(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップと、前記ウェハを供給するダイ供給部と、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップ手段と、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングヘッドと、前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送する搬送レーンと、を具備し、
単一の前記搬送レーンと単一の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダであって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御手段を有し、
前記分類制御手段は前記複数の前記分類基板のうち少なくとも一つの分類基板を前記搬送レーンの一端から供給し、前記ボンディング後前記一端側に戻り搬出することを特徴とするダイボンダ。
【請求項２】
前記複数のグレードの複数は２であることを特徴とする請求項１に記載のダイボンダ。
【請求項３】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップと、前記ウェハを供給するダイ供給部と、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップ手段と、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングヘッドと、前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送する搬送レーンと、を具備し、
複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダであって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御手段を有し、
前記分類制御手段は、前記複数の搬送レーンのうち少なくとも一つの前記搬送レーンに、その両端から異なる分類基板を供給し、それぞれ供給された側に前記異なる分類基板を戻し搬出することを特徴とするダイボンダ。
【請求項４】
前記複数の搬送レーンの複数と前記複数のボンディングヘッドの複数は共に２であることを特徴とする請求項３に記載のダイボンダ。
【請求項５】
前記複数のグレードの複数は３であって、前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンにおいて、前記最多分類ダイをボンディングする前記分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを２台直列に搬送し、前記最多搬送レーンの一端から他端に搬送することを特徴と請求項４に記載のダイボンダ。
【請求項６】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップと、前記ウェハを供給するダイ供給部と、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップ手段と、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングヘッドと、前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送する搬送レーンと、を具備し、
複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダであって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御手段を有し、
前記複数のグレードの複数は４である４分類ダイを有し、又は前記ウェハは２種類の前記ダイを有しそれぞれ２グレードを備える４分類ダイを有し、前記分類制御手段は、前記４分類ダイの対応する４分類基板を２つの前記搬送レーンの４つの端部から別々に前記搬送レーンに供給し、それぞれ供給された側に前記４分類基板を戻し搬出することを特徴とするダイボンダ。
【請求項７】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップと、前記ウェハを供給するダイ供給部と、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップ手段と、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングヘッドと、前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送する搬送レーンと、を具備し、
複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダであって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御手段を有し、
前記複数のグレード、前記複数の搬送レーン及び前記複数のボンディングの複数は共に２であり、前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンは、前記最多分類ダイをボンディングする分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを２台直列に搬送し、前記最多搬送レーンの一端から他端に搬送することを特徴とするダイボンダ。
【請求項８】
前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイをボンディングした後、他方の分類ダイをボンディングすることを特徴とする請求項５または７に記載のダイボンダ。
【請求項９】
前記分類制御手段は、ピックアップし易い前記分類ダイから、或いは所定時間又は所定個数において、各分類の所定の割合になるようにピックアップすることを特徴とする請求項５又は７に記載のダイボンダ。
【請求項１０】
前記分類制御手段は、前記２台直列に搬送した前記基板搬送パレットのうち前記他端側に近い基板搬送パレットの全ての前記分類基板にボンディングされたときに、前記一端側に近い基板搬送パレットを前記他端側に近い基板搬送パレットの位置に移動させることを特徴とする請求項９に記載のダイボンダ。
【請求項１１】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップと、前記ウェハを供給するダイ供給部と、前記ウェハからダイをピックアップする第１および第２のピックアップ手段と、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングする第１および第２のボンディングヘッドと、前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送する第１および第２の搬送レーンと、前記基板を載置する第１および第２のボンディングステージと、を具備するダイボンダであって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御手段を有し、
前記第１および第２のピックアップ手段のそれぞれは、ピックアップされた前記ダイを第１および第２のアライメントステージに載置するピックアップヘッドであり、且つ前記第１および第２のボンディングヘッドのそれぞれは前記第１および第２のアライメントステージのいずれかから前記ダイをピックアップすること特徴とするダイボンダ。
【請求項１２】
前記第１および第２のピックアップ手段はそれぞれ第１方向に移動し、
前記第１および第２のボンディングヘッドはそれぞれ前記第１方向とは異なる第２方向に移動し、
前記第１のアラインメントステージは前記第１のピックアップ手段の前記第１方向の移動軌道と前記第１のボンディングヘッドの前記第２方向の移動軌道の交点に設けられ、
前記第２のアラインメントステージは前記第１のピックアップ手段の前記第１方向の移動軌道と前記第２のボンディングヘッドの前記第２方向の移動軌道の交点に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のダイボンダ。
【請求項１３】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップを作成するアップ作成ステップと、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップステップと、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングステップと、搬送レーンによって前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送するステップと、を具備し、
単一の前記搬送レーンと単一の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダのボンディング方法であって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御ステップを有し、
前記分類制御ステップは前記複数の前記分類基板のうち少なくとも一つの分類基板を前記搬送レーンの一端から供給し、前記ボンディング後前記一端側に戻り搬出することを特徴とするボンディング方法。
【請求項１４】
前記複数のグレードの複数は２であることを特徴とする請求項１３に記載のボンディング方法。
【請求項１５】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップを作成するアップ作成ステップと、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップステップと、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングステップと、搬送レーンによって前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送するステップと、を具備し、
複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダのボンディング方法であって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御ステップを有し、
前記分類制御ステップは、前記複数の搬送レーンのうち少なくとも一つの前記搬送レーンに、その両端から異なる分類基板を供給し、それぞれ供給された側に前記異なる分類基板を戻し搬出することを特徴とするボンディング方法。
【請求項１６】
前記複数の搬送レーンの複数と前記複数のボンディングヘッドの複数は共に２であることを特徴とする請求項１５に記載のボンディング方法。
【請求項１７】
前記複数のグレードの複数は３であって、前記分類制御ステップは、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンにおいて、前記最多分類ダイをボンディングする前記分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを２台直列に搬送し、前記搬送レーンの一端から他端に搬送することを特徴と請求項１６に記載のボンディング方法。
【請求項１８】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップを作成するアップ作成ステップと、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップステップと、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングヘッドステップと、搬送レーンによって前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送するステップと、を具備し、
複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダのボンディング方法であって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御ステップを有し、
前記複数のグレードの複数は４ある４分類ダイを有し、又は前記ウェハは２種類の前記ダイを有しそれぞれ２グレードを備える４分類ダイを有し、前記分類制御ステップは、前記４分類ダイの対応する４分類基板を２つの前記搬送レーンの４つの端部から別々に前記搬送レーンに供給し、それぞれ供給された側に前記４分類基板を戻し搬出することを特徴とするボンディング方法。
【請求項１９】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップを作成するアップ作成ステップと、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップステップと、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングステップと、搬送レーンによって前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送するステップと、を具備し、
複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダのボンディング方法であって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御ステップを有し、
前記複数のグレード、前記複数の搬送レーン及び前記複数のボンディングヘッドの複数は共に２であり、前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンは、前記最多分類ダイをボンディングする分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを２台直列に搬送し、前記最多搬送レーンの一端から他端に搬送することを特徴とするボンディング方法。
【請求項２０】
前記分類制御ステップは、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイをボンディングした後、他方の分類ダイをボンディングすることを特徴とする請求項１７または１９に記載のボンディング方法。
【請求項２１】
前記分類制御ステップは、ピックアップし易い前記分類ダイから、或いは所定時間又は所定個数において、各分類の所定の割合になるようにピックアップすることを特徴とする請求項１７又は１９に記載のボンディング方法。
【請求項２２】
前記分類制御ステップは、前記２台直列に搬送した前記基板搬送パレットのうち前記他端側に近い基板搬送パレットの全ての前記分類基板にボンディングされたときに、前記一端側に近い基板搬送パレットを前記他端側に近い基板搬送パレットの位置に移動させることを特徴とする請求項２１に記載のボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイボンダ及びボンディング方法に係わり、特にウェハを取り外すことなく複数のグレードを有するウェハを処理できるダイボンダ及びボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイ(半導体チップ)(以下、単にダイという)を配線基板やリードフレームなどの基板に搭載してパッケージを組み立てる工程の一部に、半導体ウエハ（以下、単にウエハという）からダイを分割する工程と、分割したダイを基板上にボンディング工程とがある。
ピックアップするウェハ上のダイには電気的特性により複数のグレードに弁別され、制御装置のメモリ上に記憶されている。このような複数のグレードを有するダイを基板に実装するのに、グレード毎に異なるダイボンダで行うので取替えに時間が掛かり、生産性が低下する。また、一度ピックアップしたウェハをダイボンダから取り外すと、シートの張力が緩み残ったダイ同士が接触し、破損し歩留まりを低下させる虞がある。
【０００３】
この課題を解決する技術として特許文献１がある。特許文献１に開示する技術は、リードフレームを搬送する複数のレーンを設け、ボンディングヘッドで複数のグレードをレーン毎にボンディングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１９３０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数のグレードを有するウェハを、ウェハを取り外すことなく処理する要求は、様々のダイボンダに対して存在する。第１に、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダであり、第２に、昨今の生産性を向上させるために複数の搬送レーンと複数のボンディングヘッドを有するダイボンダである。
【０００６】
特許文献１では、上記のニーズに対する認識もなく、勿論具体的な解決も開示していない。
【０００７】
従って、本発明の第１の目的は、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレード処理ができるダイボンダ又はボンディング方法を提供することである。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、複数の搬送レーンと複数のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレードが処理できるダイボンダ又はボンディング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも以下の特徴を有する。
本発明は、ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップを作成し、前記ウェハからダイをピックアップし、ボンディングヘッドでピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングし、搬送レーンによって前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送し、単一の前記搬送レーンと単一の前記ボンディングヘッドを有する、又は複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダまたボンディング方法であって、前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御することを第１の特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御ことを第２の特徴とする。
【００１１】
さらに、前記ダイボンダは単一の前記搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有し、前記分類制御は前記複数の前記分類基板のうち少なくとも一つの分類基板を前記搬送レーンの一端から供給し、前記ボンディング後前記一端側に戻り搬出することを第３の特徴とする。
また、本発明は、前記ダイボンダは複数の搬送レーンと複数のボンディングとを有し、前記分類制御は、前記複数の搬送レーンのうち少なくとも一つの前記搬送レーンに、その両端から異なる分類基板を供給し、それぞれ供給された側に前記異なる分類基板を戻し搬出することを第４の特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明は、前記複数のグレードの複数は３であって、前記分類制御ステップは、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンにおいて、前記最多分類ダイをボンディングする前記分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを２台直列に搬送し、前記搬送レーンの一端から他端に搬送することを第５の特徴とする。
また、本発明は、前記複数のグレードの複数は４あるいは４分類ダイを有し、又は前記ウェハは２種類の前記ダイを有しそれぞれ２グレードを備える４分類ダイを有し、前記分類制御は、前記４分類ダイの対応する４分類基板を２つの前記搬送レーンの４つの端部から別々に前記搬送レーンに供給し、それぞれ供給された側に前記４分類基板を戻し搬出することを第６の特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明は、前記複数の搬送レーン及び前記複数のボンディングの複数は共に２であり、前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンは、前記最多分類ダイをボンディングする分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを２台直列に搬送し、前記最多搬送レーンの一端から他端に搬送することを第７の特徴とする。
また、本発明は、前記分類制御は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイをボンディングした後、他方の分類ダイをボンディングすることを第８の特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明は、前記分類制御ステップは、ピックアップし易い前記分類ダイから、或いは所定時間又は所定個数において、各分類の所定の割合になるようにピックアップすることを第９の特徴とする。
また、本発明は、前記分類制御は、前記２台直列に搬送した前記基板搬送パレットのうち前記他端側に近い基板搬送パレットの全ての前記分類基板にボンディングされたときに、前記一端側に近い基板搬送パレットを前記他端側に近い基板搬送パレットの位置に移動させることを第１０の特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
従って、本発明によれば、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレード処理ができるダイボンダ又はボンディング方法を提供できる。
【００１６】
また、本発明によれば、複数の搬送レーンと複数のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレード処理ができるダイボンダ又はボンディング方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１であるダイボンダの概略上面図である。
【図２】図１の矢印Ａから見たダイボンダの概略構成とその動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態１の特徴である分類制御手段の第１の実施例１の構成と動作を示す図である。
【図４】図３に示す実施例１における分類制御手段の処理フローを示す図である。
【図５】本発明の実施形態１の特徴である分類制御手段の第２の実施例２の構成と動作を示す図である。
【図６】図５に示す実施例２における分類制御手段の処理フローを示す図である。
【図７】本発明の実施形態２であるダイボンダの概略上面図である。
【図８】フローが複雑な混在実装方法における分類制御手段の処理フローを示した図である。
【図９】本発明の実施形態２の特徴である分類制御手段の第４の実施例４の構成と動作を示す説明する。
【図１０】本発明の実施形態２の特徴である分類制御手段の第５の実施例５の構成と動作を示す説明する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
(実施形態１)
図１は本発明の実施形態１であるダイボンダ１０の概略上面図である。図２は、図１の矢印Ａから見たダイボンダの概略構成とその動作を説明する図である。
ダイボンダ１０は、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダである。ダイボンダ１０は、大別して、基板Ｐに実装するダイＤを供給するダイ供給部１と、ダイ供給部１からダイをピックアップするピックアップ部２と、ピックアップされたダイＤを中間的に一度載置するアライメント部３と、アライメント部のダイ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Ｄの上にボンディングするボンディング部４と、基板Ｐを実装位置に搬送する搬送部５、搬送部５に基板を供給し、実装された基板Ｐを受け取る基板供給搬出部６、７と、各部の動作を監視し制御する制御部８とを有する。
【００１９】
まず、ダイ供給部１は、複数のグレードのダイＤを有するウェハ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。ダイ供給部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。
【００２０】
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(図２も参照)を有し、ダイＤをピックアップし、アライメント部３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。ピックアップは、ウェハ１１の有する複数の電気的特性の異なるダイのグレードを示す分類マップに基づいて行う。分類マップは制御部８に予め記憶されている。なお、ピックアップヘッド２１は、コレット２２を昇降、回転及びＸ方向移動させる図示しない各駆動部を有する。
【００２１】
アライメント部３は、ダイＤを一時的に載置するアライメントステージ３１と、アライメントステージ３１上のダイＤを認識する為のステージ認識カメラ３２とを有する。
【００２２】
ボンディング部４は、ピックアップヘッドと同じ構造を有し、アライメントステージ３１からダイＤをピックアップし、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の先端に装着されダイＤを吸着保持するコレット４２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、搬送されてきた基板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と、を有する。
【００２３】
このような構成によって、ボンディングヘッド４１は、ステージ認識カメラ３２の撮像データに基づいてピックアップ位置・姿勢を補正し、アライメントステージ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。
【００２４】
搬送部５は、一枚又は複数枚の基板Ｐ(図１では１５枚)を載置した基板搬送パレット９を２本の搬送シュートを備える一つの搬送レーン５１を有する。例えば、基板搬送パレット９は２本搬送シュートに設けられた図示しない搬送ベルトで移動する。
【００２５】
このような構成によって、基板搬送パレット９は、基板供給搬出部６、７で基板Ｐを載置され、搬送ショート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供給搬出部６、７まで移動又は戻り基板Ｐを渡す。
【００２６】
以上説明した実施形態１は、ボンディングヘッド４１の移動距離を短くし処理時間を短縮するためにアライメントステージ３１を設けているが、ライメントステージ３１を設けず直接ボンディングヘッド４１でウェハからダイＤをピックアップする構成としてもよい。
なお、以後の説明において、ボンディングヘッドがダイＤをボンディングする領域をボンディングステージＢＳという。ボンディングステージが複数あるときはＢＳ１、ＢＳ２・・・と表わす。また、ダイＤのグレードを分類１ダイＤ１、分類２ダイＤ２・・・といい、対応する基板を分類１基板Ｐ１、分類２基板Ｐ２・・・と表わす。さらに、ダイが未実装の基板を添え字ｍで、ダイが実装済みの基板を添え字ｇで示す。さらにまた、ダイ又は基板を総称するときは、それぞれ単にＤ、Ｐと表わす。
【００２７】
また、一般的に、グレードの高い良品は最も数が多く、グレードが落ちるに従ってその数は急激に落ちる。以後の説明では、グレードの高い良品から分類１ダイＤ１、分類２ダイＤ２・・・と表わす。さらに、ウェハには不良品も存在するがグレードの対象外とする。
【００２８】
本実施形態１の特徴は、２つのグレードの分類１ダイＤ１、分類２ダイＤ２を有するウェハ１１からダイＤを分類マップに従いピックアップし、搬送レーン５１にダイの分類に対応するグレードの分類１基板Ｐ１、分類２基板Ｐ２を供給し、搬送されてきた基板ＰにダイＤをボンディングし、その際に、少なくとも一方の分類ダイＤ(分類基板Ｐ)を供給側に戻し搬出してグレード処理をする分類制御手段又は分類制御ステップを有することである。
【００２９】
この結果、第１に、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレード処理ができる。第２に、ボンディング済みの基板Ｐを、混在することなく分類毎に仕分けることができので、グレード単位で基板Ｐを確実に供給できる。
【００３０】
(実施例１)
図３は、本発明の実施形態１の特徴である分類制御手段の第１の実施例１の構成と動作を示す図である。また、図３においては煩雑さを避けるために最小限の構成のみの符号を記している。
【００３１】
実施例１では、２つにグレードを有するウェハ１１から分類１基板Ｐ１、分類２基板Ｐ２に分類１ダイＤ１、分類２Ｄ２をボンディングすると共に、実線で示す分類１基板Ｐ１を実線で示す矢印のように基板供給搬出部６から供給し基板供給搬出部７に搬出し、破線で示す分類基板Ｐ２を破線で示す矢印のように基板供給搬出部６から供給し基板供給搬出部６に再び戻し搬出する例である。図３は基板上の黒い四角は基板に実装済みダイＤを示す。なお、一般的には、分類１ダイＤ１の方が分類２ダイＤ２よりグレードが高く、その数も多い。例えば、分類１ダイＤ１は９０％程度に対して、分類２ダイＤ２は１０％程度である。
【００３２】
図４は、図３に示す実施例１における分類制御手段の処理フローを示す図である。
まず、分類基板Ｐのうち実線で示す分類１基板Ｐ１の未実装の分類１基板Ｐ１ｍを複数個(図３では１５個)搭載した基板搬送パレット９を基板供給搬出部６から搬送レーン５１に供給する(ステップ１)。
【００３３】
次に、基板搬送パレット９をボンディングステージＢＳまで移動して分類１ダイＤ１を基板搬送パレット９上の分類1基板Ｐ１の個数分実装する(ステップ２)。実装は、制御部８に記憶されている分類マップに基づいてウェハ１１の位置を制御し、ピックアップヘッド２１が分類1ダイＤ１をピックアップし、アライメントステージ３１に載置する。その後ボンディングステージ４１がアライメントステージ３１上の分類1ダイＤ１をピックアップアップし、未実装の分類１基板Ｐ１ｍにボンディングする。この動作を基板搬送パレット９上の分類1基板Ｐ１の個数分行う。図３は、ボンディングヘッド４１が丁度最初の未実装の分類1基板Ｐ１ｍにボンディングし、ピックアップヘッド２１が次にボンディングする分類1ダイＤ１をボンディングステージ４１に載置しているところを示す。
【００３４】
次に、分類１ダイＤ１が実装された分類１基板Ｐ１ｇを搭載した基板搬送パレット９を基板供給搬出部７に搬出する(ステップ３)。ステップ１からステップ３までの処理をウェハ１１上の分類１ダイＤ１が無くなるまで繰り返す(ステップ４)。処理すべき分類１ダイＤ１がなくなると、分類２ダイＤ２の処理に行く。
【００３５】
分類２ダイＤ２の処理では、まず、破線で示す未実装の分類基板Ｐ２ｍを基板供給搬出部６から供給するなど、分類１ダイＤ１の処理ステップ１、２と同様な処理を行う(ステップ５、ステップ６)。次に、分類１ダイＤ１の処理とは異なり、分類２ダイＤ２が実装された分類２基板Ｐ２ｇを搭載した基板搬送パレット９を基板供給搬出部６に戻し搬出する(ステップ７)。ステップ５からステップ７までの処理をウェハ１１上の分類２ダイＤ２が無くなるまで繰り返す(ステップ４)。
【００３６】
次に、所定個数のダイを実装したかを判断し(ステップ９)、実装していなければ、ここで初めてウェハを新たなウェハと交換し(ステップ１０)、ステップ１からステップ９までを繰り返す。実装していれば処理を終了させる。
【００３７】
(実施例２)
図５は、本発明の実施形態１の特徴である分類制御手段の第２の実施例２の構成と動作を示す図である。また、図５においても図３と同様に煩雑さを避けるために最小限の構成のみの符号を記している。
【００３８】
実施例２の実施例１と異なる点は、実施例１では、分類１基板Ｐ１を基板供給搬出部６から供給し基板供給搬出部７に搬出させたが、実施例２では実線の矢印で示すように、分類１基板Ｐ１を基板供給搬出部７から供給し基板供給搬出部７に戻し搬出させる点である。即ち、実施例２では、分類１基板Ｐ１と分類２基板Ｐ２は、異なった基板供給搬出部から供給し、共に基板Ｐを供給した同じ基板供給搬出部に戻し搬出させる。
【００３９】
図６は、図５に示す実施例２における分類制御手段の処理フローを示す図である。図６の処理フローは、図４の処理フローと、分類１基板Ｐ１を供給するステップ１が異なるだけである。その他の点は同じである。
【００４０】
実施例２では、グレード毎に基板供給搬出部が分かれているので、実装された基板の混在する可能性は実施例１と比べて低い利点がある。
【００４１】
また、上記に実施例１、２では、実装された基板の混在を防ぐ管理上、分類１の処理が全て終了した後分類２の処理をする直列処理を行ったが、この点が改善されれば必ずしも直列処理をしなくてもよい。
【００４２】
また以上説明した実施形態１では、２つグレードを持つ例を説明した。しかし、ウェハが３つのグレードを有していても、例えば、分類２ダイＤ２を実装後、分類３ダイＤ３の実装を同様に行うことで、グレード処理を行うことができる。４以上のグレードでも同じである。
【００４３】
(実施形態２)
図７は本発明の実施形態２であるダイボンダ１０Ａの概略上面図である。ダイボンダ１０Ａは、複数(実施形態２では２)の搬送レーンと複数(実施形態２では２)のボンディングヘッドを有するダイボンダである。ダイボンダ１０Ａがダイボンダ１０と異なる点は、次の点である。第１に、搬送部５が２つの搬送レーン５１、５２を有している点である。第２に、ピックアップ部２、アライメント部３及びボンディング部４で形成される２つの実装部２０Ａ、２０Ｂを有している点である。それぞれ実装部２０Ａ、２０Ｂの符号は、ダイボンダ１０の同じ構成又は機能を有する符号と、それぞれの系統を示す添え字Ａ、Ｂとで示している。即ち、ダイボンダ１０Ａは、複数の搬送レーン５１、５２と複数のボンディングヘッド４１Ａ、４１Ｂを有するダイボンダである。実施形態２の実装部２０Ａ，２０Ｂを構成するボンディングヘッド及びアピックアップヘッド等の動作は実施形態１と同じであるので、以下の説明では、問題がない限り説明を簡略化するために、実装部の全ての動作を纏めて、例えば実装部で実装するという表現を用いる。
【００４４】
第３に、ピックアップヘッド２１Ａ，２１Ｂは、ウェハ１１からダイＤをピックアップし、Ｘ方向に移動して、ボンディングヘッドの４１Ａ、４１Ｂとの軌道の交点に設けられたアライメントステージ３１Ａ、３１ＢにダイＤを載置する点である。
【００４５】
なお、９１、９２、９３は基板搬送パレットであり、ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３はボンディングステージである。
【００４６】
以上説明した実施形態２は、実施形態１と同様に、ボンディングヘッド４１Ａ、４１Ｂの移動距離を短くし、処理時間を短縮するためにアライメントステージ３１Ａ、３１Ｂを設けているが、アライメントステージ３１Ａ、３１Ｂを設けず直接ボンディングヘッド４１でウェハからダイＤをピックアップしてもよい。
【００４７】
実施形態２の特徴は、第１に、２つの搬送レーンのうち一つの搬送レーンにおいて実装部の２系統を効率よく運用できる分類制御手段又は分類制御ステップを有することである。
【００４８】
この結果、２つの搬送レーンと２本のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく、ウェハのグレード処理を効率よく処理ができる。
第２に、実施形態１で説明したように、２つの搬送レーンのうち少なくとも一つの搬送レーンにおいて、少なくとも一方の分類ダイＤ(分類基板Ｐ)を供給側に戻して搬出する分類制御手段又は分類制御ステップを有することである。
【００４９】
この結果、２つの搬送レーンと２本のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハが２乃至４のグレード（分類）を有する、或いはウェハが２種類のダイを有しそれぞれの２つのグレード（分類）を有していてもグレード処理できる。
【００５０】
(実施例３)
図７を用いて本発明の実施形態２の特徴である分類制御手段の第３の実施例３の構成と動作を示す説明する。実施例３は、実施例１、２と同様に、２つの搬送レーンにおいてウェハ１１が２つのグレードを持つ場合にグレード処理ができる例である。
【００５１】
そのために、実施例３は、２つの搬送レーンのうち一つの搬送レーンにおいて実装部の２系統を効率よく運用できる分類制御手段を有する。
【００５２】
実施例３では、図７において黒矢印で示すように、搬送レーン５１で分類１基板Ｐ１を、搬送レーン５２で分類２基板を基板供給搬出部６からボンディングステージＢＳ１乃至ＢＳ３を介して基板供給搬出部７へ搬送する。この場合、分類１と分類が混在を回避するために搬送レーン毎に管理する。また、実施例３では、実装部Ａ、Ｂを常に稼動させ稼働率を上げるために、交互にダイＤをウェハ１１からピックアップする。さらに、実施例３では、実装部２０ＢがボンディンステージＢＳ３で分類１ダイＤ１を実装し、実装部２０Ａが、実装部２０Ｂが実装する同じ個数を、ボンディンステージＢＳ１で分類１ダイＤ１の実装とボンディングステージＢＳ２で分類２ダイＤ２を実装とを所定の割合で処理する。
【００５３】
前記所定の割合は、分類２ダイＤ２の割合によって必然的に定まる。例えば、分類２ダイＤ２の割合が１０％ならば、実装部２０Ｂでは分類１ダイＤ１の処理の９０％のうち５０％を処理し、実装部２０Ａでは分類１ダイＤ１の処理９０％のうち４０％と分類２ダイＤ２の処理の１０％、の処理を行うことになる。
【００５４】
このように実装部２０Ａと実装部２０Ａとで交互にダイをピックアップさせる分類制御手段によって、稼動率を向上させることができ、効率よくグレード処理を行うことができる。
【００５５】
実装部２０Ａが所定の割合で処理するには３つの方法がある。
第１の方法は、実施例１、２に説明したように最初から分類１ダイＤ１が無くなるまで分類１ダイＤ１を実装し、その後分類２ダイＤ２を実装する分離実装方法である。この方法では、実装部２０Ａでは、最初ボンディンステージＢ１で分類１ダイＤ１を実装し、分類１ダイＤ１を所定の割合処理した後は、ボンディングステージＢ２で分類２ダイＤ２を実装する。一方、実装部２０Ｂでは、常にボンディングステージＢ３で分類１ダイＤ２の処理を行う。
【００５６】
第２の方法は、常に実装部２０Ａがピックアップし易いダイから処理する混在実装方法である。分類２ダイＤ２の分類１Ｄ１に対する実装する割合は時間的には変化するが、最終的には所定の割合に落ちつく。第２の方法では、実装部２０Ａ、２０Ｂは互いに同じ個数を処理するから、分類１ダイＤ１のみを処理をする実装部２０Ｂは基板搬送パレット９３における処理を、実装部２０Ａの基板搬送パレット９１における処理するよりも早く済ませることができる。このとき実装部２０Ｂは実装部２０Ａの基板搬送パレット９１における処理が完了するのを待機していると稼働率は低下する。交互にピックアップして全体の稼働率を上げる為に、ボンディングステージＢＳ１に存在する全部の分類１基板Ｐ１の処理が終わっていない基板搬送パレット９１をボンディンディングステージＢＳ３に移動させ、新たな基板搬送パレット９１をボンディングステージＢＳ１に供給する繰上げ方式を採用する。
【００５７】
しかしながら、分類２ダイＤ２の割合が小さく、ボンディンディングステージＢＳ３での基板搬送パレット９３の処理が終了した後に、基板搬送パレット９１を移動させることがあまり効果がない場合は、実装部２０Ｂを待機させてもよい。
【００５８】
第３の方法は、所定時間或いは所定個数において、上記の割合を保持する割合保持方式である。この場合も、混在実装方法で示した繰上げ方式を採用できる。
【００５９】
一方、搬送レーン５２においては、いずれの方法においても、搬送レーン５１とは無関係に、実装部２０Ａの処理によって基板搬送パレット９２上の全ての分類２基板の処理が終了次第、基板搬送パレット９２を基板搬送供給搬出部７に搬出し、新たな未処理の基板搬送パレット９２がボンディングステージＢＳ２に供給される。
【００６０】
分離実装方法は、実装された基板が混在する確率が低いので製品の分類即ちグレード管理し易い利点がある。一方、混在実装方法はダイのピックアップ処理が効率的にできるので処理時間が短くなる利点がある。また、割合保持方式は安定した割合で分類１基板及び分類２基板を処理できる利点がある。
【００６１】
図８は、フローが複雑な混在実装方法における分類制御手段の処理フローを示した図である。
【００６２】
まず、基板供給搬出部６から実線で示す分類１ダイＤ１の未実装の分類１基板Ｐ１ｍをボンディングステージＢＳ１、ＢＳ３に、破線で示す分類２ダイＤ２の未実装の分類２基板Ｐ２ｍをボンディングステージＢＳに供給する(ステップ１)。次に、ウェハ上のダイＤの分類マップに基づいて、実装部２０Ａと２０Ｂで交互にウェハ１１からダイＤをピックアップする(ステップ２)。実装部２０Ａでは、ピックアップしたダイが分類１ダイか分類２ダイか判断(ステップ３)し、判断結果に基づいてボンディングステージＢＳ１又はＢＳ２に実装する(ステップ４、５)。一方、実装部２０Ｂでは無条件にボンディングステージＢＳ３で分類１ダイＤ１を実装する(ステップ６)。
【００６３】
次に、ボンディングステージＢＳ３に存在する基板搬送パレット９３に搭載された分類２基板Ｐ２ｍの全てに分類１ダイＤ１を実装したかを判断する(ステップ７)。実装していればボンディングステージＢＳ３の分類２基板Ｐ２を基板供給搬出部７に搬出し、ステップ１３に行く(ステップ８)。実装していなければステップ１３に行く。
【００６４】
一方、実装部２０Ａでは、少し遅れてボンディングステージＢＳ３の分類１基板Ｐ１ｍの全てに分類１ダイＤ１を実装したかを判断する(ステップ９)。実装していればボンディングステージＢＳ１の分類１基板Ｐ１ｇをボンディングステージＢＳ３に移動し、新たな分類1基板Ｐ１ｍをボンディングステージＢＳ１に供給する(ステップ１０)。実装していなければステップ１３に行く。また、分類２ダイＤ２を実装後においては、ボンディングステージＢＳ２の分類２基板Ｐ２ｍの全てに分類２ダイＤ２を実装したかを判断する(ステップ１１)。実装していればボンディングステージＢＳ２の分類２基板Ｐ２ｇを基板供給搬出部７に搬出し、新たな分類２基板Ｐ２ｍをボンディングステージＢＳ２に供給し、ステップ１３に行く(ステップ１２)。実装していなければステップ１３に行く。
【００６５】
次に、ステップ１３では、ウェハ１の全てのダイＤを実装したかを判断する。実装していなければステップ２に行く。実装していれば、所定個数のダイＤを実装したかを判断する(ステップ１４)。実装していなければ新たなウェハ１１と交換し、ステップ２に行く。実装していれば処理を終了する。
【００６６】
(実施例４)
図９を用いて本発明の実施形態２の特徴である分類制御手段の第４の実施例４の構成と動作を示す説明する。実施例４は実施例１乃至３と異なり、ウェハ１１が３つのグレードを持つ場合の例である。
【００６７】
そのために、実施例４は、２つの搬送レーンのうち一つの搬送レーン５２において、２つのグレードの分類のダイＤを有するそれぞれ分類の基板Ｐを供給側から供給し、供給側に戻して搬出する分類制御手段を有する。また、実施例４は、ウェハ１１を取り外すことなく、３つのグレードを有するウェハ１１のグレード処理を効率よく処理ができる分類制御手段も有する。
【００６８】
実施例４では、基板供給搬出部６から搬送レーン５１に分類１ダイＤ１を実装する実線で示す分類１基板Ｐ１ｍを供給し、実施例３と同様にボンディングステージＢＳ１で実装部２０Ａが、ボンディングステージＢＳ３で実装部２０Ｂが分類１ダイＤ１を実装する。そして、各基板搬送パレット９１又は９３に搭載している基板Ｐの全てにダイＤが実装された場合には、基板搬送パレット９１又は９３の分類１基板Ｐ１ｍは、黒矢印で示すように供給された基板供給搬出部６と異なった基板供給搬出部７に排出される。
【００６９】
一方、搬送レーン５２では、基板供給搬出部６から分類２ダイＤ２を実装する実線で示す未実装の分類１基板Ｐ２ｍが供給され、基板供給搬出部７から分類３ダイＤ３を実装する破線で示す未実装の分類３基板Ｐ３ｍが供給される。そして、ボンディングステージＢＳ２で実装部２０Ａが分類２ダイＤ２を未実装の分類２基板Ｐ２ｍに、ボンディングステージＢＳ４で実装部２０Ｂが分類３ダイＤ３を未実装の分類３基板Ｐ３ｍに実装する。そして、各基板搬送パレット９２又は９４に搭載している基板Ｐの全てにダイＤが実装された場合には、基板搬送パレット９２の分類２基板Ｐ２ｍは白抜き矢印で示すように供給された基板供給搬出部６に、基板搬送パレット９４の未実装の分類４基板Ｐ４ｍは破線矢印で示すように供給された基板供給搬出部７にそれぞれ戻り搬出する。
【００７０】
実施例４においても、実装部２０Ａ、実装部２０Ｂには交互にダイが供給される。そして、実装部２０Ａ及び実装部２０Ｂの処理内容が同等になるように割り振る。例えば、分類１、分類２及び分類３の割合がそれぞれ７０％、２０％、及び１０％だとする。ボンディングステージＢＳ１では分類１を５０％のうち３０％を、ボンディングステージＢＳ２では分類２の２０％を、ボンディングステージＢＳ３では分類１を７０％のうち４００％を、ボンディングステージＢＳ４では分類３の１０％を実装することになる。
【００７１】
実施例４においても、実施例３で示した分離実装方法又は混在実装方法或いは割合保持方式を用いることができる。
実施例４に混在実装方式を用いた場合は、図８に示す処理フローにおいて、実装部２０Ｂに実装部２０Ａのステップ３以下の分岐フローを設ける。また、分類１割り振りによっては、ボンディングステージＢＳ３の基板搬送パレット９３が先に処理できるとは限らない場合がある。その為、確率を下げる為に、ボンディングステージＢＳ４の処理の分類の割合がボンディングステージＢＳ２の分類の割合よりも低いものを選ぶ。即ち、分類１におけるボンディングステージＢＳ３の割合がボンディングステージＢＳ１の割合よりも高くする。または、ボンディングステージ３の基板搬送パレット９３が先に処理できように、実装部２０Ａの処理割合を制御することも考えられる。さらに、場合によっては全面的に割合保持方式を採用することも有効である。
【００７２】
(実施例５)
図１０を用いて本発明の実施形態２の特徴である分類制御手段の第５の実施例５の構成と動作を示す説明する。実施例５は実施例１乃至４と異なり、ウェハ１１が４つのグレードを持つ場合或いは２種類のダイがそれぞれ２つのグレードを持つ場合の例である。
【００７３】
そのために、実施例５は、２つの搬送レーンのうち少なくとも一つの搬送レーンにおいて、一方の分類ダイＤ(分類基板Ｐ)を供給側に戻して搬出する分類制御手段を有する。
また、実施例５は、ウェハを取り外すことなく、ウェハ１１が４つのグレードを持つ場合或いは２種類のダイがそれぞれ２つのグレードを持つ場合のグレード処理を効率よく処理ができる分類制御手段も有する。
【００７４】
実施例５の構成は基本的に実施例４と同じである。従って、図１０は異なる点を重点的に簡略して示してある。異なる点は、ボンディングステージＢＳ１とボンディングステージＢＳ３の処理が異なる点である。従って、各ボンディングステージＢＳの処理を独立してできるように、図１０に示す黒、白抜き、破線及び斜線の各矢印で示すように、各分類１基板Ｐ１乃至分類４基板Ｐ４は、実装終了後は供給された位置に戻るようにする。
【００７５】
また、各ボンディングステージＢＳの処理な内容を実装部２０Ａ及び２０Ｂの処理割合がなるべく同じになるよう配置する。例えば、２種類のダイがそれぞれ２グレード有している場合のボンディンステージＢＳの各処理割合が高いほうから４４％、３５％、１２％、９％ならば、（４４％、９％）（３５％、１２％）の組み合わせで実装部２０Ａ、２０Ｂに分配する。本例では、実装部２０Ａ、２０Ｂの処理量に６％の差がある。これを解消するために、実装基板の管理がやや複雑になるが、中途の時点で処理内容を交代してもよい。
【００７６】
本実施例によれば、２つの搬送レーンを持つダイボンダにおいて、ウェハ１１が４つのグレードを持つ場合或いは２種類のダイがそれぞれ２つのグレードを持つ場合に、グレード処理を行なうことができる。
【００７７】
以上説明した実施形態２で搬送レーンを２つ設けたが、３つ以上の搬送レーンを設けても同様にできる。例えば、３つの搬送レーンの場合、実装部２０Ａが３つのグレード(分類)を、実装部２０Ｂが２つ又は３つのグレードを受け持ち、グレードの異なるダイを搬送する搬送レーンにおいては、供給と搬出を同一の基板供給搬出部で行えばよい。
【００７８】
また、以上の説明で分類に対応する基板と説明してきたが、分類が違っても基板自体は同じであってもよい。
【００７９】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【００８０】
１：ダイ供給部                          １０、１０Ａ：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                  ２：ピックアップ部
２０Ａ、２０Ｂ：実装部                  ２１：ピックアップヘッド
２２：コレット                          ２３：ピックアップのＹ駆動部
３：アライメント部
３１、３１Ａ、３１Ｂ：アライメントステージ
４、４Ａ、４Ｂ：ボンディング部
４１、４１Ａ、４１Ｂ：ボンディングヘッド
４２、４２Ａ、４２Ｂ：コレット          ４３：ボンディングヘッドのＹ駆動部
５：搬送部                              ６、７：基板供給搬出部
８：制御部                              ９、９１乃至９４：基板搬送パレット
５１、５２：搬送レーン
ＢＳ、ＢＳ１乃至ＢＳ４：ボンディング領域
Ｄ：ダイ                                Ｄ１乃至Ｄ４：分類１ダイ乃至分類４ダイ
Ｐ：基板                                Ｐ１乃至Ｐ４：分類１基板乃至分類４基板
添え字ｍ：ダイが未実装の基板            添え字ｇ：ダイが実装済みの基板
【図１】
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【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】
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【図７】
0005815345.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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