(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップとキャリア部材とを加熱しながら接続する実装装置において、
上記ＩＣチップを撮像する第１の撮像手段と、
所定の認識領域において上記キャリア部材を撮像する第２の撮像手段と、
いずれか一方によって上記ＩＣチップを保持し上記第１の撮像手段と第２の撮像手段との撮像結果に基づいて上記所定の認識領域下に位置合わせされた上記ＩＣチップと上記キャリア部材とを加熱しながら接続する一対のボンディングツールと、
上記第２の撮像手段の認識領域を含む所定領域と上記一対のボンディングツ−ルとの間及び上記一対のボンディングツールの各々の間を熱遮断する遮熱部材と
を具備したことを特徴とする実装装置。
【請求項２】
請求項１記載の実装装置を用いてＩＣチップとキャリア部材とを加熱しながら接続することを特徴とする実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はＩＣチップとキャリア部材とを加熱して接続する実装装置及び実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄型の電子機器においては、薄型の半導体装置が要求される。半導体装置を薄型化するためには、ＩＣチップをキャリアテ−プに装着した、いわゆるＴＡＢ部品が使用される。ＴＡＢ部品を製造する場合、上記ＩＣチップと上記キャリアテ−プとをボンディングツ−ルで加熱して接続する実装工程がある。この実装工程では、上記ＩＣチップとキャリアテ−プとが精密に位置決めされていないと、上記キャリアテ−プのリ−ドとＩＣチップのバンプとが接続されず、不良品の発生を招くことになる。
【０００３】
そこで、上述した実装工程においては、上記キャリアテ−プとＩＣチップとを接続する前に、これらを別々の撮像カメラで撮像して位置認識し、その位置認識に基づいて位置合わせしてから接続するようにしている。
【０００４】
上記ＩＣチップとキャリアテ−プとをそれぞれ位置認識する撮像カメラは、上記ボンディングツ−ルの近くに配置される。ボンディングツ−ルは、通常３００〜５５０℃程度に加熱されている。そのため、ボンディングツ−ルの輻射熱で上記撮像カメラの撮像領域を含むボンディングツ−ルの周囲の空気が温度上昇して立ち昇るなどの滞留が発生する。そのため、撮像カメラの撮像領域で空気の揺らぎが生じるから、その揺らぎによって撮像カメラによる位置認識に誤差が生じ、ＩＣチップとキャリアテ−プとを高精度に位置決めすることができないということがあった。
【０００５】
撮像領域における空気の揺らぎを除去するため、この撮像領域に冷却用空気を流し込み、ボンディングツ−ルの輻射熱で加熱された撮像領域の温度を低下させることで、この撮像領域で空気の揺らぎが発生するのを防止するということが行われている。
【０００６】
しかしながら、撮像領域に冷却用空気を供給すると、その空気によってボンディングツ−ルも冷却され、ボンディング温度が不安定になるから、上記ＩＣチップとキャリアテ−プとを一定の状態で接合することができなくなるということがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ＩＣチップとキャリア部材とをボンディングツ−ルで接合する場合、ボンディングツ−ルの熱影響で空気の揺らぎが生じるため、その揺らぎにより撮像カメラでの上記ＩＣチップとキャリア部材との位置認識に誤差が生じることがあり、その誤差を除去するために上記撮像カメラの撮像領域に冷却空気を流すようにすると、その冷却空気によってボンディングツ−ルが冷却されるから、このボンディングツ−ルによる接合温度が不安定となって接続不良を招くことがある。
【０００８】
この発明の目的は、撮像手段による撮像領域に冷却空気を供給しなくとも、その撮像領域に空気の揺らぎが発生することがないようにした実装装置及び実装方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ＩＣチップとキャリア部材とを加熱しながら接続する実装装置において、
上記ＩＣチップを撮像する第１の撮像手段と、
所定の認識領域において上記キャリア部材を撮像する第２の撮像手段と、
いずれか一方によって上記ＩＣチップを保持し、上記第１の撮像手段と第２の撮像手段との撮像結果に基づいて上記所定の認識領域下に位置合わせされた上記ＩＣチップと上記キャリア部材とを加熱しながら接続する一対のボンディングツールと、
上記第２の撮像手段の認識領域を含む所定領域と上記一対のボンディングツ−ルとの間及び上記一対のボンディングツールの各々の間を熱遮断する遮熱部材と
を具備したことを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によれば、撮像手段による認識領域を遮熱部材によってボンディングツールと熱遮断したことで、上記認識領域にボンディングツールの熱影響による空気の揺らぎが生じるのが防止されるため、上記撮像手段による位置認識精度が低下することがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図４はこの発明の実装装置を示し、この実装装置はキャリア部材としてのキャリアテ−プ１の供給機構２を備えている。この供給機構２はキャリアテ−プ１が巻かれた供給リ−ル３と、この供給リ−ル３から送り出されたキャリアテ−プ１を巻き取る巻き取りリ−ル４を有する。
【００１３】
上記供給リ−ル３と巻き取りリ−ル４との間には、図３（ａ）に示す上記キャリアテ−プ１のデバイス孔５に図３（ｂ）に示すＩＣチップ６を接続するボンディング機構７が設けられている。上記デバイス孔５にはその内周に複数のインナリ−ド５ａが突出して設けられ、上記ＩＣチップ６の一側面には上記インナリ−ド５ａに接続される複数のバンプ６ａが設けられている。
【００１４】
上記キャリアテ−プ１には各デバイス孔５の近くにそれぞれ第１の位置合せマ−ク５ｂが設けられ、上記ＩＣチップ６の一側面には第２の位置合せマ−ク６ｂが設けられている。
【００１５】
上記供給リ−ル３からキャリアテ−プ１を供給するときにはスペ−サテ−プ８ａが分離されて補助巻き取りリ−ル９に巻き取られる。ＩＣチップ６が実装されたキャリアテ−プ１を巻き取るときには図示しない補助供給リ−ルから供給されたスペ−サテ−プ８ｂが重ねて巻き取られるようになっている。
【００１６】
上記ボンディング機構１７には供給機構１１によってＩＣチップが供給されるようになっている。この供給機構１１はウエハテーブル１２を有する。このウエハテーブル１１２はＸＹテーブルからなる第１の送り機構１３によってＸＹ方向に駆動されるようになっている。
【００１７】
ウエハテ−ブル１２の近傍にはストッカ１４が配置されている。このストッカ１４には多数のＩＣチップ６にダイシングされた半導体ウエハ１５が収容されていて、その半導体ウエハ１５が上記ウエハテ−ブル１２上に供給されるようになっている。
【００１８】
半導体ウエハ１５がウエハテ−ブル１２上に供給されると、ピックアップアンドプレ−スヘッド１６によってＩＣチップ６が一個ずつチップステ−ジ１７に供給されるようになっている。ウエハテ−ブル１２の上方にはウエハ撮像カメラ１８が配置されていて、このウエハ撮像カメラ１８の画像信号で第１の送り機構１３を駆動してウエハテ−ブル１２の位置を制御し、上記ピックアップヘッド１６によりピックアップするＩＣチップ６の位置を選択するようになっている。
【００１９】
上記ピックアップヘッド１６からチップステ−ジ１７上に供給されたＩＣチップ６は図１に矢印で示す方向に図示しない駆動機構で駆動される一対の位置決め部材１９によって位置決めされる。位置決めされたＩＣチップ６はチップステ−ジ１７の上方に配置された第１の撮像手段としてのチップ撮像カメラ２１によって撮像される。このチップ撮像カメラ２１からの画像信号によって上記チップステ−ジ１７上のＩＣチップ６の位置が認識されるようになっている。
【００２０】
なお、上記チップステ−ジ１７はＸＹテ−ブルからなる第２の送り機構２２によってＸＹ方向に駆動されるようになっている。
上記ボンディング機構７は、ＸＹテ−ブルからなる第３の送り機構２３によってＸＹ方向に駆動される保持体２４を有する。この保持体２４の先端部には上記供給機構２によって送られるキャリアテ−プ１の上方に対向するよう第１のボンディングツ−ル２５ａと第２のボンィングツ−ル２５ｂとが設けられている。これらボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂはＸＹ方向がなす平面と直交するＺ方向に沿って駆動されるとともに、内蔵された図示しないヒ−タによって上記インナリ−ド５ａにＩＣチップ６のバンプ６ａを熱圧着できる温度、たとえば１５０℃程度に加熱されるようになっている。
【００２１】
上記保持体２４の先端部の上記一対のボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂの間の部分には、上記キャリアテ−プ１を撮像する第２の撮像手段としてのテ−プカメラ２６が配置されている。このテ−プカメラ２６からの撮像信号によって、上記ＩＣチップ６が実装されるデバイス孔５の位置を、デバイス孔５の近くに設けられた第１の位置合せマ−ク５ｂによって認識できるようになっている。
【００２２】
上記キャリアテ−プ１の上記供給リ−ル３と巻き取りリ−ル４との間の部分は、それぞれ対をなす上下一対のロ−ラからなる２組の送りロ−ラ２７によってピッチ送りされるようになっている。２組の送りロ−ラ２７の間の部分には、上記キャリアテ−プ１よりも上方にガイド板２８が設けられている。このガイド板２８には上記テ−プカメラ２６がキャリアテ−プ１を撮像するための撮像孔２８ａが形成されている。
【００２３】
上記ガイド板２８は、図示しない駆動機構によって上記ボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂと同期してＺ方向に駆動されるようになっている。それによって、キャリアテ−プ１の上記ガイド板２８に対向する部分が押し下げられるようになっている。
【００２４】
上記チップ撮像カメラ２１は、図１に示すように円弧状に曲成された第１の遮熱部材３１によって上記ボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂと対向する部分、この実施の形態ではチップ撮像カメラ２１の周方向約１８０度にわたる範囲が覆われている。つまり、少なくとも上記チップ撮像カメラ２１が撮像する認識領域と上記ボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂとが熱的に遮断されている。
【００２５】
上記テ−プカメラ２６は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように所定の曲面形状に形成された第２の遮熱部材３３で覆われている。それによって、少なくともテ−プカメラ２６により撮像される認識領域と上記ボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂとが熱的に遮断されている。
【００２６】
上記第１の遮熱部材３１と第２の遮熱部材３３とは、上記ボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂの熱を遮断するだけでなく、反射するように形成されている。熱を反射させるためには、各遮熱部材３１、３３を断熱性と反射性とを備えた材料で形成したり、断熱性だけを備えた材料の表面に熱を反射する反射膜を設けるようにしてもよい。遮熱部材３１、３３に熱を反射させる性能を備えれば、遮熱部材３１、３３の温度上昇を低くすることができるから、各遮熱部材３１、３３からの輻射熱によってそれぞれの認識領域が温度上昇するのを抑制することができる。
【００２７】
上記第２の遮熱部材３３は一対のボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂの間に位置している。それによって、第２の遮熱部材３３は一対のボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂが互いに熱影響を及ぼし合うのを防止している。たとえば、一対のボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂを異なるボンディング温度に設定してボンディングを行いたい場合、一対のボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂが互いに熱的影響を及ぼし合うと、各ボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂを所定の温度に制御できなくなるが、第２の遮熱部材３３を設けたことで、各ボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂのボンディング温度を精度よく制御することが可能となる。
【００２８】
このように構成された実装装置によれば、少なくともチップカメラ２１の認識領域は第１の遮熱部材３１によって囲まれているから、その認識領域がボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂの熱影響を受けて温度上昇するのが抑制される。
【００２９】
そのため、上記チップカメラ２１によってチップステ−ジ１７上のＩＣチップ６ａを撮像し、その位置認識を行う際に、チップカメラ２１の画像が温度上昇に伴う空気の揺らぎの影響を受けることがないから、その画像からＩＣチップ６ａの位置認識を精度よく行うことができる。
【００３０】
一方、テ−プカメラ２６の認識領域は第２の遮熱部材３３によって囲まれているから、その認識領域がボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂの熱影響を受けて温度上昇するのが抑制される。
【００３１】
そのため、上記テ−プカメラ２６によってガイド板２８の撮像孔２８ａに露出したキャリアテ−プ１を撮像し、そのデバイス孔５の位置認識を行う際に、テ−プカメラ２６の画像が温度上昇に伴う空気の揺らぎの影響を受けることがないから、その画像からキャリアテ−プ１のデバイス孔５の位置認識を精度よく行うことができる。
【００３２】
このように、チップカメラ２１とテ−プカメラ２６とによる位置認識が精度よく行えれば、これらの位置認識に基づく上記ＩＣチップ６をキャリアテ−プ１のデバイス孔５に対して高精度に位置決めできるから、位置決め後にどちらか一方のボンディングツ−ル２５ａまたは２５ｂを下降駆動すれば、上記ＩＣチップ６をキャリアテ−プ１に高精度に接続することができる。
【００３３】
しかも、各カメラ２１、２６の認識領域に空気を流すことなく、各認識領域を遮熱部材３１、３３で囲むことで、上記認識領域に空気の揺らぎが生じるのを防止した。そのため、空気を流して温度上昇を防止する場合のように、ボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂの温度が空気流によって不安定になるのを防止することができるから、上記ボンディングツ−ル２５ａ、２５ｂによるボンディング時の温度条件を一定に維持することができる。
【００３４】
この発明のキャリア部材としてはキャリアテープに限られず、リードフレームであってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、少なくとも撮像手段による認識領域を遮熱部材によってボンディングツ−ルと熱遮断したことで、上記認識領域にボンディングツ−ルの熱影響による空気の揺らぎが生じるのを防止できる。
【００３６】
そのため、上記撮像手段による位置認識精度が低下するのが防止できるから、ＩＣチップとキヤリア部材とを精度よく接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す第１の遮熱部材にチップ撮像カメラの認識領域の遮蔽状態の斜視図。
【図２】（ａ）は第２の遮熱部材にテ−プ撮像カメラの認識領域の遮蔽状態の斜視図、（ｂ）は一対のボンディングツ−ルと第２の遮熱部材との位置関係の概略的構成を示す説明図。
【図３】（ａ）はキャリアテ−プの一部分の斜視図、（ｂ）はＩＣチップの斜視図。
【図４】実装装置の概略的構成を示す斜視図。
【符号の説明】
１…キャリアテ−プ（キャリア部材）
６…ＩＣチップ
２１…チップ撮像カメラ（第１の撮像手段）
２６…テ−プ撮像カメラ（第２の撮像手段）
２５ａ、２５ｂ…ボンディングツ−ル
３１…第１の遮熱部材
３３…第２の遮熱部材
【図１】
0003920413.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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