(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ICチップに実装前処理を行ったのち該ICチップを基板に実装するICチップの実装方法において、
上記ICチップをテープ状支持体に保持した状態で、上記ICチップの裏面にバンプを形成し、該バンプの高さのレベリングを行い、バンプ形成の良否を検査する実装前処理を行うようにしたことを特徴とするICチップの実装方法。
【請求項２】
上記ICチップの裏面にバンプを形成する前に、上記ICチップを上記テープ状支持体の大略均一厚さのストライプ状の粘着層に保持させる請求項１に記載のICチップの実装方法。
【請求項３】
上記ICチップの上記実装前処理を行った後、上記テープ状支持体から上記ICチップを取り外して上記基板に実装する実装処理を行うようにした請求項１又は２に記載のICチップの実装方法。
【請求項４】
上記実装処理は、裏面に上記バンプが形成された上記ICチップの表面を吸着して上記基板側に上記ICチップの裏面が対向するようにして、上記ICチップのバンプを上記基板の電極パッドに接触するように実装するようにした請求項３に記載のICチップの実装方法。
【請求項５】
上記テープ状支持体は、リードフレームより構成されている請求項1,2,3,4のいずれかに記載のICチップの実装方法。
【請求項６】
上記テープ状支持体は、リールに巻き付け可能なものである請求項1,2,3,4のいずれかに記載のICチップの実装方法。
【請求項７】
ICチップに実装前処理を行ったのち該ICチップを基板に実装するICチップの実装装置において、
上記ICチップをテープ状支持体に保持した状態で、上記ICチップの裏面にバンプを形成し、該バンプの高さのレベリングを行い、バンプ形成の良否を検査する実装前処理を行う実装前処理部を備えるようにしたことを特徴とするICチップの実装装置。
【請求項８】
上記ICチップの裏面にバンプを形成する前に、上記ICチップを上記テープ状支持体の大略均一厚さのストライプ状の粘着層に保持させる請求項７に記載のICチップの実装装置。
【請求項９】
上記実装前処理部で上記ICチップに上記実装前処理を行った後、上記テープ状支持体から上記ICチップを取り外して上記基板に実装する実装部を備えるようにした請求項７又は８に記載のICチップの実装装置。
【請求項１０】
上記実装部では、裏面に上記バンプが形成された上記ICチップの表面を吸着して上記基板側に上記ICチップの裏面が対向するようにして、上記ICチップのバンプを上記基板の電極パッドに接触するように実装するようにした請求項９に記載のICチップの実装装置。
【請求項１１】
上記テープ状支持体は、リードフレームより構成されている請求項7,8,9,10のいずれかに記載のICチップの実装装置。
【請求項１２】
上記テープ状支持体は、リールに巻き付け可能なものである請求項7,8,9,10のいずれかに記載のICチップの実装装置。
【請求項１３】
上記テープ状支持体はリールに巻き付け可能なものであって、上記実装前処理と実装処理において、それぞれ、上記テープ状支持体をテープ状支持体供給用リールから巻き戻して各処理を行ったのち、上記テープ状支持体をテープ状支持体収納用リールに巻き取るようにした請求項３又は４に記載のICチップの実装方法。
【請求項１４】
上記テープ状支持体はリールに巻き付け可能なものであって、上記実装前処理と実装処理において、上記テープ状支持体をテープ状支持体供給用リールから巻き戻して上記実装前処理及び上記実装処理を行ったのち、上記テープ状支持体をテープ状支持体収納用リールに巻き取るようにした請求項３又は４に記載のICチップの実装方法。
【請求項１５】
上記テープ状支持体はリールに巻き付け可能なものであって、上記実装前処理部と実装処理部において、それぞれ、上記テープ状支持体をテープ状支持体供給用リールから巻き戻して各処理部で各処理を行ったのち、上記テープ状支持体をテープ状支持体収納用リールに巻き取るようにした請求項９又は10に記載のICチップの実装装置。
【請求項１６】
上記実装前処理部と実装処理部において、上記テープ状支持体をテープ状支持体供給用リールから巻き戻して上記実装前処理部及び上記実装処理部で各処理を行ったのち、上記テープ状支持体をテープ状支持体収納用リールに巻き取るようにした請求項９又は10に記載のICチップの実装装置。
【請求項１７】
テープ状ベースフィルムと、該ベースフィルム上に配置されかつ上記ICチップを保持するストライプ状の粘着層とを備えるとともに上記ベースフィルム及び上記粘着層は通気性を有するように構成された上記テープ状支持体を使用して、上記粘着層上に上記ICチップを保持した状態で上記ICチップに上記実装前処理を行うときに上記ICチップを固定するため真空吸引する際、上記ベースフィルム及び粘着層を通して上記ICチップを真空吸引して上記ICチップを所定位置に固定保持するようにした請求項1,2,３〜6,13,14のいずれかに記載のICチップの実装方法。
【請求項１８】
上記テープ状支持体は、上記粘着層上に、上記テープ状支持体に剛性を付与する金属層を配置するとともに、該金属層は、上記ICチップを上記粘着層に保持させるための開口を有するようにした請求項17に記載のICチップの実装方法。
【請求項１９】
テープ状ベースフィルムと、該ベースフィルム上に配置されかつ上記ICチップを保持するストライプ状の粘着層とを備えるとともに上記ベースフィルム及び上記粘着層は通気性を有するように構成された上記テープ状支持体を使用して、上記粘着層上に上記ICチップを保持した状態で上記ICチップに上記実装前処理を上記実装前処理部で行うときに上記ICチップを固定するため真空吸引する際、上記ベースフィルム及び粘着層を通して上記ICチップを真空吸引して上記ICチップを所定位置に固定保持するようにした請求項7,8,9〜12,15,16のいずれかに記載のICチップの実装装置。
【請求項２０】
上記テープ状支持体は、上記粘着層上に、上記テープ状支持体に剛性を付与する金属層を配置するとともに、該金属層は、上記ICチップを上記粘着層に保持させるための開口を有するようにした請求項19に記載のICチップの実装装置。
【請求項２１】
上記テープ状支持体は、ベースフィルム上に上記ICチップがダイボンディングされたものである請求項１又は13又は14に記載のICチップの実装方法。
【請求項２２】
ベースフィルム上に上記ICチップをダイボンディングして上記テープ状支持体を製造するダイボンディング装置を備える請求項７又は15又は16に記載のICチップの実装装置。
【請求項２３】
上記テープ状支持体から、上記実装前処理後の上記ICチップを取り出すとき、上記テープ状支持体を切り取るようにした請求項21に記載のICチップの実装方法。
【請求項２４】
上記テープ状支持体から上記実装前処理後の上記ICチップを取り出すICチップを取り出し装置としてテープ状支持体切り取り装置を備える請求項22に記載のICチップの実装装置。
【請求項２５】
上記ベースフィルムの切り取り方法は、レーザ照射により上記テープ状支持体を焼き切る請求項23に記載のICチップの実装方法。
【請求項２６】
上記ベースフィルムの切り取り装置は、レーザ照射により上記テープ状支持体を焼き切るレーザ照射装置である請求項24に記載のICチップの実装装置。
【請求項２７】
上記ベースフィルムの切り取り方法は、カッターにより上記テープ状支持体を切断する請求項23に記載のICチップの実装方法。
【請求項２８】
上記ベースフィルムの切り取り装置は、上記テープ状支持体をカッターで切断するカッター装置である請求項24に記載のICチップの実装装置。
【請求項２９】
上記ベースフィルムの切り取り方法は、打ち抜き用金型による打抜きである請求項23に記載のICチップの実装方法。
【請求項３０】
上記ベースフィルムの切り取り装置は、上記テープ状支持体を打ち抜く打ち抜き用金型である請求項24に記載のICチップの実装装置。
【請求項３１】
上記テープ状支持体は金属ベースフィルムである請求項1,2,3,4,6,13,14,21のいずれかに記載のICチップの実装方法。
【請求項３２】
上記テープ状支持体は金属ベースフィルムである請求項7,8,9,10,12,15,16,22のいずれかに記載のICチップの実装装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ICチップをテープ状支持体に保持した状態で上記ICチップにバンプ形成、バンプ高さのレベリング、バンプ形成の良否検査処理などの実装前処理を行うことができるICチップの実装方法及び装置及びそれに使用されるテープ状支持体に関する。
背景技術
従来、ICチップは、ウェーハのままウェーハ収納ケースに収納された状態か、又は、ウェーハから取り出されたICチップがトレーの各凹部に収納された状態で実装前処理工程まで搬送されている。そして、実装前処理工程でウェーハ又はトレーからICチップを１個ずつ取り出して、バンプを形成し、バンプの高さのレベリング及びバンプ形成の良否検査を行ったのち、再び、ウェーハ収納ケース又はトレーに再び戻されて、実装工程まで搬送されている。そして、実装工程でウェーハ処理ケース又はトレーからICチップを１個ずつ取り出して基板に実装するようにしている。
しかしながら、上記構造のものでは、ICチップをトレーなどから取り出し、実装前処理工程で所定の実装前処理を行ったのち、再び、トレーなどに収納し、そして、実装工程で、再びトレーなどからICチップが取り出されて実装されるため、トレーから取り出し又はトレーに戻されるときにICチップが損傷することが多かった。これは、本来、ICチップは傷などが付き易いためなるべく触らないほうが良いのにもかかわらず、トレーなどに対して頻繁にICチップの取り出し収納を行うからであった。従って、ICチップを実装工程までできるかぎり触らずに実装前処理などを行う方法が望まれていた。
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、ICチップをその収納部材から実装工程まで取り出すことなく、実装前処理などをICチップに行うことができるICチップの実装方法及びその装置及びそれに使用するテープ状支持体を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するために、本発明は、ICチップを収納部材であるテープ状支持体から取り出すことなく、テープ状支持体に収納された状態で、上記ICチップの裏面にバンプを形成し、該バンプの高さのレベリングを行い、バンプ形成の良否を検査するといった実装前処理などを行うように構成する。
上記構成によれば、実装前処理工程において、テープ状支持体からICチップを取り外すことなく、テープ状支持体にICチップを保持した状態でバンプ形成工程及びバンプ形成良否検査工程といった実装前処理を行うことができるため、実装工程前においてテープ状支持体からICチップを取り外すとき及び再び保持させるときにICチップに生じていた損傷を確実に防止することができるとともに、取り外し作業及び保持し直し作業用の装置が不要となる。また、実装前処理工程でICチップをテープ状支持体から取り外したり、保持させたりする工程が省略でき、ICチップの実装工程全体のタクトを短くすることができる。
また、従来トレーにICチップを収納する場合には、トレーの収納凹部はICチップが不用意に移動しないようにICチップの大きさに対応させた大きさとなっているため、ICチップの大きさが異なると、その大きさに対応したトレーを用意しなければならなかった。しかしながら、本発明では、金属層のあるテープ状支持体ではそのICチップの収納用の開口を種々のICチップの最大寸法以上とすることにより、金属層の無いストライプ状の粘着層を備えたテープ状支持体では、そのままの状態で、大きさのことなるICチップに対しても１種類のテープ状支持体があれば、保持可能であり、汎用性の高いものとなる。よって、従来の問題を解消することができる。
また、テープ状支持体に汎用性をもたせた場合において、テープ状支持体の粘着層により開口内のICチップを保持するため、開口の大きさがICチップの大きさより大きくてもICチップが開口内で不用意に移動することがなく、ICチップが損傷するのを防止することができる。
また、ICチップが小さなものでは、各処理工程においてICチップを真空吸引するとき、ICチップに対向してICチップを吸引できる真空吸引孔の数が少なくなり、ICチップの吸引保持力が小さいといった問題があるが、テープ状支持体の粘着層の粘着力を大きくすれば、吸引保持力の不足分を補うこともできる。
また、実装前処理工程で、バンプ形成後にバンプの高さのレベリングを行うとき、ICチップ自体に反りがある場合には、バンプのレベリングが不均一になる傾向があったが、テープ状支持体にICチップを保持した状態でレベリングを行えば、レベリング時にテープ状支持体及びICチップに押圧力が作用したとき、ICチップの反りをテープ状支持体のベースフィルムで吸収することができ、レベリングの精度をより向上させることができる。
また、テープ状支持体から、テープ状支持体の一部とICチップとを一体的に取り出すようにすれば、実装前処理の一例としてのバンプボンディングでの接合状態を良好にすることができるとともに、テープ状支持体からICチップを取り出すときにICチップが万が一にでも損傷することが効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
図１は、本発明の第１実施形態にかかるICチップの実装方法においてICチップをテープ状支持体に保持する形態の説明図であり、
図２は、上記第１実施形態の実装方法の説明図であり、
図３は、上記実装方法のテーピング工程を行うテーピング装置の部分的な概略斜視図であり、
図４は、上記テーピング装置の概略斜視図であり、
図5Aは、上記実装方法のバンプ形成工程を行うバンプ形成装置の部分的な概略斜視図であり、
図5Bは、上記実装方法において不適切なICチップを取り出すためのICチップ取り出し装置の斜視図であり、
図６は、上記バンプ形成装置の概略斜視図であり、
図７は、上記実装方法の実装工程の分解説明図であり、
図８は、図７の実装工程を行う実装機の部分的な概略斜視図であり、
図９は、上記実装機の概略斜視図であり、
図10は、本発明の第２実施形態にかかるICチップの実装方法及び装置を示す説明図であり、
図11は、本発明の上記第２実施形態で使用されるテープ状支持体の部分斜視図であり、
図12は、本発明の第３実施形態にかかるテープ状支持体の部分斜視図であり、
図13は、本発明の第４実施形態として、図11のテープ状支持体をバンプ形成工程で使用しているときのテープ状支持体及び案内盤の部分的な一部断面側面図であり、
図14は、本発明の第５実施形態にかかるテープ状支持体に押え具を挿入したときの部分斜視図であり、
図15は、本発明の第５実施形態として、バンプ形成工程において、図14の状態でのテープ状支持体及び案内盤の部分的な一部断面側面図であり、
図16は、バンプ形成工程において、本発明の第６実施形態にかかるテープ状支持体に規制部材を挿入したときの部分斜視図であり、
図17は、本発明の第６実施形態として、バンプ形成工程において、図16の状態でのテープ状支持体及び案内盤の部分的な一部断面側面図であり、
図18は、本発明の第７実施形態にかかるテープ状支持体の部分側面図であり、
図19は、本発明の第８実施形態にかかるテープ状支持体の部分的な断面側面図であり、
図20は、本発明の第９実施形態のICチップの実装方法の説明図であり、
図21は、本発明の上記第９実施形態にかかる、ICチップをテープ状支持体に保持するためのダイボンディング工程を備えたICチップの実装装置の概略斜視図であり、
図22は、本発明の上記第９実施形態にかかるベースフィルムの切り取り装置の斜視図であり、
図23は、本発明の第10実施形態にかかるベースフィルムの切り取り装置の斜視図であり、
図24は、本発明の第11実施形態にかかるベースフィルムの切り取り装置の斜視図であり、
図25は、本発明の上記第９〜11実施形態にかかる封止後の実装状態の断面図であり、
図26は、本発明の上記第９〜11実施形態にかかる封止後の実装状態の断面図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号が付されている。
以下に、本発明の種々の実施形態にかかるICチップの実装方法、ICチップの実装装置、及びテープ状支持体を図１〜図19に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態にかかるICチップの実装方法は、図１に示すように、通常、ICチップが入荷した状態から、すなわち、多数のICチップ２を有するウェーハ１を収納するウェーハ収納ケース13から、又は、多数のICチップ２を収納するトレー３又は４から、図２に示すように、ICチップ２をテープ状支持体５に１個ずつ保持させ、このテープ状支持体５をリール６に収納する。これをICチップテーピングという。このようにICチップ２がリール６に巻き取られたテープ状支持体５に収納された状態で、ICチップテーピング工程から実装前処理工程に搬送し、次いで、テープ状支持体５にICチップ２が保持された状態で、バンプボンディングなどの実装前処理を行う。その後、テープ状支持体５からICチップ２を１個ずつ取り出して基板100に実装する（図２参照）。
上記トレー３などからICチップ２をテープ状支持体５に保持させるテーピング工程及びテーピング装置101を図3,4に示す。図中、6bはICチップ２を保持させるためのテープ状支持体５を収納した供給リールであり、モータなどの駆動装置11aにより回転駆動される送り軸11に係合保持されている。6aはICチップ２を保持した後のテープ状支持体５を収納する収納リールであり、モータなどの駆動装置12aにより回転駆動される送り軸12に係合保持されている。61は真空吸引ユニット、62は真空吸引ユニット61に使用される真空ポンプである。８は供給リール6bから巻き戻されて供給されたテープ状支持体５を真空吸引などにより所定位置に間欠的に固定する一方、その固定を解除したときにはテープ状支持体５を安定して収納リール6aに向けて走行させるための案内盤である。真空吸引ユニット61は案内盤８の下面に固定されており、真空ポンプ62の駆動により、案内盤８に設けられた吸引用貫通孔からテープ状支持体５を案内盤８に真空吸引するようになっている。９は案内盤８の両端部に配置されモータなどの駆動装置9aにより回転駆動されて案内盤８にテープ状支持体５が沿って走行するように案内する案内ローラである。10はウェーハ１を載置する載置台である。この載置台10は、XYテーブルであり、Ｘテーブル10aはモータなどの駆動装置10bによりテープ状支持体５の走行方向と平行なＸ軸方向に往復移動され、Ｙテーブル10cはモータなどの駆動装置10dによりテープ状支持体５の走行方向言い換えればＸ軸方向と直交する方向であるＹ軸方向に往復移動される。７はウェーハ１からICチップ２を１個ずつ吸着するノズル7aを有するICチップ搬送部である。このICチップ搬送部７は、図３に示すように、ICチップ搬送部７は、モータなどの駆動装置7bによりノズル7aを上下動させるとともに、ノズル7aと駆動装置7bをＹ軸方向沿いに移動ユニット7eの案内により、該移動ユニット内のモータなどの駆動装置によりＹ軸方向にのみ往復移動するようにしている。一方、載置台10はXYテーブルによりＸ軸及びＹ軸の両方向に移動可能となっているため、載置台10が適宜XY軸方向に移動することにより、載置台10上のICチップを総てノズル7aで吸着できるようになっている。63は制御装置であり、ICチップ搬送部７の上下動用駆動装置7b及びＹ軸方向移動用駆動装置、回転軸11,12の駆動装置11a,12a、真空ポンプ62、載置台10の駆動装置10b,10d、各案内ローラ９の駆動装置9aなどの駆動を制御する。このテーピング装置101では、２本の送り軸11,12の間欠的な回転により、供給リール6bからテープ状支持体５を案内盤８に供給する。一方、テープ状支持体５は、上記真空吸引ユニット61により案内盤８の表面に真空吸引されて間欠的に固定されるとともに、ICチップ搬送部７の駆動に基づき、ノズル7aによりウェーハ１からICチップ２を１個ずつ吸着して案内盤８上の固定されたテープ状支持体５の所定位置まで搬送し、吸着したICチップ２をテープ状支持体５に保持させる。ICチップ２が保持されたテープ状支持体５は所定ピッチ毎に間欠的に移動させられて最終的には収納リール6aに巻き取られる。このようにして、テープ状支持体５に所定間隔毎に保持されたICチップ２は、テープ状支持体５がリール６に巻き取られた状態で真空包装などされてゴミなどがICチップ２に付着するのを防止され、その状態で、実装前処理工程に搬送される。
この実施形態では、実装前処理の一例として、バンプ形成装置102によるバンプ形成工程について説明する。この実施前処理工程では、図５Ａ,6に示すように、ICチップ２の凹部2aに金などからなるバンプ20をバンプボンディング装置25で形成したのち、１個のICチップ２に形成されたすべてのバンプ20のICチップ２の裏面（実装面）からの高さをレベリングして大略均一な高さとしたのち、バンプ２がICチップ２の凹部2aに形成されているか否か、バンプ２がICチップ２のバンプ形成位置である凹部2aの外側にはみ出していないか否かなどのバンプ形成の良否検査を行う。バンプ形成に合格したICチップ２は、実装工程に搬送される。この実装前処理工程を行うバンプ形成装置102では、テーピング工程から搬送されてきたICチップ２を保持したリール６を供給リール6cとして、モータなどの駆動装置33aにより回転駆動される送り軸33に係合保持させ、案内盤28の両端部に配置された案内ローラ32の案内により案内盤28上を間欠的に走行させたのち、モータなどの駆動装置34aにより回転駆動される送り軸34に係合保持された収納リール6dに巻き取られるようにしている。バンプボンディング装置25は、バンプボンディングヘッド26の先端のキャピラリ27より金製のバンプ形成用線材を供給してキャピラリ27の先端でボール部を一旦形成したのち、超音波振動を利用しつつ、案内盤28上に真空吸引装置（図３に示すような真空ポンプ62と真空吸引ユニット61とを備えるもの）による真空吸引などにより間欠的に固定されたテープ状支持体５上のICチップ２の凹部2aにバンプ20を形成する。１つのICチップ２にバンプ20の形成が完了する毎に２本の送り軸33.34を間欠回転させて、ICチップ２に形成されたバンプ20がレベリング装置30にテープ状支持体５を介して送られる。そして、上下のプレス盤30a.30bによりICチップ２に形成された全てのバンプ20に押圧力を加えてバンプ20の先端を若干押し潰し、ICチップ２の裏面からのバンプ20の高さを大略均一にする。例えば、バンプ20の高さが50〜60μｍとなりバラツキのある状態から、バンプ20の高さを45±２μｍに揃える。その後、送り軸33.34の間欠回転により、レベリングされたバンプ20を有するICチップ２がバンプ形成良否検査装置31にテープ状支持体５を介して送られる。この検査装置31では、CCDカメラ31aにより、ICチップ２の上方から平面的にバンプ20の形状及び位置が検査される。すなわち、各バンプ20がICチップ２のバンプ20を形成すべき凹部2aに形成されているか否か、凹部2aの外側にはみ出していないか否か、などが検査される。ここで、不適切なバンプ20があると判断されたICチップ２は、ICチップ取り出し装置17により、テープ状支持体５から取り外される。ICチップ取り出し装置17は、図5Bに示すように、検査装置31の下流側に配置され、テープ状支持体５の走行方向と平行なＸ軸方向沿いに、モータなどの駆動装置17cの駆動により、支持アーム17gがＸ軸ユニット17d沿いに移動し、支持アーム17gに支持されたＹ軸ユニット17eに吊り支持された吸着ノズル17aがモータなどの駆動装置17fの駆動によりＹ軸方向沿いに往復移動する。吸着ノズル17aは、モータなどの駆動装置17bにより上下動するように駆動される。よって、テープ状支持体５上の不適切なICチップ２を吸着ノズル17aにより吸着してテープ状支持体５から取り出した���ち、不適切チップ回収部18内に不適切なICチップ２を回収するようにしている。このICチップ取り出し装置17の各駆動装置17c,17f,17bの駆動は、検査装置31での検査結果に基づき、上記制御装置62により制御される。一方、検査に合格したバンプ20を有するICチップ２は、テープ状支持体５に保持されたまま収納リール6dに巻き取られる。巻き取られたリール6dは実装工程に搬送される。このとき、実装前工程と実装工程とがクリーンルームなどにより隣接して配置されている場合には、そのまま実装工程に搬送されるが、クリーンルームなどによりつながっておらず、実装工程への搬送の際にICチップ２にゴミなどか付着する恐れがある場合には、リール毎真空包装などして搬送するのが好ましい。なお、バンプボンディング装置25のバンプボンディング動作、テープ状支持体５の走行方向と平行なＸ軸方向の移動用のモータなどの駆動装置25a、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向の移動用のモータなどの駆動装置25bの駆動は、制御装置66により制御される。レベリング装置30の上下プレス盤30a,30bを駆動するモータなどの駆動装置30cの駆動は、制御装置65により制御される。検査装置31の検査動作、CCDカメラ31aのＸ軸方向及びＹ軸方向沿いの移動用のモータなど駆動装置31bの駆動は、制御装置64により制御される。また、上記した制御装置63（図３など参照）は、図5Aの上記真空吸引装置、回転軸33,34の駆動装置33a,34a、及び上記２つの案内ローラ32の駆動装置32aの駆動も制御する。
実装機103でICチップ２の実装を行う実装工程では、図７〜９に示すように、実装前工程から搬送されてきたリール6dは供給リール6eとしてICチップ供給装置40にセットされる。このICチップ供給装置40は、モータなどの駆動装置41aにより回転駆動される送り軸41の間欠回転により、テープ状支持体５が巻き戻されて供給部42に送られ、供給部42の供給窓43に露出した１個のICチップ２を反転装置45の吸着ノズル44でテープ状支持体５から吸着したのち、テープ状支持体５は、モータなどの駆動装置41'aにより回転駆動される送り軸41'の間欠回転により、収納リール6fに順に巻き取られていく。ICチップ２を吸着したノズル44は、モータ48の駆動により反転装置45が180度回転することにより、下向きから上向きの状態まで回転させられてICチップ２の姿勢を180度変更する。すなわち、ICチップ供給装置40からノズル44で吸着した状態では、ICチップ２はその実装面である裏面が上向きになっており、この裏面をノズル44が吸着している。そして、反転装置45により180度反転されて、ノズル44が上向きになると、ICチップ２の表面が上向きに向いた状態となり、このICチップ２の表面を別のノズル46で吸着すると、ICチップ２の裏面が下向きに向いた状態となる。この状態で、ノズル46を膜状の導電ペースト皿47に対して昇降させて、ノズル46に吸着されたICチップ２の裏面のバンプ20に導電ペーストを付着（転写）させたのち、ノズル44を基板保持装置50に保持された基板100の実装位置の上方まで移動し、ノズル46を下降させて基板100の実装位置にICチップ２を実装する。ノズル46は、モータなどの駆動装置46aにより上下動されるとともに、モータなどの駆動装置46cの駆動により、移動案内ユニット46b沿いに、反転装置45と、導電ペースト皿47と、基板保持装置50との間を移動する。よって、基板100に対して、ノズル46がＸ軸方向に移動する一方、基板100がＹ軸方向に移動することにより、基板100のＸ軸及びＹ軸の両方向の所望の位置に実装することができるようにしている。なお、図８には、ノズル46の軌跡を矢印で示す。ICチップ２が実装された基板100は、高温炉内に搬送されてICチップ２のバンプ20と基板100との間などにある導電ペーストを硬化させたのち、封止用樹脂をICチップ２と基板100との間などに供給し、高温炉でこの封止用樹脂を硬化させて、実装工程を終了する。なお、図8,9において、49はICチップ供給装置40の供給窓43に露出したICチップ２の状態を検査するためのカメラである。上記回転軸41,41'の駆動装置41a,41'、反転装置45のモータ48及びノズル44の吸着及び吸着解放動作、ノズル46の吸着及び吸着解放動作、ノズル46の上下動用の駆動装置46a、ノズル移動用の駆動装置46c、基板保持装置50のＹ軸方向移動用の駆動装置50aの駆動は、制御装置67により制御される。
上記第１実施形態では、ICチップ２をテープ状支持体５に保持させるテーピング工程と、実装前処理工程と、実装工程とのそれぞれにおいて、テープ状支持体５を収納するリール６を巻き戻したのち巻き取るようしているが、本発明の第２実施形態としては、図10に示すように、供給リール6gから収納リール6hに向けてテープ状支持体５を間欠的に走行させつつ、テーピング装置101でテーピング工程を行い、バンプ形成装置102でバンプボンディング、レベリング、バンプ検査の実装前処理工程を行い、実装機103でICチップ２の基板100への実装工程を行うようにしてもよい。これらの工程は通常クリーンルーム内で行う。この場合には、各工程毎にテープ状支持体５を巻き戻し、巻き取り操作する必要がなく、かつ、リール搬送時に真空包装などする必要がなくなる。
次に、上記各実施形態で使用される上記テープ状支持体５の構造について説明する。
テープ状支持体５は、図11に示すように、テープ状ベースフィルム5aと、該ベースフィルム5a上に配置されかつICチップ２を保持する粘着層5bとを備えて構成している。上記ベースフィルム5a及び粘着層5bは、上記粘着層5b上に上記ICチップ２を保持した状態で上記ICチップ２に実装前処理のバンプボンディング時にICチップ２を固定するため真空吸引する際、上記ベースフィルム5a及び粘着層5bを通して、粘着層5bに接触している上記ICチップ２の表面を真空吸引して上記ICチップ２を所定位置に固定保持可能な程度の通気性及び厚さをそれぞれ有するものである。テープ状支持体５の幅方向両端部又は一方の端部には、テープ状支持体５を各処理工程などで間欠的にかつ所定ピッチ毎に規則的に走行させるために、所定時間毎に貫通した送り穴90を形成している。
上記ベースフィルム5aは、ポリイミドなどの樹脂から構成されることが好ましく、実装前処理工程で、テープ状支持体５のICチップ２を高温まで加熱する場合には、耐熱性のあるものが好ましい。また、ベースフィルム5aは、実装前処理工程でICチップ２を粘着層5bに保持した状態で実装前処理を円滑に行うことができる程度の剛性が必要である。すなわち、例えば、バンプ形成工程でのレベリング時に圧力が作用しても損傷しない程度の剛性は必要である。また、図示しないが、ベースフィルム5aに多数の孔を形成することにより所定の通気性を確保して、各処理工程での真空吸引のとき、これらの孔を利用してICチップ２をより確実に吸引できるようにしてもよい。
上記粘着層5bは、各工程間での搬送中及びテーピンング工程及び実装前処理工程中でも、その上にICチップ２を保持し続けることができる程度の粘着力を有する一方、実装工程では、ノズルによりICチップ２を吸着してテープ状支持体５から取り出すときには、円滑に粘着層5bからICチップ２が取り外せる程度の粘着力を有するようにする。粘着層5bは、ベースフィルム5a上に大略均一の厚さで全面に形成するのが好ましいが、ICチップ２の上記したような保持が可能であれば、ドット状やストライプ状などの任意のパターンに形成してもよい。ICチップ２を保持するための粘着層5bの粘着力は、テーピング工程及び実装前処理工程でベースフィルム5aを通してICチップ２を十分に真空吸引できる場合には、テープ状支持体５を走行させたりリール６に巻き付けて搬送などするときにICチップ２が粘着層5bから外れない程度まで粘着力を弱くすることも可能である。また、実装工程での粘着層5bの粘着力を低下させるため、粘着層5bとして熱軟化性樹脂や紫外線軟化性樹脂などから構成し、実装工程でノズル44によりICチップ２をICチップ供給装置40から取り出す前に、粘着層5bを加熱又は紫外線照射などして粘着層5bを軟化させてその粘着力を低下させるようにしてもよい。
また、好ましくは、粘着層5bの上に、さらに、テープ状支持体５に剛性を付与する金属キャリアテープとして金属層5cを配置し、かつ、該金属層5cは、上記ICチップ２を上記粘着層5bに保持させるための開口5dを所定間隔毎に配置するようにしている。この金属層5cは、粘着層5bの粘着力を利用して粘着層5bの上に配置してもよい。しかしながら、粘着層5bを金属層5cの開口5dに対向するベースフィルム5aの中央部分にのみ形成し、両端部ではベースフィルム5aと金属層5cとを熱圧着により又は粘着層5bより強力な固着力を有する接着層を形成してこの接着層により固着するようにしてもよい。金属層5cの開口5dの大きさは、種々の大きさのICチップ２をその中に収納保持できるように、テープ状支持体５に保持すべき最大のICチップ２の大きさより若干大きいものにすれば全てのICチップ２に対応することができる。例えば25mm角の大きい正方形のICチップ２から0.2〜0.3mm角の正方形の小さなICチップ２までのICチップ２をテープ状支持体５に保持させるとき、25mm角よりも大きい開口5dにすれば、いずれの種類のICチップ２でも１つのテープ状支持体５に保持することができ、１種類のテープ状支持体５により、25mm角のICチップ２を保持するために製造したテープ状支持体５を、0.2mm角のICチップ２を保持するために使用することができて、テープ状支持体５に汎用性をもたらすことができる。また、25mm角のICチップ２を保持するために使用したテープ状支持体５を実装工程終了後に回収して、0.2mm角のICチップ２を保持するために再使用することができ、テープ状支持体５に汎用性をもたらすことができる。
また、この開口5dは、本発明の第３実施形態として図12に示すように、２個の開口5dをテープ状支持体５の幅方向に並べて配置し、２個のICチップ２を保持できるようにすることもできる。テープ状支持体５の幅方向に配置する開口5dの数は２個に限らず、任意の数でもよい。
また、本発明の第４実施形態として図13に示すように、金属層5cの厚さはt1、ICチップ２の厚さt2より大きくすれば、テープ状支持体５をリール６に巻き付けても、ICチップ２がその上側に巻き付けられるテープ状支持体５の裏面に接触することが防止され、ICチップ２の保護上、好ましい。しかしながら、リール６に巻き付けるのではなく、テープ状支持体５を短冊状のリードフレームタイプ（その側面図としては図18と同様である。）として使用する場合には、リードフレームをリードフレーム収納トレーなどに積み重ねるときには、通常、リードフレームの間隔はトレーの規制部材で規制され、ICチップ２がその上のリードフレームタイプのテープ状支持体５に接触することが防止されるので、ICチップ２の厚さが金属層5cより大きくなってもよい。また、リール６に巻き取るテープ状支持体５であっても、ICチップ２の近傍などにICチップ２より高い保護突起を形成して、ICチップ２がその上のテープ状支持体５に接触するのを防止するようにしてもよい。
上記金属層5cの開口5dは、他の工程との関係でICチップ２の大きさより大きくしてもよい。例えば、上記実施前処理工程でバンプ20をICチップ２に形成するとき、ICチップ２が小さ過ぎて、案内盤28の吸引穴28aから真空吸引してもICチップ２を案内盤28側に十分に吸着できない場合には、本発明の第５実施形態として図14,15に示すように、上記開口5d内に枠体の押え具70を金属層5cの開口5d内に挿入できる程度の大きさの開口5dとする。このようにすることにより、押え具70により、ICチップ２の周囲の粘着層5b及びベースフィルム5aを案内盤28側に押え付けて、押え具70の開口枠の開口70a内のICチップ２を案内盤28で安定して固定保持することができる。なお、粘着層5bにおいて、押え具70により押え付けられる部分は、この部分に他の大きさのICチップ２も載置されない場合には、粘着層5bを形成しないようにするか、または、押え具70で押え付ける部分に他の大きさのICチップ２が保持される場合には、開口70の中央部分は全面又は細かいドット状に粘着層5bを形成してICチップ２を確実に保持できるようにする一方、押え具70で押さえ付けられる部分は粗いドット状に形成して粘着力を小さくするようにして、押え具70で押え付けたのち、押え具70をテープ状支持体５から取り外すとき、円滑に取り外すことができるようにしてもよい。
また、本発明の第６実施形態として図16,17に示すように、金属層5cにおいて開口5dから幅方向に延びる規制部材導入用凹部5gを形成して、上記押え具70の代わりに、板状の規制部材73をテープ状支持体５の両側から金属層5cの凹部5gを利用して開口5d内に挿入し、２つの規制部材73で開口5d内のICチップ２を挟み付けるようにして、ICチップ２を固定保持するようにしてもよい。なお、凹部5gの代わりに切り欠きとして、当該部分に金属層5cを全く配置しないようにしてもよい。
本発明の第７実施形態としては、図18に示すように、金属層5cを形成することなく、粘着層5bとベースフィルム5aとから構成するようにしてもよい。この場合には、ベースフィルム5aには、各処理工程での処理及びテープ状支持体５の走行に耐え得る程度の剛性を有するような材料又は厚さに構成するのが好ましい。この場合には、ICチップ２の大きさに応じて、任意のピッチで保持することができる。
さらに、本発明の第８実施形態として、図19に示すように、テープ状支持体５を上記したように複数の層から構成するのではなく、ICチップ２を収納可能な凹部5iを有する合成樹脂などからなるテープ状支持体5hと、上記凹部5iの底面に配置され、上記ICチップ２を上記凹部5i内に保持する粘着層5jを備えるようにしてもよい。この場合、好ましくは、支持体5hの凹部5iの底面に真空吸引用の真空吸引孔5kを備えるようにして、各処理工程で真空吸引によりテープ状支持体５を介してICチップ２を固定保持するとき、上記真空吸引孔5kを利用してICチップ２を確実に真空吸引できるようにしてもよい。
また、本発明の他の実施形態として、上記金属層5cを配置する代わりに、テープ状支持体５に金属層5cと同様な剛性を付与しうる合成樹脂などにからなる保護層を形成するようにしてもよい。また、金属層5cや保護層は、開口5dを除きテープ状支持体５の全面に配置する代わりに、両端部にのみ形成するなど部分的に配置するようにしてもよい。
上記実施形態によれば、実装前処理工程において、テープ状支持体５からICチップ２を取り外すことなく、テープ状支持体５にICチップ２を保持した状態でバンプ形成工程などの実装前処理を行うことができるため、実装工程前においてテープ状支持体５からICチップ２を取り外すとき及び再び保持させるときにICチップ２に生じていた損傷を確実に防止することができるとともに、取り外し作業及び保持し直し作業用の装置が不要となる。また、実装前処理工程でICチップ２をテープ状支持体５から取り外したり、保持させたりする工程が省略でき、ICチップ２の実装工程全体のタクトを短くすることができる。
また、従来トレーにICチップを収納する場合には、トレーの収納凹部はICチップが不用意に移動しないようにICチップ２の大きさに対応させた大きさとなっているため、ICチップの大きさが異なると、その大きさに対応したトレーを用意しなければならなかった。しかしながら、上記各実施形態では、金属層5cのあるテープ状支持体５ではそのICチップ２の収納用の開口5dを種々のICチップ２の最大寸法以上とすることにより、金属層5cの無いテープ状支持体５では、そのままの状態で、大きさのことなるICチップ２に対しても１種類のテープ状支持体５があれば、保持可能であり、汎用性の高いものとなる。よって、従来の問題を解消することができる。また、上記各実施形態のようにテープ状支持体５に汎用性をもたせた場合において、テープ状支持体５の粘着層5bにより開口5d内のICチップ２を保持するため、開口5dの大きさがICチップ２の大きさより大きくてもICチップ２が開口5d内で不用意に移動することがなく、ICチップ２が損傷するのを防止することができる。
また、ICチップ２が小さなものでは、各処理工程においてICチップ２を真空吸引するとき、ICチップ２に対向してICチップ２を吸引できる真空吸引孔の数が少なくなり、ICチップ２の吸引保持力が小さいといった問題があるが、テープ状支持体５の粘着層5bの粘着力を大きくすれば、吸引保持力の不足分を補うこともできる。
また、実装前処理工程で、バンプ形成後にバンプ20の高さのレベリングを行うとき、ICチップ２自体に反りがある場合には、バンプ20のレベリングが不均一になる傾向があったが、テープ状支持体５にICチップ２を保持した状態でレベリングを行えば、レベリング時にテープ状支持体５及びICチップ２に押圧力が作用したとき、ICチップ２の反りをテープ状支持体５のベースフィルム5aで吸収することができ、レベリングの精度をより向上させることができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。
例えば、実装前処理は、上記バンプ形成に限定されるものではなく、バンプ形成以外の、実装前に必要な他の処理であってもよい。
上記第２実施形態ではテーピング装置101でテーピング工程を行っているが、本発明の第９実施形態としては、テープ状支持体５であるベースフィルム５を金属（例えば厚さ数十μｍ〜100μｍのリードフレーム用のアルミニウム又は鍋などの金属）とし、まず、ベースフィルム５上にペースト塗布装置51によりダイボンディング用ペースト（例えば銀パラジウムなど）52を塗布し、次に、上記ペースト52上にICチップ２を載置した後、キュア部53で昇温（例えば銀ペーストで180℃で５分間加熱）させてペースト52を固めるダイボンディング法を用いている（図20及び21）。この方法では、ICチップ２とベースフィルム５とが完全固定されるため、実装前工程であるバンピングの接合状態が良好になる。また、ベースフィルム５が金属単層であるため、テープ品質やコストの面で有利である。
さらに、この第９実施形態では、ICチップ２をベースフィルム５から取り出す際、図22に示すように、ICチップ取り出し装置の一例としての切り取り装置の一例のレーザ照射装置54によるレーザ照射を用いて金属のベースフィルム５を焼き切り、ベースフィルム５がICチップ２にくっついたままの状態で次の実装工程へ移載される。この実施形態によれば、ベースフィルム５をレーザ照射による焼き切るため、ICチップ２の大きさが異なったり、形状が異なっても、レーザ照射の位置をそれらに対応して変更するだけで容易に対応することができる。このように、テープ状支持体から、テープ状支持体の一部とICチップとを一体的に取り出すようにすれば、実装前処理の一例としてのバンプボンディングでの接合状態を良好にすることができるとともに、テープ状支持体からICチップを取り出すときにICチップが万が一にでも損傷することが効果的に防止することができる。
また、他の方法としては、本発明の第10実施形態として図23に示すように、ICチップ取り出し装置の一例としての切り取り装置の一例のカッター装置55のカッター56による金属のベースフィルム５の切断があり、ベースフィルム５の一部とICチップ２とが一体的に取り出すことができ、上記第９実施形態と同様の効果が得られる。カッター装置55の先端に固定される上記カッター56としては、例えばダイアモンドカッター等が用いられる。この実施形態によれば、ベースフィルム５をカッター56で切断するため、ICチップ２の大きさが異なったり、形状が異なっても、カッター56による切断位置をそれらに対応して変更するだけで容易に対応することができる。
さらに、他の方法としては、本発明の第11実施形態として図24に示すように、ICチップ取り出し装置の一例としての切り取り装置の一例の打ち抜き用金型57により、ICチップ２とベースフィルム５の一部とを一体的に打ち抜く打抜き方法があり、上記第９実施形態と同様の効果が得られる。図24において、案内盤28は、金型57の下降によりベースフィルム５を打ち抜くとき、金型57に対する開口部を有しており、金型57の打ち抜き時に案内盤28が損傷しないようにしている。この実施形態によれば、金型57による打ち抜きのために、ベースフィルム５の切断速度が他の実施形態より早く行うことができる。
図22〜図24において、ICチップ２の移動による移載ミスを防ぐ為に、ベースフィルム５を切り取る際に、ベースフィルム５からICチップ２とベースフィルム５の一部を完全に残りのベースフィルム５から切り放すのではなく、残りのベースフィルム５と一部つながっている部分であるICチップ保持部58を残しておくとよい。なお、図22〜図24では、ICチップ保持部58は１箇所であるが、複数箇所設けても良い。
図22〜図24では、ICチップ２をベースフィルム５の一部とともにベースフィルム５から切り取った後、ベースフィルム５の一部とともにICチップ２を移動させているが、移動による移載ミスを防止するため、次工程の実装工程のICチップ２のピックアップ装置（例えば、図８の反転装置45）が、上記切り取り位置まで移動してピックアップするようにしてもよい。
なお、図22,23において、案内盤28は、例えば超硬合金などの剛体が好ましいが、テープ状支持体５の材質などに応じて変換可能として、他の種々の材料のものを使用することができる。
図25,26に、上記第９〜11実施形態において、ベースフィルム５の一部と一体的にICチップ２をベースフィルム５から切り取ったのち、基板100に実装し、封止樹脂71により封止した状態を示す。図25では、ベースフィルム５の一部から基板100までの間を総て封止樹脂71で封止する場合を示す。この例では、ICチップ２に固定されているベースフィルム５の一部を利用して、封止樹脂70を保持することができる。また、図26では、ICチップ２と基板100との間のみ封止樹脂71で封止する場合を示す。
明細書、請求の範囲、図面、要約書を含む1996年９月17日に出願された日本特許出願第８−244709号に開示されたものの総ては、参考としてここに総て取り込まれるものである。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図１０】
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【図１２】
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【図３】
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【図４】
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【図１８】
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【図１９】
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【図５Ａ】
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【図１３】
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【図５Ｂ】
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【図１１】
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【図１５】
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【図６】
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【図２５】
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【図７】
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【図２０】
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【図８】
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【図９】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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【図２６】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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