JP2014056980A - ダイボンダ及びボンディング方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ボンディングヘッド等の降下量を自動的に測定し、信頼度の高いダイボンダ及びボンディング方法を提供することである。
【解決手段】
本発明は、ダイを吸着するコレットと、先端に前記コレットを備え、前記ダイを吸着する吸着処理と、ワークに前記ダイをボンディングするボンディング処理との少なくとも一方の処理を行う処理ヘッドと、該ボンディングするボンディング面と平行な平行面を備える測定平板と、前記ダイを保持していない時の吸着流量を測定する吸着流量測定手段と、前記処理ヘッドを昇降させる昇降手段と、前記ダイを保持していない前記処理ヘッドを前記測定平板に対して昇降させて、前記処理ヘッドの前記吸着流量が所定の吸着流量である吸着閾値流量を跨いだ時の前記処理ヘッドの昇降位置をオフセット量とし、該オフセット量に基づいて、前記処理時の前記処理ヘッドの降下量を求める制御部と、を備える。
【選択図】 図4
Description
本発明は、ダイを吸着するコレットと、先端に前記コレットを備え、前記ダイを吸着する吸着処理と、ワークに前記ダイをボンディングするボンディング処理との少なくとも一方の処理を行う処理ヘッドと、該ボンディングするボンディング面と平行な平行面を備える測定平板と、前記ダイを保持していない時の吸着流量を測定する吸着流量測定手段と、前記処理ヘッドを昇降させる昇降手段と、前記ダイを保持していない前記処理ヘッドを前記測定平板に対して昇降させて、前記処理ヘッドの前記吸着流量が所定の吸着流量である吸着閾値流量を跨いだ時の前記処理ヘッドの昇降位置をオフセット量とし、該オフセット量に基づいて、前記処理時の前記処理ヘッドの降下量を求める制御部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記ステップ単位を前記許容距離より小さくした小ステップ単位で降下させてもよい。
また、本発明は、前記小ステップは、前記処理ヘッドを昇降させるモータの制御分解能としてもよい。
図1は、本発明の第1の実施形態であるダイボンダ100の概略図を示す図である。図1(a)は、ダイボンダ100の上面図であり、図1(b)は、図1(a)において矢印Aから見た正面図である。
ダイボンダ100は、大別して、ダイ供給部1と、ピックアップ部2と、プリアライメント部3と、ボンディング部4と、基板供給部6と、基板搬出部7と、搬送部5と、各部の動作を監視し制御する制御部8とを備える。
このような構成によって、ボンディングヘッド41は、プリステージ31からダイDをピックアップし、Y駆動軸に沿って移動中に部品認識カメラ42でダイDの保持状態を撮像し、その結果に基づいてボンディング位置・姿勢を補正して、基板PにダイDをボンディングする。この動作をプリステージ31上の4個のダイに対して同時に又は個別に行なう。
この構成によって、プリアライメント部3は、ピックアップヘッド21、ボンディングヘッド41の移動に協調してプリステージ31をX、Y、Z方向に移動させ、ピックアップヘッド、ボンディングヘッドの動作が最短になるようにする。
なお、当該所定の吸着流量Rを吸着閾値流量Rvとし、吸着閾値流量Rv時のコレット60のプリステージ31からの距離を許容距離Lvとする。図3は、吸着流量Rとコレットの降下量Zと関係、特に吸着閾値流量Rvと許容距離Lvとの関係を示す。
図4は、ボンディングヘッド41の降下量Zを定める第1の実施例を示す図である。本実施例では、先ず、目標位置の手前の位置Zt迄高速に降下さる。次に、許容距離Lvより小さいステップ単位で閾値流量Rv以下になる迄降下させる。Ztの位置は、使用するコレット60の高さのばらつきなど考慮して定める。この場合、異なるダイサイズを一括して処理する場合もあり、その場合はZtの値は大きくなる場合もある。
本実施例は、許容距離Lvが+5μmであり、Z軸の駆動モータZMとして1μm/パルスのパルスモータを使用する例である。
図5は、ボンディングヘッド41の降下量Zを定める第2の実施例を示す図である。本実施例では、まず、目標位置の手前Ztの位置迄高速に降下させ、次に、許容距離Lvより大きいステップ単位で閾値流量Lv以下になる迄降下させ、その後、許容距離Lvより小さいステップ単位で閾値流量Lv以上になる迄上昇させる。なお、 実施例2も、許容距離Lvが+5μmであり、Z軸の駆動モータZMとして1μm/パルスのパルスモータを使用する例とする。
図6は、本発明の第2の実施形態であるダイボンダ200を上から見た概念図である。
ダイボンダ200は、大別してウェハ供給部210と、ワーク供給・搬送部220と、ボンディング部230と、各部及び後述する各実施例におけるボンディングフローを制御する制御装置208とを備える。
まず、コレット60をボンディングヘッドに取り付ける(S1)。実施例1又は実施例2に基づいてオフセット量Zo を測定する(S2)。次に、オフセット量Zoに基づいて、ボンディングヘッド41、必要によってはピックアップヘッド21の処理を実施するため降下量Zを補正する(S3)。その後,ダイDの実装を行う(S4)。実装中にコレット60の交換時期を判断する(S5)。交換が必要であれば、S1に行きコレット60を交換し、S2以下の処理を継続する。最後に、所定の実装処理が終了したかを判断し処理を終了させる(S6)。
12:ウェハ保持台 13:突き上げユニット
14:ウェハ保持ステージ 15:XY駆動部
16:回転駆動部 2:ピックアップ部
21:ピックアップヘッド 22:X駆動軸
24:ピックアップ用ノズルストッカ 3:プリアライメント部
31:プリアライメントステージ(プリステージ)
4:ボンディング部 40v:吸引孔
41:ボンディングヘッド 41v:吸引孔
45:ボンディングヘッド用ノズルストッカ 47:Z駆動軸
5:搬送部 6:基板供給部
7:基板搬出部 8、208:制御部
50:測定平板 60:コレット
60v;吸引孔 61:コレットホルダ
61v;吸引孔 100,200:ダイボンダ
210:ウェハ供給部 220:ワーク供給・搬送部
230:ボンディング部 D:ダイ
Lv:許容距離 P:基板
PO:ポンプ RS:流量センサ
Rv:吸着閾値流量 V:真空吸着バルプ
Z:降下量 Zo:オフセット量
Zt:目標位置の手前の位置
Claims (16)
- ダイを吸着するコレットと、
先端に前記コレットを備え、前記ダイを吸着する吸着処理と、ワークに前記ダイをボンディングするボンディング処理との少なくとも一方の処理を行う処理ヘッドと、
該ボンディングするボンディング面と平行な平行面を備える測定平板と、
前記ダイを保持していない時の吸着流量を測定する吸着流量測定手段と、
前記処理ヘッドを昇降させる昇降手段と、
前記ダイを保持していない前記処理ヘッドを前記測定平板に対して昇降させて、前記処理ヘッドの前記吸着流量が所定の吸着流量である吸着閾値流量を跨いだ時の前記処理ヘッドの昇降位置をオフセット量とし、該オフセット量に基づいて、前記処理時の前記処理ヘッドの降下量を求める制御部と、
を備えることを特徴とするダイボンダ。 - 請求項1記載のダイボンダにおいて、
前記制御部は、前記処理ヘッドを、前記測定平板から所定位置までを少なくとも前記処理時以上の速度を有する高速で降下させ、その後、前記吸着閾値流量の時の前記測定平板から距離である許容距離に基づくステップ単位で降下させる、
ことを特徴とするダイボンダ。 - 請求項2記載のダイボンダにおいて、
前記制御部は、前記ステップ単位を前記許容距離より小さくした小ステップ単位で降下させることを特徴とするダイボンダ。 - 請求項2記載のダイボンダにおいて、
前記制御部は、前記ステップ単位を前記許容距離より大きくして大ステップ単位で降下させ、前記処理ヘッドの下降によって前記吸着流量が前記吸着閾値流量を跨いだ後は、前記許容距離より小さくした小ステップ単位で上昇させることを特徴とするダイボンダ。 - 請求項3又は4記載のダイボンダにおいて、
前記小ステップは、前記処理ヘッドを昇降させるモータの制御分解能であることを特徴とするダイボンダ。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載のダイボンダにおいて、
前記処理ヘッドは、前記ダイをウェハから吸着し、前記ワークにボンディングするボンディングヘッドであることを特徴とするダイボンダ。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載のダイボンダにおいて、
前記処理ヘッドは、前記ダイをウェハから吸着し、プリアライメントステージに載置するピックアップヘッドと、該プリアライメントステージに載置された該ダイをピックアップし、前記ワークにボンディングするボンディングヘッドとであることを特徴とするダイボンダ。 - 請求項7記載のダイボンダにおいて、
前記プリアライメントステージは、前記測定平板の役目も果たすことを特徴とするダイボンダ。 - コレットでダイを吸着する吸着ステップと、
先端コレットを備える処理ヘッドで前記ダイを吸着する処理、ワークに前記ダイをボンディングする処理との少なくとも一方の処理を行う処理ステップと、
該ボンディングするボンディング面と平行な平行面を備える測定平板に対して、前記ダイを保持していない処理ヘッドを昇降させる昇降ステップと、
前記昇降中に、前記処理ヘッドの吸着流量を測定する吸着流量測定ステップと、
前記吸着流量が所定の吸着流量である吸着閾値流量を跨いだ時の前記処理ヘッドの昇降位置をオフセット量とし、該オフセット量に基づいて、前記処理時の前記処理ヘッドの降下量を求める降下量を求めるステップと、
を備えることを特徴とするボンディング方法。 - 請求項9記載のボンディング方法において、
前記昇降ステップは、前記処理ヘッドを、前記測定平板から所定位置までを少なくとも前記処理時以上の速度を有する高速で降下させ、その後、前記吸着閾値流量の時の前記測定平板から距離である許容距離に基づくステップ単位で降下させる、
ことを特徴とするボンディング方法。 - 請求項10記載のボンディング方法において、
前記昇降ステップは、前記ステップ単位を前記許容距離より小さくした小ステップ単位で降下させることを特徴とするボンディング方法。 - 請求項10記載のボンディング方法において、
前記昇降ステップは、前記ステップ単位を前記許容距離より大きくして大ステップ単位で降下させ、前記処理ヘッドの下降によって前記吸着流量が前記吸着閾値流量を跨いだ後は、前記許容距離より小さくした小ステップ単位で上昇させることを特徴とするボンディング方法。 - 請求項11又は12記載のボンディング方法において、
前記小ステップは、前記処理ヘッドを昇降させるモータの制御分解能であることを特徴とするボンディング方法。 - 請求項9乃至13のいずれかに記載のボンディング方法において、
前記処理ヘッドは、前記ダイをウェハから吸着し、前記ワークにボンディングするボンディングヘッドであることを特徴とするボンディング方法。 - 請求項9乃至13のいずれかに記載のボンディング方法において、
前記処理ヘッドは、前記ダイをウェハから吸着し、プリアライメントステージに載置するピックアップヘッドと、該プリアライメントステージに載置された該ダイをピックアップし、前記ワークにボンディングするボンディングヘッドとであることを特徴とするボンディング方法。 - 請求項15記載のボンディング方法において、
前記プリアライメントステージは、前記測定平板の役目も果たすことを特徴とするダボンディング方法。
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| JP2012201730A JP2014056980A (ja) | 2012-09-13 | 2012-09-13 | ダイボンダ及びボンディング方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113571429A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-10-29 | 深圳市卓兴半导体科技有限公司 | 一种固晶方法及固晶机 |
| KR20240043084A (ko) | 2022-09-26 | 2024-04-02 | 파스포드 테크놀로지 주식회사 | 반도체 제조 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
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| JP2003133795A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品実装装置における基板上面高さの検出方法 |
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