特許 7511947 実装装置及び実装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-28

(45)【発行日】2024-07-08

(54)【発明の名称】実装装置及び実装方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20240701BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311T

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023136032

(22)【出願日】2023-08-24

【審査請求日】2024-03-04

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】519294332

【氏名又は名称】株式会社新川

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福本 眞介

【審査官】小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３４３２１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－７４３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１１４８１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／４４７－Ｈ０１Ｌ ２１／４４９

Ｈ０１Ｌ ２１／４８ －Ｈ０１Ｌ ２１／６０７

Ｈ０１Ｌ ２１／９８

Ｈ０５Ｋ ３／３０ －Ｈ０５Ｋ ３／３４

Ｈ０５Ｋ １３／００ －Ｈ０５Ｋ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被実装体に半導体チップを実装する実装装置であって、
電力及び冷却空気が供給される複数の実装ヘッドと、１の実装ヘッドの下部に取付けられるヒータと、を備え、
前記ヒータと各前記実装ヘッドとを接続する電力ケーブルと、前記ヒータと各前記実装ヘッドとを接続する冷却空気配管と、を備えること、
を特徴とする実装装置。

【請求項2】

請求項１に記載の実装装置であって、
前記１の実装ヘッド以外の他の実装ヘッドは、前記１の実装ヘッドの近傍に配置され、前記１の実装ヘッドに追従して移動すること、
を特徴とする実装装置。

【請求項3】

請求項２に記載の実装装置であって、
前記１の実装ヘッドが前記半導体チップを前記被実装体に押圧する際に、前記他の実装ヘッドが前記ヒータの上から前記半導体チップを押圧すること、
を特徴とする実装装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の実装装置であって、
前記被実装体は、ウェーハ又は基板又は他の半導体チップであること、
を特徴とする実装装置。

【請求項5】

被実装体に半導体チップを実装する実装方法であって、
電力及び冷却空気が供給される複数の実装ヘッドを備える実装装置を準備し、
１の実装ヘッドの下部にヒータを取り付け、
前記ヒータと各前記実装ヘッドとを電力ケーブルで接続するとともに、前記ヒータと各前記実装ヘッドとを冷却空気配管で接続し、
各前記電力ケーブルを通して各前記実装ヘッドから前記ヒータに電力を供給して前記半導体チップを加熱しつつ、前記１の実装ヘッドによって前記半導体チップを前記被実装体に押圧し、その後、各前記冷却空気配管を通して各前記実装ヘッドから前記ヒータに冷却空気を供給して前記ヒータを冷却すること、
を特徴とする実装方法。

【請求項6】

請求項５に記載の実装方法であって、
前記１の実装ヘッド以外の他の実装ヘッドを、前記１の実装ヘッドの近傍に配置し、前記１の実装ヘッドに追従して移動させること、
を特徴とする実装方法。

【請求項7】

請求項６に記載の実装方法であって、
前記１の実装ヘッドが前記半導体チップを前記被実装体に押圧する際に、前記他の実装ヘッドが前記ヒータの上から前記半導体チップを押圧すること、
を特徴とする実装方法。

【請求項8】

請求項５から７のいずれか１項に記載の実装方法であって、
前記被実装体は、ウェーハ又は基板又は他の半導体チップであること、
を特徴とする実装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体チップをウェーハや基板に実装する実装装置及び実装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体チップが大型化している。このため、特許文献１には、１つのモータベースに２つのチャックを取り付け、２つのチャックで大型のコレットを吸着保持し、大型の半導体チップをピックアップする実装装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第７２２８９３２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、半導体チップをウェーハや基板の上に実装する際には、ヒータによって半導体チップを急速加熱してボンディングツールによってウェーハ等に押圧、実装した後、次の半導体チップの実装のためにヒータやボンディングツールを急速冷却する必要がある。このため、ヒータには、高速加熱の可能なセラミックヒータが用いられ、ヒータには冷却空気が供給されるように構成される場合が多い。

【0005】

ところが、半導体チップが大型化するとヒータも大型化する。すると、ヒータの熱容量が大きくなり、高速加熱に必要な電力が大きくなる。また、冷却に必要な冷却空気の流量も多くなる。このため、ヒータに大きな電力と多量の冷却空気を供給することが求められている。

【0006】

そこで、本開示は、簡便な構成で、ヒータに大きな電力と多量の冷却空気を供給可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の実装装置は、被実装体に半導体チップを実装する実装装置であって、電力及び冷却空気が供給される複数の実装ヘッドと、１の実装ヘッドの下部に取付けられるヒータと、を備え、ヒータと各実装ヘッドとを接続する電力ケーブルと、ヒータと各実装ヘッドとを接続する冷却空気配管と、を備えること、を特徴とする。

【0008】

このように、１の実装ヘッドと他の実装ヘッドから電力ケーブルと冷却空気管を通して電力と冷却空気をヒータに供給できるので、簡便な構成でヒータに大きな電力と多量の冷却空気を供給できる。これにより、ヒータの急速加熱、急速冷却を行うことができ、半導体チップを短時間に実装することができる。

【0009】

本開示の実装装置において、１の実装ヘッド以外の他の実装ヘッドは、１の実装ヘッドの近傍に配置され、１の実装ヘッドに追従して移動してもよい。

【0010】

これにより、他の実装ヘッドに取付けられた電力ケーブル及び冷却空気配管と、ヒータとの接続ケーブル、接続配管を短くすることができる。

【0011】

本開示の実装装置において、１の実装ヘッドが半導体チップを被実装体に押圧する際に、他の実装ヘッドがヒータの上から半導体チップを押圧してもよい。

【0012】

これにより、１の実装ヘッドでは押圧力が不足するような半導体チップを被実装体に実装することができる。

【0013】

本開示の実装装置において、被実装体は、ウェーハ又は基板又は他の半導体チップとしてもよい。

【0014】

本開示の実装方法は、被実装体に半導体チップを実装する実装方法であって、電力及び冷却空気が供給される複数の実装ヘッドを備える実装装置を準備し、１の実装ヘッドの下部にヒータを取り付け、ヒータと各実装ヘッドとを電力ケーブルでそれぞれ接続するとともに、ヒータと各実装ヘッドとを冷却空気配管で接続し、各電力ケーブルを通して各実装ヘッドからヒータに電力を供給して半導体チップを加熱しつつ、１の実装ヘッドによって半導体チップを被実装体に押圧し、その後、各冷却空気配管を通して各実装ヘッドからヒータに冷却空気を供給してヒータを冷却すること、を特徴とする。

【0015】

本開示の実装方法において、１の実装ヘッド以外の他の実装ヘッドを、１の実装ヘッドの近傍に配置し、１の実装ヘッドに追従して移動させてもよい。

【0016】

本開示の実装方法において、１の実装ヘッドが半導体チップを被実装体に押圧する際に、他の実装ヘッドがヒータの上から半導体チップを押圧してもよい。

【0017】

本開示の実装方法において、被実装体は、ウェーハ又は基板又は他の半導体チップとしてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本開示の実装装置は、簡便な構成で、ヒータに大きな電力と多量の冷却空気を供給できる。これにより、ヒータの急速加熱、急速冷却を行うことができ、半導体チップを短時間に実装することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】参考例のボンディング装置の構成を示す立面図である。

【図2】実施形態のボンディング装置を示す立面図である。

【図3】実施形態のボンディング装置の動作を示すフローチャートである。

【図4】実施形態のボンディング装置の動作を示す説明図であって、大型ヒータで大型半導体チップを加熱しながら第１ノズルを下降させて大型半導体チップを基板に押圧した状態を示す図である。

【図5】実施形態のボンディング装置の動作を示す説明図であって、第１ノズルを上昇させて、大型ヒータに冷却空気を通流させて大型ヒータを冷却する状態を示す図である。

【図6】他の実施形態のボンディング装置の構成を示す立面図である。

【図7】図６に示すボンディング装置の動作を示す説明図であって、大型ヒータで大型半導体チップを加熱しながら第１ノズルを下降させて大型半導体チップを基板に押圧すると共に、第２ノズルで大型ヒータの上から大型半導体チップを押圧した状態を示す図である。

【図8】他の実施形態のボンディング装置の構成を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しながら実施形態の実装装置であるボンディング装置２００について説明する。実施形態のボンディング装置２００について説明する前に、参考例のボンディング装置１００について説明する。尚、以下の説明では、図１に示すように、ボンディングステージ４０に平行で、ガイドレール３０の延びる方向をＹ方向、水平面内でＹ方向と直交する方向をＸ方向、上下方向をＺ方向として説明する。

【0021】

図１に示すように、ボンディング装置１００は、ボンディングステージ４０と、１つのガイドレール３０と、Ｘ方向駆動部３１と、第１、第２ボンディングヘッド１０、２０と、第１、第２小型ヒータ１５、２５と、第１、第２小型ボンディングツール１６、２６と、第１、第２冷却空気供給管１７Ａ、２７Ａと、第１、第２冷却空気接続管１７Ｂ、２７Ｂと、第１、第２電力供給ケーブル１８Ａ、２８Ａと、第１、第２接続ケーブル１８Ｂ、２８Ｂと、制御部５０とを含んでいる。ボンディング装置１００は、第１、第２ボンディングヘッド１０、２０で同時に２つの小型半導体チップ１１０、１２０を基板４１の上に実装可能である。

【0022】

図１に示すように、ボンディングステージ４０は、上面に被実装体である基板４１を真空吸着する。また、基板４１は、上面に小型半導体チップ１１０、１２０をボンディングしたものでもよい。この場合、被実装体は、基板４１の上にボンディングしてある他の小型半導体チップ１１０、１２０である。また、ボンディングステージ４０は、上面に他の被実装体であるウェーハを真空吸着できる。

【0023】

ガイドレール３０は、ボンディングステージ４０の上部でＹ方向に延びる長手部材である。ガイドレール３０は、例えば、ガントリークレーンのＹ方向レールでもよい。ガイドレール３０は、Ｘ方向駆動部３１によりＹ方向と直交するＸ方向に駆動される。

【0024】

第１ボンディングヘッド１０は、第１本体１１と、第１Ｙ方向駆動部１４と、第１ノズル１２とを含んでいる。第１ボンディングヘッド１０は、１の実装ヘッドである。第１Ｙ方向駆動部１４は、ガイドレール３０にガイドされ、内部に収容しているＹ方向駆動モータによりＹ方向に移動する。

【0025】

第１本体１１は、第１Ｙ方向駆動部１４の下側に接続され、第１Ｙ方向駆動部１４と一体となってＹ方向に移動する。第１本体１１は、内部に第１ノズル１２をＺ方向に駆動する第１ボイスコイルモータ１３を収容している。

【0026】

第１ノズル１２は、第１ボイスコイルモータ１３によって上下方向に移動する第１スライダ部１２Ａと、下面に第１小型ヒータ１５を真空吸着する第１ノズル部１２Ｂとで構成される。第１ノズル１２には、外部から冷却空気と電力を供給する第１冷却空気供給管１７Ａと第１電力供給ケーブル１８Ａとが接続されている。

【0027】

第１小型ヒータ１５は、第１ノズル部１２Ｂの下面にボルトで固定されている。実施形態のボンディング装置１００では、第１小型ヒータ１５の平面形状は、第１ノズル部１２Ｂの平面形状と略同一であり、第１小型ヒータ１５は第１ノズル部１２Ｂの下面に外周縁が一致するようにボルトで固定されている。第１小型ヒータ１５は、急速加熱が可能なセラミックヒータである。

【0028】

第１小型ヒータ１５の下面には、第１小型ボンディングツール１６が真空吸着されている。第１小型ボンディングツール１６の下面には、小型半導体チップ１１０が真空吸着される。

【0029】

第１ノズル１２と第１小型ヒータ１５との間は第１冷却空気接続管１７Ｂと、第１接続ケーブル１８Ｂとで接続されている。第１小型ヒータ１５には、第１冷却空気接続管１７Ｂを通して第１ノズル１２から冷却空気が供給される。また、第１小型ヒータ１５には、第１接続ケーブル１８Ｂを通して第１ノズル１２から電力が供給される。

【0030】

第２ボンディングヘッド２０は、第１ボンディングヘッド１０と同様、第２本体２１と、第２Ｙ方向駆動部２４と、第２ノズル２２とを含んでいる。第２本体２１、第２Ｙ方向駆動部２４は、先に説明した第１ボンディングヘッド１０の第１本体１１、第１Ｙ方向駆動部１４の構成と同一の構成である。第２ノズル２２は、第１ノズル１２と同様、第２スライダ部２２Ａと、第２ノズル部２２Ｂとで構成され、第２ノズル部２２Ｂの下面には、第２小型ヒータ２５がボルトで固定されている。第２小型ヒータ２５の下面には、第２小型ボンディングツール２６と小型半導体チップ１２０が真空吸着される。第２ノズル２２には、第２冷却空気供給管２７Ａと第２電力供給ケーブル２８Ａとが接続され、第２ノズル２２と第２小型ヒータ２５とは第２冷却空気接続管２７Ｂと、第２接続ケーブル２８Ｂで接続されている。尚、第２ボンディングヘッド２０は、他の実装ヘッドである。

【0031】

制御部５０は、内部にＣＰＵ５１と、制御プログラムや制御データを格納するメモリ５２とを含むコンピュータである。第１、第２Ｙ方向駆動部１４、２４と、Ｘ方向駆動部３１と、第１、第２ボイスコイルモータ１３、２３と、第１、第２小型ヒータ１５、２５とは制御部５０に接続され、制御部５０の指令によって動作する。制御部５０は、第１、第２Ｙ方向駆動部１４、２４とＸ方向駆動部３１とにより第１、第２ボンディングヘッド１０、２０をＸＹ方向に駆動し、第１、第２ボイスコイルモータ１３、２３によって第１、第２ノズル１２、２２を上下方向に移動させて同時に２つの小型半導体チップ１１０、１２０を基板４１の上に実装する。

【0032】

次に図２を参照しながら実施形態の実装装置であるボンディング装置２００について説明する。ボンディング装置２００は、先に説明したボンディング装置１００と同様、ボンディングステージ４０と、１つのガイドレール３０と、Ｘ方向駆動部３１と、第１、第２ボンディングヘッド１０、２０と、第１、第２冷却空気供給管１７Ａ、２７Ａと、第１、第２電力供給ケーブル１８Ａ、２８Ａと、制御部５０とを含んでいる。これらの構成は、先に図１を参照して説明したボンディング装置１００の各部の構成と同一であるから、説明は省略する。

【0033】

図２に示すように、ボンディング装置２００は、ボンディング装置１００の第１、第２ノズル１２、２２の下面にボルトで固定されていた第１、第２小型ヒータ１５、２５を取り外し、第１ノズル１２の下面の中央に大型ヒータ６０をボルトで固定したものである。大型ヒータ６０の平面サイズは大型半導体チップ１３０の平面サイズと同一であり、第１ノズル１２の下面の平面サイズよりも大きい。従って、大型ヒータ６０を第１ノズル１２の下面に固定すると、大型ヒータ６０の外周部分は、第１ノズル１２より外側に突出する。そして、大型ヒータ６０の下面には、大型ボンディングツール６５が真空吸着されている。大型ボンディングツール６５の下面には、大型半導体チップ１３０が真空吸着される。

【0034】

なお、大型ヒータ６０は、先に説明した第１、第２小型ヒータ１５、２５と区別するために「大型」としているが、必ず第１、第２小型ヒータ１５、２５よりも大型である必要はない。例えば、従来のヒータよりも電力もしくは冷却空気の流量が必要となるプロセスの場合は、ヒータの大きさに関わらず本発明を適用することが可能である。同様に、大型ボンディングール６５、大型半導体チップ１３０も、それぞれ小型ボンディングツール１６、２６、小型半導体チップ１１０、１２０よりも必ず大型である必要はない。

【0035】

第１ノズル１２と大型ヒータ６０との間は冷却空気配管である第１大型ヒータ冷却空気接続管１７Ｃと、電力ケーブルである第１大型ヒータ接続ケーブル１８Ｃとで接続されている。また、第２ノズル２２と大型ヒータ６０との間は冷却空気配管である第２大型ヒータ冷却空気接続管２７Ｃと、電力ケーブルである第２大型ヒータ接続ケーブル２８Ｃとで接続されている。そして、大型ヒータ６０には第１、第２大型ヒータ冷却空気接続管１７Ｃ、２７Ｃを通して第１、第２ノズル１２、２２から冷却空気が供給される。また、大型ヒータ６０には、第１、第２大型ヒータ接続ケーブル１８Ｃ、２８Ｃを通して第１、第２ノズル１２、２２から電力が供給される。また、大型ヒータ６０は、制御部５０に接続され、制御部５０の指令によって動作する。

【0036】

第２ボンディングヘッド２０は、第２ノズル２２が第１ボンディングヘッド１０の第１ノズル１２の近傍に第１ノズル１２と離間する位置に配置される。また、第２ノズル２２は第１ノズル１２よりも少し上方に位置しており、第２ノズル２２の下面と大型ヒータ６０の上面との間には隙間が空いている。

【0037】

第１ボンディングヘッド１０は、制御部５０の指令によって大型半導体チップ１３０をボンディングするボンディング位置に移動させるマスタボンディングヘッドである。また、第１ボンディングヘッド１０は、１の実装ヘッドである。第２ボンディングヘッド２０は、第１ボンディングヘッド１０の近傍に配置され、第１ボンディングヘッド１０に追従して移動するスレーブボンディングヘッドである。第２ボンディングヘッド２０は、他の実装ヘッドである。先に説明したように、第２ボンディングヘッド２０の第２ノズル２２の下面と大型ヒータ６０の上面との間には隙間が空いており、第２ノズル２２は大型ヒータ６０を押圧しない。

【0038】

次に、図３から図５を参照しながらボンディング装置２００の動作について説明する。ボンディング装置２００の動作は、制御部５０のＣＰＵ５１がメモリ５２に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。ボンディング装置２００としての動作を行う前に、図１に示すボンディング装置１００の第１、第２小型ヒータ１５、２５を取り外し、第１ノズル１２の下面に大型ヒータ６０をボルトで固定しておく。そして、大型ボンディングツール６５を大型ヒータ６０の下面に真空吸着させて、図２に示すボンディング装置２００を構成しておく。

【0039】

図３のステップＳ１０１に示すように、制御部５０は、第１、第２Ｙ方向駆動部１４、２４と、Ｘ方向駆動部３１とにより、第１、第２ボンディングヘッド１０、２０をピックアップステージ（図示せず）の上に移動させる。この際、制御部５０は、第１ボンディングヘッド１０の第１ノズル１２の中心がピックアップステージの上に載置されている大型半導体チップ１３０の中心に重なるように、第１Ｙ方向駆動部１４とＸ方向駆動部３１を動作させて第１ボンディングヘッド１０をＸＹ方向に移動させる。また、制御部５０は、第２Ｙ方向駆動部２４によって第２ボンディングヘッド２０を第１ボンディングヘッド１０に追従させてＸＹ方向に移動させる。

【0040】

そして、制御部５０は、第１ノズル１２の中心が大型半導体チップ１３０の中心位置となったら、第１ボイスコイルモータ１３を動作させて第１ノズル１２を下降させ、大型ボンディングツール６５の下面に大型半導体チップ１３０を真空吸着する。そして、制御部５０は、第１ボイスコイルモータ１３を動作させて第１ノズル１２を上昇させ、大型半導体チップ１３０をピックアップステージからピックアップする。この際、制御部５０は、第２ノズル２２を下降させず、下面が大型半導体チップ１３０の上面よりも少し上の位置となる高さに第２ノズル２２を保持する。この第２ノズル２２の位置を待機位置という。

【0041】

次に、制御部５０は、図３のステップＳ１０２に示すように、第１、第２Ｙ方向駆動部１４、２４と、Ｘ方向駆動部３１とにより第１、第２ボンディングヘッド１０、２０をボンディングステージ４０の上に移動させる。そして、制御部５０は、図３のステップＳ１０３に示すように、第１Ｙ方向駆動部１４とＸ方向駆動部３１を動作させて第１ノズル１２の中心をボンディング位置の中心に移動させる。また、制御部５０は、第２ボンディングヘッド２０を第１ボンディングヘッド１０に追従移動させ、第２ノズル２２を待機位置に配置する。

【0042】

次に、制御部５０は、図３のステップＳ１０４、図４に示すように、第１、第２大型ヒータ接続ケーブル１８Ｃ、２８Ｃを通して第１、第２ノズル１２、２２から大型ヒータ６０に電力を供給し、大型ヒータ６０を動作させて大型半導体チップ１３０を急速加熱する。そして、制御部５０は、第１ボイスコイルモータ１３を動作させ、図４中の矢印９１に示すように、第１ノズル１２を下降させて、大型半導体チップ１３０を基板４１のボンディング位置に加熱しながら押圧し、大型半導体チップ１３０を基板４１に実装する。この際、制御部５０は、第２ボイスコイルモータ２３を動作させず、第２ノズル２２を待機位置に保持する。

【0043】

次に、制御部５０は、大型半導体チップ１３０の真空吸着を解除した後、図３のステップＳ１０５、図５中の矢印９２に示すように、第１ボイスコイルモータ１３を動作させて第１ノズル１２を上昇させる。そして、制御部５０は、第１、第２大型ヒータ冷却空気接続管１７Ｃ、２７Ｃを通して第１、第２ノズル１２、２２から冷却空気を大型ヒータ６０に供給し、大型ヒータ６０と大型ボンディングツール６５を急速冷却する。

【0044】

制御部５０は、大型ヒータ６０と大型ボンディングツール６５の冷却が終わったら、図３のステップＳ１０６に進む。制御部５０は、図３のステップＳ１０６で全てのボンディング位置に大型半導体チップ１３０を実装したかどうか判断する。そして、制御部５０は、図３のステップＳ１０６でＮＯと判断した場合には、図３のステップＳ１０１に戻って次の大型半導体チップ１３０をピックアップし、次のボンディング位置に次の大型半導体チップ１３０をボンディングする。一方、図３のステップＳ１０６でＹＥＳと判断した場合には、制御部５０は、実装動作を終了する。

【0045】

以上説明したように、実施形態のボンディング装置２００は、第１、第２大型ヒータ接続ケーブル１８Ｃ、２８Ｃを通して第１、第２ノズル１２、２２から大型ヒータ６０に電力を供給するので、一度に大型ヒータ６０に大電力を供給することができる。これにより、大型ヒータ６０を急速に加熱することができる。また、実施形態のボンディング装置２００は、第１、第２大型ヒータ冷却空気接続管１７Ｃ、２７Ｃを通して第１、第２ノズル１２、２２から大型ヒータ６０に冷却空気を供給するので、一度に大型ヒータ６０に多量の冷却空気を通流させることができる。これにより、大型ヒータ６０を急速に冷却することができる。このため、簡便な構成で大型ヒータ６０の急速加熱、急速冷却を行うことができ、大型半導体チップ１３０を短時間に実装することができる。

【0046】

また、第２ボンディングヘッド２０を第１ボンディングヘッド１０に追従して移動するように構成しているので、第１、第２大型ヒータ接続ケーブル１８Ｃ、２８Ｃ、第１、第２大型ヒータ冷却空気接続管１７Ｃ、２７Ｃの長さを短くすることができ、構成を簡便にすることができる。

【0047】

尚、以上の実施形態では、基板４１の上に大型半導体チップ１３０を実装することとして説明したが、ボンディング装置２００は、ボンディングステージ４０の上にウェーハを真空吸着し、ウェーハの上に大型半導体チップ１３０を実装することもできる。また、基板４１又はウェーハの上に大型半導体チップ１３０を実装した基板４１又はウェーハをボンディングステージ４０の上に真空吸着し、大型半導体チップ１３０の上に二段目の大型半導体チップ１３０を積層して実装してもよい。

【0048】

また、以上の説明では、第１、第２冷却空気供給管１７Ａ、２７Ａと、第１、第２電力供給ケーブル１８Ａ、２８Ａはそれぞれ第１、第２ノズル１２、２２に接続されているとして説明したが、これに限定されない。例えば、第１、第２冷却空気供給管１７Ａ、２７Ａと、第１、第２電力供給ケーブル１８Ａ、２８Ａはそれぞれ第１、第２本体１１、２１に接続されてもよい。この場合、第１大型ヒータ冷却空気接続管１７Ｃと、第１大型ヒータ接続ケーブル１８Ｃとは第１本体１１と大型ヒータ６０との間を接続し、第２大型ヒータ冷却空気接続管２７Ｃと、第２大型ヒータ接続ケーブル２８Ｃとは、第２本体２１と大型ヒータ６０との間を接続するように構成してもよい。

【0049】

次に図６を参照しながら他の実施形態のボンディング装置３００について説明する。先に図１、図２を参照して説明したボンディング装置１００、２００と同一の部位には同一の符号を付して説明は省略する。

【0050】

ボンディング装置３００は、大型ヒータ６１の第１ノズル１２へのボルト固定位置がオフセット配置されたものである。図６に示すように、大型ヒータ６１を第１ノズル１２の下面に固定すると、第２ノズル２２の待機位置を大型ヒータ６１の右の上面に重ね合わせることができる。

【0051】

そして、制御部５０は、図７中の矢印９３に示すように、第１ノズル１２を下降させて大型半導体チップ１３０を基板４１のボンディング位置押圧する際に、図７中の矢印９４に示すように、第２ノズル２２を第１ノズル１２と協調して下降させ、第２ノズル２２の下面で大型ヒータ６０の上面を押圧する。これにより、第２ノズル２２は、大型ヒータ６０の上から大型半導体チップ１３０を基板４１に押圧する。このように、ボンディング装置３００では、第１ノズル１２と第２ノズル２２とで大型半導体チップ１３０を基板４１に押圧する。

【0052】

図６、７に記載のボンディング装置３００によれば、第１ノズル１２のみでは押圧力が不足するような大型半導体チップ１３０を基板４１に実装することができる。

【0053】

次に、図８を参照しながら他の実施形態のボンディング装置４００について説明する。

【0054】

図８に示すように、ボンディング装置４００は、第１、第２ボンディングヘッド１０、２０に加え、第３、第４ボンディングヘッド７０、８０を備えている。大型ヒータ６２は、中央部が第１ノズル１２の下面にボルトで固定されている。第１ボンディングヘッド１０はマスタボンディングヘッドであり、第２～第４ボンディングヘッド２０、７０、８０は、第１ボンディングヘッド１０に追従して移動するスレーブボンディングヘッドである。

【0055】

第３、第４ボンディングヘッド７０、８０の第３ノズル７２、第４ノズル８２と大型ヒータ６２との間は、冷却空気配管である第３、第４大型ヒータ冷却空気接続管７７Ｃ、８７Ｃと、電力ケーブルである第３、第４大型ヒータ接続ケーブル７８Ｃ、８８Ｃとで接続されている。そして、大型ヒータ６２には第１～第４大型ヒータ冷却空気接続管１７Ｃ、２７Ｃ、７７Ｃ、８７Ｃを通して第１～第４ノズル１２、２２、７２、８２から冷却空気が供給される。また、大型ヒータ６２には、第１～第４大型ヒータ接続ケーブル１８Ｃ、２８Ｃ、７８Ｃ、８８Ｃを通して第１～第４ノズル１２、２２、７２、８２から電力が供給される。

【0056】

ボンディング装置４００は４つの大型ヒータ接続ケーブル１８Ｃ、２８Ｃ、７８Ｃ、８８Ｃと、４つの大型ヒータ冷却空気接続管１７Ｃ、２７Ｃ、７７Ｃ、８７Ｃとから電力と冷却空気が大型ヒータ６２にそれぞれ供給されるので、先に説明したボンディング装置２００の場合よりも多量の冷却空気と大きな電力を大型ヒータ６２に供給することができる。これにより、大型ヒータ６２を更に急速に加熱し、更に急速に冷却することができる。このため、大型半導体チップ１３０を更に短時間に実装することができる。

【0057】

以上の説明では、ボンディング装置４００は、第１～第４ボンディングヘッド１０、２０、７０、８０の４つのボンディングヘッドを備えることとして説明したがこれに限定されない。例えば、３のボンディングヘッドを備えるように構成してもよいし、４つ以上のボンディングヘッドを備えるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１０、２０、７０、８０ ボンディングヘッド、１２、２２、７２、８２ ノズル、１３、２３ ボイスコイルモータ、１４、２４ Ｙ方向駆動部、１５、２５ 小型ヒータ、１６、２６ 小型ボンディングツール、１７Ａ、２７Ａ 冷却空気供給管、１７Ｂ、２７Ｂ 冷却空気接続管、１７Ｃ、２７Ｃ、７７Ｃ、８７Ｃ 大型ヒータ冷却空気接続管、１８Ａ、２８Ａ 電力供給ケーブル、１８Ｂ、２８Ｂ 接続ケーブル、１８Ｃ、２８Ｃ、７８Ｃ、８８Ｃ 大型ヒータ接続ケーブル、３０ ガイドレール、３１ Ｘ方向駆動部、４０ ボンディングステージ、４１ 基板、５０ 制御部、５１ ＣＰＵ、５２ メモリ、６０、６１、６２ 大型ヒータ、６５ 大型ボンディングツール、１００、２００、３００、４００ ボンディング装置、１１０、１２０ 小型半導体チップ、１３０ 大型半導体チップ。

【要約】

【課題】簡便な構成で、ヒータに大きな電力と多量の冷却空気を供給する。
【解決手段】基板４１に大型半導体チップ１３０を実装するボンディング装置２００であって、電力及び冷却空気がそれぞれ供給される第１、第２ボンディングヘッド１０、２０と、第１ボンディングヘッド１０の下部に取付けられた大型ヒータ６０と、を備え、大型ヒータ６０と第１ボンディングヘッド１０及び第２ボンディングヘッド２０とをそれぞれ接続する第１、第２大型ヒータ接続ケーブル１８Ｃ、２８Ｃと、大型ヒータ６０と第１ボンディングヘッド１０及び第２ボンディングヘッド２０とをそれぞれ接続する第１、第２大型ヒータ冷却空気接続管１７Ｃ、２７Ｃと、を備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】