(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを４等分した一の部分に配列されたチップを一度にマウント可能な半田ボール吸着面を有するマウントヘッドをウエハと相対的回転移動可能に設け、ウエハを４等分した一の部分に配列されたチップに半田ボールをマウントした後、マウントヘッドを相対的に回転移動させ、４等分した他のウエハ部分に半田ボールをマウントすることを特徴とするウエハへの半田ボールマウント装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップに用いられる接合用微小半田ボールをマウントする装置の改良に関するものであって、４等分されたウエハの一の部分に配列されたチップを一度にマウント可能な半田ボール吸着面を有するマウントヘッドにより、ウエハ上の半導体チップに直接半田ボールをマウントする装置である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ウエハ状態でのバンプの形成ではメッキ法、印刷法等が主流であった。メッキ法や印刷法の場合、ウエハ上に一括でバンプを形成する。これらの方法は、環境条件に左右されやすくバンプの均一性を確保することが難しかった。また、従来より半導体チップに接合用の半田ボールをマウントする装置も存在した。しかし、従来の半田ボールマウント装置は、半導体チップが単体あるいは複数個を具備するフレームにより搬送されるため、半導体チップ単体だけか、搬送フレーム中の半導体チップ数に応じた個数のマウントヘッドを有するものであった。
【０００３】
ところが、近年の半田ボールの使用普及に伴い、生産向上が要求されるようになり、ウエハ上のチップに直接半田ボールをマウントするニーズが高まってきている。ウエハ上には同一または類似のチップが多数配列されているため、一度にいくつものチップにマウントできる可能性がある。このチップを１個づつマウントしていたのでは効率が悪い。このため、特許第２６５７３５６号特許公報に記載された装置のように、例えばウエハ上の隣接する４個のチップに対し一度にマウントすることが試されている。
【０００４】
しかし、４個づつのチップといっても多数のチップが配列されたウエハ単位で考えると、まだまだ効率的ではない。そこで、ウエハ全体を一度のマウント動作にて処理できれば最も効率がよい。しかし、半田ボールマウント装置のサイズや半田ボールの搭載精度の規制によりウエハ全体を一度にマウントすることは難しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記不具合を解決するためのウエハへの半田ボールマウント装置であり、ウエハを４等分した一の部分に配列されたチップを一度にマウント可能な半田ボール吸着面を有するマウントヘッドにより、ウエハ全体を４回に分けてマウントするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、ウエハを４等分した一の部分に配列されたチップを一度にマウント可能な半田ボール吸着面を有するマウントヘッドをウエハと相対的回転移動可能に設け、ウエハを４等分した一の部分に配列されたチップに半田ボールをマウントした後、マウントヘッドを相対的に回転移動させ、４等分した他のウエハ部分に半田ボールをマウントすることを特徴とするウエハへの半田ボールマウント装置を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施例と共に発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る半田ボールマウント装置の一実施例を示す平面概略図であり、半田ボールマウント装置は独立して昇降する２つのマウントヘッドを有するマウントユニット４、ボール供給ユニット５、ボール吸着確認ユニット６、ボール排出ボックス７、ウエハステージ８、ウエハマガジン９、１０、マウントヘッド及びマウントユニットを駆動する駆動装置１１、１２、１３から構成される。
【０００８】
本実施例では、マウントユニット４には、図３及び図４に示される２つのマウントヘッド２，３が装着されている。マウントヘッド２，３には、ウエハ１を４等分した一の部分に配列されたチップを一度にマウント可能な半田ボール吸着面が形成されている。第１のマウントヘッド２には、図５中斜線部分のチップ配列パターンに適合した半田ボール吸着面が形成され、第２のマウントヘッド３には図５中丸印の付された部分のチップ配列パターンに適合した半田ボール吸着面が形成されている。
【０００９】
ウエハ１のチップの電極パターンには向きがあり、ウエハ１上のチップ配列パターンは１８０度対称のものが多く、９０度回転方向のウエハ１のチップ配列パターンは対称でないものが多い。そこで、ウエハ上のチップ配列パターンが１８０度対称の場合には、配列パターンの異なる半田ボール吸着面の第１のマウントヘッド２と第２のマウントヘッド３を用意するのである。第１のマウントヘッドは、図６乃至図８でのＡ部、Ａ’部をマウントし、第２のマウントヘッド３は、図６及び図８でのＢ部、Ｂ’部をマウントする。
【００１０】
半田ボールマウント装置では、両マウントヘッド２、３の水平方向への移動は、駆動装置１１によりマウントユニット４の移動と一体に行われる。まず、マウントユニット４は、ボール供給ユニット５上方へと移動し、下降してマウントヘッド２、３下面に形成された吸着穴で半田ボール１４を吸着する。半田ボール１４の吸着は、一方のマウントヘッド２のみが行っても良いが、この場合には、マウント動作も一方のみが行われる。
【００１１】
マウントヘッド２、３の昇降は、おのおの単独動作可能に設けられた駆動装置１２、１３であるシリンダにて行われる。半田ボール１４の吸着は図示されていない別設の真空吸着装置で行う。
【００１２】
次にマウントユニット４はボール吸着確認ユニット６へ移動し半田ボール１４の吸着漏れと余分に吸着している半田ボール１４のチェックを行う。吸着漏れがあった場合には再度ボール供給ユニット５へ戻り吸着作業を行う。余分なものがあった場合にはボール排出ボックス７へと移動し排出する。
【００１３】
その後、両マウントヘッド２、３は図１及び図２に示すウエハステージ８へと移動する。ウエハステージ８ではウエハ１が、あらかじめ位置決めされて待機している。ウエハ１は、未マウントのウエハ１が収納されたウエハマガジン９より取り出され、図示されていないフラックス供給装置にてフラックスを塗布されて、ウエハステージ８へと供給される。フラックスの供給はウエハ１をウエハステージ８上に供給した後に行われてもよい。
【００１４】
マウントユニット４は、ウエハステージ８上に移動し、待機しているウエハ１に両マウントヘッド２、３から半田ボール１４をマウントする。マウントの具体例が図６に示される。先ず第１の配列パターンの半田ボール吸着面を有する第１のマウントヘッド２で図６中Ａ部にマウントした後、他の半田ボール吸着面を有する第２のマウントヘッド３にて図６中Ｂ部にマウントする。
【００１５】
その後、マウントユニット４はボール供給ユニット５に戻り再度マウントヘッド２、３に半田ボール１４を吸着する。再びマウントヘッド２、３がウエハステージ８上に戻ったときマウントヘッドとウエハを相対的に１８０度回転させる。
【００１６】
この相対的な回転は、図示の実施例によればウエハステージ８の回転テーブル１６により行われる。相対的な回転の後、第１のマウントヘッド２は、図６中Ａ’部に半田ボール１４をマウントする。他方、図６中Ｂ部に半田ボール１４をマウントした第２のマウントヘッド３は相対的回転の後、Ｂ’部に半田ボール１４をマウントする。
【００１７】
上記相対的回転は、マウントヘッド２、３を回転させることによっても行いうるが、この場合、単純な回転のみではなく、４等分された他のウエハ部分Ａ’、Ｂ’部への水平移動を伴う。この水平移動は、ウエハステージ８のＸＹテーブル１５で行う。
【００１８】
半田ボール１４がマウントされたウエハ１は、マウント済みウエハ１を収納するためのウエハマガジン１０に移動され、収納される。
【００１９】
半田ボール吸着動作時に一方のマウントヘッド２にのみ半田ボール１４を吸着した場合のマウント動作は、図７及び図８に示される。最初のマウント動作で、図７中左方の図に示されるように、第１のマウントヘッド２にて図中Ａ部がマウントされる。次に１８０度の回転の後、Ａ’部がマウントされる。その後、第２のマウントヘッド３にて、図８中Ｂ部がマウントされ、更に、１８０度回転後にＢ’部のマウントが行われる。
【００２０】
図示の実施例は４等分したウエハ１上のチップ配列パターンが１８０度対称の場合で、２つのマウントヘッドを用いるものであるが、ウエハ１上のチップパターンが９０度対称の場合には一つのマウントヘッド２を９０度づつ回転させて図６中Ａ部、Ｂ部、Ａ’部、Ｂ’部とボールマウントを行うことができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、ウエハを４等分した一の部分に配列されたチップを一度にマウント可能な半田ボール吸着面を有するマウントヘッドを持ってウエハ上のチップに直接半田ボールをマウントするため、個々のチップ毎にマウントしたり、隣接する４個のチップ毎にマウントする場合に比べて、マウント効率の飛躍的な向上となった。
【００２２】
本発明は、マウントヘッドをウエハと相対的回転移動可能に設けたため、ウエハを４等分した一の部分に配列されたチップに半田ボールをマウントした後、マウントヘッドを相対的に回転移動させ、４等分された他のウエハ部分に半田ボールをマウントすることができ、マウントヘッドのアタッチメント数を少なくすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】半田ボールマウント装置の一実施例を示す平面概略図
【図２】ウエハステージの斜視図
【図３】第１マウントヘッドの概略斜視図
【図４】第２マウントヘッドの概略斜視図
【図５】ウエハ上のチップ配列パターンの一例を示す平面図
【図６】２つのマウントヘッドでの同時マウントの例を示す平面説明図
【図７】第１マウントヘッドでのマウント例を示す平面説明図
【図８】第２マウントヘッドでのマウント例を示す平面説明図
【符号の説明】
１．．．．．．．．．．ウエハ
２、３．．．．．．．．マウントヘッド
４．．．．．．．．．．マウントユニット
５．．．．．．．．．．ボール供給ユニット
６．．．．．．．．．．ボール吸着確認ユニット
７．．．．．．．．．．ボール排出ボックス
８．．．．．．．．．．ウエハステージ
９、１０．．．．．．．ウエハマガジン
１１、１２、１３．．．駆動装置
１４．．．．．．．．．半田ボール
１５．．．．．．．．．ＸＹテーブル
１６．．．．．．．．．回転テーブル
【図１】
0003728715.tif 000002
【図２】
0003728715.tif 000003
【図３】
0003728715.tif 000004
【図４】
0003728715.tif 000005
【図５】
0003728715.tif 000006
【図６】
0003728715.tif 000007
【図７】
0003728715.tif 000008
【図８】
0003728715.tif 000009