CN106471611A - 接合装置、接合方法以及加压单元 - Google Patents

接合装置、接合方法以及加压单元 Download PDF

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Abstract

本发明的接合装置100，是一种通过对具有将经由金属粒子浆16将电子部件14载置在基板12上的组合体10夹住并传导压力以及热量的第一传导部件210以及第二传导部件220的加压单元200进行加压并加热，从而将基板12与电子部件14接合的接合装置，其特征在于，包括：加热构造部120，具有被配置在相对位置上的第一加热部122以及第二加热部124；定位构造部130，用于将加压单元200定位在第一加热部122以及第二加热部124之间的空间中不与第一加热部122以及第二加热部124中的任意一方相接触的位置上；以及加压构造部140，通过使第一加热部122以及第二加热部124中的至少一方沿从第一加热部122以及第二加热部124中的一方向另一方的方向移动，从而对加压单元200加压。根据本发明的接合装置100，能够以高接合力将基板12与电子部件14接合。

Description

接合装置、接合方法以及加压单元
技术领域
本发明涉及接合装置、接合方法以及加压单元。
背景技术
以往，有一种半导体装置已被普遍认知，其所具有的构造为使用金属粒子浆(Paste)将形成有导线分布图的基板与半导体元件接合(例如，参照专利文献1)。而金属粒子浆，则是在溶剂中含有纳米大小(Nano size)或亚微米大小(Submicron size)的金属粒子，并利用金属粒子的低温烧结现象以及较高的表面活性后的低温烧成型的导电浆。
上述半导体装置可以认为是使用如下的接合装置(以往的接合装置900)将基板与半导体元件接合的。以往的接合装置900如图8所示，是一种通过在形成有导线分布图的基板12上经由金属粒子浆16对配置有电子部件14(半导体元件)的组合体10进行加热并加压从而将基板12与电子部件14接合的接合装置。
以往的接合装置900包括：加热构造部920，具有被配置在相对位置上的第一加热部922以及第二加热部924；以及加压构造部(未图示)，通过使第二加热部924沿从第一加热部922向第二加热部924的方向移动从而对组合体10加压。第一加热部922位于比第二加热部924更下方的位置上。
在以往的接合装置900中，在将组合体10配置在第一加热部922上后，通过使第二加热部924向下方移动从而使用第一加热部922以及第二加热部924来对组合体10进行加热并加压。
根据以往的接合装置900，由于具备了通过使第二加热部924移动从而对组合体10进行加压的加压构造部，因此能够使用第一加热部922以及第二加热部924来对组合体10进行加热并加压，并且能够经由金属粒子浆16将基板12与电子部件14进行接合。
【先行技术文献】
【专利文献1】特开2012-9703号公报
然而，在以往的接合装置900中，由于是在将组合体10配置在第一加热部922上后，使用第一加热部922以及第二加热部924来对组合体10进行加热并加压，因此在对组合体10进行加压前热量会从第一加热部922传导至金属粒子浆16，从而导致金属粒子浆16部分引发烧结反应(固化反应)，其结果就是：存在有无法以高接合力将形成有导线分布图的基板12与半导体元件14接合的问题。
另外，要使第二加热部924在保持与第一加热部922的平行度不变的情况下移动实际上很困难，在加压时电子部件的各个部位处所被施加的压力之间会产生偏差，从而就存在有难以均衡地将基板12与电子部件14进行接合的问题。
再有，这样的问题不仅会在制造具有使用金属粒子浆将形成有导线分布图的基板与半导体元件接合的构造的半导体装置时发生，而是会在具有使用金属粒子浆将【形成有导线分布图的基板的其他基板】与【半导体元件的其他电子部件】接合的构造的全部接合体上发生。
因此，本发明鉴于上述问题，以提供一种能够以比以往更高的接合力将基板与电子部件接合，并且，能够均衡地将基板与电子部件进行接合的接合装置为目的。另外，本发明还以提供一种使用了这种接合装置的接合方法为目的。再有，本发明还以提供一种使用这种接合装置的加压单元为目的。
发明内容
【1】本发明的接合装置，是一种通过对具有将经由金属粒子浆将电子部件载置在基板上的组合体夹住并传导压力以及热量的第一传导部件以及第二传导部件的加压单元进行加压并加热，从而将所述基板与所述电子部件接合的接合装置，其特征在于，包括：加热构造部，具有被配置在相对位置上的第一加热部以及第二加热部；定位构造部，用于将所述加压单元定位在所述第一加热部以及所述第二加热部之间的空间中不与所述第一加热部以及所述第二加热部中的任意一方相接触的位置上；以及加压构造部，通过使所述第一加热部以及所述第二加热部中的至少一方沿从所述第一加热部以及所述第二加热部中的一方向另一方的方向移动，从而对所述加压单元加压。
【2】在本发明的接合装置中，理想的情况是：所述第一传导部件具有：在与所述第二传导部件相对的面的相反一侧的面的中央部分上向外侧突出的高台部以及被设置在所述高台部周围的肩部，所述定位构造部具有：托架，形成有收纳所述加压单元时将所述高台部插入的开口部，并且，具备在所述开口部的周围形成有收纳所述加压单元时支撑所述肩部的支撑部的底面；以及定位部，能够通过将收纳有所述加压单元的所述托架定位，从而将所述加压单元定位在不与所述第一加热部以及所述第二加热部中的任意一方相接触的位置上。
【3】在本发明的接合装置中，理想的情况是：所述第一加热部位于比所述第二加热部更下方的位置上，所述加压构造部通过使所述第一加热部向上方移动从而对所述加压单元加压。
【4】在本发明的接合装置中，理想的情况是：所述加压构造部能够通过使所述第一加热部沿上下方向移动从而使所述加压单元以及所述托架沿上下方向移动，所述第一加热部被配置在所述加压单元的所述第一传导部件一侧，并且，所述第二加热部被配置在所述加压单元的所述第二传导部件一侧，所述支撑部在所述第一传导部件未与所述第一加热部接触时为支撑所述肩部的状态，在所述第一传导部件与所述第一加热部接触时为从所述肩部离开的状态。
【5】在本发明的接合装置中，理想的情况是：所述加压构造部在对所述加压单元加压并加热后，通过使所述第一加热部向下方移动从而使所述加压单元处于在所述第一加热部以及所述第二加热部之间的空间中不与所述第一加热部以及所述第二加热部中的任意一方相接触的状态。
【6】在本发明的接合装置中，理想的情况是：所述加压构造部通过使所述第一加热部向上方移动的同时使所述第二加热部向下方移动，从而对所述加压单元加压。
【7】在本发明的接合装置中，理想的情况是，进一步包括：空室(Chamber)，被设置在包围所述第一加热部以及所述第二加热部的位置上；以及真空泵，将所述空室内变为真空。
【8】在本发明的接合装置中，理想的情况是，进一步包括：惰性气体供应构造，能够向所述空室内供应惰性气体。
【9】在本发明的接合装置中，理想的情况是：所述第一加热部位于比所述第二加热部更上方的位置上，所述加压构造部通过使所述第一加热部向下方移动从而对所述加压单元加压。
【10】本发明的接合方法，使用上述【1】～【9】中任意一项所记载的接合装置，通过对具有夹住经由金属粒子浆将电子部件载置在基板上的组合体后传导压力以及热量的第一传导部件以及第二传导部件的加压单元进行加压并加热，从而将所述基板与所述电子部件接合，其特征在于，依次包括：加压单元定位工序，通过定位构造部将所述加压单元定位在所述第一加热部以及所述第二加热部之间的空间中不与所述第一加热部以及所述第二加热部中的任意一方相接触的位置上；加压单元移动工序，通过加压构造部使所述第一加热部以及所述第二加热部中的至少一方沿从所述第一加热部以及所述第二加热部中的一方向另一方的方向移动，从而使加压单元沿从所述第一加热部以及所述第二加热部中的一方向另一方的方向移动；以及加压单元加压加热工序，通过加压构造部使所述第一加热部以及所述第二加热部中的至少一方沿从所述第一加热部以及所述第二加热部中的一方向另一方的方向移动，从而对所述加压单元加压并加热。
【11】本发明的加压单元，用于上述【1】～【9】中任意一项所记载的接合装置，其特征在于：具有被配置在相对位置上的，并且用于传导压力以及热量的所述第一传导部件以及所述第二传导部件，其中，所述第一传导部件具有：在与所述第二传导部件相对的面的相反一侧的面的中央部分上向外侧突出的高台部以及被设置在所述高台部周围的肩部。
发明效果
根据本发明的接合装置以及接合方法，由于具备用于将加压单元定位在不与第一加热部以及第二加热部中任意一方相接触的位置上的定位构造部，所以就能够在将加压单元定位在不与第一加热部以及第二加热部中任意一方相接触的位置上后，使用第一加热部以及第二加热部对加压单元进行加压并加热。因此，就能够防止在对加压单元加压前热量从第一加热部传导至金属粒子浆，从而就能够防止金属粒子浆部分引发烧结反应(固化反应)，其结果就是，能够以比以往更高的接合力将基板与电子部件接合。
另外，根据本发明的接合装置、接合方法以及加压单元，由于使用具有夹住组合体后传导压力以及热量的第一传导部件以及第二传导部件的加压单元，因此相比以往的接合装置900，能够延缓热量被传导至金属粒子浆的时间。所以，即便是在已对第一加热部以及第二加热部进行加热的状态下对加压单元进行加压时，也能够防止在对加压单元加压前热量从第一加热部传导至金属粒子浆，从而就能够防止金属粒子浆部分引发烧结反应(固化反应)，其结果就是，从此观点来看也能够以比以往更高的接合力将基板与电子部件接合。
另外，根据本发明的接合装置、接合方法以及加压单元，由于使用具有夹住组合体后传导压力以及热量的第一传导部件以及第二传导部件的加压单元，因此通过使第二传导部件在保持与第一传导部件的平行度不变的情况下移动就能够防止电子部件的各部位间产生压力差。其结果就是，能够将基板与电子部件均衡地进行接合。
另外，根据本发明的接合装置、接合方法以及加压单元，由于使用具有夹住组合体后传导压力以及热量的第一传导部件以及第二传导部件的加压单元，因此，如上述般，即便是在已对第一加热部以及第二加热部进行加热的状态下对加压单元进行加压时，也能够防止在对加压单元加压前热量从第一加热部传导至金属粒子浆。所以，在对加压单元加压时就没有必要改变第一加热部以及第二加热部的温度，从而能够以比较短的节拍时间(Takttime)将基板与电子部件接合。
另外，根据本发明的加压单元，由于第一传导部件具有在与第二传导部件相对的面的相反一侧的面的中央部分上向外侧突出的高台部以及被设置在高台部周围的肩部，因此能够在将加压单元收纳至托架并安装到接合装置上时通过托架的支撑部支撑肩部，从而变为托架支撑加压单元的状态，并且，能够通过在对加压单元加压时将高台部由外侧向内侧按压，从而变为托架不支撑加压单元的状态。因此，就能够在不受托架影响的情况下对加压单元进行加压，其结果就是，能够将基板与电子部件进一步均衡地接合。
另外，根据本发明的加压单元，由于第一传导部件具有在与第二传导部件相对的面的相反一侧的面的中央部分上向外侧突出的高台部以及被设置在高台部周围的肩部，因此在将加压单元收纳至托架时，通过将高台部插入托架的开口部，加压单元就不易产生位置偏移。
简单附图说明
图1是实施方式一所涉及的接合装置100的说明图。图1(a)是接合装置100的侧截面图，图1(b)是实施方式一所涉及的加压单元200的侧截面图。
图2是实施方式一所涉及的接合装置100的主要部分的模块图。
图3是实施方式一所涉及的托架131的说明图。
图4是实施方式一所涉及的接合方法的说明图。图4(a)～图4(c)为各工序图。图4中省略了空室110的图示(以下，图5～图7均同此)。
图5是实施方式一所涉及的接合方法的说明图。图5(a)～图5(c)为各工序图。
图6是实施方式一所涉及的接合方法的说明图。图6(a)～图6(c)为各工序图。
图7是实施方式一所涉及的接合方法的说明图。图7(a)～图7(c)为各工序图。
图8是以往的接合装置900的说明图。图8中符号910代表空室，符号928代表加热器(Heater)。
具体实施方式
以下，将依据附图，对本发明的接合装置、接合方法以及加压单元进行说明。
【实施方式一】
首先，对组合体10进行说明。
组合体10如图1所示，是一种经由金属粒子浆16将电子部件14配置在形成有导体电路图的基板12上的组合体。
本说明书中的“基板”，是指搭载电子部件的部件。
实施方式一中的基板1例如是在由非传导性的物质所构成的本体上形成有导线分布图的电路基板。作为基板1的构成材料，可以使用由可经受住金属粒子浆4的烧结温度(根据种类而不同，例如300℃)的材料(例如，本体为耐热性的树脂或陶瓷、导线分布图则为金属)所构成的材料。
再有，作为本发明适用对象的基板，可以是DCB(Direct Copper Bond)基板。另外，作为本发明适用对象的基板，只要是搭载电子部件的部件即可，例如，可以是硅片(Siliconchip)。也就是说，本发明能够适用于将硅片与导电性连接件连接。
电子部件14例如为电气产品中使用的部件，特别是有必要与基板电气连接的部件。作为电子部件14的具体例子，可以列举的有：半导体元件(例如，搭载集成电路的半导体芯片)、电机、电阻器、电容器、压电元件、连接器、开关、天线、以及导电性的连接件。再有，本发明的接合体的制造方法特别适合被使用于将至少一个的半导体元件与基板接合的接合体，也就是半导体装置的制造。再有，虽然实施方式一中电子部件14的数量为一个，但本发明也适用于电子部件的数量为两个及以上的情况。在电子部件的数量为两个及以上的情况下，电子部件可以为单一种类，也可以是多个种类。
金属粒子浆16为在溶剂中含有纳米尺寸和亚微米尺寸的金属粒子，并且利用了金属粒子的的低温烧结现象以及高表面活性的低温烧成型的导电浆。金属粒子浆16例如含有：金属粒子、有机分散材料捕收材料、以及挥发性有机溶剂。作为金属粒子，可以使用金属纳米粒子(例如，平均直径约在100nm以下的金属粒子)、金属亚微米例子(例如，平均直径约在0.1μm～1μm氛围内的金属粒子)，或是金属纳米粒子以及金属亚微米粒子两者都使用。作为金属粒子的材料，例如可以使用银、金或是铜。有机分散材料起到的作用是在常温下包覆在金属粒子的表面，从而将金属粒子保持在独立分散的状态下。有机分散材料捕收材料起到的作用是在高温下，与包覆在金属粒子表面的机分散材料发生反应从而将其从金属粒子的表面去除。挥发性有机溶剂起到的作用是在将有机分散材料与有机分散材料捕收材料的反应物质捕收的同时作为气体释放至系统外。
接下来，对实施方式一所涉及的接合装置100进行说明。
实施方式一所涉及的接合装置100，是一种通过对加压单元200加压并加热从而将基板12与电子部件14接合的接合装置。
首先，对实施方式一所涉及的加压单元200进行说明。
加压单元200如图1(b)所示，具有：第一传导部件210、第二传导部件220、引导部件230、以及间隔调整构造240。加压单元200将经由金属粒子浆16将电子部件14载置在基板12上的组合体10夹住后传导压力以及热量。第一传导部件210以及第二传导部件220经由引导部件230被连结在一起。
第一传导部件210为载有组合体10的板状部件。第一传导部件210具有：高台部212，在与第二传导部件220相对的面的相反一侧的面的中央部分处向外侧突出；以及肩部214，被设置在高台部212的周围。第一传导部件210从平面上看几乎呈四角形形状(并非严密的四角形，而是如角部被圆滑的四角形等的，从整体上看包含四角形的形状，下同)，并且第一传导部件210的各个角部竖立设置有引导部件230。在第一传导部件210中，在将相对于肩部214的高台部212的高度设为H，将后述的托架131的厚度设为D时，则它们之间的关系成立为：H＞D。
第二传导部件220为对加压单元200进行加压时与电子部件14接触的板状部件(参照图5(c))。第二传导部件220从平面上看呈四角形形状，并且在与引导部件230相对应地位置(第二传导部件220的各个角部)上形成有引导部件承接孔222。
引导部件230如图1(b)所示，为连结第一传导部件210与第二传导部件220的棒状部件。引导部件230在保持对第一传导部件210的平行度不变的情况下引导第二传导部件220。引导部件230的一方的端部在第一传导部件210的各个角部与第一传导部件210相连接，引导部件230的另一方的端部被插入至引导部件承接孔222。引导部件230的另一方的端部被构成为即使是在对加压单元200加压时也不会从引导部件承接孔222中突出。
间隔调整构造240为调整第一传导部件210与第二传导部件220之间间隔的螺旋弹簧等的弹性部件。间隔调整构造240在未对加压单元200加压时将第二传导部件220与电子部件14隔开，并且在对加压单元200加压时使第二传导部件220与电子部件14相接触。
接下来，对实施方式一所涉及的接合装置100本体进行说明。
实施方式一所涉及的接合装置100如图1以及图2所示，包括：空室110、加热构造部120、定位构造部130、加压构造部140、真空泵150、以及惰性气体供应构造部160。
空室110(例如，真空室)被设置在包围第一加热部122以及第二加热部124的位置上。
加热构造部120具有：第一加热部122、第二加热部124、以及对第一加热部122以及第二加热部124的温度进行控制的温度控制部126。
第一加热部122以及第二加热部124如图1(a)所示，被配置在空室110内沿上下方向互相相对的位置上。第一加热部122位于比第二加热部124更下方的位置上，并且能够通过后述的加压构造部140使其在上下方向上移动。第二加热部124被固定。
另外，在将收纳了加压单元200的托架131安装至接合装置100后，则变为第一加热部122和第二加热部124被分别配置在加压单元200的第一传导部件210一侧和加压单元200的第二传导部件220一侧的状态。
第一加热部122以及第二加热部124的形状分别呈板形状，并且在内部设置有加热用的加热器128。第一加热部122以及第二加热部124的加热温度例如为300℃。
温度控制部126通过对加热器128的输出进行控制，从而控制第一加热部122以及第二加热部124的温度。
定位构造部130如图1(a)所示，具有：托架131、以及定位部132。定位构造部130将加压单元200定为在第一加热部122以及第二加热部124之间的空间中不与第一加热部122以及第二加热部124中任意一方相接触的位置上。
托架131如图3所示，为一块底面133的两端向上方折弯，并且在规定的高度位置上再向外侧折弯后的金属板。其中，底面133的横方向上的长度(底面133处由向上方折弯后的一方的端部至另一方的端部之间的长度(图3中左右方向上的长度))比第二加热部124的横方向上的长度(图1(a)中左右方向上的长度)更长。托架131将加压单元200收纳后使第一传导部件210位于下侧，使第二传导部件220位于上侧。
托架131如图1(a)以及图3所示，形成有收纳加压单元200时将高台部212插入的开口部134，并且，具有收纳加压单元200时支撑肩部214的支撑部135被形成在开口部134周围的底面133。
开口部134在与底面133的外缘相连接的状态下被形成。将加压单元200的高台部212插入至开口部134时，可以从上方将高台部212插入至开口部134，也可以将高台部212从旁边横向滑动插入至开口部134。
支撑部135支撑加压单元200。支撑部135在第一传导部件210未与第一加热部122接触时为支撑肩部214的状态，在第一传导部件210与第一加热部122相接触时则为离开肩部214的状态。
定位部132如图2所示，具有托架承接部137、托架承接部驱动部138、以及托架承接部驱动控制部139，通过将收纳有加压单元200的托架131定位，从而就能够将加压单元200定位在不与第一加热部122以及第二加热部124中任意一方相接触的位置上。将加压单元200进行定位时，是通过将加压单元200收纳至托架131后，再将向外侧折弯的部分136载置在托架承接部137上来进行的。
托架承接部137如图1(a)所示，用于承接托架131的折弯部分136。托架承接部137设置有用于对托架131的载置位置进行定位的落差(未图示)。托架承接部驱动部138使托架承接部137在上下方向上移动，从而来调整托架承接部137的高度位置。托架承接部驱动部138由适宜地驱动构造(例如，伺服电机或液压构造等)所构成。托架承接部驱动控制部139通过对托架承接部驱动部138进行控制，从而调整托架承接部137的高度位置。
加压构造部140如图2所示，具有第一加热部驱动部142、以及第一加热部驱动控制部144。加压构造部140能够使第一加热部122沿上下方向(沿从第一加热部122向第二加热部124的方向)移动。加压构造部140通过使第一加热部122向上方移动从而利用第一加热部122与第二加热部124夹住加压单元200并进行加压。
加压构造部140通过使第一加热部122沿上下方向移动从而能够使加压单元200以及托架131沿上下方向移动。(例如，参照图5(a))。加压构造部140在对加压单元200加压并加热后，能够通过使第一加热部122向下方移动从而使第一加热部122移动至初始位置(托架131载置在托架承接部137上时的位置)，从而能够变为加压单元200不与第一加热部122以及第二加热部124之间的空间中的第一加热部122以及第二加热部124中任意一方相接触的状态。
第一加热部驱动部142使第一加热部122沿上下方向移动。作为第一加热部驱动部142，可以使用适宜地驱动构造(例如，伺服电机或液压构造等)。第一加热部驱动控制部144通过对第一加热部驱动部142进行控制，从而控制第一加热部122的移动速度以及高度位置。
真空泵150将空室110内变为真空。惰性气体供应构造部160向空室110内供应惰性气体(例如N2气体)。
实施方式一所涉及的接合方法是一种通过将实施方式一所涉及的加压单元200安装至接合装置100并使用，从而将基板与电子部件接合的接合方法。实施方式一所涉及的接合方法如图4～图7所示，是依次实施：加压单元制作工序、加压单元定位工序、加压单元移动工序、加压单元加压加热工序、以及加压单元冷却工序。以下，将按工序顺序对实施方式一所涉及的接合方法进行说明。
(1)加压单元制作工序
首先，在形成有导线分布图的基板12上涂布金属粒子浆16，通过在涂布的金属粒子浆16上配置电子部件14来制作组合体10。作为电子部件14，使用的是半导体元件。
接着，将组合体10配置在第一传导部件210上。然后，将引导部件230竖立设置在第一传导部件210的角部，并且在各个引导部件230的周围配置间隔调整构造240。另外，也可以是将组合体10配置在引导部件230被预先竖立设置在角部的第一传导部件210上。接着，在引导部件230上配置第二传导部件220，并且通过间隔调整构造240来支撑第二传导部件220。通过这样，来制作加压单元200。
(2)加压单元定位工序
接下来，将第一传导部件210的高台部212插入至托架131的开口部134，从而通过在支撑部135支撑住第一传导部件210的肩部214的状态下将加压单元200收纳至托架131。
接着，将收纳有加压单元200的托架131载置在托架承接部137上。通过这样，来将加压单元200定位在第一加热部122以及第二加热部124之间的空间中不与第一加热部122以及第二加热部124中任意一方相接触的位置上。再有，此时的加压单元200的高度位置位于第一加热部122与第二加热部124之间的中间高度位置上。
(3)加压单元移动工序
接着，通过加压构造部140，使第一加热部122沿从第一加热部122向第二加热部124的方向(沿铅直轴)向上方移动。
另外，第一加热部122以及第二加热部124被预先加热。第一加热部122以及第二加热部124的加热温度例如均为300℃。
一旦将第一加热部122移动至与第一传导部件210相接触的位置，则形成第一加热部122按压加压单元200的高台部212的状态，以及托架131的支撑部135从加压单元200的肩部214离开的状态(参照图4(b)中被虚线A包围的区域)。
然后，一旦进一步地使第一加热部122向上方移动，则加压单元200也向上方移动，并形成托架131与第一加热部122相接触的状态(参照图4(c)中被虚线A包围的区域)。
然后，一旦进一步地使第一加热部122向上方移动，则加压单元200以及托架131也向上方移动，并形成托架131离开托架承接部137的状态(参照图5(a))。
然后，一旦进一步地使第一加热部122向上方移动，则加压单元200以及托架131也向上方移动，并形成组合体10的第二传导部件220的上方面与第二加热部124相接触的状态(参照图5(b))。此时虽然第二加热部124会通过热传导开始将热量传导至第二传导部件220，但热量不会被传导至组合体10。
(4)加压单元加压加热工序
然后，一旦进一步地使第一加热部122向上方移动，则第一传导部件210以及组合体10也向上方移动，并且电子部件14的上方面与第二传导部件220相接触(参照图5(c))。
像这样，通过进一步地使第一加热部122向上方移动，从而利用第一加热部122与第二加热部124对加压单元200进行加压，并且通过第一加热部122以及第二加热部124经由第一传导部件210以及第二传导部件220对组合体10(组合体10中的金属粒子浆16)进行加压。另外，通过第一加热部122以及第二加热部124，经由第一传导部件210以及第二传导部件220将热量传导至组合体10中的金属粒子浆16。
由于能够经由第一传导部件210以及第二传导部件220对组合体10进行加压并加热，因此就能够对金属粒子浆16进行加压并加热。其结果就是：将金属粒子浆16能够被烧制完成，并且能够经由烧制后的金属粒子浆16来形成基板12与电子部件14接合后的接合体11。
(5)加压单元冷却工序
金属粒子浆16烧制完成后，通过使第一加热部122向下方移动，并且使加压单元200以及托架131向下方移动(参照6(a)～图6(c)以及图7(a))，再将收纳有加压单元200的托架131以及第一加热部122返回至最初的位置(参照图7(b))。通过这样，由于加压单元200处于与第一加热部122以及第二加热部124均隔开的状态下，因此就能够将加压单元200冷却。
这样，就能够将基板12与电子部件14进行接合。
接下来，对实施方式一所涉及的接合装置100、接合方法以及加压单元200的效果进行说明。
根据实施方式一所涉及的接合装置100以及接合方法，由于具备用于将加压单元200定位在不与第一加热部122以及第二加热部124中任意一方相接触的位置上的定位构造部130，所以就能够在将加压单元200定位在不与第一加热部122以及第二加热部124中任意一方相接触的位置上后，使用第一加热部122以及第二加热部124对加压单元200进行加压并加热。因此，就能够防止在对加压单元200加压前热量从第一加热部122传导至金属粒子浆16，从而就能够防止金属粒子浆16部分引发烧结反应(固化反应)，其结果就是，能够以比以往更高的接合力将基板12与电子部件14接合。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100、接合方法以及加压单元200，由于使用具有夹住组合体10后传导压力以及热量的第一传导部件210以及第二传导部件220的加压单元200，因此相比以往的接合装置900，能够延缓热量被传导至金属粒子浆16的时间。所以，即便是在已对第一加热部122以及第二加热部124进行加热的状态下对加压单元200进行加压时，也能够防止在对加压单元200加压前热量从第一加热部122传导至金属粒子浆16，从而就能够防止金属粒子浆16部分引发烧结反应(固化反应)，其结果就是，从此观点来看也能够以比以往更高的接合力将基板12与电子部件14接合。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100、接合方法以及加压单元200，由于使用具有夹住组合体10后传导压力以及热量的第一传导部件210以及第二传导部件220的加压单元200，因此通过使第二传导部件220在保持与第一传导部件210的平行度不变的情况下移动就能够防止电子部件14的各部位间产生压力差。其结果就是，能够将基板12与电子部件14均衡地进行接合。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100、接合方法以及加压单元200，由于使用具有夹住组合体10后传导压力以及热量的第一传导部件210以及第二传导部件220的加压单元200，因此，即便是在已对第一加热部122以及第二加热部124进行加热的状态下对加压单元200进行加压时，也能够防止在对加压单元200加压前热量从第一加热部122传导至金属粒子浆16。所以，在对加压单元200加压时就没有必要改变第一加热部122以及第二加热部124的温度，从而能够以比较短的节拍时间将基板12与电子部件14接合。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100，由于定位构造部130所具有的托架131形成有收纳加压单元200时将高台部212插入的开口部134，并且，具有收纳加压单元200时支撑肩部214的支撑部135被形成在开口部134周围的底面133，因此收纳至托架131的加压单元200就不易产生水平方向上的位置偏移。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100，由于定位构造部130所具有的定位部132能够通过将收纳有加压单元200的托架131进行定位从而将加压单元200定位在不与第一加热部122以及第二加热部124中任意一方相接触的位置上，因此就能够依靠将收纳有加压单元200的托架131进行定位来轻易地定位加压单元200。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100，由于第一加热部122位于比第二加热部124更下方的位置上，并且加压构造部140通过使第一加热部122向上方移动从而对加压单元200加压，所以只要移动第一加热部122，第一加热部122就会按压挤压单元200的高台部212。因此，就能够变为托架131不支撑加压单元200的状态，从而能够在不受托架131影响的情况下对加压单元200加压。其结果就是，能够相对简单地以高精度将基板12与电子部件14均衡地进行接合。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100，由于加压构造部140通过使第一加热部122沿上下方向移动从而能够使加压单元200以及托架131沿上下方向移动,因此就没有必要再设置用于使加压单元200移动的新构造。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100，由于支撑部135在第一传导部件210未与第一加热部122接触时为支撑肩部214的状态，在第一传导部件210与第一加热部122相接触时为离开肩部214的状态，因此能够在将加压单元200收纳至托架131并安装到接合装置100上时通过托架131的支撑部135支撑肩部214，从而变为托架131支撑加压单元200的状态，并且，能够通过在对加压单元200加压时将高台部212由外侧向内侧按压，从而变为托架131不支撑加压单元200的状态。因此，就能够在不受托131架影响的情况下对加压单元200进行加压，其结果就是，能够将基板12与电子部件14进一步均衡地进行接合。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100，由于在对加压单元200加压并加热后，通过使第一加热部122向下方移动从而使加压单元200处于在第一加热部122以及第二加热部124之间的空间中不与第一加热部122以及第二加热部124中的任意一方相接触的状态，因此能够在不改变第一加热部122以及第二加热部124的温度的情况下冷却加压单元200。因此，就能够在不必等第一加热部122以及第二加热部124的温度下降的情况下，将基板12与电子部件14进一步高效率地进行接合。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100，由于具备了被设置在包围第一加热部122以及第二加热部124的位置上的空室100，与将空室110内变为真空的真空泵150，因此能够在实施加压单元加压加热工序前抑制金属粒子浆16氧化，从而就能够防止基板12与电子部件14之间的接合力下降。
另外，根据实施方式一所涉及的接合装置100，由于具备了可向空室110内供应惰性气体的惰性气体供应构造部160，因此能够在实施加压单元加压加热工序前进一步切实地抑制金属粒子浆16氧化，从而就能够切实地防止基板12与电子部件14之间的接合力下降。
根据实施方式一所涉及的加压单元200，由于第一传导部件210具有在与第二传导部件220相对的面的相反一侧的面的中央部分上向外侧突出的高台部212以及被设置在高台部212周围的肩部214，因此能够在将加压单元200收纳至托架131并安装到接合装置100上时通过托架131的支撑部135支撑肩部214，从而变为托架131支撑加压单元200的状态，并且，能够通过在对加压单元200加压时将高台部212由外侧向内侧按压，从而变为托架131不支撑加压单元200的状态。因此，就能够在不受托131架影响的情况下对加压单元200进行加压，其结果就是，能够将基板12与电子部件14进一步均衡地接合。
另外，根据实施方式一所涉及的加压单元200，由于第一传导部件210具有在与第二传导部件220相对的面的相反一侧的面的中央部分上向外侧突出的高台部212以及被设置在高台部212周围的肩部214，因此在将加压单元200收纳至托架131时，通过将高台部212插入托架131的开口部134，加压单元200就不易产生位置偏移。
【实施方式二】
实施方式二所涉及的接合装置(未图示)基本上与实施方式一所涉及的接合装置100具有同样的构成，但是在并不是仅移动第一加热部，而是也移动第二加热部这一点上不同于实施方式一所涉及的接合装置100。即，在实施方式二所涉及的接合装置中，加压构造部在使第一加热部向上方移动的同时，使第二加热部向下方移动。
加压构造部除了实施方式一中加压构造部140的构成要素以外，还进一步包括：使第二加热部移动的第二加热部驱动部以及对第二加热部驱动部进行控制的第二加热部驱动控制部。
像这样，虽然实施方式二所涉及的接合装置在并不是仅移动第一加热部，而是也移动第二加热部这一点上不同于实施方式一所涉及的接合装置100，但是由于与实施方式一所涉及的接合装置100同样具备用于将加压单元定位在不与第一加热部以及第二加热部中任意一方相接触的位置上的定位构造部，所以就能够在将加压单元定位在不与第一加热部以及第二加热部中任意一方相接触的位置上后，使用第一加热部以及第二加热部对加压单元进行加压并加热。因此，就能够防止在对加压单元加压前热量从第一加热部传导至金属粒子浆，从而就能够防止金属粒子浆部分引发烧结反应(固化反应)，其结果就是，能够以比以往更高的接合力将基板与电子部件进行接合。
另外，根据实施方式二所涉及的接合装置，由于使第一加热部向上方移动的同时，使第二加热部向下方移动，因此能够缩短第一加热部以及第二加热部的移动时间，从而就能够高效率地将基板与电子部件进行接合。
再有，实施方式二所涉及的接合装置由于除了在并不是仅移动第一加热部，而是也移动第二加热部这一点之外，与实施方式一所涉及的接合装置100具有同样的构成，因此也具有实施方式一所涉及的接合装置100所具有的相应效果。
以上，基于本上述的实施方式对本发明进行了说明，另外本发明并不限于上述的实施方式。本发明能够在不脱离主旨的范围内实施各种方式，例如，能够为如下的变形。
(1)上述的实施方式中所记载的构成要素的数量、材质、形状、位置、以及大小等仅为示例，因此能够在不损害本发明效果的范围内进行变更。
(2)在上述各个实施方式中，虽然第一加热部位于比第二加热部更下方的位置上，并且，加压构造部通过使第一加热部向上方移动从而对加压单元加压，但是本发明不仅限于此。也可以是第一加热部位于第二加热部的上方，并且，加压构造部通过使第一加热部向下方移动从而对加压单元加压。此情况下，也可以进一步具备：用于防止加压单元在未被托架支撑的状态下掉落的构造(例如，将加压单元向上方吸引的吸引构造)。
(3)在上述各个实施方式中，虽然是将第一加热部以及第二加热部按上下方向进行配置，但是本发明不仅限于此。也可以是将第一加热部以及第二加热部按左右方向进行配置。此情况下，加压构造部则通过使第一加热部(以及第二加热部)在左右方向上移动从而对加压单元加压。
(4)在上述各个实施方式中，虽然是将第一加热部配置在加压单元的第一传导部件一侧，并且，将第二加热部配置在加压单元的第二传导部件一侧，但是本发明不仅限于此。也可以是将第一加热部配置在加压单元的第二传导部件一侧，并且，将第二加热部配置在加压单元的第一传导部件一侧。
(5)在上述各个实施方式中，虽然第一加热部以及第二加热部的温度均为300℃，但是本发明不仅限于此。只要是金属粒子浆能够产生烧结反应的温度就能够对温度进行适宜地设定。再有，第一加热部以及第二加热部的温度可以设为相同温度，也可以设为不同温度。
符号说明
10…组合体；11…接合体；12…基板；14…电子部件(半导体元件)；16…金属粒子浆；100…接合装置；110…空室；120…加热构造部；122…第一加热部；124…第二加热部；126…温度控制部；130…定位部；131…托架；132…定位部；133…底面；134…开口部；135…支撑部；136…(托架的)折弯部分；137…托架承接部；138…托架承接部驱动部；139…托架承接部控制部；140…加压构造部；142…第一加热部驱动部；144…第一加热部控制部；150…真空泵；160…惰性气体供应构造部；200…加压单元；210…第一传导部件；212…高台部；214…肩部；220…第二传导部件；222…引导部件承接孔；230…引导部件；240…间隔调整构造。

Claims (11)

1.一种接合装置，通过对具有将经由金属粒子浆将电子部件载置在基板上的组合体夹住并传导压力以及热量的第一传导部件以及第二传导部件的加压单元进行加压并加热，从而将所述基板与所述电子部件接合，其特征在于，包括：
加热构造部，具有被配置在相对位置上的第一加热部以及第二加热部；
定位构造部，用于将所述加压单元定位在所述第一加热部以及所述第二加热部之间的空间中不与所述第一加热部以及所述第二加热部中的任意一方相接触的位置上；以及
加压构造部，通过使所述第一加热部以及所述第二加热部中的至少一方沿从所述第一加热部以及所述第二加热部中的一方向另一方的方向移动，从而对所述加压单元加压。
2.根据权利要求1所述的接合装置，其特征在于：
其中，所述第一传导部件具有：在与所述第二传导部件相对的面的相反一侧的面的中央部分上向外侧突出的高台部以及被设置在所述高台部周围的肩部，
所述定位构造部具有：
托架，形成有收纳所述加压单元时将所述高台部插入的开口部，并且，具备在所述开口部的周围形成有收纳所述加压单元时支撑所述肩部的支撑部的底面；以及
定位部，能够通过将收纳有所述加压单元的所述托架定位，从而将所述加压单元定位在不与所述第一加热部以及所述第二加热部中的任意一方相接触的位置上。
3.根据权利要求2所述的接合装置，其特征在于：
其中，所述第一加热部位于比所述第二加热部更下方的位置上，
所述加压构造部通过使所述第一加热部向上方移动从而对所述加压单元加压。
4.根据权利要求3所述的接合装置，其特征在于：
其中，所述加压构造部能够通过使所述第一加热部沿上下方向移动从而使所述加压单元以及所述托架沿上下方向移动，
所述第一加热部被配置在所述加压单元的所述第一传导部件一侧，并且，所述第二加热部被配置在所述加压单元的所述第二传导部件一侧，
所述支撑部在所述第一传导部件未与所述第一加热部接触时为支撑所述肩部的状态，在所述第一传导部件与所述第一加热部接触时为从所述肩部离开的状态。
5.根据权利要求3或4所述的接合装置，其特征在于：
其中，所述加压构造部在对所述加压单元加压并加热后，通过使所述第一加热部向下方移动从而使所述加压单元处于在所述第一加热部以及所述第二加热部之间的空间中不与所述第一加热部以及所述第二加热部中的任意一方相接触的状态。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述的接合装置，其特征在于：
其中，所述加压构造部通过使所述第一加热部向上方移动的同时使所述第二加热部向下方移动，从而对所述加压单元加压。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的接合装置，其特征在于：
其中，进一步包括：
空室，被设置在包围所述第一加热部以及所述第二加热部的位置上；以及
真空泵，将所述空室内变为真空。
8.根据权利要求7所述的接合装置，其特征在于：
其中，进一步包括：惰性气体供应构造，能够向所述空室内供应惰性气体。
9.根据权利要求2所述的接合装置，其特征在于：
其中，所述第一加热部位于比所述第二加热部更上方的位置上，所述加压构造部通过使所述第一加热部向下方移动从而对所述加压单元加压。
10.一种接合方法，使用权利要求1至9中任意一项所述的接合装置，通过对具有夹住经由金属粒子浆将电子部件载置在基板上的组合体后传导压力以及热量的第一传导部件以及第二传导部件的加压单元进行加压并加热，从而将所述基板与所述电子部件接合，其特征在于，依次包括：
加压单元定位工序，通过定位构造部将所述加压单元定位在所述第一加热部以及所述第二加热部之间的空间中不与所述第一加热部以及所述第二加热部中的任意一方相接触的位置上；
加压单元移动工序，通过加压构造部使所述第一加热部以及所述第二加热部中的至少一方沿从所述第一加热部以及所述第二加热部中的一方向另一方的方向移动，从而使加压单元沿从所述第一加热部以及所述第二加热部中的一方向另一方的方向移动；以及
加压单元加压加热工序，通过加压构造部使所述第一加热部以及所述第二加热部中的至少一方沿从所述第一加热部以及所述第二加热部中的一方向另一方的方向移动，从而对所述加压单元加压并加热。
11.一种加压单元，使用权利要求1至9中任意一项所述的接合装置，其特征在于：
具有被配置在相对位置上的，并且用于传导压力以及热量的所述第一传导部件以及所述第二传导部件，
其中，所述第一传导部件具有：在与所述第二传导部件相对的面的相反一侧的面的中央部分上向外侧突出的高台部以及被设置在所述高台部周围的肩部。
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