JP4077280B2 - Semiconductor device manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、細長い帯状の基板上に半導体素子を取り付ける半導体装置の製造方法、および製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置として、例えば、接触式ICカードに搭載されるICモジュールが知られている。ICモジュールの製造方法として、細長い帯状の基板(フープ基板)上に複数個のICチップ(半導体素子)を取り付けて複数個まとめて製造する方法が知られている。
【0003】
このようにフープ基板上に複数個のICチップを取り付ける場合、帯状のフープ基板を走行させて、基板上の所定位置に加熱により硬化するタイプの接着剤を塗布し、その上にICチップを乗せ、基板ごと接着剤を高温に加熱することにより硬化させ、複数個のICチップをフープ基板上に接着する。
【0004】
そして、このフープ基板を一旦巻き取って別の処理装置へ投入して再び走行させて、基板上に接着固定されたICチップと基板上のパッドを金ワイヤにより電気的にボンディングする。
【0005】
さらに、このフープ基板を再び巻き取って別の処理装置へ投入し、ボンディングしたICチップをエポキシ樹脂により基板上にモールドする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したタイプの製造装置では、接着剤を介してフープ基板上にICチップを載せた後、接着剤を硬化させるべく加熱する際、基板内部に含まれる水分、もしくは基板表面に付着している雰囲気中の水分が急激に加熱されて沸騰し、その水蒸気が接着剤に気泡を生じせしめ、ICチップが動いて固まってしまう問題があった。
【0007】
この問題は、ICモジュールの製造効率を高めるため、フープ基板を高速で走行させ、基板を急速に加熱するほど顕著となる。
【0008】
また、ICチップをモールドするまでに数回に亘ってフープ基板を巻き取って他の処理装置へ投入する必要があり、処理効率が悪く作業が煩雑であった。
【0009】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、半導体装置の歩留まりを高めることができ製造効率を高めることができる半導体装置の製造方法、および製造装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の半導体装置の製造方法は、細長い帯状の基板をその長手方向に送る送り工程と、この送り工程で送られた基板を前処理部で乾燥させる前処理工程と、この前処理工程で乾燥された基板上の所定位置に熱により硬化可能な接着剤を塗布する塗布工程と、この塗布工程で塗布された接着剤を介して上記基板に半導体素子を取り付ける取り付け工程と、上記塗布工程で塗布された接着剤を加熱して硬化させ、上記半導体素子を上記基板に接着する接着工程と、上記前処理部を通過した基板が停止している時間を計測する計測工程と、この計測工程にて上記前処理部を通過した基板が吸湿する程度の時間を超えて停止していることを計測した場合、上記基板を逆方向に戻し、上記前処理部を通過させて該基板を再び乾燥させる再乾燥工程と、を有する。
【0012】
また、本発明の半導体装置の製造装置は、細長い帯状の基板をその長手方向に送る送り機構と、この送り機構で送られた基板を乾燥させる前処理部と、この前処理部で乾燥された基板上の所定位置に熱により硬化可能な接着剤を塗布する塗布装置と、この塗布装置で塗布された接着剤を介して上記基板に半導体素子を取り付ける取付部と、上記塗布装置で塗布された接着剤を加熱して硬化させ、上記半導体素子を上記基板に接着する加熱硬化部と、上記前処理部を通過した基板が停止している時間を計測するタイマと、このタイマにて上記前処理部を通過した基板が吸湿する程度の時間を超えて停止していることを計測した場合、上記基板を逆方向に戻し、上記前処理部を通過させて該基板を再び乾燥させる制御部と、を有する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0015】
図1には、この発明の第1の実施の形態に係るICモジュール(半導体装置)の製造ライン1(製造装置)を概略的に示してある。また、図2には、この製造ライン1で製造されるICモジュール100の断面図を示してある。このICモジュール100は、例えば、クレジットカード、IDカードなどの接触式ICカードに搭載される。
【0016】
図1に示すように、製造ライン1は、細長い帯状の基板、すなわちフープ基板2(図5、6参照)をその長手方向(図中矢印T方向)に送る送り装置11(送り機構)を有する。フープ基板2は、例えばガラスエポキシ樹脂により形成されている。送り装置11は、フープ基板2を巻回せしめている送り軸12を有し、この送り軸12を反時計回り方向に回転することによりフープ基板2を矢印T方向に送り出す。
【0017】
矢印T方向に沿って送り装置11の下流側には、フープ基板2上のそれぞれ所定位置に接着剤3を介して複数個のICチップ4(半導体素子)(図2参照)を接着固定するためのチップ取付装置14が隣接配置されている。このチップ取付装置14については、後に詳述する。
【0018】
チップ取付装置14の下流側には、ワイヤボンディング装置15(ボンディング部)、モールド装置16(モールド部)、および検査装置17(検査部)が順に設けられている。
【0019】
検査装置17のさらに下流側には、送り装置11によって送り出されて各装置14、15、16、17を通過したフープ基板2を巻き取るための巻取り装置18(巻取り機構)が設けられている。巻取り装置18は、フープ基板2を巻き取るための巻取り軸19を有し、この巻取り軸19を反時計回り方向に回転することによりICチップ4が取り付けられた状態(図2の状態)のフープ基板2を巻き取る。
【0020】
チップ取付装置14に隣接して設けられたワイヤボンディング装置15は、チップ取付装置14によってフープ基板2上に取り付けられたICチップ4と基板2とを電気的に接続する。より具体的には、ワイヤボンディング装置15は、図2に示すように、ICチップ4に予め設けられている接続端子4aとフープ基板2の上面所定位置に予め設けられているパッド2aとを金ワイヤ21によりボンディング接続する。
【0021】
モールド装置16は、ワイヤボンディングによりフープ基板2と電気的に接続されたICチップ4をモールドする。より具体的には、図2に示すように、ワイヤボンディングした状態のICチップ4を覆うように、図示しない金型を用いてエポキシ樹脂22によりモールド成型する。
【0022】
検査装置17は、図2に示す状態に成型されたICモジュール100を検査する。より具体的には、検査装置17は、各ICチップ4の取付位置やボンディング状態など、ICチップ4、フープ基板2、および両者間の接続状態を検査する。
【0023】
また、上述した製造ライン1は、送り装置11によって送り出されて巻取り装置18によって巻き取られるフープ基板2を途中で弛ませることにより貯留する貯留装置を有しても良い。貯留装置を有する製造ラインについては、後に第2の実施の形態として説明する。
【0024】
図3に拡大して示すように、チップ取付装置14は、フープ基板2の送り方向Tに沿って、ベイク炉32(前処理部、加熱部)、ダイボンディング装置34(取付部)、およびキュア炉36(加熱硬化部)を有する。
【0025】
ベイク炉32は、トンネル状の部屋を通過させることによりフープ基板2を加熱する。ベイク炉32は、フープ基板2を加熱することにより、フープ基板2内に含まれる水分、およびフープ基板2の表面に付着している雰囲気中の水分を蒸発させるとともに、フープ基板2を予め所定温度に加熱するように機能する。言い換えると、ベイク炉32は、通過するフープ基板2を所望する状態に乾燥させることができるとともに所望する温度に加熱できる程度の長さを有する。尚、ベイク炉32の長さは、フープ基板2の送り速度によって変更される。
【0026】
ダイボンディング装置34は、フープ基板2上の所定位置に絶縁性の接着剤3を塗布する塗布装置42、この塗布装置42によって塗布される接着剤3を所定温度に予め加熱しておくヒータ44、およびICチップ供給部46からICチップ4を取出して塗布装置42によって塗布された接着剤3上に乗せるロボットアームを有するチップマウント装置48を有する。
【0027】
塗布装置42によってフープ基板2上に塗布される接着剤3は、所定温度に加熱することにより硬化する性質を有し、冷蔵保存されているものを室温程度に昇温させてからヒータ44によって所定温度に保持される。
【0028】
キュア炉36は、トンネル状の部屋を通過させることによりフープ基板2を加熱する。ここでは、フープ基板2を加熱することにより塗布装置42で基板2上に塗布した接着剤3を加熱して硬化させ、ICチップ4をフープ基板2上に接着固定する。キュア炉36の送り方向Tに沿った長さも、フープ基板2の送り速度によって変更される。
【0029】
以下、上述した製造ライン1により図2に示すICモジュール100を製造する動作について、図4乃至図6を参照しつつ説明する。図4には、フープ基板2上にICチップ4を接着固定した状態のアッセンブリの側面図を示してある。図5には、フープ基板2上に接着剤を塗布してICチップ4を取り付ける取付工程を説明するためのフープ基板2の平面図を示してある。図6には、フープ基板2の底面図を示してある。図6に示すように、フープ基板2の下面側には、ICモジュールの外部接続端子としてのコンタクト面6がICチップ4の数および種類に応じて予め形成されている。
【0030】
動作に先立ち、まず、送り軸12に巻回したリール状態のフープ基板2が送り装置11にセットされる。そして、送り軸12が回転されるとともに搬送ローラ13が回転されてフープ基板2が送り装置11から矢印T方向に送り出される。
【0031】
フープ基板2の送り方向Tに沿った両端には、図5および図6に示すように、複数のスプロケット孔2bが等間隔で連続して設けられている。そして、搬送ローラ13の外周面上には、スプロケット孔2bに歯合する複数の図示しない突起が設けられている。このため、搬送ローラ13を回転させることにより、フープ基板2が送り出される。尚、各装置14、15、16、17、18も、上記搬送ローラ13と同じようにスプロケット孔2bに作用する搬送機構を有する。
【0032】
送り装置11から送り出されたフープ基板2は、チップ取付装置14のベイク炉32を通過されて加熱され、所望する状態に乾燥される。所望する乾燥状態とは、後段の接着工程においてキュア炉36で接着剤3を加熱して硬化させる際、フープ基板2に不所望に吸湿している水分、もしくはフープ基板2に不所望に付着している水分が蒸発して接着剤3中に気泡を生じない程度の乾燥状態を指す。
【0033】
この後、フープ基板2は、乾燥直後(雰囲気中の水分が付着しないうち)に、ダイボンディング装置34を通過される。ダイボンディング装置34では、塗布装置42を介してフープ基板2上の所定位置2c(図5参照)に接着剤3を塗布し、チップマウント装置48によってICチップ供給部46から取出したICチップ4を接着剤3上に乗せる。このとき、チップマウント装置48のロボットアームは、ICチップ4をフープ基板2上の所定位置2cに対して正確に位置決めして正確な角度でセットする。尚、接着剤3は、フープ基板2上の所定位置2cに塗布する前に、ヒータ44により予め温められている。
【0034】
そして、ダイボンディング装置34を通過したフープ基板2がキュア炉36を通過され、接着剤3が加熱されて硬化され、ICチップ4がフープ基板2上に接着固定される。この状態を図4に示す。このとき、フープ基板2が予めベイク炉32を通過されて乾燥されているため、接着剤3内に気泡を生じることがなく、ICチップ4がずれて接着されることがない。また、フープ基板2がベイク炉32を通過されて予め温められているとともに接着剤3がヒータ44により予め温められていることから、キュア炉36による処理時間を大幅に短縮できる。
【0035】
さらに、キュア炉36を通過したフープ基板2が、ワイヤボンディング装置15を通過され、基板2上に接着固定された全てのICチップ4と基板2とがワイヤボンディングされて電気的に接続される。続いて、フープ基板2がモールド装置16を通過されてICチップ4がモールドされ、検査装置17を通過されて検査される。
【0036】
最後に、検査済の複数のICモジュール100を有するフープ基板2が巻取り装置18の巻取り軸19により巻き取られる。この後、必要に応じて、巻き取られたフープ基板2が製造ライン1から取出されて図示しない別の装置にセットされ、フープ基板2からICモジュール100が切り抜かれる。
【0037】
以上のように、本実施の形態によると、フープ基板2に接着剤3を塗布してICチップ4を取り付ける前の前処理として、ベイク炉32を通過させてフープ基板2を乾燥させるようにしている。このため、ICチップ4をフープ基板2上に乗せた後の接着工程において、キュア炉36にて接着剤3を加熱して硬化させる際に、フープ基板2の内部に不所望に吸湿している水分、もしくはフープ基板2の表面に不所望に付着している水分が蒸発して接着剤3中に気泡を生じることを防止できる。これにより、ICチップ4の取付位置や角度がずれることを防止でき、ICモジュール100の歩留まりを高めることができる。
【0038】
また、本実施の形態によると、キュア炉36を通過する前にフープ基板2がベイク炉32で予め温められるため、キュア炉36における加熱処理時間を短縮できる。つまり、キュア炉36の長さを短くでき製造ライン1の長さを短くできると同時に、フープ基板2の送り速度を速めることができ、ICモジュールの製造効率を高めることができる。
【0039】
次に、この発明の第2の実施の形態に係る製造ライン50について、図7乃至図9を参照して説明する。
【0040】
図7に示すように、第2の実施の形態の製造ライン50は、送り装置11、および巻取り装置18がそれぞれ貯留装置51、55を内蔵し、各装置14、15、16、17の間にそれぞれ貯留装置52、53、54を備えている。それ以外の構造は、上述した第1の実施の形態と同じであるため、ここでは、同様に機能する構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0041】
各貯留装置51〜55(貯留部)は、製造ライン50の各装置11、14、15、16、17、18の工程速度が一定でないときや、各装置が何らかの原因により停止したときなどに機能し、フープ基板2を一時的に貯留する。
【0042】
このように、製造ライン50に複数の貯留装置51〜55を設けることにより、各装置11、14、15、16、17、18が一時的に停止したような場合であっても、製造ライン50を停止させずに処理を続行させることができる。また、これにより、基板2上に接着したICチップ4のワイヤボンディングおよびモールドを1ライン上で処理可能となった。
【0043】
以下、貯留装置51〜55について説明する。尚、この実施の形態では、2つの貯留装置51、55が左右対称な構造を有し、3つの貯留装置52、53、54が基本的に同じ構造を有するため、ここでは、貯留装置51および52について代表して説明する。
【0044】
図8に示すように、送り装置11の貯留装置51は、送り軸12と搬送ローラ13との間でフープ基板2を下方に垂れ下がらせた状態で貯留する。貯留装置51は、貯留のため垂れ下がったフープ基板2を検知する2つのセンサ56、57を有する。各センサ56、57は、上下に離間して、フープ基板2によって遮られる光軸をそれぞれ有する。
【0045】
例えば、フープ基板2の下端が上方のセンサ56と下方のセンサ57との間にある図示の状態、すなわちセンサ56暗、センサ57明の状態で、送り軸12による送り速度よりチップ取付装置14による工程速度が速くなると、フープ基板2の下端が上昇し、センサ56が明となる。この場合、センサ56明をトリガーとして、搬送ローラ13とともにチップ取付装置14の搬送機構61が停止される。そして、センサ56暗をトリガーとして、搬送ローラ13および搬送機構61の動作が再開される。
【0046】
一方、センサ56暗、センサ57明の図示の状態で、例えば、何らかの原因によってチップ取付装置14が停止すると、貯留したフープ基板2の下端が下降し、センサ57が暗となる。この場合、センサ暗をトリガーとして、送り軸12が停止される。そして、センサ57明をトリガーとして、送り軸12による送り動作が再開される。
【0047】
つまり、貯留装置51におけるフープ基板2の貯留量は、2つのセンサ56、57の高さ位置によって決定され、上方のセンサ56の位置が最小の貯留量を決定し、下方のセンサ57の位置が最大の貯留量を決定する。尚、巻取り装置18の貯留装置55も、2つのセンサ56、57を備え、貯留装置51と同様に機能することは言うまでもない。
【0048】
また、チップ取付装置14とワイヤボンディング装置15との間に設けられた貯留装置52は、チップ取付装置14から導入されるフープ基板2を下方へ垂れ下がらせるように案内する入口ガイド62、およびワイヤボンディング装置15へ導出されるフープ基板2を案内する出口ガイド63を有する。また、貯留装置52は、上述した貯留装置51と同様に、上下2つのセンサ58、59を有する。
【0049】
例えば、図示の状態からフープ基板2の貯留量が減少してセンサ58が明になると、下流側のワイヤボンディング装置15の搬送機構64が停止され、貯留量が増加してセンサ59が暗になると、上流側のチップ取付装置14の搬送機構61が停止される。つまり、貯留したフープ基板2の垂れ下がった下端が常にセンサ58とセンサ59との間に位置するように、貯留量が調節される。
【0050】
尚、他の2つの貯留装置53、54も、貯留装置52と同様の構造を有するとともに同様に機能し、上流側および下流側の装置を適宜停止させることにより、フープ基板2を一定範囲内の貯留量で貯留する。
【0051】
図9には、上述した貯留装置51〜55を有する製造ライン50の制御系のブロック図を示してある。
【0052】
製造ライン50の制御部70には、送り軸12を正逆両方向に回転させるモータ71、搬送ローラ13を正逆両方向に回転させるモータ72、チップ取付装置14の搬送機構61を正逆両方向に駆動させるモータ73、ワイヤボンディング装置15の搬送機構64を駆動させるモータ74、モールド装置16の搬送機構65を駆動させるモータ75、検査装置17の搬送機構66を駆動させるモータ76、搬送ローラ67を回転させるモータ77、および巻取り軸19を回転させるモータ78が接続されている。
【0053】
また、制御部70には、各貯留装置51〜55のセンサ56、57、58、59、チップ取付装置14を通過するフープ基板2のスプロケット孔2bを計数するカウンタ81、およびタイマ82が接続されている。
【0054】
ところで、上述した製造ライン50が何らかの原因によって比較的長時間停止した場合、チップ取付装置14のベイク炉32を通過したフープ基板2が冷却されて再び吸湿してしまう。このため、本実施例では、フープ基板2が吸湿する程度の時間を超えて製造ライン50が停止した場合、フープ基板2を戻して再度乾燥させるようにした。
【0055】
つまり、チップ取付装置14が何らかの原因によって停止すると、タイマ82がセットされて停止時間のカウントが開始される。そして、チップ取付装置14の搬送機構61が所定時間(本実施の形態では10分間)停止したことを条件に、搬送機構61によってフープ基板2が所定距離だけ戻される。このとき、フープ基板2を戻す距離、すなわち搬送機構61の動作時間は、カウンタ81によってフープ基板2のスプロケット孔2bを計数することにより制御され、少なくとも、ダイボンディング装置34を通過したフープ基板2の部位がベイク炉32の手前まで戻るように設定される。戻されたフープ基板2は、送り装置11の貯留装置51で貯留され、或いは送り軸12を逆回転させることによって巻き取られる。
【0056】
チップ取付装置14が10分間停止する場合として、他の装置11、15、16、17、18が何らかのトラブルにより長時間停止してキュア炉36の下流側にある貯留装置52のセンサ59が10分間暗となっている場合、およびチップ取付装置14自体が何らかのトラブルによって10分間停止している場合が考えられる。後者の場合、貯留装置52は、センサ58明をトリガーとして停止されており、フープ基板2の貯留量は最小となっている。
【0057】
よって、フープ基板2を戻す際に他の装置15〜18の搬送機構を動作させないようにするためには、チップ取付装置14の下流側にある貯留装置52の上方のセンサ58の高さ位置を次のように設定する必要がある。つまり、チップ取付装置14を通してフープ基板2を戻す際、貯留装置52で貯留しているフープ基板2だけが戻されるように、少なくとも、戻す距離分のフープ基板2を最低限貯留できる高さ位置にセンサ58を配置する必要がある。
【0058】
尚、他の貯留装置51、53、54、55については上述したセンサ位置の制約は特に無く、各装置の工程速度や搬送方法などの運用条件により適宜選択されるものである。
【0059】
以上のように、本実施の形態によると、製造ライン50の途中に複数の貯留装置51〜55を設けたため、各装置11、14、15、16、17、18が僅かな時間停止されているような場合、製造ライン50を停止することなく処理を続行でき、処理効率を向上させることができる。
【0060】
また、本実施の形態によると、製造ライン50が比較的長時間停止した場合、フープ基板2を逆方向に戻して再度乾燥させることができ、接着剤を加熱して硬化させる際に気泡を生じることを防止でき、ICチップ4がずれて接着されることを防止でき、歩留まりを高めることができる。
【0061】
尚、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。
【0062】
例えば、上述した第1および第2の実施の形態では、前処理部としてベイク炉32を備えた製造ライン1について説明したが、これに限らず、ベイク炉32の代わりにドライエア室32(乾燥部)を設けても良い。この場合、フープ基板2がドライエア室32を通過する際、フープ基板2の表面にドライエアーまたは温風が吹き付けられ、フープ基板2が乾燥される。
【0063】
また、例えば、図10に示すように、前処理部として、ベイク炉32aとドライエア室32bを隣接して備えても良い。この場合、フープ基板2がまずベイク炉32aを通過されて加熱され、次にドライエア室32bを通過されて乾燥されることになる。或いは、ドライエア室32bの後ろにベイク炉32aを設けても良い。このように、前処理部としてベイク炉32aとエアドライ室32bを並設することにより、より確実にフープ基板2を乾燥させることができるとともに、乾燥に要する処理時間を少なくでき、前処理部の長さを短くできる。
【0064】
また、上述した第2の実施の形態では、各貯留装置51〜55のセンサ信号をトリガーとしてその下流側或いは上流側の装置を停止させるようにしたが、これに限らず、全ての貯留装置51〜55におけるフープ基板2の貯留量を制御部70で監視して製造ライン全体として各装置11、14、15、16、17、18の停止制御をするようにしても良い。
【0065】
さらに、上述した第2の実施の形態では、各貯留装置51〜55のセンサ信号をトリガーとしてその上流側或いは下流側の装置を停止させるようにしたが、該当する装置を完全に停止させるのではなく搬送機構によるフープ基板2の搬送速度を減速させるようにしても良い。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の半導体装置の製造装置は、上記のような構成および作用を有しているので、半導体装置の歩留まりを高めることができ、製造効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態に係るICモジュールの製造ラインを示す概略図。
【図2】図1の製造ラインにより製造されるICモジュールを示す断面図。
【図3】図1の製造ラインの要部を拡大して示す概略図。
【図4】図3の構成により製造されるアッセンブリを示す側面図。
【図5】図4のアッセンブリの製造過程を説明するためフープ基板をICチップ側から見た平面図。
【図6】図5のフープ基板の底面図。
【図7】この発明の第2の実施の形態に係る製造ラインを示す概略図。
【図8】図7の製造ラインの要部を拡大して示す概略図。
【図9】図7の製造ラインの動作を制御する制御系のブロック図。
【図10】製造ラインの変形例を示す要部概略図。
【符号の説明】
1、50…製造ライン、2…フープ基板、2b…スプロケット孔、3…接着剤、11…送り装置、12…送り軸、13…搬送ローラ、14…チップ取付装置、15…ワイヤボンディング装置、16…モールド装置、17…検査装置、18…巻取り装置、19…巻取り軸、32…ベイク炉、34…ダイボンディング装置、36…キュア炉、42…塗布装置、44…ヒータ、46…ICチップ供給部、48…チップマウント装置、51〜55…貯留装置、56、57、58、59…センサ、61、64、65、66…搬送機構、67…搬送ローラ、71〜78…モータ、81…カウンタ、82…タイマ、100…ICモジュール。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on an elongated strip-shaped substrate.
[0002]
[Prior art]
As a semiconductor device, for example, an IC module mounted on a contact IC card is known. As a method for manufacturing an IC module, a method is known in which a plurality of IC chips (semiconductor elements) are attached to a long strip-shaped substrate (hoop substrate) to manufacture a plurality of IC chips.
[0003]
When mounting a plurality of IC chips on the hoop substrate in this way, the belt-shaped hoop substrate is run, and an adhesive of a type that is cured by heating is applied to a predetermined position on the substrate, and the IC chip is placed thereon. Then, the substrate is cured by heating the adhesive to a high temperature, and a plurality of IC chips are bonded onto the hoop substrate.
[0004]
Then, the hoop substrate is wound up once, put into another processing apparatus and run again, and the IC chip bonded and fixed on the substrate and the pad on the substrate are electrically bonded by a gold wire.
[0005]
Further, the hoop substrate is wound up again and put into another processing apparatus, and the bonded IC chip is molded on the substrate with epoxy resin.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a manufacturing apparatus of the type described above, when an IC chip is placed on a hoop substrate via an adhesive and then heated to cure the adhesive, it adheres to moisture contained in the substrate or the substrate surface. There was a problem that the moisture in the atmosphere was heated rapidly and boiled, and the water vapor caused bubbles in the adhesive, causing the IC chip to move and solidify.
[0007]
This problem becomes more prominent as the hoop substrate is run at a high speed and the substrate is heated rapidly in order to increase the manufacturing efficiency of the IC module.
[0008]
In addition, it is necessary to take up the hoop substrate several times before molding the IC chip and put it into another processing apparatus, and the processing efficiency is poor and the operation is complicated.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method and a manufacturing apparatus that can increase the yield of the semiconductor device and increase the manufacturing efficiency.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a feeding step of feeding a strip-shaped substrate in the longitudinal direction thereof, and a pretreatment step of drying the substrate sent in the feeding step in a pretreatment section. , An application process for applying heat-curable adhesive to a predetermined position on the substrate dried in the pretreatment process, and an attachment process for attaching the semiconductor element to the substrate via the adhesive applied in the application process And an adhesive process in which the adhesive applied in the application process is cured by heating, and the semiconductor element is bonded to the substrate, and a measurement process for measuring the time during which the substrate that has passed through the pretreatment unit is stopped And in this measurement process, when measuring that the substrate that has passed through the pretreatment unit has stopped for a time exceeding the time to absorb moisture , return the substrate in the reverse direction, and pass the pretreatment unit. The substrate again It has a re-drying step for 燥, the.
[0012]
Further, the semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention has a feed mechanism for feeding an elongated strip-shaped substrate in the longitudinal direction thereof, a pretreatment unit for drying the substrate sent by the feed mechanism, and the pretreatment unit for drying. A coating device that applies a heat-curable adhesive to a predetermined position on the substrate, a mounting portion for attaching a semiconductor element to the substrate via the adhesive applied by the coating device, and a coating device that is applied by the coating device A heating and curing unit that heats and cures the adhesive to bond the semiconductor element to the substrate, a timer that measures the time during which the substrate that has passed through the pretreatment unit is stopped, and the pretreatment using the timer When measuring that the substrate that has passed through the part has stopped beyond the time to absorb moisture, the control unit for returning the substrate in the reverse direction, passing the pretreatment unit and drying the substrate again, Have
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 schematically shows an IC module (semiconductor device) production line 1 (manufacturing device) according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the
[0016]
As shown in FIG. 1, the production line 1 has a feeding device 11 (feeding mechanism) that feeds an elongated belt-like substrate, that is, a hoop substrate 2 (see FIGS. 5 and 6) in the longitudinal direction (the direction of arrow T in the drawing). . The
[0017]
A plurality of IC chips 4 (semiconductor elements) (see FIG. 2) are bonded and fixed to the downstream side of the
[0018]
A wire bonding device 15 (bonding unit), a molding device 16 (molding unit), and an inspection device 17 (inspection unit) are sequentially provided on the downstream side of the
[0019]
On the further downstream side of the
[0020]
A
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
Moreover, the manufacturing line 1 mentioned above may have the storage apparatus which stores by slackening the hoop board |
[0024]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The adhesive 3 applied to the
[0028]
The curing
[0029]
Hereinafter, an operation of manufacturing the
[0030]
Prior to the operation, first, the reel-shaped
[0031]
As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of sprocket holes 2 b are continuously provided at equal intervals at both ends along the feed direction T of the
[0032]
The
[0033]
Thereafter, the
[0034]
Then, the
[0035]
Further, the
[0036]
Finally, the
[0037]
As described above, according to the present embodiment, as a pretreatment before applying the adhesive 3 to the
[0038]
Further, according to the present embodiment, since the
[0039]
Next, a
[0040]
As shown in FIG. 7, in the
[0041]
Each storage device 51-55 (storage part) functions when the process speed of each
[0042]
Thus, even if it is a case where each
[0043]
Hereinafter, the
[0044]
As shown in FIG. 8, the
[0045]
For example, in the illustrated state in which the lower end of the
[0046]
On the other hand, for example, when the
[0047]
That is, the storage amount of the
[0048]
The
[0049]
For example, when the storage amount of the
[0050]
The other two
[0051]
In FIG. 9, the block diagram of the control system of the
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
By the way, when the
[0055]
That is, when the
[0056]
Assuming that the
[0057]
Therefore, in order not to operate the transport mechanism of the
[0058]
The
[0059]
As described above, according to the present embodiment, since the plurality of
[0060]
Further, according to the present embodiment, when the
[0061]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible within the scope of this invention.
[0062]
For example, in the first and second embodiments described above, the production line 1 including the
[0063]
Further, for example, as shown in FIG. 10, a
[0064]
Moreover, in 2nd Embodiment mentioned above, it was made to stop the apparatus of the downstream or the upstream side using the sensor signal of each storage apparatus 51-55 as a trigger, However, Not only this but all the
[0065]
Furthermore, in the second embodiment described above, the upstream or downstream device is stopped using the sensor signal of each
[0066]
【The invention's effect】
As described above, since the semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention has the above-described configuration and operation, the yield of the semiconductor device can be increased and the manufacturing efficiency can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an IC module production line according to a first embodiment of the invention.
2 is a cross-sectional view showing an IC module manufactured by the manufacturing line of FIG. 1. FIG.
3 is an enlarged schematic view showing a main part of the production line in FIG. 1. FIG.
4 is a side view showing an assembly manufactured by the configuration of FIG. 3;
FIG. 5 is a plan view of the hoop substrate as seen from the IC chip side for explaining the manufacturing process of the assembly of FIG. 4;
6 is a bottom view of the hoop substrate of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a schematic view showing a production line according to a second embodiment of the present invention.
8 is an enlarged schematic view showing a main part of the production line in FIG. 7;
9 is a block diagram of a control system that controls the operation of the production line of FIG. 7;
FIG. 10 is a main part schematic diagram showing a modification of the production line.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (12)
この送り工程で送られた基板を前処理部で乾燥させる前処理工程と、
この前処理工程で乾燥された基板上の所定位置に熱により硬化可能な接着剤を塗布する塗布工程と、
この塗布工程で塗布された接着剤を介して上記基板に半導体素子を取り付ける取り付け工程と、
上記塗布工程で塗布された接着剤を加熱して硬化させ、上記半導体素子を上記基板に接着する接着工程と、
上記前処理部を通過した基板が停止している時間を計測する計測工程と、
この計測工程にて上記前処理部を通過した基板が吸湿する程度の時間を超えて停止していることを計測した場合、上記基板を逆方向に戻し、上記前処理部を通過させて該基板を再び乾燥させる再乾燥工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。A feeding step of sending an elongated belt-like substrate in the longitudinal direction;
A pretreatment step of drying the substrate sent in this feeding step in a pretreatment unit;
An application step of applying an adhesive curable by heat to a predetermined position on the substrate dried in the pretreatment step;
An attaching step of attaching the semiconductor element to the substrate via the adhesive applied in the applying step;
An adhesive step of heating and curing the adhesive applied in the application step, and bonding the semiconductor element to the substrate;
A measurement process for measuring the time during which the substrate that has passed through the pretreatment unit is stopped;
In this measurement step, when it is measured that the substrate that has passed through the pretreatment unit has stopped for a time exceeding the time to absorb moisture, the substrate is returned in the reverse direction, and the substrate is passed through the pretreatment unit. A re-drying step of drying again,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
この接続工程で上記基板に接続された上記半導体素子をモールドするモールド工程と、
このモールド工程で上記半導体素子がモールドされた基板を巻き取る巻き取り工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。A connection step of electrically connecting the semiconductor element bonded in the bonding step to the substrate;
A molding step of molding the semiconductor element connected to the substrate in this connection step;
A winding step of winding the substrate on which the semiconductor element is molded in this molding step;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising:
この送り機構で送られた基板を乾燥させる前処理部と、
この前処理部で乾燥された基板上の所定位置に熱により硬化可能な接着剤を塗布する塗布装置と、
この塗布装置で塗布された接着剤を介して上記基板に半導体素子を取り付ける取付部と、
上記塗布装置で塗布された接着剤を加熱して硬化させ、上記半導体素子を上記基板に接着する加熱硬化部と、
上記前処理部を通過した基板が停止している時間を計測するタイマと、
このタイマにて上記前処理部を通過した基板が吸湿する程度の時間を超えて停止していることを計測した場合、上記基板を逆方向に戻し、上記前処理部を通過させて該基板を再び乾燥させる制御部と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。A feed mechanism for feeding a strip-shaped substrate in the longitudinal direction;
A pretreatment unit for drying the substrate sent by the feed mechanism;
A coating apparatus that applies a heat-curable adhesive to a predetermined position on the substrate dried in the pretreatment unit;
A mounting portion for attaching the semiconductor element to the substrate via the adhesive applied by the coating device;
A heating and curing unit that heats and cures the adhesive applied by the coating apparatus, and bonds the semiconductor element to the substrate;
A timer for measuring the time during which the substrate that has passed through the pretreatment unit is stopped;
When it is measured by this timer that the substrate that has passed through the pretreatment unit has stopped for a time longer than moisture absorption, the substrate is returned to the reverse direction, and the substrate is passed through the pretreatment unit. A control section for drying again;
An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising:
このボンディング部で上記基板に接続された上記半導体素子をモールドするモールド部と、
このモールド部で上記半導体素子がモールドされた基板を巻き取る巻取り機構と、
をさらに有することを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造装置。A bonding portion for electrically connecting the semiconductor element bonded by the heat curing portion to the substrate;
A mold part for molding the semiconductor element connected to the substrate at the bonding part;
A winding mechanism for winding the substrate on which the semiconductor element is molded in the mold part;
The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, further comprising:
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