JP2013062414A - ダイボンダ - Google Patents

Abstract

【課題】ダイボンダにおいて一度エキスパンドした後、エキスパンドを解除してもチップ同士が接触しないようにする。
【解決手段】分断予定ラインが形成された半導体ウエーハが貼着された粘着シートがフレームにマウントされたワークを固定するフレーム固定手段と、固定されたワークの粘着シートを下から押し上げてエキスパンドし、前記半導体ウエーハを個々のチップに分割する突上げ用リングと、前記エキスパンドされた粘着シートの下側から前記個々のチップを突き上げるチップ突き上げピンと、前記突き上げられたチップをピックアップするコレットと、前記粘着シートを介して前記突上げ用リングと突き合わされて前記粘着シートをかしめるリング状の隔壁と、前記隔壁と前記突上げ用リングによってかしめられた前記隔壁の周囲の前記粘着シートを選択的に加熱する選択的加熱装置とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイボンダに係り、特に、サンプルチップのダイボンディング工程と製品チップのダイボンディング工程とを有するダイボンダに関するものである。

従来、半導体装置や電子部品等の組み立て工程において、半導体装置や電子部品等のチップを1個ずつ基台にボンディングするダイボンダが用いられている。

ダイボンダは、半導体ウエーハが貼着された粘着シート（ダイシングテープ）をフレームにマウントしたワークから、複数に切断された半導体チップを一つずつリードフレーム等の基台に移送して実装するものである。

図１７にワークを示す。図１７（ａ）は斜視図、図１７（ｂ）は断面図である。図に示すように、半導体ウエーハＷは、片面に粘着層が形成された厚さ１００μｍ程度の粘着シート（ダイシングテープ）Ｓに貼り付けられ、粘着シートＳは剛性のあるリング状のフレームＦにマウントされている。半導体ウエーハＷは、ダイシングブレードによるハーフカットあるいはレーザ照射による改質領域形成により予めその内部に分断予定ラインが形成されている。半導体ウエーハＷは、粘着シートＳを拡張（エキスパンド）することにより、個々のチップＴに分割される。ダイボンダは、個々のチップに分割されたチップＴを一つずつピックアップして基台に移送する。

例えば、特許文献１に、このようなダイボンダが開示されている。

図１８に、従来のダイボンダの概略を示す。図１８に示すように、ダイボンダ２００は、エキスパンド機構２１０とボンディング機構２２０を有している。

エキスパンド機構２１０により、粘着シートＳを介してフレームＦにマウントされた半導体ウエーハＷが、予め形成された分断予定ラインにより分断されて各チップＴに個片化される。

すなわち、半導体ウエーハＷがマウントされたフレームＦをエキスパンド機構２１０のエキスパンドステージ２１２にセットして、フレーム加圧板２１４でフレームＦを下に押し下げて、粘着シートＳをエキスパンドすることにより、半導体ウエーハＷが個々のチップＴに分割される。

なお、このときエキスパンド機構２１０を、エキスパンドステージ２１２の代わりに突上げ用リングを用い、フレーム加圧板２１４の代わりにフレーム固定機構（フレーム抑え）を用い、フレームＦをフレーム固定機構で固定し、突上げ用リングを粘着シートＳの下側から押し上げて粘着シートＳをエキスパンドするように構成してもよい。

また、ボンディング機構２２０は、エキスパンド機構２１０の下方に配置された可動のチップ突き上げピン２２２と、エキスパンド機構２１０の上方に配置されたカメラ装置２２４と、エキスパンド機構２１０の側方に配置された基体移動手段２３０と、基体移動手段２３０とエキスパンド機構２１０の間を往復駆動するコレット２２６を備えている。

上述したようにエキスパンド機構２１０が粘着シートＳをエキスパンドして半導体ウエーハＷを個々のチップＴに分割すると、カメラ装置２２４がピックアップするチップＴを撮像し、撮像した画像を処理することでチップＴの良否判定等が行われる。この画像処理結果に基づいて、突き上げピン２２２が上昇してチップＴを粘着シートＳの下側から突き上げて、ピックアップしやすいようにする。そして、突き上げられたチップＴを、コレット２２６で真空吸着して粘着シートＳからピックアップする。コレット２２６は、基体移動手段２３０上の基体２３２の真上まで移動して、吸着したチップＴを基体２３２上にボンディングする。

このとき、エキスパンドされた粘着シートＳ上の全てのチップＴをボンディングするのではなく、そのうちのいくつか、例えば半導体ウエーハＷが１０００個のチップＴに分割されていたとして、そのうちの５個だけをサンプルチップとしてピックアップし、先にこれだけを組み立てて検査を行い、検査ＯＫとなったら残りの全てのチップＴを製品としてボンディングすることがある。

このような場合、サンプルとしてのチップをボンディングする工程と、製品としてのチップをボンディングする工程との間において、サンプルチップの検査が終了するまで、粘着シートをエキスパンドしてサンプルチップを抜いた残りのチップを有するワーク（半導体ウエーハＷ）はダイボンダから取り出して保管されることとなる。

あるいは、組み立て時に基板の反りを抑制するため、あえてＮＧチップを基板外周にボンディングすることがある。この様な場合、NGチップが当該ワークからなくなった際には次のウエーハからＮＧチップを補充するため、処理中であったワークはダイボンダから取り出して一時的に保管されることになる。

特開２００６−６６５３９号公報

しかしながら、粘着シートをエキスパンドしてサンプルチップを抜いた残りのチップを有するワークの保管時間が長くなると、一度エキスパンドされた粘着シートＳが弛んで次第に元に戻ってしまう。するとエキスパンドにより拡張されたチップ間の間隔が狭まり、チップ同士が接触したりして破損するという問題がある。

特に、ダイシングブレードでハーフカットした場合よりもレーザ照射で改質領域を形成して分断予定ラインを形成した場合には、もともと各チップ間の間隔はほとんどないので、粘着シートＳが弛んだときにチップ同士が略完全にくっついてしまう。

本発明はこのような問題に鑑みて成されたものであり、ダイボンダにおいて一度エキスパンドした後、エキスパンドを解除してもチップ同士が接触することのないダイボンダを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明のダイボンダは、粘着シートに貼着されて、リング状のフレームにマウントされ、予め形成された分断予定ラインに沿って個々のチップにダイシング加工された半導体ウエーハからなるワークを固定するフレーム固定手段と、前記フレーム固定手段によって固定されたワークの粘着シートを下から押し上げてエキスパンドし、前記半導体ウエーハを個々のチップに分割する突上げ用リングと、前記エキスパンドされた粘着シートの下側から前記個々のチップを突き上げるチップ突き上げピンと、前記突き上げられたチップをピックアップするコレットと、前記粘着シートの上方に昇降可能に配置され、前記粘着シートを介して前記突上げ用リングと突き合わされて前記粘着シートをかしめるリング状の隔壁と、前記粘着シートの上方に前記隔壁の周囲に昇降可能に配置され、前記隔壁と前記突上げ用リングによってかしめられた前記隔壁の周囲の前記粘着シートを選択的に加熱する選択的加熱装置とを備えたことを特徴とする。

これにより、ダイボンダにおいて一度エキスパンドした後、エキスパンドを解除してもチップ同士が接触しないようにすることが可能となる。

また、一つの実施態様として、前記選択的加熱装置は、前記隔壁の周囲の前記粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱することが好ましい。

これにより、一度エキスパンドを解除した際に発生する弛み部を選択的加熱装置により選択的に加熱することにより収縮させて弛みを取り除くことで、ダイボンダにおいて一度エキスパンドした後、エキスパンドを解除してもチップ同士が接触しないようにすることが可能となる。

また、一つの実施態様として、前記選択的加熱装置は、スポットタイプのハロゲンヒータであることが好ましい。

これにより、弛み部分のみを確実に加熱することが可能となる。

また、一つの実施態様として、前記ハロゲンヒータの個数は４の倍数であることが好ましい。

これにより、光加熱装置を粘着シートの周囲に容易に等間隔で対称的に配置することが
でき、加熱による粘着シートの収縮の異方性を軽減することができる。

また、一つの実施態様として、本発明のダイボンダにおいて、さらに、前記ハロゲンヒータを、前記粘着シートに対して昇降させるとともに、前記粘着シートの外周に沿って回転させる昇降回転機構を備えたことが好ましい。

これにより、加熱しないときには光加熱装置を待機位置に待機させておくとともに、加熱時には、回転走査することで粘着シートを均等に加熱することができる。

また、一つの実施態様として、前記昇降回転機構は、前記ハロゲンヒータがある位置で前記粘着シートの外周部を加熱した後、隣り合うハロゲンヒータとの中間の位置まで前記ハロゲンヒータを回転させることが好ましい。

これにより、粘着シートを均等に加熱することが可能となる。

また、一つの実施態様として、前記ハロゲンヒータは、前記回転中は電源をオフすることが好ましい。

これにより、加熱する必要のない部分にまで連続して加熱し続けてしまうのを防ぎ、粘着シートを連続して加熱することによって発生するチップずれを軽減することができる。

また、一つの実施態様として、前記ハロゲンヒータは、前記粘着シートの収縮異方性に対応して印加電圧が制御されることが好ましい。

これにより、粘着シートの収縮異方性に対応した加熱を行うことができる。

また、一つの実施態様として、前記ハロゲンヒータは、前記粘着シートが収縮しやすい部分よりも収縮し難い部分に対して、前記ハロゲンヒータに対する印加電圧を高く設定されることが好ましい。

これにより、収縮し難い部分も収縮しやすい部分と同じように収縮させることができ、加熱による粘着シートの収縮の異方性を軽減するとともに、加熱源の走査に伴うチップの配列ずれを抑制することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、ダイボンダにおいて一度エキスパンドした後、エキスパンドを解除してもチップ同士が接触しないようにすることが可能となる。特に、隔壁の周囲の前記粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱するようにした場合には、一度エキスパンドを解除した際に発生する弛み部を選択的加熱装置により選択的に加熱することにより収縮させて弛みを取り除くことで、エキスパンド解除後もチップ同士が接触しないようにすることが可能となる。

本発明に係るダイボンダの一実施形態の概略を示す要部断面図である。 図１のダイボンダの作用を示すフローチャートである。 図２の粘着シート弛緩部を加熱して収縮させる工程を示すフローチャートである。 図１のダイボンダがエキスパンドを行っている状態を示す断面図である。 隔壁を下降させチップをピックアップする様子を示すダイボンダの断面図である。 隔壁と突上げ用リングで粘着シートを把持したまま降下した状態を示す断面図である。 粘着シートの弛んだ部分を光加熱装置で加熱している状態を示す断面図である。 選択的加熱装置と粘着シートとの位置関係の一例を示す平面図である。 選択的加熱装置を回転走査する様子を示す平面図である。 ８個の選択的加熱装置を備えた例を示す平面図である。 図１０の８個の選択的加熱装置を回転走査する様子を示す平面図である。 本実施形態に対する比較例として従来の例を示す平面図である。 選択的加熱装置で加熱した粘着シートの測定位置を示す説明図である。 図１３の各測定位置における測定方向を示す説明図である。 測定結果を示す説明図である。 比較例の測定結果を示す説明図である。 ワークを示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 従来のダイボンダの一例を示す概略構成図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るダイボンダについて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るダイボンダの一実施形態を示す要部断面図である。図１は、特に、ダイボンダのエキスパンド機構の部分を示したものである。

図１に示すように、ダイボンダ１は、図１７に示したような半導体ウエーハＷが粘着シートＳに貼着されてフレームＦにマウントされたワーク２を把持するフレーム固定機構１８と、粘着シートＳを下から突き上げる突上げ用リング１２と突上げ用リング１２を昇降動作させるリング昇降機構１６と、粘着シートＳの下方に配置された可動のチップ突き上げピン２８と、粘着シートＳの上方に配置されたチップＴをピックアップするコレット２６等を備えている。なお、図示を省略したが、この他にエキスパンド機構の上方には、ピックアップするチップＴの位置等を確認するためのカメラ装置が配置されている。

突上げ用リング１２は、半導体ウエーハＷが貼着された領域の周囲を囲むように粘着シートＳの下側に配置され、リング昇降機構１６によって昇降可能に構成されたリング状の部材である。なお、このリングには摩擦力低減のためのコロ（ローラ）を設けてもよい。なお、図１では、突上げ用リング１２は、下降位置（待機位置）に位置している。

半導体ウエーハＷには、図１７に示すように、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが格子状に形成されている。詳しくは後述するが、突上げ用リング１２は、上昇することにより下から粘着シートＳを押し上げて、粘着シートＳをエキスパンドするものである。このように粘着シートＳを引き伸ばすことにより、分断予定ラインが分断されて半導体ウエーハＷが個々のチップＴに分割される。

また、図１に示すように、このようなダイボンダ１に対して、さらにエキスパンド機構の上方に、昇降動作可能で、突上げ用リング１２と粘着シートＳを挟むように突き合わせて粘着シートＳをかしめるカシメ機構を構成するリング状（円筒状）の隔壁（側壁）２０と半導体ウエーハＷの周囲の粘着シートＳを選択的に加熱する選択的加熱装置２２が設置されている。また、選択的加熱装置２２には、選択的加熱装置２２を昇降動作させるとともに、選択的加熱装置２２を粘着シートＳの周囲に沿って回転させる昇降回転機構２３が設置されている。

隔壁２０は、所定の高さの円筒形状をしており、その径（内径）は半導体ウエーハＷよりも一回り大きく形成されている。また、隔壁２０は、不図示の昇降機構によって昇降可能に設置されており、下降した位置において、半導体ウエーハＷの周囲を囲むようになっている。またさらに、隔壁２０の先端面は、上昇した突上げ用リング１２の先端面と突き合わされるようになっており、これにより半導体ウエーハＷが貼着された粘着シートＳは、隔壁２０と突上げ用リング１２によってかしめるようにして把持される。

選択的加熱装置２２としては、特に光加熱装置、すなわちハロゲンヒータや、レーザあるいはフラッシュランプなどが好適に例示される。しかし、スポットタイプのハロゲンヒータが最も好ましい。

ここでは、選択的加熱装置２２としてスポットタイプのハロゲンヒータを用いている。具体的には、インフリッヂ工業（株）のハロゲンスポットヒータＬＣＢ−５０（ランプ定格１２Ｖ／１００Ｗ）を用いた。焦点距離は３５ｍｍ、集光径は２ｍｍである。しかし、本実施形態では図７に示すように、丁度集光する部分を用いて加熱するのではなく、光源から対象物までの距離（照射距離）を４６ｍｍとして、焦点距離３５ｍｍに対して１１ｍｍオフセットして、集光した後で少し広がった部分を用い、照射径を１７．５ｍｍとしている。実際の照射径は、１５ｍｍであり、粘着シートＳの半導体ウエーハＷの外側の径１５ｍｍのエリアを加熱するようにしている。

このようにスポットタイプのハロゲンヒータを用いることにより、加熱したい部分のみを選択的に（局所的に）加熱することができ、それ以外の部分への熱ストレスを最小限に抑制することができる。

また、ハロゲンランプ用電源としては、（株）ミューテックのハロゲンランプ用電源ＫＰＳ−１００Ｅ−１２を使用した。このハロゲンランプ用電源の出力は定格電圧１２Ｖである。また、ソフトスタート（スロースタート）機能を有しており、ハロゲンランプに突入電流が流れるのを防止している。

なお、従来光加熱装置として赤外線ヒータを用いるものもあるが、赤外線は視認性を有していない。これに対して、本実施形態ではハロゲンヒータを用いており、その光は可視光であり視認性を有している。そのため、ハロゲンヒータによる加熱領域を作業者が視認することができるので加熱領域をきちんと確認することができ、作業の確実性を増すことができる。このように、本実施形態では視認性のあるハロゲンヒータを用いているので、従来の赤外線を用いるものよりも優れた効果を有している。

以下、図２及び図３のフローチャートに沿って、このカシメ機構及び選択的加熱装置を備えたダイボンダ１のエキスパンド機構の作用を説明する。

まず、図２のフローチャートのステップＳ１００において、半導体ウエーハＷが粘着シートＳに貼着されたワークのフレームＦをフレーム固定機構１８により固定する。

次に、ステップＳ１１０において、図４に示すように、リング昇降機構１６によって突上げ用リング１２を矢印Ａのように上昇させて、粘着シートＳをエキスパンドする。これにより、粘着シートＳが放射状に拡張されて、半導体ウエーハＷが予め設けられた分断予定ラインに沿って分断され、各チップＴに個片化される。

次に、図２のステップＳ１２０において、図５に示すように、隔壁２０を隔壁昇降機構（不図示）により、また選択的加熱装置２２を昇降回転機構２３によって、それぞれ下降させる。そして、隔壁２０の下端部を粘着シートＳを挟んで突上げ用リング１２の先端部と突き合わせて、粘着シートＳをかしめるようにして把持する。

そして図５に矢印Ｂで示すように、チップ突き上げピン２８を上昇させてチップＴを粘着シートＳの下側から突き上げてピックアップし易いようにする。また図５に矢印Ｃで示すように、突き上げられたチップＴを、コレット２６でピックアップして、ボンディングステージに搬送する。

次に、図２のステップＳ１３０において、図６に示すように、隔壁２０と突上げ用リング１２とによるカシメ機構で粘着シートＳを把持したまま、隔壁２０と突上げ用リング１２とをフレームＦと同じ高さまで矢印Ｄのように下降させる。これにより、隔壁２０と突上げ用リング１２とによるカシメ機構で粘着シートＳを把持した部分の周辺の粘着シートＳが弛緩して、弛み部が発生する。また、このとき同時に、選択的加熱装置２２も昇降回転機構２３により粘着シートＳの周辺部を加熱できる位置まで下降させておいてもよい。

次に、図２のステップＳ１４０において、図７に示すように、選択的加熱装置２２により粘着シートＳの弛緩部を選択的に加熱する。

粘着シートＳの周辺の弛み部を選択的に加熱する工程を図３のフローチャートに沿って詳しく説明する。

図３のステップＳ１４１において、選択的加熱装置２２のハロゲンヒータがまだ加熱位置まで下降していない場合には、選択的加熱装置２２としてのハロゲンヒータを粘着シートＳの周辺を加熱できる位置まで昇降回転機構２３により下降させる。

ここで、選択的加熱装置２２の制御方法について、詳しく説明しておく。

図８に、選択的加熱装置２２と粘着シートＳとの位置関係の一例を平面図で示す。選択的加熱装置２２は、前述したスポットタイプのハロゲンヒータである。

図８に示す例では、粘着シートＳの周囲に等間隔で対称的に４つの選択的加熱装置２２が配置されている。なお、図８では、半導体ウエーハＷやフレームＦ等は省略して、中央にチップＴを一つだけ表示している。

図８の例では、チップＴは略正方形であり、選択的加熱装置２２は、チップＴの各辺に対向する位置に配置されている。この位置で各選択的加熱装置２２の電源をオンにすると、熱収縮性の材料で形成された粘着シートＳは、加熱されて図に矢印Ｅで示したように収縮する。その結果、チップＴは、Ｘ方向及びＹ方向に引っ張られる。

ここで例えば粘着シートＳは、図のＸ方向（横方向）は収縮し難く、Ｙ方向（縦方向）は収縮し易いとする。このような収縮異方性を解消するために、収縮し難いＸ方向に配置された選択的加熱装置２２に対しては、収縮し易いＹ方向に配置された選択的加熱装置２２よりも（ハロゲンヒータに対する）印加電圧を高めに設定するようにする。これにより、粘着シートＳは縦方向及び横方向に均等に収縮し、各チップＴは外周方向に均等に引っ張られるので、チップＴ同士がくっついてしまったり、配列ずれを生じることはない。

さらにこのとき、図に矢印Ｇで示すように、選択的加熱装置（スポットタイプのハロゲンヒータ）２２を、昇降回転機構２３によって、粘着シートＳの周囲に回転走査させる。

図９に、選択的加熱装置２２を回転走査する様子を示す。

まず、図９に符号１で示す位置で選択的加熱装置２２の電源をオンにして加熱を行う。このとき、前述したように粘着シートＳはＸ方向（横方向）は収縮し難く、Ｙ方向（縦方向）は収縮し易いとしているので、図の符号Ｈの位置にある選択的加熱装置２２は、符号Ｌの位置にある選択的加熱装置２２よりも印加電圧を高く設定する。

次に選択的加熱装置２２の電源をオフにするか、加熱に寄与しない電圧を印加して、丁度符号１の中間の位置である符号２の位置まで、選択的加熱装置２２を昇降回転機構２３によって４５度回転する。

次に、符号２の位置でまた選択的加熱装置２２の電源をオンにして粘着シートＳを加熱する。この符号２の位置においては、Ｘ方向とＹ方向の中間の方向であるので、全ての選択的加熱装置２２の印加電圧は等しくする。

このようにして、粘着シートＳを、横方向、縦方向及び斜め方向の全ての方向に対して均等に収縮させることができる。

なお、選択的加熱装置２２の個数はこの例のように４個に限定されるものではなく、図８に示す４個の選択的加熱装置２２の間にそれぞれ１個ずつ選択的加熱装置を追加して８個の選択的加熱装置２２を備えるようにしてもよい。

図１０に、８個の選択的加熱装置を備えた例を示す。図１０に示す例においては、図８の４つの選択的加熱装置２２に対して、各選択的加熱装置２２の間にそれぞれ一つずつ選択的加熱装置２２が配置され、全体で８個の選択的加熱装置２２が粘着シートＳの周囲に等間隔で配置されている。この場合も、８個の選択的加熱装置２２は、昇降回転機構２３によって粘着シートＳに対して昇降可能かつその周囲に回転走査させることができる。

図１１に、８個の選択的加熱装置２２を回転走査する様子を示す。

例えば、８個の選択的加熱装置２２は、始め図１１の符号１の位置において粘着シートＳの周辺部を加熱する。次に、図１１に矢印Ｇで示すように、選択的加熱装置２２を昇降回転機構２３によって符号２の位置まで２２．５度（３６０度÷８÷２）だけ回転する。この回転中においては、選択的加熱装置２２は電源オフするか、加熱に寄与しない程度の電圧を印加する。そして、次に図１１の符号２の位置において粘着シートＳの周辺部を加熱する。

なお、このとき前の例と同様に、チップＴに対して示したＸ方向（横方向）はＹ方向（縦方向）よりも粘着シートＳが収縮し難い場合には、図に破線で示した範囲Ｈにある選択的加熱装置２２は、図に破線で示した範囲Ｌにある選択的加熱装置２２よりも印加電圧を高くするようにする。

なお、選択的加熱装置２２の個数は、これらの例のように４個や８個に限定されるものではなく、少なくとも４個以上で、粘着シートＳの外周に沿って等間隔に対称的に配置することができればよい。例えば、６個の選択的加熱装置は、粘着シートＳの外周に沿って等間隔に対称的に配置することができるので、６個でもよい。

また、図８の４個の選択的加熱装置２２の間にそれぞれ２個の選択的加熱装置を追加して１２個としてもよいし、図８の４個の選択的加熱装置２２の間にそれぞれ３個の選択的加熱装置を追加して１６個としてもよい。このように、選択的加熱装置２２の個数は、４の倍数とすることが好ましい。

また、これに対して、比較例として加熱手段が２個の従来の場合について説明する。

図１２に示すように、加熱手段１２２は、粘着シートＳの周囲の対称的な位置に２個配置されているとする。そして図に矢印Ｊで示すように、加熱手段１２２を粘着シートＳの外周に沿って走査しながら連続的に加熱して粘着シートＳを収縮させるようにしている。

このとき、加熱手段１２２としては、温風方式、加熱板方式、リング状光加熱方式などが用いられるが、これらの方式では、粘着シートＳの収縮しやすい領域と収縮し難い領域とで加熱量を変えることができず、粘着シートＳを均等に収縮させることがでない。その結果、各チップＴの間隔が縦横で異なったり、チップの配列ずれを起こしてしまう。

また、仮に加熱手段１２２として、本発明と同じように光加熱装置を用いたとしても、２個だけでは、例えば図１２のように２個の光加熱装置で加熱して縦方向に粘着シートＳを収縮しているとき、横方向には加熱していないので、縦方向にばかり収縮して、チップＴの間隔が縦横で異なったり、配列ずれが生じてしまう。たとえ、この後２個の光加熱装置を９０度回転して横方向から加熱しても、すでに粘着シートＳは縦方向にかなり収縮してしまっているので、粘着シートＳを均等に収縮させることは不可能であり、チップＴの配列ずれを修正することはできない。

従って、少なくとも４個以上の選択的加熱装置を粘着シートＳの周囲に均等に配置して、粘着シートＳの収縮し難い方向については、選択的加熱装置に対する印加電圧をより高くして加熱するようにして、選択的加熱装置による加熱と所定角度の回転を繰り返すことで、粘着シートＳを横方向、縦方向及び斜め方向の全ての方向に対して均等に収縮させることができる。

ここで、再び図３に戻る。なお、図２及び図３のフローチャートでその作用を説明している図１に示すダイボンダにおいては、図１０に示すように粘着シートＳの周囲に沿って等間隔に８個の選択的加熱装置２２が配置されているとする。また、図１０の例と同様に、チップＴに対して示したＸ方向（横方向）はＹ方向（縦方向）よりも粘着シートＳが収縮し難いものとする。

図３のステップＳ１４２において、図１１の符号１で示す位置において、８個の選択的加熱装置２２の電源をオンにして粘着シートＳの弛んだ外周部を加熱する。このとき、図１１に破線Ｈで囲んだ領域においては、選択的加熱装置２２の印加電圧を、破線Ｌで囲んだ領域においてよりも高く設定する。これにより、粘着シートＳの収縮し難い横方向（Ｘ方向）についても、収縮し易い方向（Ｙ方向）と同じように収縮させることができ、収縮の異方性を抑性することができる。

次に、図３のステップＳ１４３において、選択的加熱装置２２の電源をオフにするか加熱に寄与しない電圧を印加して図１１に矢印Ｇで示したように、昇降回転機構２３によって選択的加熱装置２２を図１１の符号２で示す位置まで回転する。

次に、ステップＳ１４４において、図１１の符号２の位置で、選択的加熱装置２２の電源をオンにして粘着シートＳの外周部を加熱する。このとき、図１１に破線Ｈで囲んだ領域においては、選択的加熱装置２２の印加電圧を、破線Ｌで囲んだ領域よりも高く設定する。

そして、ステップＳ１４５において、選択的加熱装置２２の電源をオフにして、昇降回転機構２３により選択的加熱装置（ハロゲンヒータ）２２を待機位置まで上昇させる。

以上が、粘着シートＳの周辺の弛み部を選択的に加熱する工程である。

そして、最後に図２のステップＳ１５０において、隔壁２０を選択的加熱装置２２と同様に待機位置に上昇させるとともに、突上げ用リング１２も待機位置まで降下させ、粘着シートＳの拡張を解除する。そしてフレームＦをはずしてワーク２を次の工程に搬送する。あるいは、サンプルチップの検査が終了するまで所定の場所に保管する。

このように選択的加熱装置により粘着シートＳの弛んだ部分のみを選択的にまた均等に加熱することにより、粘着シートＳが全ての方向について均等に収縮され、分割された各チップＴの間隔及び配列を維持することができる。従って、サンプルチップをピックアップしたワークをダイボンダから取り出して、サンプルチップの検査が終了するまで保管するとしても、粘着シートＳの拡張状態が維持されるため、拡張された粘着シートＳが再び元に戻ってチップＴの間隔が狭まってチップ同士が接触するようなことはない。

また、選択的加熱装置が粘着シートＳの周囲に沿って等間隔に８個配置された場合のその他の加熱制御方法について説明する。

すなわち、例えば図１０に示すように、粘着シートＳの周囲に沿って等間隔に８個の選択的加熱装置２２としてスポットタイプのハロゲンヒータが配置されている。ただし、このときチップＴは、図１０に示すような略正方形ではなく、図のＸ方向（横方向）とＹ方向（縦方向）とにおける長さの比（アスペクト比）は、１：２．４の縦長の長方形状であるとする（図１４参照）。

各選択的加熱装置２２は、粘着シートＳの周囲に４５度の間隔で並んでいる。この４５度の間隔を８等分して、５．６度ずつ各選択的加熱装置２２を粘着シートＳの周囲に沿って回転し、５．６度回転するごとにその位置で加熱するようにする。このとき、最初は図１３において、選択的加熱装置２２としてのハロゲンヒータに対する印加電圧は、LeftとRightの位置では１２Ｖとし、TopとBottomの位置では５Ｖとする。

このようして、５．６度ずつ回転しながら、８回加熱したら、次は、最初の位置より５．６度の半分の２．８度ずらした位置から初めるようにする。今度は、ハロゲンヒータに対する印加電圧は、LeftとRightの位置では１２Ｖとし、TopとBottomの位置では１１Ｖとする。そして、また５．６度ずつ回転しながら、８回加熱する。

このようにして加熱し、粘着シートＳ上の各チップＴの間隔を、図１３に示す、Center、Left、Right、Top、Bottomの５か所について、図１４に示すような５つのポイントで、それぞれHorizontal及びVerticalの２方向について測定した。

図１５に、それぞれの箇所について各ポイント毎の測定結果を示す。この結果を見ると、上記のような加熱制御により、チップ間の間隔はどの場所においても平均２０〜３０程度であり、それほど大きな違いは発生しないことがわかる。

これに対して、比較のために、このような加熱制御をすることなく、単に粘着シートＳの全周囲から同じように加熱した場合の測定結果を図１６に示す。

図１６を見ると、チップＴのアスペクト比が１：２．４で異方性を有する場合に、全方向から同じように加熱した場合には、粘着シートＳ上の場所及び方向によって、チップ間隔が、平均で１０台から５０台までと、大きく変化していることがわかる。

このように、上述したような加熱制御を行うことにより、チップが正方形から大きくはずれたような形状をしており、異方性がある場合でも、全方向について同じように粘着シートＳを収縮することができる。また、逆にチップが等方的で異方性がなく、粘着シートＳの側に異方性がある場合でも、上記加熱制御方法で対応することができる。

なお、いままで説明した例においては、選択的加熱装置は、スポットタイプのハロゲンヒータとしていたが、隔壁２０が存在することにより、温風ヒータを用いることも可能である。すなわち、ノズル等から局所的な領域のみに温風を吹き出すようにすれば、隔壁２０により、温風がダイレクトに半導体ウエーハＷの領域にはいかないようにすることができるので、粘着シートＳの弛み部のみを選択的に加熱することが可能となる。

なお、以上説明した本発明のカシメ機構及び選択的加熱装置を適用したダイボンダにおいて、隔壁と突上げ用リングとで構成されるカシメ機構は、これの内側の半導体ウエーハＷ（チップＴ）が貼着された粘着シートＳの部分と、これの外側の粘着シートＳの部分との間において、熱的遮蔽機能を果たしている。

このカシメ機構の外周側を選択的加熱装置で加熱しても、この熱はカシメ機構を構成する突上げ用リング等の金属部分を通じて熱伝達により逃げていくため、カシメ機構の内側の粘着シートＳに熱が伝わることが抑制される。

上に示した例では、選択的加熱装置として光加熱装置（スポットタイプのハロゲンヒータ）が用いられたが、ノズルから加熱したい部分にのみ温風を吹き付けるような温風ヒータでカシメ機構の外周の粘着シートＳを加熱するようにしてもよい。粘着シートＳの上側から温風を吹き付けても、隔壁があるため、半導体ウエーハＷが貼着されている粘着シートＳの領域に直接温風があたることはないからである。

また、本実施形態においては、選択的加熱装置２２による熱輻射によって加熱しているので、粘着シートＳの弛んだ部分にのみ局所的に（選択的に）加熱することができる。また特に本実施形態では、半導体ウエーハＷを隔壁２０で囲んでいるため熱を遮蔽して、選択的加熱装置２２によって半導体ウエーハＷ部の粘着シートＳが加熱されてしまうのを防ぐことができ、より一層選択的加熱装置２２による局所的な加熱を可能としている。

なお、ある程度の高さを有する隔壁２０で半導体ウエーハＷを囲むようにしたことにより、半導体ウエーハＷを選択的加熱装置２２から熱的に遮蔽するだけでなく、選択的加熱装置２２の光源からの漏れ光が半導体ウエーハＷにあたらないように光的に遮蔽することもできる。また、さらに選択的加熱装置２２で粘着シートＳを加熱すると、高温になり煙（ある種のガス）を発生することがあるが、隔壁２０により、そのような煙が半導体ウエーハＷにダイレクトにあたらないようにして煙による影響を抑制することもできる。

また、隔壁２０と突上げ用リング１２とによって粘着シートＳの弛んだ部分の近くを把持しているので、弛んだ部分を加熱することによって隔壁２０や突上げ用リング１２も加熱されるが、この熱は熱伝導によって隔壁２０や突上げ用リング１２を通じて逃げていく。従って、隔壁２０及び突上げ用リング１２の内部に囲われた粘着シートＳや半導体ウエーハＷは、熱的に遮蔽されており、加熱されることはない。

この点従来のように、温風による雰囲気加熱の場合には、熱対流により全体が加熱されてしまうので、粘着シートＳの弛んだ部分だけを選択的に加熱することはできなかった。

これに対して本実施形態では、粘着シートＳの弛んだ部分の加熱を選択的加熱装置２２として特にスポットタイプのハロゲンヒータを用いて、輻射により、局所的な部分のみを選択的に加熱することができる。

以上、本発明のダイボンダについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１…ダイボンダ、２…ワーク、１２…突上げ用リング、１６…リング昇降機構、１８…フレーム固定機構、２０…隔壁、２２…選択的加熱装置、２３…昇降回転機構、２６…コレット、２８…チップ突き上げピン

Claims (9)

1. 粘着シートに貼着されて、リング状のフレームにマウントされ、予め形成された分断予定ラインに沿って個々のチップにダイシング加工された半導体ウエーハからなるワークを固定するフレーム固定手段と、
   前記フレーム固定手段によって固定されたワークの粘着シートを下から押し上げてエキスパンドし、前記半導体ウエーハを個々のチップに分割する突上げ用リングと、
   前記エキスパンドされた粘着シートの下側から前記個々のチップを突き上げるチップ突き上げピンと、
   前記突き上げられたチップをピックアップするコレットと、
   前記粘着シートの上方に昇降可能に配置され、前記粘着シートを介して前記突上げ用リングと突き合わされて前記粘着シートをかしめるリング状の隔壁と、
   前記粘着シートの上方に前記隔壁の周囲に昇降可能に配置され、前記隔壁と前記突上げ用リングによってかしめられた前記隔壁の周囲の前記粘着シートを選択的に加熱する選択的加熱装置と、
   を備えたことを特徴とするダイボンダ。
2. 前記選択的加熱装置は、前記隔壁の周囲の前記粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱することを特徴とする請求項１に記載のダイボンダ。
3. 前記選択的加熱装置は、スポットタイプのハロゲンヒータであることを特徴とする請求項１または２に記載のダイボンダ。
4. 前記ハロゲンヒータの個数は４の倍数であることを特徴とする請求項３に記載のダイボンダ。
5. 請求項３または４に記載のダイボンダであって、さらに、前記ハロゲンヒータを、前記粘着シートに対して昇降させるとともに、前記粘着シートの外周に沿って回転させる昇降回転機構を備えたことを特徴とするダイボンダ。
6. 前記昇降回転機構は、前記ハロゲンヒータがある位置で前記粘着シートの外周部を加熱した後、隣り合うハロゲンヒータとの中間の位置まで前記ハロゲンヒータを回転させることを特徴とする請求項５に記載のダイボンダ。
7. 前記ハロゲンヒータは、前記回転中は電源をオフすることを特徴とする請求項５または６に記載のダイボンダ。
8. 前記ハロゲンヒータは、前記粘着シートの収縮異方性に対応して印加電圧が制御されることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載のダイボンダ。
9. 前記ハロゲンヒータは、前記粘着シートが収縮しやすい部分よりも収縮し難い部分に対して、前記ハロゲンヒータに対する印加電圧を高く設定されることを特徴とする請求項８に記載のダイボンダ。

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