹き付けて半導体チップの中央領域をリードフレームに対して凸状となる様に変形させても良い。また、図5(c−1)で示す様に、突き上げピン及び吸着コレットの先端形状をU字型とし、ピックアップ時から半導体チップの中央領域がリードフレームに対して凸状となる様に半導体チップを変形させても良い(図5(c−2)参照。)。 Further, in this embodiment, a case where the central region of the semiconductor chip is deformed into a convex shape with respect to the lead frame using a flat collet in which the first vent hole and the second vent hole are formed will be described as an example. However, any method may be used as long as the central region of the semiconductor chip can be deformed in a convex shape with respect to the lead frame, and the first vent hole and the second vent hole are not necessarily formed. There is no need to use a flat collet. For example, when picking up a semiconductor chip, as shown in FIG. 5 (b-1), the semiconductor chip is sucked and held as shown in FIG. 5 (b-1), and during bonding, the semiconductor is similar to the above-described embodiment shown in FIG. 5 (b-2). The central region of the semiconductor chip may be deformed so as to be convex with respect to the lead frame by blowing air to the central region of the chip. Further, as shown in FIG. 5 (c-1), the tip shape of the push-up pin and the suction collet is U-shaped, and the semiconductor chip so that the central area of the semiconductor chip is convex with respect to the lead frame from the time of pick-up. May be deformed (see FIG. 5C-2).
本発明を適用した半導体チップのボンディング装置では、リードフレームに搭載する半導体チップの中央領域をリードフレームに対して凸状に変形させた状態でボンディング作業を行うことができ、即ち、半導体チップの中央領域がリードフレームに塗布されたダイボンド剤と接触した後に半導体チップの周辺領域がリードフレームに塗布されたダイボンド剤と接触するために、半導体チップとリードフレームの間に介在する空気を外側方向に排除でき、極めて薄い半導体チップをリードフレームに搭載する場合であっても半導体チップの搭載時の空気の入り込みを抑制し、ボイドの発生を低減することができ、製品特性の向上を図ることができる。 In the semiconductor chip bonding apparatus to which the present invention is applied, the bonding operation can be performed with the central region of the semiconductor chip mounted on the lead frame deformed in a convex shape with respect to the lead frame. Since the peripheral area of the semiconductor chip contacts the die bond agent applied to the lead frame after the area contacts the die bond agent applied to the lead frame, the air interposed between the semiconductor chip and the lead frame is eliminated outward. Even when an extremely thin semiconductor chip is mounted on a lead frame, the entry of air when the semiconductor chip is mounted can be suppressed, the generation of voids can be reduced, and the product characteristics can be improved.
1 ボンディング装置
2 ウエハ支持部
3 リードフレーム搬送部
4 ボンディング部
6 ダイシングシート
7 半導体チップ
8 ウエハホルダー
9 XYテーブル
10 突き上げ装置
11 バックアップホルダ
12 突き上げピン
13 ピンホルダ
14 リードフレーム
15 搬送レール
16 平コレット
17 吸着治具
18 半導体チップ接触部
19a 4隅
19b 4辺
20 第1の通気孔
21 第2の通気孔
22 第1の管路
23 真空源
24 第2の管路
25 エアー吐出装置
26 ストッパー
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記半導体チップは、同半導体チップの中央領域が前記ダイボンド剤と接触した後に、同半導体チップの周辺領域が前記ダイボンド剤と接触する様に搭載する工程を備える
ことを特徴とする半導体チップのボンディング方法。 In a semiconductor chip bonding method in which a semiconductor chip is mounted on a substrate via a die bond agent,
The semiconductor chip includes a step of mounting so that a peripheral region of the semiconductor chip is in contact with the die bond agent after a central region of the semiconductor chip is in contact with the die bond agent. .
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体チップのボンディング方法。 The semiconductor chip bonding method according to claim 1, further comprising a step of deforming the central region of the semiconductor chip so as to be convex with respect to the substrate.
少なくとも前記第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着して所定位置に配置された半導体チップを取り上げる工程と、
前記第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着すると共に、前記第2の通気孔から半導体チップの中央領域に所定のガスを吐出した状態で前記半導体チップを前記基板に搭載する工程とを備える
半導体チップのボンディング方法。 Semiconductor chip bonding method for mounting a semiconductor chip on a substrate via a die bonding agent using an adsorption jig having a first vent hole formed in a peripheral region and a second vent hole formed in a central region Because
Picking up a semiconductor chip disposed at a predetermined position by adsorbing a peripheral region of the semiconductor chip by at least the suction force of the first vent hole; and
The semiconductor chip is mounted on the substrate in a state where a peripheral region of the semiconductor chip is adsorbed by the suction force of the first air hole and a predetermined gas is discharged from the second air hole to the central region of the semiconductor chip. A semiconductor chip bonding method.
請求項3に記載の半導体チップのボンディング方法。 The peripheral area of the semiconductor chip is adsorbed by the suction force of the first vent hole, and the semiconductor chip disposed at a predetermined position is picked up by attracting the central area of the semiconductor chip by the attraction force of the second vent hole. The semiconductor chip bonding method according to claim 3.
請求項3に記載の半導体チップのボンディング方法。 The semiconductor chip bonding method according to claim 3, wherein after the semiconductor chip comes into contact with the die bonding agent, suction and discharge of a predetermined gas are performed from the second vent hole.
前記吸着治具は、吸着する半導体チップの周辺領域に対応して形成された第1の通気孔と、吸着する半導体チップの中央領域に対応して形成された第2の通気孔とを備え、
前記第1の通気孔は、同第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着して半導体チップを取り上げることができる様に構成され、
前記第2の通気孔は、前記第1の通気孔の吸引力により半導体チップの周辺領域を吸着した状態で、同第2の通気孔から所定のガスを吐出することによって半導体チップの中央領域が前記基板に対して凸状に変形できる様に構成された
ことを特徴とする吸着治具。 While picking up the semiconductor chip arranged at a predetermined position by suction force, in the suction jig for mounting the semiconductor chip on the substrate,
The suction jig includes a first vent hole formed corresponding to a peripheral region of the semiconductor chip to be sucked, and a second vent hole formed corresponding to a central region of the semiconductor chip to be sucked,
The first vent hole is configured so that the semiconductor chip can be taken up by adsorbing a peripheral region of the semiconductor chip by the suction force of the first vent hole,
The second vent hole has a central area of the semiconductor chip formed by discharging a predetermined gas from the second vent hole in a state where the peripheral area of the semiconductor chip is adsorbed by the suction force of the first vent hole. An adsorption jig configured to be deformed in a convex shape with respect to the substrate.
半導体チップの取り上げ時に、少なくとも前記第1の通気孔に吸引力を生じさせる吸引力発生手段と、
半導体チップの基板への搭載時に、前記吸引力発生手段により前記第1の通気孔に吸引力を生じさせた状態で、前記第2の通気孔から所定のガスを吐出させるガス吐出手段とを備える
ことを特徴とする半導体チップのボンディング装置。 The semiconductor chip disposed at a predetermined position is picked up by the suction force of a suction jig having a first vent hole formed in the peripheral region and a second vent hole formed in the central region, and the suction jig In a semiconductor chip bonding apparatus for mounting a semiconductor chip adsorbed on a substrate on a substrate,
A suction force generating means for generating a suction force at least in the first vent hole when picking up the semiconductor chip;
Gas discharge means for discharging a predetermined gas from the second vent hole in a state in which a suction force is generated in the first vent hole by the suction force generating means when the semiconductor chip is mounted on the substrate. A semiconductor chip bonding apparatus.
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