JP2003297879A - 半導体チップ圧着装置 - Google Patents
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- H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップを薄膜状の基板に圧着する半導
体チップ圧着装置において、基板を確実に半導体チップ
圧着装置の支持テーブルに固定配設し、基板の位置ズレ
やソリの発生を防止した半導体チップ圧着装置を提供す
る。 【解決手段】 支持テーブル上に載置した基板上に半導
体チップを載置し、同半導体チップを押圧体で押圧する
ことにより基板に圧着する半導体チップ圧着装置におい
て、押圧体による半導体チップの押圧作動に連動して、
半導体チップを載設した基板を支持テーブル上に押圧固
定する基板保持体を設け半導体チップ圧着装置とする。
また、基板保持体を半導体チップを囲繞する筒状に形成
する。しかも、押圧体と基板保持体とを弾性体を介して
連動連結する。さらに、押圧体を加熱可能に構成する。
体チップ圧着装置において、基板を確実に半導体チップ
圧着装置の支持テーブルに固定配設し、基板の位置ズレ
やソリの発生を防止した半導体チップ圧着装置を提供す
る。 【解決手段】 支持テーブル上に載置した基板上に半導
体チップを載置し、同半導体チップを押圧体で押圧する
ことにより基板に圧着する半導体チップ圧着装置におい
て、押圧体による半導体チップの押圧作動に連動して、
半導体チップを載設した基板を支持テーブル上に押圧固
定する基板保持体を設け半導体チップ圧着装置とする。
また、基板保持体を半導体チップを囲繞する筒状に形成
する。しかも、押圧体と基板保持体とを弾性体を介して
連動連結する。さらに、押圧体を加熱可能に構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプを配設した
半導体チップを基板に押圧して着設する半導体チップ圧
着装置に関するものである。
半導体チップを基板に押圧して着設する半導体チップ圧
着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体チップは基板に載設固定
し、半導体チップと基板とを所要の導通手段を用いて導
通させ、必要であればモールド樹脂等による封止処理を
行なって半導体デバイスとしている。
し、半導体チップと基板とを所要の導通手段を用いて導
通させ、必要であればモールド樹脂等による封止処理を
行なって半導体デバイスとしている。
【０００３】かかる半導体デバイスにおいて、半導体チ
ップにはスタッドバンプと呼ばれる金属体からなる外部
接続端子を突設するとともに、基板には同スタッドバン
プと当接させる接続端子を設け、スタッドバンプを接続
端子に当接させながら半導体チップを基板に重合し、ス
タッドバンプを介して半導体チップと基板とを電気的に
接続して形成する半導体デバイスが知られている。
ップにはスタッドバンプと呼ばれる金属体からなる外部
接続端子を突設するとともに、基板には同スタッドバン
プと当接させる接続端子を設け、スタッドバンプを接続
端子に当接させながら半導体チップを基板に重合し、ス
タッドバンプを介して半導体チップと基板とを電気的に
接続して形成する半導体デバイスが知られている。
【０００４】特に、基板に半導体チップを重合する際に
は、基板と半導体チップとの間にアンダーフィルフィル
ムを介設し、同アンダーフィルフィルムを接合剤として
半導体チップを基板に強固に固着するとともに、スタッ
ドバンプ及び接続端子を封止している。
は、基板と半導体チップとの間にアンダーフィルフィル
ムを介設し、同アンダーフィルフィルムを接合剤として
半導体チップを基板に強固に固着するとともに、スタッ
ドバンプ及び接続端子を封止している。
【０００５】かかる半導体デバイスの製造は、以下に説
明する半導体チップ圧着装置を用いて行なっている。
明する半導体チップ圧着装置を用いて行なっている。
【０００６】図８に示すように、半導体チップ圧着装置
100は、補助プレート110を介して基板120を真空吸引す
ることより同基板120を固定載置する支持テーブル130
と、同支持テーブル130上に載置した基板120上にアンダ
ーフィルフィルム140を介して載置した半導体チップ150
を上方から押圧するとともに加熱する押圧体160と、同
押圧体160を昇降操作する昇降部170と、押圧体160の加
熱制御を行なう加熱制御部180と、加熱した押圧体160に
冷却風を送気して冷却する送風ノズル190とより構成し
ている。
100は、補助プレート110を介して基板120を真空吸引す
ることより同基板120を固定載置する支持テーブル130
と、同支持テーブル130上に載置した基板120上にアンダ
ーフィルフィルム140を介して載置した半導体チップ150
を上方から押圧するとともに加熱する押圧体160と、同
押圧体160を昇降操作する昇降部170と、押圧体160の加
熱制御を行なう加熱制御部180と、加熱した押圧体160に
冷却風を送気して冷却する送風ノズル190とより構成し
ている。
【０００７】かかる半導体チップ圧着装置100は、次の
ように作動して半導体チップ150を基板120に載置固定し
ている。
ように作動して半導体チップ150を基板120に載置固定し
ている。
【０００８】すなわち、まず、図９に拡大して示すよう
に、アンダーフィルフィルム140を介して半導体チップ1
50を載設した基板120を、補助プレート110を介して支持
テーブル130上に載置する。支持テーブル130上に載置し
た基板120は、支持テーブル130に設けた吸引孔200から
真空引きを行なって、支持テーブル130に吸着固定す
る。
に、アンダーフィルフィルム140を介して半導体チップ1
50を載設した基板120を、補助プレート110を介して支持
テーブル130上に載置する。支持テーブル130上に載置し
た基板120は、支持テーブル130に設けた吸引孔200から
真空引きを行なって、支持テーブル130に吸着固定す
る。
【０００９】次いで、押圧体160を半導体チップ150上面
に当接させて押圧し、さらに、加熱制御部180によって
押圧体160を加熱する。
に当接させて押圧し、さらに、加熱制御部180によって
押圧体160を加熱する。
【００１０】押圧体160の加熱にともなって半導体チッ
プ150の温度は上昇し、さらに半導体チップ150の下面に
位置するアンダーフィルフィルム140の温度も上昇し、
アンダーフィルフィルム140の温度が８０〜９０℃程度
に達すると溶解し、半導体チップ150のスタッドバンプ2
10は基板120の接続端子220と当接して電気的に導通可能
状態となる。一旦溶解したアンダーフィルフィルム140
を、便宜上、アンダーフィル140'と呼ぶことにする。
プ150の温度は上昇し、さらに半導体チップ150の下面に
位置するアンダーフィルフィルム140の温度も上昇し、
アンダーフィルフィルム140の温度が８０〜９０℃程度
に達すると溶解し、半導体チップ150のスタッドバンプ2
10は基板120の接続端子220と当接して電気的に導通可能
状態となる。一旦溶解したアンダーフィルフィルム140
を、便宜上、アンダーフィル140'と呼ぶことにする。
【００１１】アンダーフィルフィルム140の溶解後、加
熱制御部180により押圧体160をさらに加熱することによ
り、１８０〜１９０℃程度とすることによりアンダーフ
ィル140'を硬化させる。
熱制御部180により押圧体160をさらに加熱することによ
り、１８０〜１９０℃程度とすることによりアンダーフ
ィル140'を硬化させる。
【００１２】アンダーフィル140'には硬化にともなって
収縮力が生起され、この硬化収縮力によって半導体チッ
プ150を基板120に強固に接着している。
収縮力が生起され、この硬化収縮力によって半導体チッ
プ150を基板120に強固に接着している。
【００１３】アンダーフィル140'の硬化後、押圧体160
の加熱を停止し、図１０に示すように、送風ノズル190
から冷却風を送気することにより、１８０〜１９０℃程
度にまで加熱した押圧体160を冷却する。
の加熱を停止し、図１０に示すように、送風ノズル190
から冷却風を送気することにより、１８０〜１９０℃程
度にまで加熱した押圧体160を冷却する。
【００１４】かかる押圧体160の冷却により、押圧体160
の温度がアンダーフィルフィルム140の溶解温度程度
（８０〜９０℃程度）まで低下したところで冷却風の送
気を停止し、押圧体160を上方に後退させ、基板120への
半導体チップ150の載設固定作業を終了する。
の温度がアンダーフィルフィルム140の溶解温度程度
（８０〜９０℃程度）まで低下したところで冷却風の送
気を停止し、押圧体160を上方に後退させ、基板120への
半導体チップ150の載設固定作業を終了する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体チップ圧着装置には、次のような問題点があ
った。
来の半導体チップ圧着装置には、次のような問題点があ
った。
【００１６】すなわち、近年、半導体デバイスに対する
小型化及び軽量化の要求にともなって、基板にはポリイ
ミド膜等の薄膜状で軟質の絶縁フィルムが用いられるよ
うになり、従来の半導体チップ圧着装置のように、支持
テーブルに設けたに吸引孔によって支持テーブルに基板
を吸着固定する固定方法では、基板の安定的な固定が困
難であるという問題があった。
小型化及び軽量化の要求にともなって、基板にはポリイ
ミド膜等の薄膜状で軟質の絶縁フィルムが用いられるよ
うになり、従来の半導体チップ圧着装置のように、支持
テーブルに設けたに吸引孔によって支持テーブルに基板
を吸着固定する固定方法では、基板の安定的な固定が困
難であるという問題があった。
【００１７】つまり、絶縁フィルムからなる基板は軟質
であるために、吸引孔による吸引力を強く設定すると、
吸引孔周辺が凹むことにより外観を損なうという問題が
あった。
であるために、吸引孔による吸引力を強く設定すると、
吸引孔周辺が凹むことにより外観を損なうという問題が
あった。
【００１８】これを回避すべく吸引孔による吸引力を低
く設定すると、絶縁フィルムからなる基板を支持テーブ
ルに確実に吸着することができず、基板の位置ズレを生
起するという問題があった。
く設定すると、絶縁フィルムからなる基板を支持テーブ
ルに確実に吸着することができず、基板の位置ズレを生
起するという問題があった。
【００１９】すなわち、絶縁フィルムからなる基板には
内部配線の厚みによって表面に凹凸が生じており、表面
が均一な平面状となっていないことによって、基板に対
して真空引きによる吸引力を作用させた際に、吸引孔部
分には常に間隙が生じ、その結果、その間隙の分だけ十
分な吸引力を生起することができず、基板を確実に支持
テーブルに固定することができなかった。
内部配線の厚みによって表面に凹凸が生じており、表面
が均一な平面状となっていないことによって、基板に対
して真空引きによる吸引力を作用させた際に、吸引孔部
分には常に間隙が生じ、その結果、その間隙の分だけ十
分な吸引力を生起することができず、基板を確実に支持
テーブルに固定することができなかった。
【００２０】そのうえ、支持テーブルへの基板の吸着固
定が不十分であることによって、アンダーフィルフィル
ムの硬化にともなう収縮作用により基板にソリが生じ
（図１０参照）、半導体デバイスの完成製品を実装する
場合に導通不良等の不都合を生起するおそれがあった。
定が不十分であることによって、アンダーフィルフィル
ムの硬化にともなう収縮作用により基板にソリが生じ
（図１０参照）、半導体デバイスの完成製品を実装する
場合に導通不良等の不都合を生起するおそれがあった。
【００２１】このように、吸引孔での吸引力を如何に制
御しても基板の吸引固定にともなう上記問題を解消する
ことは非常に困難であった。
御しても基板の吸引固定にともなう上記問題を解消する
ことは非常に困難であった。
【００２２】そこで、本発明者は、上記問題点を解決す
べく研究開発を行い、基板を確実に支持テーブルに固定
可能とした半導体チップ圧着装置を発明するに至ったも
のである。
べく研究開発を行い、基板を確実に支持テーブルに固定
可能とした半導体チップ圧着装置を発明するに至ったも
のである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明では、支持テーブル上に載置した基板上
に半導体チップを載置し、同半導体チップを押圧体で押
圧することにより基板に圧着する半導体チップ圧着装置
において、押圧体による半導体チップの押圧作動に連動
して、半導体チップを載設した基板を支持テーブル上に
押圧固定する基板保持体を設けた。
ために、本発明では、支持テーブル上に載置した基板上
に半導体チップを載置し、同半導体チップを押圧体で押
圧することにより基板に圧着する半導体チップ圧着装置
において、押圧体による半導体チップの押圧作動に連動
して、半導体チップを載設した基板を支持テーブル上に
押圧固定する基板保持体を設けた。
【００２４】特に、押圧体と基板保持体とを、弾性体を
介して連動連結したことにも特徴を有するものである。
介して連動連結したことにも特徴を有するものである。
【００２５】また、基板保持体を、半導体チップを囲繞
する筒状に形成したことにも特徴を有するものである。
する筒状に形成したことにも特徴を有するものである。
【００２６】さらには、押圧体を、加熱可能に構成した
ことにも特徴を有するものである。
ことにも特徴を有するものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の半導体チップ圧着装置
は、支持テーブル上に載置した基板上の半導体チップを
押圧体で押圧することにより基板に圧着する圧着装置で
あって、押圧体による半導体チップの押圧作動に連動し
て、半導体チップを載設した基板を支持テーブル上に押
圧固定する基板保持体を設けたものである。
は、支持テーブル上に載置した基板上の半導体チップを
押圧体で押圧することにより基板に圧着する圧着装置で
あって、押圧体による半導体チップの押圧作動に連動し
て、半導体チップを載設した基板を支持テーブル上に押
圧固定する基板保持体を設けたものである。
【００２８】基板保持体で基板を押圧固定することによ
り、支持テーブルに基板を強固に固定することができ、
押圧体による半導体チップの押圧時に基板にズレが生じ
ることを防止できる。さらに、半導体チップの基板への
圧着にともなって生起される基板のソリを防止できる。
り、支持テーブルに基板を強固に固定することができ、
押圧体による半導体チップの押圧時に基板にズレが生じ
ることを防止できる。さらに、半導体チップの基板への
圧着にともなって生起される基板のソリを防止できる。
【００２９】また、基板保持体を弾性体を介して押圧体
に連動連結した場合には、基板保持体を昇降させるため
の機構を設けることなく押圧体の昇降動作に連動させて
昇降させることができるので、半導体チップ圧着装置の
構成を簡潔とすることができ、メンテナンスの手間を増
大させることなく、確実に基板を固定することができ
る。
に連動連結した場合には、基板保持体を昇降させるため
の機構を設けることなく押圧体の昇降動作に連動させて
昇降させることができるので、半導体チップ圧着装置の
構成を簡潔とすることができ、メンテナンスの手間を増
大させることなく、確実に基板を固定することができ
る。
【００３０】さらに、基板保持体を半導体チップを囲繞
する筒状に形成した場合には、基板保持体によって半導
体チップの周囲の基板を略均等に押圧し、確実に基板を
押圧固定できる。
する筒状に形成した場合には、基板保持体によって半導
体チップの周囲の基板を略均等に押圧し、確実に基板を
押圧固定できる。
【００３１】しかも、押圧体を加熱可能とした場合に
は、アンダーフィルフィルムなどの熱溶融材を使用して
半導体チップの基板への着設を行なうことができる。特
に、その際に、半導体チップを囲繞した基板保持体によ
って、押圧体が発した熱が拡散することを抑制でき、加
熱効率を向上させることができる。
は、アンダーフィルフィルムなどの熱溶融材を使用して
半導体チップの基板への着設を行なうことができる。特
に、その際に、半導体チップを囲繞した基板保持体によ
って、押圧体が発した熱が拡散することを抑制でき、加
熱効率を向上させることができる。
【００３２】また、一旦加熱した押圧体を冷却すべく押
圧体に冷却風を送気する場合にも、半導体チップを囲繞
した基板保持体によって、今度は冷却風が拡散すること
を抑制でき、冷却効率も向上させることができる。
圧体に冷却風を送気する場合にも、半導体チップを囲繞
した基板保持体によって、今度は冷却風が拡散すること
を抑制でき、冷却効率も向上させることができる。
【００３３】以下において、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。
施の形態を説明する。
【００３４】図１は、半導体チップ圧着装置Ａの構成を
説明するための構成説明図である。半導体チップ圧着装
置Ａは、基板１を載置する支持テーブル２と、同支持テ
ーブル２上に載置した基板１上の半導体チップ３を上方
から押圧すべく支持テーブル２の上方に設けた押圧部４
と、同押圧部４の昇降操作を行なう昇降部５とにより構
成している。
説明するための構成説明図である。半導体チップ圧着装
置Ａは、基板１を載置する支持テーブル２と、同支持テ
ーブル２上に載置した基板１上の半導体チップ３を上方
から押圧すべく支持テーブル２の上方に設けた押圧部４
と、同押圧部４の昇降操作を行なう昇降部５とにより構
成している。
【００３５】支持テーブル２は内部に吸気配管６を配設
したテーブル体であり、上面には補助プレート７を載設
し、同補助プレート７を介して基板１を載置すべく構成
している。補助プレート７は、実装基板との接続に用い
るべく基板１の下面に設けた外部接続端子（図示せず）
が、支持テーブル２上面と接触することを防止するため
に設けているものであり、所要の位置に開口を設け、同
開口部分に外部接続端子を位置させている。
したテーブル体であり、上面には補助プレート７を載設
し、同補助プレート７を介して基板１を載置すべく構成
している。補助プレート７は、実装基板との接続に用い
るべく基板１の下面に設けた外部接続端子（図示せず）
が、支持テーブル２上面と接触することを防止するため
に設けているものであり、所要の位置に開口を設け、同
開口部分に外部接続端子を位置させている。
【００３６】なお、本実施の形態において、支持テーブ
ル２はＸＹテーブルであって、図示していない制御部と
操作部とによって水平移動すべく構成している。
ル２はＸＹテーブルであって、図示していない制御部と
操作部とによって水平移動すべく構成している。
【００３７】支持テーブル２に設けた吸気配管６は、支
持テーブル２上面に載置した基板１を吸引することによ
り支持テーブル２上に固定すべく、一端は図示しない吸
引ポンプに連通連結し、他端を支持テーブル２上面の所
要の位置に開口した吸引孔８と連通連結している。な
お、補助プレート７には要の通気用開口９を設け、吸引
孔８を閉塞することを防止している（図２参照）。
持テーブル２上面に載置した基板１を吸引することによ
り支持テーブル２上に固定すべく、一端は図示しない吸
引ポンプに連通連結し、他端を支持テーブル２上面の所
要の位置に開口した吸引孔８と連通連結している。な
お、補助プレート７には要の通気用開口９を設け、吸引
孔８を閉塞することを防止している（図２参照）。
【００３８】支持テーブル２の上方に位置させた押圧部
４の昇降操作を行なう昇降部５には、下方に向けて昇降
ロッド10を伸延させたエアシリンダ11を設けており、同
昇降ロッド10下端に設けた押圧部取着体12に押圧部４を
取着することにより、押圧部４を昇降操作可能としてい
る。
４の昇降操作を行なう昇降部５には、下方に向けて昇降
ロッド10を伸延させたエアシリンダ11を設けており、同
昇降ロッド10下端に設けた押圧部取着体12に押圧部４を
取着することにより、押圧部４を昇降操作可能としてい
る。
【００３９】押圧部４は、押圧部取着体12の下面に取着
した押圧体13と、同じく押圧部取着体12に取着した支持
体14と、同支持体14に穿設したロッド挿入孔15に挿入し
た上端に抜止め用鍔体16を有する連結ロッド17と、同連
結ロッド17の下端に接続した基板保持体18と、支持体14
と基板保持体18との間に介設したコイルバネ19とによっ
て構成している。
した押圧体13と、同じく押圧部取着体12に取着した支持
体14と、同支持体14に穿設したロッド挿入孔15に挿入し
た上端に抜止め用鍔体16を有する連結ロッド17と、同連
結ロッド17の下端に接続した基板保持体18と、支持体14
と基板保持体18との間に介設したコイルバネ19とによっ
て構成している。
【００４０】特に、本実施の形態においては、所要面積
の平板状とした支持体14を押圧部取着体12下面に取着
し、同支持体14の下面であって昇降ロッド10の直下位置
に押圧体13を取着し、押圧体13の下面を半導体チップ３
と当接するチップ当接面20としている。
の平板状とした支持体14を押圧部取着体12下面に取着
し、同支持体14の下面であって昇降ロッド10の直下位置
に押圧体13を取着し、押圧体13の下面を半導体チップ３
と当接するチップ当接面20としている。
【００４１】基板保持体18は、押圧体13を挿通可能とし
た押圧体挿通孔21を有する筒状体としており、上端にお
いて連結ロッド17と接続し、コイルバネ19によって下方
に付勢している。
た押圧体挿通孔21を有する筒状体としており、上端にお
いて連結ロッド17と接続し、コイルバネ19によって下方
に付勢している。
【００４２】従って、基板保持体18は、押圧体13ととも
にエアシリンダ11によって昇降させることができるの
で、基板保持体を昇降させるための機構を不要とするこ
とができ、半導体チップ圧着装置の構成を簡潔とするこ
とができる。
にエアシリンダ11によって昇降させることができるの
で、基板保持体を昇降させるための機構を不要とするこ
とができ、半導体チップ圧着装置の構成を簡潔とするこ
とができる。
【００４３】なお、ここでは、弾性体であるコイルバネ
19を連結ロッド17に装着するとともに支持体14と基板保
持体18との間に介設して基板保持体18を下方に付勢すべ
く構成しているが、基板保持体18を付勢する手段はこれ
に限定するものではなく、支持体14と基板保持体18とを
弾性ゴム体等の弾性体を介して連結してもよい。その場
合、後述するように押圧体13は発熱するので、耐熱性を
有するものを使用することが望ましい。
19を連結ロッド17に装着するとともに支持体14と基板保
持体18との間に介設して基板保持体18を下方に付勢すべ
く構成しているが、基板保持体18を付勢する手段はこれ
に限定するものではなく、支持体14と基板保持体18とを
弾性ゴム体等の弾性体を介して連結してもよい。その場
合、後述するように押圧体13は発熱するので、耐熱性を
有するものを使用することが望ましい。
【００４４】なお、基板保持体18は、下端面を基板当接
面22としており、押圧体13のチップ当接面20が半導体チ
ップ３と当接していない状態において、基板当接面22の
方をチップ当接面20よりも下方に位置させている。
面22としており、押圧体13のチップ当接面20が半導体チ
ップ３と当接していない状態において、基板当接面22の
方をチップ当接面20よりも下方に位置させている。
【００４５】また、基板保持体18は、平面視の外形形状
を略円形としてもよいし、多角形、特に、半導体チップ
３の外形形状と相似な矩形形状としてもよい。
を略円形としてもよいし、多角形、特に、半導体チップ
３の外形形状と相似な矩形形状としてもよい。
【００４６】押圧体13内部にはヒーター（図示せず）を
設けており、図１に示す加熱制御部23の制御によって押
圧体13を所定温度に加熱可能としている。
設けており、図１に示す加熱制御部23の制御によって押
圧体13を所定温度に加熱可能としている。
【００４７】一方、加熱した押圧体13を冷却すべく、図
１に示すように半導体チップ圧着装置Ａには冷却風を送
気する送風ノズル24を設けている。
１に示すように半導体チップ圧着装置Ａには冷却風を送
気する送風ノズル24を設けている。
【００４８】上記の半導体チップ圧着装置Ａは、次のよ
うに作動して半導体チップ３を基板１に載置固定してい
る。
うに作動して半導体チップ３を基板１に載置固定してい
る。
【００４９】図２に示すように、支持テーブル２上に
は、補助プレート７を介して基板１を載置し、同基板１
の所用の位置に半導体チップ３を載置している。半導体
チップ３には外部接続端子である金属製のスタッドバン
プ25を突設しており、同スタッドバンプ25を基板１に設
けた接続端子26と対向させて基板１に載置している。
は、補助プレート７を介して基板１を載置し、同基板１
の所用の位置に半導体チップ３を載置している。半導体
チップ３には外部接続端子である金属製のスタッドバン
プ25を突設しており、同スタッドバンプ25を基板１に設
けた接続端子26と対向させて基板１に載置している。
【００５０】また、基板１と半導体チップ３との間には
アンダーフィルフィルム27を介設している。ここでは、
アンダーフィルフィルム27を用いているが、アンダーフ
ィルフィルム27に限定するものではなく、所要のアンダ
ーフィル材を使用してよく、場合によってはアンダーフ
ィル材を用いなくてもよい。
アンダーフィルフィルム27を介設している。ここでは、
アンダーフィルフィルム27を用いているが、アンダーフ
ィルフィルム27に限定するものではなく、所要のアンダ
ーフィル材を使用してよく、場合によってはアンダーフ
ィル材を用いなくてもよい。
【００５１】基板１は、吸引孔８からの真空引きによっ
て、従来どおり支持テーブル２に吸着固定している。
て、従来どおり支持テーブル２に吸着固定している。
【００５２】支持テーブル２を適宜平行移動させること
によって、図２に示すように押圧部４の下方位置に半導
体チップ３を位置させた後、昇降部５のエアシリンダ11
を駆動させて昇降ロッド10を伸長させ、押圧部４を降下
させる。
によって、図２に示すように押圧部４の下方位置に半導
体チップ３を位置させた後、昇降部５のエアシリンダ11
を駆動させて昇降ロッド10を伸長させ、押圧部４を降下
させる。
【００５３】押圧部４を降下させることにより、図３に
示すように、押圧体13のチップ当接面20を半導体チップ
３に当接させるとともに基板保持体18の基板当接面22を
基板１に当接させ、さらに、押圧部４を降下させること
により、押圧体13によって半導体チップ３を押圧すると
ともに、基板保持体18によって基板１を押圧する。
示すように、押圧体13のチップ当接面20を半導体チップ
３に当接させるとともに基板保持体18の基板当接面22を
基板１に当接させ、さらに、押圧部４を降下させること
により、押圧体13によって半導体チップ３を押圧すると
ともに、基板保持体18によって基板１を押圧する。
【００５４】なお、押圧体13のチップ当接面20が半導体
チップ３に当接するよりも先に基板保持体18の基板当接
面22を基板１に当接させるように、基板当接面22のチッ
プ当接面20に対する相対位置を設定しておくことによ
り、基板保持体18によって基板１を押圧固定した後に、
押圧体13による半導体チップ３の押圧を開始することが
できるので、押圧体13による半導体チップ３の押圧にと
もなって基板１にズレが生じることを防止できる。
チップ３に当接するよりも先に基板保持体18の基板当接
面22を基板１に当接させるように、基板当接面22のチッ
プ当接面20に対する相対位置を設定しておくことによ
り、基板保持体18によって基板１を押圧固定した後に、
押圧体13による半導体チップ３の押圧を開始することが
できるので、押圧体13による半導体チップ３の押圧にと
もなって基板１にズレが生じることを防止できる。
【００５５】また、上記したように、基板保持体18を筒
状体としていることにより、基板保持体18によって半導
体チップ３の周囲の基板１を略均等に押圧することがで
き、押圧ムラがなく、基板１を確実に押圧固定できる。
状体としていることにより、基板保持体18によって半導
体チップ３の周囲の基板１を略均等に押圧することがで
き、押圧ムラがなく、基板１を確実に押圧固定できる。
【００５６】押圧体13で半導体チップ３を押圧した後、
加熱制御部23の制御に基づいて押圧体13を加熱する。
加熱制御部23の制御に基づいて押圧体13を加熱する。
【００５７】押圧体13の加熱にともなって半導体チップ
３の温度を上昇させてアンダーフィルフィルム27を間接
加熱し、図４に示すようにアンダーフィルフィルム27を
溶解させる。アンダーフィルフィルム27には、８０〜９
０℃程度で溶解するものを使用している。一旦溶解した
アンダーフィルフィルム27を、便宜上、アンダーフィル
27'と呼ぶことにする。
３の温度を上昇させてアンダーフィルフィルム27を間接
加熱し、図４に示すようにアンダーフィルフィルム27を
溶解させる。アンダーフィルフィルム27には、８０〜９
０℃程度で溶解するものを使用している。一旦溶解した
アンダーフィルフィルム27を、便宜上、アンダーフィル
27'と呼ぶことにする。
【００５８】アンダーフィルフィルム27が溶解すること
により半導体チップ３のスタッドバンプ25は基板１の接
続端子26と当接し、半導体チップ３と基板１とは電気的
に導通可能となる。
により半導体チップ３のスタッドバンプ25は基板１の接
続端子26と当接し、半導体チップ３と基板１とは電気的
に導通可能となる。
【００５９】アンダーフィルフィルム27の溶解後、加熱
制御部23は押圧体13をさらに加熱することにより、アン
ダーフィル27'を熱硬化させる。アンダーフィルフィル
ム27には、１８０〜１９０℃程度で硬化するものを使用
している。
制御部23は押圧体13をさらに加熱することにより、アン
ダーフィル27'を熱硬化させる。アンダーフィルフィル
ム27には、１８０〜１９０℃程度で硬化するものを使用
している。
【００６０】上記したように基板保持体18を筒状体とし
ていることにより、半導体チップ３、及び半導体チップ
３と当接した押圧体13を基板保持体18で囲繞することが
でき、押圧体13を加熱した際に、熱の拡散を基板保持体
18によって抑制することができるので、押圧体13による
加熱効率を向上させることができる。従って、加熱時間
を短縮することができ、製造効率を向上させることがで
きる。
ていることにより、半導体チップ３、及び半導体チップ
３と当接した押圧体13を基板保持体18で囲繞することが
でき、押圧体13を加熱した際に、熱の拡散を基板保持体
18によって抑制することができるので、押圧体13による
加熱効率を向上させることができる。従って、加熱時間
を短縮することができ、製造効率を向上させることがで
きる。
【００６１】アンダーフィル27'の硬化にともなって生
起した収縮力によって基板１に半導体チップ３を強固に
接着している。また、アンダーフィル27'の硬化にとも
なって、半導体チップ３のスタッドバンプ25、及び基板
１の接続端子26を封止している。
起した収縮力によって基板１に半導体チップ３を強固に
接着している。また、アンダーフィル27'の硬化にとも
なって、半導体チップ３のスタッドバンプ25、及び基板
１の接続端子26を封止している。
【００６２】なお、基板保持体18で基板１を押圧固定し
ていることにより、アンダーフィル27'の硬化にともな
って生起される収縮力によって基板１にソリが生起され
ることを防止できる。そして、ソリがないままアンダー
フィル27'が硬化することによって、後述するように基
板保持体18による押圧状態を解除した後にも、基板１に
ソリが生じることはない。
ていることにより、アンダーフィル27'の硬化にともな
って生起される収縮力によって基板１にソリが生起され
ることを防止できる。そして、ソリがないままアンダー
フィル27'が硬化することによって、後述するように基
板保持体18による押圧状態を解除した後にも、基板１に
ソリが生じることはない。
【００６３】アンダーフィル27'の硬化後、押圧体13の
加熱を停止し、１８０〜１９０℃程度にまで加熱した押
圧体13を冷却すべく、図５に示すように、送風ノズル24
から冷却風を送気している。
加熱を停止し、１８０〜１９０℃程度にまで加熱した押
圧体13を冷却すべく、図５に示すように、送風ノズル24
から冷却風を送気している。
【００６４】このとき、上記したように基板保持体18を
筒状体としていることにより、半導体チップ３、及び半
導体チップ３と当接した押圧体13を基板保持体18で囲繞
することができ、基板保持体18によって送風ノズル24か
ら送気した冷却風が拡散することを抑制することができ
るので、冷却効率を向上させることができる。従って、
冷却時間を短縮することができ、製造効率を向上させる
ことができる。
筒状体としていることにより、半導体チップ３、及び半
導体チップ３と当接した押圧体13を基板保持体18で囲繞
することができ、基板保持体18によって送風ノズル24か
ら送気した冷却風が拡散することを抑制することができ
るので、冷却効率を向上させることができる。従って、
冷却時間を短縮することができ、製造効率を向上させる
ことができる。
【００６５】なお、図６に示すように、基板保持体18の
所用の位置に、基板保持体18の内外を連通させる通気孔
28を穿設しておくことにより、送風ノズル24から送気さ
れた流速の速い冷却風を、流速を低下させることなく基
板保持体18の内側空間内に導き入れて通気孔28から排気
することができ、冷却効率をさらに向上させることがで
きる。
所用の位置に、基板保持体18の内外を連通させる通気孔
28を穿設しておくことにより、送風ノズル24から送気さ
れた流速の速い冷却風を、流速を低下させることなく基
板保持体18の内側空間内に導き入れて通気孔28から排気
することができ、冷却効率をさらに向上させることがで
きる。
【００６６】冷却風の送気にともなって押圧体13を冷却
させ、押圧体13の温度がアンダーフィルフィルム27の溶
解温度程度（８０〜９０℃程度）まで低下したところで
冷却風の送気を停止し、エアシリンダ11を駆動させて昇
降ロッド10を縮退させ、押圧部４を上昇させることによ
り、図７に示すように、基板１にソリを生起させること
なく、半導体チップ３を基板１に固定配設することがで
きる。
させ、押圧体13の温度がアンダーフィルフィルム27の溶
解温度程度（８０〜９０℃程度）まで低下したところで
冷却風の送気を停止し、エアシリンダ11を駆動させて昇
降ロッド10を縮退させ、押圧部４を上昇させることによ
り、図７に示すように、基板１にソリを生起させること
なく、半導体チップ３を基板１に固定配設することがで
きる。
【００６７】
【発明の効果】請求項１記載の発明では、押圧体による
半導体チップの押圧作動に連動して、半導体チップを載
設した基板を支持テーブル上に押圧固定する基板保持体
を設けたことによって、押圧体で半導体チップを押圧す
る際に、基板保持体によって基板を支持テーブルに強固
に固定することができる。
半導体チップの押圧作動に連動して、半導体チップを載
設した基板を支持テーブル上に押圧固定する基板保持体
を設けたことによって、押圧体で半導体チップを押圧す
る際に、基板保持体によって基板を支持テーブルに強固
に固定することができる。
【００６８】従って、押圧体による半導体チップの押圧
にともなって基板にズレが生じることを防止でき、その
うえ、半導体チップの基板への圧着にともなって基板に
ソリが生起されることを防止できる。
にともなって基板にズレが生じることを防止でき、その
うえ、半導体チップの基板への圧着にともなって基板に
ソリが生起されることを防止できる。
【００６９】請求項２記載の発明では、押圧体と基板保
持体とを、弾性体を介して連動連結したことによって、
押圧体の昇降動作に連動させて基板保持体を昇降させる
ことができるので、基板保持体を昇降させるための機構
を不要とすることができ、半導体チップ圧着装置の構成
を簡潔とすることができる。
持体とを、弾性体を介して連動連結したことによって、
押圧体の昇降動作に連動させて基板保持体を昇降させる
ことができるので、基板保持体を昇降させるための機構
を不要とすることができ、半導体チップ圧着装置の構成
を簡潔とすることができる。
【００７０】従って、基板保持体を設けたことにともな
って半導体チップ圧着装置のメンテナンスの手間が増大
することはなく、しかも、確実に基板保持体で基板を固
定することができる。
って半導体チップ圧着装置のメンテナンスの手間が増大
することはなく、しかも、確実に基板保持体で基板を固
定することができる。
【００７１】請求項３記載の発明では、基板保持体を半
導体チップを囲繞する筒状に形成したことによって、基
板保持体によって半導体チップの周囲の基板を略均等に
押圧することができ、基板を確実に押圧固定できる。
導体チップを囲繞する筒状に形成したことによって、基
板保持体によって半導体チップの周囲の基板を略均等に
押圧することができ、基板を確実に押圧固定できる。
【００７２】請求項４記載の発明では、押圧体を加熱可
能に構成したことによって、アンダーフィルフィルムな
どの熱溶融材を使用して半導体チップの基板への着設を
行なうことができる。特に、その際に、押圧体が発した
熱が拡散することを、半導体チップを囲繞した基板保持
体で抑制でき、加熱効率を向上させることができる。
能に構成したことによって、アンダーフィルフィルムな
どの熱溶融材を使用して半導体チップの基板への着設を
行なうことができる。特に、その際に、押圧体が発した
熱が拡散することを、半導体チップを囲繞した基板保持
体で抑制でき、加熱効率を向上させることができる。
【００７３】また、一旦加熱した押圧体を冷却すべく押
圧体に冷却風を送気する場合には、半導体チップを囲繞
した基板保持体によって、今度は冷却風が拡散すること
を抑制でき、冷却効率も向上させることができる。
圧体に冷却風を送気する場合には、半導体チップを囲繞
した基板保持体によって、今度は冷却風が拡散すること
を抑制でき、冷却効率も向上させることができる。
【図１】本発明に係る半導体チップ圧着装置の構成説明
図である。
図である。
【図２】本発明に係る半導体チップ圧着装置における圧
着作業の説明図である。
着作業の説明図である。
【図３】本発明に係る半導体チップ圧着装置における圧
着作業の説明図である。
着作業の説明図である。
【図４】本発明に係る半導体チップ圧着装置における圧
着作業の説明図である。
着作業の説明図である。
【図５】本発明に係る半導体チップ圧着装置における圧
着作業の説明図である。
着作業の説明図である。
【図６】他の実施例の基板保持体の説明図である。
【図７】本発明に係る半導体チップ圧着装置における圧
着作業の説明図である。
着作業の説明図である。
【図８】従来の半導体チップ圧着装置の構成説明図であ
る。
る。
【図９】従来の半導体チップ圧着装置による処理の説明
図である。
図である。
【図１０】従来の半導体チップ圧着装置による処理の説
明図である。
明図である。
Ａ 半導体チップ圧着装置
１ 基板
２ 支持テーブル
３ 半導体チップ
４ 押圧部
５ 昇降部
６ 吸気配管
７ 補助プレート
８ 吸引孔
９ 通気用開口
10 昇降ロッド
11 エアシリンダ
12 押圧部取着体
13 押圧体
14 支持体
18 基板保持体
23 加熱制御部
24 送風ノズル
Claims (4)
- 【請求項１】 支持テーブル上に載置した基板上に半導
体チップを載置し、同半導体チップを押圧体で押圧する
ことにより基板に圧着する半導体チップ圧着装置におい
て、 押圧体による半導体チップの押圧作動に連動して、半導
体チップを載設した基板を支持テーブル上に押圧固定す
る基板保持体を有することを特徴とする半導体チップ圧
着装置。 - 【請求項２】 押圧体と基板保持体とを、弾性体を介し
て連動連結したことを特徴とする請求項１記載の半導体
チップ圧着装置。 - 【請求項３】 基板保持体は、半導体チップを囲繞する
筒状に形成したことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の半導体チップ載設装置。 - 【請求項４】 押圧体は、加熱可能に構成したことを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体チ
ップ載設装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101723A JP2003297879A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 半導体チップ圧着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101723A JP2003297879A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 半導体チップ圧着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003297879A true JP2003297879A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29388761
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002101723A Abandoned JP2003297879A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 半導体チップ圧着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003297879A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222286A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品実装装置及び部品実装方法 |
| US7226821B2 (en) | 2005-06-24 | 2007-06-05 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Flip chip die assembly using thin flexible substrates |
| JP2007311683A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 貼り合せ方法及びその装置 |
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