芯片貼裝的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種芯片貼裝機，其抑制對貼裝精度存在直接影響的貼裝頭自身的振動，使芯片貼裝機等裝置能夠高精度化及高速化。該芯片貼裝機具有：晶圓供給部，其供給用于拾取芯片的晶圓；工件供給搬運部，其用于供給搬運基板；以及芯片貼裝部，其具有貼裝頭部，該貼裝頭部從所述晶圓供給部拾取所述芯片，并將所述芯片貼裝于所述基板，在該芯片貼裝中，所述貼裝頭部在下方具有用于吸附所述芯片的前端部，所述貼裝頭部在上方具有用于抑制第1方向的振動的第1減震器。
【專利說明】芯片貼裝機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及芯片貼裝機，尤其涉及降低了貼裝頭的振動的芯片貼裝機。

【背景技術(shù)】
[0002] 半導體制造裝置中有一種將半導體芯片（芯片）貼裝于引線框等基板（W下稱為 基板）上的芯片貼裝機。在芯片貼裝機中，利用貼裝頭對芯片進行真空吸附，高速上升后水 平移動，然后下降并安裝在基板上。
[0003] 通常如果使裝置高速化，則高速移動物體產(chǎn)生的振動就會變大，由于該振動而導 致裝置難W得到目標精度。在同時實現(xiàn)裝置的高速化及高精度化時，最大的障礙就是振動。
[0004] 作為應(yīng)對振動的措施，W往W來進行的是提高剛性及降低加振力。但是，如果考慮 到裝置的成本、尺寸、生產(chǎn)性等，在進行提高剛性及降低加振力時，自然存在局限。
[0005] 因此，W往W來，在芯片貼裝機及引線貼裝機等貼裝機中，采用了反向移動機構(gòu)等 振動抑制機構(gòu)。該些機構(gòu)是用于使裝置的部件動作時產(chǎn)生的加振力不會施加在支架上。因 此，對于部件自身的振動沒有效果。
[0006] 例如，作為用于降低裝置振動的反向移動吸收裝置的現(xiàn)有例子，在專利文獻1中 公開了其中一種。專利文獻1中，具有基座；固定在基座上的支承體；動力源；負載單元，其 通過動力源進行移動，至少W對半導體進行組裝的處理頭為負載；反向移動機構(gòu)，其含有動 力源和負載單元，通過動力源而相對于負載單元向相反方向移動；W及支承部，其設(shè)置于支 承體，可移動地支承反向移動機構(gòu)，通過使振動抵消而防止振動發(fā)生。
[0007] 專利文獻1 ;日本特開2013 - 100917號公報
[0008] 在專利文獻1中，能夠降低貼裝頭部的固定基座的振動，但無法降低貼裝頭自身 的振動。
[0009] 對貼裝頭前端部的振動進行抑制該一技術(shù)，對芯片貼裝機等裝置的高精度化及高 速化是非常重要的。搭載于貼裝頭平臺上的反向移動機構(gòu)能夠抑制施加在支架上的振動， 但無法抑制貼裝頭的前端部等貼裝頭自身的振動。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種芯片貼裝機，該芯片貼裝機能夠抑制對貼裝精度產(chǎn)生 直接影響的貼裝頭自身的振動，使芯片貼裝機等裝置能夠高精度化及高速化。
[0011] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的芯片貼裝機在貼裝頭部的貼裝頭自身安裝減震器。 目P，本發(fā)明的芯片貼裝機的第1特征在于，其具有：晶圓供給部，其供給用于拾取芯片的晶 圓；工件供給搬運部，其用于供給搬運基板；W及芯片貼裝部，其具有貼裝頭部，該貼裝頭 部從所述晶圓供給部拾取所述芯片，并將所述芯片貼裝于所述基板，在該芯片貼裝機中，所 述貼裝頭部在下方具有用于吸附所述芯片的前端部，所述貼裝頭部在上方具有用于抑制第 1方向的振動的第1減震器。
[0012] 本發(fā)明的第2特征在于，在上述本發(fā)明的第1特征的芯片貼裝機中，所述貼裝頭部 在上方還具有第2減震器，該第2減震器用于抑制與所述第1方向不同的第2方向的振動。
[0013] 本發(fā)明的第3特征在于，在上述本發(fā)明的第1特征或第2特征的芯片貼裝機中，所 述第1減震器是具有質(zhì)量、固有振動頻率及粘性的減震器固有值的動態(tài)減震器，所述減震 器固有值是基于所述貼裝頭的質(zhì)量及振動時的振動頻率而計算出的。
[0014] 本發(fā)明的第4特征在于，在上述本發(fā)明的第2特征或第3特征的芯片貼裝機中，所 述第2減震器是具有質(zhì)量、固有振動頻率及粘性的減震器固有值的動態(tài)減震器，所述減震 器固有值是基于所述貼裝頭的質(zhì)量及振動時的振動頻率而計算出的。
[0015] 本發(fā)明的第5特征在于，在上述本發(fā)明的第1特征至第4特征的任一特征的芯片 貼裝機中，所述第1方向為所述貼裝頭的振動最大的方向。
[0016] 本發(fā)明的第6特征在于，在上述本發(fā)明的第2特征至第4特征的任一特征的芯片 貼裝機中，所述第2方向為所述貼裝頭的振動第二大的方向。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制對貼裝精度產(chǎn)生直接影響的貼裝頭自身的振動，實現(xiàn)芯片 貼裝機等裝置能夠高精度化及高速化的芯片貼裝機。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明一個實施例的芯片貼裝機的從上方觀察到的概念圖。
[0020] 圖2是用于說明本發(fā)明的芯片貼裝機及芯片貼裝方法的一個實施例的動作的示 意圖。
[0021] 圖3是用于說明本發(fā)明的芯片貼裝機的貼裝頭的側(cè)視圖。
[0022] 圖4是用于說明在本發(fā)明的芯片貼裝機的貼裝頭上安裝的減震器的一個實施例 的圖。
[0023] 圖5是用于說明在本發(fā)明的芯片貼裝機的貼裝頭上安裝減震器的一個實施例的 圖。
[0024] 附圖標記的說明
[002引11 ;晶圓供給部，12 ;工件供給搬運部，13 ;芯片貼裝部，100 ;芯片貼裝機，111 ;晶 圓盒升降機，112 ;拾取裝置，121 ;堆料裝載機，122 ;送框機，123 ;卸載機，131 ;預(yù)成型部， 132 ;貼裝頭部，200 ;控制部，401 :晶圓，402 ;芯片，403 ;貼裝頭，404 ;基板，405 ;晶圓識別 相機，406 ;基板識別相機，407 ;仰拍相機，409 ;旋轉(zhuǎn)中也，410 ;貼裝頭的中也，412 ;前端部， 450 ;減震器，451 ;減震器安裝部，452 ;附加質(zhì)量，453 ;粘性部，454 ;彈黃部。

【具體實施方式】
[0026] W下，利用附圖等說明本發(fā)明的一個實施方式。
[0027] 另外，W下的說明用于說明本發(fā)明的一個實施方式，并不限制本發(fā)明的范圍。因 此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠采用將該些各要素或所有要素替換為與其等同的要素的實施方 式，當然該些實施方式也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0028] 此外，在各圖的說明中，對于具有共通的功能的結(jié)構(gòu)要素標注相同的附圖標記，并 盡可能避免重復說明。
[002引【實施例1】
[0030] 基于圖1至圖4說明本發(fā)明的第1實施方式。
[0031] 圖1是本發(fā)明一個實施例的芯片貼裝機的從上方觀察到的概念圖。首先，基于圖 1說明芯片貼裝機的基本構(gòu)成例。100為芯片貼裝機，11為晶圓供給部，12為工件供給搬運 部，13為芯片貼裝部，200為控制部。如上所述，芯片貼裝機100由晶圓供給部11、工件供給 搬運部12、芯片貼裝部13、W及對該些構(gòu)成設(shè)備（包含未圖示的設(shè)備在內(nèi)的構(gòu)成設(shè)備）進 行控制的控制部200構(gòu)成。
[0032] 在晶圓供給部11中，111為晶圓盒升降機，112為拾取裝置。另外，在工件供給搬 運部12中，121為堆料裝載機，122為送框機，123為卸載機。另外，在芯片貼裝部13中，131 為預(yù)成型部，132為貼裝頭部。
[0033] 在圖1中，晶圓盒升降機111具有收容有晶圓環(huán)的晶圓盒（未圖示），并依次將晶 圓環(huán)供給至拾取裝置112。拾取裝置112移動晶圓環(huán)，W使得作為拾取對象的芯片能夠由移 送工具從晶圓環(huán)拾取。
[0034] 堆料裝載機121將要貼裝芯片的工件（基底或基板，W下稱為基板）供給至送框 機122。送框機122將基板經(jīng)由送框機122上的2處處理位置（預(yù)成型部及芯片貼裝部各 自的處理位置）而搬運至卸載機123。卸載機123保管搬運來的基板。
[00巧]預(yù)成型部（芯片粘接劑涂覆裝置）131在由送框機122搬運來的基板上涂覆芯片 粘接劑。貼裝頭部132由拾取裝置112拾取作為拾取對象的芯片并上升，使芯片移動到送 框機122上的貼裝點。然后，貼裝頭部132使芯片在移動到了的貼裝點處下降，將芯片安裝 在涂覆有芯片粘接劑的基板上的貼裝點處。此外，在芯片的背面（粘接面）上預(yù)先粘附有 薄膜狀的粘接劑。
[0036] 圖2是用于說明本發(fā)明的芯片貼裝機及芯片貼裝方法的一個實施例的動作的示 意圖。另外，圖3是用于說明本發(fā)明的芯片貼裝機的芯片貼裝部13的貼裝頭的側(cè)視圖。此 夕F，在圖2及圖3中，未圖不本發(fā)明的減震器。
[0037] 401為晶圓，402為芯片，403為貼裝頭部132的貼裝頭，404為基板，405為對芯片 402進行拍攝的晶圓識別相機，406為對基板404進行拍攝的基板識別相機。另外，407是用 于對正在由貼裝頭403拾取中的芯片的背面進行拍攝的仰拍相機（under vision camera)。 此外，貼裝頭403具有使貼裝頭403旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，409為貼裝頭403的旋轉(zhuǎn)中也，410為 貼裝頭403的中也，412為對芯片402進行拾取的貼裝頭403的前端部（吸附部）。此外， 晶圓識別相機405、基板識別相機406及仰拍相機407例如是使用CCD攝像元件或CMOS攝 像元件的攝像裝置。
[003引首先，基于圖2說明貼裝頭403的動作。
[0039] 在圖2中，晶圓識別相機405對拾取裝置112的晶圓401的圖案面（表面）進行 拍攝，使用拍攝到的數(shù)據(jù)進行圖案識別等圖像處理。其結(jié)果是，進行位置修正，W消除1個 芯片402的中也位置與拾取裝置112的貼裝頭403的前端部412的中也（或旋轉(zhuǎn)中也409) 及上頂塊（未圖示）的中也位置P0之間的偏差。
[0040] 同樣地，基板識別相機406對搬入至芯片貼裝部13的基板404的規(guī)定芯片粘接位 置（貼裝點）進行拍攝，并通過圖案識別等圖像處理來進行貼裝頭403的位置偏移修正，W 使得芯片402能夠安裝于芯片粘接位置的中也位置處，然后安裝芯片。
[0041] 另外，仰拍相機407在貼裝頭403拾取芯片402后向基板402移動過程中，從下方 對吸附在前端部412上的芯片402進行拍攝。使用拍攝到的數(shù)據(jù)，經(jīng)圖案識別等圖像處理 而識別出芯片402的中也位置，并進行貼裝頭403的位置偏移修正，W使得芯片402能夠正 確地安裝在基板404的貼裝點P處，然后安裝芯片402。
[0042] 然后，為了再次向基板404的其它貼裝點或是另行搬入的基板404的貼裝點上安 裝新芯片402,貼裝頭403高速返回到拾取裝置112的貼裝頭403的前端部412的中也位置 P〇處。
[0043] 圖3是W箭頭示出貼裝頭403及其振動方向的一個例子的圖。（a)是從近前側(cè)觀 察里側(cè)的貼裝頭403的側(cè)視圖，化）是從上游側(cè)觀察下游側(cè)的貼裝頭403的側(cè)視圖。
[0044] 如圖2的說明所示，貼裝頭403在位置P。和位置P之間高速移動。移動后，貼裝頭 403在某些位置處停止。在停止時，由于是從高速中驟然停止的動作，所W貼裝頭403自身 發(fā)生振動。目P，在貼裝頭403停止動作時，如圖3(b)所示，貼裝頭403特別是在近前側(cè)和里 側(cè)的方向上W頭部、底部沿箭頭方向擺動的方式發(fā)生振動。并且，在圖3(a)的側(cè)視圖中，由 于沿與紙面垂直的方向振動，所W振動并不大。
[0045] 如上述所示，貼裝頭403反復進行開始移動、移動及停止的動作，在每次進行該些 動作時，貼裝頭403自身都發(fā)生振動。
[0046] 作為上述振動的對策，在貼裝頭上安裝減震器，對貼裝頭自身的振動有效。
[0047] 基于圖4,說明在貼裝頭上安裝有減震器的本發(fā)明的芯片貼裝機的一個實施例。圖 4是用于說明在本發(fā)明的芯片貼裝機的貼裝頭上安裝減震器的一個實施例的示意圖。450 是設(shè)置在貼裝頭403上部的減震器。
[0048] 減震器450由作為減震器質(zhì)量Md的附加質(zhì)量452、具有粘性阻尼Cd的粘性部453、 決定減震器的固有振動頻率V。的彈黃部454、W及將附加質(zhì)量452、粘性部453及彈黃部 454固定在貼裝頭403上的減震器安裝部451構(gòu)成。
[0049] 如圖4所示，在貼裝頭403自身上安裝有獨立的減震器450。
[0050] 該減震器450具有附加質(zhì)量Md、粘性阻尼Cd、減震器的固有振動頻率V。來作為固 有值，與貼裝頭403所具有的固有值（附加質(zhì)量地、固有振動頻率）中對貼裝精度最具影響 的值配合著決定減震器450的附加質(zhì)量Md、粘性阻尼Cd、W及減震器的固有振動頻率V。的 值。
[0051] 減震器450基于在貼裝頭403動作時產(chǎn)生的振動而進行動作。
[0052] 根據(jù)上述實施例，由于貼裝頭403動作時產(chǎn)生的振動的能量由減震器吸收，所W 能夠加快貼裝頭的振動的衰減。由此，能夠抑制直接影響貼裝精度的貼裝頭自身的振動，實 現(xiàn)芯片貼裝機等裝置能夠高精度化及高速化的芯片貼裝機。
[005引【實施例2】
[0054] 實施例1中的減震器為動態(tài)減震器，通過有效地設(shè)定減震器的固有值，能夠應(yīng)對 大范圍的振動頻率。
[00巧]對于圖4的貼裝頭403,將振動時的振動頻率設(shè)為V 1，將質(zhì)量設(shè)為Me。另外，對于 減震器450,將質(zhì)量設(shè)為Md，將固有振動頻率設(shè)為V。，將粘性設(shè)為Cd。此時，如果Y =Md/ Mb，則
[005引 Vd= Vi/(i+y)，Ci)二 2M|)TV~*(3y/8(1+y)3}
[0057] 由此計算出固有振動頻率V。、粘性Cd。
[0058] 上述算式是根據(jù)大亦綿一郎的《基于空氣衰減控制型動態(tài)阻尼器的振動控制的研 究》，明治大學科學技術(shù)研究所紀要，第9卷，P109-141，15-Jan-1973得到的。
[0059] 根據(jù)上述實施例，通過有效地設(shè)定減震器的固有值，能夠應(yīng)對大范圍的振動頻率， 能夠在實施例1的效果的基礎(chǔ)上，進一步有效地降低貼裝頭的振動。其結(jié)果，能夠抑制對貼 裝精度存在直接影響的貼裝頭自身的振動，實現(xiàn)芯片貼裝機等裝置能夠高精度化及高速化 的芯片貼裝機。
[0060] 【實施例3】
[0061] 實施例1及實施例2中的減震器是針對振動大的Y方向（近前側(cè)-里側(cè)方向）的。 但是，在圖3中，即使在沒有振動的X方向（上游側(cè)-下游側(cè)方向）上，有時貼裝頭也會產(chǎn) 生與Y方向相比小但對精度也產(chǎn)生影響的振動。減震器550基于在貼裝頭403動作時產(chǎn)生 的振動而進行動作。
[0062] 由此，如示出本實施方式的圖5所示，設(shè)置有用于對圖4的Y方向的振動進行抑制 的減震器450,同時還設(shè)置有對X方向的振動進行抑制的減震器550。此外，在Y方向上使 用其它方法抑制振動的情況或Y方向的振動不構(gòu)成妨礙的情況下等，也可W設(shè)置僅對X方 向的振動進行抑制的圖5所示的減震器。
[0063] 該減震器550具有附加質(zhì)量Md'、粘性阻尼Cd'、減震器的固有振動頻率V。'來作 為固有值，與貼裝頭403所具有的固有值（附加質(zhì)量地，固有振動頻率V,)中對貼裝精度 最具影響的固有值相配合著確定減震器550的附加質(zhì)量Md'、粘性阻尼Cd' W及減震器的固 有振動頻率V。'的值。此外，優(yōu)選對貼裝頭403連同減震器450包括在內(nèi)確定固有值（附 加質(zhì)量Mb',固有振動頻率Vb')。
[0064] 減震器550基于在貼裝頭403動作時產(chǎn)生的振動而進行動作。
[0065] 此外，減震器550的質(zhì)量Md'、固有振動頻率v。'、粘性Cd'也可W基于實施例2所 示出的算式而算出。
[0066] 另外，在本實施例中，在Y方向和與Y方向正交的X方向上設(shè)置減震器，但在不同 的兩個方向上設(shè)置即可。另外，優(yōu)選該2個方向是貼裝頭403的振動最大的方向和第二大 的方向。
[0067] 根據(jù)實施例3,能夠在實施例1、實施例2的效果的基礎(chǔ)上，進一步有效地降低貼裝 頭的振動。其結(jié)果，能夠抑制對貼裝精度存在直接影響的貼裝頭自身的振動，實現(xiàn)芯片貼裝 機等裝置能夠高精度化及高速化的芯片貼裝機。。
[0068] 此外，在上述實施例1中，為了從晶圓中拾取芯片并對拾取后的芯片的位置進行 修正而使用了仰拍相機。但是，即使是沒有使用仰拍相機的芯片貼裝機也可W，只要是使用 貼裝頭的芯片貼裝機就都能夠應(yīng)用本發(fā)明。例如，在具有從晶圓中拾取芯片并載置于中間 工作臺的貼裝頭、W及從中間工作臺拾取芯片并向基板安裝芯片的貼裝頭的情況下，哪一 種貼裝頭都可W應(yīng)用本發(fā)明。此外，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于倒裝芯片貼裝機中。
【權(quán)利要求】
1. 一種芯片貼裝機，其具有；晶圓供給部，其供給用于拾取芯片的晶圓；工件供給搬運 部，其用于供給搬運基板；W及芯片貼裝部，其具有貼裝頭部，該貼裝頭部從所述晶圓供給 部拾取所述芯片，并將所述芯片貼裝于所述基板，所述芯片貼裝機的特征在于， 所述貼裝頭部在下方具有用于吸附所述芯片的前端部，所述貼裝頭部在上方具有用于 抑制第1方向的振動的第1減震器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片貼裝機，其特征在于， 所述貼裝頭部在上方還具有第2減震器，該第2減震器用于抑制與所述第1方向不同 的第2方向的振動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片貼裝機，其特征在于， 所述第1減震器是具有質(zhì)量、固有振動頻率及粘性的減震器固有值的動態(tài)減震器，所 述減震器固有值是基于所述貼裝頭的質(zhì)量及振動時的振動頻率而計算出的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片貼裝機，其特征在于， 所述第1減震器是具有質(zhì)量、固有振動頻率及粘性的減震器固有值的動態(tài)減震器，所 述減震器固有值是基于所述貼裝頭的質(zhì)量及振動時的振動頻率而計算出的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片貼裝機，其特征在于， 所述第2減震器是具有質(zhì)量、固有振動頻率及粘性的減震器固有值的動態(tài)減震器，所 述減震器固有值是基于所述貼裝頭的質(zhì)量及振動時的振動頻率而計算出的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的芯片貼裝機，其特征在于， 所述第2減震器是具有質(zhì)量、固有振動頻率及粘性的減震器固有值的動態(tài)減震器，所 述減震器固有值是基于所述貼裝頭的質(zhì)量及振動時的振動頻率而計算出的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的芯片貼裝機，其特征在于， 所述第1方向是所述貼裝頭的振動最大的方向。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2、W及權(quán)利要求4至6中任一項所述的芯片貼裝機，其特征在于， 所述第2方向是所述貼裝頭的振動第二大的方向。
【文檔編號】H01L21/52GK104465413SQ201410453057
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】石井良英 申請人:株式會社日立高新技術(shù)儀器