説明

ダイボンダ及びボンディング方法

【課題】単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有する、又は複数の搬送レーンと複数のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなくウェハのグレード処理ができるダイボンダ又はボンディング方法を提供する。
【解決手段】電気的特性の異なるダイDを複数のグレード毎に分類した分類ダイD1、D2の分類マップを作成し、ウェハ11からダイDをピックアップし、ボンディングヘッド41で基板P又はダイD上にボンディングし、搬送レーン51によって分類ダイD1、D2に対応した分類基板P1、P2の単位で搬送し、単一の搬送レーン51と単一のボンディングヘッド41を有する、又は複数の搬送レーン51と複数のボンディングヘッド41を有するダイボンダ10またボンディング方法であって、前記分類マップに基づいて、分類ダイD1、D2を対応する分類基板P1、P2にボンディング可能なように分類制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダイボンダ及びボンディング方法に係わり、特にウェハを取り外すことなく複数のグレードを有するウェハを処理できるダイボンダ及びボンディング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ダイ(半導体チップ)(以下、単にダイという)を配線基板やリードフレームなどの基板に搭載してパッケージを組み立てる工程の一部に、半導体ウエハ(以下、単にウエハという)からダイを分割する工程と、分割したダイを基板上にボンディング工程とがある。
ピックアップするウェハ上のダイには電気的特性により複数のグレードに弁別され、制御装置のメモリ上に記憶されている。このような複数のグレードを有するダイを基板に実装するのに、グレード毎に異なるダイボンダで行うので取替えに時間が掛かり、生産性が低下する。また、一度ピックアップしたウェハをダイボンダから取り外すと、シートの張力が緩み残ったダイ同士が接触し、破損し歩留まりを低下させる虞がある。
【0003】
この課題を解決する技術として特許文献1がある。特許文献1に開示する技術は、リードフレームを搬送する複数のレーンを設け、ボンディングヘッドで複数のグレードをレーン毎にボンディングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平07−193093号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、複数のグレードを有するウェハを、ウェハを取り外すことなく処理する要求は、様々のダイボンダに対して存在する。第1に、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダであり、第2に、昨今の生産性を向上させるために複数の搬送レーンと複数のボンディングヘッドを有するダイボンダである。
【0006】
特許文献1では、上記のニーズに対する認識もなく、勿論具体的な解決も開示していない。
【0007】
従って、本発明の第1の目的は、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレード処理ができるダイボンダ又はボンディング方法を提供することである。
【0008】
また、本発明の第2の目的は、複数の搬送レーンと複数のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレードが処理できるダイボンダ又はボンディング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも以下の特徴を有する。
本発明は、ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップを作成し、前記ウェハからダイをピックアップし、ボンディングヘッドでピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングし、搬送レーンによって前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送し、単一の前記搬送レーンと単一の前記ボンディングヘッドを有する、又は複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダまたボンディング方法であって、前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御することを第1の特徴とする。
【0010】
また、本発明は、前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御ことを第2の特徴とする。
【0011】
さらに、前記ダイボンダは単一の前記搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有し、前記分類制御は前記複数の前記分類基板のうち少なくとも一つの分類基板を前記搬送レーンの一端から供給し、前記ボンディング後前記一端側に戻り搬出することを第3の特徴とする。
また、本発明は、前記ダイボンダは複数の搬送レーンと複数のボンディングとを有し、前記分類制御は、前記複数の搬送レーンのうち少なくとも一つの前記搬送レーンに、その両端から異なる分類基板を供給し、それぞれ供給された側に前記異なる分類基板を戻し搬出することを第4の特徴とする。
【0012】
さらに、本発明は、前記複数のグレードの複数は3であって、前記分類制御ステップは、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンにおいて、前記最多分類ダイをボンディングする前記分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを2台直列に搬送し、前記搬送レーンの一端から他端に搬送することを第5の特徴とする。
また、本発明は、前記複数のグレードの複数は4あるいは4分類ダイを有し、又は前記ウェハは2種類の前記ダイを有しそれぞれ2グレードを備える4分類ダイを有し、前記分類制御は、前記4分類ダイの対応する4分類基板を2つの前記搬送レーンの4つの端部から別々に前記搬送レーンに供給し、それぞれ供給された側に前記4分類基板を戻し搬出することを第6の特徴とする。
【0013】
さらに、本発明は、前記複数の搬送レーン及び前記複数のボンディングの複数は共に2であり、前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンは、前記最多分類ダイをボンディングする分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを2台直列に搬送し、前記最多搬送レーンの一端から他端に搬送することを第7の特徴とする。
また、本発明は、前記分類制御は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイをボンディングした後、他方の分類ダイをボンディングすることを第8の特徴とする。
【0014】
さらに、本発明は、前記分類制御ステップは、ピックアップし易い前記分類ダイから、或いは所定時間又は所定個数において、各分類の所定の割合になるようにピックアップすることを第9の特徴とする。
また、本発明は、前記分類制御は、前記2台直列に搬送した前記基板搬送パレットのうち前記他端側に近い基板搬送パレットの全ての前記分類基板にボンディングされたときに、前記一端側に近い基板搬送パレットを前記他端側に近い基板搬送パレットの位置に移動させることを第10の特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
従って、本発明によれば、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレード処理ができるダイボンダ又はボンディング方法を提供できる。
【0016】
また、本発明によれば、複数の搬送レーンと複数のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレード処理ができるダイボンダ又はボンディング方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態1であるダイボンダの概略上面図である。
【図2】図1の矢印Aから見たダイボンダの概略構成とその動作を説明する図である。
【図3】本発明の実施形態1の特徴である分類制御手段の第1の実施例1の構成と動作を示す図である。
【図4】図3に示す実施例1における分類制御手段の処理フローを示す図である。
【図5】本発明の実施形態1の特徴である分類制御手段の第2の実施例2の構成と動作を示す図である。
【図6】図5に示す実施例2における分類制御手段の処理フローを示す図である。
【図7】本発明の実施形態2であるダイボンダの概略上面図である。
【図8】フローが複雑な混在実装方法における分類制御手段の処理フローを示した図である。
【図9】本発明の実施形態2の特徴である分類制御手段の第4の実施例4の構成と動作を示す説明する。
【図10】本発明の実施形態2の特徴である分類制御手段の第5の実施例5の構成と動作を示す説明する。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1であるダイボンダ10の概略上面図である。図2は、図1の矢印Aから見たダイボンダの概略構成とその動作を説明する図である。
ダイボンダ10は、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダである。ダイボンダ10は、大別して、基板Pに実装するダイDを供給するダイ供給部1と、ダイ供給部1からダイをピックアップするピックアップ部2と、ピックアップされたダイDを中間的に一度載置するアライメント部3と、アライメント部のダイDをピックアップし基板P又は既にボンディングされたダイDの上にボンディングするボンディング部4と、基板Pを実装位置に搬送する搬送部5、搬送部5に基板を供給し、実装された基板Pを受け取る基板供給搬出部6、7と、各部の動作を監視し制御する制御部8とを有する。
【0019】
まず、ダイ供給部1は、複数のグレードのダイDを有するウェハ11を保持するウェハ保持台12とウェハ11からダイDを突き上げる点線で示す突き上げユニット13とを有する。ダイ供給部1は図示しない駆動手段によってXY方向に移動し、ピックアップするダイDを突き上げユニット13の位置に移動させる。
【0020】
ピックアップ部2は、突き上げユニット13で突き上げられたダイDを先端に吸着保持するコレット22(図2も参照)を有し、ダイDをピックアップし、アライメント部3に載置するピックアップヘッド21と、ピックアップヘッド21をY方向に移動させるピックアップヘッドのY駆動部23とを有する。ピックアップは、ウェハ11の有する複数の電気的特性の異なるダイのグレードを示す分類マップに基づいて行う。分類マップは制御部8に予め記憶されている。なお、ピックアップヘッド21は、コレット22を昇降、回転及びX方向移動させる図示しない各駆動部を有する。
【0021】
アライメント部3は、ダイDを一時的に載置するアライメントステージ31と、アライメントステージ31上のダイDを認識する為のステージ認識カメラ32とを有する。
【0022】
ボンディング部4は、ピックアップヘッドと同じ構造を有し、アライメントステージ31からダイDをピックアップし、搬送されてきた基板Pにボンディングするボンディングヘッド41と、ボンディングヘッド41の先端に装着されダイDを吸着保持するコレット42と、ボンディングヘッド41をY方向に移動させるY駆動部43と、搬送されてきた基板Pの位置認識マーク(図示せず)を撮像し、ボンディングすべきダイDのボンディング位置を認識する基板認識カメラ44と、を有する。
【0023】
このような構成によって、ボンディングヘッド41は、ステージ認識カメラ32の撮像データに基づいてピックアップ位置・姿勢を補正し、アライメントステージ31からダイDをピックアップし、基板認識カメラ44の撮像データに基づいて基板PにダイDをボンディングする。
【0024】
搬送部5は、一枚又は複数枚の基板P(図1では15枚)を載置した基板搬送パレット9を2本の搬送シュートを備える一つの搬送レーン51を有する。例えば、基板搬送パレット9は2本搬送シュートに設けられた図示しない搬送ベルトで移動する。
【0025】
このような構成によって、基板搬送パレット9は、基板供給搬出部6、7で基板Pを載置され、搬送ショートに沿ってボンディング位置まで移動し、ボンディング後基板供給搬出部6、7まで移動又は戻り基板Pを渡す。
【0026】
以上説明した実施形態1は、ボンディングヘッド41の移動距離を短くし処理時間を短縮するためにアライメントステージ31を設けているが、ライメントステージ31を設けず直接ボンディングヘッド41でウェハからダイDをピックアップする構成としてもよい。
なお、以後の説明において、ボンディングヘッドがダイDをボンディングする領域をボンディングステージBSという。ボンディングステージが複数あるときはBS1、BS2・・・と表わす。また、ダイDのグレードを分類1ダイD1、分類2ダイD2・・・といい、対応する基板を分類1基板P1、分類2基板P2・・・と表わす。さらに、ダイが未実装の基板を添え字mで、ダイが実装済みの基板を添え字gで示す。さらにまた、ダイ又は基板を総称するときは、それぞれ単にD、Pと表わす。
【0027】
また、一般的に、グレードの高い良品は最も数が多く、グレードが落ちるに従ってその数は急激に落ちる。以後の説明では、グレードの高い良品から分類1ダイD1、分類2ダイD2・・・と表わす。さらに、ウェハには不良品も存在するがグレードの対象外とする。
【0028】
本実施形態1の特徴は、2つのグレードの分類1ダイD1、分類2ダイD2を有するウェハ11からダイDを分類マップに従いピックアップし、搬送レーン51にダイの分類に対応するグレードの分類1基板P1、分類2基板P2を供給し、搬送されてきた基板PにダイDをボンディングし、その際に、少なくとも一方の分類ダイD(分類基板P)を供給側に戻し搬出してグレード処理をする分類制御手段又は分類制御ステップを有することである。
【0029】
この結果、第1に、単一の搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく複数のグレードのダイを有するウェハのグレード処理ができる。第2に、ボンディング済みの基板Pを、混在することなく分類毎に仕分けることができので、グレード単位で基板Pを確実に供給できる。
【0030】
(実施例1)
図3は、本発明の実施形態1の特徴である分類制御手段の第1の実施例1の構成と動作を示す図である。また、図3においては煩雑さを避けるために最小限の構成のみの符号を記している。
【0031】
実施例1では、2つにグレードを有するウェハ11から分類1基板P1、分類2基板P2に分類1ダイD1、分類2D2をボンディングすると共に、実線で示す分類1基板P1を実線で示す矢印のように基板供給搬出部6から供給し基板供給搬出部7に搬出し、破線で示す分類基板P2を破線で示す矢印のように基板供給搬出部6から供給し基板供給搬出部6に再び戻し搬出する例である。図3は基板上の黒い四角は基板に実装済みダイDを示す。なお、一般的には、分類1ダイD1の方が分類2ダイD2よりグレードが高く、その数も多い。例えば、分類1ダイD1は90%程度に対して、分類2ダイD2は10%程度である。
【0032】
図4は、図3に示す実施例1における分類制御手段の処理フローを示す図である。
まず、分類基板Pのうち実線で示す分類1基板P1の未実装の分類1基板P1mを複数個(図3では15個)搭載した基板搬送パレット9を基板供給搬出部6から搬送レーン51に供給する(ステップ1)。
【0033】
次に、基板搬送パレット9をボンディングステージBSまで移動して分類1ダイD1を基板搬送パレット9上の分類1基板P1の個数分実装する(ステップ2)。実装は、制御部8に記憶されている分類マップに基づいてウェハ11の位置を制御し、ピックアップヘッド21が分類1ダイD1をピックアップし、アライメントステージ31に載置する。その後ボンディングステージ41がアライメントステージ31上の分類1ダイD1をピックアップアップし、未実装の分類1基板P1mにボンディングする。この動作を基板搬送パレット9上の分類1基板P1の個数分行う。図3は、ボンディングヘッド41が丁度最初の未実装の分類1基板P1mにボンディングし、ピックアップヘッド21が次にボンディングする分類1ダイD1をボンディングステージ41に載置しているところを示す。
【0034】
次に、分類1ダイD1が実装された分類1基板P1gを搭載した基板搬送パレット9を基板供給搬出部7に搬出する(ステップ3)。ステップ1からステップ3までの処理をウェハ11上の分類1ダイD1が無くなるまで繰り返す(ステップ4)。処理すべき分類1ダイD1がなくなると、分類2ダイD2の処理に行く。
【0035】
分類2ダイD2の処理では、まず、破線で示す未実装の分類基板P2mを基板供給搬出部6から供給するなど、分類1ダイD1の処理ステップ1、2と同様な処理を行う(ステップ5、ステップ6)。次に、分類1ダイD1の処理とは異なり、分類2ダイD2が実装された分類2基板P2gを搭載した基板搬送パレット9を基板供給搬出部6に戻し搬出する(ステップ7)。ステップ5からステップ7までの処理をウェハ11上の分類2ダイD2が無くなるまで繰り返す(ステップ4)。
【0036】
次に、所定個数のダイを実装したかを判断し(ステップ9)、実装していなければ、ここで初めてウェハを新たなウェハと交換し(ステップ10)、ステップ1からステップ9までを繰り返す。実装していれば処理を終了させる。
【0037】
(実施例2)
図5は、本発明の実施形態1の特徴である分類制御手段の第2の実施例2の構成と動作を示す図である。また、図5においても図3と同様に煩雑さを避けるために最小限の構成のみの符号を記している。
【0038】
実施例2の実施例1と異なる点は、実施例1では、分類1基板P1を基板供給搬出部6から供給し基板供給搬出部7に搬出させたが、実施例2では実線の矢印で示すように、分類1基板P1を基板供給搬出部7から供給し基板供給搬出部7に戻し搬出させる点である。即ち、実施例2では、分類1基板P1と分類2基板P2は、異なった基板供給搬出部から供給し、共に基板Pを供給した同じ基板供給搬出部に戻し搬出させる。
【0039】
図6は、図5に示す実施例2における分類制御手段の処理フローを示す図である。図6の処理フローは、図4の処理フローと、分類1基板P1を供給するステップ1が異なるだけである。その他の点は同じである。
【0040】
実施例2では、グレード毎に基板供給搬出部が分かれているので、実装された基板の混在する可能性は実施例1と比べて低い利点がある。
【0041】
また、上記に実施例1、2では、実装された基板の混在を防ぐ管理上、分類1の処理が全て終了した後分類2の処理をする直列処理を行ったが、この点が改善されれば必ずしも直列処理をしなくてもよい。
【0042】
また以上説明した実施形態1では、2つグレードを持つ例を説明した。しかし、ウェハが3つのグレードを有していても、例えば、分類2ダイD2を実装後、分類3ダイD3の実装を同様に行うことで、グレード処理を行うことができる。4以上のグレードでも同じである。
【0043】
(実施形態2)
図7は本発明の実施形態2であるダイボンダ10Aの概略上面図である。ダイボンダ10Aは、複数(実施形態2では2)の搬送レーンと複数(実施形態2では2)のボンディングヘッドを有するダイボンダである。ダイボンダ10Aがダイボンダ10と異なる点は、次の点である。第1に、搬送部5が2つの搬送レーン51、52を有している点である。第2に、ピックアップ部2、アライメント部3及びボンディング部4で形成される2つの実装部20A、20Bを有している点である。それぞれ実装部20A、20Bの符号は、ダイボンダ10の同じ構成又は機能を有する符号と、それぞれの系統を示す添え字A、Bとで示している。即ち、ダイボンダ10Aは、複数の搬送レーン51、52と複数のボンディングヘッド41A、41Bを有するダイボンダである。実施形態2の実装部20A,20Bを構成するボンディングヘッド及びアピックアップヘッド等の動作は実施形態1と同じであるので、以下の説明では、問題がない限り説明を簡略化するために、実装部の全ての動作を纏めて、例えば実装部で実装するという表現を用いる。
【0044】
第3に、ピックアップヘッド21A,21Bは、ウェハ11からダイDをピックアップし、X方向に移動して、ボンディングヘッドの41A、41Bとの軌道の交点に設けられたアライメントステージ31A、31BにダイDを載置する点である。
【0045】
なお、91、92、93は基板搬送パレットであり、BS1、BS2、BS3はボンディングステージである。
【0046】
以上説明した実施形態2は、実施形態1と同様に、ボンディングヘッド41A、41Bの移動距離を短くし、処理時間を短縮するためにアライメントステージ31A、31Bを設けているが、アライメントステージ31A、31Bを設けず直接ボンディングヘッド41でウェハからダイDをピックアップしてもよい。
【0047】
実施形態2の特徴は、第1に、2つの搬送レーンのうち一つの搬送レーンにおいて実装部の2系統を効率よく運用できる分類制御手段又は分類制御ステップを有することである。
【0048】
この結果、2つの搬送レーンと2本のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハを取り外すことなく、ウェハのグレード処理を効率よく処理ができる。
第2に、実施形態1で説明したように、2つの搬送レーンのうち少なくとも一つの搬送レーンにおいて、少なくとも一方の分類ダイD(分類基板P)を供給側に戻して搬出する分類制御手段又は分類制御ステップを有することである。
【0049】
この結果、2つの搬送レーンと2本のボンディングヘッドを有するダイボンダにおいて、ウェハが2乃至4のグレード(分類)を有する、或いはウェハが2種類のダイを有しそれぞれの2つのグレード(分類)を有していてもグレード処理できる。
【0050】
(実施例3)
図7を用いて本発明の実施形態2の特徴である分類制御手段の第3の実施例3の構成と動作を示す説明する。実施例3は、実施例1、2と同様に、2つの搬送レーンにおいてウェハ11が2つのグレードを持つ場合にグレード処理ができる例である。
【0051】
そのために、実施例3は、2つの搬送レーンのうち一つの搬送レーンにおいて実装部の2系統を効率よく運用できる分類制御手段を有する。
【0052】
実施例3では、図7において黒矢印で示すように、搬送レーン51で分類1基板P1を、搬送レーン52で分類2基板を基板供給搬出部6からボンディングステージBS1乃至BS3を介して基板供給搬出部7へ搬送する。この場合、分類1と分類が混在を回避するために搬送レーン毎に管理する。また、実施例3では、実装部A、Bを常に稼動させ稼働率を上げるために、交互にダイDをウェハ11からピックアップする。さらに、実施例3では、実装部20BがボンディンステージBS3で分類1ダイD1を実装し、実装部20Aが、実装部20Bが実装する同じ個数を、ボンディンステージBS1で分類1ダイD1の実装とボンディングステージBS2で分類2ダイD2を実装とを所定の割合で処理する。
【0053】
前記所定の割合は、分類2ダイD2の割合によって必然的に定まる。例えば、分類2ダイD2の割合が10%ならば、実装部20Bでは分類1ダイD1の処理の90%のうち50%を処理し、実装部20Aでは分類1ダイD1の処理90%のうち40%と分類2ダイD2の処理の10%、の処理を行うことになる。
【0054】
このように実装部20Aと実装部20Aとで交互にダイをピックアップさせる分類制御手段によって、稼動率を向上させることができ、効率よくグレード処理を行うことができる。
【0055】
実装部20Aが所定の割合で処理するには3つの方法がある。
第1の方法は、実施例1、2に説明したように最初から分類1ダイD1が無くなるまで分類1ダイD1を実装し、その後分類2ダイD2を実装する分離実装方法である。この方法では、実装部20Aでは、最初ボンディンステージB1で分類1ダイD1を実装し、分類1ダイD1を所定の割合処理した後は、ボンディングステージB2で分類2ダイD2を実装する。一方、実装部20Bでは、常にボンディングステージB3で分類1ダイD2の処理を行う。
【0056】
第2の方法は、常に実装部20Aがピックアップし易いダイから処理する混在実装方法である。分類2ダイD2の分類1D1に対する実装する割合は時間的には変化するが、最終的には所定の割合に落ちつく。第2の方法では、実装部20A、20Bは互いに同じ個数を処理するから、分類1ダイD1のみを処理をする実装部20Bは基板搬送パレット93における処理を、実装部20Aの基板搬送パレット91における処理するよりも早く済ませることができる。このとき実装部20Bは実装部20Aの基板搬送パレット91における処理が完了するのを待機していると稼働率は低下する。交互にピックアップして全体の稼働率を上げる為に、ボンディングステージBS1に存在する全部の分類1基板P1の処理が終わっていない基板搬送パレット91をボンディンディングステージBS3に移動させ、新たな基板搬送パレット91をボンディングステージBS1に供給する繰上げ方式を採用する。
【0057】
しかしながら、分類2ダイD2の割合が小さく、ボンディンディングステージBS3での基板搬送パレット93の処理が終了した後に、基板搬送パレット91を移動させることがあまり効果がない場合は、実装部20Bを待機させてもよい。
【0058】
第3の方法は、所定時間或いは所定個数において、上記の割合を保持する割合保持方式である。この場合も、混在実装方法で示した繰上げ方式を採用できる。
【0059】
一方、搬送レーン52においては、いずれの方法においても、搬送レーン51とは無関係に、実装部20Aの処理によって基板搬送パレット92上の全ての分類2基板の処理が終了次第、基板搬送パレット92を基板搬送供給搬出部7に搬出し、新たな未処理の基板搬送パレット92がボンディングステージBS2に供給される。
【0060】
分離実装方法は、実装された基板が混在する確率が低いので製品の分類即ちグレード管理し易い利点がある。一方、混在実装方法はダイのピックアップ処理が効率的にできるので処理時間が短くなる利点がある。また、割合保持方式は安定した割合で分類1基板及び分類2基板を処理できる利点がある。
【0061】
図8は、フローが複雑な混在実装方法における分類制御手段の処理フローを示した図である。
【0062】
まず、基板供給搬出部6から実線で示す分類1ダイD1の未実装の分類1基板P1mをボンディングステージBS1、BS3に、破線で示す分類2ダイD2の未実装の分類2基板P2mをボンディングステージBSに供給する(ステップ1)。次に、ウェハ上のダイDの分類マップに基づいて、実装部20Aと20Bで交互にウェハ11からダイDをピックアップする(ステップ2)。実装部20Aでは、ピックアップしたダイが分類1ダイか分類2ダイか判断(ステップ3)し、判断結果に基づいてボンディングステージBS1又はBS2に実装する(ステップ4、5)。一方、実装部20Bでは無条件にボンディングステージBS3で分類1ダイD1を実装する(ステップ6)。
【0063】
次に、ボンディングステージBS3に存在する基板搬送パレット93に搭載された分類2基板P2mの全てに分類1ダイD1を実装したかを判断する(ステップ7)。実装していればボンディングステージBS3の分類2基板P2を基板供給搬出部7に搬出し、ステップ13に行く(ステップ8)。実装していなければステップ13に行く。
【0064】
一方、実装部20Aでは、少し遅れてボンディングステージBS3の分類1基板P1mの全てに分類1ダイD1を実装したかを判断する(ステップ9)。実装していればボンディングステージBS1の分類1基板P1gをボンディングステージBS3に移動し、新たな分類1基板P1mをボンディングステージBS1に供給する(ステップ10)。実装していなければステップ13に行く。また、分類2ダイD2を実装後においては、ボンディングステージBS2の分類2基板P2mの全てに分類2ダイD2を実装したかを判断する(ステップ11)。実装していればボンディングステージBS2の分類2基板P2gを基板供給搬出部7に搬出し、新たな分類2基板P2mをボンディングステージBS2に供給し、ステップ13に行く(ステップ12)。実装していなければステップ13に行く。
【0065】
次に、ステップ13では、ウェハ1の全てのダイDを実装したかを判断する。実装していなければステップ2に行く。実装していれば、所定個数のダイDを実装したかを判断する(ステップ14)。実装していなければ新たなウェハ11と交換し、ステップ2に行く。実装していれば処理を終了する。
【0066】
(実施例4)
図9を用いて本発明の実施形態2の特徴である分類制御手段の第4の実施例4の構成と動作を示す説明する。実施例4は実施例1乃至3と異なり、ウェハ11が3つのグレードを持つ場合の例である。
【0067】
そのために、実施例4は、2つの搬送レーンのうち一つの搬送レーン52において、2つのグレードの分類のダイDを有するそれぞれ分類の基板Pを供給側から供給し、供給側に戻して搬出する分類制御手段を有する。また、実施例4は、ウェハ11を取り外すことなく、3つのグレードを有するウェハ11のグレード処理を効率よく処理ができる分類制御手段も有する。
【0068】
実施例4では、基板供給搬出部6から搬送レーン51に分類1ダイD1を実装する実線で示す分類1基板P1mを供給し、実施例3と同様にボンディングステージBS1で実装部20Aが、ボンディングステージBS3で実装部20Bが分類1ダイD1を実装する。そして、各基板搬送パレット91又は93に搭載している基板Pの全てにダイDが実装された場合には、基板搬送パレット91又は93の分類1基板P1mは、黒矢印で示すように供給された基板供給搬出部6と異なった基板供給搬出部7に排出される。
【0069】
一方、搬送レーン52では、基板供給搬出部6から分類2ダイD2を実装する実線で示す未実装の分類1基板P2mが供給され、基板供給搬出部7から分類3ダイD3を実装する破線で示す未実装の分類3基板P3mが供給される。そして、ボンディングステージBS2で実装部20Aが分類2ダイD2を未実装の分類2基板P2mに、ボンディングステージBS4で実装部20Bが分類3ダイD3を未実装の分類3基板P3mに実装する。そして、各基板搬送パレット92又は94に搭載している基板Pの全てにダイDが実装された場合には、基板搬送パレット92の分類2基板P2mは白抜き矢印で示すように供給された基板供給搬出部6に、基板搬送パレット94の未実装の分類4基板P4mは破線矢印で示すように供給された基板供給搬出部7にそれぞれ戻り搬出する。
【0070】
実施例4においても、実装部20A、実装部20Bには交互にダイが供給される。そして、実装部20A及び実装部20Bの処理内容が同等になるように割り振る。例えば、分類1、分類2及び分類3の割合がそれぞれ70%、20%、及び10%だとする。ボンディングステージBS1では分類1を50%のうち30%を、ボンディングステージBS2では分類2の20%を、ボンディングステージBS3では分類1を70%のうち400%を、ボンディングステージBS4では分類3の10%を実装することになる。
【0071】
実施例4においても、実施例3で示した分離実装方法又は混在実装方法或いは割合保持方式を用いることができる。
実施例4に混在実装方式を用いた場合は、図8に示す処理フローにおいて、実装部20Bに実装部20Aのステップ3以下の分岐フローを設ける。また、分類1割り振りによっては、ボンディングステージBS3の基板搬送パレット93が先に処理できるとは限らない場合がある。その為、確率を下げる為に、ボンディングステージBS4の処理の分類の割合がボンディングステージBS2の分類の割合よりも低いものを選ぶ。即ち、分類1におけるボンディングステージBS3の割合がボンディングステージBS1の割合よりも高くする。または、ボンディングステージ3の基板搬送パレット93が先に処理できように、実装部20Aの処理割合を制御することも考えられる。さらに、場合によっては全面的に割合保持方式を採用することも有効である。
【0072】
(実施例5)
図10を用いて本発明の実施形態2の特徴である分類制御手段の第5の実施例5の構成と動作を示す説明する。実施例5は実施例1乃至4と異なり、ウェハ11が4つのグレードを持つ場合或いは2種類のダイがそれぞれ2つのグレードを持つ場合の例である。
【0073】
そのために、実施例5は、2つの搬送レーンのうち少なくとも一つの搬送レーンにおいて、一方の分類ダイD(分類基板P)を供給側に戻して搬出する分類制御手段を有する。
また、実施例5は、ウェハを取り外すことなく、ウェハ11が4つのグレードを持つ場合或いは2種類のダイがそれぞれ2つのグレードを持つ場合のグレード処理を効率よく処理ができる分類制御手段も有する。
【0074】
実施例5の構成は基本的に実施例4と同じである。従って、図10は異なる点を重点的に簡略して示してある。異なる点は、ボンディングステージBS1とボンディングステージBS3の処理が異なる点である。従って、各ボンディングステージBSの処理を独立してできるように、図10に示す黒、白抜き、破線及び斜線の各矢印で示すように、各分類1基板P1乃至分類4基板P4は、実装終了後は供給された位置に戻るようにする。
【0075】
また、各ボンディングステージBSの処理な内容を実装部20A及び20Bの処理割合がなるべく同じになるよう配置する。例えば、2種類のダイがそれぞれ2グレード有している場合のボンディンステージBSの各処理割合が高いほうから44%、35%、12%、9%ならば、(44%、9%)(35%、12%)の組み合わせで実装部20A、20Bに分配する。本例では、実装部20A、20Bの処理量に6%の差がある。これを解消するために、実装基板の管理がやや複雑になるが、中途の時点で処理内容を交代してもよい。
【0076】
本実施例によれば、2つの搬送レーンを持つダイボンダにおいて、ウェハ11が4つのグレードを持つ場合或いは2種類のダイがそれぞれ2つのグレードを持つ場合に、グレード処理を行なうことができる。
【0077】
以上説明した実施形態2で搬送レーンを2つ設けたが、3つ以上の搬送レーンを設けても同様にできる。例えば、3つの搬送レーンの場合、実装部20Aが3つのグレード(分類)を、実装部20Bが2つ又は3つのグレードを受け持ち、グレードの異なるダイを搬送する搬送レーンにおいては、供給と搬出を同一の基板供給搬出部で行えばよい。
【0078】
また、以上の説明で分類に対応する基板と説明してきたが、分類が違っても基板自体は同じであってもよい。
【0079】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【0080】
1:ダイ供給部 10、10A:ダイボンダ
11:ウェハ 12:ウェハ保持台
13:突き上げユニット 2:ピックアップ部
20A、20B:実装部 21:ピックアップヘッド
22:コレット 23:ピックアップのY駆動部
3:アライメント部
31、31A、31B:アライメントステージ
4、4A、4B:ボンディング部
41、41A、41B:ボンディングヘッド
42、42A、42B:コレット 43:ボンディングヘッドのY駆動部
5:搬送部 6、7:基板供給搬出部
8:制御部 9、91乃至94:基板搬送パレット
51、52:搬送レーン
BS、BS1乃至BS4:ボンディング領域
D:ダイ D1乃至D4:分類1ダイ乃至分類4ダイ
P:基板 P1乃至P4:分類1基板乃至分類4基板
添え字m:ダイが未実装の基板 添え字g:ダイが実装済みの基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
前記ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップと、前記ウェハを供給するダイ供給部と、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップ手段と、ピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングヘッドと、前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送する搬送レーンと、を具備し、
単一の前記搬送レーンと単一の前記ボンディングヘッドを有する、又は複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダであって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御手段を有することを特徴とするダイボンダ。
【請求項2】
前記ダイボンダは単一の前記搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有し、前記分類制御手段は前記複数の前記分類基板のうち少なくとも一つの分類基板を前記搬送レーンの一端から供給し、前記ボンディング後前記一端側に戻り搬出することを特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
【請求項3】
前記複数のグレードの複数は2であることを特徴とする請求項2に記載のダイボンダ。
【請求項4】
前記ダイボンダは複数の搬送レーンと複数のボンディングとを有し、前記分類制御手段は、前記複数の搬送レーンのうち少なくとも一つの前記搬送レーンに、その両端から異なる分類基板を供給し、それぞれ供給された側に前記異なる分類基板を戻し搬出することを特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
【請求項5】
前記複数の搬送レーンの複数と前記複数のボンディングの複数は共に2であることを特徴とする請求項4に記載のダイボンダ。
【請求項6】
前記複数のグレードの複数は3であって、前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンにおいて、前記最多分類ダイをボンディングする前記分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを2台直列に搬送し、前記最多搬送レーンの一端から他端に搬送することを特徴と請求項5に記載のダイボンダ。
【請求項7】
前記複数のグレードの複数は4である4分類ダイを有し、又は前記ウェハは2種類の前記ダイを有しそれぞれ2グレードを備える4分類ダイを有し、前記分類制御手段は、前記4分類ダイの対応する4分類基板を2つの前記搬送レーンの4つの端部から別々に前記搬送レーンに供給し、それぞれ供給された側に前記4分類基板を戻し搬出することを特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
【請求項8】
前記複数のグレード、前記複数の搬送レーン及び前記複数のボンディングの複数は共に2であり、前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンは、前記最多分類ダイをボンディングする分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを2台直列に搬送し、前記最多搬送レーンの一端から他端に搬送することを特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
【請求項9】
前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイをボンディングした後、他方の分類ダイをボンディングすることを特徴とする請求項6または8に記載のダイボンダ。
【請求項10】
前記分類制御手段は、ピックアップし易い前記分類ダイから、或いは所定時間又は所定個数において、各分類の所定の割合になるようにピックアップすることを特徴とする請求項6又は8に記載のダイボンダ。
【請求項11】
前記分類制御手段は、前記2台直列に搬送した前記基板搬送パレットのうち前記他端側に近い基板搬送パレットの全ての前記分類基板にボンディングされたときに、前記一端側に近い基板搬送パレットを前記他端側に近い基板搬送パレットの位置に移動させることを特徴とする請求項10に記載のダイボンダ。
【請求項12】
前記ピックアップ手段は前記ボンディングヘッドであり、又は前記ピックアップ手段は、ピックアップされた前記ダイをアライメントステージに載置するピックアップヘッドであり、且つ前記ボンディングヘッドは前記アライメントステージから前記ダイをピックアップすること特徴とする請求項1に記載のダイボンダ。
【請求項13】
ウェハの有する電気的特性の異なるダイを複数のグレード毎に分類した分類ダイの分類マップを作成するアップ作成ステップと、前記ウェハからダイをピックアップするピックアップステップと、ボンディングヘッドでピックアップされた前記ダイを基板又は既にボンディングされたダイ上にボンディングするボンディングヘッドステップと、搬送レーンによって前記分類ダイに対応してボンディングされる分類基板を前記分類基板の単位でボンディングするボンディング領域に搬送するステップと、を具備し、
単一の前記搬送レーンと単一の前記ボンディングヘッドを有する、又は複数の前記搬送レーンと複数の前記ボンディングヘッドを有するダイボンダのボンディング方法であって、
前記分類マップに基づいて、前記分類ダイを対応する前記分類基板にボンディングする分類制御ステップを有することを特徴とするボンディング方法。
【請求項14】
前記ダイボンダは単一の前記搬送レーンと単一のボンディングヘッドを有し、前記分類制御ステップは前記複数の前記分類基板のうち少なくとも一つの分類基板を前記搬送レーンの一端から供給し、前記ボンディング後前記一端側に戻り搬出することを特徴とする請求項13に記載のボンディング方法。
【請求項15】
前記複数のグレードの複数は2であることを特徴とする請求項14に記載のボンディング方法。
【請求項16】
前記ダイボンダは複数の搬送レーンと複数のボンディングとを有し、前記分類制御ステップは、前記複数の搬送レーンのうち少なくとも一つの前記搬送レーンに、その両端から異なる分類基板を供給し、それぞれ供給された側に前記異なる分類基板を戻し搬出することを特徴とする請求項13に記載のボンディング方法。
【請求項17】
前記複数の搬送レーンの複数と前記複数のボンディングの複数は共に2であることを特徴とする請求項16に記載のボンディング方法。
【請求項18】
前記複数のグレードの複数は3であって、前記分類制御ステップは、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンにおいて、前記最多分類ダイをボンディングする前記分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを2台直列に搬送し、前記搬送レーンの一端から他端に搬送することを特徴と請求項17に記載のボンディング方法。
【請求項19】
前記複数のグレードの複数は4ある4分類ダイを有し、又は前記ウェハは2種類の前記ダイを有しそれぞれ2グレードを備える4分類ダイを有し、前記分類制御ステップは、前記4分類ダイの対応する4分類基板を2つの前記搬送レーンの4つの端部から別々に前記搬送レーンに供給し、それぞれ供給された側に前記4分類基板を戻し搬出することを特徴とする請求項13に記載のボンディング方法。
【請求項20】
前記複数のグレード、前記複数の搬送レーン及び前記複数のボンディングの複数は共に2であり、前記分類制御手段は、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイを搬送する最多搬送レーンは、前記最多分類ダイをボンディングする分類基板を複数個載置した基板搬送パレットを2台直列に搬送し、前記最多搬送レーンの一端から他端に搬送することを特徴とする請求項13に記載のボンディング方法。
【請求項21】
前記分類制御ステップは、ボンディングする個数が最多の最多分類ダイをボンディングした後、他方の分類ダイをボンディングすることを特徴とする請求項18または20に記載のボンディング方法。
【請求項22】
前記分類制御ステップは、ピックアップし易い前記分類ダイから、或いは所定時間又は所定個数において、各分類の所定の割合になるようにピックアップすることを特徴とする請求項18又は20に記載のボンディング方法。
【請求項23】
前記分類制御ステップは、前記2台直列に搬送した前記基板搬送パレットのうち前記他端側に近い基板搬送パレットの全ての前記分類基板にボンディングされたときに、前記一端側に近い基板搬送パレットを前記他端側に近い基板搬送パレットの位置に移動させることを特徴とする請求項22に記載のボンディング方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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