JP2679259B2 - ベアチップの共晶ボンディング装置および共晶ボンディング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ベアチップをボンディングテープにより基
板に共晶ボンディングするベアチップの共晶ボンディン
グ装置および共晶ボンディング方法に関するものであ
る。

（従来の技術） ベアチップを共晶温度に加熱された基板に搭載する共
晶ボンディング装置として，ボンディングテープを切断
装置により所定長さに切断し、切断されたテープ片をテ
ープ移載ヘッドによりテイクアップして基板に移載し、
このテープ片上にベアチップを搭載するものが知られて
いる。

（発明が解決しようとする課題） とこらが従来のボンディングテープ方式の共晶ボンデ
ィング装置は、切断装置によるボンディングテープの切
断長は調整できないものであって、同一長さのテープ片
しか得られなかったため、一定寸法のベアチップだけし
か基板にボンディングできず、寸法の異る多品種のベア
チップを同時に基板にボンディングすることはできない
ものであった。

したがって本発明は、寸法の異る多品種のベアチップ
を同時に基板にボンディングすることができる共晶ボン
ディンズおよび共晶ボンディング方法を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ベアチップの供給装置と、基板の加熱装置
を備えた基板の位置決め部と、上記供給装置のベアチッ
プの上記基板にボンディングするボンディングヘッド
と、ボンディングテープの供給装置と、この供給装置か
ら導出されたボンディングテープを切断する切断装置
と、切断されたテープ片を上記基板に移載するテープ移
載ヘッドとを備えたベアチップの共晶ボンディング装置
であって、上記ボンディングテープの供給装置が、ボン
ディングテープが巻装された供給リールと、この供給リ
ールから導出されたボンディングテープの長手方向へ往
復動することによりこのボンディングテープを上記切断
装置へ向ってピッチ送りするピッチ送り手段と、このピ
ッチ送り手段による上記ボンディングテープのピッチ送
り量を調整するピッチ送り量調整手段を備えたものであ
る。

また上記ピッチ送り量調整手段が、上記ピッチ送り手
段の往復動作の後退位置を規制するストッパーと、カム
と、カムフォロアと、制御装置に制御されてこのカムを
駆動するモータとから成り、上記ストッパーを、このカ
ムフォロアに連動させて位置調整するようにしたもので
ある。

また本発明のベアチップの共晶ボンディング方法は、
供給リールから導出されたボンディングテープをピッチ
送り手段によりピッチ送りしながら切断装置により切断
し、切断されたテープ片をテープ移載ヘッドによりテイ
クアップしてXYテーブルに位置決めされた基板に移載
し、またベアチップの供給装置のベアチップをボンディ
ングヘッドによりテイクアップしてこのテープ片上にボ
ンディングするようにしたベアチップの共晶ボンディン
グ方法であって、上記XYテーブルを駆動して基板をベア
チップの巾方向に移動させることにより、上記テープ片
を複数枚並べてこの基板上に移載し、これらのテープ片
上にベアチップを移載するようにしたものである。

（作用） 上記構成によれば、供給リールから導出されたボンデ
ィングテープをピッチ送り手段によりベアチップの長さ
に応じて所定長さづつピッチ送りしながら切断装置で切
断し、所定長さに切断されたテープ片を基板に移載して
ベアチップをこのテープ片上にボンディングすることが
できる。またストッパー、カム、カムフォロワなどから
成るピッチ送り量調整手段を設けることにより、ベアチ
ップの長さに応じてボンディングテープを確実に所定長
さづつピッチ送りしながら、切断手段により切断するこ
とができる。

また、テープ片も複数枚並べて基板上に移載すること
により、巾の大きいベアチップも基板にボンディングす
ることができる。

（実施例） 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。

第１図は共晶ボンディング装置の正面図であって、Ａ
はベーシックマシンであり、その本体部20の前面に、サ
ブ移載ヘッド７と、ボンディングヘッド８と、テープ移
載ヘッド９が間隔をおいて並設されている。各ヘッド７
〜９は、ベアチップＰを吸着するノズル22,23やテープ
片（後述）を吸着するノズル24を有している。13はベー
シックマシンＡの側部下方に設けられた駆動部、14,15,
16はこの駆動部13に駆動されるロッド，揺動子，ロッド
であり、駆動部13が駆動すると、ロッド14は上下動し、
また揺動子15が揺動することにより、上記３つのヘッド
７〜８は、上記本体部20の前面に横設されたガイド10に
沿って横方向に同時に往復摺動する。

ベーシックマシンＡの下部には、ベアチップＰの供給
装置１と、ベアチップＰの位置ずれ補正ステージ２と、
基板11の位置決め部３と、ボンディングテープ（後述）
の供給装置４及び切断装置５が間隔をおいて並設されて
いる。上記のように、３つのヘッド７〜９が同時に横方
向に往復摺動することにより、サブ移載ヘッドは供給装
置１のベアチップＰを補正ステージ２に移載し、またボ
ンディングヘッド８は補正ステージ２で位置ずれが補正
されたベアチップＰを基板11に移載し、またテープ移載
ヘッド９は供給装置４のテープ片を基板11に移載する。

供給装置１は、XYテーブル35上に回転装置36を載置
し、この回転装置36にターンテーブル37を装着して構成
されている。ターンテーブル37には、ウェハー５などの
ベアチップＰを装備するチップ供給体が複数個載置され
ており、各ウェハー５には品種の異るベアチップＰが装
備されている。XYテーブル35が作動すると、ウェハー５
はXY方向に移動し、ウェハー５上の所望のベアチップＰ
が上記ノズル22の直下に位置する。またウェハー５のベ
アチップＰが品切れになったり、或いはベアチップＰの
品種を変更する場合は、回転装置36を作動させると、タ
ーンテーブル37は回転して、他のウェハー５がヘッド７
の下方に移動する。チップ供給体としては、ウェハー５
以外にも、トレイなどが多用される。

補正ステージ２は、補正爪41を備えており、この補正
爪41が図示しない手段によりXY方向に摺動することによ
り、ヘッド７によりこの補正ステージ２上に移載された
ベアチップＰのXYθ方向の位置ずれを補正する。

位置決め部３は、XYテーブル17,18上に加熱装置19を
載置し、この加熱装置19上に加熱ボックス42を載置して
構成されている。基板11は加熱装置19上に位置決めされ
て、共晶温度（例えば約400℃）に加熱される。またXY
テーブル17,18が作動して、基板11がXY方向に移動する
ことにより、テープ移載ヘッド９にて移送されたテープ
片を所定の位置に搭載し、またボンディングヘッド８に
より、このテープ片上にベアチップＰを搭載する。次に
第２図〜第４図を参照しながら、ボンディングテープの
供給装置４の詳細を説明する。

第２図において、51はボンディングテープ52が巻装さ
れた供給リールあって、その下方に、このリール51から
導出されたテープ52を上下から挟持するピッチ送り手段
としての第１の挟持部材53と、第２の挟持部材54が配設
されている。第４図に示すように、挟持部材54の上面に
は、テープ52の送行を案内するガイド溝54aが凹設され
ており、また挟持部材53には、このガイド溝54aに嵌入
してテープ52を押え付ける挟持部53aが突設されてい
る。

第３図において、55は挟持部材54の側方に設けられた
支持ブロック、56はその壁面に設けられた水平ガイド部
であり、挟持部材54はその一方の壁面に設けられたスラ
イダ57を介して、このガイド部56に沿って前後方向にす
なわち供給リール51から導出されたボンディングテープ
52の長手方向に摺動自在に装着されている。

挟持部材54の他方の壁面には、水平ガイド部58が設け
られており、このガイド部58に摺動子59がスライダ60を
介して前後方向に摺動自在に装着されている。摺動子59
の壁面には垂直ガイド部61が設けられており、上記第１
の挟持部材53は、スライダ62を介してこのガイド部61に
昇降自在に装着されている。第２図において、63は摺動
子59と第１の挟持部材53を後方に付勢するばね材であ
る。

挟持部材54の後方下部には、嵌合部65が凹設されてい
る。66は摺動子であって、その一端部にはこの嵌合部65
と嵌合するローラ67が軸着されている。68は摺動子66の
下方に設けられたカム、M1は駆動用モータ、69はカムフ
ォロアである。71はカムフォロア69が軸着された昇降子
であって、その上部の嵌合部72に、上記揺動子66の他端
部に軸着されたローラ73が嵌合している。70は揺動子66
の回転軸である。また第２の挟持部材54には、第１の挟
持部材53の後端面に係合するピン状の係合子75が突設さ
れている。

したがってモータM1が駆動して揺動子66が揺動する
と、第２の挟持部材54は前後方向N1,N3に往復動する。
また挟持部材54が前進する際には、第２の挟持部材53は
係合子75に押されて挟持部材54と一体的に前進し、また
第２の挟持部材54が後退するときには、第１の挟持部材
53はばね材63のばね力により摺動子59と一体的に後退す
る。すなわち各部材66〜73は、挟持部材53,54を前進後
退させる駆動装置を構成している。

第２図において、100は第１の挟持部材５によるボン
ディングテープ52のピッチ送り量を調整するピッチ送り
量調整手段M2と、このモータM2に駆動されて回転するカ
ム101と、カムフォロア102と、このカムフォロア102が
軸着された進退子103と、その前部に軸着されたローラ
から成るストッパー104から成っている。挟持部材53の
後面は、上記ばね材63のばね力によりストッパー104に
押し当って、その後退を規制されている。モータM2が回
転すると、ストッパー104は後退し、挟持部材53の後退
位置が調整される。105は各モータM1,M2を制御するコン
ピュータなどの制御装置である。

第１の挟持部材53が、ガイド溝54aに沿って往復動す
ることにより、このガイド溝54aに導出されたボンディ
ングテープ52を切断装置５へ向ってピッチ送りするが、
この第１の挟持部材53の往復動の後退位置はストッパー
104によって規正される。したがってモータM2を駆動し
てカム101を回転させることによりストッパー104を第２
図の矢印方向へ前進後退させることにより、第１の挟持
部材53の後退位置を変更し、これによりボンディングテ
ープ52のピッチ送り量を調整することができる。

第１の挟持部材53の下部には、ローラ82が軸着されて
いる。83は上記モータM1に駆動されて回転するカム、84
はカムフォロア、85はカムフォロア84が軸着された昇降
子であり、ローラ82は昇降子85の上部の嵌合部86に嵌合
している（第３図も参照）。したがってモータM1が駆動
すると、挟持部材53は垂直ガイド部61に沿って上下動
し、挟持部材53が下降した状態で、テープ52は挟持部53
aとガイド溝54aの間に挟持され、挟持部材53が上昇する
と、挟持状態は解除される。すなわち上記部材83〜85
は、挟持部材53,54を昇降させて、テープ52を挟持又は
挟持解除するための駆動装置を構成している。上記のよ
うにテープ52を挟持した状態で、挟持部材53,54が前方N
1へ前進することにより、テープ52は前方へピッチ送り
される。

次にボンディング52の切断装置５の詳細を説明する。
90は挟持部材54の前方に設けられたテープ52のガイドブ
ロックであり、その上面にはテープ52のガイド溝90aが
凹設されている。91はガイドブロック90の上部に設けら
れたテープ52の押えブロックであり、その下部に軸着さ
れたカムフォロア92は、上記モータM1に駆動されるカム
93に当接している。94はガイドブロック90の前部に設け
られた刃部であって、ピン95に支持されている。96はそ
の下方に設けられたカム、97はカムフォロア、98は昇降
子であって、ピン95はこの昇降子98に立設されている。
モータM1が駆動すると、押えブロック91は下降してテー
プ52を押え、その状態で刃部94が上昇することにより、
テープ52は刃部94と、ブロック90,91のエッジにより切
断され、切断されたテープ片52aを、上記テープ移載ヘ
ッド９によりテイクアップする。以上のように本手段
は、同一のモータM1により、供給装置４と切断装置５を
駆動して、ボンディングテープ52のピッチ送りと、切断
とを行うようにしているので、ピッチ送りと切断を確実
に同期させることができる。

本装置は上記のような構成より成り、次に全体の動作
の説明を行う。

モータM1が駆動すると、揺動子66は揺動し、挟持部材
53,54はN1方向に前進する。このとき、第１の挟持部材5
3は下降位置にあって、テープ52をその挟持部53aとカイ
ド溝54aの間に挟持しており、その状態で両挟持部材53,
54が前進することにより、テープ52は前方N1へ送られ
る。次に揺動子66の揺動により挟持部材54は後退し（矢
印N3）、またこれと同時に、カム83の回転により、挟持
部材53は上昇し（矢印N2）、テープ52の挟持状態を解除
するとともに、ばね材63のばね力により、ストッパー10
4に当接する位置まで後退し（矢印N3）、更にカム83が
回転することにより、挟持部材53は下降し（矢印N4）、
再びテープ52を挟持して前方へ送る。このように、テー
プ52は、第１及び第２の挟持部材53,54に間欠的に挟持
されて、前方へピッチ送らされる。

テープ52のピッチ送りが停止した状態で、カム93,96
の回転にり、押圧ブロック91は下降してテープ52を押え
つけ、その状態で刃部94が上昇することにより、テープ
52は切断される。次いでテープ移載ヘッド９が刃部94の
直上に到来し、切断されたテープ片52aを真空力により
吸着してテイクアップし，上記基板11上に移載する。次
にボンディングヘッド８は、補正ステージ２上のベアチ
ップＰをテイクアップし，このテープ片52a上に搭載
し、ベアチップＰは共晶ボンディングされる。第５図
は、テープ片52a上にボンディングされたベアチップP1
を示している。

ベアチップＰの長さが変る場合は、モータM2を駆動し
て、ストッパー104の位置を変更する。例えば、ベアチ
ップＰの長さが長くなり、これに対応してテープ片52a
を長くする場合は、ストッパー104を後退させる（第２
図鎖線参照）。すると第１の挟持部材53の摺動ストロー
クは長くなり、テープ片52aの長さは長くなる。かかる
ストッパー104の位置調整は、ベアチップＰのボンディ
ング順による制御装置105のプログラムによる自由に行
うことができる。

第６図は大形のベアチップP2をボンディングしたもの
を示している。図から明らかなように、テープ片52aの
長さは第５図に示すものよりも長くなっており、またベ
アチップP2の大きな巾寸に対応する為に、位置決め部３
のXYテーブル17,18を駆動して、基板11をベアチップＰ
の巾方向Ｘに、テープ片52aの横幅分移動させることに
より、テープ片52aは二枚並設されている。勿論テープ
片52aは、３枚以上並設してもよいものである。このよ
うに本手段によれば、ベアチップＰの大小寸法に対応し
て、テープ片52aの長さや並設枚数を自由に調整するこ
とができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、ベアチップの大小寸法
に対応して、ボンディングテープから切断されるテープ
片の長さを自由に調整でき、またテープ片を複数枚並設
できるようにしているので、多品種のベアチップを基板
に同時にボンディングすることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は共晶
ボンディング装置の正面図、第２図はボンディングテー
プの供給装置と切断装置の側面図、第３図は部分正面
図、第４図は部分斜視図、第５図及び第６図は基板にボ
ンディングされたベアチップの平面図である。 １……ベアチップの供給装置 ３……位置決め部 ４……ボンディングテープの供給装置 ５……切断装置 ８……ボンディングヘッド ９……テープ移載ヘッド 11……基板 17,18……XYテーブル 19……加熱装置 51……供給リール 52……ボンディングテープ 52a……テープ片 53,54……挟持部材 100……ピッチ送り量調整手段 101……カム 102……カムフォロア 104……ストッパー 105……制御装置 M2……モータ Ｐ……ベアチップ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベアチップの供給装置と、基板の加熱装置
   を備えた基板の位置決め部と、上記供給装置のベアチッ
   プを上記基板にボンディングするボンディングヘッド
   と、ボンディングテープの供給装置と、この供給装置か
   ら導出されたボンディングテープを切断する切断装置
   と、切断されたテープ片を上記基板に移載するテープ移
   載ヘッドとを備えたベアチップの共晶ボンディング装置
   であって、 上記ボンディングテープの供給装置が、ボンディングテ
   ープが巻装された供給リールと、この供給リールから導
   出されたボンディングテープの長手方向へ往復動するこ
   とによりこのボンディングテープを上記切断装置へ向っ
   てピッチ送りするピッチ送り手段と、このピッチ送り手
   段による上記ボンディングテープのピッチ送り量を調整
   するピッチ送り量調整手段を備えたことを特徴とするベ
   アチップの共晶ボンディング装置。
2. 【請求項２】上記ピッチ送り量調整手段が、上記ピッチ
   送り手段の往復動作の後退位置を規制するストッパー
   と、カムと、カムフォロアと、制御装置に制御されてこ
   のカムを駆動するモータとから成り、上記ストッパー
   を、このカムフォロアに連動させて位置調整するように
   したことを特徴とする上記特許請求の範囲第１項に記載
   のベアチップの共晶ボンディング装置。
3. 【請求項３】供給リールから導出されたボンディングテ
   ープをピッチ送り手段によりピッチ送りしながら切断装
   置により切断し、切断されたテープ片をテープ移載ヘッ
   ドによりテイクアップしてXYテーブルに位置決めされた
   基板に移載し、またベアチップの供給装置のベアチップ
   をボンディングヘッドによりテイクアップしてこのテー
   プ片上にボンディングするようにしたベアチップの共晶
   ボンディング方法であって、上記XYテーブルを駆動して
   基板をベアチップの巾方向に移動させることにより、上
   記テープ片を複数枚並べてこの基板上に移載し、これら
   のテープ片上にベアチップを移載するようにしたことを
   特徴とするベアチップの共晶ボンディング方法。