芯片接合装置制造方法

文档序号:7089394
芯片接合装置制造方法
【专利摘要】提供一种芯片接合装置,在朝工件涂布粘合剂的接合工序中,能够缩短从储存粘合剂的圆盘朝压印针的尖端转印粘合剂之后,因压印针上升而导致的圆盘与压印针之间的粘合剂拉丝断裂所需要的待机时间,从而可提高装置的生产率。其具备:压印针(32),可在尖端附着粘合剂(43);粘合剂储存部(40),可从上方插入压印针的尖端部(33)并可将粘合剂(43)附着在尖端部(33);吸嘴(50),位于粘合剂储存部(40)上方,可抽吸在压印针的尖端部(33)与粘合剂储存部内的粘合剂(43)之间产生的粘合剂(43)的拉丝部;压印针(32)在粘合剂储存部(40)中使粘合剂(43)附着于尖端部(33)后,上升并通过吸嘴(50)的顶端开口部(51)的正前方空间。
【专利说明】芯片接合装置

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及将芯片安装在引线框架等工件上的芯片接合(die bonding)装置,特别是涉及一种芯片接合装置,其可在短时间内进行朝工件涂布粘合剂的压印(stamping)工序,并且可防止粘合剂附着在工件的期望范围以外的区域。

【背景技术】
[0002]将芯片安装在引线框架等工件上的芯片接合装置具有:工件供给部,用于收纳基板、引线框架等工件;工件运送部,用于从工件供给部取出工件并运送到运送导轨上的规定位置;粘合剂涂布部,用于朝工件涂布粘合剂;芯片接合部,用于从已被划片的晶圆上取出芯片并将芯片安装在工件上涂布有粘合剂的位置;工件收纳部,用于将安装了芯片的工件从运送导轨上取出并储存工件。
[0003]这样,在将半导体芯片安装在引线框架或基板等工件上的芯管接合中,在将芯片安装于工件上之前进行朝工件涂布粘合剂的处理。
[0004]在朝工件涂布粘合剂的方法中,压印(stamping)方式和滴涂(dispense)方式为公众所知。
[0005]在此,压印方式是指,从储存有糊状的粘合剂(以下称为粘合剂)的托盘中将粘合剂转印到压印针(stamping pin)的尖端,并将转印的粘合剂涂布到工件上的方式。
[0006]以往的压印方式是,使压印针接触存储在托盘内的粘合剂,从而使粘合剂附着在压印针的顶端,然后使压印针上升,使其在待机位置待机固定的时间后,使压印针朝基板等工件的涂布位置旋转移动,随后下降,朝工件涂布粘合剂。
[0007]但是,由于芯片接合装置中的压印方式是使压印针的顶端附着托盘内的粘合剂之后使其上升,而使其上升时会从压印针的顶端产生粘合剂的拉丝,因此存在下列的技术问题。
[0008]技术问题1:在压印针接触到托盘后,使压印针上升,直到粘合剂的拉丝自然断开为止,使其在待机位置待机。由于这一待机时间,芯片接合装置的运送间歇时间会延长,生产效率会降低。
[0009]技术问题2:即便使附着了粘合剂的压印针在待机位置待机,由于间歇时间的关系,在压印针的顶端的粘合剂的量还未减少到充分涂布所必需的量之前,就使其朝工件侧移动,因此拉丝会流(被拖)到工件侧,导致粘合剂附着到工件的期望范围以外的区域,从而引发短路。
[0010]技术问题3:在压印针接触到托盘后,即使通过待机使拉丝断开的情况下,由于附着在压印针上的粘合剂依然多到会产生拉丝,因此在朝工件进行涂布后仍然会产生拉丝,粘合剂会附着到工件的期望范围以外的区域,从而引发短路。
[0011]但是,在压印方式中,以往不存在有效解决上述技术问题I至3的手段。
[0012]作为以往的例子,如专利文献I所述,仅公开了在滴涂方式中对工件涂布粘合剂后通过空气来吹断或抽吸粘合剂的方法,然而并未探讨从使粘合剂附着到压印针这一工序着手进行改善的对策。
[0013]在先技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:日本特开平6-170324号公报实用新型内容
[0016]实用新型所要解决的技术问题
[0017]在压印方式中,存在上述的技术问题I至3,而这些技术问题有待解决。
[0018]S卩,本实用新型寻求提供一种芯片接合装置,其实施的对策是消除在将粘合剂朝压印针涂布的工序中的拉丝,力图提高产量,并在后续的朝基板、引线框架等工件进行涂布的工序中,能够防止粘合剂附着到工件的期望范围以外的区域,进一步地,能够防止粘合剂飞散,进行稳定的粘合剂涂布。
[0019]因此,本实用新型是为了解决在芯片接合装置中采用压印方式时的上述技术问题I至3而做出的,目的在于提供一种芯片接合装置,其在朝工件涂布粘合剂的压印工序中,从储存粘合剂的粘合剂储存部将粘合剂转印到压印针的尖端之后,抽吸由于压印针上升而导致的粘合剂储存部与压印针之间的粘合剂的拉丝部分,通过缩短拉丝断裂所需要的待机时间,以缩短粘合剂涂布时间,从而能够提高装置的生产率,进一步可防止粘合剂向工件飞散。
[0020]用于解决技术问题的方案
[0021]为了达成上述目的,本实用新型的芯片接合装置的特征在于,具备:粘合剂储存部,用于储存粘合剂;压印针,通过与所述粘合剂储存部的粘合剂接触而使粘合剂附着在尖端部,所述芯片接合装置将附着于所述尖端部的粘合剂涂布在工件上,并借助被涂布在该工件上的粘合剂将芯片贴装在工件上,其特征在于,具备吸嘴,所述吸嘴设置在所述粘合剂储存部的上方,用于抽吸与该粘合剂储存部的所述粘合剂接触的所述压印针的所述尖端部上产生的粘合剂拉丝。
[0022]另外,本实用新型的芯片接合装置的特征在于,所述压印针在所述粘合剂储存部中使所述粘合剂附着于所述尖端部后,上升并经过所述吸嘴的顶端开口部的前方。
[0023]另外,本实用新型的芯片接合装置的特征在于,所述压印针在经过所述吸嘴的顶端开口部的前方之后,停留规定时间。
[0024]另外,本实用新型的芯片接合装置的特征在于,当所述压印针的尖端部经过所述吸嘴的顶端开口部的前方之后,所述吸嘴进行规定时间的抽吸动作。
[0025]另外,本实用新型的芯片接合装置的特征在于,在所述吸嘴的抽吸路径中设有粘合剂积存部。
[0026]另外,本实用新型的芯片接合装置的特征在于,所述吸嘴固定设置在所述粘合剂储存部上方的规定位置上。
[0027]实用新型的效果
[0028]根据本实用新型,在粘合剂储存部使粘合剂附着于压印针的尖端部后,使压印针上升,在吸嘴的顶端开口部的正前方空间通过,可抽吸粘合剂的拉丝。因此,不需要设定直到拉丝自然断开为止的压印针待机时间,因而可缩短间歇时间。由此产量得到大幅提高。由此,对于压印方式中的技术问题I有效果。
[0029]另外,根据本实用新型,设置为抽吸在压印针的尖端部与粘合剂储存部内的粘合剂之间产生的粘合剂的拉丝部。因此,当压印针朝涂布粘合剂的位置移动时,不会产生粘合剂拉丝,因此粘合剂不会附着到工件的期望范围以外的区域。由此,对于压印方式中的技术问题2有效果。
[0030]另外,通过设置可抽吸拉丝的吸嘴来抽吸在压印方式中产生的压印针的尖端部与粘合剂储存部内的粘合剂之间的粘合剂拉丝,从而能够将适量的粘合剂附着在压印针上。由此,不会出现附着在压印针上的粘合剂拉丝量过多的现象,在朝工件涂布后也不会产生拉丝。因此,粘合剂不会附着到工件的期望范围以外的区域。由此,对于压印方式中的技术问题3有效果。
[0031]另外,相比于朝工件涂布粘合剂后在拉丝状态下抽吸气体切断拉丝的方式,本实用新型的芯片接合装置不会由于抽吸残存在压印针顶端的须刺状的粘合剂而导致粘合剂飞散,并由此导致粘合剂附着到已完成接合的芯片等处,因此在之后的工序中不会产生次品,能够进行安定的运转。
[0032]另外,由于抽吸粘合剂的拉丝部分,因此残留在压印针尖端的须刺被吸收进粘合剂主体的时间也较快,由于不存在须刺,因此压印针尖端的粘合剂的形状稳定,进一步,由于将抽吸限定在固定的位置及固定的时间来进行,因此压印针尖端的粘合剂的形状持续稳定。因此,最终由于涂布到工件上的粘合剂的形状本身稳定,因此可形成稳定的芯片接合,其结果是可提高成品率,同时可提高产量。
[0033]另外,由于在粘合剂储存部上预先抽吸拉丝部,因此在朝工件进行压印后,工件与压印针之间的拉丝自身变得脆弱,这一点也可使产量提高,并且由于拉丝变得脆弱,因此留在工件上的粘合剂的形状也稳定。
[0034]另外,由于在粘合剂储存部上通过吸嘴来抽吸粘合剂的拉丝,因此,即使抽吸时粘合剂飞散,也不会朝工件或芯片飞散,不存在由于飞散所造成的影响,因此可形成稳定的芯片接合,其结果是可使产量提高。
[0035]另外,吸嘴可在筒状的吸嘴内部分离吸入的气体和无用的粘合剂。通过具有在吸嘴内部的垂直方向侧形成凹部的粘合剂积存部,吸入的无用的粘合剂通过重力被收集到粘合剂积存部,因此容易处理和维护。进一步,由于粘合剂不会流入空气排出口,因此吸嘴可形成稳定的抽吸动作。
[0036]另外,当在工件侧进行抽吸粘合剂的拉丝的情况下,需要每次同时移动吸嘴与压印针,然而由于吸嘴被一体地固定在粘合剂储存部,因此不需要移动,所以作为装置整体可实现简单的结构。
[0037]另外,尽管采用喷射气体的方法有时无法切断粘合剂的拉丝部分,但是采用抽吸气体的方法能够可靠地切断粘合剂的拉丝。

【专利附图】

【附图说明】
[0038]图1是示出涉及本实用新型的芯片接合装置的概略结构的俯视图。
[0039]图2是示出涉及本实用新型的芯片接合装置的概略结构的侧视图。
[0040]图3是示出粘合剂涂布部的结构的立体图。
[0041]图4是示出粘合剂涂布部的吸嘴的结构以及空气流向的剖面图。
[0042]图5是示出压印针、吸嘴以及粘合剂储存部的圆盘的位置关系的剖面图。
[0043]图6a至图6f是示出涂布粘合剂的动作以及与此相伴的抽吸粘合剂拉丝的动作的图。
[0044]图7a至图7c是示出以往的涂布粘合剂的动作的一部分以及与此同时产生的粘合剂拉丝的动作的图。
[0045]附图标记说明:
[0046]1:芯片接合装置
[0047]3:芯片拾取部
[0048]4:晶圆环保持机构
[0049]5:X 载台
[0050]6:Z 载台
[0051]7:探针(顶出针)
[0052]10:晶圆环
[0053]11:半导体晶圆
[0054]17:拾取接合头
[0055]18:接合臂
[0056]19:旋转部
[0057]20:升降机构部
[0058]21:夹头
[0059]25:晶圆用摄像机
[0060]28:粘合剂涂布部
[0061]29:移送旋转部
[0062]30:臂升降机构部
[0063]31:粘合剂用臂
[0064]32:压印针
[0065]33:尖端部
[0066]40:粘合剂储存部
[0067]41:圆盘
[0068]42:沟槽
[0069]43:粘合剂
[0070]50:吸嘴
[0071]51:顶端开口部
[0072]52:吸嘴内部
[0073]53:粘合剂积存部
[0074]54:空气排出口
[0075]60:工件运送部
[0076]61:XY 工作台
[0077]65:工件用摄像机
[0078]70:工件(基板、引线框架)

【具体实施方式】
[0079]以下,参考附图,对本实用新型的芯片接合装置的实施方式进行说明。
[0080]此外,本实用新型的芯片接合装置在朝工件涂布粘合剂的压印工序中,从储存粘合剂的粘合剂储存部将粘合剂转印到压印针的尖端之后,抽吸由于压印针上升而导致的粘合剂储存部与压印针之间的粘合剂的拉丝部分,通过缩短拉丝断裂所需要的待机时间,以缩短粘合剂涂布时间,从而提高装置的生产率,防止粘合剂朝工件飞散。
[0081](芯片接合装置的构成)
[0082]图1是示出涉及本实用新型的芯片接合装置的概略结构的俯视图。图2是示出涉及本实用新型的芯片接合装置的概略结构的侧视图。如图1以及图2所示,芯片接合装置I具有:芯片拾取部3,用于将被贴在半导体晶圆11背面的晶圆黏胶片上的芯片依次移送到拾取位置;拾取接合头17,用于从芯片拾取部3拾取芯片,并将芯片接合到被定位在接合位置的工件70中的芯片搭载部位;粘合剂涂布部28,用于朝被定位在粘合剂涂布位置的工件70中的芯片搭载部位涂布粘合剂43 ;工件运送部60,用于运送工件70,并将芯片搭载部位定位在接合位置和粘合剂涂布位置;以及控制部(未图示),用于对装置进行控制。
[0083]此外,芯片搭载部位是指在基板上设定的用于涂布粘合剂并接合(搭载)芯片的位置。另外,接合位置是指在装置上设置的作为拾取接合头17进行接合的位置。另外,粘合剂涂布位置是指在装置上设定的作为通过粘合剂涂布部28涂布粘合剂的位置。
[0084]芯片拾取部3具有:X载台5和Z载台6,用于保持粘贴有晶圆黏胶片的半导体晶圆,所述X载台5使垂直配置的晶圆环10朝水平方向移动,所述Z载台6使晶圆环10朝垂直方向移动;晶圆环保持机构4,用于将晶圆环10保持在X载台5及Z载台6上;以及探针7,位于半导体晶圆11的背面,是用于将半导体晶圆11的芯片顶出的针。
[0085]这样,芯片拾取部3通过X载台5及Z载台6,使晶圆环10上的应拾取的半导体晶圆11的芯片位于探针7的顶端,探针7朝水平方向移动以顶出芯片,将芯片从晶圆黏胶片上分离。由此,可以吸附芯片拾取部3中的芯片。
[0086]拾取接合头17具有:接合臂18,其具有在水平状态下将芯片吸附于顶端的夹头21 ;旋转部19,以接合臂18的长度方向的中心附近为旋转轴,使夹头21从水平状态朝基板的表面侧旋转90度;以及升降机构部20,用于在吸附芯片时使接合臂18朝水平方向移动,在朝基板接合芯片时使接合臂18下降。在从半导体晶圆11上吸附芯片时,夹头21的底面被抽吸,芯片被真空吸附在夹头21底面的吸附面。
[0087]这样,拾取接合头17以如下的方式动作:如图2中点划线的圆弧状箭头所示,接合臂18构成为可摆动,从半导体晶圆11上吸附芯片时,将接合臂18置成水平状态,使夹头21隔着半导体晶圆11位于与探针7相对置的位置;如图2中朝纸面的左右方向延伸的虚线箭头所示,使接合臂18移动到水平方向并且拾取芯片,在接合时,使接合臂18旋转90度,将其置成垂直状态,并且使吸附在夹头21上的芯片位于接合位置;如图2中朝纸面的上下方向延伸的虚线箭头所示,使接合臂18下降,将芯片接合到基板上的芯片搭载部位。
[0088]晶圆用摄像机25用于在朝晶圆环保持机构4装配晶圆环10时定位半导体晶圆11,另外,判断由芯片拾取部3所定位的芯片是否合格。在半导体晶圆11的芯片上,预先在不合格的芯片上做有标记等,在判断芯片是否合格后,只将合格的芯片接合到基板等。
[0089]粘合剂涂布部28用于朝工件70的芯片搭载部位涂布粘合剂43,其具有用于转印粘合剂43的压印针32和粘合剂储存部40以及吸嘴50。此外,有关粘合剂涂布部28的详细结构将在后面进行说明。
[0090]工件运送部60将基板依次定位在粘合剂涂布位置以及接合位置,其具有可二维移动的XY工作台61。基板、引线框架等工件70通过设置在XY工作台61表面的工件保持部(未图示)进行保持。从而能够将工件70搭载在工件运送部60的XY工作台61上。此夕卜,图1示出了将工件(基板)70搭载在XY工作台61上的示例。
[0091]另外,图1所示的工件70由基板构成,在基板上设有多个用于搭载芯片的芯片搭载部位。在本实施例中,设有纵向4列、横向5排的呈矩阵形配置的共计20处芯片搭载部位,XY工作台61设置成将各芯片搭载部位依次移动到粘合剂涂布位置和接合位置。由此,20颗芯片被接合到基板上。此外,在本实施例中,由于粘合剂涂布位置和接合位置设定为同一位置,因此,以下将粘合剂涂布位置和接合位置统称为处理位置。
[0092]当搭载了工件70时,XY工作台61使在该工件中最先搭载芯片的一个芯片搭载部位移动到处理位置。然后,压印针32将附着在尖端部33(图3所示)的粘合剂涂布到位于所述处理位置的工件70的芯片搭载部位。
[0093]然后,在压印针32朝粘合剂储存部40移动的同时,已从芯片拾取部3的半导体晶圆11上吸附了芯片的接合臂18旋转90度后下降,将吸附的芯片接合到位于所述处理位置的工件70的芯片搭载部位。
[0094]然后,当接合结束时,接合臂18上升,XY工作台61使下一个搭载芯片的芯片搭载部位朝处理位置移动,依次反复进行同样的动作。
[0095]另外,XY工作台61朝供给接合芯片前的工件70的工件供给位置以及排出已完成接合的工件70的工件排出位置移动。
[0096]在所述工件供给位置设有将工件70供给到XY工作台61的工件供给装置(未图示),在所述工件排出位置设有将工件70从XY工作台61排出的工件排出装置(未图示)。
[0097]另外,工件用摄像机65用于检测搭载在XY工作台61上的工件70的位置,在搭载基板后立即检测基板的位置。另外,根据检测出的位置数据控制XY工作台61,从而决定粘合剂涂布位置、接合位置。
[0098]控制部内置有微型计算机,对芯片拾取部3、拾取接合头17、粘合剂涂布部28以及工件运送部60各部进行控制。另外,其具有用于使各部所使用的电机等运转的驱动部。另夕卜,处理来自晶圆用摄像机25以及工件用摄像机65的图像信号,进行检测工件70等的偏移量、判断芯片是否合格等处理。
[0099](粘合剂涂布部的结构)
[0100]接下来,利用图3至图5,对粘合剂涂布部的结构进行说明。图3是示出粘合剂涂布部的结构的立体图,图4是示出吸嘴的结构以及空气流向的剖面图,图5是示出压印针、吸嘴以及粘合剂储存部的圆盘的位置关系的剖面图。
[0101]如图3至图5所示,粘合剂涂布部28具有:压印针32,其顶端为呈尖窄状构成的尖端,粘合剂43转印至该尖端;粘合剂储存部40 ;以及吸嘴50。
[0102]压印针32从储存有由硅膏等构成的粘合剂43的圆盘41中将粘合剂43转印到该尖端(以下记作尖端部33),再将转印的粘合剂43涂布到工件70。用于将粘合剂43涂布到工件70的压印针32被安装在粘合剂用臂31的顶端,粘合剂用臂31的另一端被固定在移送旋转部29上,移送旋转部29用于使粘合剂用臂31与水平面平行地旋转。
[0103]另外,使粘合剂用臂31旋转的移送旋转部29安装在可朝垂直(上下)方向移动的臂升降机构部30上。由此,压印针32能够在以压印针32与粘合剂用臂31的旋转中心点的距离为半径的虚拟圆上移动,进一步,压印针32也可在虚拟圆上的位置上下移动。
[0104]另外,如图1中点划线所示,粘合剂用臂31旋转至接合臂18的处理位置(既是接合位置又是粘合剂涂布位置),由此,粘合剂用臂31顶端的压印针32可朝被定位在处理位置的工件70的芯片搭载部位涂布粘合剂。
[0105]如上所述,在本实施例的芯片接合装置中,朝工件70的芯片搭载部位涂布粘合剂43的粘合剂涂布位置与搭载芯片的接合位置设定成相同的位置,因此在接合臂18朝芯片搭载部位接合芯片时,工件运送部60的XY工作台不需要使工件移动。
[0106]这样,如图1中箭头虚线所示,粘合剂用臂31顶端的压印针32可在粘合剂储存部40与处理位置之间往返摆动。
[0107]此外,可以取代移送旋转部29、臂升降机构部30而是将具有压印针32的粘合剂用臂31搭载于可朝XYZ方向移动的载台,将粘合剂43从圆盘41转印到该尖端部33,再将转印的粘合剂43涂布到基板等工件70上。
[0108]另外,用于将粘合剂43涂布到工件70的压印针32的尖端形状、大小等根据朝工件70上涂布的粘合剂的涂布区域、粘合剂的量等来决定。
[0109]如图3至图5所示,粘合剂储存部40用于储存粘合剂43并向压印针32供给粘合齐[J 43,其在圆板表面具有圆盘41,该圆盘41在形成为同心圆状的沟槽42中存储粘合剂43。构成为圆板形状的圆盘41在该沟槽42中填充有粘合剂43。
[0110]粘合剂储存部40的圆盘41以圆板的中心点为旋转轴,圆板的表面呈水平状态旋转。另外,为了使填充在沟槽42中的粘合剂43的表面均匀,以朝向圆盘41的中心并与圆板的表面平行的方式在粘合剂储存部40的上部配置有调整刮刀(未图示)。通过改变调整刮刀的上下位置,可使得储存在圆盘41的沟槽42中的粘合剂43的厚度可变。
[0111]如图4所示,吸嘴50用于抽吸工件70和压印针32的粘合剂43的拉丝,其具有顶端开口部51、筒状的吸嘴内部52、形成凹部的粘合剂积存部53以及空气排出口 54。
[0112]吸嘴50的顶端开口部51用于抽吸空气,同时抽吸拉丝状态的粘合剂43。吸嘴50从顶端开口部51起具有筒状的吸嘴内部52,吸嘴内部52连通到空气排出口 54。
[0113]在吸嘴内部52的底部、即横贯顶端开口部51至空气排出口 54的抽吸路径的垂直方向下方侧设有形成为凹部的粘合剂积存部53。从顶端开口部51吸入的含有粘合剂43的空气分离成空气和粘合剂43,粘合剂积存部53用于存储朝下方落下的粘合剂43,粘合剂43既通过其自重朝垂直方向落下,又被抽吸(移动),从而与空气分离,储存在粘合剂积存部53中。
[0114]在空气排出口 54插通有导管连接用接头,能够连接用于真空吸着的导管。吸嘴50经由配管在空气排出口 54上的导管连接到真空装置,通过进行抽吸维持真空吸着状态。
[0115]由此,如图4所示的箭线所示,吸嘴50从顶端开口部51抽吸周围的空气,朝向顶端开口部51产生气流。空气从顶端开口部51被吸入,再经过吸嘴内部52,而后从空气排出口 54被排出(图4中的A)。另一方面,粘合剂43既通过其自重朝垂直方向落下,又被抽吸(移动),从而与空气分离,储存在粘合剂积存部53中(图4中的G)。
[0116]接下来,利用图5,对压印针、吸嘴以及粘合剂储存部的圆盘的位置关系进行说明。图5是示出压印针、吸嘴和粘合剂储存部的圆盘的位置关系以及空气流向的图。
[0117]如图5所示,在粘合剂储存部的圆盘上部设置有吸嘴50,压印针32被配置成在吸嘴50的顶端开口部51的正前方空间经过。另外,吸嘴50被固定在粘合剂储存部上。
[0118]压印针32将粘合剂43从收纳粘合剂43的圆盘41转印到尖端部33,在转印了粘合剂43后朝垂直方向移动。压印针32上升,压印针32的尖端部33与吸嘴50的顶端开口部51在水平方向的距离D(如图5所示)设定为规定值。此外,距离D根据粘合剂43的粘度、顶端开口部51的抽吸力等来决定。
[0119]另外,以如下方式进行设置:压印针32的尖端部33上升,当上升到拉丝断裂高度(进行抽吸粘合剂的高度)时,吸嘴50的顶端开口部51位于圆盘41的粘合剂43的表面与处于垂直方向的压印针32的尖端部33之间。
[0120]另外,吸嘴50的顶端开口部51优选定位为,使压印针32的尖端部33至吸嘴50的顶端开口部51的距离L与圆盘41的粘合剂43的表面至吸嘴50的顶端开口部51的距离H同等或距离L较短。由此,使得为接合芯片所供给的粘合剂的量和形状变得均匀,从而能够使粘合剂保持固定的形状、固定的量。
[0121]例如,压印针32的尖端部33至吸嘴50的顶端开口部51的距离大于圆盘41的粘合剂43的表面至吸嘴50的顶端开口部51的距离的情况下,通过吸嘴50的顶端开口部51抽吸了粘合剂之后,压印针32的尖端部33上残留有较多的粘合剂,因此附着于尖端部33的粘合剂的量和形状不稳定,难以使为接合芯片所供给的粘合剂保持固定的形状、固定的量。
[0122](抽吸粘合剂拉丝的动作)
[0123]以下,利用图6a至图6f,对涂布粘合剂的动作以及与此相伴的抽吸粘合剂拉丝的动作进行说明。图6a至图6f是示出涂布粘合剂的动作以及与此相伴的抽吸粘合剂拉丝的动作的图。
[0124]如图6a所示,使压印针32在圆盘41上下降。如图6b所示,压印针32的尖端部33接触到储存在圆盘41内的粘合剂43。
[0125]此外,预先设定好此时的压印针32在圆盘41内的停留位置、停留时间。压印针32的尖端部33接触到圆盘41内的粘合剂43,由此使得粘合剂43被附着在压印针32的尖端部33上。
[0126]在粘合剂43附着于压印针32的尖端部33后,使压印针32上升,使其在吸嘴50的顶端开口部51的前方空间经过,并在预先设定的拉丝断裂高度的位置停住压印针32。此时,由于伴随着压印针32的上升,会从尖端部33产生粘合剂43的拉丝,因此,如图6c所示,从压印针32的尖端部33至圆盘41内的粘合剂43会出现粘合剂43拉出细丝的拉丝状态。
[0127]如图6d所示,吸嘴50从顶端开口部51抽吸压印针32的尖端部33与圆盘41内的粘合剂43表面之间的拉丝。吸嘴50进行规定时间的抽吸动作。此外,也可以以常时抽吸状态使用吸嘴50。
[0128]如图6e所示,在压印针32的尖端部33与圆盘41内的粘合剂43之间的拉丝被切断后,即,预先计算好到拉丝被切断为止所需要的时间,在其之后,使压印针32上升。然后,如图6f所示,使压印针32朝涂布粘合剂43的位置移动。
[0129]这样,在朝工件70涂布粘合剂的过程中,通过吸嘴50的顶端开口部51来抽吸粘合剂拉丝的动作由于是在粘合剂储存部40上进行,因此不会出现飞散的粘合剂附着到芯片、工件70等处的现象,能够使粘合剂飞散所造成的影响减少到最低限度。
[0130]进一步,由于抽吸并去除粘合剂的拉丝部分,因此拉丝部分的一部分残留并从附着于尖端部33的粘合剂43的表面突出的部分(所谓的须刺)的量能够得到降低,并且能够在短时间内将该须刺吸收到尖端部33的粘合剂中,因此能够以稳定的形状涂布粘合剂,从而能够实现可靠的接合。
[0131]另外,吸嘴50具有在吸嘴内部52的垂直方向侧形成凹部的粘合剂积存部53,由此吸入的无用的粘合剂通过重力被收集到粘合剂积存部,不会流入空气排出口 54。因此,吸嘴50易于进行抽吸处理和维护,可实现稳定的抽吸动作。
[0132](涂布粘合剂的动作时间)
[0133]接下来,列举图6a至图6f各时期中的动作时间的一例。此外,以下的示例中,例如,假设压印针32的尖端的面积为Imm x 0.3mm,朝尖端附着的粘合剂43的附着量为
0.00002cco
[0134]使图6a所示的压印针32下降到附着圆盘41上的粘合剂43的位置为止所需要的时间为30msec (毫秒)。为了使圆盘41上的粘合剂43附着到尖端部33,图6b所示的压印针32所需的停留时间为5msec。
[0135]接下来,图6c所示的压印针32上升,在规定的位置(将规定的位置称为拉丝断裂高度)停止。在压印针32的尖端部33与圆盘41内的粘合剂43之间出现粘合剂43的拉丝状态。上升到此时的压印针32的拉丝断裂高度的上升量为5mm,压印针32上升所需的时间为 15msec。
[0136]图6d所示的压印针32的尖端部33移动到拉丝断裂高度后停留,从吸嘴的顶端开口部51抽吸粘合剂43的拉丝。此时的压印针的停留时间为30msec。
[0137]然后,如图6e所示,压印针32上升。上升量为3mm,此时的移动时间为30msec。接下来,如图6f所示,压印针32朝涂布粘合剂43的位置移动。包括压印针32朝涂布粘合剂43的位置下降的动作在内,此时的移动时间为50msec。
[0138]从以上所述的图6a所示的压印针32开始朝附着圆盘41上的粘合剂43的位置下降之时起,至图6f所示的压印针32完成移动到涂布粘合剂43的位置为止的动作时间为160mseco
[0139]此外,上述列举的各时期中的移动时间等动作时间是一个示例,根据粘合剂的粘度、压印针的尺寸等,动作时间将发生变化。
[0140](与以往涂布粘合剂过程中的动作时间比较)
[0141]接下来,利用图7a至图7c,对如以往那样在未使用吸嘴的情况下,从压印针开始朝附着圆盘上的粘合剂的位置下降之时起,至压印针完成移动到涂布粘合剂的位置为止的动作时间进行说明。
[0142]图7a示出了如下状态:压印针32将圆盘41内的粘合剂43附着到尖端部33之后上升,压印针32在拉丝断裂高度停留,在压印针32的尖端部33与圆盘41内的粘合剂43之间出现了粘合剂43的拉丝。另外,图7b示出了压印针32的尖端部33移动到拉丝断裂高度后停留,从拉丝状态变成拉丝断裂状态为止的压印针停留的状态;图7c示出了在压印针32的尖端部33与圆盘41内的粘合剂43之间的拉丝被切断后,使压印针32上升的动作。
[0143]在以往未使用吸嘴的情况下,到图6a、图6b以及图6c为止的动作相同。此外,图6c与图7a表示相同的状态。图7a所示的压印针32上升到拉丝断裂高度并停止后,压印针停留直到从拉丝状态变成拉丝断裂状态为止。此时的压印针的停留时间为130msec。在130msec之中,通过停留,压印针32的尖端部33与圆盘41内的粘合剂43之间的粘合剂43的拉丝状态自然消除。
[0144]然后,进行与图6e、图6f相同的动作。这样,在以往未使用吸嘴的情况与使用了吸嘴的情况的比较中,图7b与图6d所示的动作以及动作时间不相同。
[0145]图7a_图7c所示的以往未使用吸嘴的情况下的压印针32完成移动到涂布粘合剂43的位置为止的动作时间为260msec,在图6a至图6f所示的本实用新型的实施方式中,动作时间160msec即可结束移动。
[0146]这样,通过使用吸嘴消除拉丝状态,可大幅度缩短粘合剂的涂布时间。
[0147]另外,在图7c所示的压印针32的尖端部33与圆盘41内的粘合剂43之间的拉丝被切断的状态下,从拉丝被切断的部位至压印针32的尖端部33的粘合剂形成须刺而残存于压印针32的尖端部33,压印针32的尖端部33的粘合剂的量和形状不稳定。
[0148]另一方面,在图6e所示的拉丝被抽吸的状态下,拉丝部分的粘合剂被吸嘴抽吸,由于残留的粘合剂被压印针32的尖端部33的粘合剂吸收,因此位于压印针32的尖端部33的粘合剂的量稳定在规定值附近。
[0149]这样,由于抽吸粘合剂的拉丝部分,因此残留在压印针尖端的须刺被吸收进粘合剂主体的时间也较快,由于不存在须刺,因此压印针尖端的粘合剂的形状也稳定。最终由于涂布到工件上的粘合剂的形状本身稳定,因此可形成稳定的芯片接合。
[0150]另外,由于在粘合剂储存部上预先抽吸拉丝部,因此在朝工件进行压印后,工件与压印针之间的拉丝自身变得脆弱,这一点也可使产量提高,并且由于拉丝变得脆弱,因此留在工件上的粘合剂的形状也稳定。
[0151]如上所述,根据本实用新型,在粘合剂储存部使粘合剂附着于压印针的尖端部后,使压印针上升,并且在吸嘴的顶端开口部的正前方空间经过,从而可抽吸粘合剂拉丝。因此,不需要设定直到拉丝自然断开为止的压印针的待机时间,因而可缩短间歇时间。由此产量得到大幅提闻。
[0152]另外,根据本实用新型,设置为抽吸在压印针的尖端部与粘合剂储存部内的粘合剂之间产生的粘合剂的拉丝部。因此,在压印针朝涂布粘合剂的位置移动时,由于不会产生粘合剂拉丝,因此粘合剂不会附着到工件的期望范围以外的区域。
[0153]另外,通过设置可抽吸拉丝的吸嘴来抽吸在压印方式中产生的压印针的尖端部与粘合剂储存部内的粘合剂之间的粘合剂拉丝,从而能够将适量的粘合剂附着在压印针上。由此,不会出现附着在压印针上的粘合剂多到会产生拉丝的现象,在朝工件上进行涂布后也不会产生拉丝。因此,粘合剂不会附着到工件的期望范围以外的区域。
[0154]另外,相比于朝工件涂布粘合剂后在拉丝状态下抽吸气体切断拉丝的方式,本实用新型的芯片接合装置不会由于抽吸残存在压印针顶端的须刺状的粘合剂而导致粘合剂飞散,并由此导致粘合剂附着到已完成接合的芯片等处,因此在之后的工序中不会产生次品,能够进行安定的运转。
[0155]另外,由于抽吸粘合剂的拉丝部分,因此残留在压印针尖端的须刺被吸收进粘合剂主体的时间也较快,由于不存在须刺,因此压印针尖端的粘合剂的形状稳定,进一步,由于抽吸限定在固定的位置及固定的时间来进行,因此压印针尖端的粘合剂的形状持续稳定。因此,最终由于涂布到工件上的粘合剂的形状本身稳定,因此可形成稳定的芯片接合。其结果是可提高成品率,同时提高产量。
[0156]另外,由于在粘合剂储存部上预先抽吸拉丝部,因此在向工件压印后,工件与压印针之间的拉丝自身变得脆弱,这一点也可使产量提高,并且由于拉丝变得脆弱,因此留在工件上的粘合剂的形状也稳定。
[0157]另外,由于在粘合剂储存部上通过吸嘴来抽吸粘合剂的拉丝,因此,即使抽吸时粘合剂出现飞散,也不会朝工件或芯片飞散,不存在由于飞散所造成的影响,因此可形成稳定的芯片接合,其结果是可提高产量。
[0158]另外,吸嘴可在筒状的吸嘴内部分离吸入的气体和无用的粘合剂。通过具有在吸嘴内部的垂直方向侧形成凹部的粘合剂积存部,吸入的无用的粘合剂通过重力被收集到粘合剂积存部,因此容易处理和维护。进一步,由于粘合剂不会流入空气排出口,因此吸嘴可形成稳定的抽吸动作。
[0159]另外,当在工件侧进行抽吸粘合剂的拉丝的情况下,需要每次同时移动吸嘴与压印针,但是由于吸嘴被一体地固定在粘合剂储存部,因此不需要移动,因而作为装置整体可实现简单的结构。
[0160]另外,尽管采用喷射气体的方法有时无法切断粘合剂的拉丝部分,但是采用抽吸气体的方法能够可靠地切断粘合剂的拉丝。
[0161]在不偏离其本质的特性的情况下,本实用新型能够以多种形式进行具体实施。因此,上述的实施方式是主要用于说明的实施方式,并没有限定本实用新型。
【权利要求】
1.一种芯片接合装置,具备: 粘合剂储存部,用于储存粘合剂; 压印针,通过与所述粘合剂储存部的粘合剂接触而使粘合剂附着在尖端部, 所述芯片接合装置将附着于所述尖端部的粘合剂涂布在工件上,并借助被涂布在该工件上的粘合剂将芯片贴装在工件上, 其特征在于, 具备吸嘴,所述吸嘴设置在所述粘合剂储存部的上方,用于抽吸与该粘合剂储存部的所述粘合剂接触的所述压印针的所述尖端部上产生的粘合剂拉丝。
2.根据权利要求1所述的芯片接合装置,其特征在于, 所述压印针在所述粘合剂储存部中使所述粘合剂附着于所述尖端部后,上升并经过所述吸嘴的顶端开口部的前方。
3.根据权利要求2所述的芯片接合装置,其特征在于, 所述压印针在经过所述吸嘴的顶端开口部的前方之后,停留规定时间。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的芯片接合装置,其特征在于, 当所述压印针的尖端部经过所述吸嘴的顶端开口部的前方之后,所述吸嘴进行规定时间的抽吸动作。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的芯片接合装置,其特征在于, 在所述吸嘴的抽吸路径中设有粘合剂积存部。
6.根据权利要求4所述的芯片接合装置,其特征在于, 在所述吸嘴的抽吸路径中设有粘合剂积存部。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的芯片接合装置,其特征在于, 所述吸嘴固定设置在所述粘合剂储存部上方的规定位置上。
【文档编号】H01L21/60GK204088268SQ201420526963
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2013年9月19日
【发明者】佐藤晃一, 黄民, 池田圭, 向井康人 申请人:株式会社华祥, 澁谷工业株式会社
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