(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のチップ搭載位置において塗布ノズルからダイボンディング用のペーストを吐出させて塗布するダイボンディング用のペースト塗布装置であって、ポンプ手段と、このポンプ手段のシリンダの吸入ポートにそれぞれ第２バルブと第４バルブを介して接続されたペースト容器及び洗浄液容器と、前記シリンダの吐出ポートに管部材と第１バルブを介して接続され前記ポンプ手段から吐出されたペーストを前記基板に塗布する塗布ノズルと、前記ポンプ手段に前記ペースト容器または前記洗浄液容器のいずれかを選択的に接続する選択接続手段と、前記洗浄液容器の洗浄液により前記ポンプ手段と前記管部材と前記塗布ノズルを含むペースト流路を洗浄した後に、前記シリンダ内にエアを吹き込んで塗布ノズルから噴出させることにより前記ペースト流路の内部に残留した洗浄液やペースト残渣をエアブローにより除去してペースト流路内の乾燥を行うエア供給源を備えたことを特徴とするダイボンディング用のペースト塗布装置。
【請求項２】
前記塗布ノズルから吐出される洗浄液を前記洗浄液容器に回収して循環させる洗浄液循環手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のダイボンディング用のペースト塗布装置。
【請求項３】
請求項１記載のダイボンディング用のペースト塗布装置を用いるダイボンディング用のペースト塗布方法であって、前記ペースト容器のペーストを前記塗布ノズルから吐出してペースト塗布を行い、次いで前記塗布ノズルから前記洗浄液容器の洗浄液を吐出して前記ペースト流路の洗浄を行い、次いで前記エア供給源からエアを送って前記ペースト流路の内部に残留した洗浄液やペースト残渣をエアブローにより除去してペースト流路内の乾燥を行うことを特徴とするダイボンディング用のペースト塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板にダイボンディング用のペーストを塗布するダイボンディング用のペースト塗布装置および塗布方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置製造のダイボンディング工程では、リードフレームなどの基板に半導体チップを接着するためのダイボンディング用のペースト（以下、単に「ペースト」と略称する。）が塗布される。このペーストの塗布は、ディスペンサから吐出されるペーストを塗布ノズルに導き基板の塗布エリア内に塗布することにより行われる。このペーストにはエポキシ樹脂などの硬化性の樹脂が用いられ、硬化反応が未完で流動性を有する状態で塗布される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このペーストは時間の経過とともに硬化するため、塗布に使用されたペースト塗布装置のペースト流路、すなわちディスペンサ内部やディスペンサと塗布ノズルとを接続する管部材内にペーストが残留したままの状態で放置すると、これらのペーストが流路内で硬化し塗布装置が使用不能となる。このため、ペースト塗布装置では、塗布作業を終了する度に流路内のペーストを排出して洗浄する作業を必要とする。従来この洗浄作業は、塗布ノズルを取り外しさらにディスペンサを分解して行うようにしていたため、作業が繁雑で洗浄作業に手間と時間を要するという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、ペースト塗布後の洗浄作業を容易に行うことができるダイボンディング用のペースト塗布装置および塗布方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のダイボンディング用のペースト塗布装置は、基板のチップ搭載位置において塗布ノズルからダイボンディング用のペーストを吐出させて塗布するダイボンディング用のペースト塗布装置であって、ポンプ手段と、このポンプ手段のシリンダの吸入ポートにそれぞれ第２バルブと第４バルブを介して接続されたペースト容器及び洗浄液容器と、前記シリンダの吐出ポートに管部材と第１バルブを介して接続され前記ポンプ手段から吐出されたペーストを前記基板に塗布する塗布ノズルと、前記ポンプ手段に前記ペースト容器または前記洗浄液容器のいずれかを選択的に接続する選択接続手段と、前記洗浄液容器の洗浄液に前記ポンプ手段と前記管部材と前記塗布ノズルを含むペースト流路を洗浄した後に、前記シリンダ内にエアを吹き込んで塗布ノズルから噴出させることにより前記ペースト流路の内部に残留した洗浄液やペースト残渣をエアブローにより除去してペースト流路内の乾燥を行うエア供給源を備えた。
【００１０】
請求項２記載のダイボンディング用のペースト塗布装置は、請求項１記載のダイボンディング用のペースト塗布装置であって、前記塗布ノズルから吐出される洗浄液を前記洗浄液容器に回収して循環させる洗浄液循環手段を備えた。
【００１１】
請求項３記載のダイボンディング用のペースト塗布方法は、請求項１記載のダイボンディング用のペースト塗布装置を用いるダイボンディング用のペースト塗布方法であって、前記ペースト容器のペーストを前記塗布ノズルから吐出してペースト塗布を行い、次いで前記塗布ノズルから前記洗浄液容器の洗浄液を吐出して前記ペースト流路の洗浄を行い、次いで前記エア供給源からエアを送って前記ペースト流路の内部に残留した洗浄液やペースト残渣をエアブローにより除去してペースト流路内の乾燥を行うようにした。
【００１２】
本発明によれば、ペースト流路を洗浄する洗浄液を貯溜する洗浄液容器を備え、ペースト塗布後の洗浄作業時には洗浄液容器から洗浄液をポンプ手段に供給してペースト流路内を洗浄することにより、ペースト塗布装置の分解を行うことなく塗布後のペースト流路内の洗浄作業を容易に行うことができる。またペースト流路の洗浄後には、エア供給源からエアを送ることにより、ペースト流路の内部に残留した洗浄液やペースト残渣をエアブローにより除去し、ペースト流路内の乾燥を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態のペースト吐出用ディスペンサの断面図、図３は本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図、図４、図５、図６、図７は本発明の一実施の形態のペースト吐出用ディスペンサによるペースト流路洗浄方法の説明図である。
【００１４】
まず図１を参照してダイボンディング装置の構造を説明する。図１においてチップ供給部１にはウェハシート２が図示しない保持テーブルによって保持されている。ウェハシート２には多数の半導体素子であるチップ３が貼着されている。チップ供給部１の側方には搬送路５が配設されており、搬送路５は基板であるリードフレーム６を搬送し、ペースト塗布位置およびボンディング位置にリードフレーム６を位置決めする。チップ供給部１の上方にはボンディングヘッド４が配設されており、ボンディングヘッド４は図示しない移動機構により水平移動および上下動する。
【００１５】
搬送路５の側方にはペースト塗布部９が配設されている。ペースト塗布部９は移動テーブル１０にＬ型のブラケット１５を介して塗布ノズル１８を装着して構成されている。塗布ノズル１８は、不動のプレート２１上に固定配置されたペースト吐出手段であるディスペンサ１６と可撓性の管部材であるチューブ１７によって連結されている。
【００１６】
移動テーブル１０は、Ｙ軸テーブル１１上にＸ軸テーブル１２を段積みし、さらにその上にＬ型のブラケット１３を介してＺ軸テーブル１４を垂直方向に結合して構成されている。Ｙ軸テーブル１１、Ｘ軸テーブル１２、Ｚ軸テーブル１４は、それぞれＹ軸モータ１１ａ、Ｘ軸モータ１２ａ、Ｚ軸モータ１４ａを備えている。Ｘ軸モータ１２ａ、Ｙ軸モータ１１ａおよびＺ軸モータ１４ａを駆動することにより、塗布ノズル１８はリードフレーム６上で水平方向および上下方向に移動する。したがって、移動テーブル１０は塗布ノズル１８をリードフレーム６に対して相対的に移動させる移動手段となっている。
【００１７】
リードフレーム６上面のチップ３の搭載位置は、ペースト７が塗布される塗布エリア６ａとなっている。塗布ノズル１８を塗布エリア６ａ内に位置させ、塗布ノズル１８からペースト７を吐出させながら塗布ノズル１８を移動させることにより、塗布エリア６ａ内には所定の描画パターンでチップボンディング用のペースト７が描画塗布される。
【００１８】
このペースト塗布後、リードフレーム６は搬送路５上をボンディング位置８に送られ、位置決めされる。そして塗布エリア６ａ内に塗布されたペースト７上に、ボンディングヘッド４のノズル４ａによってチップ供給部１からピックアップされたチップ３がボンディングされる。
【００１９】
次に図２を参照して、ディスペンサ１６およびディスペンサ１６に内蔵された吐出ポンプ（ポンプ手段）１６ａへペースト７を供給する供給系統について説明する。図２において、ペースト吐出用の吐出ポンプ１６ａは、シリンダ部２９とシリンダ部２９の内部に嵌入するピストン３１およびピストン３１を往復動させる往復動機構より成る。往復動機構は、モータ３４、送りねじ３５およびナット３６より構成され、送りねじ３５をモータ３４によって回転駆動することにより、ナット３６と結合されたピストン３１がシリンダ部２９内で往復動する。
【００２０】
シリンダ部２９には、吸入ポート２９ａおよび吐出ポート２９ｂが設けられている。吐出ポート２９ｂは第１バルブ３０、チューブ１７を介して塗布ノズル１８と接続されている。吸入ポート２９ａはペースト７や後述する洗浄液などを供給する第１供給管３７ａと接続されている。第１供給管３７ａには第２バルブ２８Ａを介してペースト７を貯溜する容器であるペースト容器２６Ａが接続されている。
【００２１】
第１供給管３７ａと第３バルブ３９を介して接続された第２供給管３７ｂには、第４バルブ２８Ｂを介して、ペースト流路を洗浄する洗浄液を貯溜する洗浄液容器２６Ｂが接続されている。第２供給管３７ｂには、更に第５バルブ３８を介して第３供給管３７ｃが接続されており、第３供給管３７ｃは、エア供給源３２と接続されている。
【００２２】
ペースト容器２６Ａの上部は、第６バルブ２７Ａ、レギュレータ３３Ａを介して気体供給手段であるエア供給源３２と接続されている。また洗浄液容器２６Ｂの上部は、第７バルブ２７Ｂ、レギュレータ３３Ｂを介してエア供給源３２と接続されている。
【００２３】
次に図３を参照してダイボンディング装置の制御系の構成を説明する。図３において、ポンプ駆動部４０は、ピストン３１を駆動するモータ３４を駆動する。バルブ駆動部４１は、第１バルブ３０、第２バルブ２８Ａ、第３バルブ３９、第４バルブ２８Ｂおよび第５のバルブ３８を駆動して、吐出ポンプ１６ａによるペースト７の吐出を制御する。
【００２４】
Ｚ軸モータ駆動部４２、Ｙ軸モータ駆動部４３、Ｘ軸モータ駆動部４４は、移動テーブル１０のＺ軸モータ１４ａ、Ｙ軸モータ１１ａ、Ｘ軸モータ１２ａをそれぞれ駆動する。ボンディングヘッド駆動部４５は、チップ３をボンディングするボンディングヘッド４を駆動する。記憶部４６は、各部の動作や処理に必要なプログラムや塗布パターンのデータを記憶する。制御部４７は、記憶部４６に記憶されたプログラムに基づいて各部の動作を制御する。操作部４８は、キーボードやマウスなどの入力手段であり制御コマンドの入力やデータ入力を行う。表示部４９はディスプレイ装置であり、操作入力時の画面を表示する。
【００２５】
次にペースト塗布動作について説明する。図２においてペースト容器２６Ａ内には、ダイボンディング用のペースト７が貯溜されており、第６バルブ２７Ａを開状態にしてエア供給源３２からペースト容器２６Ａの上部からエア圧を印加することにより、内部のペースト７は加圧される。そして第２バルブ２８Ａを開状態にし、ピストン３１を上昇させると、ペースト容器２６Ａ内のペースト７は吸入ポート２９ａよりシリンダ部２９内に吸入される。このとき、第１バルブ３０、第３バルブ３９は閉状態となっている。
【００２６】
また、ペーストの吸入圧はレギュレータ３３Ａによってエア圧を調整することにより適正圧力に設定可能となっている。この吸入動作により、シリンダ部２９の内部には塗布ノズル１８によるリードフレーム６へのペースト塗布をｎ回行うための塗布量に相当するペーストが吸入される。
【００２７】
次いで第２バルブ２８Ａを閉じ、第１バルブ３０を開けた状態で、モータ３４を駆動してシリンダ３１を下降させると、吐出ポート２９ｂからペースト７が吐出される。そして吐出されたペースト７は第１バルブ３０、チューブ１７を介して塗布ノズル１８に圧送され、塗布ノズル１８の先端部から吐出されてリードフレーム６の上面に塗布される。この塗布動作において、モータ３４の駆動速度を変えることにより、吐出ポート２９ｂから吐出されるペースト７の吐出流量が変化し、駆動速度に比例した吐出流量が得られる。
【００２８】
次に図４を参照して洗浄動作について説明する。この洗浄動作は、ペースト塗布作業の終了後、吐出ポンプ１６ａ内やチューブ１７、塗布ノズル１８内に残留するペースト７を排出した後に、ペースト流路内になお付着残留するペースト７を洗浄液によって除去するために行われる。この洗浄動作は、洗浄液容器２６Ｂ内の洗浄液を吐出ポンプ１６ａに供給し、この洗浄液を吐出ポンプ１６ａを駆動して吐出させることにより行われる。
【００２９】
まず図４において、第１バルブ３０、第２バルブ２８Ａ、第５バルブ３８を閉じた状態で、第３バルブ３９および第４バルブ２８Ｂを開状態にするとともに、ピストン３１を上昇させる。これにより、洗浄液容器２６Ｂ内の洗浄液が吸入ポート２９ａよりシリンダ部２９内に吸入される。次いで第１バルブ３０を開、第４のバルブ２８Ｂを閉の状態にしてピストン３１を下降させると、シリンダ部２９内の洗浄液は吐出ポート２９ｂより吐出され、チューブ１７を介して塗布ノズル１８から吐出される。そして吐出された洗浄液は回収容器５０内に回収される。この洗浄動作は、必要に応じ複数回繰り返される。
【００３０】
この洗浄動作により、吐出ポンプ１６ａ、第１バルブ３０、チューブ１７、塗布ノズル１８などペースト流路内の接液部は洗浄液によって洗浄され、付着したペースト７が除去される。洗浄終了後には、第２バルブ２８Ａ、第４バルブ２８Ｂを閉じた状態で第１バルブ３０、第３バルブ３９、第５バルブ３８を開放し、第３供給管３７ｃ、第２供給管３７ｂ、第１供給管３７ａを介してシリンダ部２９内にエアーを吹き込み、チューブ１７を介して塗布ノズル１８から噴出させる。
【００３１】
これにより、内部に残留した洗浄液やペースト残渣がエアブローにより除去されるとともにペースト流路内の乾燥が行われる。このように、従来はペースト塗布後に塗布ノズル１８の取り外しや吐出ポンプ１６ａの分解を必要としたペースト７の洗浄作業を自動的に行うことができ、作業の簡素化、省力化が実現される。
【００３２】
なお、前述の洗浄動作において、吐出ポンプ１６ａを駆動して塗布ノズル１８から洗浄液を吐出させるとともに、塗布ノズル１８に振動付与手段によって振動を付与してもよい。これにより、チューブ１７に振動が伝達され、チューブ内壁面に付着したペースト７の除去を効率よく行うことができる。
【００３３】
上記説明したように、本実施の形態のペースト塗布装置は、ペースト容器２６Ａと洗浄液容器２６Ｂの双方を備え、ペースト容器２６Ａおよび洗浄液容器２６Ｂからペーストまたは洗浄液のいずれかを選択的に吐出ポンプ１６ａに供給するようにしたものである。本実施の形態では、第１供給管３７ａ、第２供給管３７ｂ、第２バルブ２８Ａ、第３バルブ３９、第４バルブ２８Ｂが、ペースト容器２６Ａおよび洗浄液容器２６Ｂからペーストまたは洗浄液のいずれかを選択的に吐出ポンプ１６ａに供給する選択接続手段となっている。
【００３４】
上記実施の形態に示す例では、洗浄動作で使用した洗浄液を回収容器５０に回収するようにしているが、より効率のよい洗浄を行うため、洗浄液を循環使用することが望ましい。以下この洗浄液の循環使用の例について、図５、図６を参照して説明する。
【００３５】
図５において、回収容器５０の底部には、洗浄液の循環配管５１が接続されている。循環配管５１には回収容器５０側から順に、フィルタ５２、圧送ポンプ５３、逆止弁５４が設けられており、循環配管５１の先端部は洗浄液容器２６Ｂに接続されている。
【００３６】
塗布ノズル１８から吐出され回収容器５０内に貯えられた洗浄液は、フィルタ５２によって異物を除去された後に圧送ポンプ５３によって逆止弁５４を経て洗浄液容器２６Ｂ内に戻される。そして再び吐出ポンプ１６ａに吸入され吐出されて、回収容器５０内に貯えられる。このように洗浄液を循環使用することにより、限られた量の洗浄液によって繰り返し洗浄を行って、良好な洗浄結果を得ることができる。
【００３７】
また、図６に示す例は、同様に洗浄液の循環使用において、循環配管５１’を直接塗布ノズル１８の先端に接続した例である。吐出ポンプ１６ａを駆動することにより塗布ノズル１８から吐出された洗浄液は、この例では回収容器を介することなく、直接循環配管５１’に導かれ、フィルタ５２、逆止弁５４を経て洗浄液容器２６Ｂに戻される。この例においても、限られた量の洗浄液を使用して良好な洗浄を行うことができ、しかもこの例では吐出ポンプ１６ａの吐出圧を用いて洗浄液の循環を行うようにしているため圧送ポンプ５３を必要とせず、循環系の構成を簡素化することができる。
【００３８】
さらに、上記実施の形態に示す例では、ペースト容器２６Ａと洗浄液容器２６Ｂとをいずれも固定的に吐出ポンプ１６ａの吸入ポート２９ａに接続するようにしているが、図７に示すようにペースト容器２６Ａと洗浄液容器２６Ｂとをその都度交換して使用するようにしてもよい。この場合には、第２バルブ２８Ａと第６バルブ２７Ａを、それぞれペースト容器２６Ａ、洗浄液容器２６Ｂのいずれとも接続可能なワンタッチ形式の継手構造とする。
【００３９】
そして、ペースト塗布時にはペースト容器２６Ａを装着して吐出ポンプ１６ａにペースト７を供給し、洗浄時には、洗浄液容器２６Ｂを装着して洗浄液を吐出ポンプ１６ａに供給し、塗布ノズル１８から吐出させて回収容器５０内に回収する。すなわち、第２バルブ２８Ａと第６バルブ２７Ａは、ペースト容器２６Ａ、洗浄液容器２６Ｂを吐出ポンプ１６ａに選択的に接続する選択接続手段となっている。洗浄が終了したならば、図５に示す例と同様に第３供給管３７ｃを介してエアーを供給し、エアブローによる異物除去ならびに乾燥を行う。
【００４０】
なお、上記洗浄動作において洗浄液容器２６Ｂ内の洗浄液量を、１回の洗浄動作で消費される量に設定しておき、洗浄動作完了時には洗浄液容器２６Ｂ内が完全に空になるようにすれば、第３供給管３７ｃを省略することができる。すなわちこの場合には、洗浄液にも引き続きエアー供給源３２から洗浄液容器２６Ｂ内にエアを供給し、第２バルブ２８Ａを介して第１供給管３７ａにエアを送ることが可能であることから、エア供給配管を簡略化できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、ペースト流路を洗浄する洗浄液を貯溜する洗浄液容器を備え、ペースト塗布後の洗浄作業時には洗浄液容器から洗浄液をポンプ手段に供給してペースト流路内を洗浄するようにしたので、ペースト塗布装置の分解を行うことなく塗布後のペースト流路内の洗浄作業を容易に行うことができる。またペースト流路の洗浄後には、エア供給源からエアを送ることにより、ペースト流路の内部に残留した洗浄液やペースト残渣をエアブローにより除去し、ペースト流路内の乾燥を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のペースト吐出用ディスペンサの断面図
【図３】本発明の一実施の形態のダイボンディング装置の制御系の構成を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態のペースト吐出用ディスペンサによるペースト流路洗浄方法の説明図
【図５】本発明の一実施の形態のペースト吐出用ディスペンサによるペースト流路洗浄方法の説明図
【図６】本発明の一実施の形態のペースト吐出用ディスペンサによるペースト流路洗浄方法の説明図
【図７】本発明の一実施の形態のペースト吐出用ディスペンサによるペースト流路洗浄方法の説明図
【符号の説明】
３  チップ
６  リードフレーム
６ａ  塗布エリア
７  ペースト
１０  移動テーブル
１６ａ  吐出ポンプ
１８  塗布ノズル
２６Ａ  ペースト容器
２６Ｂ  洗浄液容器
３２  エア供給源
【図１】
0003565128.tif 000002
【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】
0003565128.tif 000007
【図７】
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