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JP2007173801A - フリップチップを基板に取り付ける方法 - Google Patents

フリップチップを基板に取り付ける方法 Download PDF

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Abstract

【課題】配置の高い正確度および高い処理能力を可能にするフリップチップを取り付ける方法を提供する。
【解決手段】基板4の基板場所3上に、1つの表面上のバンプ1を有する半導体チップ2を取り付けることによって、バンプ1は基板場所3上の対応するパッド10と接触する。識別マーク12、13は、識別マーク12、13によって定義される座標のシステムに関して、基板場所3の実際の位置の測定と同様に半導体チップ2の実際の位置の測定を可能にするボンドヘッド6に付着される。熱的な影響によって生じるアセンブリマシンの個別の構成要素の位置のずれは、永続的補正手順を実行する必要なく補正することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、フリップチップを基板に取り付ける方法に関する。フリップチップは、その上に基板への電気接続が行われるいわゆるバンプを持つ表面を有する半導体チップである。
通常、基板上に半導体チップを取付ける場合、基板は、水平方向の支持面上に存在し、半導体チップは、ウェーハテーブル上に存在する。それによって、半導体チップの電気接触領域は上方に向く。半導体チップは、アセンブリマシンのボンドヘッド、いわゆるダイボンダによって、ウェーハテーブルから除去され、基板上に配置される。このアセンブリ方法は、半導体チップがエポキシで基板に接着されるか、またはハンダで基板にハンダ付けされるかによってエポキシ・ダイボンディングまたはソフトソルダ・ダイボンディングとして、その業界において公知である。フリップチップ方法は、半導体チップおよび基板間の電気的接続と同様に機械的な接続は、バンプを通じて行われるということにおいて、このアセンブリ方法と異なる。バンプを有する半導体チップが取り付けられることができるために、それは、ウェーハテーブルからの除去の後、180°回転(反転)しなければならない。したがって、その名前をフリップチップという。
フリップチップ方法に関して、半導体チップ上のバンプは、基板の電気接続領域、いわゆるパッドと接触されなければならない。配置における正確さの要求はそれゆえに、フリップチップ方法の方がエポキシ・ダイボンディングよりも多少強い。現在、このような精密なアセンブリマシンを構築するため、多くの努力が運動の機械的な軸の正確度に費やされる。このようなアセンブリマシンは例えば、ウェーハテーブルから半導体チップを除去しておよびそれを回転させるフリップ装置、フリップ装置から反転した半導体チップを除去し、基板上にそれを配置するボンドヘッドを有するピックアンドプレース・システム、および、3つのカメラからなり、それによって、第1のカメラは、ウェーハテーブルに存在する半導体チップの画像を作成し、第2のカメラは、すでに回転し、選択された半導体チップ‐したがってフリップチップの画像、すなわちバンプを有する半導体チップの表面の画像をボンドヘッドによって作成して、第3のカメラはパッドを有する基板の画像を作成する。第2のおよび第3のカメラによって作成される画像は、ボンドヘッドの運動の軸に関して、フリップチップの位置および基板の位置を決定するため処理されるので、ボンドヘッドは、基板上に位置的に正確にフリップチップを配置することができる。温度変動によって、線膨張が生じ、カメラの位置が互いにおよびボンドヘッドの運動の軸に関連して変化するという効果を有する。配置正確さにおける温度変動の影響を最小化するため、第2および第3のカメラと機械的な運搬システム間の距離は、できる限り短く保たれる。したがって、アセンブリマシンは、フリップチップを有するボンドヘッドが基板より上の位置に導かれ、それから第2および第3のカメラは、フリップチップおよび基板の間で揺動され、ボンドヘッドは、第2のおよび第3のカメラによって供給される画像に基づいて再配置され、第2のおよび第3のカメラはまた揺動され、ボンドヘッドが下げられる例として公知である。しかしながらこのアセンブリ方法については、配置の正確さの維持は、処理能力を犠牲にして実行される。
本発明の目的は、配置の高い正確度および高い処理能力を可能にするフリップチップを取り付ける方法を開発することである。
本発明はそれゆえに、1つの表面上のバンプを有する半導体チップを基板の基板場所上に取り付け、それによって、バンプが基板場所上の対応するパッドと接触する方法に関する。基板場所上での半導体チップの配置は、2つの直進および1つの回転自由度に対応する運動の3軸によって実行される。半導体チップは、ウェーハテーブルから除去されて、バンプを有する表面に平行な軸の周りで180°回転し、ボンドヘッドまで通過する。ボンドヘッドは、軸上で回転可能であるチップ把持部を含む。これと平行して、次の基板場所が提示される。
本発明は、以下のステップによって特徴づけられる:
A)第1のカメラ(専門的な愛称ではフリップビジョンと称される)での半導体チップの画像の作成であって、それによって、画像はボンドヘッドに配置される識別マークと同様に半導体チップ上のバンプを含み、そしてそれによって、運動の3軸は第1の位置にあるような作成、識別マークによって定義される座標のシステムに関して半導体チップの実際の位置および配向の決定、および、その設定位置から半導体チップの実際の位置の偏差を示す第1の修正ベクトルv1の算出。
B)第2のカメラ(専門的な愛称ではボンドビジョンと称される)での、第1の画像を作成であって、それによって、基板場所は、画像において目に見えるような作成、識別マークによって定義される座標のシステムに関して基板場所の位置および配向の決定であって、それによって架空の位置が、運動の3軸がベクトルvによって第1の位置から第2の位置に移動した場合に受け入れる識別マークの位置のために使われるような決定、および、その設定位置から半導体チップの実際の位置の偏差を示す第2の修正ベクトルv2の算出。
C)ベクトルvおよび2つの修正ベクトルv1およびvを考慮して、運動の3軸によって接近すべき位置の算出。
D)これらの算出された位置への運動の3軸の移動。
E)第2のカメラでの第2の画像の作成であって、それによって、ボンドヘッドに添付される識別マークは、画像において目に見えるような作成、および、識別マークの実際の位置の決定、
F)識別マークの使用された架空の位置から、第2のカメラによって作成される第1の画像の評価におけるステップBにおいて仮定される識別マークの実際の位置の偏差を示す第3の修正ベクトルv3の算出。
G)ベクトルvのv =v+vへの適応。
H)第3の修正ベクトルvの少なくとも1つの構成要素が所定の限界値より大きい場合、少なくともこの部材に対応する運動の軸の新規な、修正位置への移動。
I)基板場所上への半導体チップの設置。
識別マークは、ボンドヘッドに配置される。識別マークは、ボンドヘッドの(回転しない)ハウジング上、または、軸上で回転可能であるチップ把持部に位置するような方法で理解される。
ステップA、B、C、DおよびIは、常に実行される。ステップE、F、GおよびHは、この半導体チップが正しい場所で配置されるのを保証するため、製造開始時または製造中断した後に載置される第1の半導体チップを取り付けるために実行される。ベクトルvは、お互いに2つのカメラの光学軸および2つのカメラの回転位置の間の距離を示す。ステップE、F、GおよびHによってベクトルvは更新される。ベクトルvは、熱的な影響の結果として比較的ゆっくり変化する。ステップE、F、GおよびHは、それによってきわめて高い配置の正確さが達成されるように各半導体チップを取り付ける場合に実行することができる。しかしながら、ステップE、F、GおよびHはまた、例えば、各々の第n番目の半導体チップまたは所定の時間間隔で散発的に実行することができるだけである。必要であるならば、第3の修正ベクトルvのすべての構成要素が特定された限界値未満になるまで、ステップE、F、GおよびHは連続して数回実行することができる。
図1は、本発明を理解するために必要である基板4の基板場所3上へバンプ1を備えた半導体チップ3、いわゆるフリップチップを取り付けるためのアセンブリマシンの構成要素の概略表現に基づく本発明についての基本的な考えを示す。デカルト座標系の座標はx、yおよびzを示し、それによって、x座標は、図面の平面に対して垂直に走る。アセンブリマシンは、y方向に走る軸5に沿って前後に移動するボンドヘッド6を有するいわゆるピックアンドプレース・システム、および、2つのカメラ7および8からなる。軸5上のボンドヘッド6の位置は、さらに詳細にここでは説明されない一般に周知の位置測定および制御回路によって制御される。基板4は、x方向に結合ステーション9に運搬システムによって運ばれ、ここで毎回ボンドヘッド6が半導体チップ2を電気接触面、バンプ1に割り当てられるいわゆるパッド10を有する基板場所3上に配置する。ボンドヘッド6は、z方向に上下に移動し、その縦軸上、すなわちここではz軸上で回転するチップ把持部11を含む。加えて、ボンドヘッド6は、互いに間隔を置いて配置される3つの識別マーク12、13および14を有し(図1では、識別マーク12および13だけが見える)、その機能は以下において詳細に説明される。図1において図示された実施例に関して、識別マーク12、13および14は、ボンドヘッド6の一部を形成するチップ把持部11に配置される。また、識別マーク12、13および14はボンドヘッド6のハウジング上に配置することができる。半導体チップ2は、ウェーハテーブル15上に存在する。アセンブリマシンは、更にアセンブリマシンを制御する制御および処理ユニット17と同様、フリップ装置16を備える。図1において示される断面図に関して、5つのバンプ1は、基板場所3上の列に互いに隣接して存在する5つのパッド10に対応する列で互いに隣接して配置されるのが見える。
半導体チップ2上のバンプ1が、基板場所上のパッド3上へ位置的に正確に配置されることができ、その結果、バンプ1およびパッド10が、必要な正確度を有して互いに存在するために、3つの自由度、すなわち、2つの座標によって特徴付けられる直進位置、および、位置に関する半導体チップ2の回転角によって特徴付けられる配向(回転位置)および基板場所3(回転位置)の配向が一致しなければならない。各々の自由度は、運動の少なくとも1つの軸に割り当てられる。対応する動きが実行されることができるように、運動の各々の軸は駆動装置に割り当てられる。3つの自由度はそれゆえに、基板4のための運搬システムのx軸、ボンドヘッド6のy軸およびチップ把持部11の回転角θによって実現することができる。しかしながら、アセンブリマシンにx方向のボンドヘッド6の動きを可能にする運動18のさらなる軸を備えることは有利であり、それによって、運動18のこの軸は、基板4のための運搬システムよりかなり速いサブミリメートル範囲での動きのみを実行することができる。
理想的な状態において、すなわち、ボンドヘッド6によってピックアップされる半導体チップ2がその設定位置にある場合、および、基板場所3もまたその設定位置にある場合、基板場所3上へ半導体チップ2を設置させるため、ボンドヘッド6は、半導体チップ2の位置が第1のカメラ7によって決定される場所からのy方向に所定の距離ΔYだけ移動しなければならない。
半導体チップ2の基板4への取り付けは、以下のステップによって実行され、それによって、この例に関して、x方向の基板場所3より上に、正確に半導体チップ2を配置するため、運動18の軸(およびx方向に基板4を運ぶための運搬システムでない)が使われると仮定される。
この例においてそれゆえに、運動18の軸、ボンドヘッド6のy軸およびチップ把持部11の回転角は、3つの自由度に割り当てられる運動の3軸を示す。以下では、それらの位置は、X、Yおよびθとして示される。
第1段階において、半導体チップ2はウェーハテーブル15から除去され、フリップ装置16によって回転され、ボンドヘッド6を通過する。これらのステップを実行するため、半導体チップ2はフリップ装置16によってウェーハテーブル15から除去され、回転され、それから所定の場所でボンドヘッド6を通過するアセンブリマシンの構造は、特に適している。第1の段階は、それから例えば次のように実行される:
‐ウェーハテーブル15を移動し、その結果、次の半導体チップ2は、フリップ装置16によるピックアップの準備ができる。
‐その半導体チップ2が正しい場所にあるかどうか調べるため、提示される半導体チップ2の画像を作成し、もし不良な半導体チップが見つかれば、半導体チップ2が良好なまたは不良な半導体チップであるかどうか調べる。
‐半導体チップ2が良好な半導体チップである場合、ウェーハテーブル15から半導体チップ2を分離し、フリップ装置16によって半導体チップ2をピックアップする。
‐フリップ装置16で、半導体チップ2を反転させる、すなわちバンプを有する表面に平行な軸の周りを180°半導体チップを回転させる。
‐回転角θとして以下において示される所定の回転位置にチップ把持部11を回転させる。
‐X1として以下において示される所定の位置に運動18の軸を移動させる。
‐フリップ装置16からボンドヘッド6に半導体チップ2を通過させる。
‐半導体チップ2が取り付けられるべき基板場所3を示す。
‐溶剤で半導体チップ2のバンプ1を濡らす。
このステップは、溶剤またはいわゆるテープを有する基板4のパッド10が代替的に使われる場合、省略されることができる。
‐所定のy位置にボンドヘッド6を配置し、その結果、2つの識別マーク12、13および14および半導体チップ2は、第1のカメラ7の視界に位置する。
このy位置は、Yとして称される。運動の3軸は、それゆえに、位置X、Yおよびθを有する。
次に、第2の段階において、本発明の方法を区別するステップは以下の通りである。
A)第1のカメラ7で、画像がボンドヘッド6に付着される識別マーク12、13および14と同様に半導体チップ2のバンプ1を含むような半導体チップ2の画像の作成、3つの識別マーク12、13および14によって定義される座標のシステムに関する半導体チップ2の実際の位置の決定、および、その設定位置から半導体チップ2の実際の位置の偏差を示す第1の修正ベクトルv1の算出。半導体チップ2の実際の位置の決定は、バンプ1の位置、または、半導体チップ2に付着された識別マーク、いわゆる基準の位置の評価のいずれかによって実行される。
その設定位置から半導体チップ2の実際の位置の偏差は、3つの量Δx、ΔyおよびΔθにより特徴付けられ、それによって、ΔxおよびΔyは、x方向またはy方向における半導体チップ2の基準点Pの移動を示し、Δθは、基準点Pのまわりの半導体チップ2の回転を示す。修正ベクトルvは、それゆえに、v =(Δx、Δy、Δθ)にて与えられる。この例では、基準点Pは、半導体チップ2の設定位置の中央点である。
図2は、この状態を図示する。識別マーク12、13および14は、2つのデカルトの座標軸、すなわち、互いに垂直な状態で存在する座標軸xおよびyを有する座標のローカル・システムを定義する。図2は、3つの識別マーク12、13および14と同様に、破線の長方形19で示される設定位置、および、連続的な長方形2で示される半導体チップ2の実際の位置を示す。修正ベクトルv1は、運動の軸が移動しなければならない値を示すので、半導体チップ2の実際の位置は、その設定位置と一致する。長方形19の軸は、好ましくは座標軸xおよびyと平行に走り、その中央は例えば、3つの識別マーク12、13および14によって形成された長方形の中央に位置する。
B)第2のカメラ8での基板4の画像の作成、3つの識別マーク12、13および14によって定義される座標のシステムに関する基板場所の実際の位置の決定であって、それによって、運動の軸が適所にある(X+Δx、Y+ΔY+Δy、θ+Δθ)場合、それらを受容するため、3つの識別マーク12、13および14の位置のために、それらの位置Rが使われるような決定、および、その設定位置から基板場所の実際の位置の偏差を示す第2の修正ベクトルv2の算出。(このために、実際に図1に存在しないにもかかわらず、識別マークは、識別マーク12´および13´として灰色で示される)。値Δx、ΔyおよびΔθの重要性は、さらに下で説明される。実際の位置、すなわち直進の位置、および、基板場所3の配向の決定は、そのパッド10の位置を評価することまたは基板4に配置される識別マークの位置を評価することによって、実行される。
その設定位置からの基板場所3の実際の位置の偏差は、3つの量Δx、Δy、およびΔθにより特徴付けられ、それによって、ΔxおよびΔyは、x方向またはy方向における基板場所3の基準点Sの移動を示し、Δθは、基準点Sの周りの基板場所3の回転を示す。第2の修正ベクトルv2は、それゆえに、v=(Δx、Δy、Δθ)で与えられる。この例では、基準点Sは、基板場所3の設定位置の中央点である。
図3は、この状態を図示する。図3は、運動の軸が適所(X+Δx、Y+ΔY+Δy、θ+Δθ)にあるという仮定で算出される3つの識別マーク12、13および14の位置と同様に、破線の長方形21として基板場所3の設定位置、および、連続的な長方形22として実際の位置を示す。(識別マーク12、13および14は、カメラ8によって作成される画像に含まれない)。半導体チップ2の設定位置に対応して、基板場所3の設定位置は、基板場所3の中央位置Mが、3つの識別マーク12、13および14によって定義される長方形の中央に存在し、基板場所3のパッド10が、xまたはy軸に対して平行に配置されるように特徴付けられる。修正ベクトルvは、運動の軸が移動すべき値を示すので、基板場所3の実際の位置はその設定位置と一致する。
値Δx、ΔyおよびΔθは、ベクトルvを表す。製造バッチの第1の半導体チップ2は、これによって生じるいかなるエラーもこの方法の進行の間、取り除かれるので、Δx=0、Δv=0、および、θ=0である仮定において、取り付けることができる。
C)ベクトルvと同様に、2つの修正ベクトルv1およびv2の考慮の下で、(X+Δx+Δx+Δx、Y+ΔY+Δy+Δy+Δy、θ+Δθ+Δθ+Δθ)すなわち、X+Δx+Δx+Δxは、運動18の軸の例におけるx軸に沿ったボンドヘッド6の位置のため、Y+ΔY+Δy+Δy+Δyは、y軸に沿ったボンドヘッド6の位置のため、そしてθ+Δθ+Δθ+Δθはチップ把持部11の回転角のためのものとして、運動の3軸によって接近すべき位置の算出。
D)これらの算出された位置への運動の3軸の移動。
E)第2のカメラ8での画像の作成であって、それによって画像はここで、ボンドヘッド6に付着した識別マーク12、13および14を含むような画像の作成、および、3つの識別マーク12、13および14の実際の位置Rの決定。
F)第2の修正ベクトルv2を決定するために使われるそれらの位置Rからの識別マーク12、13および14の実際の位置Rの偏差を示す第3の修正ベクトルv=(Δx、Δy、Δθ)の算出。
G)第3の修正ベクトルvの少なくとも1つの構成要素が特定された限界値より大きい場合、修正ベクトルvの対応する構成要素によって修正された新規な位置への運動の対応する軸の移動、または、第3の修正ベクトルvによって修正された新規な位置への運動のすべての3軸の移動。後者の場合、それゆえに、位置(X+Δx+Δx+Δx+Δx、Y+ΔY+Δy+Δy++Δy+Δy、θ+Δθ+Δθ+Δθ+Δθ)への移動。
H)ベクトルvのv=v+vへの適応。
I)基板場所3上への半導体チップ2の設置。
修正ベクトルvおよびvは、半導体チップ2または基板場所3の起こりうる配置エラーを特徴付ける。ベクトルvは、熱的な影響の結果として、アセンブリマシンの個別の構成要素の全体の蓄積された位置ずれを特徴付ける。第3の修正ベクトルvは、熱的な影響の結果として起こる変化を特徴付ける。一方、それゆえに、説明された方法は、製造バッチの第1の半導体チップがすでに正確に取り付けられることを保証し、他方では、その熱的な位置ずれは、永久に再調整されるべき運動の軸なしで、連続的に補正される。
一定のステップが平行にまたは反対の順序で実行することができるので、本方法ステップの説明された順序は、一定の状況の下で、提供された順序から逸脱することができる。
ステップA、B、C、DおよびIは、常に実行される。ステップE、F、GおよびHは、ベクトルvが必要とされた正確度で知られない場合はいつでも、または、ベクトルvが変化したとを思われる場合に実行される。必要に応じて、ステップE、F、GおよびHは、第3の修正ベクトルvのすべての構成要素が特定された限界値未満になるまで、連続して数回実行されることができる。
識別マーク12、13および14は好ましくは、クロムで構築された刻印の形でガラスでできているプレートに配置される。ガラスは透明なので、識別マーク12、13および14は、カメラ7および8により見ることができる。ガラスはできる限り低い熱膨張率のものが選ばれることが好ましい。プレートの大きさは、取り付けられる最も大きい半導体チップの大きさよりも大きいものが選ばれ、識別マーク12、13および14は、端の近くに配置されるので、識別マーク12、13および14は、半導体チップのサイズに関係なくカメラ7および8により見ることができる。
識別マーク12、13および14の機能は、半導体チップの設定位置が基板場所の設定位置と同様に定義されることに関して座標のローカル・システムの定義に存在する。本発明という意味において、識別マークとして、この機能を果たす他の解決法もまた有効である。3つの識別マーク12、13および14の代わりに、例えば、図4において示されるように、互いに直角に並べられる2つの線によって形成される2つの識別マーク12および13を予見することができる。識別マーク12はx軸の位置を定義し、識別マーク13は局所的な座標のデカルトのシステムのy軸の位置を定義する。さらなる解決法は、図5において示される。ここで、2つの識別マーク12および13は、局所的な座標のデカルトのシステムのx軸の位置を定義する。局所的な座標のデカルトのシステムのy軸は、それがx軸に対して垂直に、かつ、識別マーク12を真っ直ぐに走ることで定義される。
発明の実施例および用途が示され記載された一方、本願明細書において発明の概念から逸脱することなく、前述したものよりも多くの変更が可能であることは、この開示の利点を有する当業者に明白である。本発明はそれゆえに、添付の請求の範囲およびそれらの同等物の意図したものを除いて制限されるものではない。
この明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本発明の1つまたはそれ以上の実施例を図示し、詳細な説明と共に、本発明の原則および実施例を説明するために役立つ。図の縮尺は、一定の比率ではない。
図面の説明は以下の通りである:
発明を理解するために必要である基板の上にフリップチップとしてバンプを有する半導体チップの取付けのためのアセンブリマシンの構成要素を示す。 数学的な関係式の幾何学的な表現を示す。 数学的な関係式の幾何学的な表現を示す。 識別マークの例を示す。 識別マークの例を示す。

Claims (2)

  1. 基板(4)の基板場所上へのバンプ(1)を有する表面を有する半導体チップ(2)を取り付ける方法であって、それによって、前記バンプ(1)が、前記基板場所上の対応するパッド(10)と接触し、またそれによって、前記基板場所上への前記半導体チップの配置は、運動の3軸により実行される方法で、この方法は、前記半導体チップ(2)のウェーハテーブル(15)からの選択、前記バンプ(1)を有する前記表面に平行である軸の周りの180°の前記半導体チップ(2)の回転、ボンドヘッド(6)までの前記半導体チップ(2)の通過、前記基板場所(3)の提示からなり、
    前記方法はさらに、
    A)第1のカメラ(7)での前記半導体チップ(2)の画像の作成であって、それによって、前記画像が、前記ボンドヘッド(6)に付着される識別マーク(12‐14)と同様に前記半導体チップ(2)の前記バンプ(1)を含み、またそれによって、運動の前記3軸が、第1の位置にあるような作成、及び前記識別マーク(12‐14)によって定義される座標のシステムに関して前記半導体チップ(2)の前記実際の位置の配置および配向の決定、および、その設定位置から前記半導体チップ(2)の前記実際の位置の偏差を示す第1の修正ベクトルv1の算出、
    B)第2のカメラ(8)での第1の画像の作成であって、それによって、前記基板場所(3)が、前記画像において見えるような作成、前記識別マーク(12‐14)によって定義される座標の前記システムに関して前記基板場所(3)の位置および配向の決定であって、それによって、運動の前記3軸がベクトルvによって前記第1の位置から第2の位置に移動した場合、架空の位置が、それらが始まる前記識別マーク(12‐14)の前記位置のために使われるような決定、および、その設定位置から前記基板場所(3)の前記実際の位置の前記偏差を示す第2の修正ベクトルv2の算出、
    C)前記ベクトルvおよび前記2つの修正ベクトルv1およびv2を考慮した運動の前記3軸によって接近される前記位置の算出、
    D) 運動の前記3軸のこれらの算出された位置への移動、および
    E) 前記基板場所(3)上への前記半導体チップ(2)の設置のステップからなる方法。
  2. ステップDの後、以下のステップ
    ‐前記第2のカメラ(8)での第2の画像の作成であって、それによって、前記ボンドヘッド(6)に付着される前記識別マーク(12‐14)が前記第2の画像において見えるような作成、および、前記識別マーク(12‐14)の前記実際の位置の決定、
    ‐前記第2のカメラ(8)によって作成される前記第1の画像の評価において、ステップBで仮定された前記識別マーク(12‐14)の使用された前記架空の位置から、前記識別マーク(12‐14)の前記実際の位置の前記偏差を示す第3の修正ベクトルvの算出、
    ‐v =v+vへの前記ベクトルの適応、‐前記第3の修正ベクトルvの少なくとも1つの構成要素が特定の制限値より大きい場合、少なくともこの構成要素に対応する運動の前記軸の新規な修正位置への移動が実行されることにおいて特徴付けられる、請求項1に記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017050533A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 ベシ スウィツァーランド アーゲー 隆起部が設けられている半導体を基板の基板位置に取り付けるための方法
JP2018190958A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 ベシ スウィッツァーランド エージーBesi Switzerland AG 部品を基板上に搭載する装置及び方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006268090A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Fujitsu Ltd Rfidタグ
CH698718B1 (de) * 2007-01-31 2009-10-15 Oerlikon Assembly Equipment Ag Vorrichtung für die Montage eines Flipchips auf einem Substrat.
WO2009037108A2 (de) * 2007-09-18 2009-03-26 Oerlikon Assembly Equipment Ag, Steinhausen Pick und place system für eine halbleiter-montageeinrichtung
WO2009047214A2 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 Oerlikon Assembly Equipment Ag, Steinhausen Method for picking up semiconductor chips from a wafer table and mounting the removed semiconductor chips on a substrate
CH698334B1 (de) 2007-10-09 2011-07-29 Esec Ag Verfahren für die Entnahme und Montage von auf einem Wafertisch bereitgestellten Halbleiterchips auf einem Substrat.
JP5918622B2 (ja) * 2012-05-11 2016-05-18 ヤマハ発動機株式会社 部品または基板の作業装置および部品実装装置
AT512859B1 (de) * 2012-05-11 2018-06-15 Hanmi Semiconductor Co Ltd Halbleiterchip Wende- und Befestigungseinrichtung
JP5852505B2 (ja) * 2012-05-14 2016-02-03 ヤマハ発動機株式会社 部品または基板の作業装置および部品実装装置
US9162880B2 (en) * 2012-09-07 2015-10-20 LuxVue Technology Corporation Mass transfer tool
US9136243B2 (en) * 2013-12-03 2015-09-15 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Systems and methods for determining and adjusting a level of parallelism related to bonding of semiconductor elements
KR102022475B1 (ko) 2015-06-15 2019-09-18 한화정밀기계 주식회사 플립 칩의 범프 인식 보정 방법
DE102016113328B4 (de) 2015-08-31 2018-07-19 Besi Switzerland Ag Verfahren für die Montage von mit Bumps versehenen Halbleiterchips auf Substratplätzen eines Substrats
DE102015220746A1 (de) * 2015-10-23 2017-04-27 Ersa Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Platzierung elektronischer Bauteile
US10882298B2 (en) * 2016-11-07 2021-01-05 Asm Technology Singapore Pte Ltd System for adjusting relative positions between components of a bonding apparatus
CN106449490B (zh) * 2016-12-07 2019-05-24 北京中电科电子装备有限公司 一种倒装芯片封装设备及控制方法
CN106601655B (zh) * 2016-12-29 2020-02-21 北京时代民芯科技有限公司 一种芯片倒装工艺芯片监测装置和方法
US10694651B2 (en) * 2017-06-20 2020-06-23 Saul Tech Technology Co., Ltd. Chip-placing method performing an image alignment for chip placement and chip-placing apparatus thereof
CN107895705B (zh) * 2017-11-15 2021-06-29 唐人制造(宁波)有限公司 一种芯片倒置贴装设备
CN108213676B (zh) * 2018-01-24 2020-06-26 郑州登电银河科技有限公司 一种新型陶瓷金属化定位焊接金属器件的方法
KR101979149B1 (ko) * 2018-04-27 2019-05-15 캐논 톡키 가부시키가이샤 얼라인먼트 방법, 이를 사용한 증착방법 및 전자디바이스 제조방법
US10861819B1 (en) 2019-07-05 2020-12-08 Asm Technology Singapore Pte Ltd High-precision bond head positioning method and apparatus
CN110992319A (zh) * 2019-11-21 2020-04-10 昂纳信息技术(深圳)有限公司 一种图像识别方法、贴片方法及系统
CN113035763B (zh) * 2021-03-01 2023-06-09 东莞市中麒光电技术有限公司 一种高精度芯片转移方法
WO2023091551A1 (en) 2021-11-22 2023-05-25 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Die bonding systems, and methods of using the same
CN114999931B (zh) * 2022-06-02 2025-04-15 上海美维科技有限公司 一种提高芯片对位精度的板级扇出型封装方法
CN117438362A (zh) * 2023-12-07 2024-01-23 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种芯片的键合装置及键合方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02249242A (ja) * 1988-10-18 1990-10-05 Shinkawa Ltd チツプボンデイングの位置合せ方法
JPH03241897A (ja) * 1990-02-20 1991-10-29 Matsushita Electric Works Ltd リード付き部品の位置補正方法
JPH05332723A (ja) * 1992-05-28 1993-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 検査対象物の位置検出方法
JP2004152807A (ja) * 2002-10-28 2004-05-27 Shibaura Mechatronics Corp ボンディング装置及びボンディング方法
JP2005011950A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Yamaha Motor Co Ltd 表面実装機

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3434004B2 (ja) 1994-03-17 2003-08-04 芝浦メカトロニクス株式会社 部品認識装置及び部品実装装置
US5903622A (en) * 1994-05-03 1999-05-11 Lockheed Martin Idaho Technologies Company Accelerator-based neutron source for boron neutron capture therapy (BNCT) and method
WO1997002708A1 (en) 1995-06-30 1997-01-23 Precision Assembly Systems, Inc. Automated system for placement of components
JP2825083B2 (ja) * 1996-08-20 1998-11-18 日本電気株式会社 半導体素子の実装構造
JP3301347B2 (ja) * 1997-04-22 2002-07-15 松下電器産業株式会社 導電性ボールの搭載装置および搭載方法
JP4167790B2 (ja) 2000-03-10 2008-10-22 東レエンジニアリング株式会社 チップ実装装置
JP4046030B2 (ja) 2002-08-30 2008-02-13 株式会社村田製作所 部品装着方法および部品装着装置
US20050222801A1 (en) * 2004-04-06 2005-10-06 Thomas Wulff System and method for monitoring a mobile computing product/arrangement
US20060223547A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Microsoft Corporation Environment sensitive notifications for mobile devices

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02249242A (ja) * 1988-10-18 1990-10-05 Shinkawa Ltd チツプボンデイングの位置合せ方法
JPH03241897A (ja) * 1990-02-20 1991-10-29 Matsushita Electric Works Ltd リード付き部品の位置補正方法
JPH05332723A (ja) * 1992-05-28 1993-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 検査対象物の位置検出方法
JP2004152807A (ja) * 2002-10-28 2004-05-27 Shibaura Mechatronics Corp ボンディング装置及びボンディング方法
JP2005011950A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Yamaha Motor Co Ltd 表面実装機

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017050533A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 ベシ スウィツァーランド アーゲー 隆起部が設けられている半導体を基板の基板位置に取り付けるための方法
JP2018190958A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 ベシ スウィッツァーランド エージーBesi Switzerland AG 部品を基板上に搭載する装置及び方法
JP7164314B2 (ja) 2017-04-28 2022-11-01 ベシ スウィッツァーランド エージー 部品を基板上に搭載する装置及び方法
US11696429B2 (en) 2017-04-28 2023-07-04 Besi Switzerland Ag Apparatus and method for mounting components on a substrate
US11924974B2 (en) 2017-04-28 2024-03-05 Besi Switzerland Ag Apparatus for mounting components on a substrate

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