(57)【要約】      （修正有）【課題】表面に傷が付くことなく、半導体チップをパッケージに実装することができる装置及び方法を提供する。【解決手段】固体撮像素子実装装置２は、ダイシングテープ３、持ち上げピン４、コレット５、制御部、エアー出入部を備える。ダイシングテープ３上に、固体撮像素子１０を、表面１０ａを上側にして貼り付ける。制御部は、持ち上げピン４を持ち上げ位置まで移動させ、コレット５を移動させた後、エアー出入部によりダクト孔５ａの内部のエアーを吸引して固体撮像素子１０の裏面１０ｂを吸着する。制御部が、コレット５を、パッケージ１１の凹部１１ｂに収納されるように移動すると、裏面１０ｂがパッケージ１１の実装面１１ａに当接する。実装面１１ａに塗布された接着剤２３により、固体撮像素子１０がパッケージ１１に固着される。制御部は、コレット５による固体撮像素子１０の吸引を解除した後、コレット５を、パッケージ１１の外部に移動させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシングテープ上に表面を上側にして載せられた半導体チップを、パッケージに実装する半導体チップ実装装置であって、
前記半導体チップを前記ダイシングテープから離す離間手段と、
移動自在に設けられ、前記離間手段により前記ダイシングテープから離された前記半導体チップの裏面を吸着する移動吸着部材と、
前記移動吸着部材の移動を制御して、前記移動吸着部材により吸着された前記半導体チップを前記パッケージに実装する移動制御手段と、
前記移動吸着部材による前記半導体チップの吸着及び吸着解除を制御する吸着制御手段と、を備えたことを特徴とする半導体チップ実装装置。
【請求項２】
前記離間手段は、前記ダイシングテープの下方から当該ダイシングテープを突き破り前記半導体チップの裏面に当接して、前記半導体チップを前記ダイシングテープから離す当接部材を備えることを特徴とする請求項１記載の半導体チップ実装装置。
【請求項３】
前記移動吸着部材には、エアーが出入されるダクト孔が形成され、
前記吸着制御手段は、前記ダクト孔内部にエアーを出入することにより、前記移動吸着部材による前記半導体チップの吸着及び吸着解除を行うことを特徴とする請求項１または２記載の半導体チップ実装装置。
【請求項４】
前記半導体チップは、固体撮像素子であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の半導体チップ実装装置。
【請求項５】
ダイシングテープ上に表面を上側にして載せられた半導体チップを、パッケージに実装する半導体チップ実装方法であって、
前記半導体チップを前記ダイシングテープから離し、
前記ダイシングテープから離された前記半導体チップの裏面を、移動自在な移動吸着部材により吸着し、
前記移動吸着部材を移動させて、前記移動吸着部材により吸着された前記半導体チップを前記パッケージに実装することを特徴とする半導体チップ実装方法。
【請求項６】
請求項１ないし４いずれか１つ記載の半導体チップ実装装置により前記半導体チップが実装されるパッケージであって、
前記半導体チップが実装されるときに前記移動吸着部材を収納する収納部を形成したことを特徴とするパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップをパッケージに実装する半導体チップ実装装置及び方法、並びにパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像装置は、半導体チップからなる固体撮像素子と、この固体撮像素子の撮像面を覆って保護する透明板と、この透明板を保持するとともに固体撮像素子を密封するパッケージとから構成される。固体撮像素子はパッケージの実装面に接着剤により固着される。
【０００３】
固体撮像素子は、ダイシングテープ上に載せられており、コレットで固体撮像素子の撮像面を吸着し、コレットを移動させることにより、固体撮像素子をパッケージに実装している（例えば、特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開平５−２４３３７５号公報
【特許文献２】実開昭６４−４７０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、コレットで固体撮像素子の撮像面を吸着しているため、撮像面に傷が付くことがあり、問題となっていた。また、特許文献２では、固体撮像素子の撮像面のエッジ部を角錐状のコレットに接触させているため、撮像面のエッジ部が削れてシリコンカスが発生し、このシリコンカスが撮像面に付着することがあり、問題となっていた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、半導体チップの表面に傷が付くことなく、半導体チップをパッケージに実装することができる半導体チップ実装装置及び方法、並びにパッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の半導体チップ実装装置は、ダイシングテープ上に表面を上側にして載せられた半導体チップを、パッケージに実装する半導体チップ実装装置であって、前記半導体チップを前記ダイシングテープから離す離間手段と、移動自在に設けられ、前記離間手段により前記ダイシングテープから離された前記半導体チップの裏面を吸着する移動吸着部材と、前記移動吸着部材の移動を制御して、前記移動吸着部材により吸着された前記半導体チップを前記パッケージに実装する移動制御手段と、前記移動吸着部材による前記半導体チップの吸着及び吸着解除を制御する吸着制御手段と、を備えたことを特徴とする。なお、前記吸着制御手段は、前記半導体チップを前記パッケージに実装した後に前記移動吸着部材による吸着を解除し、この解除後に、前記移動制御手段は、前記移動吸着部材を前記パッケージ外部に移動する。
【０００７】
また、前記離間手段は、前記ダイシングテープの下方から当該ダイシングテープを突き破り前記半導体チップの裏面に当接して、前記半導体チップを前記ダイシングテープから離す当接部材を備えることが好ましい。
【０００８】
さらに、前記移動吸着部材には、エアーが出入されるダクト孔が形成され、前記吸着制御手段は、前記ダクト孔内部にエアーを出入することにより、前記移動吸着部材による前記半導体チップの吸着及び吸着解除を行うことが好ましい。
【０００９】
また、前記半導体チップは、固体撮像素子であることが好ましく、前記表面は、撮像面であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の半導体チップ実装方法は、ダイシングテープ上に表面を上側にして載せられた半導体チップを、パッケージに実装する半導体チップ実装方法であって、前記半導体チップを前記ダイシングテープから離し、前記ダイシングテープから離された前記半導体チップの裏面を、移動自在な移動吸着部材により吸着し、前記移動吸着部材を移動させて、前記移動吸着部材により吸着された前記半導体チップを前記パッケージに実装することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明のパッケージは、上記半導体チップ実装装置により前記半導体チップが実装されるパッケージであって、前記半導体チップが実装されるときに前記移動吸着部材を収納する収納部を形成したことを特徴とする。なお、前記収納部は、前記移動吸着部材を一時的に収納するものであり、前記半導体チップ実装後には、前記移動吸着部材は、前記収納部から前記パッケージ外部に移動するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の半導体チップ実装装置によれば、ダイシングテープ上に表面を上側にして載せられた半導体チップを、パッケージに実装する半導体チップ実装装置であって、半導体チップをダイシングテープから離す離間手段と、移動自在に設けられ、離間手段によりダイシングテープから離された半導体チップの裏面を吸着する移動吸着部材と、移動吸着部材の移動を制御して、移動吸着部材により吸着された半導体チップをパッケージに実装する移動制御手段と、移動吸着部材による半導体チップの吸着及び吸着解除を制御する吸着制御手段と、を備えたから、半導体チップの表面に傷が付くことがない。さらに、半導体チップの表面が削れることがないから、シリコンカスが、半導体チップの表面に付着することがない。特に、半導体チップが固体撮像素子である場合には、その表面となる撮像面に傷が付くことがなく、さらには、シリコンカスが付着することがないから、効果的である。
【００１３】
また、本発明の半導体チップ実装方法によれば、半導体チップを表面に傷が付くことなくパッケージに実装することができる。
【００１４】
さらに、本発明のパッケージによれば、半導体チップが実装されるときに移動吸着部材を収納する収納部を形成したから、半導体チップをパッケージに実装するときに、移動吸着部材がパッケージに当接することがなく、移動吸着部材が邪魔になることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明を実施した固体撮像素子実装装置２は、ダイシングテープ３上に載せられた固体撮像素子１０をパッケージ１１（図３参照）に実装するものであり、持ち上げピン４と、コレット５と、制御部（移動制御手段）６と、エアー出入部（吸着制御手段）７と、を備えて構成されている。
【００１６】
ダイシングテープ３には、環状に形成された金属製の板であるウエーハリング８が取り付けられている。ダイシングテープ３は、紫外線硬化性の粘着剤（接着剤）が塗布されてなる粘着面３ａを一方の面に有する円形状のフイルムである。ダイシングテープ３は、ウエーハリング８の枠内を覆い、粘着面３ａの外縁部を介してウエーハリング８の裏面側に接着される。なお、ダイシングテープ３の粘着面３ａの粘着性は、紫外線の照射を受けると低下する。また、ダイシングテープ３は、透明もしくは半透明であるので、裏側からの紫外線照射によっても粘着面３ａの粘着性は低下する。
【００１７】
ダイシングテープ３の粘着面３ａの中央には、複数の固体撮像素子１０が貼り付けられる。固体撮像素子１０は、半導体プロセス工程によって、その表面１０ａに複数のイメージセンサが２次元状にパターン形成されており、イメージセンサの形成されていない裏面１０ｂがダイシングテープ３に貼り付けられる。すなわち、ダイシングテープ３上には、複数の固体撮像素子１０が表面１０ａを上側にして貼り付けられている。固体撮像素子１０の表面には、対向する２辺に８個ずつ計１６個の電極パッド２０が設けられている。なお、図１では、図面の乱雑を避けるため、固体撮像素子１０を１個のみ図示している。
【００１８】
持ち上げピン４は、上端が尖った形状で形成され、ダイシングテープ３の下方に位置する待機位置（図１（Ａ）参照）と、ダイシングテープ３を突き破り固体撮像素子１０を上方に持ち上げてダイシングテープ３から離す持ち上げ位置（図１（Ｂ）参照）との間で上下方向に移動自在に設けられている。持ち上げピン４は、制御部６に接続されており、制御部６により移動が制御される。持ち上げピン４は、４本設けられている。４本の持ち上げピン４は、ユニット化され、制御部６により同一の動き（移動）をするように制御される。また、持ち上げピン４は、前後方向及び左右方向にも移動自在に設けられている。これにより、上述した複数の固体撮像素子１０を順に上方に持ち上げることができる。
【００１９】
コレット５は、固体撮像素子１０の裏面１０ｂを吸着し、吸着した固体撮像素子１０をパッケージ１１に実装するものであり、移動自在に設けられている。コレット５は、制御部６に接続されており、制御部６により移動が制御される。
【００２０】
コレット５には、エアー出入用のダクト孔５ａが形成されている。このダクト孔５ａは、コレット５の上面から側面に連通して形成されている。コレット５の側面側のダクト孔５ａには、エアーの出入制御を行うエアー出入部７が接続されている。エアー出入部７は、制御部６に接続されており、制御部６によりダクト孔５ａの内部へのエアーの出入が制御される。なお、コレット５の形状は、適宜変更可能である。
【００２１】
コレット５の上面に固体撮像素子１０の裏面１０ｂを載せた状態で、エアー出入部７により、ダクト孔５ａの内部のエアーが吸引されると、コレット５により固体撮像素子１０の裏面１０ｂが吸着される。そして、エアー出入部７によるダクト孔５ａの内部のエアー吸引が停止され、さらに、エアー出入部７により、ダクト孔５ａの内部へエアーが送出されると、コレット５による固体撮像素子１０の吸着が解除される。
【００２２】
図３に示すように、パッケージ１１は、固体撮像素子１０が実装されるものであり、固体撮像素子１０の裏面１０ｂが実装される実装面１１ａには、コレット５を一時的に収納するための凹部（収納部）１１ｂが形成されている。パッケージ１１には、実装された固体撮像素子１０の電極パッド２０と電気的に接続されるインナーリード２１が、対向するように８個ずつ計１６個設けられている。パッケージ１１の対向する２つの側面には、アウターリード２２がそれぞれ８個ずつ計１６個設けられている。インナーリード２１とアウターリード２２とは、パッケージ１１の内部で電気的に接続されている。なお、固体撮像素子１０をパッケージ１１に実装する場合には、実装面１１ａに接着剤２３を塗布しておく。
【００２３】
ダイシングテープ３上に貼り付けられた固体撮像素子１０を、パッケージ１１に実装する場合には、先ず、図１（Ｂ）に示すように、制御部６は、４本の持ち上げピン４を持ち上げ位置まで移動させ、固体撮像素子１０を上方に持ち上げてダイシングテープ３から離す。次に、図３に示すように、制御部６は、コレット５を、ダイシングテープ３と固体撮像素子１０との間に移動させた後、エアー出入部７によりダクト孔５ａの内部のエアーを吸引する。ダクト孔５ａの内部のエアーが吸引されると、コレット５により、固体撮像素子１０の裏面１０ｂが吸着される。
【００２４】
図４（Ａ）に示すように、制御部６は、固体撮像素子１０の裏面１０ｂを吸引した状態のコレット５を、パッケージ１１の凹部１１ｂに収納されるように移動する。コレット５が凹部１１ｂに収納されると、裏面１０ｂがパッケージ１１の実装面１１ａに当接する。実装面１１ａには、接着剤２３が塗布されており、この接着剤２３により、固体撮像素子１０がパッケージ１１に固着される。なお、制御部６は、固体撮像素子１０がパッケージ１１に対して正規の位置で位置決めされて固着されるように、コレット５を移動する。また、パッケージ１１は、位置がズレないように、図示しない治具に取り付けられている。
【００２５】
次に、図４（Ｂ）に示すように、制御部６は、エアー出入部７によるダクト孔５ａの内部のエアー吸引を停止するとともに、エアー出入部７により、ダクト孔５ａの内部へエアーを送出させて、コレット５による固体撮像素子１０の吸引を解除する。コレット５による固体撮像素子１０の吸引が解除された後、制御部６は、コレット５をパッケージ１１の外部に移動させる。そして、熱処理（例えば、１５０°Ｃで２５分程度の熱処理）により、接着剤２３の硬化処理を行う。この熱処理により、接着性が向上された状態で固体撮像素子１０がパッケージ１１の内部に固着される。
【００２６】
固体撮像素子１０をパッケージ１１に固着した後、固体撮像素子１０の電極パッド２０と、パッケージ１１のインナーリード２１とを、リード線２４により接続する。そして、パッケージ１１に、固体撮像素子１０の表面１０ａを覆って保護する透明板（図示せず）を取り付けると、固体撮像素子１０、パッケージ１１、透明板を有する固体撮像装置が製造される。
【００２７】
このように、固体撮像素子１０をパッケージ１１に実装するときに、コレット５は、固体撮像素子１０の裏面１０ｂを吸着した状態で行い、コレット５が固体撮像素子１０の表面１０ａに当接することがないから、固体撮像素子１０の表面１０ａに傷が付くことを防止することができる。さらに、固体撮像素子１０の表面１０ａが削れることがないから、シリコンカスが、固体撮像素子１０の表面１０ａに付着することがない。
【００２８】
また、固体撮像素子１０をパッケージ１１に実装するときに、コレット５は、パッケージ１１の凹部１１ｂに収納されるから、コレット５がパッケージ１１に当接することがなく、コレット５が邪魔になることがない。
【００２９】
さらに、エアー出入部７によりダクト孔５ａの内部のエアーを吸引するだけで、容易にコレット５により固体撮像素子１０の裏面１０ｂを吸着することができ、さらには、エアー出入部７によるダクト孔５ａの内部のエアー吸引を停止するとともに、エアー出入部７によりダクト孔５ａの内部へエアーを送出するだけで、容易にコレット５による固体撮像素子１０の吸引を解除することができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、持ち上げピン４を上下方向に移動自在に設け、持ち上げピン４を移動させることにより、固体撮像素子１０を上方に持ち上げてダイシングテープ３から離すようにしたが、持ち上げピン４を固定するとともに、ダイシングテープ３を上下方向に移動自在に設け、ダイシングテープ３を下方に移動させると、持ち上げピン４がダイシングテープ３を突き破り、固体撮像素子１０をダイシングテープ３から離すようにしてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、固体撮像素子１０を実装するときにコレット５を収納する収納部として、パッケージ１１に凹部１１ｂを形成したが、コレット５を収納可能であればよく、孔を形成するようにしてもよい。
【００３２】
さらに、上記実施形態では、コレット５のダクト孔５ａ内部へのエアー出入により、固体撮像素子１０の吸着及び吸着解除を行うようにしたが、コレット５の上面に両面テープを貼り付け、両面テープの粘着力により固体撮像素子１０を吸着するようにしてもよい。この場合には、固体撮像素子１０をパッケージ１１に固着した後に、コレット５を移動させて、両面テープによる固体撮像素子１０の吸着を解除する。また、両面テープに代えて、吸盤状の部材をコレット５の上面に取り付けるようにしてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、電極パッド２０、インナーリード２１及びアウターリード２２の個数をそれぞれ１６個としたが、これらの個数は適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】固体撮像素子実装装置を示す斜視図である。
【図２】ダイシングテープとウエーハリングと固体撮像素子とを示す分解斜視図である。
【図３】固体撮像素子実装装置とパッケージとを示す斜視図である。
【図４】固体撮像素子の実装工程を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
２  固体撮像素子実装装置（半導体チップ実装装置）
３  ダイシングテープ
４  持ち上げピン（当接部材）
５  コレット（移動吸着部材）
５ａ  ダクト孔
６  制御部（移動制御手段）
７  エアー出入部（吸着制御手段）
１０  固体撮像素子（半導体チップ）
１０ａ  表面
１０ｂ  裏面
１１  パッケージ
１１ｂ  凹部（収納部）
【図１】
2008034642.tif 000003
【図２】
2008034642.tif 000004
【図３】
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【図４】
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