(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイ搭載部材の上面の変形などに影響されることなくダイをボンディング材に適切に圧着させることができるダイコレットを提供する。【解決手段】コレット本体１１０の下面のダイ吸着部１２０で吸着されたダイが、ダイ搭載部材に塗布されているボンディング材に圧着される。このとき、コレット本体１１０の左右両側のスペースガイド１３０の前後方向に直線の下辺がダイ搭載部材の上面に当接する。このため、もしもダイ搭載部材の上面が湾曲したり傾斜しているような場合でも、ダイは湾曲されたり傾斜されることなく前後方向に直線状のままボンディング材に圧着される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に細長形状のダイを支持してダイ搭載部材の上面に塗布されているボンディング材に上方から圧着させることに利用されるダイコレットであって、
前記ダイに対応して前後方向に細長形状に形成されているコレット本体と、
前記コレット本体の下面に弾性体で形成されていて前記ダイの上面を吸着するダイ吸着部と、
前記ダイが前記ボンディング材に圧着されるときに前記ダイ搭載部材の上面に当接する下辺が前後方向と平行な直線となるように前記コレット本体の左右両側に形成されているスペースガイドと、
を有するダイコレット。
【請求項２】
前記スペースガイドは、前記コレット本体の左右両側で前後方向に配列された複数からなる請求項１に記載のダイコレット。
【請求項３】
前記スペースガイドは、下辺が前後方向と平行な直線となる細長形状に形成されている請求項１に記載のダイコレット。
【請求項４】
前記ダイ吸着部は、前記コレット本体の前後両端の近傍に一個ずつ配置されている請求項１ないし３の何れか一項に記載のダイコレット。
【請求項５】
前後方向に細長形状のダイを支持してダイ搭載部材の上面に塗布されているボンディング材に上方から圧着させるダイボンディング装置であって、
請求項１ないし４の何れか一項に記載の前記ダイコレットと、
前記ボンディング材が上面に塗布されている前記ダイ搭載部材を所定位置に配置する搭載配置手段と、
前記ダイコレットの前記ダイ吸着部に前記ダイを吸着させて前記ボンディング材の上方に位置させる第一配置手段と、
前記スペースガイドが前記ダイ搭載部材に当接するまで前記ダイコレットを下降させて前記ダイの下面を前記ボンディング材の上面に圧着させる第二配置手段と、
前記ボンディング材に圧着された前記ダイの前記ダイ吸着部による吸着を解除してから前記ダイコレットを上方に退避させる第三配置手段と、
を有するダイボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイを支持してダイ搭載部材の上面に塗布されているボンディング材に上方から圧着させることに利用されるダイコレットに関し、特に、細長形状のダイをボンディング材に上方から圧着させるダイコレットおよびダイボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)製品などにおいて、長辺チップ（例：80mm×0.8mm）をダイボンディングする際、光学系の問題としてチップ反りが課題となっている。このため、現在、反り値の規格保証を求められている製品については、工程能力指数が足らないためにチップ反りの全数測定を実施している。
【０００３】
例えば、図１４に示すように、ダイボンディングのダイコレット１１先端吸着部へ可動型の支持アーム１２を装着し、ダイ１３を吸着・搬送する際にダイ搭載部材１４の傾きに対して追従する機構を有し、これによりダイ搭載部材１４の傾きを吸収したボンディングを実現でき、ダイ搭載部材１４とダイ１３との平行性を保てるという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、図１５および図１６に示すように、ダイ搭載部材との平行性を保つため、ダイ吸着部の近傍に脚部２１，２２を設け、ダイ搭載部材と一体化されたパッケージの一部２３，２４に当てることで、ダイ底面がダイ搭載部材との間に一定の距離を保てるようにした技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
同様に、図１７に示すように、ダイコレット３１がダイ搭載部材３２とダイ３３を同時に吸引・吸着固定し、密閉状態を保持したままボンディング材３４を注入・硬化するまでその状態を保持し、ダイ３３とダイ搭載部材３２の平行性を維持する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−２２３０６号公報
【特許文献２】特開平１１−８７３７４号公報
【特許文献３】特開２００４−１７９２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の技術では、ダイ１３とダイ搭載部材１４の平行性は保たれるがダイ１３の反りに対してはダイ搭載部材１４の平坦性に依存してしまうため有効ではない。
【０００７】
特に、リニア用ＣＣＤ製品などの長辺チップにおいてはダイ搭載部材１４の反りの影響を受けやすく、ダイ搭載部材１４に反りがあるとボンディング時の加重でダイ搭載部材１４の反りと同方向にダイ１３の反りが発生する。
【０００８】
また、特許文献２の技術は、アイランド部が平坦であることが前提の技術であり、ダイ搭載部材が、ある一定量以上の反りを有している場合、また脚部が接触する面の平坦性とダイ搭載部材の傾き・反りに異なる傾向があった場合に、ダイのダイ搭載部材への物理的接触が発生し、ダイが反りを起こす。
【０００９】
さらに、特許文献３の技術も、ダイ搭載部材３２の平坦性が前提となっており、長辺チップを搭載する場合などは吸引吸着によるダイ３３とダイ搭載部材３２の固定に吸着エラーなどの不具合が発生する。
【００１０】
上述のような従来技術では、ダイ搭載部材の平坦性が前提となっているため、ダイ搭載部材の反りがあった場合に、ダイはダイ搭載部材に対し物理的に接触・加圧を起こしてしまいダイの反りを発生させてしまっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のダイコレットは、前後方向に細長形状のダイを支持してダイ搭載部材の上面に塗布されているボンディング材に上方から圧着させることに利用されるダイコレットであって、ダイに対応して前後方向に細長形状に形成されているコレット本体と、コレット本体の下面に弾性体で形成されていてダイの上面を吸着するダイ吸着部と、ダイがボンディング材に圧着されるときにダイ搭載部材の上面に当接する下辺が前後方向と平行な直線となるようにコレット本体の左右両側に形成されているスペースガイドと、を有する。
【００１２】
従って、本発明のダイコレットでは、コレット本体の下面のダイ吸着部で吸着されたダイが、ダイ搭載部材に塗布されているボンディング材に圧着される。このとき、コレット本体の左右両側のスペースガイドの前後方向に直線の下辺がダイ搭載部材の上面に当接する。このため、もしもダイ搭載部材の上面が湾曲したり傾斜しているような場合でも、ダイは湾曲されたり傾斜されることなく前後方向に直線状のままボンディング材に圧着される。
【００１３】
本発明のダイボンディング装置は、前後方向に細長形状のダイを支持してダイ搭載部材の上面に塗布されているボンディング材に上方から圧着させるダイボンディング装置であって、本発明のダイコレットと、ボンディング材が上面に塗布されているダイ搭載部材を所定位置に配置する搭載配置手段と、ダイコレットのダイ吸着部にダイを吸着させてボンディング材の上方に位置させる第一配置手段と、スペースガイドがダイ搭載部材に当接するまでダイコレットを下降させてダイの下面をボンディング材の上面に圧着させる第二配置手段と、ボンディング材に圧着されたダイのダイ吸着部による吸着を解除してからダイコレットを上方に退避させる第三配置手段と、を有する。
【００１４】
なお、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
【００１５】
また、本発明では前後左右上下の方向を規定しているが、これは本発明の構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定したものであり、本発明を実施する場合の製造時や使用時の方向を限定するものではない。また、本発明で云う直線とは、直線を目標として物理的に形成した形状を意味しており、当然ながら幾何学的に完全な直線であることは要しない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のダイコレットでは、コレット本体の下面のダイ吸着部で吸着されたダイが、ダイ搭載部材に塗布されているボンディング材に圧着される。このとき、コレット本体の左右両側のスペースガイドの前後方向に直線の下辺がダイ搭載部材の上面に当接する。このため、もしもダイ搭載部材の上面が湾曲したり傾斜しているような場合でも、ダイは湾曲されたり傾斜されることなく前後方向に直線状のままボンディング材に圧着される。従って、ダイ搭載部材の上面の変形などに影響されることなくダイをボンディング材に適切に圧着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の一形態を図１ないし図４を参照して以下に説明する。なお、本実施の形態では図示するように前後左右上下の方向を規定して説明する。しかし、これは構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定するものである。従って、本発明を実施する製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
【００１８】
本実施の形態のダイコレット１００は、図２ないし図４に示すように、前後方向に細長形状のダイ２００を支持してダイ搭載部材２１０の上面に塗布されているボンディング材２２０に上方から圧着させることに利用される。
【００１９】
このため、本実施の形態のダイコレット１００は、図１に示すように、ダイ２００に対応して前後方向に細長形状に形成されているコレット本体１１０と、コレット本体１１０の下面に弾性体で形成されていてダイ２００の上面を吸着するダイ吸着部１２０と、ダイ２００がボンディング材２２０に圧着されるときにダイ搭載部材２１０の上面に当接する下辺が前後方向と平行な直線となるようにコレット本体１１０の左右両側に形成されているスペースガイド１３０と、を有する。
【００２０】
なお、スペースガイド１３０は、コレット本体１１０の左右両側で前後方向に配列された複数からなる。また、ダイ吸着部１２０は、コレット本体１１０の前後両端の近傍に一個ずつ配置されている。
【００２１】
本実施の形態のダイボンディング装置１０００は、図２ないし図４に示すように、前後方向に細長形状のダイ２００を支持してダイ搭載部材２１０の上面に塗布されているボンディング材２２０に上方から圧着させる。
【００２２】
このため、本実施の形態のダイボンディング装置１０００は、前述のダイコレット１００と、図２に示すように、ボンディング材２２０が上面に塗布されているダイ搭載部材２１０を所定位置に配置する搭載配置手段と、ダイコレット１００のダイ吸着部１２０にダイ２００を吸着させてボンディング材２２０の上方に位置させる第一配置手段と、図３に示すように、スペースガイド１３０がダイ搭載部材２１０に当接するまでダイコレット１００を下降させてダイ２００の下面をボンディング材２２０の上面に圧着させる第二配置手段と、図４に示すように、ボンディング材２２０に圧着されたダイ２００のダイ吸着部１２０による吸着を解除してからダイコレット１００を上方に退避させる第三配置手段と、を有する(図示せず)。
【００２３】
より具体的には、図１は本実施の形態のダイコレット１００の外観を示す二面図である。コレット本体１１０は金属で形成されており、十分な剛性がある。コレット本体１１０は、後述する細長形状のダイ２００に対応した細長形状に形成されている。
【００２４】
コレット本体１１０の長手方向の両端下面には、一対のダイ吸着部１２０が一個ずつ配置されている。このダイ吸着部１２０は、弾性体であるゴムやシリコン樹脂などで形成されている。
【００２５】
コレット本体１１０およびダイ吸着部１２０は中空に形成されており、その内部空間は連通されている(図示せず)。その内部空間は、ダイ吸着部１２０の下面に開口している。
【００２６】
コレット本体１１０の内部空間は真空引きのため真空ポンプと配管されており(図示せず)、ダイボンディング装置１０００によってダイ吸着部１２０によるダイ２００の吸脱着が制御される(図示せず)。
【００２７】
コレット本体１１０の側面には、複数の金属製のスペースガイド１３０が形成されている。本実施の形態のダイコレット１００では、六個のスペースガイド１３０がコレット本体１１０の両側に三個ずつ等間隔に配列されている。
【００２８】
このスペースガイド１３０は、詳細には後述するが、図３に示すように、ダイ搭載部材２１０に当接したときに、ダイ吸着部１２０に吸着されたダイ２００を、ダイ搭載部材２１０に塗布されたボンディング材２２０に、適切に圧着できる寸法に形成されている。なお、ダイボンディング装置１０００は加重調整機能を有しているため(図示せず)、ダイ２００およびダイ搭載部材２１０ともに一定以上の加重負荷がかからない。
【００２９】
上述のような構成において、本実施の形態のダイボンディング装置１０００では、図２に示すように、ボンディング材２２０が上面に塗布されているダイ搭載部材２１０を所定位置に配置し、ダイコレット１００のダイ吸着部１２０にダイ２００を吸着させてボンディング材２２０の上方に位置させる。
【００３０】
つぎに、図３に示すように、スペースガイド１３０がダイ搭載部材２１０に当接するまでダイコレット１００を下降させてダイ２００の下面をボンディング材２２０の上面に圧着させる。
【００３１】
このとき、ダイ吸着部１２０に吸着されたダイ２００は適当な時間をかけて降下される。そこで、ダイ２００がボンディング材２２０に接し、さらにある位置まで来たところでコレット本体１１０に設けられたスペースガイド１３０がダイ搭載部材２１０に接触し、ダイ搭載部材２１０を変形させない程度の加重をかけてボンディングを行う。
【００３２】
最後に、図４に示すように、ボンディング材２２０に圧着されたダイ２００のダイ吸着部１２０による吸着を解除してからダイコレット１００を上方に退避させる。これでダイ搭載部材２１０に塗布されているボンディング材２２０にダイ２００がボンディングされた状態となる。
【００３３】
本実施の形態のダイコレット１００では、上述のようにコレット本体１１０の下面のダイ吸着部１２０で吸着されたダイ２００が、ダイ搭載部材２１０に塗布されているボンディング材２２０に圧着される。このとき、コレット本体１１０の左右両側のスペースガイド１３０の前後方向に直線の下辺がダイ搭載部材２１０の上面に当接する。
【００３４】
このため、もしもダイ搭載部材２１０の上面が湾曲したり傾斜しているような場合でも、ダイ２００は湾曲されたり傾斜されることなく前後方向に直線状のままボンディング材２２０に圧着される。
【００３５】
この際、弾性変形による搭載後のペレットへの加重負荷を軽減できるようダイコレット１００にはダイ搭載部材２１０が変形しない程度の加重をかけることが好ましい。このスペースガイド１３０によりダイ搭載部材２１０の凹凸どちらの反りに対してもダイを搭載部から一定の距離を確保し押さえによる加重を回避させる。
【００３６】
従って、ダイ搭載部材２１０の上面の変形などに影響されることなく、ダイ２００をボンディング材２２０に適切に圧着させることができる。このため、ダイボンディングの歩留りを向上させることができる。
【００３７】
しかも、本実施の形態のダイコレット１００へ設けられたスペースガイド１３０はダイ搭載部材２１０に対して十分な強度を有しており、ダイボンディング装置１０００は加重調整機能を有しているため(図示せず)、ダイ２００およびダイ搭載部材２１０ともに一定以上の加重負荷がかからない。
【００３８】
特に、ダイ吸着部１２０が弾性体であるゴムで形成されている。このため、ダイ搭載部材２１０の上面が予想以上に変形していた場合でも、そこにスペースガイド１３０が当接するときにダイ２００に過大な衝撃が作用することを防止できる。
【００３９】
なお、前述した特許文献２にも、脚部２１，２２がパッケージに当接することで、それ以上の下降を制限することが記載されている。しかし、本実施の形態のダイコレット１００のようにダイ吸着部１２０が弾性体で形成されていることは想定されていない。
【００４０】
このため、特許文献２のダイコレットでは、ダイ搭載部材の上面が予想以上に変形していた場合には、ダイに過大な衝撃が作用することを防止できない。なお、このことは特許文献１，３の技術でも同様である。
【００４１】
特に、本実施の形態のダイコレット１００は、ラインセンサなどに利用される細長形状のダイ２００を一対のダイ吸着部１２０により両端近傍で保持する。このため、上述のようなダイ吸着部１２０が弾性体からなることによりダイ２００の変形を防止する効果が大きい。
【００４２】
さらに、本実施の形態のダイコレット１００では、スペースガイド１３０がコレット本体１１０の左右両側に対称に形成されている。このため、ボンディング材２２０に圧着されるダイ２００に左右方向で不均等に応力が作用するようなことも防止できる。
【００４３】
しかも、本実施の形態のダイコレット１００では、スペースガイド１３０は、コレット本体１１０の左右両側で前後方向に配列された複数からなる。このため、例えば、既存のピンなどを利用してスペースガイド１３０を適切に形成するようなことができる。
【００４４】
さらに、複数のスペースガイド１３０の間隙にボンディング材２２０が露出する。このため、ボンディング材２２０がハンダではなく紫外線硬化タイプや熱硬化タイプの場合でも、ボンディング材２２０を良好に硬化させることができる。
【００４５】
なお、上述のダイ搭載部材２１０に不具合がある場合を、一の変形例として、図５ないし図７を参照して以下に説明する。図５に示すように、凸反りを起こしているダイ搭載部材２１０に対し、前後方向に三対のスペースガイド１３０のうち、図６に示すように、中央のスペースガイド１３０がダイ搭載部材２１０に接触することで、それ以上のコレット本体１１０の下降が制限される。
【００４６】
このため、ダイ２００がダイ搭載部材２１０に直接接触することを防止できる。これによりダイ２００はダイ吸着部１２０とダイ搭載部材２１０間での押し付け加重を受けることなくダイボンディングされ、図７に示すように、反りの発生を防止することができる。
【００４７】
さらに、上記とは反対の不具合がダイ搭載部材２１０にある場合を、他の変形例として、図８ないし図１０を参照して以下に説明する。図８に示すように、上面が凹反りを起こしているダイ搭載部材２１０に対し、図９に示すように、前後方向に三対のスペースガイド１３０のうち、両端のスペースガイド１３０がダイ搭載部材２１０に接触することで、それ以上のコレット本体１１０の下降が制限される。
【００４８】
このため、ダイ２００がダイ搭載部材２１０に直接接触することを防止することができ、図１０に示すように、ボンディングされるダイ２００の反りを防止することができる。
【００４９】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では三対のスペースガイド１３０が前後方向に配列されていることを例示した。
【００５０】
しかし、図１１ないし図１３に例示するダイボンディング装置１１００のダイコレット３００のように、スペースガイド３１０が、下辺が前後方向と平行な直線となる細長形状に形成されていてもよい。
【００５１】
このダイコレット３００では、スペースガイド３１０を板状にすることでダイ搭載部材２１０との接点を複数の点から線へと変化させているので、より複雑なダイ搭載部材２１０の凹凸反りに適応することができる。
【００５２】
また、上記形態では細長形状のコレット本体１１０の下面の両端近傍に二個のダイ吸着部１２０が一個ずつ配置されていることを例示した。しかし、このようなダイ吸着部１２０の個数や配置も変更することができ、例えば、三個以上のダイ吸着部１２０がコレット本体１１０の下面に前後方向に等間隔に配列されていてもよい(図示せず)。
【００５３】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態のダイコレットの外観を示す二面図である。
【図２】本実施の形態のダイボンディング装置がダイコレットでダイを吸着してダイ搭載部材に塗布されたボンディング材の上方に位置させた状態を示す二面図である。
【図３】ダイボンディング装置がダイコレットを下降させてダイをダイ搭載部材に塗布されたボンディング材に圧着させた状態を示す二面図である。
【図４】ダイボンディング装置がダイコレットを上昇させてボンディング材に圧着されたダイから退避させた状態を示す二面図である。
【図５】一の変形例でダイボンディング装置がダイコレットでダイを吸着してダイ搭載部材に塗布されたボンディング材の上方に位置させた状態を示す二面図である。
【図６】ダイボンディング装置がダイコレットを下降させてダイをダイ搭載部材に塗布されたボンディング材に圧着させた状態を示す二面図である。
【図７】ダイボンディング装置がダイコレットを上昇させてボンディング材に圧着されたダイから退避させた状態を示す二面図である。
【図８】他の変形例でダイボンディング装置がダイコレットでダイを吸着してダイ搭載部材に塗布されたボンディング材の上方に位置させた状態を示す二面図である。
【図９】ダイボンディング装置がダイコレットを下降させてダイをダイ搭載部材に塗布されたボンディング材に圧着させた状態を示す二面図である。
【図１０】ダイボンディング装置がダイコレットを上昇させてボンディング材に圧着されたダイから退避させた状態を示す二面図である。
【図１１】さらに他の変形例でダイボンディング装置がダイコレットでダイを吸着してダイ搭載部材に塗布されたボンディング材の上方に位置させた状態を示す二面図である。
【図１２】ダイボンディング装置がダイコレットを下降させてダイをダイ搭載部材に塗布されたボンディング材に圧着させた状態を示す二面図である。
【図１３】ダイボンディング装置がダイコレットを上昇させてボンディング材に圧着されたダイから退避させた状態を示す二面図である。
【図１４】第一の従来例のダイボンディング装置の要部を示す縦断正面図である。
【図１５】第二の従来例のダイボンディング装置の要部を示す斜視図である。
【図１６】第二の従来例のダイボンディング装置の要部を示す斜視図である。
【図１７】第三の従来例のダイボンディング装置の要部を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１    ダイコレット
１２    支持アーム
１３    ダイ
１４    ダイ搭載部材
２１，２２    脚部
２３，２４    一部
３１    ダイコレット
３２    ダイ搭載部材
３３    ダイ
３４    ボンディング材
１００    ダイコレット
１１０    コレット本体
１２０    ダイ吸着部
１３０    スペースガイド
２００    ダイ
２１０    ダイ搭載部材
２２０    ボンディング材
３００    ダイコレット
３１０    スペースガイド
１０００    ダイボンディング装置
１１００    ダイボンディング装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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