(57)【要約】【課題】ダイボンダの各機器は、ほぼ同時に動作している。そして、これらの機器は、動作中に機械的な振動を発生する。発生した振動は、ベースを介して、他の機器に伝播する。ダイボンダは、微小な半導体部品であるダイを精度良く位置合わせしてボンディングする必要があるため、伝達された他の機器に悪い影響を与える。ダイボンディング時の振動が抑制された、高精度のダイボンダを提供する。【解決手段】装置フレームと、ウェハ供給部及びピックアップ部を搭載した前記装置フレームと一体化された台座と、アライメント部、ダイボンディング部、搬送部、基板供給部及び基板搬出部を搭載した制振フレームとを備え、前記装置フレームは前記制振フレームを支持する制振機構を備える。【選択図】図２
2015056596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置フレームと、ウェハ供給部及びピックアップ部を搭載した前記装置フレームと一体化された台座と、アライメント部、ダイボンディング部、搬送部、基板供給部及び基板搬出部を搭載した制振フレームとを備え、前記装置フレームは前記制振フレームを支持する制振機構を備えたことを特徴とするダイボンダ。
【請求項２】
装置フレームと、アライメント部、ダイボンディング部、搬送部、基板供給部及び基板搬出部を搭載した前記装置フレームと一体化された台座と、ウェハ供給部及びピックアップ部を搭載した制振フレームとを備え、前記装置フレームは前記制振フレームを支持する制振機構を備えたことを特徴とするダイボンダ。
【請求項３】
ウェハ供給部の加振力とダイボンディング部の加振力とを比較し、
前記ダイボンディング部の加振力が大きい場合には、装置フレームと、前記ウェハ供給部及びピックアップ部を搭載した前記装置フレームと一体化された台座と、アライメント部、前記ダイボンディング部、搬送部、基板供給部及び基板搬出部を搭載した制振フレームとを備え、前記装置フレームは前記制振フレームを支持する制振機構を備えるように構成し、
前記ウェハ供給部の加振力が大きい場合には、前記装置フレームと、前記アライメント部、前記ダイボンディング部、前記搬送部、前記基板供給部及び前記基板搬出部を搭載した前記装置フレームと一体化された前記台座と、前記ウェハ供給部及び前記ピックアップ部を搭載した前記制振フレームとを備え、前記装置フレームは前記制振フレームを支持する前記制振機構を備えるように構成することを特徴とするダイボンダの構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンディング時に発生する振動を分散、減少させることができるダイボンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイボンダは、大別して、ダイシングされたウェハを供給するウェハ供給部、基板を搬送するワーク供給・搬送部、及び基板にウェハからダイをピックアップしてボンディングするダイボンディング部を有する。また、それらを制御するための制御部がある。
これらの機器は、制御部の制御に基づいてダイボンダの稼働中に、一時的に停止していることがあるが、ほぼ同時に動作している。
そして、これらの機器は、動作中に機械的な振動を発生する。発生した振動は、ベースを介して、他の機器に伝播する。ダイボンダは、微小な半導体部品であるダイを精度良く位置合わせしてボンディングする必要があるため、発生した振動は、伝達された他の機器に悪い影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−８２５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような振動を吸収するため、従来は、一般的にベースの下にゴムダンパーを入れることや、特許文献１のように、各機器間に介在させたスペーサの側面に絶振動用の孔部を穿設することなどが行われていた。しかし、振動の影響を分散、減少させるのに十分であるとは言えなかった。
本発明の目的は、上記のような問題点に鑑み、ダイボンディング時の振動が抑制された、高精度のダイボンダを提供すること、及びダイボンダの構成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明のダイボンダは、装置フレームと、ウェハ供給部及びピックアップ部を搭載した前記装置フレームと一体化された台座と、アライメント部、ダイボンディング部、搬送部、基板供給部及び基板搬出部を搭載した制振フレームとを備え、前記装置フレームは前記制振フレームを支持する制振機構を備えたことを本発明の第１の特徴とする。
【０００６】
また、上記の目的を達成するために、本発明のダイボンダは、装置フレームと、アライメント部、ダイボンディング部、搬送部、基板供給部及び基板搬出部を搭載した前記装置フレームと一体化された台座と、ウェハ供給部及びピックアップ部を搭載した制振フレームとを備え、前記装置フレームは前記制振フレームを支持する制振機構を備えたことを本発明の第２の特徴とする。
【０００７】
また、上記の目的を達成するために、本発明のダイボンダの構成方法は、ウェハ供給部の加振力とダイボンディング部の加振力とを比較し、前記ダイボンディング部の加振力が大きい場合には、装置フレームと、前記ウェハ供給部及びピックアップ部を搭載した前記装置フレームと一体化された台座と、アライメント部、前記ダイボンディング部、搬送部、基板供給部及び基板搬出部を搭載した制振フレームとを備え、前記装置フレームは前記制振フレームを支持する制振機構を備えるように構成し、前記ウェハ供給部の加振力が大きい場合には、前記装置フレームと、前記アライメント部、前記ダイボンディング部、前記搬送部、前記基板供給部及び前記基板搬出部を搭載した前記装置フレームと一体化された前記台座と、前記ウェハ供給部及び前記ピックアップ部を搭載した前記制振フレームとを備え、前記装置フレームは前記制振フレームを支持する前記制振機構を備えるように構成することを本発明の第３の特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ダイボンディング時の振動が抑制された、高精度のダイボンダを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のダイボンダの一実施例の概略図である。
【図２】本発明の振動を抑制したダイボンダの構成の一実施例を説明するための概略図である。
【図３】本発明の振動を抑制したダイボンダの構成の一実施例を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態について、図面等を用いて説明する。
また、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
なお、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避け、できるだけ説明を省略する。
【実施例１】
【００１１】
本発明の第１の実施形態を図１及び図２によって説明する。
図１は、本発明のダイボンダの一実施例の概略構成を示す上面図である。
図１において、ダイボンダ１０は、大別して、ウェハ供給部１、ピックアップ部２、アライメント部３、ボンディング部４、搬送部５、基板供給部６、基板搬出部７、及び制御部８を有する。
ウェハ供給部１は基板Ｐに実装するダイＤを供給し、ピックアップ部２はダイ供給部１からダイをピックアップする。アライメント部３はピックアップされたダイＤを中間的に一度載置し、ボンディング部４はアライメント部３のダイＤをピックアップし基板Ｐ又は既にボンディングされたダイの上（以下、すべて基板Ｐと称する）にボンディングする。搬送部５は基板Ｐを実装位置に搬送し、基板供給部６は搬送部５に基板を供給し、基板搬出部７は実装された基板６を受け取る。また、制御部８はダイボンダ１０の各構成要素の動作を監視し制御する。
ダイボンダ１０の構成要素の概略を図１によって説明する。
【００１２】
まず、ウェハ供給部１は、ウェハ１１を保持するウェハ保持台１２とウェハ１１からダイＤを突き上げる点線で示す突き上げユニット１３とを有する。ウェハ供給部１は図示しない駆動手段によってＸＹ方向に移動し、ピックアップするダイＤを突き上げユニット１３の位置に移動させる。
【００１３】
ピックアップ部２は、突き上げユニット１３で突き上げられたダイＤを先端に吸着保持するコレット２２を有し、ダイＤをピックアップし、アライメント部３の中間ステージ３１に載置するピックアップヘッド２１と、ピックアップヘッド２１をＹ方向に移動させるピックアップヘッドのＹ駆動部２３とを有する。ピックアップヘッド２１は、コレット２２を昇降、回転及びＸ方向移動させる図視しない各駆動部を有する。
【００１４】
アライメント部３は、ダイＤを一時的に載置する中間ステージ３１と、中間ステージ３１上のダイＤを認識するための位置認識カメラ３２とを有する。
中間ステージ３１は、コレット２２がウェハ１１からダイＤをピックアップして、一時仮置きするステージである。中間ステージ３１に仮置きされたダイＤを位置認識カメラ３２が撮像して、撮像した画像をダイボンダの図示しない画像処理部が画像認識して正確に位置を把握する。
位置認識カメラ３２によって把握された位置に基づいて、制御部８がボンディングヘッドのコレット４２でダイＤを吸着する。
【００１５】
ボンディング部４のボンディングヘッド４１は、ピックアップ部２のピックアップヘッド２１と同じ構造を有し、中間ステージ３１からダイＤをコレット４２にてピックアップし、搬送されてきた基板Ｐにボンディングするボンディングヘッド４１と、ボンディングヘッド４１をＹ方向に移動させるＹ駆動部４３と、搬送されていた基板Ｐの位置認識マーク（図示せず）を撮像し、ボンディングすべきダイＤのボンディング位置を認識する基板認識カメラ４４を有する。
基板Ｐの位置は、基板認識カメラ４４が位置認識することによって、制御部８が正確な位置にダイＤをボンディングする。
【００１６】
このような構成によって、ボンディングヘッド４１は、位置認識カメラ３２の撮像データに基づいてピックアップ位置と姿勢を補正し、中間ステージ３１からダイＤをピックアップし、基板認識カメラ４４の撮像データに基づいて基板ＰにダイＤをボンディングする。
【００１７】
搬送部５は、１枚または複数枚の基板（図１では４枚）を載置した基板搬送パレット５１と、基板搬送パレット５１が移動するパレットレール５２（基板搬送シュート又は基板搬送レールとも呼ばれる。以下ではパレットレールと呼ぶ。）とを具備し、並行して設けられた同一構造の第１、第２搬送部とを有する。基板搬送パレット５１は、基板搬送パレットに設けられた図示しないナットをパレットレール５２に沿って設けられた図示しないボールネジで駆動することによって移動する。
【００１８】
このような構成によって、基板搬送パレット５１は、基板供給部６で基板を載置され、パレットレール５２に沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後基板搬出部７まで移動して基板搬出部７に基板を渡す。第１、第２搬送部は、互いに独立して駆動され、一方の基板搬送パレット５１に載置された基板ＰにダイＤをボンディング中に、他方の基板搬送パレット５１は、基板Ｐを搬出し、基板供給部６に戻り、新たな基板を載置するなどの準備を行なう。但し、これら第１、第２搬送部は、ボンディングが高速である場合には２つに限らず３つ以上の搬送部でもよいし、逆に搬送部が高速に基板をボンディン部に輸送できれば、１つの搬送部でもよい。
【００１９】
図２は、本発明の振動を抑制したダイボンダの構成の一実施例を説明するための概略図である。図２は、横方向からダイボンダを見たダイボンダの部分図である。
図２によって、本発明のダイボンダについて更に説明する
【００２０】
図２において、装置フレーム１０１には、一体化されたフレーム台座１０２と装置フレーム１０１に制振機構１０４を介して載置された制振フレーム１０３が組み込まれている。
フレーム台座１０２上にはウェハ供給部１とピックアップ部２が搭載され、制振フレーム１０３上にはアライメント部３とダイボンディング部４が搭載される。
【００２１】
ウェハ供給部１のウェハ保持台１２は、フレーム台座１０２上に取付けられ、固定されている。アライメント部３及びダイボンディング部４は、制振フレーム１０３上に取付けられ、固定されている。また、基板Ｐを搬送する搬送部５も制振フレーム１０３上に取付けられ、固定されている。
図２に示すように、中間ステージ３１、ボンディングヘッド４１が中間ステージ３１からダイＤをピックアップするときに使用する位置認識カメラ３２、ボンディングヘッド４１、搬送部５は制振フレーム１０３に搭載されている。そして、制振フレーム１０３は、制振機構１０４によって、装置フレーム１０１と連結されている。
【００２２】
さて、従来は、装置フレーム１０１に、すべての構成要素（ウェハ供給部１、ピックアップ部２、アライメント部３、ダイボンディング部４、搬送部５、基板供給部６、基板搬出部７、及び制御部８）が直接搭載されていた。このため、従来は、ボンディングヘッド４１が高速で稼働すると、その加振力から装置フレーム１０１が振動して、ボンディング精度が悪化する主たる要因となっていた。
そこで、本発明では、中間ステージ以降を装置フレーム１０１から分離した構成とし、中間ステージ以降を搭載したフレーム（制振フレーム１０３）と装置フレーム１０１間に制振機構１０４を設けたものである。この構成によって、中間ステージ以降の制振機構１０３上の装置ユニットが全体的に動き、ボンディングヘッド４１が高速で稼働しても、ボンディング精度が悪化しない。
【００２３】
ウェハ供給部１及びピックップ部２は、装置フレーム１０１に直接搭載されているため、ピックアップヘッド２１がピックアップしたダイＤを中間ステージ３１に載置するときには、載置された位置にばらつきが生じる。しかし、中間ステージ３１からボンディングヘッド４１のコレット４２がダイＤをピックアップするときには、ボンディング精度が悪くなることはない。
その理由は、ピックアップする前に、アライメント部３の位置認識カメラ４４が中間ステージ３１上のダイＤの位置を撮像し、画像処理によって位置を把握し、その結果によって位置補正してピックアップするためである。
【００２４】
図２の構成によれば、ダイボンディング時の振動が抑制された、高精度のダイボンダを実現できる。
なお、制御部８は、装置フレーム１０１上と制振フレーム１０３上のどちらに搭載されていても良い。
【実施例２】
【００２５】
本発明の第２の実施形態を図１及び図３によって説明する。図３は、本発明の振動を抑制したダイボンダの構成の一実施例を説明するための概略図である。図３は、図２と同様に、横方向からダイボンダを見たダイボンダの部分図である。
図３において、装置フレーム２０１には、一体化されたフレーム台座２０３と装置フレーム２０１に制振機構１０４を介して載置された制振フレーム２０２が組み込まれている。
制振フレーム２０２上にはウェハ供給部１とピックアップ部２が搭載され、フレーム台座２０３上にはアライメント部３とダイボンディング部４が搭載される。
【００２６】
図３の構成によれば、ダイボンディング時の振動が抑制された、高精度のダイボンダを実現できる。
なお、制御部８は、装置フレーム２０１上と制振フレーム２０２上のどちらに搭載されていても良い。
【実施例３】
【００２７】
ウェハ供給部の加振力とダイボンディング部の加振力とを比較し、
ウェハ供給部の加振力よりダイボンディング部の加振力が大きい場合には、装置フレームと一体化された台座に、ウェハ供給部及びピックアップ部を搭載する。そして、制振フレームには、アライメント部、ダイボンディング部、搬送部、基板供給部及び基板搬出部を搭載し、装置フレームは制振フレームを支持する制振機構を備えるように構成するように構成する。
また、ダイボンディング部の加振力よりウェハ供給部の加振力が大きい場合には、装置フレームと一体化された台座に、装置フレームと、アライメント部、ダイボンディング部、搬送部、基板供給部及び基板搬出部を搭載する。そして、装置フレームが支持する制振機構を備えた制振フレームには、ウェハ供給部及びピックアップ部を搭載するように構成する。
【００２８】
上記のように、ボンディングヘッド４１の加振力とウェハ供給部１の加振力を比較して、加振力が大きい構成要素を制振フレーム上に配置すると、ダイボンディング時の振動が抑制された、高精度のダイボンダを実現できる。
なお、制御部８は、装置フレーム上と制振フレーム上のどちらに搭載されていても良い。
【００２９】
なお、上記実施例１乃至実施例３では、ダイボンダについて説明したが、本発明は、フリップチップボンダに対しても応用できることは自明である。
【符号の説明】
【００３０】
１：ウェハ供給部、  ２：ピックアップ部、  ３：アライメント部、  ４：ダイボンディング部、  ５：搬送部、  ６：基板供給部、  ７：基板搬出部、  ８：制御部、  １０：ダイボンダ、  １１：ウェハ、  １２：ウェハ保持台、  １３：突き上げユニット、  ２１：ピックアップヘッド、  ２２：コレット、  ２３：Ｙ駆動部、  ３１：中間ステージ、  ３２：位置認識カメラ、  ４１：ボンディングヘッド、  ４２：コレット、  ４３：Ｙ駆動部、  ４４：基板認識カメラ、  ５１：基板搬送パレット、  ５２：パレットレール、  １０１：装置フレーム、  １０２：フレーム台座、  １０３：制振フレーム、  １０４：制振機構、  ２０１：装置フレーム、  ２０２：制振フレーム、  ２０３：フレーム台座、  Ｄ：ダイ、  Ｐ：基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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