JP4229029B2

JP4229029B2 - プラズマ処理方法および部品実装方法

Info

Publication number: JP4229029B2
Application number: JP2004246707A
Authority: JP
Inventors: 潔有田; 宏土師
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2024-08-26
Also published as: JP2006066602A

Description

本発明は、ＬＥＤ素子などの部品の電極を清浄化するプラズマ処理方法および部品を基板に実装する部品実装方法に関するものである。

半導体装置は、半導体ウェハから切り出された個片の半導体素子をパッケージ形成用の基板に実装した後、樹脂封止して製造される。この半導体装置の製造過程において、半導体素子に形成された外部接続用の電極を清浄化する目的で、プラズマ処理が用いられる。このプラズマ処理により、大気暴露によって電極表面に生じた酸化膜や各工程において付着した有機物などの汚染膜が除去され、電極を外部と電気的に接続する際の接続性が向上する。

プラズマ処理の適用形態は、対象とする半導体装置の種類によって異なっており、例えば半導体装置の外部接続用電極をワイヤボンディングによって接続する形式の半導体装置では、ダイシングによって個片に分割された半導体装置をリードフレームなどのパッケージング用の基板にボンディングした後に、基板をプラズマ処理装置に収容して減圧下で基板表面を対象としたプラズマクリーニング処理が行われる（例えば特許文献１参照）。

さらに、バンプ形成後の半導体装置を個別にプラズマ処理の対象とする場合には、大気圧プラズマ処理を用いることができる（例えば特許文献２参照）。この方法はプラズマ照射ノズルに対して処理対象の半導体装置を個別に位置合わせしてプラズマを照射するものであり、必要部分のみを対象としたプラズマ処理が可能となっている。
特許第３４７３４３３号公報特開２０００−１１７２１３号公報

半導体素子の種類として、ＬＥＤ素子など外部接続用電極にバンプを形成することなく基板に実装するタイプの半導体素子では、半導体ウェハからダイシングによって個片に切出された後、ダイシングによって付着した汚染物を除去するために上述のプラズマ処理を行う必要がある。しかしながら、個片に切り出された後のＬＥＤ素子は、特許文献１に示すような減圧下でのプラズマ処理、または特許文献２に示すような大気圧下でのプラズマ処理のいずれの場合にも、正常なプラズマ処理を行うことが難しい。

これはＬＥＤ素子は微小部品であることからプラズマ処理時の位置保持やハンドリングを安定して作業効率よく行うことが困難であることとともに、ダイシング後においてシートに保持された状態でプラズマ処理を実行すると、シートから発生したガスによってＬＥＤ素子が汚染されるなどの処理品質上の不具合が生じる場合があることによる。このため、従来よりＬＥＤ素子などダイシングによって個片に分割された状態の部品を対象とする場合には、部品の電極のプラズマ処理を良好な処理品質で作業効率よく行うことが困難であり、さらに後工程の部品搭載工程においては、プラズマ処理品質の不良により部品の電極を接合性よく基板に接合して実装することが困難であるという問題点があった。
後続する。

そこで本発明は、個片に分割されシートに保持された状態の部品を良好な処理品質で作業効率よくプラズマ処理することができるプラズマ処理方法および部品の電極を接合性よく基板に接合して実装することができる部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明のプラズマ処理方法は、個片に分割され電極を上向きにした姿勢でシートに保持された部品をプラズマ処理するプラズマ処理方法であって、前記シートの上面の部品が存在しない露呈部分をカバー機能と部品搬送用治具としての搬送機能を併せ備えたカバー部材で覆い、部品が存在する範囲はカバー部材の開口部で露呈させる第１工程と、前記カバー部材を搬送機構によって搬送・ハンドリングし、前記部品を保持したシートをプラズマ処理装置の処理室の下部電極の上面に載置する第２工程と、前記部品をプラズマ処理することにより前記電極を清浄化する第３工程とを含み、前記シートの上面には粘着層が形成されており、また前記カバー部材の下面にはシート保持部が下方に突設されており、前記第１工程において前記シート保持部の下面が前記露呈部分の前記粘着層に貼着されることにより、前記シートが前記カバー部材の下面に保持される。

本発明の部品実装方法は、個片に分割され電極を上向きにした姿勢でシートに保持された部品を取り出して基板に実装する部品実装方法であって、前記シートの上面の部品が存在しない露呈部分をカバー機能と部品搬送用治具としての搬送機能を併せ備えたカバー部材で覆い、部品が存在する範囲はカバー部材の開口部で露呈させる第１工程と、前記カバー部材を搬送機構によって搬送・ハンドリングし、前記部品を保持したシートをプラズマ処理装置の処理室の下部電極の上面に載置する第２工程と、前記部品をプラズマ処理することにより前記電極を清浄化する第３工程と、前記シートからプラズマ処理後の前記部品を剥離する第４工程と、前記部品を基板に搭載して前記電極を基板に設けられた電極に接合する第５工程とを含み、前記シートの上面には粘着層が形成されており、また前記カバー部材の下面にはシート保持部が下方に突設されており、前記第１工程において前記シート保持部の下面が前記露呈部分の前記粘着層に貼着されることにより、前記シートが前記カバー部材の下面に保持される。

本発明によれば、個片に分割されシートに保持された部品をプラズマ処理するに際し、シートの上面のうち部品で覆われていない露呈部分をカバーで覆った状態でプラズマ処理装置の処理室に載置することにより、良好な処理品質で作業効率よくプラズマ処理を行うことができ、部品の電極を接合性よく基板に接合して実装することができる。またカバー部材は、シートの露呈部分を覆うカバー機能と、シート上の部品の搬送用治具としての機能を併せ備えているので、ダイシングシートによって個片に分割されてシートに保持された部品を安定保持して、コンベアレールなどの搬送機構によって簡便に搬送・ハンドリングしながら、所定の工程を実行することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の部品実装方法におけるダイシング工程の説明図、図２は本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用されるウェハ治具の説明図、図３、図４、図５、図６は本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図、図７は本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用されるプラズマ処理装置の断面図、図８は本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される電子部品搭載装置の斜視図、図９は本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品取り出し動作の動作説明図、図１０は本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品搭載動作の動作説明図、図１１、図１２，図１３、図１４は本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図である。

以下、部品であるＬＥＤ（発光ダイオード）素子を基板へ実装する部品実装方法について説明する。この部品実装方法においては、ウェハ状態のＬＥＤ素子が個片に分割され、さらに分割されたＬＥＤ素子はプラズマ処理された後に基板に搭載される。

まず、ウェハ状部品を個片のＬＥＤ素子に分割するダイシング工程について説明する。図１（ａ）において、ウェハ保持テーブル３上には、矩形のウェハ状部品２Ａを保持した円形のシート１が載置されている。ウェハ状部品２Ａには絶縁体を素材とする複数のＬＥＤ素子２が格子状配列で作り込まれており、ウェハ状部品２Ａはシート１の上面に形成された粘着層１ａによってシート１に貼着保持されている。

ウェハ状部品２Ａは切断刃を備えたダイシングブレード４によって分割線に沿って切断され、これにより、図２（ｂ）に示すように、ウェハ状部品２Ａはシート１上において個片のＬＥＤ素子２毎に分割される。図１（ｃ）に示すように、ＬＥＤ素子２は表面に外部接続用の平板状電極である電極２ａが形成されており、電極形成面を上向きにした姿勢でシート１に貼着保持されている。

この後、ダイシング後のＬＥＤ素子２を保持したシート１には、リング状の補強部材であるウェハリング５が装着される。すなわち図２（ａ）に示すように、シート１の上面の粘着層１ａにはウェハリング５が貼着される。これにより、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、個片に分割された複数のＬＥＤ素子２を格子状の規則配列でシート１によって保持し、シート１の外周部をウェハリング５によって補強した構造のウェハ治具６が完成する。なお、ウェハ状部品２Ａを保持したシート１にウェハリング５を装着した後にダイシングを行ってもよい。これによっても、図２（ｂ）、（ｃ）に示すような、上述した構造のウェハ治具が完成する。

次に図３，図４を参照して、ウェハ治具６によって保持されたＬＥＤ素子２のハンドリングや搬送のため用いられるキャリア７について説明する。図３において、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ矢視を示している。キャリア７は、個片に分割され電極２ａを上向きにした姿勢でシート１に粘着層１ａによって保持されたＬＥＤ素子２を搬送する部品搬送用治具となっている。

図３に示すように、キャリア７は、矩形の平板状部材である本体部７ａの中央部に開口部７ｂを設け、本体部７ａの下面に開口部７ｂの周囲に沿って円形外周形状のシート保持部７ｃを下方に突設した形状となっている。本体部７ａはシート１を保持した状態で搬送するため、シート１の外形よりも大きな平面外形を有する形状となっており、開口部７ｂはシート１におけるＬＥＤ素子２の位置に対応して矩形に開口されている。

シート保持部７ｃの外形寸法ｄは、図２（ｄ）に示すウェハリング５の内径寸法Ｄに対応したものとなっている。図４（ａ）に示すように、ウェハ治具６に上面側からキャリア７を装着する際には、シート保持部７ｃをウェハリング５の内径部に嵌合させる（図４（ｂ）参照）。これにより、キャリア７はウェハ治具６に位置合わせされるとともに、シート保持部７ｃの下面に設けられた貼着面７ｄが粘着層１ａに貼着され、シート１はキャリア７の下面に保持される。そしてこの状態では、シート１に矩形配列で保持されたＬＥＤ素子２の上面側は、開口部７ｂを介して上方に露呈された状態となる。

本体部７ａの両端部の下面は搬送時に搬送機構によって支持される搬送支持面７ｆとなっており、両端部の端面は搬送機構による搬送時において、本体部７ａを水平方向にガイドする搬送ガイド面７ｅ（搬送ガイド部）となっている。すなわち、図４（ｂ）に示すように、レール方式やコンベア方式の搬送機構８による搬送時において、搬送機構８によって搬送支持面７ｆは下面側を支持され、搬送ガイド面７ｅは水平方向にガイドされる。

ここで、貼着面７ｄは搬送支持面７ｆよりも下方に位置しており、図４（ｂ）に示すように、ウェハリング５に干渉することなくキャリア７によってウェハ治具６を保持することができ、かつコンベア方式の搬送機構８の搬送高さから上方にウェハ治具６を突出させることなく搬送できるようになっている。

図５は、このようにしてウェハ治具６にキャリア７を装着した状態の平面図であり、この状態では開口部７ｂによって開口された範囲、すなわちシート１の上面においてＬＥＤ素子２が存在する範囲のみが上方に露呈される。そして、シート１の上面の露呈部分、すなわちＬＥＤ素子２が存在せず上面側の粘着層１ａが露呈した範囲は、キャリア７の貼着面７ｄが貼着されることによって覆われ、シート１が直接上方に対して露呈することがない。したがってキャリア７は、ウェハ治具６を搬送する機能とともに、シート１の上面の露呈部分を覆うカバー部材としての機能を併せ備えている。

なお、図６（ａ）に示すように、本体部７ａの１つの辺の縁部に切欠き部７ｇを設けることにより、ウェハ治具６への装着状態においてウェハリング５の一部を露呈させること
ができる。これにより、キャリア７をウェハ治具６から取り外す剥離作業時において、ウェハリング５を直接手指や作業ツールなどで容易に把持することができ、作業性が向上する。

すなわち、この例では、本体部７ａには、貼着面７ｄに保持された状態のシート１を剥離するための切欠き部７ｇが設けられている。切欠き部７ｇを設ける替わりに、図６（ｂ）に示すように、図５に示す本体部７ａの１辺をウェハリング５が露呈するように切除した形状の本体部７Ａとしても同様の効果を得る。

上記構成のキャリア７は、キャリア７の搬送方向（図４（ｂ）において紙面に垂直方向）と直交する方向（図４（ｂ）において水平方向）を幅方向とした場合に、シート１の幅（ＬＳ）よりも大きな幅（ＬＣ）を有し、両端部に搬送機構により支持される搬送支持面７ｆおよび本体部７ａを水平方向にガイドする搬送ガイド面７ｅが設けられた本体部７ａと、本体部７ａの下面側に設けられシート１の粘着層１ａに貼着されることによりシート１を保持する貼着面７ｄと、本体部７ａに設けられシート１に保持されたＬＥＤ素子２の上面側を上方に露呈させる開口部７ｂとを備えた構成となっている。

そして上述例では、シート１は外周部をリング状の補強部材であるウェハリング５によって補強してウェハ治具６を形成した状態のものを対象としており、以下に説明するプラズマ処理においては、ウェハ治具６はキャリア７に保持された状態で取り扱われる。このような構成のキャリア７を使用することにより、ダイシング後のＬＥＤ素子２のように、個片に分割されシートに保持された状態の部品を安定して保持して、コンベアレールなどの汎用的な搬送機構によって簡便に搬送・ハンドリングすることができる。

次に、図７を参照してプラズマ処理装置について説明する。このプラズマ処理装置は、ＬＥＤ素子２の電極２ａを清浄化する目的で実行されるプラズマ処理に用いられる。図７において、真空チャンバ１１の内部はプラズマ処理を行うための処理室となっており、下部電極１３および上部電極１４が相対向して配置されている。下部電極１３の下部は絶縁体１２を介して真空チャンバ１１の底面を貫通して外部に突出しており、上部電極１４の上部は真空チャンバ１１の上面を貫通して接地部１６に接続されている。下部電極１３と上部電極１４の間の空間はプラズマ処理空間１５となっており、下部電極１３の上面にはプラズマ処理の対象となるＬＥＤ素子２を保持したウェハ治具６が、キャリア７に保持された状態で載置される。

真空チャンバ１１の底面には、２つの開孔部１１ａ、１１ｂが設けられており、開孔部１１ａ、１１ｂはそれぞれ排気バルブ２１，ガス供給バルブ２３を介して真空排気部２２、ガス供給部２４に接続されている。排気バルブ２１を開にして真空排気部２２を駆動することにより、真空チャンバ１１の内部が真空排気される。またガス供給バルブ２３を開にしてガス供給部２４を駆動することにより、真空チャンバ１１の内部には、アルゴンガスや酸素ガスなどのプラズマ発生用ガスが供給される。

下部電極１３には高周波電源部２５が接続されており、高周波電源部２５を駆動することにより、上部電極１４と下部電極１３との間には高周波電圧（例えば１３．５６ＭＨｚ）が印加される。真空チャンバ１１内を真空排気した後にプラズマ発生用ガスを供給した状態で高周波電源部２５を駆動することにより、プラズマ処理空間１５にはアルゴンガスや酸素ガスなどのプラズマ発生用ガスのプラズマが発生する。排気バルブ２１，ガス供給バルブ２３、真空排気部２２、ガス供給部２４、高周波電源部２５は、制御部２６によって制御される。

電極２ａの清浄化のためのプラズマ処理においては、キャリア７によって保持されたウ
ェハ治具６をプラズマ処理装置の真空チャンバ１１内の下部電極１３上に載置する。これにより、ウェハ治具６に保持されたＬＥＤ素子２は、プラズマ処理空間１５においてキャリア７の開口部７ｂを介して上方に露呈した状態となる。次いで、プラズマ処理空間１５にプラズマを発生させてプラズマ処理が実行される。このプラズマ処理により電極２ａに付着した汚染物が除去され、電極２ａの表面は清浄化される。

上記プラズマ処理においては、個片状態の微小部品であるＬＥＤ素子２をシート１によって保持した状態でプラズマ処理を行うようにしており、しかもウェハリング５によってシート１の外周部を下部電極１３に押しつけるとともに、キャリア７が貼着面７ｄを介してシート１の広い範囲を下部電極３に押しつけることにより、シート１の下部電極３上での載置状態を安定させていることから、微小部品を個片状態でプラズマ処理する際の次のような課題が解消されている。

すなわち、プラズマ処理装置においては、減圧雰囲気下で処理が行われることから、部品保持に一般に用いられている真空吸着による方法が適用できず、さらにＬＥＤ素子２のように絶縁物で形成された部品の場合には、静電吸着による部品保持方法も適用ができない。さらに真空吸着や静電吸着によらずに部品を保持する方法として部品トレイに個別に保持させる方法も一般には用いられるが、プラズマ処理装置にように処理過程において処理室内の真空吸引や真空破壊時に急激な気体の流動が生じる装置では、気体の流動による部品の位置ずれや飛散などが生じやすく、特にＬＥＤ素子２などのような微少部品を対象とする場合には実用化に難点がある。

これに対し、本実施の形態に示すように、シート１によってＬＥＤ素子２を貼着保持し、さらにシート１をウェハリング５とキャリア７の貼着面７ｄによって下部電極３に対して押しつける構成を採用することにより、真空吸着や静電吸着によらずに部品を安定して保持することが可能となっている。そしてシート１は外周部を金属製のウェハリング５に展着され、且つＬＥＤ素子２が貼着されていない露呈部分をキャリア７の貼着面７ｄによって保持されているいることから、シート１は下部電極１３の上面に良好な密着状態で載置される。これにより、シート１の下面と下部電極１３の上面との間にシート１の反りや皺による隙間が発生しない。したがって、プラズマ処理において隙間に起因する異常放電が発生せず、異常放電によるＬＥＤ素子２へのダメージやシート１の焼損などの不具合が防止される。

なお、異常放電の発生しない範囲であれば、図４（ｂ）の搬送機構８を下部電極１３上に設け、シート１と下部電極１３との間に適正値以下（例えば２ｍｍ以下）の隙間を意図的に設けてプラズマ処理してもよい。この場合、下部電極１３からの熱がシート１に伝わるのを防ぐことができる。

またプラズマ処理状態において、シート１はキャリア７に設けられた開口部７ｂの開口範囲を除いてキャリア７によって覆われていることから、プラズマは開口範囲に位置するＬＥＤ素子２を対象として作用し、シート１の上面の露呈部分にプラズマが作用することによる不具合、すなわちシート１の粘着層１ａがプラズマの熱作用によって加熱されることにより発生したガス成分がＬＥＤ素子２に付着して再汚染を生じる不具合が発生しにくい。図３，図４に示すキャリア７においては、貼着面７ｄはシート１の上面の露呈部分に全範囲にわたって貼着される構成となっていることから、露呈部分へのプラズマの作用をほぼ完全に遮断することができ、極めて良好なカバー効果を得ることができる。

なお、シート１の上面の露呈部分をカバー部材で覆う工程において、カバー部材として必ずしも本発明の部品搬送用治具を使用する必要はない。例えばカバー部材として、セラミック・アルミニウム等からなる単なる板材や、薄いシート状の部材等を採用してもよい
。またカバー部材を必ずしもシートの上面の露呈部分に貼り付ける必要はない。カバー部材は、シート１に保持された部品を露呈しつつシート１の上面の露呈部分を覆う機能を有していれば足りる。

この後プラズマ処理装置から取り出され、キャリア７が取り外されたウェハ治具６は、図８に示す電子部品搭載装置に送られる。電子部品搭載装置は、部品供給部３０、部品取り出し反転機構３１、搭載ヘッド３２、基板保持部３３を備えている。部品供給部３０にはプラズマ処理後のＬＥＤ素子２を保持したウェハ治具６が載置される。部品供給部３０上には取り出しノズル３１ａを備えた部品取り出し反転機構３１が配設されており、部品取り出し反転機構３１は取り出しノズル３１ａによってウェハ治具６からＬＥＤ素子２を取り出し、上下反転させた状態のＬＥＤ素子２を搭載ヘッド３２への受渡位置に移動させる。

部品供給部３０の下方には、図９に示す剥離機構３４が配設されており、取り出しノズル３１ａによるＬＥＤ素子２の取り出し時にシート１からＬＥＤ素子２を剥離する機能を有している。基板保持部３３にはＬＥＤ素子２が実装される基板２０が保持されており、搭載ヘッド３２の搭載ノズル３２ａによって部品取り出し反転機構３１から受け渡されたＬＥＤ素子２は、搭載ヘッド３２が基板保持部３３上へ移動して搭載動作を行うことにより、基板２０に実装される。

図９は、ＬＥＤ素子２の取り出し動作を示している。図９（ａ）に示すように、取り出し対象のＬＥＤ素子２の上方には取り出しノズル３１ａが、また下方には剥離機構３４がそれぞれ位置合わせされている。剥離機構３４はシート１の下面に当接して下受けする筒型の下受部３５を備えており、下受部３５は頂部に設けられたシート吸着孔３５ａによってシート１を吸着するとともに、ピン昇降機構３６によって昇降する突き上げピン３６ａをピン孔３５ｂから突没させることによって、ＬＥＤ素子２をシート１から剥離させる機能を有している。

ＬＥＤ素子２の取り出しに際しては、図９（ｂ）に示すように、取り出しノズル３１ａを下降させてＬＥＤ素子２の上面に当接させるとともに突き上げピン３６ａを上昇させる。そして、取り出しノズル３１ａによってＬＥＤ素子２を吸着保持したならば、取り出しノズル３１ａを上昇させるとともに突き上げピン３６ａをシート１を突き破って上昇させる。これにより図９（ｃ）に示すように、下受部３５の頂部に吸着された状態のシート１から、ＬＥＤ素子２が剥離される。そして図９（ｄ）に示すように、ＬＥＤ素子２を保持した取り出しノズル３１ａを上昇させることにより、ＬＥＤ素子２はウェハ治具６から取り出される。

このようにして取り出されたＬＥＤ素子２は、搭載ヘッド３２によって受け取られ、基板保持部３３上の基板２０に実装される。このときの搭載動作を図１０を参照して説明する。図１０（ａ）に示すように、基板２０にはＬＥＤ素子２における電極２ａの位置に対応して電極２０ａが設けられており、電極２０ａ上には予め突起電極であるバンプ２７が形成されている。

そしてバンプ２７に対して、搭載ノズル３２ａに保持されたＬＥＤ素子２の電極２ａを位置合わせし、図１０（ｂ）に示すように、搭載ノズル３２ａを下降させて電極２ａをバンプ２７に当接させ、所定の押圧荷重で押圧する。そして必要に応じて、加熱や超音波振動の付与を行う。

これにより、電極２ａはバンプ２７に金属接合され、次いで図１０（ｃ）に示すように、搭載ノズル３２ａを上昇させることにより、ＬＥＤ素子２の基板２０への実装が完了す
る。この部品実装において、ＬＥＤ素子２の電極２ａは予めプラズマ処理によって清浄化されていることからバンプ２７との接合が良好に行われ、良好な実装品質を確保することができる。

したがって上述の部品実装方法は、電極２ａを上向きにした姿勢でシート１に保持されたＬＥＤ素子２を取り出して基板２０に実装する部品実装方法であって、ＬＥＤ素子２が複数作り込まれシート１に保持されたウェハ状部品２ＡからＬＥＤ素子２を個片に分割する工程と、シート１をキャリア７に保持させてシート１の上面の露呈部分をカバー部材としてのキャリア７で覆う工程と、ＬＥＤ素子２を保持したシート１をプラズマ処理装置の真空チャンバ１１内に載置する工程と、ＬＥＤ素子２をプラズマ処理することにより電極２ａを清浄化する工程と、シート１からプラズマ処理後のＬＥＤ素子２を剥離する工程と、ＬＥＤ素子２を基板２０に搭載して平板状電極である電極２ａを基板２０に設けられた突起電極であるバンプ２７に接合する工程とを含む形態となっている。

上記方法を採用することにより、ＬＥＤ素子など外部接続用電極にバンプを形成することなく基板に実装するタイプの部品を対象とする場合にあっても、ダイシングによって付着した汚染物をプラズマ処理によって除去して清浄な電極表面を確保し、部品を接合性よく基板に接合して実装することができる。

そしてこのプラズマ処理においては、ＬＥＤ素子を貼着保持したシートはキャリアに保持され且つシートにおいてＬＥＤ素子が貼着されていない露呈部分をキャリアによって覆った状態であることから、微小部品で位置保持やハンドリングが困難なＬＥＤ素子を安定した姿勢で保持するとともに、シートにプラズマの作用が及ぶことによる不具合を防止して、良好なプラズマ処理を行うことが可能となっている。

また上述の部品実装方法においては、ＬＥＤ素子を個片に分割するダイシング工程から、ダイシング後のプラズマ処理工程、さらにプラズマ処理後のＬＥＤ素子を個片毎に取り出す部品取り出し工程に至る一連の過程において、ＬＥＤ素子を同一のシートに貼着保持した状態で取り扱うようにしている。そしてダイシング工程後のシートを前述構成のキャリアによって保持することにより、個片に分割された状態の部品を安定して保持して簡便なハンドリングを可能としている。

なお、本発明の部品搬送用治具としては、前述構成のキャリア７には限定されず、各種のバリエーションが可能である。例えば、図１１（ａ）に示すキャリア１０７は、キャリア７のシート保持部７ｃの形状を変更した例を示している。図１１において、本体部１０７ａ、開口部１０７ｂ、搬送ガイド面１０７ｅ、搬送支持面１０７ｆは、キャリア７における本体部７ａ、開口部７ｂ、搬送ガイド面７ｅ、搬送支持面７ｆと同様である。

本体部１０７ａの下面には、下面に貼着面１０７ｄが設けられた矩形ブロック形状のシート保持部１０７ｃが突接されている。図１１（ｂ）に示すように、キャリア１０７をウェハ治具６に装着した状態では、貼着面１０７ｄがシート１の粘着層１ａに貼着されることにより、シート１がキャリア１０７によって保持される。このときウェハリング５の内径部に嵌合する形状のシート保持部７ｃを備えたキャリア７と異なり、シート保持部１０７にはウェハ治具６をキャリア１０７に対して位置合わせする機能がないため、本体部１０７ａにはウェハリング５の外形に当接してキャリア１０７をウェハ治具６に対して位置決めする位置決め部材１０７ｈが設けられている。

図１２に示すキャリア２０７は、ウェハリング５によって補強されていない状態のシート１を直接保持して搬送する用途に用いられる。図１２において、本体部２０７ａ、開口部２０７ｂ、搬送ガイド面２０７ｅ、搬送支持面２０７ｅは、キャリア７における本体部
７ａ、開口部７ｂ、搬送ガイド面７ｅ、搬送支持面７ｆと同様である。

本体部２０７ａの下面に設けられたシート保持部２０７ｃは、シート１においてＬＥＤ素子２が貼着されていない全範囲に対応した平面形状、すなわちキャリア７におけるシート保持部７ｃの外周にウェハリング５の円環形状に対応する部分を付加した形状となっている。図１２（ｂ）に示すように、キャリア２０７をシート１に装着した状態では、貼着面２０７ｄがシート１の粘着層１ａに貼着されることにより、シート１がキャリア２０７によって保持される。

図１３は、図１２に示すキャリア２０７において本体部２０７ａの形状を変更して、コンベア方式の搬送機構８とは異なる方式の搬送形態に対応できるようにしたものである。図１３において、キャリア３０７の本体部３０７ａはキャリア２０７の本体部２０７ａと同様の平面形状を有しており、開口部３０７ｂ、シート保持部３０７ｃ、貼着面３０７ｄは、キャリア２０７における開口部２０７ｂ、シート保持部２０７ｃ、貼着面２０７ｄと同様である。

搬送ガイド面３０７ｅ、搬送支持面３０７ｆは、本体部３０７ａの両端部を下方に延出させた搬送用凸部３０７ｇの側面および下面にそれぞれ設けられている。すなわちこの例では、貼着面３０７ｄは搬送支持面３０７ｆよりも上方に位置する。このような構成とすることにより、図１３（ｂ）に示すように、シート１を保持したキャリア３０７を、プラズマ処理装置において対象ワークを搬送する搬送経路などの水平面に設けられた搬送溝９内を、押送方式の搬送機構（図示省略）によって搬送することが可能となっている。

さらに図１４は、平板状の本体部の下面にウェハ治具６を保持する上述の各キャリア７、１０７，２０７，３０７とは異なり、平板部材の上面にシート１を載置して搬送する例を示している。図１４において、搬送プレート４０は、キャリア７における本体部７ａと同様の外形形状で設けられており、両端部の下面４０ａ、端面４０ｂは、それぞれキャリア７における搬送支持面７ｆ、搬送ガイド面７ｅに相当し、キャリア７と同様にコンベア方式の搬送機構によって搬送される。

ウェハ治具１０６は、略円形配置でシート１に貼着された複数のＬＥＤ素子２を保持しており、シート１の外周は同様にウェハリング１０５によって補強されている。ウェハ治具１０６は、搬送プレート４０上に設けられた複数の位置決め部材４１によって位置合わせされて、搬送プレート４０上に載置される。そして、ウェハ治具１０６の上面にはさらにカバー部材４２が装着される。カバー部材４２は、中央部にシート１におけるＬＥＤ素子２の配置に対応した大きさの円形の開口部４２ａが設けられ、開口部４２ａの外周に円環部４２ｂを有する円環状部材である。

円環部４２ｂの断面は、ウェハ治具１０６への装着状態においてウェハリング１０５の上面に当接する外周部４２ｃと、シート１の粘着層１ａに貼着される貼着面４２ｄとが設けられた断付き形状となっている。カバー部材４２をウェハ治具１０６に装着することにより、シート１の上面においてＬＥＤ素子２が貼着されていない露呈部分がカバー部材４２によって覆われ、ＬＥＤ素子２は開口部４２ａを介して上方に露呈される。

このような構成により、前述のキャリア７と同様に、ＬＥＤ素子２を保持したシート１の搬送と、プラズマ処理時においてシート１の上面の露呈部分を覆うカバー部材としての機能を合わせ備えたキャリアが実現される。この例では、搬送プレート４０とカバー部材４２の２つの部材がキャリア７における本体部７ａに相当する。図１４に示す構成において、ウェハ治具６の自重を貼着面７ｄと粘着層１ａとの粘着力によって保持するキャリア７と異なり、ウェハ治具１０６は搬送プレート４０の上面に載置されることから、ウェハ
リング１０５の重量が大きい場合を対象とした用途に適している。

本発明のプラズマ処理方法および部品実装方法は、個片に分割されシートに保持された状態の部品を良好な処理品質で作業効率よくプラズマ処理して、部品の電極を接合性よく基板に接合して実装することができるという効果を有し、ＬＥＤ素子などの微小な部品を基板に実装するタイプの部品実装に特に有用である。

本発明の一実施の形態の部品実装方法におけるダイシング工程の説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品保持具の説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用されるプラズマ処理装置の断面図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される電子部品搭載装置の斜視図本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品取り出し動作の動作説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品搭載動作の動作説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法において使用される部品搬送用治具の構造説明図

符号の説明

１シート
２ＬＥＤ素子
２ａ電極
５ウェハリング
６ウェハ治具
７、１０７，２０７，３０７キャリア
７ａ，１０７ａ，２０７ａ，３０７ａ本体部
７ｂ、１０７ｂ，２０７ｂ，３０７ｂ開口部
７ｃ、１０７ｃ，２０７ｃ，３０７ｃシート保持部
７ｄ、１０７ｄ，２０７ｄ，３０７ｄ貼着面
７ｅ１０７ｅ，２０７ｅ，３０７ｅ搬送ガイド面
７ｆ１０７ｆ，２０７ｆ，３０７ｆ搬送支持面
８搬送機構
２０基板
２７バンプ

Claims

個片に分割され電極を上向きにした姿勢でシートに保持された部品をプラズマ処理するプラズマ処理方法であって、前記シートの上面の部品が存在しない露呈部分をカバー機能と部品搬送用治具としての搬送機能を併せ備えたカバー部材で覆い、部品が存在する範囲はカバー部材の開口部で露呈させる第１工程と、前記カバー部材を搬送機構によって搬送・ハンドリングし、前記部品を保持したシートをプラズマ処理装置の処理室の下部電極の上面に載置する第２工程と、前記部品をプラズマ処理することにより前記電極を清浄化する第３工程とを含み、前記シートの上面には粘着層が形成されており、また前記カバー部材の下面にはシート保持部が下方に突設されており、前記第１工程において前記シート保持部の下面が前記露呈部分の前記粘着層に貼着されることにより、前記シートが前記カバー部材の下面に保持されることを特徴とするプラズマ処理方法。
前記搬送機構は、前記プラズマ処理装置の下部電極上に設けられ、これにより前記シートと下部電極の間に隙間を設けて、前記下部電極からの熱が前記シートに伝わるのを防ぐようにしたことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
個片に分割され電極を上向きにした姿勢でシートに保持された部品を取り出して基板に実装する部品実装方法であって、前記シートの上面の部品が存在しない露呈部分をカバー機能と部品搬送用治具としての搬送機能を併せ備えたカバー部材で覆い、部品が存在する範囲はカバー部材の開口部で露呈させる第１工程と、前記カバー部材を搬送機構によって搬送・ハンドリングし、前記部品を保持したシートをプラズマ処理装置の処理室の下部電極の上面に載置する第２工程と、前記部品をプラズマ処理することにより前記電極を清浄化する第３工程と、前記シートからプラズマ処理後の前記部品を剥離する第４工程と、前記部品を基板に搭載して前記電極を基板に設けられた電極に接合する第５工程とを含み、前記シートの上面には粘着層が形成されており、また前記カバー部材の下面にはシート保持部が下方に突設されており、前記第１工程において前記シート保持部の下面が前記露呈部分の前記粘着層に貼着されることにより、前記シートが前記カバー部材の下面に保持されることを特徴とする部品実装方法。
電極を上向きにした姿勢でシートに保持された部品を取り出して基板に実装する部品実
装方法であって、前記部品が複数作り込まれシートに保持されたウェハ状部品から前記部品を個片に分割する第１工程と、前記シートの上面の部品が存在しない露呈部分をカバー機能と部品搬送用治具としての搬送機能を併せ備えたカバー部材で覆い、部品が存在する範囲はカバー部材の開口部で露呈させる第２工程と、前記カバー部材を搬送機構によって搬送・ハンドリングし、前記部品を保持したシートをプラズマ処理装置の処理室の下部電極の上面に載置する第３工程と、前記部品をプラズマ処理することにより前記電極を清浄化する第４工程と、前記シートからプラズマ処理後の前記部品を剥離する第５工程と、前記部品を基板に搭載して前記電極を基板に設けられた電極に接合する第６工程とを含み、前記シートの上面には粘着層が形成されており、また前記カバー部材の下面にはシート保持部が下方に突設されており、前記第２工程において前記シート保持部の下面が前記露呈部分の前記粘着層に貼着されることにより、前記シートが前記カバー部材の下面に保持されることを特徴とする部品実装方法。