芯片接合機(jī)及接合方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種得到從低負(fù)載到高負(fù)載的粘接負(fù)載的、且能夠高速地安裝的芯片接合機(jī)及接合方法。本發(fā)明專利技術(shù)在下述芯片接合機(jī)及接合方法中：利用第一升降驅(qū)動(dòng)軸使接合頭升降，并拾取芯片，將上述拾取了的芯片安裝在工件上，在上述安裝后，利用上述接合頭對(duì)上述芯片施加負(fù)載而將上述芯片粘接在上述工件上；判斷上述負(fù)載是規(guī)定以上還是以下，上述粘接在上述負(fù)載是規(guī)定以上的高負(fù)載的場(chǎng)合，利用上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸施加上述高負(fù)載，在上述負(fù)載是規(guī)定以下的低負(fù)載的場(chǎng)合，利用直列地設(shè)在上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的下部，并能使上述接合頭升降的第二升降驅(qū)動(dòng)軸施加上述低負(fù)載。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及，尤其涉及能夠可靠地將半導(dǎo)體芯片(芯片)安裝在工件上的可靠性高的。
技術(shù)介紹
作為半導(dǎo)體制造裝置之一，具有將芯片接合在引線框、基板等工件上的芯片接合機(jī)。在芯片接合機(jī)中，接合頭對(duì)在晶片上被分割為單片的芯片進(jìn)行真空吸附，之后，以高速上升，水平移動(dòng)且下降而安裝在工件上。被安裝的芯片與涂敷在工件上的粘結(jié)劑或粘貼在芯片背面的膠帶接合。為了可靠地接合，需要利用接合頭在芯片的表面上施加任意的負(fù)載，從而得到規(guī)定的粘接強(qiáng)度。作為這種得到規(guī)定的粘接強(qiáng)度的現(xiàn)有技術(shù)，有專利文獻(xiàn)I。專利文獻(xiàn)I為此公開了下述技術(shù):與接合頭不同地設(shè)置推壓部件，將其具有負(fù)載傳感器的面向接合頭推，漸漸地降低接合頭的下降速度。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-200379號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，能夠施加負(fù)載的范圍為數(shù)十(例如30) N(牛頓)的高負(fù)載，但是無法施加一位數(shù)(例如8)N以下的低負(fù)載。另外，在接合頭及推壓部件的驅(qū)動(dòng)方面，利用使用了滾珠絲杠的伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，存在高速化的界限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的第一目的在于提供得到從低負(fù)載到高負(fù)載的粘接負(fù)載的。另外，本專利技術(shù)的第二目的在于提供能夠高速地安裝的。本專利技術(shù)的第一特征在于，具有:拾取芯片，并將上述芯片安裝在工件上的接合頭；具備使上述接合頭升降的升降驅(qū)動(dòng)軸、和使上述升降驅(qū)動(dòng)軸在與使上述接合頭進(jìn)行上述升降的方向垂直的水平方向上移動(dòng)的水平方向驅(qū)動(dòng)軸的雙軸驅(qū)動(dòng)軸；以及控制上述雙軸驅(qū)動(dòng)軸的控制部，上述升降驅(qū)動(dòng)軸具有:第一升降驅(qū)動(dòng)軸，其使上述接合頭升降，能夠通過上述接合頭對(duì)上述芯片施加規(guī)定以上的高負(fù)載的粘接負(fù)載；第二升降驅(qū)動(dòng)軸，其設(shè)在上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的前端側(cè)，能在上述升降的方向上升降，能夠通過上述接合頭對(duì)上述芯片施加上述規(guī)定以下的低負(fù)載的粘接負(fù)載。另外，本專利技術(shù)的第二特征在于，具備下述步驟:利用第一升降驅(qū)動(dòng)軸使接合頭升降，并拾取芯片的拾取步驟；使上述接合頭下降并將上述拾取了的芯片安裝在工件上的安裝步驟；在上述安裝后，利用上述接合頭對(duì)上述芯片施加負(fù)載而將上述芯片粘接在上述工件上的粘接步驟，還具有判斷上述負(fù)載是規(guī)定以上還是以下的判斷步驟，上述粘接步驟具有:在上述負(fù)載是規(guī)定以上的高負(fù)載的場(chǎng)合，利用上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸施加上述高負(fù)載的高負(fù)載步驟；在上述負(fù)載是規(guī)定以下的低負(fù)載的場(chǎng)合，利用直列地設(shè)在上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的下部，并能使上述接合頭升降的第二升降驅(qū)動(dòng)軸施加上述低負(fù)載的低負(fù)載步驟。另外，本專利技術(shù)的第三特征在于，上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸及上述第二升降驅(qū)動(dòng)軸由直線馬達(dá)構(gòu)成。另外，本專利技術(shù)的第四特征在于，上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的直線馬達(dá)是磁鐵式直線馬達(dá)，上述第二升降驅(qū)動(dòng)軸的直線馬達(dá)是音圈馬達(dá)。另外，本專利技術(shù)的第五特征在于，上述控制部在施加上述粘接負(fù)載時(shí)對(duì)上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的上述直線馬達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，其他時(shí)間對(duì)上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的上述直線馬達(dá)進(jìn)行位置控制。另外，本專利技術(shù)的第六特征在于，檢測(cè)高負(fù)載的上述粘接負(fù)載的負(fù)載檢測(cè)傳感器設(shè)在上述接合頭的頭部能接觸的上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸上。另外，本專利技術(shù)的第七特征在于，上述拾取步驟利用上述第二升降驅(qū)動(dòng)軸控制拾取時(shí)及安裝時(shí)的負(fù)載。另外，本專利技術(shù)的第八特征在于，上述高負(fù)載步驟使第二升降驅(qū)動(dòng)軸的負(fù)載為零或大致為零，將上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸從位置控制轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩控制。另外，本專利技術(shù)的第九特征在于，上述低負(fù)載步驟在施加上述負(fù)載期間，對(duì)上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行位置控制。本專利技術(shù)的效果如下。根據(jù)本專利技術(shù)，能夠提供得到從低負(fù)載到高負(fù)載的粘接負(fù)載的。 另外，根據(jù)本專利技術(shù)，能夠提供能夠高速地安裝的。附圖說明圖1是從上方觀察作為本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的芯片接合機(jī)的示意圖。圖2是圖1所示的ZY驅(qū)動(dòng)軸的接合頭存在的位置的A-A剖視圖。圖3是從B方向觀察圖2所示的ZY驅(qū)動(dòng)軸的向視圖。圖4是模式地表示能夠在規(guī)定的位置使接合頭升降的左右的固定磁鐵部的結(jié)構(gòu)例的圖。圖5是表示第一實(shí)施方式的安裝處理流程的圖。圖6是表示第二實(shí)施方式的ZY驅(qū)動(dòng)軸的低負(fù)載Z驅(qū)動(dòng)軸的另一實(shí)施例的圖。 圖7是表示第三實(shí)施方式的ZY驅(qū)動(dòng)軸的低負(fù)載Z驅(qū)動(dòng)軸的另一實(shí)施例的圖。圖中:1-晶片供給部，2-工件供給輸送部，3-接合部，10-芯片接合機(jī)，20-Z驅(qū)動(dòng)軸，32-接合頭部，35-接合頭，31-初步加工部，40-Y驅(qū)動(dòng)軸，41-Y軸可動(dòng)部，42-Y軸固定部，43-Y軸直線導(dǎo)向件，44-Y軸導(dǎo)向部，47、47d、47u-固定磁鐵，50-主Z驅(qū)動(dòng)軸，51-Z軸可動(dòng)部，52-Z軸固定部，53-Z軸直線導(dǎo)向件，57、57h、57m-固定磁鐵部，60、60A、60B、60C_ZY驅(qū)動(dòng)軸，61-連接部，70-X驅(qū)動(dòng)軸，80-升降軸落下防止機(jī)構(gòu)，85-負(fù)載傳感器，90、90B、90C:低負(fù)載Z驅(qū)動(dòng)軸，91-音圈馬達(dá)，93-彈簧部，94-限制器。具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖說明本專利技術(shù)的實(shí)施方式。圖1是從上方觀察作為本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的芯片接合機(jī)10的示意圖。芯片接合機(jī)大致具有晶片供給部1、工件供給輸送部2、芯片接合部3、電源部71、控制這些等的控制部7。晶片供給部I具有晶片輸送盒提升器11和拾取裝置12。晶片輸送盒提升器11具有填充有晶片環(huán)的晶片輸送盒(未圖示)，依次將晶片環(huán)供給到拾取裝置12。拾取裝置12以能夠從晶片環(huán)拾取期望的芯片的方式使晶片環(huán)移動(dòng)。工件供給輸送部2具有堆料裝載器21、框架進(jìn)給器22、卸載器23，沿箭頭方向輸送工件(引線框等基板)。堆料裝載器21將粘接芯片的工件供給到框架進(jìn)給器22?？蚣苓M(jìn)給器22通過框架進(jìn)給器22上的兩處處理位置將工件供給到卸載器23。卸載器23保管被輸送的工件。芯片接合部3具有初步加工部(芯片粘結(jié)膠涂敷裝置31)和接合頭部32。初步加工部31利用針對(duì)由框架進(jìn)給器22輸送來的工件、例如引線框涂敷芯片粘結(jié)劑。接合頭部32從具有晶片的拾取裝置12拾取芯片并上升，使芯片移動(dòng)到框架進(jìn)給器22上的接合點(diǎn)。并且，接合頭部32在接合點(diǎn)使芯片下降，將芯片接合在涂敷有芯片粘結(jié)劑的工件上。接合頭部32具有使接合頭35 (參照?qǐng)D2)在Z (高度)方向上升降，且在Y方向上移動(dòng)的ZY驅(qū)動(dòng)軸60和在X方向上移動(dòng)的X驅(qū)動(dòng)軸70。ZY驅(qū)動(dòng)軸60具有在Y方向、即、使接合頭在晶片環(huán)托架12內(nèi)的拾取位置和接合點(diǎn)之間往返的Y驅(qū)動(dòng)軸40和為了從晶片拾取芯片或?qū)⑿酒雍显诨迳隙档腪驅(qū)動(dòng)軸20。X驅(qū)動(dòng)軸70使ZY驅(qū)動(dòng)軸60整體在作為工件的輸送方向即X方向上移動(dòng)。X驅(qū)動(dòng)軸70可以是利用例如滾珠絲杠將伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，也可以是利用在ZY驅(qū)動(dòng)軸60的結(jié)構(gòu)中說明的直線馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。電源部71具有用于通常的安裝處理的主電源72和根據(jù)場(chǎng)合對(duì)后面詳細(xì)敘述的防止升降軸落下來說必要的與主電源不同的其他電源73、例如蓄電池。 下面，使用圖說明作為本專利技術(shù)的特征的ZY驅(qū)動(dòng)軸60的實(shí)施方式。圖2、圖3是表示作為第一實(shí)施方式的ZY驅(qū)動(dòng)軸60A的基本結(jié)構(gòu)的圖。圖2是ZY驅(qū)動(dòng)軸60A的接合頭35存在的圖1所示的位置的A-A剖視圖。圖3是從B方向觀察圖2所示的ZY驅(qū)動(dòng)軸60A的向視圖。作為第一實(shí)施方式的ZY驅(qū)動(dòng)軸60A具有Y驅(qū)動(dòng)軸40、作為升降軸的Z驅(qū)動(dòng)軸20、連接Y驅(qū)動(dòng)軸40的Y軸可動(dòng)部41和Z驅(qū)動(dòng)軸20的Z軸可動(dòng)部51的連接部61、作為處理部的接合頭35、支撐這些整體的橫L字狀本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種芯片接合機(jī)，其特征在于，具有：拾取芯片，并將上述芯片安裝在工件上的接合頭；具備使上述接合頭升降的升降驅(qū)動(dòng)軸、和使上述升降驅(qū)動(dòng)軸在與使上述接合頭進(jìn)行上述升降的方向垂直的水平方向上移動(dòng)的水平方向驅(qū)動(dòng)軸的雙軸驅(qū)動(dòng)軸；以及控制上述雙軸驅(qū)動(dòng)軸的控制部，上述升降驅(qū)動(dòng)軸具有：第一升降驅(qū)動(dòng)軸，其使上述接合頭升降，能夠通過上述接合頭對(duì)上述芯片施加規(guī)定以上的高負(fù)載的粘接負(fù)載；第二升降驅(qū)動(dòng)軸，其設(shè)在上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的前端側(cè)，能在上述升降的方向上升降，能夠通過上述接合頭對(duì)上述芯片施加上述規(guī)定以下的低負(fù)載的粘接負(fù)載。

【技術(shù)特征摘要】
2012.01.31 JP 2012-0183651.一種芯片接合機(jī)，其特征在于，具有: 拾取芯片，并將上述芯片安裝在工件上的接合頭； 具備使上述接合頭升降的升降驅(qū)動(dòng)軸、和使上述升降驅(qū)動(dòng)軸在與使上述接合頭進(jìn)行上述升降的方向垂直的水平方向上移動(dòng)的水平方向驅(qū)動(dòng)軸的雙軸驅(qū)動(dòng)軸；以及控制上述雙軸驅(qū)動(dòng)軸的控制部， 上述升降驅(qū)動(dòng)軸具有:第一升降驅(qū)動(dòng)軸，其使上述接合頭升降，能夠通過上述接合頭對(duì)上述芯片施加規(guī)定以上的聞負(fù)載的粘接負(fù)載； 第二升降驅(qū)動(dòng)軸，其設(shè)在上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的前端側(cè)，能在上述升降的方向上升降，能夠通過上述接合頭對(duì)上述芯片施加上述規(guī)定以下的低負(fù)載的粘接負(fù)載。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片接合機(jī)，其特征在于， 上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸及上述第二升降驅(qū)動(dòng)軸由直線馬達(dá)構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片接合機(jī)，其特征在于， 上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的直線馬達(dá)是磁鐵式直線馬達(dá)，上述第二升降驅(qū)動(dòng)軸的直線馬達(dá)是首圈馬達(dá)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片接合機(jī)，其特征在于， 上述控制部在施加上述粘接負(fù)載時(shí)對(duì)上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的上述直線馬達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，其他時(shí)間對(duì)上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸的上述直線馬達(dá)進(jìn)行位置控制。5.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的芯片接合機(jī)，其特征在于， 檢測(cè)高負(fù)載的上述粘接負(fù)載的負(fù)載檢測(cè)傳感器設(shè)在上述接合頭的頭部能接觸的上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片接合機(jī)，其特征在于， 上述第一升降驅(qū)動(dòng)軸以具備使上述接合頭沿第一直線導(dǎo)向件升降的第一可動(dòng)部和第一固定部的第一直線馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)軸， 上述水平方向驅(qū)動(dòng)軸以具備使上述接合頭在上述水平方向上移動(dòng)的第二可動(dòng)部和第...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：深澤信吾，大久保達(dá)行，栗原芳弘，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：株式會(huì)社日立高新技術(shù)儀器，
類型：發(fā)明
國別省市：