專利名稱：結(jié)合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有使半導(dǎo)體芯片與引線框等基板結(jié)合的功能的半導(dǎo)體制造裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置的制造中，為了使半導(dǎo)體芯片與基板結(jié)合，而具備將基板向加工臺(tái) 供給的裝載機(jī)；將接合材料向基板上的規(guī)定位置(島(7 4，> K ))供給的預(yù)成形部；將 半導(dǎo)體芯片分別與基板上的各島接合的芯片結(jié)合部(夕'^ #部)；以及將結(jié)合 了半導(dǎo)體芯片的基板向加工臺(tái)外送出的卸載機(jī)。以往的半導(dǎo)體制造裝置例如側(cè)面及正面分別如圖6Α、圖6Β所示，具備裝置下部的 基臺(tái)110、從該基臺(tái)的后部向基臺(tái)上方立起的下部框架121及上部框架122，使預(yù)成形部130 及芯片結(jié)合部140的各支承框架131、141從上部框架122的上部向裝置前方延伸成懸伸 狀，支承各動(dòng)作部分132、142。另外，供給基板的裝載機(jī)150具備將收容有基板的料斗載置在多個(gè)隔壁內(nèi)而待 機(jī)的上部堆料機(jī)151 ；從上部堆料機(jī)151上的料斗將一張張基板向預(yù)成形部供給的升降機(jī) 156 ；從升降機(jī)156接受基板供給結(jié)束的料斗的下部堆料機(jī)152 ；以及用于吸附料斗內(nèi)的各 個(gè)基板而向預(yù)成形部供給的送料器153。堆料機(jī)151、152被支承在從基臺(tái)110的左端立起 的支承部件巧4上，送料器153被支承在從基臺(tái)110的后端立起的支承部件155的上部。另外，搬出結(jié)合半導(dǎo)體芯片后的基板的卸載機(jī)160具備使料斗升降的升降機(jī)164、 將空的料斗安放在基板接收位置的上部堆料機(jī)162以及用于從升降機(jī)164接收收納有基板 的料斗而將其向裝置外排出的下部堆料機(jī)161，所述堆料機(jī)161、162及升降機(jī)164被支承在 從基臺(tái)110的右端立起的支承部件163上。此種半導(dǎo)體制造裝置例如日本特開(kāi)2008-153557 號(hào)公報(bào)所示。在該形態(tài)的半導(dǎo)體制造裝置中，在預(yù)成形部130中，為了向基板的規(guī)定部位(島) 供給用于接合半導(dǎo)體芯片的接合劑，而使涂敷裝置沿X軸方向(裝置的左右方向)及Y軸 方向(裝置的前后方向)移動(dòng)并到達(dá)規(guī)定位置，在該位置使涂敷針沿Z軸方向(上下方向) 移動(dòng)而進(jìn)行向接合劑積存處的浸漬及向基板的涂敷。而且，在芯片結(jié)合部140中，為了將由 X-Y臺(tái)143支承的晶片上排列的半導(dǎo)體芯片提起而載置在裝置后部的輸送機(jī)構(gòu)144上的基 板上，而使筒夾(collet)沿X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動(dòng)。在所述涂敷裝置及筒夾的X軸方向及Y軸方向的移動(dòng)中，要求高精度，并且伴隨最 近的芯片及基板內(nèi)的芯片搭載區(qū)域的小型化，而不斷要求更高精度。為了保證該精度，動(dòng)作 部分的支承結(jié)構(gòu)要求高剛性，尤其是在芯片結(jié)合部140中，由于從X-Y臺(tái)143到輸送機(jī)構(gòu)上 的基板的距離長(zhǎng)，因此其支承結(jié)構(gòu)需要高剛性。然而，以往的半導(dǎo)體制造裝置中，在如上所述從支承部件122延伸成懸伸狀的支 承框架141支承動(dòng)作部分，其中該支承部件122從基臺(tái)立起，因此從支承基端容易產(chǎn)生懸伸 的長(zhǎng)度量的彎曲或扭曲的變形。為了應(yīng)對(duì)此種情況，而將支承部件122、支承框架141等支 承結(jié)構(gòu)部分形成為厚壁化或設(shè)置多個(gè)加強(qiáng)肋而形成堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是，支承結(jié)構(gòu)部分的重量增大，伴隨于此，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)也需要大型化。另外，由于支承在支承部件154、155、163上的堆料機(jī)151、152、161、162及送料器 153各自的重心變高，因此接受預(yù)成形部或芯片結(jié)合部產(chǎn)生的振動(dòng)，從而成為裝載機(jī)及卸載 機(jī)振動(dòng)大的原因。因此，為了抑制振動(dòng)，而將支承部件154、155、163也形成為厚壁化或通過(guò) 多個(gè)加強(qiáng)肋形成堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。所述結(jié)果是半導(dǎo)體制造裝置的制造成本上升。而且，由于該程度的牢固化而必然 無(wú)法得到充分的加工精度。尤其是，伴隨最近的基板尺寸的大型化而芯片結(jié)合部的動(dòng)作距 離有變大的傾向，伴隨于此，支承框架等的振動(dòng)增大，難以確保加工精度。因此，產(chǎn)生必須限 制加工速度的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于提供一種保證預(yù)成形部及芯片結(jié)合部的高加工精度且制造 成本低的半導(dǎo)體制造裝置。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種半導(dǎo)體制造裝置，其具有將半導(dǎo)體芯片接合 到基板的規(guī)定位置的功能，其特征在于，具備裝載機(jī)、預(yù)成形部、芯片結(jié)合部、卸載機(jī)、將它 們以沿裝置左右方向配置的狀態(tài)支承的支承框架以及輸送機(jī)構(gòu)，該輸送機(jī)構(gòu)將由所述裝載 機(jī)供給的基板經(jīng)過(guò)所述預(yù)成形部及芯片結(jié)合部向所述卸載機(jī)移送，所述支承框架具備裝置 下部的基臺(tái)、從該基臺(tái)的左右兩側(cè)向上方延伸的一對(duì)側(cè)框架部、將所述一對(duì)側(cè)框架部的后 部側(cè)結(jié)合的后部梁、在比該后部梁靠前方將所述側(cè)框架部的上部結(jié)合的前部梁，所述預(yù)成 形部及芯片結(jié)合部配置在所述一對(duì)側(cè)框架部之間，將基板向所述預(yù)成形部供給的裝載機(jī)及 接收從所述芯片結(jié)合部排出的帶半導(dǎo)體芯片的基板的卸載機(jī)分開(kāi)而支承在所述一對(duì)側(cè)框 架部的外側(cè)面，所述芯片結(jié)合部具備支承在所述前部梁及后部梁上的結(jié)合塊和支承于所述 支承框架并驅(qū)動(dòng)所述結(jié)合塊的塊驅(qū)動(dòng)部，在所述前部梁及后部梁上分別支承有沿裝置左右 方向延伸的前部塊引導(dǎo)部及后部塊引導(dǎo)部，所述結(jié)合塊具備由所述前部塊引導(dǎo)部及后部塊 引導(dǎo)部支承為能夠移動(dòng)的塊主體、支承于該塊主體且在下端部支承半導(dǎo)體芯片拾取用的筒 夾的結(jié)合臂、支承于所述塊主體的臂驅(qū)動(dòng)部，所述塊主體被所述前部塊引導(dǎo)部及后部塊引 導(dǎo)部引導(dǎo)且被所述塊驅(qū)動(dòng)部沿裝置左右方向即X軸方向驅(qū)動(dòng)，所述結(jié)合臂被安裝在所述塊 主體上的臂引導(dǎo)部引導(dǎo)且被所述臂驅(qū)動(dòng)部沿裝置前后方向即Y軸方向及上下方向即Z軸方 向驅(qū)動(dòng)。在本說(shuō)明書及技術(shù)方案的范圍內(nèi)，關(guān)于半導(dǎo)體制造裝置的位置關(guān)系，將有晶片臺(tái) 的一側(cè)稱為前方，將有輸送機(jī)構(gòu)的一側(cè)稱為后方。發(fā)明效果本發(fā)明的半導(dǎo)體制造裝置上述結(jié)構(gòu)、尤其是以下的結(jié)構(gòu)而起到優(yōu)良的效果。首先，支承框架具備從裝置的基臺(tái)的左右兩側(cè)向上方延伸的一對(duì)側(cè)框架部、將所 述一對(duì)側(cè)框架部的后部側(cè)結(jié)合的后部梁、在比該后部梁靠前方將所述側(cè)框架部的上部結(jié)合 的前部梁，從而形成牢固的矩形的框結(jié)構(gòu)作為裝置整體。另外，結(jié)合塊的塊主體由被前部梁及后部梁支承的前部塊引導(dǎo)部及后部塊引導(dǎo)部 支承，成為兩端支承的結(jié)構(gòu)。由此，與以往的懸伸結(jié)構(gòu)相比，能得到更高的牢固性，在該支承 結(jié)構(gòu)下進(jìn)行向裝置左右方向(X軸方向)的驅(qū)動(dòng)。
此外，結(jié)合臂被兩端支承的塊主體的臂引導(dǎo)部引導(dǎo)而被沿裝置前后方向(Y軸方 向)及上下方向(Z軸方向)驅(qū)動(dòng)。其結(jié)果是，在牢固的支承結(jié)構(gòu)下進(jìn)行x、Y、z全部的軸向 移動(dòng)。而且，裝載機(jī)及卸載機(jī)的料斗移動(dòng)機(jī)構(gòu)等動(dòng)作部分也支承在成為矩形框結(jié)構(gòu)一部 分的一對(duì)側(cè)框架部的外側(cè)面上，因此能減少所述動(dòng)作部分產(chǎn)生的振動(dòng)?；谒鼍匦慰蚪Y(jié)構(gòu)及塊主體的兩端支承結(jié)構(gòu)，能保證芯片結(jié)合部的極高的加工 精度。而且，由于這樣能得到牢固的支承結(jié)構(gòu)，因此能夠避免支承框架及塊主體的厚壁化或 設(shè)置多個(gè)加強(qiáng)肋的情況而實(shí)現(xiàn)輕量化，其結(jié)果是，能夠使驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)小型化。由此，能夠減 少裝置的制造成本。


圖1是從前方觀察到的本發(fā)明的一實(shí)施方式的半導(dǎo)體制造裝置的立體圖。圖2是從后方觀察到的圖1所示的半導(dǎo)體制造裝置的立體圖。圖3是圖1所示的半導(dǎo)體制造裝置的側(cè)視圖。圖4是示出圖1所示的半導(dǎo)體制造裝置中的結(jié)合臂的臂引導(dǎo)部的立體圖。圖5是從另一方向觀察到的圖4所示的臂引導(dǎo)部的一部分的立體圖。圖6是示出以往的半導(dǎo)體制造裝置的一例的圖，圖6Α是側(cè)視圖，圖6Β是主視圖。符號(hào)說(shuō)明20裝載機(jī)30預(yù)成形部40輸送機(jī)構(gòu)41前段輸送機(jī)構(gòu)42后段輸送機(jī)構(gòu)50芯片結(jié)合部42后段輸送機(jī)構(gòu)52晶片臺(tái)60結(jié)合機(jī)構(gòu)61結(jié)合塊65塊驅(qū)動(dòng)部70卸載機(jī)80支承框架81 基臺(tái)82、83側(cè)框架部84前部梁85后部梁86前部塊引導(dǎo)部87后部塊引導(dǎo)部610 ±夬主體611 筒夾
612結(jié)合臂620結(jié)合臂驅(qū)動(dòng)部621上下移動(dòng)部分622前后移動(dòng)部分623中間支承體625上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)6 前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)630臂引導(dǎo)部651左右移動(dòng)電動(dòng)機(jī)S 基板
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1及圖2簡(jiǎn)要示出本發(fā)明的一實(shí)施方 式的半導(dǎo)體制造裝置。如圖所示，該半導(dǎo)體制造裝置具備裝載機(jī)20 ；預(yù)成形部30 ；芯片結(jié) 合部50 ；卸載機(jī)70 ；將所述部件以沿裝置左右方向配置的狀態(tài)進(jìn)行支承的支承框架80 ；以 及將由裝載機(jī)20供給的基板S經(jīng)過(guò)預(yù)成形部30及芯片結(jié)合部50向卸載機(jī)70移送的輸送 機(jī)構(gòu)40。支承框架80具備裝置下部的基臺(tái)81 ；從該基臺(tái)的左右兩側(cè)向上方延伸的一對(duì)側(cè) 框架部82、83 ；將所述一對(duì)側(cè)框架部的后部側(cè)結(jié)合的后部梁85 ；在比該后部梁靠前方將側(cè) 框架部的上部結(jié)合的前部梁84。如圖3所示，在前部梁84及后部梁85上分別支承有沿裝 置左右方向延伸的前部塊引導(dǎo)部86及后部塊引導(dǎo)部87。輸送機(jī)構(gòu)40具備位于預(yù)成形部30的前段輸送機(jī)構(gòu)41和位于芯片結(jié)合部50的后 段輸送機(jī)構(gòu)42。在預(yù)成形部30及芯片結(jié)合部50的后部配置有沿左右方向細(xì)長(zhǎng)延伸的支承 板。前段輸送機(jī)構(gòu)41具備由支承板的基板輸送方向前半部分構(gòu)成的前段板411、設(shè)置成能 夠沿前段板411移動(dòng)的夾鉗412、以及夾鉗的驅(qū)動(dòng)部(未圖示)，并將由裝載機(jī)20供給的基 板S輸送到預(yù)成形部的作業(yè)位置。后段輸送機(jī)構(gòu)42具備由支承板的基板輸送方向后半部 分構(gòu)成的后段板421、設(shè)置成能夠沿后段板421移動(dòng)的夾鉗422、以及夾鉗的驅(qū)動(dòng)部(未圖 示)，并將在預(yù)成形部30供給了結(jié)合劑的基板移送到芯片結(jié)合部50，然后將半導(dǎo)體芯片結(jié) 合后的基板移送到卸載機(jī)70。預(yù)成形部30及芯片結(jié)合部50配置在一對(duì)側(cè)框架部82、83之間，裝載機(jī)20及卸載 機(jī)70分開(kāi)而分別支承在側(cè)框架部82及83的外側(cè)面。裝載機(jī)20具備支承于支承框架80的外側(cè)面且能載置基板收容用的料斗的上部 堆料機(jī)21及下部堆料機(jī)22 ；從該堆料機(jī)上的料斗將基板分別向預(yù)成形部的前段板411上 移送的送料器23(圖中單點(diǎn)劃線所示)；使料斗在上下的堆料機(jī)間移動(dòng)的升降機(jī)M。在該 實(shí)施方式中，裝載有基板的料斗通過(guò)升降機(jī)M從下部堆料機(jī)22被移送到上部堆料機(jī)21。 收納在上部堆料機(jī)21上的料斗中的基板被送料器23向預(yù)成形部30 —張張推出。預(yù)成形部30具備向前段輸送機(jī)構(gòu)41上的各個(gè)基板供給接合劑的供給裝置32?；?板被夾鉗412夾持而通過(guò)夾鉗驅(qū)動(dòng)部在前段板411上向圖1中的右方輸送，并停止在供給 裝置32的下方。在該位置，供給裝置32向基板S裝載膠粘劑、釬焊料等接合劑，裝載有接合劑的基板S通過(guò)夾鉗412向芯片結(jié)合部50輸送。芯片結(jié)合部50具備對(duì)從裝置外搬入的晶片環(huán)進(jìn)行支承的晶片臺(tái)52 ；用于將在該 晶片臺(tái)上支承的晶片上的半導(dǎo)體芯片裝載于后段輸送機(jī)構(gòu)42上的基板而進(jìn)行接合的結(jié)合 機(jī)構(gòu)60。通過(guò)預(yù)成形部30供給了接合劑的基板S被夾鉗422夾持并通過(guò)夾鉗驅(qū)動(dòng)部在后 段板421上向圖1中的右方輸送，停止在結(jié)合機(jī)構(gòu)60的下方。結(jié)合機(jī)構(gòu)60具備支承于前部梁84及后部梁85上的結(jié)合塊61 ；支承于支承框架 80并驅(qū)動(dòng)結(jié)合塊61的塊驅(qū)動(dòng)部65。如圖3所示，結(jié)合塊61具備通過(guò)前部塊引導(dǎo)部86及后部塊引導(dǎo)部87將前端部 及后端部支承為能夠移動(dòng)的塊主體610 ；支承于該塊主體且在下端部支承半導(dǎo)體芯片拾取 用的筒夾611的結(jié)合臂612 ；支承于塊主體610并驅(qū)動(dòng)結(jié)合臂612而使筒夾611到達(dá)晶片 臺(tái)上及后段輸送機(jī)構(gòu)42上的位置的結(jié)合臂驅(qū)動(dòng)部620。塊主體610具有安裝結(jié)合加工所需的動(dòng)作部分的寬度，沿上下方向及前后方向延 伸得寬，整體成為大致梯形。該塊主體610被前部塊引導(dǎo)部86及后部塊引導(dǎo)部87引導(dǎo)且被 塊驅(qū)動(dòng)部65沿裝置左右方向(X軸方向)驅(qū)動(dòng)。而且，結(jié)合臂612被安裝在塊主體上的臂 引導(dǎo)部630引導(dǎo)且被臂驅(qū)動(dòng)部沿裝置前后方向(Y軸方向)及上下方向(Z軸方向)驅(qū)動(dòng)。將臂引導(dǎo)部630的結(jié)構(gòu)部分分解后的狀態(tài)如圖4及圖5所示。圖4是從左前方觀 察的圖，圖5是從右前方觀察的圖。如圖所示，臂引導(dǎo)部630具備上下移動(dòng)部分621、前后移 動(dòng)部分622及夾設(shè)在它們之間的中間支承體623。與臂引導(dǎo)部630協(xié)作的結(jié)合臂驅(qū)動(dòng)部620具備支承于塊主體610且驅(qū)動(dòng)上下移 動(dòng)部分621的上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)625 ；支承于塊主體且驅(qū)動(dòng)前后移動(dòng)部分622的前后移動(dòng)電 動(dòng)機(jī)似6。上下移動(dòng)部分621配置于在塊主體610的中央設(shè)置的中空部610a上，沿上下方向 延伸的直線引導(dǎo)部621a、621b設(shè)置在兩側(cè)端部，與和它們對(duì)應(yīng)的塊主體610內(nèi)的引導(dǎo)部卡 合而被沿上下方向引導(dǎo)。并且，在上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)625的軸上連接有滾珠絲杠軸625a，在安 裝于安裝孔621c的外筒621e與滾珠絲杠軸62 卡合的狀態(tài)下，通過(guò)上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)625 進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn)而將上下移動(dòng)部分621沿上下方向驅(qū)動(dòng)。前后移動(dòng)部分622位于上下移動(dòng)部分621的右側(cè)下部附近，沿裝置前后方向延伸 的直線引導(dǎo)部622a、622b設(shè)置在右側(cè)面的上部及下部，與和它們對(duì)應(yīng)的塊主體610內(nèi)的引 導(dǎo)部613a、6i;3b卡合而被沿裝置前后方向引導(dǎo)。并且，在前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)626的軸上連接 有滾珠絲杠軸6^a，在設(shè)置于前后移動(dòng)部分622的外筒622c與滾珠絲杠軸626a卡合的狀 態(tài)下，通過(guò)前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)6 進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn)而將前后移動(dòng)部分622沿裝置前后方向驅(qū)動(dòng)。中間支承體623沿上下方向延伸成板狀，在左側(cè)面的下部保持結(jié)合臂612。在中 間支承體623的左側(cè)面的上部安裝有沿裝置前后方向延伸的直線引導(dǎo)部623a。并且，在上 下移動(dòng)部分621的右側(cè)面的下部固定有沿前后方向較長(zhǎng)延伸的引導(dǎo)部件621d，通過(guò)直線引 導(dǎo)部623a與引導(dǎo)部件621d卡合，將中間支承體623沿裝置前后方向引導(dǎo)。此外，在中間支 承體623的右側(cè)面(圖5中從正面稍朝向左的面)的兩側(cè)部上固定有沿上下方向延伸的直 線引導(dǎo)部62;3b、623c。并且，在前后移動(dòng)部分622(圖4)的左側(cè)面的兩側(cè)部上固定有沿上 下方向較長(zhǎng)延伸的引導(dǎo)部件622d、622e，通過(guò)直線引導(dǎo)部62;3b、623c與引導(dǎo)部件622d、622e 卡合，而將中間支承體623沿上下方向引導(dǎo)。
基于該結(jié)構(gòu)，通過(guò)上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)625的動(dòng)作而上下移動(dòng)部分621進(jìn)行上下移動(dòng)， 通過(guò)前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)626的動(dòng)作而前后移動(dòng)部分622進(jìn)行前后移動(dòng)，中間支承體623通過(guò) 上下移動(dòng)部分621及前后移動(dòng)部分622決定上下前后的位置。因此，通過(guò)固定在塊主體610 上的上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)625及前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)626，能夠使中間支承體623相對(duì)于塊主體610 向上下前后自由移動(dòng)。伴隨于此，結(jié)合臂612及保持在它上的筒夾611也沿上下前后移動(dòng)。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)結(jié)合塊61的塊驅(qū)動(dòng)部65具備沿裝置左右方向驅(qū)動(dòng)塊主體610 的左右移動(dòng)電動(dòng)機(jī)651。在左右移動(dòng)電動(dòng)機(jī)651的驅(qū)動(dòng)軸上連接有滾珠絲杠軸651a，在塊 主體610安裝有外筒615，在該外筒與滾珠絲杠軸651a卡合的狀態(tài)下，通過(guò)左右移動(dòng)電動(dòng)機(jī) 651進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn)而將結(jié)合塊61沿裝置左右方向驅(qū)動(dòng)。如以上說(shuō)明所述，支承框架80通過(guò)一對(duì)側(cè)框架部82、83、前部梁84及后部梁85形 成牢固的矩形的框結(jié)構(gòu)，塊主體610成為支承于前部塊引導(dǎo)部86及后部塊引導(dǎo)部87的兩 端支承的結(jié)構(gòu)，其中，前部塊引導(dǎo)部86及后部塊引導(dǎo)部87支承于前部梁84及后部梁85。 由此，能得到具有高牢固性的支承結(jié)構(gòu)。在該支承結(jié)構(gòu)下通過(guò)左右移動(dòng)電動(dòng)機(jī)651進(jìn)行向 裝置左右方向(X軸方向)的驅(qū)動(dòng)。此外，結(jié)合臂612被兩端支承的塊主體610中的臂引導(dǎo) 部630引導(dǎo)而被沿裝置前后方向(Y軸方向)及上下方向(Z軸方向)驅(qū)動(dòng)。其結(jié)果是，在 牢固的支承結(jié)構(gòu)下進(jìn)行X、Y、Z全部的軸向移動(dòng)。而且，裝載機(jī)20及卸載機(jī)70的料斗移動(dòng)機(jī)構(gòu)71等的動(dòng)作部分也支承在成為矩形 框結(jié)構(gòu)一部分的一對(duì)側(cè)框架部82、83的外側(cè)面上，因此能夠?qū)⑸鲜鰟?dòng)作部分產(chǎn)生的振動(dòng)抑 制得較低。基于上述情況，能保證芯片結(jié)合部的高加工精度。而且，基于牢固的支承結(jié)構(gòu)，能 夠避免支承框架80及塊主體610的厚壁化或設(shè)置多個(gè)加強(qiáng)肋的情況而實(shí)現(xiàn)輕量化，其結(jié)果 是，能夠使驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)小型化。由此，能夠降低裝置的制造成本。在該實(shí)施方式中，左右移動(dòng)電動(dòng)機(jī)651在沿裝置左右方向貫通結(jié)合塊61重心附近 的位置對(duì)塊主體610沿其移動(dòng)方向施加驅(qū)動(dòng)力。結(jié)合塊的重心由塊主體610和與其結(jié)合的 結(jié)合臂驅(qū)動(dòng)部620、結(jié)合臂612、筒夾611等質(zhì)量部分定位。塊驅(qū)動(dòng)部65進(jìn)行的結(jié)合塊61 的驅(qū)動(dòng)位置最優(yōu)選沿裝置左右方向貫通結(jié)合塊61重心附近的位置的任一個(gè)。由此，在驅(qū)動(dòng) 時(shí)防止結(jié)合塊61的振動(dòng)，提高動(dòng)作的平滑性。并且，與上述的輕量化相輔相承，能夠以更高 速進(jìn)行高精度的結(jié)合加工。而且，在驅(qū)動(dòng)重心附近時(shí)，優(yōu)選距沿裝置左右方向貫通結(jié)合塊61 的重心的直線上的任一位置為結(jié)合塊61的移動(dòng)距離的1/3以內(nèi)，更優(yōu)選為1/6以內(nèi)。如圖1所示，前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)擬6安裝在塊主體610的前部。如此，通過(guò)將前后移 動(dòng)電動(dòng)機(jī)似6配置在塊主體610的前部，如圖4所示，前后移動(dòng)部分622在拾取晶片臺(tái)52上 的半導(dǎo)體芯片時(shí)，位于距前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)626為距離Ll的附近。若將前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)626 安裝在塊主體610的后部，則前后移動(dòng)部分622在拾取半導(dǎo)體芯片時(shí)位于距前后移動(dòng)電動(dòng) 機(jī)為距離L2的附近。由于在裝置后部配置有后段輸送機(jī)構(gòu)42等，因此距離L2必須延長(zhǎng)。 另一方面，在塊主體610的前部不用安裝必須延長(zhǎng)距離Ll的部件。因此，能夠縮短距離Li。 前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)6 伴隨動(dòng)作而發(fā)熱，其熱量向滾珠絲杠軸626a傳遞，伴隨于此，滾珠絲杠 軸626a進(jìn)行熱膨脹。其結(jié)果是，相對(duì)于決定前后移動(dòng)部分622的前后位置的前后移動(dòng)電動(dòng) 機(jī)6 的轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)角會(huì)產(chǎn)生滾珠絲杠軸626a的熱膨脹量的誤差。關(guān)于這種情況，與將前 后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)擬6設(shè)置在后部時(shí)的上述距離L2相比，本裝置的上述距離Ll顯著縮短，因此誤差減小。由此，能夠高精度地控制從晶片臺(tái)52拾取半導(dǎo)體芯片時(shí)的前后移動(dòng)部分622的 前后位置。另一方面，從前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)6 到后段輸送機(jī)構(gòu)42上的基板S的距離變長(zhǎng)，若 放任不管，則滾珠絲杠軸626a的熱膨脹影響較大。然而，將半導(dǎo)體芯片裝載接合于基板S 上的島時(shí)，由于拍攝島及半導(dǎo)體芯片的位置等而通過(guò)位置控制裝置進(jìn)行微調(diào)整，因此能夠 避免熱膨脹的影響。從晶片臺(tái)52拾取半導(dǎo)體芯片時(shí)，雖然未要求需要控制裝置進(jìn)行微調(diào)整 程度的位置精度，但為了應(yīng)對(duì)動(dòng)作的高速化或半導(dǎo)體芯片的小型化，實(shí)現(xiàn)高位置精度極其 有利，前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)擬6的前方配置的效果高。這種情況下，能夠很大地有助于高精度地 實(shí)現(xiàn)由前部梁84、后部梁85、兩側(cè)框架部82、83形成的矩形框結(jié)構(gòu)及塊主體610的兩端支 承結(jié)構(gòu)的牢固的支承結(jié)構(gòu)。在芯片結(jié)合部50中，如下所述將半導(dǎo)體芯片結(jié)合在基板上。晶片臺(tái)52支承在后 段輸送機(jī)構(gòu)42的前方下部，通過(guò)圖外的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)被沿X-Y軸方向驅(qū)動(dòng)。在晶片臺(tái)52的 中央部下方配置推頂銷521。排列保持有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的晶片被從裝置外輸送而固定在 臺(tái)52上。另一方面，基板在后段輸送機(jī)構(gòu)42上被輸送而停止在與應(yīng)該拾取的半導(dǎo)體芯片 相對(duì)應(yīng)的位置。結(jié)合塊61通過(guò)左右移動(dòng)電動(dòng)機(jī)651的動(dòng)作而被輸送到與所述半導(dǎo)體芯片 及基板相對(duì)應(yīng)的位置。在該位置通過(guò)前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)626的動(dòng)作，在臂引導(dǎo)部630的引導(dǎo) 下，使結(jié)合臂612向前方移動(dòng)，并使其到達(dá)半導(dǎo)體芯片上的位置，通過(guò)上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)625 的動(dòng)作而使結(jié)合臂612下降。然后，結(jié)合臂612的下降、筒夾611的吸引以及推頂銷521的 推頂動(dòng)作同步進(jìn)行，從而使半導(dǎo)體芯片吸附于筒夾611。接下來(lái)，通過(guò)上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)625及前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)626的動(dòng)作，結(jié)合臂612上 升而向后方移動(dòng)，在基板上的目標(biāo)地點(diǎn)(島)，通過(guò)上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)625的動(dòng)作而使結(jié)合臂 612下降，將吸附在筒夾611上的半導(dǎo)體芯片放置在島上，并解除吸附動(dòng)作，根據(jù)需要進(jìn)行 加熱，將半導(dǎo)體芯片與基板接合。為了使筒夾611到達(dá)目標(biāo)的半導(dǎo)體芯片及島，而可以適用 檢測(cè)對(duì)象部分的圖像并進(jìn)行位置控制等的通常的控制機(jī)構(gòu)。如此，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行結(jié)合臂612的上下移動(dòng)及前后移動(dòng)，而使半導(dǎo)體芯片依次與 基板的島結(jié)合。Y軸方向的半導(dǎo)體芯片列的拾取結(jié)束時(shí)，使晶片臺(tái)52沿X軸方向移動(dòng)而通 過(guò)下一個(gè)芯片列進(jìn)行拾取。而且，當(dāng)向Y軸方向的島列的芯片接合結(jié)束時(shí)，驅(qū)動(dòng)左右移動(dòng)電 動(dòng)機(jī)651而使結(jié)合塊61移動(dòng)并進(jìn)行向下一個(gè)島列的結(jié)合。如此，反復(fù)進(jìn)行向X^軸方向的 動(dòng)作并進(jìn)行向必要的島的芯片接合。向島的芯片接合結(jié)束后的基板通過(guò)后段輸送機(jī)構(gòu)42向卸載機(jī)70移送。如圖2所 示，卸載機(jī)70具備上部堆料機(jī)71、下部堆料機(jī)72、升降機(jī)73。通過(guò)后段輸送機(jī)構(gòu)42排出的 基板收容在上部堆料機(jī)71上的料斗中。當(dāng)必要數(shù)目的基板收容在料斗中時(shí)，料斗通過(guò)升降 機(jī)73向下部堆料機(jī)72輸送。下部堆料機(jī)72上的料斗通過(guò)圖外的輸送裝置向裝置外輸送。以上，說(shuō)明了本發(fā)明的一實(shí)施方式，但本發(fā)明并不局限于此，只要不脫離其主旨就 能夠進(jìn)行各種變更。例如，作為裝載機(jī)，示出了具備從料斗將基板一張張推出的送料器的機(jī) 構(gòu)，但能夠采用在料斗中通過(guò)吸附等向上方提起積載基板而向前段輸送機(jī)構(gòu)移送的機(jī)構(gòu)等 各種機(jī)構(gòu)。而且，對(duì)于卸載機(jī)，也能夠同樣地采用各種機(jī)構(gòu)。在上述實(shí)施方式中，臂引導(dǎo)部630具備支承于塊主體610的上下移動(dòng)部分621及
9前后移動(dòng)部分622和與它們卡合的中間支承體623，結(jié)合臂驅(qū)動(dòng)部620具備支承于塊主體 610的上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)625及前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)626，但也可以取代這種情況，而臂引導(dǎo)部在 塊主體上將上下移動(dòng)部分支承為能夠上下移動(dòng)，在該上下移動(dòng)部分上將前后移動(dòng)部分支承 為能夠前后移動(dòng)。這種情況下，將上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)固定在塊主體上，將前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)固定 在上下移動(dòng)部分上?；蛘咭部梢栽趬K主體上將前后移動(dòng)部分支承為能夠前后移動(dòng)，在該前 后移動(dòng)部分上將上下移動(dòng)部分支承為能夠上下移動(dòng)。這種情況下，將前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)固定 在塊主體上，將上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)固定在前后移動(dòng)部分上。如此，雖然支承結(jié)構(gòu)的牢固性稍下 降，但任一種情況下，都可以省略中間支承體。 預(yù)成形部中的接合劑的供給機(jī)構(gòu)以及芯片結(jié)合部中的筒夾、晶片臺(tái)等的基板及半 導(dǎo)體芯片的處理機(jī)構(gòu)能夠采用通常用的各種機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體制造裝置，其具有將半導(dǎo)體芯片接合到基板的規(guī)定位置的功能，其特征 在于，具備裝載機(jī)、預(yù)成形部、芯片結(jié)合部、卸載機(jī)、將它們以沿裝置左右方向配置的狀態(tài)支 承的支承框架以及輸送機(jī)構(gòu)，該輸送機(jī)構(gòu)將由所述裝載機(jī)供給的基板經(jīng)過(guò)所述預(yù)成形部及 芯片結(jié)合部向所述卸載機(jī)移送，所述支承框架具備裝置下部的基臺(tái)、從該基臺(tái)的左右兩側(cè)向上方延伸的一對(duì)側(cè)框架 部、將所述一對(duì)側(cè)框架部的后部側(cè)結(jié)合的后部梁、在比該后部梁靠前方將所述側(cè)框架部的 上部結(jié)合的前部梁，所述預(yù)成形部及芯片結(jié)合部配置在所述一對(duì)側(cè)框架部之間，將基板向所述預(yù)成形部供 給的裝載機(jī)及接收從所述芯片結(jié)合部排出的帶半導(dǎo)體芯片的基板的卸載機(jī)分開(kāi)而支承在 所述一對(duì)側(cè)框架部的外側(cè)面，所述芯片結(jié)合部具備支承在所述前部梁及后部梁上的結(jié)合塊和支承于所述支承框架 并驅(qū)動(dòng)所述結(jié)合塊的塊驅(qū)動(dòng)部，在所述前部梁及后部梁上分別支承有沿裝置左右方向延伸的前部塊引導(dǎo)部及后部塊 引導(dǎo)部，所述結(jié)合塊具備由所述前部塊引導(dǎo)部及后部塊引導(dǎo)部支承為能夠移動(dòng)的塊主體、支承 于該塊主體且在下端部支承半導(dǎo)體芯片拾取用的筒夾的結(jié)合臂、支承于所述塊主體的臂驅(qū) 動(dòng)部，所述塊主體被所述前部塊引導(dǎo)部及后部塊引導(dǎo)部引導(dǎo)且被所述塊驅(qū)動(dòng)部沿裝置左右 方向即X軸方向驅(qū)動(dòng)，所述結(jié)合臂被安裝在所述塊主體上的臂引導(dǎo)部引導(dǎo)且被所述臂驅(qū)動(dòng) 部沿裝置前后方向即Y軸方向及上下方向即Z軸方向驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述塊驅(qū)動(dòng)部具備沿裝置左右方向驅(qū)動(dòng)所述塊主體的左右移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，該左右移動(dòng)電 動(dòng)機(jī)在沿裝置左右方向貫通所述結(jié)合塊的重心附近的位置對(duì)所述塊主體沿其移動(dòng)方向施 加驅(qū)動(dòng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述臂引導(dǎo)部具備能夠上下移動(dòng)地支承在所述塊主體上的上下移動(dòng)部分、能夠前后移 動(dòng)地支承在所述塊主體上的前后移動(dòng)部分、夾設(shè)在所述上下移動(dòng)部分及前后移動(dòng)部分之間 的中間支承體，所述中間支承體保持結(jié)合臂，并且相對(duì)于所述上下移動(dòng)部分卡合成能夠前 后移動(dòng)，相對(duì)于所述前后移動(dòng)部分卡合成能夠上下移動(dòng)，所述結(jié)合臂驅(qū)動(dòng)部具備支承于所述塊主體且沿上下方向驅(qū)動(dòng)所述上下移動(dòng)部分的上 下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)；支承于所述塊主體且沿裝置前后方向驅(qū)動(dòng)所述前后移動(dòng)部分的前后移動(dòng)電 動(dòng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述前后移動(dòng)電動(dòng)機(jī)安裝在所述塊主體的前部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種保證高芯片結(jié)合精度且制造成本低的半導(dǎo)體制造裝置。一種具有將半導(dǎo)體芯片接合到基板的規(guī)定位置的功能的半導(dǎo)體制造裝置，具備裝載機(jī)(20)、預(yù)成形部(30)、芯片結(jié)合部(50)、卸載機(jī)(70)、支承框架(80)以及基板輸送機(jī)構(gòu)，支承框架(80)成為通過(guò)前部梁(84)及后部梁(85)將一對(duì)側(cè)框架部(82、83)結(jié)合的矩形框結(jié)構(gòu)，裝載機(jī)(20)及卸載機(jī)(70)分別支承于一對(duì)側(cè)框架部，支承結(jié)合臂(612)的塊主體(610)支承于前部梁(84)及后部梁(85)且兩端部被沿裝置左右方向(X軸方向)驅(qū)動(dòng)，結(jié)合臂(612)被塊主體(610)的臂引導(dǎo)部(630)引導(dǎo)且被沿前后方向(Y軸方向)及上下方向(Z軸方向)驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)H01L21/68GK102097350SQ20101056820
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者喜多村章司, 末田哲也, 林洋志 申請(qǐng)人:佳能機(jī)械株式會(huì)社