(57)【要約】【課題】ペースト材の過剰な這い上がりを検出する技術を提供する。【解決手段】チップ搭載装置１は、チップ２を吸着して保持するための吸着部１１０と、導電体から成るペースト這い上がり検出部１２０と、を有するコレット１００と、チップ２がペースト材３を介して搭載されるリードフレーム４と、コレット１００の上記ペースト這い上がり検出部１２０と、の間に所定電圧を印加可能な電源装置２００と、リードフレーム４と、コレット１００の上記ペースト這い上がり検出部１２０と、の間の電流を検出可能な電流検出器３００と、を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを吸着して保持するための吸着部と、同電位な導電体から成る検出部と、を備え、
半導体チップの搭載に用いられるコレット。
【請求項２】
半導体チップを吸着して保持するための吸着部と、導電体から成る検出部と、を有するコレットと、
前記半導体チップがチップマウント材を介して搭載されるリードフレームと、前記コレットの上記検出部と、の間に所定電圧を印加可能な電圧印加手段と、
前記リードフレームと、前記コレットの上記検出部と、の間の電流を検出可能な電流検出手段と、
を備えた、半導体チップの搭載装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体チップの搭載装置であって、
前記検出部は、前記吸着部によって吸着した前記半導体チップの外周近傍に位置するように環状に形成されている、
半導体チップの搭載装置。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体チップの搭載装置であって、
前記検出部は、前記吸着部によって吸着した前記半導体チップの外周近傍に位置すると共に、前記チップマウント材の這い上がる可能性のある領域に形成されている、
半導体チップの搭載装置。
【請求項５】
請求項２〜４の何れかに記載の半導体チップの搭載装置であって、
前記検出部は、前記吸着部による上記吸着の際、前記半導体チップに対して電気的に絶縁状態となるように形成されている、
半導体チップの搭載装置。
【請求項６】
請求項２〜５の何れかに記載の半導体チップの搭載装置であって、
前記吸着部と前記検出部は、別体で構成されている、
半導体チップの搭載装置。
【請求項７】
請求項２〜６の何れかに記載の半導体チップの搭載装置であって、
前記検出部は、前記吸着部による上記吸着の際、前記半導体チップの表面よりも前記リードフレーム側に迫り出すように形成されている、
半導体チップの搭載装置。
【請求項８】
半導体チップをチップマウント材を介してリードフレーム上に搭載し、
前記リードフレームと、前記コレットと、の間に所定電圧を印加し、
前記リードフレームと、前記コレットと、の間の電流を検出する、
半導体チップの搭載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップをリードフレーム上に搭載するマウント工程において、チップマウント材の過剰な這い上がりを検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、半導体チップを、吸着治具であるマウントコレット先端に発生する真空圧で吸着し、基板上の実装位置に局所的に供給されたダイボンドペースト上に、前記半導体チップを実装する半導体装置の実装装置を開示している。そして、上記マウントコレットの先端には略四角錐状に凹ませた吸着口を形成すると共に、その吸着口の周縁部にはエアが漏洩するような凹部を形成するとしている。そして、この凹部の存在により、ダイボンドペーストが半導体チップの表面へと這い上がることが防止できるとしている。
【０００３】
また、特許文献２は、半導体チップを配線基板に対して確実に固定するために、半導体チップを配線基板上に予め塗布した熱硬化性樹脂上に押し付ける際に意図的に形成させるいわゆるフィレットについて言及している。フィレットは、上記の押し付けの際に熱硬化性樹脂が半導体チップの周囲にはみ出したものである。そして、特許文献２は、上記フィレットが問題なく形成されるよう、コレット側に適宜、溝部を設けることとしている。
【０００４】
また、特許文献３は、本願図９及び図１０に示すようにコレット本体の下側に設けたペレット保持部の外周にペレットボンディング用ペーストの付着を検出する電極（符号１３及び１４）を所定間隔で形成したコレットを開示している。この構成で、Agペーストが少なくとも二つの電極に触れると、二つの電極がAgペーストによって導通されて閉回路が構成され、もって、ペレットへのAgペーストの付着が検出できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２２５８４号公報
【特許文献２】特開平１１−６７７９５号公報
【特許文献３】特開昭５７−１７７５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、パワーMOSFETのパッケージ組立において、チップをフレームに搭載するチップマウント工程では、マウント材をフレームに供給後、その上にマウンターによりチップを搭載する。近年、チップのオン抵抗を低減するため、チップの厚みが150umや100umと薄くなっている。一方マウント材の上にチップを搭載する時は、チップとフレーム間の濡れ面積を確保するため、荷重をかけながらマウント材を押し広げるようにしている。そのため、チップの下から押し出されたマウント材がチップの周辺にはみ出し、例えばマウント材がＡｇペーストの場合、チップ側面に付着することがある。この時チップの厚みが薄いと、チップの側面に付着したマウント材が容易にチップ表面にまで過剰に這い上がり、ショートやマイグレーションの原因となってしまう。現在はマウント材の供給量を厳しく管理したり、濡れ広がりを考慮した複雑な塗布パターンにしたりしてマウント材がチップ表面に這い上がらないようにしている。しかしそれでも中には塗布量のばらつきにより、マウント材がチップ表面に至るまで過剰に這い上がるものもでてしまう。
【０００７】
この問題に対し、上記特許文献１の技術は、ダイボンドペーストの過剰な這い上がりを検出することはできない。
【０００８】
上記特許文献２の技術は、ペースト材の這い上がりを溝部によってむしろ推奨するような技術であるから、上記課題の解決には寄与しない。
【０００９】
上記特許文献３の技術は、少なくとも二つの電極間をAｇペーストによって導通させなければAgペーストの這い上がりを検出できない。即ち、単にAgペーストが何れかの電極に触れただけでは、Agペーストの這い上がりとして検出することはできない。つまり、Agペーストの這い上がりであっても、特定の這い上がりしか検出の対象とできていない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明の観点によれば、以下のように構成される、半導体チップの搭載装置が提供される。即ち、半導体チップの搭載装置は、半導体チップを吸着して保持するための吸着部と、導電体から成る検出部と、を有するコレットと、前記半導体チップがチップマウント材を介して搭載されるリードフレームと、前記コレットの上記検出部と、の間に所定電圧を印加可能な電圧印加手段と、前記リードフレームと、前記コレットの上記検出部と、の間の電流を検出可能な電流検出手段と、を備えた。
【００１１】
以上の構成で、前記半導体チップは、前記リードフレームの所定位置に予め塗布された前記チップマウント材に対して、前記コレットによって押し付けられる。このとき、前記チップマウント材が前記半導体チップを過剰に這い上がって前記コレットの上記検出部に接触すると、前記コレットの上記検出部と前記リードフレームとの間に電流が生じる。この電流は前記電流検出手段によって検出される。従って、以上の構成によれば、前記チップマウント材の過剰な這い上がりを検出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明によれば、チップマウント材の過剰な這い上がりを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願発明の第一実施形態に係るコレットの一部切り欠き斜視図
【図２】第一実施形態に係るチップ搭載装置の垂直断面図
【図３】チップ吸着面側から見た上記コレットの底面図
【図４】上記チップ搭載装置の作動図
【図５】本願発明の第二実施形態に係るチップ搭載装置の垂直断面図
【図６】本願発明の第三実施形態に係るコレットの斜視図
【図７】上記コレットの正面図
【図８】チップ吸着面側から見た上記コレットの底面図
【図９】特許文献３の第２図
【図１０】特許文献３の第３図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第一実施形態）
以下、図１〜図４を参照しつつ、本願発明の第一実施形態に係るチップ搭載装置を説明する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るチップ搭載装置１（半導体チップの搭載装置）は、コレット１００と、電源装置２００（電圧印加手段）と、電流検出器３００（電流検出手段）と、を備えて構成されている。
【００１６】
上記コレット１００は、チップ２（半導体チップ）を吸着して保持するための吸着部１１０と、ペースト材３（チップマウント材）の這い上がりを検知するペースト這い上がり検出部１２０（検出部）と、から構成されている。吸着部１１０とペースト這い上がり検出部１２０は、別体で構成されている。ペースト這い上がり検出部１２０は、図２及び図３に示すように、吸着部１１０によって吸着したチップ２の外周近傍に位置するように環状に形成されている。詳しく言えば、ペースト這い上がり検出部１２０の下端部分１２０ａは、吸着部１１０によって吸着したチップ２の外周近傍に位置するように環状に形成されている。本実施形態においてチップ搭載装置１の対象とするチップ２は平面視で矩形とされるので、図３に示すように、ペースト這い上がり検出部１２０の下端部分１２０ａも同様に矩形状ドーナツ型に形成されている。吸着部１１０の中心にはエアーを吸い込みチップ２を吸着するための吸気孔１１１を設けている。ペースト這い上がり検出部１２０は、導電性の材料で構成され、先端部分のチップ２と接触する面積のみテフロン（登録商標）等の絶縁層１２１により絶縁し、その外側（下端部分１２０ａ）は導電性とする。このペースト這い上がり検出部１２０は図示していない上方でチップ搭載装置１本体の制御システムに電気的に接続されており、微量の電流を流すことができる。吸着部１１０は絶縁物で作製するかもしくは表面に絶縁膜を形成することで、ペースト這い上がり検出部１２０と電気的に絶縁されている。
【００１７】
上記電源装置２００は、チップ２がペースト材３を介して搭載されるリードフレーム４と、上記ペースト這い上がり検出部１２０と、の間に所定電圧を印加する。
【００１８】
上記電流検出器３００は、リードフレーム４と、ペースト這い上がり検出部１２０と、の間の電流を検出する。従って、電流検出器３００は、例えば、電源装置２００とリードフレーム４との間に直列的に接続されている。
【００１９】
次に、チップ搭載装置１の作動を説明する。即ち、図２に示すようにリードフレーム４上にペースト材３を所定量塗布後、チップ２をコレット１００によりウェハ(図示せず)からペースト材３上に移動、荷重をかけてペースト材３を押し広げながら、例えば図４に示すようにチップ２をリードフレーム４上に搭載する。このときペースト這い上がり検出部１２０に微量の電流１２２を流す。換言すれば、ペースト這い上がり検出部１２０とリードフレーム４との間に所定電圧を印加する。もしペースト材３の量が規定量よりも多く、その結果、図４に示すようにチップ２の側面２ａを這い上がった場合、ペースト這い上がり検出部１２０からペースト材３を通してリードフレーム４へ電流１２２が流れ、この電流１２２が電流検出器３００によって検出される。この電流１２２を検出した場合、チップ搭載装置１本体の制御システムはチップマウント動作を停止、アラームを発生して作業者にペースト這い上がりを知らせる。アラームを受け取った作業者はコレット１００先端の点検、洗浄、必要であれば交換を実施、正常状態に復旧してから上述したマウント作業を再開させる。その場合、ペースト這い上がり検出部１２０と吸着部１１０が分離できるため作業が容易であり、付着したペーストが除去できず交換が必要な場合もペースト這い上がり検出部１２０のみ交換すればよい。
【００２０】
以上に説明したチップ搭載装置１を用いれば、個々のチップ２に対しペースト材３が過剰に這い上がっていないか確認することができ、なおかつ万一這い上がった（不具合が発生した）場合、直ちに発生するアラームにより不具合を発見し、処置をとることができる。そのためコレット１００を汚染したペースト材３により残りのチップ２を汚染することがない。また這い上がりを検出する部品は図１〜図３に示すようにチップ２の周辺に連続して存在するため、高い感度で検出することができる。さらにペースト這い上がり検出部１２０と吸着部１１０が分離しているため、万が一付着したペースト材３が除去できない場合、吸着部１１０は残してペースト這い上がり検出部１２０のみ交換すればよく、コレット１００の先端を全て交換するよりコストを抑えることができる。その他、ペースト這い上がり検出部１２０と吸着部１１０が分離しているため、吸着部１１０でチップ２を吸着後、ペースト這い上がり検出部１２０をチップ２の表面に倣わせることが容易となり、ペースト這い上がり検出部１２０と吸着部１１０が一体化している場合と比べ、コレット１００の先端の平坦度（図２に示すコレット１００の吸着部１１０の底面１１０ａと、ペースト這い上がり検出部１２０の下端部分１２０ａの底面１２０ｃと、の平坦度）を確保することが容易となる。
【００２１】
（まとめ）
以上説明したようにチップ搭載装置１は、チップ２を吸着して保持するための吸着部１１０と、導電体から成るペースト這い上がり検出部１２０と、を有するコレット１００と、チップ２がペースト材３を介して搭載されるリードフレーム４と、コレット１００の上記ペースト這い上がり検出部１２０と、の間に所定電圧を印加可能な電源装置２００と、リードフレーム４と、コレット１００の上記ペースト這い上がり検出部１２０と、の間の電流を検出可能な電流検出器３００と、を備えている。◆以上の構成で、チップ２は、リードフレーム４の所定位置に予め塗布されたペースト材３に対して、コレット１００によって押し付けられる。このとき、ペースト材３がチップ２を過剰に這い上がってコレット１００の上記ペースト這い上がり検出部１２０に接触すると、コレット１００の上記ペースト這い上がり検出部１２０と前記リードフレーム４との間に電流が生じる。この電流は電流検出器３００によって検出される。従って、以上の構成によれば、ペースト材３の過剰な這い上がりを検出することができる。
【００２２】
また、ペースト這い上がり検出部１２０は、図１〜図３に示すように前記吸着部１１０によって吸着したチップ２の外周近傍に位置するように環状に形成されている。◆以上の構成によれば、ペースト材３の過剰な這い上がりを確実に検出することが可能となる。
【００２３】
また、ペースト這い上がり検出部１２０は、吸着部１１０による上記吸着の際、チップ２に対して電気的に絶縁状態となるように形成されている。◆即ち、ペースト這い上がり検出部１２０が吸着部１１０による上記吸着の際、チップ２に対して電気的に導通状態にあると、ペースト材３がチップ２に接触しただけで、ペースト材３の過剰な這い上がりが発生したと誤検出してしまう虞がある。従って、以上の構成によれば、ペースト材３の過剰な這い上がりを、誤りなく検出できるようになる。
【００２４】
また、吸着部１１０とペースト這い上がり検出部１２０は、別体で構成されている。◆以上の構成によれば、ペースト這い上がり検出部１２０がペースト材３によって汚染された際、コレット１００全体を交換する必要はない。即ち、吸着部１１０は問題なく流用できる。従って、チップ搭載装置１のランニングコストを抑えることが可能となる。
【００２５】
また、チップ２の搭載は、以下のような方法で行われる。即ち、チップ２をペースト材３を介してリードフレーム４上に搭載し、リードフレーム４と、前記コレット１００と、の間に所定電圧を印加し、リードフレーム４と、前記コレット１００と、の間の電流を検出する。
【００２６】
（第二実施形態）
図５は本発明の第二実施形態である。ペースト這い上がり検出部１２０の下端部分１２０ａに段差１２０ｂを設けている。段差１２０ｂは、チップ２の表面２ｂよりもリードフレーム４側に迫り出すように形成されている。換言すれば、段差１２０ｂは、チップ２の表面２ｂより張り出て、出っ張っている。
【００２７】
（まとめ）
このように、ペースト這い上がり検出部１２０は、吸着部１１０による上記吸着の際、チップ２の表面２ｂよりもリードフレーム４側に迫り出すように形成されている。換言すれば、ペースト這い上がり検出部１２０は、吸着部１１０による上記吸着の際、チップ２の表面２ｂよりもリードフレーム４側に迫り出すように形成される段差１２０ｂを有する。◆以上の構成によれば、ペースト材３の這い上がり高さを制限することができる。
【００２８】
（第三実施形態）
図６〜８は本発明の第三実施形態である。図６は斜め上方から見た図、図７は側面から見た図、図８はチップ吸着面側から見た図である。なお図６及び図７にはペースト這い上がり検出部１２０のみ図示し、吸着部１１０は図示していない。
【００２９】
ペースト材３の塗布パターンにより、チップ２の辺中央のみが這い上がりの可能性がある場合、ペースト這い上がり検出部１２０の下端部分１２０ａは図６〜８に示すように、チップ２の辺中央部付近のみあればよい。この形状により、コレット１００重量を軽量化することが可能である。
【００３０】
（まとめ）
以上のように、ペースト這い上がり検出部１２０は、吸着部１１０によって吸着したチップ２の外周近傍に位置すると共に、ペースト材３の這い上がる可能性のある領域に形成されている。◆以上の構成によれば、ペースト材３の過剰な這い上がりを確実に検出することが可能となる。また、ペースト這い上がり検出部１２０の小型化によって前記コレット１００自体の軽量化に寄与する。
【００３１】
なお、上記各実施形態に開示のペースト這い上がり検出部１２０は、図４の実施形態であろうと図６の実施形態であろうと、全体として同電位となっている。一方で、引用文献３のコレットは、検出原理との兼ね合いで、少なくとも二つ以上の電極を設け、これらの電極の電位を違わせることが不可避となっている。従って、上記各実施形態に係るコレット１００は、ペースト這い上がり検出部１２０が同電位となるように形成されているか否かで、従来品と識別することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  チップ搭載装置（半導体チップの搭載装置。）
２  チップ（半導体チップ）
３  ペースト材（チップマウント材）
４  リードフレーム
２００  電源装置（電圧印加手段）
３００  電流検出器（電流検出手段）
【図１】
2011192810.tif 000003
【図２】
2011192810.tif 000004
【図３】
2011192810.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011192810.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011192810.tif 000009
【図８】
2011192810.tif 000010
【図９】
2011192810.tif 000011
【図１０】
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