JP3738596B2

JP3738596B2 - Paste coating apparatus and paste coating method

Info

Publication number: JP3738596B2
Application number: JP7911599A
Authority: JP
Inventors: 展之岩下; 聖一佐藤; 仁向島; 満大園; 伸幸末藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: JP2000271521A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a paste coating apparatus and paste coating method capable of evenly coating a paste. SOLUTION: In a paste coating method for coating a paste in a coating area 6a by moving a coating nozzle 15a while discharging a paste 7 out of the coating nozzle 15a, the coating nozzle 15a is moved at a higher corner moving velocity V1 in prescribed regions of corner parts in the coating area 6a than the velocity in other parts, so that the discharge quantity of the paste from the coating nozzle 15a can be decreased to a suppressed discharge quantity Q and consequently excess application to the corner parts can be prevented. As a result, a trouble attributed to excess coating of the paste to the specified parts of the corners can be prevented.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板などの塗布対象物に設定される塗布エリア内にボンディング用のペーストを塗布するペースト塗布方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リードフレームなどの基板にチップをボンディングするダイボンディングにおいては、基板表面にボンディング用のペーストが塗布される。ペースト塗布方法の１つとして、ディスペンサによって塗布ノズルからペーストを吐出させながら塗布ノズルを移動させることにより、基板表面の塗布エリア内に所要の塗布を行う描画塗布が用いられている。この方法では、チップ形状に応じて設定される塗布エリア内に、塗布開始点から塗布終了点に至る塗布ノズルの移動経路が設定される。この移動経路は塗布パターンに応じて種々の形状があり、例えば矩形の塗布エリアに対しては、Ｘ字状に塗布ノズルを移動させるクロス形状や、このクロス形状に更に十字を重ねたアスタリスク形状などが用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
描画塗布による方法においては、塗布効率を向上させるため塗布ノズルからのペーストの吐出を断続させることなく連続的に描画を行ういわゆる一筆描きの描画パターンが用いられる場合がある。この一筆描きでは、塗布ノズルが塗布エリア内で移動している間中ペーストが連続して吐出され、吐出の断続時の応答時間や吐出状態の安定のための安定時間などを必要としないため、ロス時間が無くしかも高速で塗布を行えるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、一筆描きによる描画塗布には、ペースト塗布量について以下に述べるような問題点があった。すなわち、塗布エリア内で塗布ノズルを所定移動経路に沿って移動させる際に、塗布エリア内での所定領域、例えば塗布エリアの各コーナー部分での折り返し点付近では、通常ノズル移動速度を次第に低下させ折り返し点を過ぎて移動方向を反転した後に元の移動速度に復帰するような速度制御が行われていた。このため折り返し点付近では単位距離を通過するのに要する時間が長くなる結果、塗布ノズルから吐出されて当該範囲に塗布されるペーストの単位面積当りの塗布量は他の領域よりも大きくなる。
【０００５】
このような移動経路の折り返し点は塗布エリアのコーナー部分など中心から外れた領域に存在することから、上述の塗布量のばらつきにより中心部の塗布量よりも外側のコーナ点付近の塗布量の方が相対的に大きくなるという現象が生じていた。この結果、チップをペースト塗布部分に下降させてボンディングする際に、チップ底面の中心部がまだペーストと接触しないうちに外側部分のペーストが先にチップの底面に接触してチップ下面の中心付近に空気が残留するボイドの発生や、またボンディング時に外側部分に過剰に塗布されたペーストがチップによって押し拡げられてチップの接合部から外部にはみ出すなど、ペースト塗布量の不均一に起因する不具合を招いていた。
【０００６】
そこで本発明は、ペーストを均一に塗布することができるペースト塗布装置およびペースト塗布方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の粘性物体塗布装置は、塗布ノズルを塗布対象物に対して相対的に移動させながら塗布ノズルの吐出口からペーストを吐出して、塗布対象物の表面に設定された塗布エリア内にペーストを塗布するペースト塗布装置であって、前記吐出口からペーストを吐出させる吐出手段と、前記塗布ノズルを塗布対象物に対して相対的に移動させる移動手段と、矩形の塗布エリア内の各コーナー近傍に設定された複数のノズル通過点の位置に関するデータを含んだ塗布パターンのデータを記憶する記憶手段と、前記塗布パターンのデータに基づいて前記移動手段を制御して前記塗布ノズルを前記ノズル通過点で前記塗布エリアの内側へ反転する一筆書き動作で移動させる制御手段と、前記ノズル通過点の近傍における前記塗布ノズルの移動速度を高速に変化させることにより塗布エリア内の所定領域における塗布量を減少させる塗布量抑制手段とを備えた。
【００１２】
請求項２記載のペースト塗布方法は、塗布ノズルを塗布対象物に対して相対的に移動させながら塗布ノズルの吐出口からペーストを吐出して、塗布対象物の表面に設定された塗布エリア内にペーストを塗布するペースト塗布方法であって、矩形の塗布エリア内の各コーナー近傍に複数のノズル通過点を設定しておき、前記塗布ノズルを前記ノズル通過点で前記塗布エリアの内側へ反転させる一筆書き動作で移動させ、前記ノズル通過点の近傍における前記塗布ノズルの移動速度を高速に変化させることにより前記塗布エリア内の所定領域における塗布量を塗布量抑制手段によって減少させる。
【００１３】
本発明によれば、塗布エリア内の所定領域において塗布量抑制手段によって塗布量を減少させることにより、特定部分に過剰に塗布することによる不具合を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の斜視図、図２は同ダイボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図、図３（ａ）は同ペースト塗布パターンの説明図、図３（ｂ）は同ペースト塗布パターンの部分拡大図、図４（ａ），（ｂ）は同ペースト塗布パターンにおける塗布ノズル移動パターンを示すグラフ、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は同ボンディング動作の工程説明図である。
【００１５】
まず図１を参照してダイボンディング装置の構造を説明する。図１においてチップ供給部１にはウェハシート２が図示しない保持テーブルによって保持されている。ウェハシート２には多数の半導体素子であるチップ３が貼着されている。チップ供給部１の側方には搬送路５が配設されており、搬送路５はリードフレーム６を搬送しペースト塗布位置およびボンディング位置にリードフレーム６を位置決めする。チップ供給部１の上方にはボンディングヘッド４が配設されており、ボンディングヘッド４は図示しない移動機構により水平移動および上下動する。
【００１６】
搬送路５の側方にはペースト塗布部９が配設されている。ペースト塗布部９は、移動テーブル１０に塗布ノズル１５ａを備えたディスペンサのシリンジ１５を装着して構成されている。移動テーブル１０は、Ｙ軸テーブル１１上にＸ軸テーブル１２を段積みし、さらにその上にＬ型ブラケット１３を介してＺ軸テーブル１４を垂直方向に結合して構成されている。Ｙ軸テーブル１１、Ｘ軸テーブル１２、Ｚ軸テーブル１４は、それぞれＹ軸モータ１１ａ、Ｘ軸モータ１２ａ、Ｚ軸モータ１４ａを備えている。
【００１７】
Ｘ軸モータ１２ａ、Ｙ軸モータ１１ａおよびＺ軸モータ１４ａを駆動することによりシリンジ１５はリードフレーム６上で水平方向および上下方向に移動する。シリンジ１５の内部にはチップ３をリードフレーム６に接着するペースト７が貯溜されており、シリンジ１５内に空気圧を付与した状態で塗布ノズル１５ａを開閉するバルブ１５ｂ（図２参照）を開状態にすることにより、塗布ノズル１５ａの吐出口からペーストが吐出される。
【００１８】
リードフレーム６上面のチップ３がボンディングされるチップボンディング部位６ａは、ペーストが塗布される塗布エリア６ａであり、塗布ノズル１５ａの吐出口を塗布エリア６ａ内に位置させ、塗布ノズル１５ａからペーストを吐出させながら塗布ノズル１５ａを移動させることにより、塗布対象物であるリードフレーム６の表面に設定された塗布エリア６ａ内にはペースト７がＸ字形状の描画パターンで塗布される。シリンジ１５、塗布ノズル１５ａおよびシリンジ１５に空気圧を付与する空気圧付与手段はペースト吐出手段であり、移動テーブル１０は塗布ノズル１５ａの吐出口を移動させる移動手段となっている。
【００１９】
このペースト塗布後、リードフレーム６は搬送路５上をボンディング位置８に送られ、位置決めされる。そして塗布エリア６ａ内に塗布されたペースト７上に、ボンディングヘッド４のノズル４ａによってチップ供給部１からピックアップされたチップ３がボンディングされる。
【００２０】
次に図２を参照してダイボンディング装置の制御系について説明する。図２において、エア源２０から供給されるエアはレギュレータ２１を経てシリンジ１５内に供給される。レギュレータ２１は設定圧力を遠隔制御可能となっており、レギュレータ２１を制御部２８によって制御することにより、シリンジ１５に供給されるエアの圧力が調整され、塗布ノズル１５ａから吐出されるペーストの吐出量を制御することができる。バルブ駆動部２２は塗布ノズル１５ａを開閉するバルブ１５ｂを駆動する。制御部２８によってバルブ駆動部２２を制御することにより、塗布ノズル１５ａからのペーストの吐出を断続させることができる。なお、レギュレータ２１の設定圧力を制御部２８によって制御せずに、手動操作によって圧力設定を行って所要の吐出量を得るようにしてもよい。
【００２１】
Ｘ軸モータ駆動部２３、Ｙ軸モータ駆動部２４およびＺ軸モータ駆動部２５はそれぞれ移動テーブル１０のＸ軸モータ１２ａ、Ｙ軸モータ１１ａおよびＺ軸モータ１４ａを駆動する。制御部２８によってＸ軸モータ駆動部２３、Ｙ軸モータ駆動部２４およびＺ軸モータ駆動部２５を制御することにより、移動テーブル１０の動作が制御される。
【００２２】
記憶部２６には塗布ノズル１５ａによる塗布パターンのデータ、すなわち塗布エリア内に設定される塗布開始点や塗布終了点、および塗布動作中のノズル通過点の位置などのデータや、塗布ノズル１５の移動速度パターンおよびペーストの吐出量などのデータが記憶される。すなわち、記憶部２６は記憶手段となっている。記憶部２６に記憶されたデータに基づいて、制御手段である制御部２８によって移動テーブル１０に駆動される塗布ノズル１５ａの移動動作や、シリンジ１５のノズル１５ａからのペーストの吐出動作を制御することにより、塗布エリア６ａ内に所定の描画パターンでまた所定のノズル移動速度でペーストを塗布することができる。ボンディングヘッド駆動部２７は、制御部２８に制御されてボンディングヘッド４を駆動する。
【００２３】
次に前述の描画パターンおよび描画パターンを得るためのノズル通過点について図３を参照して説明する。図３において正方形枠で示される塗布エリア６ａはチップ３の搭載に先立ってペーストが塗布される範囲を示している。点Ｃは塗布エリア６ａの中心点（面積重心点）であり、この中心点Ｃがこの描画パターンにおけるノズル１５ａによる塗布開始点および塗布終了点に設定される。
【００２４】
塗布エリア６ａ内には、描画塗布において塗布開始点および塗布終了点以外にノズル１５ａが通過する通過点が設定される。塗布エリア６ａの４つの各コーナー位置近傍には第１のノズル通過点Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂ，Ｐ１ＣおよびＰ１Ｄが設定されている。塗布エリア６ｃ内の第１のノズル通過点Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂ，Ｐ１ＣおよびＰ１Ｄの内側には、第２のノズル通過点Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂ，Ｐ２ＣおよびＰ２Ｄが設定されている。これらのノズル通過点のデータは記憶部２６に記憶される。
【００２５】
このボンディング装置は上記の様に構成されており、以下ボンディング装置の動作について説明する。図１において、搬送路５上をリードフレーム６が搬送され、ペースト塗布部９の下方に位置決めされる。次いで移動テーブル１０を駆動してシリンジ１５の塗布ノズル１５ａをリードフレーム６の塗布エリア６ａ上に位置させ、描画塗布が行われる。まず塗布ノズル１５ａを図３に示す中心点Ｃ上に移動させ、ノズル１５ａの下端部の塗布面からの高さが塗布に適した所定高さとなるように位置させる。そしてこの高さを保った状態で、ペースト７の吐出を開始するとともに、塗布ノズル１５ａを所定の経路で移動させる。まず塗布ノズル１５ａは中心点Ｃから第２のノズル通過点Ｐ２Ａに至り、次いで第１のノズル通過点Ｐ１Ａに向けて外側に移動する。そして第１のノズル通過点Ｐ１Ａで内側に反転し、第１のノズル通過点Ｐ１Ａから第２のノズル通過点Ｐ２Ｂを通過して再びコーナー部近傍の第１のノズル通過点Ｐ１Ｂに到達する。すなわち塗布ノズル１５ａが１つのコーナーのノズル通過点から次のコーナーのノズル通過点に至る移動経路が、前記２つのノズル通過点を結ぶ直線に対して塗布エリア６ａの内側に向って入り込む形状となっており、さらに隣接する前記２つのノズル通過点の中間点で最も塗布エリア６ａの中央側に入り込む形となっている。
【００２６】
この後、塗布ノズル１５ａは同様の移動経路をたどり、第２のノズル通過点Ｐ２Ｃ、第１のノズル通過点Ｐ１Ｃ、第２のノズル通過点Ｐ２Ｄ、第１のノズル通過点Ｐ１Ｄを経由して再び第２のノズル通過点Ｐ２Ａに戻る。そしてこの後塗布終了点としての中心点Ｃに到達したならば、ノズル１５ａからのペースト吐出を終了した後に塗布ノズル１５を上昇させ、１つの塗布エリア６ａに対する描画塗布を完了する。すなわち、この描画塗布においては、塗布開始点である中心点Ｃに塗布ノズル１５ａを下降させ、所定の移動経路を経由して再び塗布終了点である中心点Ｃに戻るまでの間、塗布ノズル１５ａは中途で塗布を中断することなく一筆描き動作で移動を行っている。
【００２７】
図３（ｂ）は、塗布エリア６ａの各コーナー付近に設定される第１のノズル通過点Ｐ１近傍での、塗布ノズル１５ａの速度ベクトルの向きの変化を示している。第１のノズル通過点Ｐ１においては、矢印ａ方向の速度成分はゼロであるため、この近傍ではペースト塗布量が塗布エリア内の他の部分よりも大きくなり易い。この結果、ボンディング時にこのコーナー部分のペーストが先にチップの底面と接触して内側の空気を閉じこめることにより発生するボイドや、この部分のペーストがチップにより押し広げられることにより発生するペーストのはみ出しなどの不具合を生じる場合がある。
【００２８】
このような不具合を防止するため、コーナー付近の所定領域における塗布量を塗布量抑制手段によって減少させて、この領域の塗布量が過大になることを防止する。図４（ａ）は、塗布量抑制を、塗布ノズル１５ａの移動速度を制御することにより行う例を示すものである。図４（ａ）において、縦軸の移動速度Ｖは、特定方向の速度成分ではなく図３（ｂ）に示す速度ベクトルの大きさ、すなわち塗布ノズル１５ａの移動速度の絶対値を示している。なおこの例では、塗布ノズル１５ａから吐出されるペーストの吐出量Ｑは一定に保たれている。
【００２９】
移動速度Ｖの速度パターンについて説明する。塗布ノズル１５ａの移動開始後、移動速度は通常の塗布速度として設定される速度Ｖ０まで上昇する。そして塗布ノズル１５ａが所定領域である第１のノズル通過点Ｐ１Ａに到達する手前で、速度Ｖ０より高速のコーナ移動速度Ｖ１まで更に上昇させる。そして第１のノズル通過点Ｐ１Ａにおいては、塗布ノズル１５ａの移動速度Ｖは矢印ａと直行する方向の速度成分の大きさを表わす反転速度Ｖ２まで下降し、その後再びコーナ移動速度Ｖ１まで上昇した後に速度Ｖ０に復帰する。そして後続の第１のノズル通過点Ｐ１Ｂの近傍において同様の速度パターンによる速度制御を行う。これにより、塗布ノズル１５ａはコーナー付近の第１のノズル点Ｐ１の近傍を速かに通過し、したがってこの所定領域に他の部分よりも塗布ノズル１５ａが長い時間滞留することによる塗布量の増加を防止することができる。すなわち、塗布ノズル１５ａを駆動するＸ軸モータ駆動部２３、Ｙ軸モータ駆動部２４およびこれらを制御する制御部２８は塗布量抑制手段となっている。
【００３０】
図４（ｂ）は、コーナー付近の第１のノズル通過点Ｐ１近傍で塗布ノズル１５ａの移動速度Ｖを上昇させることなく、この所定領域を塗布ノズル１５ａが通過する時の塗布ノズル１５ａから吐出されるペーストの吐出量自体を制御することにより、コーナー付近でのペーストの塗布を抑制する例を示している。図４（ｂ）に示すように、塗布ノズル１５ａが第１のノズル通過点Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂを通過する際には、塗布ノズル１５ａから吐出される吐出量を、通常の吐出量として設定される吐出量Ｑ０から抑制吐出量Ｑ１まで減少させる。この操作は、制御部２８によって圧力調整手段であるレギュレータ２１を制御することにより、シリンジ１５に付与される空気圧を低下させて行われる。これにより、コーナー付近では吐出量自体が減少し、ペーストの過大塗布が防止される。すなわち制御部２８およびレギュレータ２１は塗布量抑制手段となっている。
【００３１】
この後、各塗布エリア６ａにペースト７が塗布されたリードフレーム６はボンディング位置８まで搬送され、ここで各塗布エリア６ａにはチップ３がボンディングされる。この時、リードフレーム６に塗布されたペースト７は、ペースト塗布において塗布エリア６ａのコーナー付近の所定領域における塗布量が過大とならないよう塗布量抑制されているため、図５（ａ）に示すように塗布エリア６ａの中央部の膜厚ｔ２が周辺部の膜厚ｔ１よりも大きい形となっている。このため、図５（ｂ）に示すようにペースト７上にチップ３を搭載する際には、まず中央部付近のペースト７がチップ３の底面と接触しチップ３によって外側に押し拡げられる。したがって、ボンディング完了時には、図５（ｃ）に示すように、接合部の内部に空気が残留するボイドやコーナー付近のペースト７がチップ３によって外側に押し拡げられるペーストのはみ出しなどの不具合のない正常なボンディングを行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、塗布エリア内の所定領域において塗布量抑制手段によって塗布量を減少させるようにしたので、ボンディング後の接合部のボイドの発生やペーストのはみ出しなど、ペーストを塗布エリア内の特定部分に過剰に塗布することによる不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態のペースト塗布パターンの説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態のペースト塗布パターンの部分拡大図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態のペースト塗布パターンにおける塗布ノズル移動パターンを示すグラフ
（ｂ）本発明の一実施の形態のペースト塗布パターンにおける塗布ノズル移動パターンを示すグラフ
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態のボンディング動作の工程説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態のボンディング動作の工程説明図
（ｃ）本発明の一実施の形態のボンディング動作の工程説明図
【符号の説明】
６リードフレーム
６ａ塗布エリア
７ペースト
１０移動テーブル
１５シリンジ
１５ａ塗布ノズル
２２バルブ駆動部
２６記憶部
２８制御部
Ｃ中心点
Ｐ１Ａ、Ｐ１Ｂ、Ｐ１Ｃ、Ｐ１Ｄ第１のノズル通過点
Ｐ２Ａ、Ｐ２Ｂ、Ｐ２Ｃ、Ｐ２Ｄ第２のノズル通過点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paste coating method for coating a bonding paste in a coating area set on a coating object such as a substrate.
[0002]
[Prior art]
In die bonding in which a chip is bonded to a substrate such as a lead frame, a bonding paste is applied to the substrate surface. As one of the paste application methods, drawing application is used in which required application is performed in an application area on the substrate surface by moving the application nozzle while discharging the paste from the application nozzle by a dispenser. In this method, the movement path of the application nozzle from the application start point to the application end point is set in the application area set according to the chip shape. This movement path has various shapes depending on the application pattern. For example, for a rectangular application area, a cross shape in which the application nozzle is moved in an X shape, an asterisk shape in which a cross is further superimposed on the cross shape, etc. Is used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of drawing application, in order to improve the application efficiency, a so-called one-stroke drawing pattern in which drawing is continuously performed without intermittently discharging the paste from the coating nozzle may be used. In this one-stroke drawing, the paste is continuously discharged while the application nozzle moves within the application area, so there is no need for a response time at the intermittent discharge or a stable time for stable discharge state, etc. There is an advantage that coating can be performed at high speed without loss time.
[0004]
However, drawing application by one-stroke drawing has the following problems regarding the amount of paste applied. That is, when the application nozzle is moved along a predetermined movement path in the application area, the normal nozzle movement speed is gradually reduced in a predetermined area in the application area, for example, in the vicinity of the turning point in each corner portion of the application area. Speed control has been performed in which the moving direction is reversed after the turn-around point and then returned to the original moving speed. For this reason, the time required to pass the unit distance is increased in the vicinity of the turning point, and as a result, the coating amount per unit area of the paste ejected from the coating nozzle and applied to the range becomes larger than the other regions.
[0005]
Since the turning point of such a moving path exists in a region off the center such as a corner portion of the application area, the application amount near the corner point outside the center application amount due to the above-described dispersion of the application amount. There has been a phenomenon that becomes relatively large. As a result, when the chip is lowered to the paste application part and bonded, the paste on the outer part first contacts the bottom surface of the chip before the center part of the chip bottom surface is still in contact with the paste and near the center of the lower surface of the chip. Insufficient paste application such as generation of voids in which air remains or paste that is excessively applied to the outer part during bonding is pushed out by the chip and protrudes outside the chip joint. It was.
[0006]
Then, an object of this invention is to provide the paste application | coating apparatus and paste application | coating method which can apply | coat a paste uniformly.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The viscous object coating apparatus according to claim 1, wherein the paste is ejected from the ejection port of the coating nozzle while moving the coating nozzle relative to the coating object, and within the coating area set on the surface of the coating object. A paste applying device for applying a paste to a discharge means for discharging the paste from the discharge port, a moving means for moving the application nozzle relative to the object to be applied, and each in a rectangular application area the nozzle and storage means, said application nozzle by controlling the moving means based on the data of the application pattern for storing data of the application pattern including the data relating to the set position of the plurality of nozzles passing points near corners and control means for moving in a single stroke operation to reverse at a passing point to the inside of the coating area, the moving speed of the coating nozzle in the vicinity of the nozzle passing point Was a coating amount suppression means for reducing the coating amount in a predetermined region within the coating area by changing at high speed.
[0012]
The paste application method according to claim 2 , wherein the paste is discharged from the discharge port of the application nozzle while moving the application nozzle relative to the application object, and within the application area set on the surface of the application object. A paste application method for applying a paste , wherein a plurality of nozzle passing points are set in the vicinity of each corner in a rectangular application area, and the application nozzle is reversed to the inside of the application area at the nozzle passing point. The coating amount is moved by a writing operation, and the coating amount in the predetermined area in the coating area is decreased by the coating amount suppressing means by changing the moving speed of the coating nozzle in the vicinity of the nozzle passing point at a high speed .
[0013]
According to the present invention, it is possible to prevent problems due to excessive application to a specific portion by reducing the application amount by the application amount suppression means in a predetermined region within the application area.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control system of the die bonding apparatus, and FIG. 3A is an explanatory view of the paste application pattern. 3 (b) is a partially enlarged view of the paste application pattern, FIGS. 4 (a) and 4 (b) are graphs showing application nozzle movement patterns in the paste application pattern, and FIGS. 5 (a), (b) and (c). These are process explanatory views of the bonding operation.
[0015]
First, the structure of the die bonding apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a wafer sheet 2 is held on a chip supply unit 1 by a holding table (not shown). The wafer sheet 2 has a large number of semiconductor chips 3 attached thereto. A conveyance path 5 is disposed on the side of the chip supply unit 1. The conveyance path 5 conveys the lead frame 6 and positions the lead frame 6 at the paste application position and the bonding position. A bonding head 4 is disposed above the chip supply unit 1, and the bonding head 4 moves horizontally and moves up and down by a moving mechanism (not shown).
[0016]
A paste application unit 9 is disposed on the side of the conveyance path 5. The paste application unit 9 is configured by mounting a syringe 15 of a dispenser provided with an application nozzle 15a on a moving table 10. The moving table 10 is configured by stacking an X-axis table 12 on a Y-axis table 11 and further connecting a Z-axis table 14 in the vertical direction via an L-shaped bracket 13 thereon. The Y-axis table 11, the X-axis table 12, and the Z-axis table 14 include a Y-axis motor 11a, an X-axis motor 12a, and a Z-axis motor 14a, respectively.
[0017]
The syringe 15 moves horizontally and vertically on the lead frame 6 by driving the X-axis motor 12a, the Y-axis motor 11a, and the Z-axis motor 14a. A paste 7 for adhering the chip 3 to the lead frame 6 is stored inside the syringe 15, and the valve 15 b (see FIG. 2) that opens and closes the application nozzle 15 a with the air pressure applied in the syringe 15 is opened. By doing so, the paste is discharged from the discharge port of the coating nozzle 15a.
[0018]
The chip bonding part 6a to which the chip 3 on the upper surface of the lead frame 6 is bonded is an application area 6a to which the paste is applied. The discharge port of the application nozzle 15a is positioned in the application area 6a and the paste is discharged from the application nozzle 15a. The paste 7 is applied in an X-shaped drawing pattern in the application area 6a set on the surface of the lead frame 6 as the application object by moving the application nozzle 15a. The air pressure applying means for applying air pressure to the syringe 15, the application nozzle 15a and the syringe 15 is a paste discharge means, and the moving table 10 is a moving means for moving the discharge port of the application nozzle 15a.
[0019]
After applying the paste, the lead frame 6 is sent to the bonding position 8 on the conveyance path 5 and positioned. The chip 3 picked up from the chip supply unit 1 by the nozzle 4a of the bonding head 4 is bonded onto the paste 7 applied in the application area 6a.
[0020]
Next, the control system of the die bonding apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the air supplied from the air source 20 is supplied into the syringe 15 through the regulator 21. The regulator 21 can remotely control the set pressure, and the pressure of the air supplied to the syringe 15 is adjusted by controlling the regulator 21 by the control unit 28, and the discharge amount of the paste discharged from the application nozzle 15a. Can be controlled. The valve drive unit 22 drives a valve 15b that opens and closes the coating nozzle 15a. By controlling the valve drive unit 22 by the control unit 28, the discharge of the paste from the coating nozzle 15a can be interrupted. Instead of controlling the set pressure of the regulator 21 by the control unit 28, the pressure may be set manually to obtain a required discharge amount.
[0021]
The X-axis motor drive unit 23, the Y-axis motor drive unit 24, and the Z-axis motor drive unit 25 drive the X-axis motor 12a, the Y-axis motor 11a, and the Z-axis motor 14a of the moving table 10, respectively. By controlling the X-axis motor drive unit 23, the Y-axis motor drive unit 24, and the Z-axis motor drive unit 25 by the control unit 28, the operation of the moving table 10 is controlled.
[0022]
The storage unit 26 stores application pattern data by the application nozzle 15a, that is, data such as the application start point and application end point set in the application area, the position of the nozzle passing point during the application operation, and the movement of the application nozzle 15. Data such as a speed pattern and paste discharge amount is stored. That is, the storage unit 26 is a storage unit. Based on the data stored in the storage unit 26, the movement operation of the application nozzle 15 a driven by the movement table 10 and the discharge operation of the paste from the nozzle 15 a of the syringe 15 are controlled by the control unit 28 which is a control means. Thus, the paste can be applied in the application area 6a with a predetermined drawing pattern and at a predetermined nozzle moving speed. The bonding head drive unit 27 drives the bonding head 4 under the control of the control unit 28.
[0023]
Next, the drawing pattern and the nozzle passing point for obtaining the drawing pattern will be described with reference to FIG. In FIG. 3, a coating area 6 a indicated by a square frame indicates a range where the paste is applied prior to mounting the chip 3. Point C is the center point (area center of gravity) of application area 6a, and this center point C is set as the application start point and application end point by nozzle 15a in this drawing pattern.
[0024]
In the application area 6a, a passing point through which the nozzle 15a passes is set in addition to the application start point and the application end point in the drawing application. First nozzle passing points P1A, P1B, P1C and P1D are set in the vicinity of the four corner positions of the application area 6a. Inside the first nozzle passage points P1A, P1B, P1C and P1D in the application area 6c, second nozzle passage points P2A, P2B, P2C and P2D are set. These nozzle passing point data are stored in the storage unit 26.
[0025]
This bonding apparatus is configured as described above, and the operation of the bonding apparatus will be described below. In FIG. 1, the lead frame 6 is transported on the transport path 5 and positioned below the paste application unit 9. Next, the moving table 10 is driven so that the application nozzle 15a of the syringe 15 is positioned on the application area 6a of the lead frame 6, and drawing application is performed. First, the application nozzle 15a is moved onto the center point C shown in FIG. 3 so that the height from the application surface at the lower end of the nozzle 15a becomes a predetermined height suitable for application. Then, while maintaining this height, the discharge of the paste 7 is started and the application nozzle 15a is moved along a predetermined path. First, the application nozzle 15a reaches the second nozzle passage point P2A from the center point C, and then moves outward toward the first nozzle passage point P1A. Then, it reverses inward at the first nozzle passing point P1A, passes through the second nozzle passing point P2B from the first nozzle passing point P1A, and reaches the first nozzle passing point P1B near the corner portion again. That is, the movement path from the nozzle passing point of one corner to the nozzle passing point of the next corner is a shape in which the coating nozzle 15a enters the inside of the coating area 6a with respect to a straight line connecting the two nozzle passing points. Furthermore, it is in the form of entering the central side of the application area 6a most at the midpoint between the two adjacent nozzle passing points.
[0026]
Thereafter, the coating nozzle 15a follows a similar movement path, and again through the second nozzle passage point P2C, the first nozzle passage point P1C, the second nozzle passage point P2D, and the first nozzle passage point P1D. Return to the second nozzle passage point P2A. When the center point C as the application end point is reached, the application nozzle 15 is raised after the paste discharge from the nozzle 15a is completed, and the drawing application for one application area 6a is completed. That is, in this drawing application, the application nozzle 15a is lowered to the center point C that is the application start point, and then returns to the center point C that is the application end point via a predetermined movement path. Moves in a single stroke without interrupting application.
[0027]
FIG. 3B shows a change in the direction of the velocity vector of the application nozzle 15a in the vicinity of the first nozzle passage point P1 set in the vicinity of each corner of the application area 6a. At the first nozzle passing point P1, the velocity component in the direction of the arrow a is zero, and therefore the paste application amount tends to be larger in the vicinity than the other parts in the application area. As a result, voids generated when the paste in this corner part first contacts the bottom surface of the chip during bonding and the inner air is confined, or the paste that protrudes when the paste in this part is spread by the chip, etc. May cause problems.
[0028]
In order to prevent such a problem, the application amount in a predetermined region near the corner is reduced by the application amount suppression means to prevent the application amount in this region from becoming excessive. FIG. 4A shows an example in which the application amount is suppressed by controlling the moving speed of the application nozzle 15a. In FIG. 4A, the moving speed V on the vertical axis indicates the magnitude of the speed vector shown in FIG. 3B, that is, the absolute value of the moving speed of the coating nozzle 15a, not the speed component in a specific direction. In this example, the discharge amount Q of the paste discharged from the coating nozzle 15a is kept constant.
[0029]
A speed pattern of the moving speed V will be described. After the start of the movement of the coating nozzle 15a, the movement speed increases to a speed V0 set as a normal coating speed. Then, before the coating nozzle 15a reaches the first nozzle passing point P1A which is a predetermined region, the coating nozzle 15a is further raised to the corner moving speed V1 higher than the speed V0. At the first nozzle passing point P1A, the moving speed V of the coating nozzle 15a decreases to the reverse speed V2 indicating the magnitude of the speed component in the direction orthogonal to the arrow a, and then increases again to the corner moving speed V1. Return to speed V0. In the vicinity of the subsequent first nozzle passage point P1B, speed control is performed using the same speed pattern. As a result, the application nozzle 15a quickly passes through the vicinity of the first nozzle point P1 near the corner, and therefore, the application amount increases due to the application nozzle 15a staying in this predetermined region for a longer time than other parts. Can be prevented. That is, the X-axis motor drive unit 23, the Y-axis motor drive unit 24 that drives the application nozzle 15a, and the control unit 28 that controls these are application amount suppression means.
[0030]
In FIG. 4B, the first nozzle passage point P1 near the corner is discharged from the coating nozzle 15a when the coating nozzle 15a passes through the predetermined area without increasing the moving speed V of the coating nozzle 15a. In this example, the application of paste near the corner is suppressed by controlling the discharge amount of the paste. As shown in FIG. 4B, when the coating nozzle 15a passes through the first nozzle passage points P1A and P1B, the ejection amount ejected from the coating nozzle 15a is set as a normal ejection amount. The amount is decreased from the amount Q0 to the suppressed discharge amount Q1. This operation is performed by reducing the air pressure applied to the syringe 15 by controlling the regulator 21 which is a pressure adjusting means by the control unit 28. As a result, the discharge amount itself decreases in the vicinity of the corner, and excessive application of the paste is prevented. That is, the control unit 28 and the regulator 21 are application amount suppressing means.
[0031]
Thereafter, the lead frame 6 on which the paste 7 is applied to each application area 6a is transported to the bonding position 8, where the chip 3 is bonded to each application area 6a. At this time, the amount of the paste 7 applied to the lead frame 6 is suppressed so that the amount applied in a predetermined region near the corner of the application area 6a is not excessive in the paste application, and therefore, as shown in FIG. In addition, the film thickness t2 in the central portion of the coating area 6a is larger than the film thickness t1 in the peripheral portion. Therefore, when the chip 3 is mounted on the paste 7 as shown in FIG. 5B, the paste 7 in the vicinity of the central portion first comes into contact with the bottom surface of the chip 3 and is spread outward by the chip 3. Therefore, when bonding is completed, as shown in FIG. 5C, there is no problem such as voids in which air remains in the joints or paste 7 near the corners that is pushed outward by the chip 3 and does not protrude. Bonding can be performed.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the application amount is reduced by the application amount suppression means in a predetermined area within the application area, the paste is identified within the application area, such as the occurrence of a void in the joint after bonding or the paste protruding. It is possible to prevent problems due to excessive application to the part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system of a die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. Explanatory drawing of paste application pattern of one embodiment of the invention (b) Partial enlarged view of paste application pattern of one embodiment of the present invention FIG. 4 (a) In the paste application pattern of one embodiment of the present invention Graph showing coating nozzle movement pattern (b) Graph showing coating nozzle movement pattern in paste coating pattern of one embodiment of the present invention FIG. 5 (a) Process explanatory diagram of bonding operation of one embodiment of the present invention (B) Process explanatory diagram of bonding operation of an embodiment of the present invention (c) Process explanatory diagram of bonding operation of an embodiment of the present invention
6 Lead frame 6a Application area 7 Paste 10 Moving table 15 Syringe 15a Application nozzle 22 Valve drive unit 26 Storage unit 28 Control unit C Center points P1A, P1B, P1C, P1D First nozzle passage points P2A, P2B, P2C, P2D 2 nozzle passing point

Claims

A paste application device that discharges paste from a discharge port of an application nozzle while moving the application nozzle relative to the application object, and applies the paste in an application area set on the surface of the application object. A discharge means for discharging the paste from the discharge port; a moving means for moving the application nozzle relative to the application object; and a plurality of nozzle passing points set in the vicinity of each corner in the rectangular application area storage means for storing data of the application pattern including data relating to the position of said moving means is controlled to inverting the coating nozzle to the inside of the coating area by the nozzle passing point on the basis of data of the application pattern and control means for moving in one stroke operation, applied by changing the moving speed of the coating nozzle in the vicinity of the nozzle passing point at high speed Paste coating apparatus characterized by comprising a coating amount suppression means for reducing the coating amount in a predetermined region in the rear.

A paste application method for applying a paste in an application area set on a surface of an application object by discharging the paste from an application nozzle discharge port while moving the application nozzle relative to the application object. A plurality of nozzle passing points are set in the vicinity of each corner in the rectangular coating area, and the coating nozzle is moved by a one-stroke operation that reverses the coating nozzle to the inside of the coating area. A paste coating method characterized in that the coating amount in a predetermined area in the coating area is reduced by the coating amount suppressing means by changing the moving speed of the coating nozzle in the vicinity of the coating nozzle at high speed .