(57)【要約】【課題】本発明は、半導体装置を基板に確実に接続して歩留りの低下を防止できる半導体装置の接合装置を提供する。【解決手段】半導体装置が配置されたガラス基板を載置する加圧ステージ３と、半導体装置を加圧する加圧ヘッド４とを有し、加圧ステージ３とガラス基板との間に下部フッ素樹脂テープ８を備えたことで、塵や埃が加圧ステージ３の載置面に付着することを防止する。また、塵や埃が帯電により付着したフッ素樹脂テープ８に対し、帯電を除去することで、塵や埃を取り除く帯電除去手段である除電ブロー装置１０を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置が配置された基板を載置するステージと、前記半導体装置を加圧する加圧ヘッドとを有する半導体装置の接合装置において、
前記ステージと前記基板との間に防塵テープを備えたことを特徴とする半導体装置の接合装置。
【請求項２】
前記防塵テープの帯電を除去する帯電除去手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の接合装置。
【請求項３】
前記防塵テープは、テープベースにフッ素樹脂のコーティングをしたものである請求項１から２のいずれかの項に記載の半導体装置の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に半導体装置を実装して接続する半導体装置の接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の一例である液晶パネルのガラス基板と、ベアチップの半導体装置をＣＯＧ（Chip on Glass）で接続する半導体装置の接合装置がある。
【０００３】
接合装置は、半導体装置を配置したガラス基板をステージに載置し、加圧ヘッドで半導体装置の上部を加圧し加熱するものである。
【０００４】
この加圧により、半導体装置に形成された凸状電極である金バンプが、ガラス基板に形成された透明電極に当接したまま変形することで透明電極との接触面積を広げている。また加熱により、透明電極に転写された熱硬化性を有する異方導電性フィルム（Anisotropic Conductive Film：以下、ＡＣＦと称す。）が硬化して、金バンプと透明電極との接続を固定させている。
【０００５】
半導体装置とガラス基板の接続において、ガラス基板を載置するステージは、加圧ヘッドによる加圧が半導体装置に対して均一に応力がかかるように、加圧ヘッドの加圧面とステージの載置面とを水平にする必要がある。半導体装置は、微細化が進んでおり、金バンプも平面視して３０μｍ×１２０μｍ程度で形成され、この金バンプ同士の間隔は４０μｍ程度しかない。このため、ステージの載置面が水平にならないと、加圧ヘッドの加圧面が水平であっても半導体装置に偏った応力がかかり、金バンプが異形に潰れ、隣接する金バンプや透明電極と接触して不良となる。
【０００６】
そのため、ステージの水平度を出すためステージの側面から光を照射し、ステージの上面に現れる干渉縞をモニタしながらステージの水平を調整することにより平行度を確保している。
【０００７】
しかし、加圧ヘッドの加圧面を水平にし、ステージの載置面も水平にしても、加圧ヘッドが半導体装置を加圧、加熱した際に、ＡＣＦが半導体装置の側面からはみ出して加圧ヘッドの加圧面に付着した場合、均一な加圧ができず、安定した実装ができないことがある。
【０００８】
このような問題を解決した従来の接合装置が、特許文献１に記載されている。
【０００９】
特許文献１に記載の接合装置は、加圧ヘッドと回路基板の間に、フッ素樹脂テープを挿入するテープ走行系を備えることにより、加圧、加熱した際に、ＡＣＦが半導体装置の側面からはみ出して加圧ヘッドの加圧面に付着するのを防止するものである。
【特許文献１】特開平６−６１３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の接合装置は、加圧ヘッドと回路基板の間に、フッ素樹脂テープを挿入するテープ走行系を備えることにより、ＡＣＦが半導体装置の側面からはみ出して加圧ヘッドの加圧面に付着することを防止している。しかし、加圧ヘッドが半導体装置を加圧、加熱した際に、ＡＣＦが気化してステージの載置面に付着したり、空中を浮遊する塵や埃などがステージの載置面に付着したりして出っ張りとなることがある。
【００１１】
この出っ張りである異物が付着したステージにガラス基板を載置して、加圧ヘッドで半導体装置を加圧すると、ステージの載置面の水平を確保しても、加圧ヘッドによる加圧が半導体装置の出っ張り部分に集中するので、偏りが生じる。
【００１２】
そうなると、金バンプの潰れが均一とならずに、隣接する金バンプと接触するなどして不良品となる。一度異物がステージの載置面に付着すると、拭き取るまで異物を取り除くことができないため、不良品が大量に発生し、歩留りが低下する。
【００１３】
そこで本発明は、半導体装置を基板に確実に接続して歩留りの低下を防止できる半導体装置の接合装置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】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明は、半導体装置が配置された基板を載置するステージと、前記半導体装置を加圧する加圧ヘッドとを有する半導体装置の接合装置において、前記ステージと前記基板との間に防塵テープを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
ステージと基板との間に防塵テープを備えたことにより、ＡＣＦ、塵や、埃などの異物がステージに付着することが防止できるので、ステージの上面の清掃をする必要がなく、ステージへの異物の付着による半導体装置と基板との接続時の偏りの発生が防止できる。よって、半導体装置と基板を確実に接続でき、歩留り低下の防止を図ることができる。
【００１６】
また、帯電除去手段を備えることにより、帯電して塵や埃が付着した防塵テープに対し、帯電を除去することで塵や埃を取り除くことができる。よって、ステージの載置面を防塵テープの塵や埃で不均一となることが防止できる。
【００１７】
また、防塵テープをテープベースにフッ素樹脂コーティングしたフッ素樹脂テープとすることで、半導体装置と基板を接合する際に半導体装置を加熱しても、耐熱性に優れているので、変形や変質することがなく、防塵性を持続できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、半導体装置が配置された基板を載置するステージと、半導体装置を加圧する加圧ヘッドとを有する半導体装置の接合装置において、ステージと基板との間に防塵テープを備えたことを特徴としたものであり、防塵テープをステージと基板との間に備えることで、ステージに塵や埃などの異物が付着することを防止できる。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、防塵テープの帯電を除去する帯電除去手段を備えたことを特徴としたものであり、帯電によって塵や埃が付着した防塵テープに対し、帯電を除去することで、塵や埃を取り除くことができる。
【００２０】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、防塵テープは、テープベースにフッ素樹脂のコーティングをしたものであり、フッ素性樹脂は融点が高いため、防塵テープをフッ素樹脂をコーティングしたものとすることで、熱による防塵テープの変形や変質を防止できる。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る半導体装置の接合装置を図１および図２に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態に係る半導体装置の接合装置を示す正面図、図２は側面図である。
【００２３】
図１および図２に示すように、接合装置１は、インデックスステージ２と、加圧ステージ３と、加圧ヘッド４と、上部フッ素樹脂テープ５と、上部テープ巻き取りモータ６と、ガイドローラ７と、下部フッ素樹脂テープ８と、下部テープ巻き取りモータ９と、帯電除去手段である除電ブロー装置１０と、光源１１とを備えており、クリーンルームに設置される。
【００２４】
インデックスステージ２は、基板の一例であるガラス基板を用いた液晶パネルの本体部２１を載置する台である。この液晶パネルの表示を駆動する半導体装置を接続する実装部２２をインデックスステージ２から突出させ、インデックスステージ２に液晶パネル２０の本体部２１を載置した状態で、加圧ステージ３へ搬送する。
【００２５】
加圧ステージ３は、ベアチップの半導体装置２３を配置したガラス基板２４の実装部２２を載置する台（ステージ）であり、ガラスで形成されている。
【００２６】
加圧ヘッド４は、図示しない昇降手段に接続され、半導体装置２３とガラス基板２４とを接続する際に下降して、半導体装置２３のパッケージの上部を加圧する。また、加圧ヘッド４は、加熱する機能も有しており、半導体装置２３のパッケージを加熱することで、ガラス基板２４に形成された透明電極（図示せず）であるＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）に転写された熱硬化性を有するＡＣＦを硬化させ、透明電極と半導体装置２３に形成された金バンプ（図示せず）とを接続する。
【００２７】
上部フッ素樹脂テープ５は、新しいテープが巻かれている送りリール１２から出され、加圧ヘッド４を囲うようにガイドローラ７に案内され、巻き取りリール１３に巻き取られる。上部フッ素樹脂テープ５は、フッ素樹脂がテープベースにコーティングされて形成されている。このフッ素樹脂のコーティングにより上部フッ素樹脂テープ５は、加圧ヘッド４が２００℃程度に加熱していても耐熱性に優れているため、変形したり変質したりすることはない。
【００２８】
この上部フッ素樹脂テープ５は、加圧ヘッド４を半導体装置に当接させ加圧した際に、ＡＣＦ、塵や、埃などの異物が加圧ヘッド４の加圧面に付着することが防止できる。異物が加圧ヘッド４の加圧面に付着すると、その部分が出っ張りとなり加圧面が不均一となる。半導体装置２３を不均一となった加圧面で加圧すると、加圧面の出っ張りに応力が集中する。そのため、加圧された半導体装置２３は、半導体装置２３に形成された金バンプが異形に潰れ、隣接する電極と接触するなどして不良となる。従って、上部フッ素樹脂テープ５を加圧ヘッド４と半導体装置２３との間に配設することで、接続する際にＡＣＦや、塵や埃などの異物を上部フッ素樹脂テープ５に付着させ、加圧ヘッド４の加圧面に付着することを防止している。
【００２９】
上部テープ巻き取りモータ６は、上部フッ素樹脂テープ５の巻き取りリール１３に接続され、回転することで、ガイドローラ７に案内された上部フッ素樹脂テープ５が巻き取られ、ＡＣＦが付着していない新しい面の上部フッ素樹脂テープ５が送りリール１２から送り出される。
【００３０】
下部フッ素樹脂テープ８は、新しいテープが巻かれている送りリール１４から出され、加圧ステージ３を囲うように走行し、巻き取りリール１５に巻き取られる。下部フッ素樹脂テープ８は、防塵テープであり、フッ素樹脂がテープベースにコーティングされて形成されている。このフッ素樹脂のコーティングにより下部フッ素樹脂テープ８は、加圧ヘッド４が２００℃程度に加熱して、半導体装置２３およびガラス基板２４を介して熱が伝わってきても、フッ素性樹脂は融点が高いため、耐熱性に優れているので変形したり変質したりすることはない。
【００３１】
この下部フッ素樹脂テープ８は、加圧ヘッド４が半導体装置２３に当接させ加熱する際に、気化したＡＣＦや、塵や埃などの異物が加圧ステージ３の載置面に付着することを防止している。
【００３２】
このような異物が加圧ステージ３の載置面に付着すると、異物が出っ張りとなり載置面が不均一となる。不均一となった載置面の加圧ステージ３にガラス基板２４を載置して、加圧ヘッド４で半導体装置２３を加圧すると、ガラス基板２４と当接した載置面の出っ張りに応力が集中する。そのため、加圧ヘッド４により加圧された半導体装置２３の金バンプが異形に潰れ、隣接する電極と接触するなどして不良となる。従って、下部フッ素樹脂テープ８を、加圧ステージ３とガラス基板２４との間に配設することで、接続する際に気化したＡＣＦや、塵や、埃などの異物を下部フッ素樹脂テープ８に付着させ、加圧ステージ３の載置面に付着することを防止している。
【００３３】
下部テープ巻き取りモータ９は、下部フッ素樹脂テープ８の巻き取りリール１５に接続され回転することで、下部フッ素樹脂テープ８が加圧ステージ３とガラス基板２４との間を走行して巻き取りリール１５に巻き取られ、異物が付着していない新しい面のフッ素樹脂テープが送りリール１４から送り出される。
【００３４】
除電ブロー装置１０は、下部フッ素樹脂テープ８が帯電して付着した塵や埃を除去するために、電荷を含む空気を下部フッ素樹脂テープ８へ送り込むことにより帯電した下部フッ素樹脂テープ８を中和させ帯電を除去する帯電除去手段である。これにより下部フッ素樹脂テープ８に帯電して付着した塵や埃を除去することができる。なお、除電ブロー装置１０は、電荷を含む空気を送風させる装置であるが、除電手段として、他に下部フッ素樹脂テープ８にアースと導通したブラシを接触させて帯電を除去する装置を用いることもできる。
【００３５】
光源１１は、加圧ステージ３の下部フッ素樹脂テープ８が走行する方向に対して略直交方向から加圧ステージ３に光を入射させる。このように光源１１を配置することで、下部フッ素樹脂テープ８に遮蔽されることなく、加圧ステージ３に光を入射させることができる。加圧ステージ３に入射された光は加圧ステージ３の下方から図示しないカメラで加圧ステージ３の下面に現れる干渉縞をモニタし、図示しない加圧ステージ３の水平を調整する手段により、加圧ステージ３の載置面の水平が確保できているか否かを確認する。
【００３６】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る半導体装置の接合装置の動作を図１および図２に基づいて説明する。
【００３７】
予め、加圧ステージ３は、光源１１から可視光を出射し、加圧ステージ３の下面に現れた干渉縞を観測しながら、加圧ステージ３の載置面が水平となるように調整されているものとする。
【００３８】
また、上部フッ素樹脂テープ５は、送りリール１２から加圧ヘッド４を囲うようにガイドローラ７に案内されて巻き取りリール１３へ巻き取られるように配設しているものとする。
【００３９】
また、下部フッ素樹脂テープ８は、送りリール１４から加圧ステージ３の載置面を通過して巻き取りリール１５へ巻き取られるように配設されているものとする。
【００４０】
そして、下部フッ素樹脂テープ８は、加圧ステージ３に送られる前に、除電ブロー装置１０を稼働させ、電荷を含む空気を送風しているものとする。
【００４１】
まず、ガラス基板２４に形成された透明電極にＡＣＦを転写し、半導体装置２３に形成された金バンプを接続する透明電極に合わせて配置した液晶パネル２０を、インデックスステージ２により搬送して液晶パネル２０の実装部２２を加圧ステージ３へ載置する。
【００４２】
２００℃程度に加熱した加圧ヘッド４を昇降手段により、その先端で上部フッ素樹脂テープ５を押し下げながら下降し、半導体装置２３へ当接する。
【００４３】
そして下降を続けることで、半導体装置２３を加圧し、加熱して、ＡＣＦを硬化させ半導体装置２３とガラス基板２４を接続する。
【００４４】
加圧ヘッド４は、昇降手段により上昇する。上部フッ素樹脂テープ５は、上部テープ巻き取りモータ６の回転により、巻き取りリール１３に巻き取られる。この巻き取りは、液晶パネルの実装部２２の長さ程度巻き取ればよいので数ｃｍ程度である。
【００４５】
下部フッ素樹脂テープ８は、下部テープ巻き取りモータ９の回転により巻き取りリール１５に巻き取られる。この巻き取りも、上部テープ巻き取りモータ６と同様に、数ｃｍ程度巻き取られる。
【００４６】
このように、上部テープ巻き取りモータ６および下部テープ巻き取りモータ９の回転により、半導体装置２３とガラス基板２４の接続が完了する度に、巻き取りリール１３，１５に上部フッ素樹脂テープ５および下部フッ素樹脂テープ８が巻き取られるので、常に塵や埃の付着していない新しい面のフッ素樹脂テープが送り出される。
【００４７】
従って、ステージの載置面は常に、ＡＣＦ、塵や埃などが付着せず、平面が保たれているので、清掃する必要がない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る半導体装置の接合装置は、塵や埃などの異物がステージに付着するのを防止できるので、半導体装置と基板とを確実に接続する接合装置として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の接合装置の正面図
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置の接合装置の側面図
【符号の説明】
【００５０】
１  接合装置
２  インデックスステージ
３  加圧ステージ（ステージ）
４  加圧ヘッド
５  上部フッ素樹脂テープ
６  上部テープ巻き取りモータ
７  ガイドローラ
８  下部フッ素樹脂テープ
９  下部テープ巻き取りモータ
１０  除電ブロー装置
１１  光源
１２  送りリール
１３  巻き取りリール
１４  送りリール
１５  巻き取りリール
２０  液晶パネル
２１  本体部
２２  実装部
２３  半導体装置
２４  ガラス基板
【図１】
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【図２】
2005268400.tif 000004