(57)【要約】【課題】  ピックアップ時に生じ得る不具合を防止することができるピックアップツールを提供する。【解決手段】  ピックアップツール１の先端面でフリップチップを吸着する吸着面５１を構成する。吸着面５１中央にバキューム穴５２を縦断する中央溝６１を形成し、吸着面５１の左右側縁部に側縁溝６２を形成する。中央溝６１をフリップチップ１２の中央部に並んで突設された二つのバンプに対応する位置に設け、側縁溝６２をフリップチップの左右側縁部に並んで突設された二つのバンプに対応する位置に設ける。各側縁溝６１，６２の幅寸法Ｈ１，Ｈ２をバンプの直径以上に設定し、各溝６１，６２の深さ寸法Ｄ１，Ｄ２をバンプの高さ寸法以上に設定する。バンプを各溝６１，６２内に収容してバンプと吸着面５１との干渉防止構造を形成する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプが設けられたチップを前記バンプ側より吸着して反転するフリップヘッドに設けられ、反転した前記チップをボンディングヘッドのボンディングツールへ引き渡すピックアップツールにおいて、
前記チップを吸着する吸着面に、前記バンプとの干渉を回避する凹部を設けたことを特徴とするピックアップツール。
【請求項２】
前記凹部を、前記バンプの直径以上の幅寸法であって前記バンプの高さ寸法以上の深さに設定された溝で構成したことを特徴とする請求項１記載のピックアップツール。
【請求項３】
前記凹部を、前記バンプの直径以上の内径寸法であって前記バンプの高さ寸法以上の深さに設定されるとともに前記チップの前記バンプに対応する箇所に凹設された窪みで構成したことを特徴とする請求項１記載のピックアップツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップを吸着してピックアップするピックアップツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フリップチップに設けられたバンプをパッケージに設けられたパッドに圧接してボンディングするボンディング装置が知られており、このボンディング装置には、バンプが上向きで配置されたフリップチップを吸着して反転するフリップヘッドと、該フリップヘッドで反転したフリップチップを吸着してパレットにボンディングするボンディングヘッドとを備えている。
【０００３】
前記フリップヘッドには、図６に示すようなピックアップツール１０１が取り付けられており、該ピックアップツール１０１の吸着面１０２の中央部には、負圧が供給されるバキューム穴１０３が設けられている。
【０００４】
このボンディング装置でウエハシート１１１に貼着されたフリップチップ１１２をパッケージにボンディングする際には、図６の（ｂ）に示すように、前記フリップヘッドのピックアップツール１０１の吸着面１０２をウエハシート１１１のフリップチップ１１２上に配置する。そして、バキューム穴１０３に負圧を供給するとともに前記フリップチップ１１２をイジェクトピン１１３で突き上げ、前記フリップチップ１１２を前記ピックアップツール１０１に吸着する。
【０００５】
そして、図６の（ｃ）に示すように、このピックアップツール１０１を回転することで前記フリップチップ１１２を反転してボンディングヘッドのボンディングツール１２１に引き渡し、前記フリップチップ１１２をパッケージへ移送してボンディングを行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなフリップヘッドのピックアップツール１０１にあっては、フリップチップ１１２を吸着する吸着面１０２が平坦に形成されており、この吸着面１０２に当接するバンプ１３１がボンディング前に変形する恐れがあった。
【０００７】
また、バンプ１３１が吸着面１０２に当接する構造上、吸着面１０２が傷付き易かった。すなわち、フリップチップ１１２の吸着を３０００回繰り返すと吸着面１０２に傷付きが観測された。
【０００８】
さらに、図６の（ｃ）に示したように、バンプ１３１の高さが異なると、反転されたフリップチップ１１２に傾きが生じ、該フリップチップ１１２とボンディングヘッドのボンディングツール１２１との間に隙間１３５が形成されてしまう。すると、このボンディングツール１２１で吸着する際に、フリップチップ１１２にズレが生じる恐れがある。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、ピックアップ時に生じ得る不具合を防止することができるピックアップツールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために本発明の請求項１のピックアップツールにあっては、バンプが設けられたチップを前記バンプ側より吸着して反転するフリップヘッドに設けられ、反転した前記チップをボンディングヘッドのボンディングツールへ引き渡すピックアップツールにおいて、前記チップを吸着する吸着面に、前記バンプとの干渉を回避する凹部を設けた。
【００１１】
すなわち、このピックアップツールでチップをバンプ側より吸着する際には、チップに設けられたバンプがピックアップツールの吸着面に設けられた凹部内に収容れるとともに前記チップの一般部が前記吸着面の一般部に接触することで、前記バンプとの干渉が回避される。
【００１２】
また、請求項２のピックアップツールにおいては、前記凹部を、前記バンプの直径以上の幅寸法であって前記バンプの高さ寸法以上の深さに設定された溝で構成した。
【００１３】
すなわち、ピックアップツールの吸着面に、バンプの直径以上であって前記バンプの高さ寸法以上の深さの溝を形成するだけで、前記バンプとの干渉を回避する前記凹部を形成することができる。
【００１４】
さらに、請求項３のピックアップツールでは、前記凹部を、前記バンプの直径以上の内径寸法であって前記バンプの高さ寸法以上の深さに設定されるとともに前記チップの前記バンプに対応する箇所に凹設された窪みで構成した。
【００１５】
すなわち、チップのバンプに対応する吸着面の箇所に、バンプの直径以上であって前記バンプの高さ寸法以上の深さに設定された窪みを凹設するだけで、前記バンプとの干渉を回避する前記凹部を形成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明の請求項１のピックアップツールにあっては、ピックアップツールの吸着面とチップに設けられたバンプとの干渉を、前記吸着面に設けられた凹部によって防止することができる。
【００１７】
したがって、チップをピックアップする際に、チップのバンプが平坦な吸着面に当接して変形してしまうといった不具合を確実に防止することができる。これにより、ボンディング前工程でのバンプの変形を防止することができる。
【００１８】
また、バンプが吸着面に当接することが無いので、吸着面への傷付きを防止することができる。これにより、当該ピックアップツールの耐久性を高めることができる。
【００１９】
さらに、バンプが吸着面に干渉し無いので、吸着面にバンプが当接した状態で位置決めされる従来と比較して、前記吸着面に対するチップの傾きを確実に防止することができる。これにより、バンプの高さなどの影響によってチップに傾きが生じる従来と比較して、ボンディングツールへの受け渡し時にチップにズレが生じるといった不具合を確実に防止することができる。したがって、前記ボンディングヘッドでボンディング位置へ移送される前記チップの位置精度を向上することができる。
【００２０】
このように、ピックアップ時に生じ得る不具合を防止することができる。
【００２１】
また、請求項２のピックアップツールにおいては、ピックアップツールの吸着面に、バンプの直径以上の幅寸法であって前記バンプの高さ寸法以上の深さの溝を形成するだけで、前記バンプとの干渉を回避する前記凹部を形成することができる。
【００２２】
これにより、前記凹部の構成の簡素化を図ることができるとともに、前記溝の長さ方向に並設された複数のバンプを同時に収容して干渉を回避することができる。
【００２３】
さらに、請求項３のピックアップツールでは、チップのバンプに対応する吸着面の箇所に、バンプの直径以上の内径寸法であって前記バンプの高さ寸法以上の深さに設定された窪みを凹設するだけで、前記バンプとの干渉を回避する前記凹部を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるピックアップツール１を備えたボンディング装置２を示す図であり、該ボンディング装置２は、チップをパッケージにボンディングする装置である。
【００２５】
このボンディング装置２は、ウエハシート１１上のフリップチップ１２を吸着して反転するフリップヘッド１３と、該フリップヘッド１３で反転したフリップチップ１２を吸着してボンディング箇所へ移送するボンディングヘッド１４とを備えている。
【００２６】
前記フリップヘッド１３は、図外の昇降機構によって上下駆動される昇降部２１を備えており、該昇降部２１には、回転機構２２の回転軸２３に支持されたヘッド部２４が設けられている。該ヘッド部２４には、前記ピックアップツール１が交換可能に取り付けられており、前記昇降機構及び前記回動機構２２を作動することで、前記昇降部２１をウエハシート１１上まで下降して前記ピックアップツール１を下方へ向けたピックアップ状態２５と、前記昇降部２１を上昇して前記ピックアップツール１を上方へ向けた受け渡し状態２６とを形成できるように構成されている。
【００２７】
前記ボンディングヘッド１４は、Ｙ作動部３１によってＹ方向へスライドされるとともに、図外のＺ作動部によってＺ方向へ駆動されるように構成されており、当該ボンディングヘッド１４全体が、前記ピックアップヘッド１による受け渡し位置とボンディング位置との間で移動できるように構成されている。前記ボンディングヘッド１４には、超音波振動を発生する超音波振動子３２が設けられており、該超音波振動子３２の先端部には、ボンディングツール３３が固定されている。該ボンディングツール３３には、負圧が供給されるように構成されており、負圧を供給することで前記フリップヘッド１３の前記ピックアップツール１に保持されたフリップチップ１２を吸着して受け取れるように構成されている。
【００２８】
これにより、図２の（ａ）に示すように、前記フリップヘッド１３を前記ピックアップ状態２５にしてウエハシート１１上のフリップチップ１２を前記ピックアップツール１に吸着してピックアップした後、図２の（ｂ）に示すように、前記回転機構２２で前記ピックアップツール１を回転して前記フリップチップ１２を反転するとともに、昇降機構で昇降部２１を上昇して前記受け渡し状態２６を形成できるうように構成されている。
【００２９】
そして、図２の（ｃ）に示すように、前記ボンディングヘッド１４を前記ピックアップヘッド１３による受け渡し位置へ移動し、当該ボンディングヘッド１４に設けられたボンディングツール３３で、前記ピックアップツール１に保持されたフリップチップ１２を受け取った後、図２の（ｄ）に示すように、前記ボンディングヘッド１４をパッケージ４１上へ移動して吸着したフリップチップ１２の各バンプ４２を、前記パッケージ４１に設けられた各ボンディングパット４３に位置決めして圧接するとともに、前記超音波振動子３２で振動を加えることによって、前記各バンプ４２を前記各ボンディングパット４３に超音波熱圧着できるように構成されている。
【００３０】
一方、図３は、前記ピックアップツール１の先端部分を示す図であり、該ピックアップツール１の先端面は、前記フリップチップ１２を吸着する吸着面５１を構成している。該吸着面５１は、ピックアップ対象となる前記フリップチップ１２に適合した形状に形成されており、その中央部には、円形のバキューム穴５２が設けられている。該バキューム穴５２は、図外の負圧回路に接続されており、負圧が供給されるように構成されている。これにより、このバキューム穴５２に負圧を供給することで、前記フリップチップ１２を吸着して保持できるように構成されている。
【００３１】
前記吸着面５１の中央部には、前記バキューム穴５２を縦断する中央溝６１が形成されており、当該吸着面５１の左右の側縁部には、側縁溝６２，６２が前記中央溝６１に平行して形成されている。
【００３２】
前記中央溝６１は、前記フリップチップ１２の中央部に並んで突設された二つのバンプ４２，４２に対応する位置に設けられており、当該中央溝６１の幅寸法Ｈ１は、前記バンプ４２の直径以上に設定されている。また、前記中央溝６１の深さ寸法Ｄ１は、前記バンプ４２の高さ寸法以上に設定されており、図４に示すように、前記吸着面５１の一般部６３を前記フリップチップ１２の一般面６４に密着した状態で、前記バンプ４２を前記中央溝６１内に収容し、当該バンプ４２と前記吸着面５１との干渉を回避する本発明の凹部が構成されている。
【００３３】
また、前記各側縁溝６２，６２は、図３に示したように、前記フリップチップ１２の左右の側縁部に並んで突設された二つのバンプ４２，４２に対応する位置に設けられており、各側縁溝６２，６２の幅寸法Ｈ２は、前記バンプ４２の直径以上に設定されている。また、前記各側縁溝６２，６２の深さ寸法Ｄ２は、前記バンプ４２の高さ寸法以上に設定されており、図４に示すように、前記吸着面５１の一般部６３を前記フリップチップ１２の一般面６４に密着した状態で、前記バンプ４２を前記各側縁溝６２，６２内に収容し、当該バンプ４２と前記吸着面５１との干渉を回避する本発明の凹部が構成されている。
【００３４】
ここで、前記バンプ４２は、図４に示したように、フリップチップ１２側の本体部７１と、該本体部７１より延出したひげ部７２とからなり、前記本体部７１の直径及び前記フリップチップ１２から前記ひげ部７２先端までの長さは、予め定められた規格値内となるように設定されている。このため、前記各溝６１，６２，６２の幅寸法Ｈ１，Ｈ２及び深さ寸法Ｄ１，Ｄ２は、この規格値で定められた前記本体部７１の直径及び前記フリップチップ１２から前記ひげ部７２先端までの長さに基づいて決定されており、この規格値以上となるように設定されている。
【００３５】
以上の構成にかかる本実施の形態において、このピックアップツール１でフリップチップ１２をバンプ４２側より吸着する際には、図４の（ａ）に示したように、フリップチップ１２に設けられたバンプ４２がピックアップツール１の吸着面５１に設けられた各溝６１，６２，６２内に収容れるとともに、前記フリップチップ１２の一般部６４が前記吸着面５１の一般部６３に接触することで、当該ピックアップツール１の吸着面５１と前記フリップチップ１２に設けられたバンプ４２との干渉を防止することができる。
【００３６】
したがって、フリップチップ１２をピックアップする際に、フリップチップのバンプが平坦な吸着面に当接して変形してしまうといった不具合を確実に防止することができる。これにより、ボンディング前工程でのバンプ４２の変形を防止することができる。
【００３７】
また、前記バンプ４２が前記吸着面５１に当接することが無いので、該吸着面５１への傷付きを防止することができる。これにより、当該ピックアップツール１の耐久性を高めることができる。なお、本実施の形態のピックアップツール１において、前記フリップチップ１２の吸着を３０００回繰り返す実験を行ったが、前記吸着面５１への傷付きは確認されなかった。
【００３８】
さらに、前記バンプ４２が前記吸着面５１に干渉し無いので、吸着面にバンプが当接した状態で位置決めされる従来と比較して、図４の（ｂ）に示したように、バンプ４２のひげ部７２の長さがバンプ４２毎に異なる場合であっても、前記吸着面５１に対するフリップチップ１２の傾きを確実に防止することができる。これにより、バンプの高さなどの影響によってフリップチップ１２に傾きが生じる従来と比較して、ボンディングツール３３への受け渡し時に、フリップチップ１２をボンディングツール３３の端面に対して平行に維持することができ、フリップチップ１２にズレが生じるといった不具合を確実に防止することができる。したがって、前記ボンディングヘッド１４でパッケージ４１のボンディング位置へ移送される前記フリップチップ１２の位置精度を向上することができる。
【００３９】
このように、ピックアップ時に生じ得る不具合を防止することができる。
【００４０】
そして、前記ピックアップツール１の吸着面５１に、円形に形成された前記バンプ４２の本体部７１直径以上であって前記バンプ４２のひげ部７２先端までの高さ寸法以上の深さに設定された各溝６１，６２，６２を形成するだけで、前記バンプ４２と前記吸着面５１との干渉を回避する構成を形成することができる。
【００４１】
これにより、前記バンプ４２との干渉防止構造の簡素化を図ることができるとともに、前記各溝６１，６２，６２の長さ方向に並設された複数のバンプ４２，４２を同時に収容して干渉を回避することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態にあっては、ピックアップツール１の吸着面５１に前記各溝６１，６２，６２を凹設して、前記吸着面５１とフリップチップ１２に設けられたバンプ４２との干渉防止構造を構成した場合を例に挙げて説明したが、この構造に限定されるものでは無い。
【００４３】
すなわち、図５に示すように、バキューム穴８１が設けられたピックアップツール８２の吸着面８３に、前記バンプ４２の直径以上の内径寸法Ｓであって前記バンプ４２の高さ寸法以上の深さ寸法Ｄ３に設定された円形の窪み８４を、前記フリップチップ１２に設けられた前記各バンプ４２に対応する箇所に凹設して前記吸着面８３と前記バンプ４２との干渉防止構造を構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態のボンディング装置を示す図である。
【図２】同実施の形態のフリップチップをボンディング行程を（ａ）から（ｄ）の順に示した模式図ある。
【図３】同実施の形態のピックアップツールの先端部を示す斜視図である。
【図４】同実施の形態の動作を示す図で、（ａ）はフリップチップをピックアップする状態を示す説明図であり、（ｂ）はフリップチップをボンディングツールへ受け渡す状態を示す説明図である。
【図５】他の実施の形態のピックアップツールの先端部を示す斜視図である。
【図６】従来例を示す図であり、（ａ）はピックアップツールの先端部を示す斜視図で、（ｂ）はフリップチップをピックアップする状態を示す説明図で、（ｃ）はフリップチップをボンディングツールへ受け渡す状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    ピックアップツール
２    ボンディング装置
１２    フリップチップ
１３    フリップヘッド
１４    ボンディングヘッド
３３    ボンディングツール
５１    吸着面
６１    中央溝
６２    側縁溝
８２    ピックアップツール
８３    吸着面
８４    窪み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005216979.tif 000006
【図５】
2005216979.tif 000007
【図６】
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