(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップ受渡し位置とボンディング位置とのＹ軸方向に移動するボンドステージ用Ｙテーブル上にボンドステージが設けられ、半導体チップ受渡し位置でボンドステージのチップ載置面に半導体チップが載置され、ボンドステージがボンディング位置に移動して半導体チップにボンディング装置によりボンディングが行われるバンプボンディング装置において、前記ボンドステージのチップ載置面に半導体チップの２辺を位置決めする直角に形成された位置決め部を設け、前記ボンドステージと一体的に移動する爪機構基板に前記Ｙ軸方向に対して４５度傾斜した角度で移動可能に爪ホルダを設け、前記ボンドステージの位置決め部の隅部より４５度の直線上に配設され、半導体チップの他の２辺を位置決めする位置決め爪を前記爪ホルダに一体的に設け、前記位置決め爪を前記ボンドステージの前記位置決め部方向に付勢する付勢手段を設け、前記爪ホルダに位置決め爪を開閉させるための傾斜面を設け、前記ボンドステージが半導体チップ受渡し位置に位置した時に、前記傾斜面が当接して前記位置決め爪が開いた状態にする固定部材を前記傾斜面に対応して設け、前記ボンドステージが前記ボンディング位置に移動すると、前記位置決め爪の傾斜面が前記固定部材に沿って前記位置決め爪が前記ボンドステージ側に移動することを特徴とするバンプボンディング装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、バネよりなることを特徴とする請求項１記載のバンプボンディング装置。
【請求項３】
前記位置決め爪は、前記ボンドステージの移動に対して相対的に減速されて前記ボンドステージ側に移動することを特徴とする請求項１記載のバンプボンディング装置。
【請求項４】
前記傾斜面は、下方が前記ボンドステージより離れる方向に１０〜２５度傾斜していることを特徴とする請求項１又は３記載のバンプボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバンプボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップの上面にバンプを複数個形成する従来のバンプボンディング装置として、例えば特開平１１−５４５１５号公報（以下、公知例１という）に示すように、ボンドステージが移動しないもの、特開平１１−２３３５５５号公報（以下、公知例２という）に示すように、ボンドステージが半導体チップ受渡し位置とボンディング位置とに移動（Ｙ軸方向に移動）可能に設けられたものが挙げられる。このバンプボンディング装置における半導体チップの位置決め機構は、次のようになっている。
【０００３】
公知例１は、ボンドステージに半導体チップを位置決めするための辺部又は突起を有するプレートを固定し、半導体チップの２辺を位置規制する位置決め爪（規制板）をＸＹ軸方向に移動させるＸＹテーブルに回転自在に設けている。また半導体チップを前記プレートに押し付けるため、位置決め爪に付勢力を与える規制バネ又は規制バネと該規制バネに直角にバランスバネを設けている。
【０００４】
公知例２は、ボンディング装置のＸＹテーブルに位置決め部を有する位置決め爪が固定され、ボンドステージには半導体チップを真空により吸着する吸着穴が設けられている。そこで、ボンディング装置のＸＹテーブルを移動させて位置決め爪によってボンドステージ上の半導体チップの位置決めを行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
公知例１は、位置決め爪をＸＹテーブルによりＸＹ軸方向に移動させなければ、半導体チップを正確に位置決めできない。即ち、位置決め爪をプレートの方向（Ｙ軸方向）に移動させるのみでは、Ｘ軸方向が正確に位置決めされない。このように、位置決め爪をＸＹ軸方向に移動させるＸＹテーブルを必要とし、装置が複雑で大掛かりとなり、原価高になる。
【０００６】
公知例２は、ボンドステージを半導体チップ受渡し位置からボンディング位置に移動させた後、ボンディング装置のＸＹテーブルを駆動して位置決め爪で半導体チップを位置決めする必要がある。即ち、位置決め時間を必要とするので、その分生産性が劣るという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、公知例２のようにボンドステージが半導体チップ受渡し位置とボンディング位置とに移動（Ｙ軸方向移動）可能なバンプボンディング装置において、特別に位置決め爪を移動させるための駆動源を必要としなく、また位置決めのための時間を必要としなく、かつ微小な半導体チップも正確に位置決め可能なバンプボンディング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の手段は、半導体チップ受渡し位置とボンディング位置とのＹ軸方向に移動するボンドステージ用Ｙテーブル上にボンドステージが設けられ、半導体チップ受渡し位置でボンドステージのチップ載置面に半導体チップが載置され、ボンドステージがボンディング位置に移動して半導体チップにボンディング装置によりボンディングが行われるバンプボンディング装置において、前記ボンドステージのチップ載置面に半導体チップの２辺を位置決めする直角に形成された位置決め部を設け、前記ボンドステージと一体的に移動する爪機構基板に前記Ｙ軸方向に対して４５度傾斜した角度で移動可能に爪ホルダを設け、前記ボンドステージの位置決め部の隅部より４５度の直線上に配設され、半導体チップの他の２辺を位置決めする位置決め爪を前記爪ホルダに一体的に設け、前記位置決め爪を前記ボンドステージの前記位置決め部方向に付勢する付勢手段を設け、前記爪ホルダに位置決め爪を開閉させるための傾斜面を設け、前記ボンドステージが半導体チップ受渡し位置に位置した時に、前記傾斜面が当接して前記位置決め爪が開いた状態にする固定部材を前記傾斜面に対応して設け、前記ボンドステージが前記ボンディング位置に移動すると、前記位置決め爪の傾斜面が前記固定部材に沿って前記位置決め爪が前記ボンドステージ側に移動することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１及び図２により説明する。半導体チップ１にバンプを形成させるボンディング装置２は、周知の構造よりなるので簡単に説明する。図示しないＸ軸及びＹ軸モータでＸＹ軸方向に移動させられるＸＹテーブル３上には、ボンディングヘッド４が搭載されている。ボンディングヘッド４には、ボンディングアーム５が上下動可能に設けられ、ボンディングアーム５は図示しないＺ軸モータでＺ軸方向（上下方向）に移動させられる。ボンディングアーム５の先端部には、ワイヤ（図示せず）が挿通されたボンディングツール６が固定されている。
【００１０】
ボンディング装置２のボンディングツール６側のＹ軸方向には、図示しないＹ軸モータでＹ軸方向に移動させられるボンドステージ用Ｙテーブル１０が配設され、ボンドステージ用Ｙテーブル１０上にはボンドステージ１１が固定されている。ボンドステージ１１のボンディングツール６側の左側には、半導体チップ１の２辺を位置決めするように直角に形成された位置決め部１２、１３を有するチップ載置面１４が設けられている。
【００１１】
ボンドステージ１１のチップ載置面１４側の側方には、爪機構基板２０が配設され、爪機構基板２０は固定板２１によりボンドステージ１１に固定されている。爪機構基板２０上には、下方が固定板２１側になるように４５度傾斜したスライダガイド部材２２が固定され、スライダガイド部材２２にはスライダ２３が摺動自在に嵌挿されている。
【００１２】
スライダ２３には爪ホルダ３０が固定され、爪ホルダ３０の前記チップ載置面１４側には位置決め爪３１が固定されている。位置決め爪３１には、半導体チップ１の他の２辺を位置決めするように直角に位置決め部３２が形成され、この位置決め爪３１の隅部３３と前記位置決め部１２、１３の隅部１５とを結ぶ直線３４は、Ｙ軸に対して４５度傾斜している。即ち、直線３４は前記スライダ２３の摺動方向と平行になっている。
【００１３】
爪ホルダ３０の位置決め爪３１と反対側には、下方が前記ボンドステージ１１より離れる方向に約１０〜２５度傾斜した傾斜面３５が形成されている。この傾斜面３５に対応して位置決め装置近傍の固定部には、傾斜面３５が当接して位置決め爪３１を開いた状態にするローラ３６が固定されている。
【００１４】
前記爪機構基板２０には、前記スライダ２３と平行に配設されたバネ取付け棒４０の下端部が固定されており、バネ取付け棒４０の上端部には、バネ力調整用ナット４１が螺合されている。バネ取付け棒４０の下方部にはバネ受け４２に摺動自在に挿通されており、バネ受け４２はスライダ２３に固定されている。またバネ力調整用ナット４１とバネ受け４２間のバネ取付け棒４０部分にはバネ４３が配設されている。従って、バネ４３の付勢力はバネ受け４２を介してスライダ２３に作用する。スライダ２３には爪ホルダ３０が固定され、爪ホルダ３０には位置決め爪３１が固定されているので、バネ４３の付勢力は、位置決め爪３１の隅部３３が位置決め部１２、１３の隅部１５の方向になるように作用する。
【００１５】
次に作用について説明する。図１に示すボンドステージ１１は、半導体チップ受渡し位置にある状態を示す。この状態においては、爪ホルダ３０の傾斜面３５がローラ３６にバネ４３の付勢力で圧接し、ボンドステージ１１のチップ載置面１４に半導体チップ１を載置できるように、位置決め爪３１の位置決め部３２は、ボンドステージ１１の位置決め部１２、１３より離れている。この状態で、図示しないトレー又はウェーハから図示しない吸着ノズルにより半導体チップ１が吸着保持されて移送され、ボンドステージ１１のチップ載置面１４に載置される。
【００１６】
半導体チップ１がチップ載置面１４に載置されると、図２に示すように、ボンドステージ１１がボンディング位置に位置するように、ボンドステージ用Ｙテーブル１０がＹ軸方向に移動する。これにより、ボンドステージ１１及び爪機構基板２０も共にＹ軸方向に移動する。前記したように、バネ４３の付勢力はバネ受け４２を介してスライダ２３に作用し、スライダ２３には爪ホルダ３０が固定されているので、爪機構基板２０がＹ軸方向に移動すると、爪ホルダ３０の傾斜面３５がローラ３６に圧接しながらボンディング装置２の方向に移動し、スライダ２３はスライダガイド部材２２に沿って爪機構基板２０に対して相対的にボンドステージ１１の方向に移動する。
【００１７】
これにより、位置決め爪３１の隅部１５は直線３４に沿ってボンドステージ１１の方向に相対的に移動し、位置決め爪３１の位置決め部３２が半導体チップ１をバネ４３の付勢力でボンドステージ１１の位置決め部１２、１３に押し付ける。また位置決め爪３１がボンドステージ１１に対して相対的に移動する速度は、ボンドステージ１１がＹ軸方向に移動する速度が傾斜面３５の角度によって減速されて移動するので、半導体チップ１に損傷を与えることもない。
【００１８】
なお、図示省略したが、ボンドステージ１１には、公知例２（特開平１１−２３３５５５号公報と）と同様に吸着穴を設け、該公知例２に開示されているように、半導体チップ１が載置された時は第１の弱い真空で吸引し、ボンディング時には第２の強い真空で吸引するのが好ましい。これにより、前記したように、位置決め部３２が半導体チップ１をバネ４３の付勢力でボンドステージ１１の位置決め部１２、１３に押し付ける作用と前記真空吸引により、ボンディングの動作によるワイヤの切断時における半導体チップ１の浮き上がりを防止することができる。
【００１９】
図２に示すように、半導体チップ１が位置決めされてボンディング位置に位置すると、ボンディング装置２により半導体チップ１に複数個のバンプが形成される。バンプ形成が終了すると、ボンドステージ用Ｙテーブル１０は前記と逆のＹ軸方向に移動し、半導体チップ受渡し位置に戻る。そして、バンプが形成された半導体チップ１は、図示しない吸着ノズルにより吸着保持されて移送され、トレーに収納されるか又は次工程に送られる。
【００２０】
図２に示すボンディング位置より図１に示す半導体チップ受渡し位置にボンドステージ１１が戻る動作により、爪ホルダ３０及び位置決め爪３１は前記の動作と逆動作を行い、位置決め爪３１の位置決め部３２は半導体チップ１より離れる。即ち、爪ホルダ３０の傾斜面３５がローラ３６に当接した後に、爪ホルダ３０は、バネ４３の付勢力に抗して傾斜面３５がローラ３６に沿ってボンディング装置２より離れる方向に移動し、スライダ２３が爪機構基板２０及びボンドステージ１１に対して相対的に離れる方向に移動する。
【００２１】
このように、ボンドステージ１１が半導体チップ受渡し位置からボンディング位置に移動すると、位置決め爪３１の位置決め部３２はボンドステージ１１の方向に移動して半導体チップ１をバネ４３の付勢力で位置決めする。即ち、ボンドステージ１１を駆動するためのボンドステージ用Ｙテーブル１０をボンディング位置に移動するのみで半導体チップ１の位置決めができ、特別に位置決め爪３１のための駆動源を必要としない。またボンドステージ１１の移動によって位置決めされ、位置決めのための時間を必要としないので、生産性の向上が図れる。また従来例のような半導体チップ１を吸着保持させる吸着穴を設けなくても微小な半導体チップ１の位置決めができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、ボンドステージのチップ載置面に半導体チップの２辺を位置決めする直角に形成された位置決め部を設け、前記ボンドステージと一体的に移動する爪機構基板に前記Ｙ軸方向に対して４５度傾斜した角度で移動可能に爪ホルダを設け、前記ボンドステージの位置決め部の隅部より４５度の直線上に配設され、半導体チップの他の２辺を位置決めする位置決め爪を前記爪ホルダに一体的に設け、前記位置決め爪を前記ボンドステージの前記位置決め部方向に付勢する付勢手段を設け、前記爪ホルダに位置決め爪を開閉させるための傾斜面を設け、前記ボンドステージが半導体チップ受渡し位置に位置した時に、前記傾斜面が当接して前記位置決め爪が開いた状態にする固定部材を前記傾斜面に対応して設け、前記ボンドステージが前記ボンディング位置に移動すると、前記位置決め爪の傾斜面が前記固定部材に沿って前記位置決め爪が前記ボンドステージ側に移動するようになっているので、特別に位置決め爪を移動させるための駆動源を必要としなく、また位置決めのための時間を必要としなく、かつ微小な半導体チップも正確に位置決め可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバンプボンディング装置の一実施の形態を示し、ボンドステージが半導体チップ受渡し位置に位置している状態の平面図である。
【図２】ボンドステージがボンディング位置に位置している状態の平面図である。
【符号の説明】
１    半導体チップ
２    ボンディング装置
１０  ボンドステージ用Ｙテーブル
１１  ボンドステージ
１２、１３  位置決め部
１４  チップ載置面
１５  隅部
２０  爪機構基板
２２  スライダガイド部材
２３  スライダ
３０  爪ホルダ
３１  位置決め爪
３２  位置決め部
３３  隅部
３４  直線
３５  傾斜面
３６  ローラ
４０  バネ取付け棒
４１  バネ力調整用ナット
４２  バネ受け
４３  バネ
【図１】
0004128321.tif 000002
【図２】
0004128321.tif 000003