JPH0572752B2 - - Google Patents

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JPH0572752B2
JPH0572752B2 JP58240226A JP24022683A JPH0572752B2 JP H0572752 B2 JPH0572752 B2 JP H0572752B2 JP 58240226 A JP58240226 A JP 58240226A JP 24022683 A JP24022683 A JP 24022683A JP H0572752 B2 JPH0572752 B2 JP H0572752B2
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JP
Japan
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film carrier
bump
bonding
motor
finger
Prior art date
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Application number
JP58240226A
Other languages
English (en)
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JPS60132334A (ja
Inventor
Akira Kabeshita
Eiji Ichitenmanya
Kazuhiro Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58240226A priority Critical patent/JPS60132334A/ja
Publication of JPS60132334A publication Critical patent/JPS60132334A/ja
Publication of JPH0572752B2 publication Critical patent/JPH0572752B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711—Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/701—Tape-automated bond [TAB] connectors

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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はあらかじめメツキ工法により形成され
たバンプをバンプ基板と称されるものに形成し、
またガラス板上で樹脂層を介してフルカツトダイ
ジングされた半導体ウエハー基板を用い、フイル
ムキヤリアフインガーへのバンプの転写と半導体
素子の接合とを認識装置を用いて連続自動で行な
うフイルムキヤリアボンデイング装置に関するも
のである。
従来例の構成とその問題点 従来のフイルムキヤリアボンデイング装置は完
全自動で運転できるものがなく、またフイルムキ
ヤリアフインガーと半導体素子との接合において
もXYΘ三方向の位置合せが自動的に行なえるも
のがなかつた。さらに、フイルムキヤリアフイン
ガーと接合される半導体素子の電極部にはバンプ
形成が必要であり汎用半導体素子を用いることが
できず半導体素子の汎用度が低いばかりか、実
装、コスト面でもかなり高価なものになるといつ
た欠点を有していた。
発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、バンプ形成されたバ
ンプ基板上の所定バンプとフイルムキヤリアフイ
ンガーの所定の位置とを認識装置と位置決め手段
によりXYΘ三方向に位置合わせをし、重ね合わ
せた状態で、バンプをヒートツールを介してフイ
ルムキヤリアフインガーへ転写させ、その後フイ
ルムキヤリアフインガーへ転写されたバンプと電
極上にバンプ形成されていない汎用半導体素子の
電極部とを前記同様にXYΘ三方向位置合わせし、
重ね合わした状態でヒートツールを介して連続自
動で行なうフイルムキヤリアボンデイング装置を
提供するものである。
発明の構成 本発明は、フイルムキヤリア、バンプおよび半
導体素子の形状、位置を画像処理により知る認識
装置と、フイルムキヤリアを固定保持しXY二方
向にモータ駆動により水平移動可能なガイドXY
駆動部と、バンプ基板および半導体ウエハー基板
を搭載し、直交する二方向および回動可能な
XYΘ駆動部と、フイルムキヤリアフインガーと
バンプおよび汎用半導体素子の電極とを接合する
接合装置とから構成されており、外部で単独にメ
ツキ法により形成されたバンプをフイルムキヤリ
アフインガーへ認識装置を用い位置決め転写し、
かつ同時に電極上にバンプのない汎用半導体素子
を前記フインガー上に転写されたパンブを介して
フイルムキヤリアフインガーへ接合することで、
これまで目視に頼つていたフイルムキヤリアボン
デイングのアライメント作業およびボンデイング
作業が連続自動で生産性高くかつ信頼性高く実現
できる。また、バンプ転写方式の装置の具現化に
より汎用半導体素子が使用できるため半導体素子
の汎用性および半導体素費用を含めてボンデイン
グ総コストも大きく低減できるといつた特有の効
果を有している。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照に
しながら説明する。
1はフイルムキヤリアであり、2は供給される
フイルムキヤリア1を巻き取つている供給リール
である。3はボンデイングされた後のフイルムキ
ヤリア1を巻き取る巻き取りリールであり、4は
フイルムキヤリア1のフインガーがからみ合わな
いようにするためにフイルムキヤリア1の間にテ
ープ状に装入されているスペーサーである。5は
フイルムキヤリア1、バンプ基板6および半導体
ウエハー基板7の形状、位置認識を行なう認識カ
メラである。8は認識カメラ5の先端部に固定さ
れたレンズ系である。9はフイルムキヤリア1を
所定ピツチごとコマ送りするスプロケツトであ
り、10はフイルムキヤリア1が常にスプロケツ
ト9に付勢されるように設けられた押えローラで
ある。
11および12はアイドルローラである。13
はフイルムキヤリア1の送り方向と逆方向に常に
一定張力を与えるテンシヨンスプロケツトであ
り、14はフイルムキヤリア1が常にテンシヨン
スプロケツト13に付勢されるように設けられた
押えローラである。15はボンデイングされるフ
イルムキヤリア1を保持するフイルムキヤリアガ
イドである。16は前後動および上下動し、フイ
ルムキヤリア1にバンプ転写および半導体素子を
接合するヒートツールである。17はバンプ基板
6および半導体ウエーハ基板7を搭載し、直交す
る二方向ならびに回動可能に組み合わされた
XYΘ駆動部である。
18はXYΘ駆動部17のXY二方向の移動位
置表示をする表示器であり、19は認識カメラ5
により得られた画像を二値化処理し映しだすモニ
ターテレビである。20および21はヒートツー
ル16の温度制御をする温度制御装置である。2
2は認識カメラ5より得られた画像を二値化処理
する認識装置であり、23はアクチユエータのシ
ーケンス動作等を指示するマイクロコンピユー
タ、24はNCドライバーである。25は操作盤
であり、26は本体フレームである。
以上のように構成されたフイルムキヤリアボン
デイング装置において、以下その動作を説明す
る。
供給リール2に巻かれているフイルムキヤリア
1はスプロケツト9を接続されているモータ27
の矢印B方向への所定回転により矢印A方向へ所
定ピツチ送り出される。この時スプロケツト9の
送りバラツキを最小におさえるため、テンシヨン
スプロケツト13はトルクモータ28と接続され
矢印C方向に一定張力を加えるようになつてお
り、フイルムキヤリア1は前記張力によりフイル
ムキヤリアガイド15に沿つて保持されている。
29,30はトルクモータであり、それぞれ矢印
D方向および矢印E方向に常に回転しようとし、
フイルムキヤリア1の巻きだるみを防止してい
る。
認識カメラ5の認識軸Z1−Z2の下に配置された
フイルムキヤリア1の1コマ31は、フイルムキ
ヤリアガイド15を直交する二方向に移動させる
モータ32,33の回転動作によりボールネジ3
4,35を介して矢印K方向、矢印L方向に水平
移動し、認識カメラ5の視野内にまず視野S1を
採り込み、次に再度フイルムキヤリアガイド15
を水平移動させ視野S2を採り込ませる。この二
つの視野S1,S2を画像処理し、第一の視野S
1のフイルムキヤリア1のフインガー36の先端
部位置T1、T2、T3、T4からその平均座標ポイン
トTAを得て、第二の視野S2のフインガー36
の先端部位置T5、T6、T7、T8からも同様にその
平均座標ポイントTBを得る。この二点TA,TBよ
り認識カメラ5の下に配置されている1コマ31
のX方向、Y方向および回転方向の位置ズレおよ
びフインガー36の形状確認を行なう。
第4図において、tA、tBはフイルムキヤリア1
の1コマ31のセンターが認識軸Z1−Z2上のセン
ターOと一致し、かつXY両認識座標軸に対し傾
きがない場合の基準平均座標ポイントである。こ
の基準平均座標ポイントtA、tBと実際に視野S
1,S2に採り込まれた画像から得られた平均座
標ポイントTA、TBとから配置された1コマ31
のX方向、Y方向および回転方向の位置ズレデー
タを得る。
O′は実際に画像より得られた1コマ31のセ
ンターであり、ΔΘ=ΘT−Θpとすると、前記1コ
マ31をX方向にΔX、Y方向にΔY、回転方向
にΔΘだけ位置補正すればよいことになる。フイ
ルムキヤリア1を保持移動させるフイルムキヤリ
アガイド15はX方向、Y方向のみ移動可能なの
で、ここでは前記直交する二方向の位置補正のみ
をモータ32,33により行ない、回転方向の補
正分ΔΘはバンプ基板6、および半導体ウエハー
基板7側で行なう。46は認識カメラ5をボール
ネジ47を介して矢印F方向に上下可能にしたモ
ータであり、モータ46の上下動により、フイン
ガー36に認識カメラ5の焦点を合わせる。
次にバンプ基板6について第5図、第6図にお
いて説明する。バンプ基板6は絶縁物よりなり、
その上にメツキ電極層37があり、さらにその上
には開孔部38を有したレジストが形成されてい
る。このバンプ基板6を用いメツキ工法により開
孔部38に近バンプ40を形成する。バンプ40
は接合される半導体素子の電極部に対応するよう
に第6図のように配置形成されている。
バンプ基板6はXYΘ駆動部17上に設けられ
たバンプ基板ステージ41の上に吸着固定され、
リニアスケール42a,42bで読み取りを行な
いながらモータ44,45,46の駆動により前
記フイルムキヤリア1の配置された1コマ31の
下へ矢印G方向、矢印H方向への水平移動および
I方向回動を行ないフインガー36とバンプ40
の重ね合わせを行なう。48はバンプ40の形成
ラインXBと認識軸Xとを一致させるようにバン
プ基板ステージ41を矢印J方向に回転させるモ
ータである。49はボールネジでありモータ45
と接続され、認識軸Z1−Z2と一致する回転中心に
対しΘテーブル50を回動させる。
フインガー36とバンプ基板6上のバンプ40
が位置合わせされた状態で、第7図a,b図に示
すようにバンプ基板ステージ41は矢印M方向に
接合高さまで上昇し、高温に保持されたヒートツ
ール16の矢印N方向の下降動作によりバンプ基
板6の上に形成された複数のバンプ40はフイン
ガー36に転写される。転写完了後ヒートツール
16は処理位置へ上昇し、バンプ基板ステージ4
1は初期位置へ下降する。
バンプ40の転写後XYΘ駆動部17上に設け
られた半導体ウエハー基板7吸着固定しているウ
エハー基板ステージ51はリニアスケール42
a,42bで読み取りを行ないながらモータ4
3,44,45の駆動により前記フイルムキヤリ
ア1のバンプ40の転写された1コマ31の下へ
矢印G方向、矢印H方向への水平移動およびI方
向回動を行ないフインガー36に転写されたバン
プ405重ね合わされる。
半導体ウエハー基板7は第8図、第9図に示す
ように構成されている。52は樹脂フイルム53
を半導体ウエハー基板7に固定するための接着剤
であり、54は前記樹脂フイルム53の上に半導
体素子55を固定するための熱可塑性接着剤であ
る。56は半導体素子55上の電極である。57
は、ダイジング溝であり樹脂フイルム53の途中
まで設けられており、前記ダイジング溝57によ
り半導体素子55は個々に分離固定されている。
58は半導体素子55上の電極56を結ぶライ
ンXCと認識軸Xとを一致させるようにウエハー
基板ステージ51を矢印P方向に回転させるモー
タである。フインガー36に転写されたバンプ4
0と前記半導体素子55の電極56が位置合わせ
された状態で第10図a,b図に示すようにウエ
ハー基板ステージ51は矢印Q方向に接合高さま
で上昇し、高温に保持されたヒートツール16の
矢印N方向の下降動作によりフインガー36と半
導体素子55はバンプ40を介して接合される。
接合完了後ヒートツール16は初期位置へ上昇
し、ウエハー基板ステージ51は下降する。この
時点で熱可塑性樹脂54はヒートツール16の熱
により溶け、ヒートツール16の下側の半導体素
子55のみが半導体ウエハー基板7より分離され
フインガー36に接合される。連続自動運転は上
記の繰返しにより行なわれる。
第11図はボンデイング以前のフイルムキヤリ
ア1であり、第12図、第13図はそれぞれバン
プ40の転写後およびバンプ40を介しての半導
体素子55の接合後を示した図である。
以上のように本実施例によれば、認識装置によ
りフインガー36の位置を読み取り、被接合側の
対象物を直交する二方向および回転方向に自動的
に動かすことにより連続的にフインガー36に半
導体素子55を正確にしかも生産性高く実装する
ことが可能である。また、XYΘ駆動部17の上
に、バンプ基板ステージ41とウエハー基板ステ
ジ51を設けることにより、バンプ40の転写方
向によるバンプを有さない汎用半導体素子55の
接合が可能である。
発明の効果 以上のように本発明は、バンプ形成されたバン
プ基板上の所定バンプとフイルムキヤリアフイン
ガーの所定位置とを認識装置と位置決め手段によ
りXYΘ三方向に位置合わせをし、重ね合わせた
状態で、バンプをヒートツールを介してフイルム
キヤリアへ転写させ、その後フイルムキヤリアフ
インガーへ転写されたバンプと電極上にバンプ形
成されていない汎用半導体素子の電極部とを前記
同様にXYΘ三方向位置合わせし接合することで、
バンプを電極上に有する半導体素子を用いるこれ
までのフイルムキヤリア実装に比較し、その接合
上の信頼性の大幅な向上と半導体素子の汎用性お
よびトータル実装コストの低減が可能となる。さ
らに、認識装置と自動位置合わせ手段の具現化に
より、これまで目視を主とした半導体素子接合作
業が連続自動で行なうことができ生産性の面から
も大きく向上がはかれることができ、その実用的
効果は大きいものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるフイルムキ
ヤリアボンデイング装置の全体斜視図、第2図は
本装置の駆動系の分解斜視図、第3図はフイルム
キヤリアの認識視野を示す認識視野の説明図、第
4図は認識による補正量を示す認識補正の説明
図、第5図はバンプ基板の断面図、第6図はバン
プ基板部分の斜視図、第7図a,bは各々バンプ
転写工程を示すヒートツールの正面図、第8図は
半導体ウエハー基板の断面図、第9図は半導体ウ
エハー基板部分の斜視図、第10図a,b図は半
導体素子接合工程を示すヒートツールの正面図、
第11図は生フイルムキヤリア部分の斜視図、第
12図はバンプ転写後のフイルムキヤリア部分の
斜視図、第13図は半導体素子接合後のフイルム
キヤリア部分の斜視図である。 1……フイルムキヤリア、5……認識カメラ、
6……バンプ基板、7……半導体ウエハー基板、
15……フイルムキヤリアガイド、16……ヒー
トツール、17……XYΘ駆動部、36……フイ
ンガー、40……バンプ、41……バンプ基板ス
テージ、51……ウエハー基板ステージ、55…
…半導体素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 モータ駆動により直交する二方向に水平移動
    可能なXY駆動部と、前記XY駆動部を搭載しモ
    ータ駆動により水平回動可能なθ駆動部と、前記
    XY駆動部上に設けられ独立した回転中心をそれ
    ぞれ有し、個々のモータにより水平回動可能かつ
    上下動可能な二つの上下動ステージ部と、フイル
    ムキヤリアの両縁部に一定ピツチで設けられたパ
    ーフオレーシヨン孔に係合するスプロケツトと、
    前記スプロケツトと接続され所定角度づつの回転
    を与えるフイルムキヤリアフイードモータと、前
    記フイルムキヤリアフイードモータによるフイル
    ムキヤリアフイード方向と逆方向に一定張力をフ
    イルムキヤリアに与えるテンシヨンモータと、作
    業位置でのフイルムキヤリアをガイドするフイル
    ムキヤリアガイド部と、前記フイルムキヤリアガ
    イド部をモータ駆動により直交する二方向に水平
    移動可能なガイドXY駆動部と、作業位置のフイ
    ルムキヤリア上部に位置し、モータ駆動により上
    下動可能なカメラ部と、前記カメラ部と接続し画
    像処理を行なう認識装置と、フイルムキヤリアフ
    インガーと被接合物とを接合する接合装置とを備
    えたフイルムキヤリアボンデイング装置。
JP58240226A 1983-12-20 1983-12-20 フイルムキヤリアボンデイング装置 Granted JPS60132334A (ja)

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JPS60132334A JPS60132334A (ja) 1985-07-15
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JP2576635B2 (ja) * 1989-07-26 1997-01-29 日本電気株式会社 インナーリードボンディング方法及び装置
JP4681241B2 (ja) * 2004-02-16 2011-05-11 ボンドテック株式会社 アライメント方法、この方法を用いた接合方法、接合装置

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