JP2001308145A - 半導体チップの実装方法 - Google Patents

半導体チップの実装方法

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JP2001308145A
JP2001308145A JP2000124878A JP2000124878A JP2001308145A JP 2001308145 A JP2001308145 A JP 2001308145A JP 2000124878 A JP2000124878 A JP 2000124878A JP 2000124878 A JP2000124878 A JP 2000124878A JP 2001308145 A JP2001308145 A JP 2001308145A
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chip
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pad
bump
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Shunji Baba
俊二 馬場
Takatoyo Yamagami
高豊 山上
Norio Kainuma
則夫 海沼
Kenji Koyae
健二 小八重
Hidehiko Kira
秀彦 吉良
Hiroshi Kobayashi
弘 小林
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はアンダーフィル用の接着剤を先に入
れてＩＣチップを実装する半導体チップの実装方法に関
し、アンダーフィルのフィレットの形状を良好に形成す
ることを課題とする。 【解決手段】 バンプを有するヘッドＩＣチップをアン
ダーフィル用の接着剤が塗布されたパッドを有するサス
ペンション上に置き、ボンディングツールによって加圧
しつつ超音波を加えて、バンプをパッドと接合させる半
導体チップの実装方法において、加圧しつつ超音波を加
えるときに、紫外線１０８を照射して、ヘッドＩＣチッ
プ１１とサスペンション１２との間で押し拡げられた接
着剤１５１の周囲の部分１５１ａを硬化させるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体チップの実装
方法及び製造装置に関する。
【０００２】本発明の半導体チップの実装方法は、図１
に示すハードディスク装置１０のうちヘッドＩＣチップ
１１のサスペンション１２上への実装に適用され、或い
は図３に示すプリント回路基板ユニット３０のちＩＣチ
ップ３１の基板３２上への実装に適用される。
【０００３】ハードディスク装置１０は、図１に示すよ
うに、密封構造のハウジング１５の内部に、高速回転す
るハードディスク１６、アクチュエータ１７で駆動され
るアーム１８の先端にヘッドスライダアセンブリ１９が
組み込まれている構造である。ヘッドスライダアセンブ
リ１９は、図２に示すように、サスペンション１２上
に、ヘッドスライダ２０とヘッドＩＣチップ１１とが実
装してある構成である。ヘッドスライダ２０は、薄膜技
術によって形成された磁気ヘッド２１を有する。ヘッド
ＩＣチップ１１は、例えば、磁気ヘッドによって読み取
られた微弱な信号を増幅する等磁気ヘッドを制御する役
割を有する。図２に拡大して示すように、ヘッドＩＣチ
ップ１１は、下面のＡｕバンプ２２をサスペンション１
２上の配線パターン２３の端のＡｕパッド２４に接合さ
れ、且つ、絶縁性接着剤よりなるアンダーフィル２５に
よってサスペンション１２上に接着されている。
【０００４】プリント回路基板ユニット３０は、図３
（Ａ）に示すように、マザーボード３５上に、ヒートシ
ンク３７付きのマルチチップモジュール３６、メモリソ
ケット３８、Ｉ／Ｏコネクタ３９が実装してある構造で
ある。マルチチップモジュール３６は、図３（Ｂ）に併
せて示すように、基板４０上に複数のＩＣチップ３１が
実装してある構造である。図３（Ｃ）に拡大して示すよ
うに、ヘッドＩＣチップ３１は、下面のＡｕバンプ４２
を基板４０上のＡｕパッド４３に接合され、且つ、絶縁
性接着剤よりなるアンダーフィル４４によって基板４０
上に接着されている。
【０００５】
【従来の技術】図４（Ａ），（Ｂ）、（Ｃ）は、従来の
ヘッドスライダアセンブリの製造方法を示す。ヘッドＩ
Ｃチップ１１は下面にＡｕバンプ５１を有する。サスペ
ンション１２は上面にＡｕパッド６１を有する構成であ
る。ヘッドスライダアセンブリの製造は、以下のように
してなされる。
【０００６】１．サスペンション１２をステージ７０上
に固定する。
【０００７】２．精密ディスペンサ（図示せず）を使用
して、サスペンション１２の上面にアンダーフィル用の
絶縁性接着剤７１を精度良く所定量塗布する。
【０００８】３．吸引孔７６を有するツール７５によっ
てヘッドＩＣチップ１１を真空吸引してピックアップ
し、ヘッドＩＣチップ１１をサスペンション１２の上方
に運び、ヘッドＩＣチップ１１をサスペンション１２の
上面に置く。
【０００９】４．ツール７５によって矢印Ａで示すよう
にヘッドＩＣチップ１１を力Ｆで加圧し且つ矢印Ｂで示
すようにヘッドＩＣチップ１１に振幅が数μｍの超音波
振動を数秒間付与する。これによって、Ａｕバンプ５１
がＡｕパッド６１に接合される。
【００１０】５．ツール７５の真空吸引を解除し、ツー
ル７５を離し、サスペンション１２を加熱炉８０に移し
て加熱し、接着剤７１を熱硬化させる。これによって、
アンダーフィル７２が形成され、ヘッドＩＣチップ１１
がアンダーフィル７２によってサスペンション１２上に
接着され、ヘッドスライダアセンブリ１９が製造され
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来のヘッドス
ライダアセンブリの製造方法は、以下の四つの問題を有
する。
【００１２】１．アンダーフィルのフィレットの形状が
不安定である。
【００１３】アンダーフィル用の接着剤７１は、サスペ
ンション６０の上面に、図５（Ａ）に二点鎖線で示すよ
うに、上方から見て円形であり、ヘッドＩＣチップ１１
がツール７５によって加圧されると、ヘッドＩＣチップ
１１の下面に押されて矢印Ｃで示すように放射状に拡が
って、ヘッドＩＣチップ１１の下面の周縁部にまで到
る。アンダーフィル用の接着剤７１の拡がった周囲の部
分がフィレット９０を形成する。フィレット９０は、ア
ンダーフィル用の接着剤７１の拡がりの状態によって決
められる。ここで、アンダーフィル用の接着剤７１の拡
がりの状態は、塗布した量、塗布した位置等のばらつき
によってばらつき、フィレットの形状が不安定であっ
た。場合によっては、図５（Ａ）、（Ｂ）に符号９１で
示すように、ヘッドＩＣチップ１１からサスペンション
１２の上面に大きくはみ出ることが起きていた。
【００１４】ここで、ハードディスク装置の小型化に伴
ってサスペンション１２は幅Ｗ１が狭くなる傾向にあ
り、一方、ヘッドＩＣチップ１１は機能の追加に伴って
サイズ（辺の長さＬ１）が大きくなる傾向にある。この
ため、サスペンション１２のうち、実装されたヘッドＩ
Ｃチップ１１より外側の余裕部分９２の幅Ｗ２が狭くな
り、接着剤の大きなはみ出しを受け入れることが困難と
なりつつある。また、接着剤の大きなはみ出しは、サス
ペンション１２の特性、ひいては、ヘッドスライダ２０
のハードディスクに対する浮上特性に影響を与えてしま
う虞れもあった。
【００１５】また、図３のマルチチップモジュール３６
の場合には、基板３２の上面への接着剤の大きなはみ出
しは、別の部品の実装を妨害してしまう不都合があっ
た。
【００１６】２．はみ出した接着剤がツール７５に付着
する。
【００１７】アンダーフィル用の接着剤７１の塗布した
量及び塗布した位置によっては、ヘッドＩＣチップ１１
がツール７５によって加圧されたときに、図６（Ａ），
（Ｂ）に示すように、符号９３で示すように、はみ出し
た接着剤７１がヘッドＩＣチップ１１の上面に回り込ん
で、ツール７５の先端に付着することが起きていた。
【００１８】接着剤７１がツール７５の先端に付着する
と、ツール７５が次のヘッドＩＣチップ１１を吸着する
動作が不安定となる。そこで、ツール７５の先端をクリ
ーニングする必要がある。しかし、一つのヘッドＩＣチ
ップ５０の実装を完了した毎にツール７５の先端をクリ
ーニングすることは煩雑である。
【００１９】なお、塗布された接着剤７１は、形状が上
方から見て円形であり、拡がりが放射状であるため、は
み出した接着剤７１のヘッドＩＣチップ１１の上面への
回り込みは、ヘッドＩＣチップ１１の辺の部分で起き
る。
【００２０】３．ツール７５からヘッドＩＣチップ１１
への超音波の伝導率が良くない。
【００２１】図４（Ｂ）に示すように、ツール７５とヘ
ッドＩＣチップ１１とが直接に接触している。ツール７
５はステンレス製であり、ヘッドＩＣチップ１１はシリ
コンであり、ツール７５とヘッドＩＣチップ１１との間
の摩擦係数μ１は、０．５〜０．７であり、比較的低
い。このため、ツール７５からヘッドＩＣチップ１１へ
の超音波の伝導率が良くなく、Ａｕバンプ５１のＡｕパ
ッド６１への接合には時間がかかっていた。
【００２２】４．ヘッドＩＣチップの実装ずれが発生し
易く、この実装ずれが原因での実装不良が発生する場合
があった。
【００２３】図４（Ｂ）に示すように、ツール７５とヘ
ッドＩＣチップ１１とが直接に接触しており、ツール７
５の先端面７５ａには僅かの方向性があるため、ツール
７５が超音波振動したときに図７（Ａ）に示す最初の状
態からヘッドＩＣチップ１１は超音波振動の振動方向の
一つの方向（例えばＸ１方向）に僅かずつずらされるこ
とが起きる。よって、場合によっては、図７（Ｂ）に示
すように、Ａｕバンプ５１がＡｕパッド６１の外側にま
でずれてしまい、Ａｕバンプ５１とＡｕパッド６１との
接合が不良となってしまうことがあった。
【００２４】図３のマルチチップモジュール３６におい
て、基板３２のパッドを図８に符号４３Ａで示すように
長方形としたものがある。しかし、パッド４３Ａの長手
方向の向きは、図８中、横に並んでいるパッドについて
は縦向きであり、縦に並んでいるパッドについては横向
きであり、同じではない。よって、この基板３２のパッ
ドは、ツール７５が超音波振動したときのヘッドＩＣチ
ップ１１のずれに対しては有効ではない。
【００２５】そこで、本発明は、上記課題を解決した半
導体チップの実装方法及び製造装置を提供することを目
的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、バンプを有する半導体チップと
パッドを有する基板との間に絶縁性接着剤が介在した状
態で該半導体チップを加圧して該バンプと該パッドと接
合させる第１の工程と、上記半導体チップと上記基板と
の間で押し拡げられた該絶縁性接着剤を硬化させる第２
の工程とを有する半導体チップの実装方法において、上
記第１の工程の上記半導体チップを加圧する過程で、該
半導体チップと上記基板との間で押し拡げられた該絶縁
性接着剤の周囲部分を硬化させる周囲部分硬化工程を有
する構成としたものである。
【００２７】半導体チップを加圧する過程で、半導体チ
ップと基板との間で押し拡げられた絶縁性接着剤の周囲
の部分を硬化させることによって、絶縁性接着剤が半導
体チップより外側に多くはみ出ることが防止され、アン
ダーフィルのフィレットは良好な形状に形成される。
【００２８】請求項２の発明は、請求項１の半導体チッ
プの実装方法において、上記第１の工程では加圧ととも
に超音波振動を加えることで、上記半導体チップに形成
されたバンプと上記基板に形成されたパッドとを接合さ
せるようにしたものである。
【００２９】絶縁性接着剤が半導体チップより外側に多
くはみ出ないため、超音波振動を伝えるボンディングツ
ールと半導体チップとの接点に絶縁性接着剤が入り込む
ことがなくなり、良好な接点関係が維持される。
【００３０】請求項３の発明は、請求項１の半導体チッ
プの実装方法において、上記絶縁性接着剤の周囲部分は
光あるいは熱にて硬化するようにしたものである。
【００３１】光あるいは熱は、半導体チップと基板との
間で押し拡げられた絶縁性接着剤の周囲の部分を素早く
安定に硬化させる。
【００３２】請求項４の発明は、バンプを有する半導体
チップとパッドを有する基板との間に絶縁性接着剤を介
在させた状態で該半導体チップを加圧する機構を有し、
該バンプと該パッドとを接合させることで、該半導体チ
ップを該基板上に実装する半導体チップの実装装置にお
いて、上記半導体チップを加圧する過程で、上記絶縁性
接着剤のうち該半導体チップの周囲から露出する周囲部
分を硬化させる周囲部分硬化手段を有する構成としたも
のである。
【００３３】半導体チップを加圧する過程で、半導体チ
ップと基板との間で押し拡げられた絶縁性接着剤の周囲
の部分を硬化させることによって、絶縁性接着剤が半導
体チップより外側に多くはみ出ることが防止され、アン
ダーフィルのフィレットは良好な形状に形成される。
【００３４】請求項５の発明は、請求項４の半導体チッ
プの実装装置において、上記バンプを上記パッドに超音
波接合するための超音波振動子を有する構成としたもの
である。
【００３５】接着剤が半導体チップより外側に多くはみ
出ないため、超音波振動を伝えるボンディングツールと
半導体チップとの接点に絶縁性接着剤が入り込むことが
なくなり、良好な接点関係が維持される。
【００３６】請求項６の発明は、請求項４の半導体チッ
プの実装装置において、上記周囲部分硬化手段は、光供
給手段あるいは熱供給手段である構成としたものであ
る。
【００３７】光供給手段あるいは熱供給手段は、半導体
チップと基板との間で押し拡げられた絶縁性接着剤の周
囲の部分を素早く安定に硬化させる。
【００３８】請求項７の発明は、バンプを有する半導体
チップとパッドを有する基板との間に絶縁性接着剤が介
在した状態で該半導体チップを加圧すると共に、該バン
プと該パッドとの間を超音波接合するためのボンディン
グツールを有する半導体チップの実装装置において、上
記ツールは、基本の形状が四角柱形状であり、各側面
が、隣り合う角部を通る仮想の平面に対して後退してい
る形状である構成としたものである。
【００３９】ツールで半導体チップを加圧すると共に半
導体チップに超音波を加えたときに、絶縁性接着剤が半
導体チップの上面側にはみ出す場合に、絶縁性接着剤
は、半導体チップの角部ではなく、半導体チップの各辺
よりはみ出す。ここで、ツールとして、基本の形状が四
角柱形状であり、周囲の側面が隣合う角部を結ぶ仮想の
平面に対して後退しているため、絶縁性接着剤が半導体
チップの上面側に回り込んだ場合でも、回り込んだ絶縁
性接着剤はツールまでは届かず、ツールには付着しな
い。よって、ツールをクリーニングする必要がない。ま
た、ツールは基本の形状が四角柱形状であるため、半導
体チップは角部の近くも押し付けられ、よって、半導体
チップにはクラックが入らない。
【００４０】請求項８の発明は、バンプを有する半導体
チップとパッドを有する基板との間に絶縁性接着剤を介
在した状態で、該半導体チップを加圧すると共に、該バ
ンプと該パッドとを超音波接合するボンディングツール
を使って該半導体チップを該基板上に実装する半導体チ
ップの実装方法において、上記半導体チップと上記ボン
ディングツールとの間に、該ボンディングツールと該半
導体チップとが接する際に生ずる摩擦係数より大きな摩
擦係数を、当該ボンディングツール間及び当該半導体チ
ップ間にそれぞれ有するシートを介在させて超音波接合
を行うようにしたものである。
【００４１】ツールと半導体チップとの間に介在するシ
ートは、ツールとシートとの間の摩擦係数及びシートと
半導体チップとの間の摩擦係数が、共に、ツールと半導
体チップとの間の摩擦係数より大きいため、ツールから
の半導体チップへのエネルギの伝達が効率良く行われ、
半導体チップのバンプの基板のパッドへの接合が短い時
間で完了する。また、半導体チップの位置ずれも少なく
なる。
【００４２】請求項９の発明は、バンプを有する半導体
チップとパッドを有する基板との間に絶縁性接着剤が介
在した状態で該半導体チップを加圧すると共に、該バン
プと該パッドとの間を超音波接合するためのボンディン
グツールを有する半導体チップの実装装置において、上
記ボンディングツールと上記半導体チップとが接する際
に生ずる摩擦係数より大きな摩擦係数を、当該ボンディ
ングツール間及び当該半導体チップ間にそれぞれ有する
シートを、移動させて上記ボンディングツールと上記半
導体チップとの間に位置させる手段を有する構成とした
ものである。
【００４３】ツールとシートとの間の摩擦係数及びシー
トと半導体チップとの間の摩擦係数は、共に、ツールと
半導体チップとの間の摩擦係数より大きいため、シート
を移動させてボンディングツールと半導体チップとの間
に位置させることによって、ツールからの半導体チップ
へのエネルギの伝達が効率良く行われ、半導体チップの
バンプの基板のパッドへの接合が短い時間で完了する。
また、半導体チップの位置ずれも少なくなる。
【００４４】請求項１０の発明は、超音波接合にて半導
体チップが実装される基板であって、上記半導体チップ
に加えられる超音波振動の振動方向に沿った形状のパッ
ドを有する構成としたものである。
【００４５】ツールにより半導体チップに超音波が加え
られたときに、ツールの有する方向性によって、半導体
チップがずれをおこしても、バンプがパッドから外れる
状態とはならず、接合不良とはならない。
【００４６】
【発明の実施の形態】〔第１実施例〕第１実施例は、
「アンダーフィルのフィレットの形状が不安定であ
る。」という課題を解決したものである。
【００４７】図９（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第1実施
例になるヘッドＩＣチップ実装装置１００を示す。ヘッ
ドＩＣチップ実装装置１００は、ステージ１０１と、ボ
ンディングユニット１１０と、制御ユニット１３０とか
ら構成される。
【００４８】ステージ１０１は、図２のサスペンション
１２を戴置するためのものであり、サスペンション１２
を吸引、吸着するための吸着孔１０２が形成してある。
また、ステージ１０１上には、図１０に示すように、４
つの紫外線ランプ１０４〜１０７が、ヘッドＩＣチップ
実装予定部１０９を囲み、且つ実装されたヘッドＩＣチ
ップ１１の各辺に対向して、実装されたヘッドＩＣチッ
プ１１の各辺に向けて四方から紫外線を照射するように
配置してある。
【００４９】ボンディングユニット１１０は、ボンディ
ングヘッド１１１と、ボンディングヘッド１１１から垂
下するボンディングツール１１２と、ボンディングツー
ル１１２と一体的に設けてある超音波振動子１１３とか
ら構成されている。ボンディングツール１１２は昇降機
構（図示せず）によって上下動される。ボンディングユ
ニット１１０はヘッドＩＣチップ実装装置１００の枠体
１０３に移動可能に支持されており、移動機構（図示せ
ず）によって移動される。
【００５０】ボンディングヘッド１１１にはロードセル
・押圧機構１１４と弁１１５とが内蔵されており、それ
ぞれ図示しない電源および真空源に接続されている。ロ
ードセル・押圧機構１１４は、ボンディングツール１１
２を上下動するとともに、ボンディングツール１１２を
介してヘッドＩＣチップ５０に付与する力を測定する。
【００５１】ボンディングツール１１２には、弁１１５
と連通する吸引孔１１６が形成してある。超音波振動子
１１３を発振させることにより、ボンディングツール１
１２が超音波振動する。
【００５２】制御ユニット１３０には、超音波振動子１
１３を制御する制御器１３１、ロードセル・押圧機構１
１４を制御する制御器１３２、弁１１５を制御する制御
器１３３および紫外線ランプ１０４〜１０７を制御する
制御器１３４、さらにこれらの制御器１３１、１３２，
１３３、１３４を総合的に制御する総合制御器１３５が
設けてある。
【００５３】次に、上記の構成のヘッドＩＣチップ実装
装置１００を使用して、図２のヘッドスライダアセンブ
リ１９を製造する方法について説明する。
【００５４】ヘッドスライダアセンブリ１９は、図１１
に示す工程１４０〜１４６を経て製造される。上記の工
程１４０〜１４７のうち、工程１４４〜１４６が、上記
のヘッドＩＣチップ実装装置１００が図１２に示すよう
に動作することによって行われる。
【００５５】工程１４０ ヘッドＩＣチップ１１について、ワイヤボンディング装
置を使用して、下面にＡｕバンプ５１を形成する。
【００５６】工程１４１、１４２、１４３ サスペンション１２について、Ａｕパッド６１を形成
し、且つ、ヘッドＩＣチップ実装予定部１０９の中央に
アンダーフィル用の接着剤１５０を塗布する。このサス
ペンション１２を、Ａｕパッド６１及び接着剤１５０を
上に向けて、ステージ１０１上に置いて吸引してステー
ジ１０１上に固定する（図１３参照）。
【００５７】接着剤１５０は、熱硬化性の接着剤に紫外
線硬化成分を混合させてなる、紫外線、熱硬化併用型接
着剤である。具体的には、ウレタンアクリレート樹脂を
主剤とし、光重合の開始剤としてベンゾインアルキルエ
ーテル、熱硬化開始剤としてアクリル酸エステルを配合
したものである。
【００５８】位置合わせ工程１４４（図１３、図１２
（Ａ）参照） ボンディングユニット１１０はヘッドＩＣチップ１１が
並んでいる場所に位置している。昇降機構（図示せず）
によってボンディングツール１１２が下動し、図１２
（Ａ）に示すように、制御器１３３よりの制御信号によ
って弁１１５が開かれて、ボンディングツール１１２が
その先端に一つのヘッドＩＣチップ１１を真空吸着し、
ボンディングツール１１２が上動して、ヘッドＩＣチッ
プ１１をピックアップする。次いで、ボンディングユニ
ット１１０が移動機構（図示せず）によって枠体１０３
に沿って移動され、ヘッドＩＣチップ１１を搬送する。
ボンディングユニット１１０の移動が所定位置で停止さ
れ、図１３に示すように、ヘッドＩＣチップ１１がサス
ペンション１２に対して位置合わせられた状態となる。
【００５９】加圧・紫外線照射工程１４５（図１４、図
１２（Ｂ）、（Ｃ）参照） 昇降機構（図示せず）が動作し、及び制御器１３２より
の制御信号によってロードセル・押圧機構１１４が図１
２（Ｃ）に示すように動作し、図１４に示すように、ボ
ンディングツール１１２が下動されてヘッドＩＣチップ
１１を所定の力Ｆで加圧し、Ａｕバンプ５１がＡｕパッ
ド６１に押圧される。また、ヘッドＩＣチップ１１が接
着剤１５０を押し拡げる。接着剤１５０は、その拡がっ
ている先端が、ヘッドＩＣチップ１１の周縁からはみ出
る状態にまで押し拡げられる。符号１５１はサスペンシ
ョン１２上でヘッドＩＣチップ１１によって押し拡げら
れた接着剤である。
【００６０】また、図１２（Ｂ）に示すように、ロード
セル・押圧機構１１４がヘッドＩＣチップ１１の加圧を
開始するときに、制御器１３４よりの制御信号によって
紫外線ランプ１０４〜１０７が点灯され、紫外線１０８
がヘッドＩＣチップ１１の周囲を照射し、接着剤１５１
のうちヘッドＩＣチップ１１の周縁に露出した部分１５
１ａの硬化が開始される。即ち、押し拡げられた接着剤
１５１が部分的に硬化される。符号１５２は硬化が開始
された部分である。
【００６１】このように、接着剤１５１のうちヘッドＩ
Ｃチップ１１の周縁からはみ出て露出した部分１５１ａ
が硬化されて、接着剤１５１はヘッドＩＣチップ１１の
周縁からはみ出て露出した部分１５１ａに硬い膜が形成
された状態となるため、ヘッドＩＣチップ１１をサスペ
ンション１２上に加圧したときに、接着剤がサスペンシ
ョン１２上に流れ出すことが防止される。
【００６２】なお、紫外線１０８はヘッドＩＣチップ１
１の下側までは届かない。よって、接着剤１５１のうち
ヘッドＩＣチップ１１の下側の部分は硬化されていな
い。このため、ヘッドＩＣチップ１１を加圧したとき
に、接着剤１５０が押し拡げられる動作は円滑に行われ
て、Ａｕバンプ５１はＡｕパッド６１に正常に押し当て
られる。
【００６３】加圧・超音波発振・紫外線照射工程１４６
（図１５、図１６、図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）参照） 図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、紫外線ラ
ンプ１０４〜１０７が点灯され続け、ボンディングツー
ル１１２がヘッドＩＣチップ１１を真空吸着し続け、ロ
ードセル・押圧機構１１４がヘッドＩＣチップ１１を加
圧し続けている状態で、制御器１３１よりの制御信号に
よって超音波振動子１１３が発振を開始し、超音波振動
子１１３は数秒間発振を続ける。
【００６４】図１５は、このときの状態を示す。超音波
振動子１１３が発振することによって、ボンディングツ
ール１１２が矢印Ｂで示すように超音波振動し、ボンデ
ィングツール１１２の超音波振動がヘッドＩＣチップ１
１のＡｕバンプ５１に伝導され、Ａｕバンプ５１がＡｕ
パッド６１に対して超音波振動して、Ａｕバンプ５１が
Ａｕパッド６１に接合される。
【００６５】また、接着剤１５１のうちヘッドＩＣチッ
プ１１の周縁からはみ出て露出した部分１５１ａの硬化
が進む。符号１５３は硬化が進んだ部分である。このよ
うに、接着剤１５１のうちヘッドＩＣチップ１１の周縁
から露出した部分１５１ａが硬化されるため、ＩＣチッ
プ１１を超音波振動させたときに、接着剤がサスペンシ
ョン１２上に流れ出すことが防止される。また、超音波
振動を伝えるボンディングツール１１２とヘッドＩＣチ
ップ１１との接点に接着剤１５１が入り込むことがなく
なり、良好な接点関係が維持される。
【００６６】なお、紫外線１０８はヘッドＩＣチップ１
１の下側までは届かず、よって、接着剤１５１のうちヘ
ッドＩＣチップ１１の下側の部分は硬化されていず、Ａ
ｕバンプ５１はＡｕパッド６１に正常に押圧され続け、
よって、Ａｕバンプ５１のＡｕパッド６１への接合は良
好になされる。
【００６７】図１６は、加圧・超音波発振・紫外線照射
工程１４６が終了した後の状態を示す。紫外線ランプ１
０４〜１０７は消灯され、Ａｕバンプ５１はＡｕパッド
６１に接合されている。接着剤１５１は、ヘッドＩＣチ
ップ１１の下面とサスペンション１２の上面との間の狭
い部分１５２を埋め、ヘッドＩＣチップ１１の周縁から
はみ出て露出した部分１５１ａだけが硬化されている状
態にある。
【００６８】加熱工程１４７ ヘッドＩＣチップ１１が接合されたサスペンション１２
を、ヘッドＩＣチップ実装装置１００から取り出して、
図４（Ｃ）に示すように、加熱炉に入れて加熱して、接
着剤１５１を熱硬化させ、接着剤１５１の全体を完全に
硬化させる。接着剤１５１は硬化されてアンダーフィル
１５５となる。
【００６９】これによって、図１７（Ａ），（Ｂ）に示
すヘッドスライダアセンブリ１９Ａが製造される。ヘッ
ドＩＣチップ１１は、下面のＡｕバンプ２２をサスペン
ション１２上のＡｕパッド２４に接合され、且つ、紫外
線、熱硬化併用型接着剤１５０が硬化されたアンダーフ
ィル１５５によってサスペンション１２上に接着されて
いる。アンダーフィル１５５は、全周に亘って、良好な
フィレット１５６を有する。また、接着剤の先入れであ
るため、アンダーフィル１５５はボイドを含まないで良
質に形成される。
【００７０】〔第２実施例〕第２実施例は上記第１実施
例の変形例的なものであり、上記第１実施例と同じく、
「アンダーフィルのフィレットの形状が不安定であ
る。」という課題を解決したものである。
【００７１】図１８（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第２実
施例になるヘッドＩＣチップ実装装置１００Ａの要部を
示す。ヘッドＩＣチップ実装装置１００Ａは、図９
（Ａ），（Ｂ）に示すヘッドＩＣチップ実装装置１００
中の紫外線ランプ１０４〜１０７に代えてヒータ１６４
〜１６７を設けた構成である。ヒータ１６４〜１６７
は、ヘッドＩＣチップ実装予定部１０９を囲み、且つ実
装されたヘッドＩＣチップ１１の各辺に対向して、実装
されたヘッドＩＣチップ１１の各辺に向けて四方から熱
線１６８を照射するように配置してある。
【００７２】接着剤としては、熱硬化型接着剤１５０Ａ
を使用する。
【００７３】ヘッドＩＣチップ１１をサスペンション１
２上に加圧するとき、及びヘッドＩＣチップ１１に超音
波を付与するときに、ヒータ１６４〜１６７がオンとさ
れ、熱線１６８が、押し拡げられた熱硬化型接着剤のう
ちヘッドＩＣチップ１１の各辺より露出した部分１５１
ａを照射して、この部分が硬化される。これによって、
接着剤がサスペンション１２上に流れ出すことが防止さ
れ、良好なフィレット１５６が形成される。
【００７４】〔第３実施例〕第３実施例及び次の第４実
施例、第５実施例は、「はみ出した接着剤がボンディン
グツールに付着する。」という課題を解決したものであ
る。
【００７５】図１９（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第３実
施例になるヘッドＩＣチップ実装装置１００Ｂの要部を
示す。ヘッドＩＣチップ実装装置１００Ｂは、図９
（Ａ），（Ｂ）に示すヘッドＩＣチップ実装装置１００
中の紫外線ランプ１０４〜１０７及び制御器１３４が取
り除かれ、ボンディングツール１１２に代えて図２０に
示すボンディングツール１１２Ｃを有する構成である。
【００７６】ボンディングツール１１２Ｃは、ステンレ
ス製であり、断面がヘッドＩＣチップ１１の形状に対応
した正方形である柱形状を基本の形状とし、サイズも従
来のボンディングツール１１２と同じであり、ただ、四
つの側面がＶ字形状とされて凹んでいる形状である。即
ち、ボンディングツール１１２Ｃは、基本の形状が四角
柱形状であり、四つのＶ字形状の側面１１２Ｃａ〜１１
２Ｃｄ、及び四つの角部１１２Ｃｅ〜１１２Ｃｈを有す
る。各側面１１２Ｃａ〜１１２Ｃｄは、隣り合う角部１
１２Ｃｅ〜１１２Ｃｈを通る仮想の平面に対して後退し
ている。
【００７７】ボンディングツール１１２Ｃは、図１９
（Ａ）に示すように、角部１１２Ｃｅ〜１１２Ｃｈをヘ
ッドＩＣチップ１１の角部１１ａに対応させた状態で、
ヘッドＩＣチップ１１を吸着し、ヘッドＩＣチップ１１
をサスペンション１２上に加圧する。ボンディングツー
ル１１２Ｃの側面１１２Ｃａ〜１１２Ｃｄは、ヘッドＩ
Ｃチップ１１各辺１１ｂに対してヘッドＩＣチップ１１
の中央側に後退している。
【００７８】アンダーフィル用の接着剤１５０Ｃの塗布
量及び塗布した位置によっては、ヘッドＩＣチップ１１
がボンディングツール１１２Ｃによって加圧されたとき
に、図１９（Ａ），（Ｂ）に符号１５０Ｃａで示すよう
に、押し拡げられてヘッドＩＣチップ１１の外側にはみ
出した接着剤がヘッドＩＣチップ１１の上面に回り込
む。ここで、図５に示すように塗布された接着剤は、形
状が上方から見て円形であり、拡がり方が放射状である
ため、はみ出した接着剤のヘッドＩＣチップ１１の上面
への回り込みは、ヘッドＩＣチップ１１の辺１１ｂの部
分で起きる。
【００７９】ここで、ボンディングツール１１２Ｃの側
面１１２Ｃａ〜１１２ＣｄはヘッドＩＣチップ１１各辺
１１ｂに対してヘッドＩＣチップ１１の中央側に後退し
ているため、はみ出した接着剤１５０Ｃａはボンディン
グツール１１２Ｃの先端側の側面１１２Ｃａ〜１１２Ｃ
ｄには付着しない。
【００８０】よって、ボンディングツール１１２Ｃの先
端側はクリーンに保たれ、一つのヘッドＩＣチップ５０
の実装を完了した毎にボンディングツール１１２Ｃの先
端をクリーニングする面倒な作業は不要となる。
【００８１】なお、ボンディングツールの先端を、形状
を正方形とし、大きさをヘッドＩＣチップ１１よりかな
り小さくすることによっても、ヘッドＩＣチップ１１の
外側にはみ出してヘッドＩＣチップ１１の上面に回り込
んだ接着剤がボンディングツールの先端に付着すること
は防止される。しかし、ボンディングツールはヘッドＩ
Ｃチップ１１の中央部を押すことになり、押し圧力のヘ
ッドＩＣチップ１１への作用が局部的となって、ヘッド
ＩＣチップ１１にクラックが入る事故が発生し易くな
り、好ましくない。
【００８２】しかし、ボンディングツール１１２Ｃは、
サイズが従来のボンディングツール１１２と同じである
ため、四つの角部１１２Ｃｅ〜１１２ＣｈはヘッドＩＣ
チップ１１の角部１１ａの近くを押す。よって、ボンデ
ィングツール１１２Ｃによる押し圧力のヘッドＩＣチッ
プ１１への作用の仕方は、従来のボンディングツール１
１２と略同じくヘッドＩＣチップ１１の略全面を押すこ
とになって、ヘッドＩＣチップ１１にクラックが入る事
故は発生しない。
【００８３】上記図２０に示すボンディングツール１１
２Ｃに代えて、図２１に示す形状のボンディングツール
１１２Ｄ，又は図２２に示す形状のボンディングツール
１１２Ｅを使用してもよい。
【００８４】図２１に示すボンディングツール１１２Ｄ
は、四つの角部１１２Ｄｅ〜１１２Ｄｈと、四つの湾曲
形状の側面１１２Ｄａ〜１１２Ｄｄとを有する形状を有
する。各側面１１２Ｄａ〜１１２Ｄｄは、隣り合う角部
１１２Ｄｅ〜１１２Ｄｈを通る仮想の平面に対して後退
している。
【００８５】図２２に示すボンディングツール１１２Ｅ
は、四つの角部１１２Ｅｅ〜１１２Ｅｈと、四つの平面
状の側面１１２Ｅａ〜１１２Ｅｄとを有する。各側面１
１２Ｅａ〜１１２Ｅｄは、隣り合う角部１１２Ｅｅ〜１
１２Ｅｈを通る仮想の平面に対して後退している。
【００８６】図２１に示すボンディングツール１１２
Ｄ，又は図２２に示すボンディングツール１１２Ｅを使
用しても、図２０に示すボンディングツール１１２Ｃを
使用した場合と同様の効果が得られる。
【００８７】〔第４実施例〕第４実施例は、「ツールか
らヘッドＩＣチップへの超音波の伝導率が良くない。」
という課題を解決したものである。
【００８８】図２３（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第４実
施例になるヘッドＩＣチップ実装装置１００Ｆ示す。ヘ
ッドＩＣチップ実装装置１００Ｆは、図９（Ａ），
（Ｂ）に示すヘッドＩＣチップ実装装置１００における
紫外線ランプ１０４〜１０７に代えて、ステージ１０１
上に、ポリイミドフィルム支持機構１７０を設けた構成
である。図２３（Ａ），（Ｂ）中、図９（Ａ），（Ｂ）
に示すヘッドＩＣチップ実装装置１００と対応する部分
には同じ符号を付し、その説明は省略する。Ｘ１、Ｘ２
は、ヘッドＩＣチップ実装装置１００Ｆの幅方向であ
り、Ｙ１、Ｙ２はヘッドＩＣチップ実装装置１００Ｆの
奥行き方向である。
【００８９】ポリイミドフィルム支持機構１７０は、図
２４に併せて示すように、Ｕ字形状のフレーム１７２
と、フレーム１７２のうちＸ１側に配してあり、テープ
状のポリイミドフィルム１７１を供給する供給ロール１
７３を支持する供給ロール支持体１７４と、フレーム１
７１のうちＸ２側に配してあり、モータ１７５及び巻取
りロール１７６を支持する巻取りロール支持体１７７と
を有する。Ｕ字形状のフレーム１７２は、ステージ１０
１上面のガイドレール１７８，１７９上にＹ１、Ｙ２に
移動可能に設けてあり、モータ１８０を含む移動機構１
８１によって、ボンディングツール１１２の真下の介在
位置Ｐ１と、介在位置Ｐ１からＹ２方向にシフトした退
避位置Ｐ２との間で移動される。テープ状のポリイミド
フィルム１７１は、実装されるヘッドＩＣチップ１１の
上面と同じ高さの位置Ｐ３に、供給ロール１７３と巻取
りロール１７６との間に水平に延在している。
【００９０】制御ユニット１３０Ｆは、図９（Ｂ）中の
制御器１３４に代えて、モータ１８０を制御する制御器
１９０、及びモータ１７５を制御する制御器１９１を有
する。
【００９１】次に、上記の構成のヘッドＩＣチップ実装
装置１００Ｆを使用して、図２のヘッドスライダアセン
ブリ１９を製造する方法について説明する。
【００９２】ヘッドスライダアセンブリ１９は、図２５
に示す工程１４０〜１４４、２００〜２０５、１４７を
経て製造される。上記の工程１４０〜１４４、２００〜
２０５，１４７、のうち、工程１４４、工程２００〜２
０５が、上記のヘッドＩＣチップ実装装置１００Ｆが図
１２に示すように動作することによって行われる。
【００９３】ポリイミドフィルム支持機構１７０は、図
２３（Ｂ）及び図２４に示す退避位置Ｐ２に位置してい
る。
【００９４】工程１４０、１４１、１４２、１４３、１
４４は、先に図１１と共に説明したように行われる。
【００９５】図２７は位置合わせ工程１４４が完了した
状態を示す。ボンディングツール１１２がその先端に一
つのヘッドＩＣチップ１１を真空吸着し、所定位置で停
止され、ヘッドＩＣチップ１１がステージ１０１上に固
定してあるサスペンション１２に対して位置合わせられ
た状態となっている。
【００９６】仮置き工程２００（図２８、図２６
（Ａ）、（Ｂ）参照） 昇降機構（図示せず）が動作し、ボンディングツール１
１２が下動されてヘッドＩＣチップ１１が接着剤１５０
を押し拡げ、ヘッドＩＣチップ１１がサスペンション１
２に対して位置決めされた状態で、接着剤１５０によっ
て接着されてサスペンション１２上に仮置きされる。
【００９７】ボンディングツール上動工程２０１（図２
９、図２６（Ａ）、（Ｂ）参照） 図２６（Ａ）に示すように、弁１１５が閉じられて真空
吸着がオフとされ、図２８、図２６（Ｂ）に示すよう
に、昇降機構（図示せず）によってボンディングツール
１１２が上動される。ボンディングツール１１２は、ヘ
ッドＩＣチップ１１をサスペンション１２上に残して上
動される。
【００９８】ポリイミドフィルム介在工程２０２（図３
０、図２６（Ｃ）参照） 図２６（Ｃ）に示すように、制御器１９０によってモー
タ１８０が駆動され、移動機構１８１によって、ポリイ
ミドフィルム支持機構１７０がＹ１方向に移動される。
ポリイミドフィルム支持機構１７０は、図３０に示すよ
うに介在位置Ｐ１に移動され、ポリイミドフィルム１７
１がヘッドＩＣチップ１１を覆う状態となる。
【００９９】加圧・超音波発振工程２０３（図３１、図
２６（Ｄ）、（Ｅ）参照） 昇降機構（図示せず）が動作しボンディングツール１１
２が図２６（Ｂ）に示すように下動され、制御器１３２
よりの制御信号によってロードセル・押圧機構１１４が
図２６（Ｄ）に示すように動作し、図３１に示すよう
に、下動されたボンディングツール１１２がポリイミド
フィルム１７１を介してヘッドＩＣチップ１１を所定の
力Ｆで加圧し、Ａｕバンプ５１をＡｕパッド６１に押圧
させる。
【０１００】続いて、図２６（Ｅ）に示すように、制御
器１３１よりの制御信号によって超音波振動子１１３が
発振を開始し、超音波振動子１１３は数秒間発振を続け
る。超音波振動子１１３が発振することによって、ボン
ディングツール１１２が、図３１に示すように、矢印Ｂ
で示すように超音波振動し、ボンディングツール１１２
の超音波振動がポリイミドフィルム１７１を介してヘッ
ドＩＣチップ１１のＡｕバンプ５１に伝導され、Ａｕバ
ンプ５１がＡｕパッド６１に対して超音波振動して、Ａ
ｕバンプ５１がＡｕパッド６１に接合される。
【０１０１】ここで、ステンレス製であるボンディング
ツール１１２とポリイミドフィルム１７１との間の摩擦
係数μ１０は、１〜４である。ポリイミドフィルム１７
１とシリコン製のヘッドＩＣチップ１１との間の摩擦係
数μ１１は、１〜４である。この摩擦係数μ１０、μ１
１は、前記したツール７５とヘッドＩＣチップ１１との
間の摩擦係数μ１に比べて大きい。このため、ボンディ
ングツール１１２からヘッドＩＣチップ１１への超音波
の伝導が従来に比べて効率良く行われ、Ａｕバンプ５１
のＡｕパッド６１への接合が従来に比べて短い時間で完
了する。
【０１０２】ボンディングツール上動・ポリイミドフィ
ルム支持機構退避工程２０４（図３２、図２６（Ｂ）、
（Ｃ）参照） 図２６（Ｂ）に示すように昇降機構（図示せず）が動作
しボンディングツール１１２が図３２に示すように上動
される。続いて、図２６（Ｃ）に示すように、制御器１
９０によってモータ１８０が駆動され、移動機構１８１
によって、ポリイミドフィルム支持機構１７０がＹ２方
向に移動される。ポリイミドフィルム支持機構１７０
は、図３２に示すように元の退避位置Ｐ２に移動され、
ポリイミドフィルム１７１はヘッドＩＣチップ１１を覆
う位置から退避して、ヘッドＩＣチップ１１は露出した
状態とされる。
【０１０３】加熱工程１４７ ヘッドＩＣチップ１１が接合されたサスペンション１２
を、ヘッドＩＣチップ実装装置１００Ｆから取り出し
て、図４（Ｃ）に示すように、加熱炉に入れて加熱し
て、接着剤１５１を熱硬化させ、接着剤１５１の全体を
完全に硬化させる。これによって、図１７（Ａ），
（Ｂ）に示すヘッドスライダアセンブリ１９Ａが製造さ
れる。
【０１０４】接着剤１５１はアンダーフィル１５５とな
る。ヘッドＩＣチップ１１は、下面のＡｕバンプ２２を
サスペンション１２上のＡｕパッド２４に接合され、且
つ、紫外線、熱硬化併用型接着剤１５０が硬化されたア
ンダーフィル１５５によってサスペンション１２上に接
着されている。
【０１０５】ポリイミドフィルム送り工程２０４（図３
３（Ａ），（Ｂ）、図２６（Ｆ）参照） 図２６（Ｆ）に示すように、制御器１９１よりの信号に
よってモータ１７５が駆動され、図３３（Ａ），（Ｂ）
に示すように、巻取りロール１７６がテープ状のポリイ
ミドフィルム１７１を矢印Ｅ方向に巻き取って、供給ロ
ール１７３からポリイミドフィルム１７１がＸ２方向に
繰りだされ、テープ状のポリイミドフィルム１７１が上
記ヘッドＩＣチップ１１の一辺の長さに対応する長さ
分、Ｘ２方向に移動されて、次のヘッドＩＣチップの実
装に使用される新しいポリイミドフィルムが用意され
る。
【０１０６】以上によって、ヘッドＩＣチップ実装装置
１００Ｆの一連の動作が完了する。加圧・超音波発振工
程２０３が従来に比べて短い時間で完了し、よって、ヘ
ッドスライダアセンブリ１９は従来に比べて製造性良く
製造される。
【０１０７】また、図３１に示すように、ボンディング
ツール１１２がポリイミドフィルム１７１を介してヘッ
ドＩＣチップ１１に荷重を加える共に超音波振動を加え
るため、以下の二つの付随的な効果を有する。
【０１０８】１．ボンディングツール１１２が押圧する
のは合成樹脂であるポリイミドフィルム１７１であるた
め、合成樹脂であるポリイミドフィルム１７１の上面が
ボンディングツール１１２の先端面の極微小の凹凸に対
応して変形し、ボンディングツール１１２の先端面はポ
リイミドフィルム１７１の上面に密着する。よって、ツ
ール１１２の先端面が有している方向性が解消される。
ポリイミドフィルム１７１の下面も、ヘッドＩＣチップ
１１の上面に密着する。よって、ボンディングツール１
１２が超音波振動したときに、ヘッドＩＣチップ１１は
ボンディングツール１１２の超音波振動に対応して、一
の方向に変位した分、逆方向に戻り、ヘッドＩＣチップ
１１にはズレが発生しない。
【０１０９】２．ヘッドＩＣチップ１１の上面を覆うポ
リイミドフィルム１７１によって、押し拡げられてヘッ
ドＩＣチップ１１の外側にはみ出した接着剤がヘッドＩ
Ｃチップ１１の上面に回り込むことが防止される。
【０１１０】〔第５実施例〕第５実施例は、「ヘッドＩ
Ｃチップの実装ずれが原因で実装不良が発生する場合が
あった。」という課題を解決したものである。
【０１１１】図３４（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明の第５
実施例になるヘッドスライダアセンブリ１９Ｇを示す。
ヘッドスライダアセンブリ１９Ｇは、前記と同様に、ヘ
ッドＩＣチップ１１をサスペンション１２Ｇ上に位置決
めし、ボンディングツール１１２によってヘッドＩＣチ
ップ１１に荷重及び超音波振動を加えることによって、
Ａｕバンプ５１がサスペンション１２Ｇ上のＡｕパッド
６１Ｇに接合されて、且つ、ヘッドＩＣチップ１１が硬
化されたアンダーフィル１５５によってサスペンション
１２Ｇ上に接着されて製造される。
【０１１２】全部のＡｕパッド６１Ｇは、ボンディング
ツール１１２によって加えられる超音波振動Ｂの方向
（Ｘ１，Ｘ２の方向）の寸法Ｌ２０がこれと直交する方
向の寸法Ｌ２１の約４倍であり、超音波振動の方向に長
い形状を有する。
【０１１３】図３４（Ａ）、（Ｂ）は、ヘッドＩＣチッ
プ１１がサスペンション１２Ｇ上に位置決めされた状態
を示す。全部のＡｕバンプ５１は対応するＡｕパッド６
１Ｇの中央に当接している。ボンディングツール１１２
の先端面１１２ａには僅かの方向性があるため、ボンデ
ィングツール１１２が超音波振動したときに図３４
（Ａ）、（Ｂ）に示す最初の状態からヘッドＩＣチップ
１１は超音波振動の振動方向の一つの方向（例えばＸ１
方向）に僅かずつずらされることが起きる。しかし、全
部のＡｕパッド６１Ｇは、ボンディングツール１１２に
よって加えられる超音波振動Ｂの方向に長い形状を有す
る。よって、Ａｕバンプ５１はＡｕパッド６１Ｇから外
れるまでは到らず、Ａｕパッド６１Ｇ上に留まり、Ａｕ
バンプ５１はＡｕパッド６１Ｇに正常に接合される。
【０１１４】なお、上記のボンディングツール１１２に
代えて、図２０、図２１、図２２に示す形状のボンディ
ングツール１１２Ｃ，１１２Ｄ、１１２Ｅを使用しても
よい。
【０１１５】また、上記の細長いＡｕパッド６１Ｇは、
図３５（Ａ）〜（Ｈ）及び図３６（Ａ）〜（Ｄ）に示す
ように製造される。
【０１１６】先ず、図３５（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、ステンレス製のサスペンション本体２１０の上面に
銅箔２１１を接着した銅箔付きサスペンション本体２１
２を用意する。この銅箔付きサスペンション本体２１２
に、図３５（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、フォトレジス
ト膜２１３を形成し、次いで、図３５（Ｅ）、（Ｆ）に
示すように、細長いＡｕパッド６１Ｇと同じ形状の窓２
１４ａを有するフォトマスク２１４を位置を合わせてセ
ットし、図３５（Ｇ）、（Ｈ）に示すように光源２１５
で露光してフォトレジスト膜２１３を符号２１３ａで示
すように硬化させる。次いで、図３６（Ａ）、（Ｂ）に
示すように、フォトレジストエッチングを行い、続い
て、図３６（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、銅箔２１１を
エッチングし、最後に、図３６（Ｅ）、（Ｆ）に示すよ
うに、フォトレジストを剥離する。これによって、細長
いＡｕパッド６１Ｇが形成される。
【０１１７】〔第６実施例〕第６実施例は、上記の第５
実施例と同じく、「ヘッドＩＣチップの実装ずれが原因
で実装不良が発生する場合があった。」という課題を解
決したものである。
【０１１８】図３７（Ｂ）は、本発明の第６実施例にな
るヘッドスライダアセンブリ１９Ｈを示す。ヘッドスラ
イダアセンブリ１９ＨはヘッドＩＣチップ１１Ｈを有す
る。ヘッドＩＣチップ１１Ｈは、Ａｕバンプ５１Ｈが四
辺に沿って並んでいる構造である。図示の便宜上、ヘッ
ドＩＣチップ１１Ｈの輪郭及びボンディングツールの輪
郭を、二点鎖線で示す。ヘッドスライダアセンブリ１９
Ｈは、前記と同様に、図３７（Ａ）に示すように、ヘッ
ドＩＣチップ１１Ｈをサスペンション１２Ｈ上に位置決
めし、ボンディングツール１１２によってヘッドＩＣチ
ップ１１Ｈに荷重及び超音波振動を加えることによっ
て、図３７（Ｂ）に示すように、Ａｕバンプ５１Ｈがサ
スペンション１２Ｈ上のＡｕパッド６１Ｈに接合され
て、且つ、ヘッドＩＣチップ１１Ｈが硬化されたアンダ
ーフィル（図示せず）によってサスペンション１２Ｈ上
に接着されて製造される。
【０１１９】ヘッドＩＣチップ１１Ｈの上記のＡｕバン
プ５１Ｈの構造に対応して、サスペンション１２Ｈ上の
Ａｕパッド６１Ｈは、正方形の各辺に沿って並んでい
る。Ａｕパッド６１Ｈは、図３４のＡｕパッド６１Ｇと
同じく細長の形状である。Ａｕバンプ５１Ｈは、Ｘ１方
向とＹ１方向との間の方向Ｖ１-Ｖ２、即ち、Ｘ１-Ｘ２
軸線を反時計方向に４５度回動させた向きを、長手方向
として設けてある。互いに干渉しないようにするためで
ある。これに関連して、ボンディングツール１１２は、
上記のＶ１-Ｖ２方向に超音波振動するように定めてあ
る。
【０１２０】ボンディングツール１１２の先端面には僅
かの方向性が原因で、ボンディングツール１１２が超音
波振動したときに図３７（Ａ）に示す最初の状態からヘ
ッドＩＣチップ１１Ｈが超音波振動の振動方向の一つの
方向（例えばＶ１方向）に僅かずつずらされることが起
きる。しかし、全部のＡｕバンプ５１Ｈは、Ａｕパッド
６１Ｈから外れるまでは到らず、Ａｕパッド６１Ｈ上に
留まり、Ａｕバンプ５１ＨはＡｕパッド６１Ｈに正常に
接合される。
【０１２１】なお、上記のボンディングツール１１２に
代えて、図２０、図２１、図２２に示す形状のボンディ
ングツール１１２Ｃ，１１２Ｄ、１１２Ｅを使用しても
よい。
【０１２２】また、本発明は上記のヘッドスライダアセ
ンブリに限らず、図３に示すプリント回路基板ユニット
３０のマルチチップモジュール３６において、ＩＣチッ
プ３１を基板４０上に実装する場合に同様に適用可能で
ある。
【０１２３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、バンプを有する半導体チップとパッドを有する基板
との間に絶縁性接着剤が介在した状態で該半導体チップ
を加圧して該バンプと該パッドと接合させる第１の工程
と、上記半導体チップと上記基板との間で押し拡げられ
た該絶縁性接着剤を硬化させる第２の工程とを有する半
導体チップの実装方法において、上記第１の工程の上記
半導体チップを加圧する過程で、該半導体チップと上記
基板との間で押し拡げられた絶縁性接着剤の周囲部分を
硬化させる周囲部分硬化工程を有する構成としたもので
あるため、半導体チップを加圧する過程で、半導体チッ
プと基板との間で押し拡げられた絶縁性接着剤の周囲の
部分を硬化させることによって、絶縁性接着剤が半導体
チップより外側に多くはみ出ることが防止され、よっ
て、アンダーフィルのフィレットを良好な形状に、しか
も安定に形成することが出来る。
【０１２４】請求項２の発明は、請求項１の半導体チッ
プの実装方法において、上記第１の工程では加圧ととも
に超音波振動を加えることで、上記半導体チップに形成
されたバンプと上記基板に形成されたパッドとを接合さ
せるようにしたものであるため、絶縁性接着剤が半導体
チップより外側に多くはみ出なく、よって、超音波振動
を伝えるボンディングツールと半導体チップとの接点に
絶縁性接着剤が入り込むことが起きず、良好な接点関係
を維持することが出来、超音波を良好に行うことが出来
る。
【０１２５】請求項３の発明は、請求項１の半導体チッ
プの実装方法において、上記絶縁性接着剤の周囲部分は
光あるいは熱にて硬化するようにしたものであるため、
半導体チップと基板との間で押し拡げられた絶縁性接着
剤の周囲の部分を素早く安定に硬化させることが出来
る。
【０１２６】請求項４の発明は、バンプを有する半導体
チップとパッドを有する基板との間に絶縁性接着剤を介
在させた状態で該半導体チップを加圧する機構を有し、
該バンプと該パッドとを接合させることで、該半導体チ
ップを該基板上に実装する半導体チップの実装装置にお
いて、上記半導体チップを加圧する過程で、上記絶縁性
接着剤のうち該半導体チップの周囲から露出する周囲部
分を硬化させる周囲部分硬化手段を有する構成としたも
のであるため、半導体チップを加圧する過程で、半導体
チップと基板との間で押し拡げられた絶縁性接着剤の周
囲の部分を硬化させることによって、絶縁性接着剤が半
導体チップより外側に多くはみ出ることが防止され、よ
って、アンダーフィルのフィレットを良好な形状に、し
かも安定に形成することが出来る。
【０１２７】請求項５の発明は、請求項４の半導体チッ
プの実装装置において、上記バンプを上記パッドに超音
波接合するための超音波振動子を有する構成としたもの
であるため、絶縁性接着剤が半導体チップより外側に多
くはみ出なく、よって、超音波振動を伝えるボンディン
グツールと半導体チップとの接点に絶縁性接着剤が入り
込むことが起きず、良好な接点関係を維持することが出
来、超音波を良好に行うことが出来る。
【０１２８】請求項６の発明は、請求項４の半導体チッ
プの実装装置において、上記周囲部分硬化手段は、光供
給手段あるいは熱供給手段である構成としたものである
ため、半導体チップと基板との間で押し拡げられた絶縁
性接着剤の周囲の部分を素早く安定に硬化させることが
出来る。
【０１２９】請求項７の発明は、バンプを有する半導体
チップとパッドを有する基板との間に絶縁性接着剤が介
在した状態で該半導体チップを加圧すると共に、該バン
プと該パッドとの間を超音波接合するためのボンディン
グツールを有する半導体チップの実装装置において、上
記ツールは、基本の形状が四角柱形状であり、各側面
が、隣り合う角部を通る仮想の平面に対して後退してい
る形状である構成としたものであるため、絶縁性接着剤
が半導体チップの上面側に回り込んだ場合でも、回り込
んだ絶縁性接着剤はツールまでは届かず、ツールには付
着しないように出来る。よって、面倒であるツールのク
リーニングを不要と出来る。また、ツールは基本の形状
が四角柱形状であるため、半導体チップは角部の近くも
押し付けられ、よって、半導体チップにはクラックが入
らないように出来る。
【０１３０】請求項８の発明は、バンプを有する半導体
チップとパッドを有する基板との間に絶縁性接着剤を介
在した状態で、該半導体チップを加圧すると共に、該バ
ンプと該パッドとを超音波接合するボンディングツール
を使って該半導体チップを該基板上に実装する半導体チ
ップの実装方法において、上記半導体チップと上記ボン
ディングツールとの間に、該ボンディングツールと該半
導体チップとが接する際に生ずる摩擦係数より大きな摩
擦係数を、当該ボンディングツール間及び当該半導体チ
ップ間にそれぞれ有するシートを介在させて超音波接合
を行うようにしたものであるため、ツールとシートとの
間の摩擦係数及びシートと半導体チップとの間の摩擦係
数は、共に、ツールと半導体チップとの間の摩擦係数よ
り大きくなり、よって、ツールからの半導体チップへの
エネルギの伝達を効率良く行うことが出来、半導体チッ
プのバンプの基板のパッドへの接合を短い時間で完了す
ることが出来る。また、半導体チップの位置ずれも起き
ないように出来る。
【０１３１】請求項９の発明は、バンプを有する半導体
チップとパッドを有する基板との間に絶縁性接着剤が介
在した状態で該半導体チップを加圧すると共に、該バン
プと該パッドとの間を超音波接合するためのボンディン
グツールを有する半導体チップの実装装置において、上
記ボンディングツールと上記半導体チップとが接する際
に生ずる摩擦係数より大きな摩擦係数を、当該ボンディ
ングツール間及び当該半導体チップ間にそれぞれ有する
シートを、移動させて上記ボンディングツールと上記半
導体チップとの間に位置させる手段を有する構成とした
ものであるため、シートを移動させてボンディングツー
ルと半導体チップとの間に位置させることによって、ツ
ールからの半導体チップへのエネルギの伝達が効率良く
行われ、半導体チップのバンプの基板のパッドへの接合
が短い時間で完了することが出来る。また、半導体チッ
プの位置ずれも起きないように出来る。
【０１３２】請求項１０の発明は、超音波接合にて半導
体チップが実装される基板であって、上記半導体チップ
に加えられる超音波振動の振動方向に沿った形状のパッ
ドを有する構成としたものであるため、ツールにより半
導体チップに超音波が加えられたときに、ツールの有す
る方向性によって、半導体チップがずれをおこしても、
バンプがパッドから外れる状態とはならず、接合不良と
はならないように出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハードディスク装置を示す図である。
【図２】図１中のヘッドスライダアセンブリを示す図で
ある。
【図３】プリント回路基板ユニットを示す図である。
【図４】従来の半導体チップの実装方法を示す図であ
る。
【図５】第1の課題を説明するための図である。
【図６】第２の課題を説明するための図である。
【図７】第４の課題を説明するための図である。
【図８】従来の長方形パッドの例を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例になるヘッドＩＣチップ実
装装置を示す図である。
【図１０】図９（Ａ），（Ｂ）中、紫外線ランプの配置
を示す平面図である。
【図１１】ヘッドスライダアッセンブリの製造工程を示
す図である。
【図１２】図９（Ａ），（Ｂ）のヘッドＩＣチップ実装
装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１３】位置合わせ工程を説明する図である。
【図１４】加圧・紫外線照射工程を説明する図である。
【図１５】加圧・超音波発振・紫外線照射工程を説明す
る図である。
【図１６】加圧・超音波発振・紫外線照射工程が終了し
たときの状態を示す図である。
【図１７】製造されたヘッドスライダアッセンブリの一
部を示す図である。
【図１８】本発明の第２実施例になるヘッドＩＣチップ
実装装置の要部を示す図である。
【図１９】本発明の第３実施例になるヘッドＩＣチップ
実装装置の要部を示す図である。
【図２０】図１９中のボンディングツールの先端部分の
形状を示す図である。
【図２１】ボンディングツールの第1の変形例を示す図
である。
【図２２】ボンディングツールの第２の変形例を示す図
である。
【図２３】本発明の第４実施例になるヘッドＩＣチップ
実装装置を示す図である。
【図２４】図２３中、ポリイミドフィルム支持機構を示
す図である。
【図２５】ヘッドスライダアッセンブリの製造工程を示
す図である。
【図２６】図２３のヘッドＩＣチップ実装装置の動作を
示すタイムチャートである。を示す図である。
【図２７】位置合わせ工程を説明する図である。
【図２８】仮置き工程を説明する図である。
【図２９】ボンディングツール上動工程を説明する図で
ある。
【図３０】ポリイミドフィルム介在工程を説明する図で
ある。
【図３１】加圧・超音波発振工程を説明する図である。
【図３２】ボンディングツール上動・ポリイミドフィル
ム支持機構退避工程を説明する図である。
【図３３】ポリイミドフィルム送り工程を説明する図で
ある。
【図３４】本発明の第５実施例になるヘッドスライダア
ッセンブリを示す図である。
【図３５】図３４中のパッドの製造を説明する図であ
る。
【図３６】図３５に続くパッドの製造を説明する図であ
る。
【図３７】本発明の第６実施例になるヘッドスライダア
ッセンブリを示す図である。
【符号の説明】
１００、１００Ｆ ヘッドＩＣチップ実装装置 １０４〜１０７ 紫外線ランプ １０８ 紫外線 １６４〜１６７ ヒータ １６８ 熱線 １５２ 硬化が開始された部分 １５３ 硬化が進んだ部分 １５５ アンダーフィル １５６ フィレット １１２Ｃ ボンディングツール １１２Ｃａ〜１１２Ｃｄ Ｖ字形状の側面 １７０ ポリイミドフィルム支持機構 １７１ ポリイミドフィルム １９Ａ、１９Ｇ，１９Ｈ ヘッドスライダアッセンブリ ６１Ｇ、６１Ｈ Ａｕパッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｚ 23/31 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｃ Ｈ０５Ｋ 3/32 (72)発明者 海沼 則夫 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小八重 健二 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 吉良 秀彦 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小林 弘 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA04 CA10 EA11 EA15 EB04 EC09 GA10 5D042 NA01 PA10 TA07 TA09 5D059 AA01 BA01 CA02 DA03 DA36 EA08 5E319 AA03 AB05 AC03 BB20 CC11 5F044 LL11 PP16 PP19

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バンプを有する半導体チップとパッドを
    有する基板との間に絶縁性接着剤が介在した状態で該半
    導体チップを加圧して該バンプと該パッドと接合させる
    第１の工程と、 上記半導体チップと上記基板との間で押し拡げられた該
    絶縁性接着剤を硬化させる第２の工程とを有する半導体
    チップの実装方法において、 上記第１の工程の上記半導体チップを加圧する過程で、
    該半導体チップと上記基板との間で押し拡げられた該絶
    縁性接着剤の周囲部分を硬化させる周囲部分硬化工程を
    有する構成としたことを特徴とする半導体チップの実装
    方法。
  2. 【請求項２】請求項１の半導体チップの実装方法におい
    て、 上記第１の工程では加圧とともに超音波振動を加えるこ
    とで、上記半導体チップに形成されたバンプと上記基板
    に形成されたパッドとを接合させることを特徴とする半
    導体チップの実装方法。
  3. 【請求項３】請求項１の半導体チップの実装方法におい
    て、 上記絶縁性接着剤の周囲部分は光あるいは熱にて硬化す
    ることを特徴とする半導体チップの実装方法。
  4. 【請求項４】バンプを有する半導体チップとパッドを有
    する基板との間に絶縁性接着剤を介在させた状態で該半
    導体チップを加圧する機構を有し、 該バンプと該パッドとを接合させることで、該半導体チ
    ップを該基板上に実装する半導体チップの実装装置にお
    いて、 上記半導体チップを加圧する過程で、上記絶縁性接着剤
    のうち該半導体チップの周囲から露出する周囲部分を硬
    化させる周囲部分硬化手段を有することを特徴とする半
    導体チップの実装装置。
  5. 【請求項５】請求項４の半導体チップの実装装置におい
    て、上記バンプを上記パッドに超音波接合するための超
    音波振動子を有することを特徴とする半導体チップの実
    装装置。
  6. 【請求項６】請求項４の半導体チップの実装装置におい
    て、 上記周囲部分硬化手段は、光供給手段あるいは熱供給手
    段であることを特徴とする半導体チップの実装装置。
  7. 【請求項７】バンプを有する半導体チップとパッドを有
    する基板との間に絶縁性接着剤が介在した状態で該半導
    体チップを加圧すると共に、該バンプと該パッドとの間
    を超音波接合するためのボンディングツールを有する半
    導体チップの実装装置において、 上記ツールは、基本の形状が四角柱形状であり、各側面
    が、隣り合う角部を通る仮想の平面に対して後退してい
    る形状であることを特徴とする半導体チップの実装装
    置。
  8. 【請求項８】バンプを有する半導体チップとパッドを有
    する基板との間に絶縁性接着剤を介在した状態で、該半
    導体チップを加圧すると共に、該バンプと該パッドとを
    超音波接合するボンディングツールを使って該半導体チ
    ップを該基板上に実装する半導体チップの実装方法にお
    いて、 上記半導体チップと上記ボンディングツールとの間に、
    該ボンディングツールと該半導体チップとが接する際に
    生ずる摩擦係数より大きな摩擦係数を、当該ボンディン
    グツール間及び当該半導体チップ間にそれぞれ有するシ
    ートを介在させて超音波接合を行うことを特徴とする半
    導体チップの実装方法。
  9. 【請求項９】バンプを有する半導体チップとパッドを有
    する基板との間に絶縁性接着剤が介在した状態で該半導
    体チップを加圧すると共に、該バンプと該パッドとの間
    を超音波接合するためのボンディングツールを有する半
    導体チップの実装装置において、 上記ボンディングツールと上記半導体チップとが接する
    際に生ずる摩擦係数より大きな摩擦係数を、当該ボンデ
    ィングツール間及び当該半導体チップ間にそれぞれ有す
    るシートを、移動させて上記ボンディングツールと上記
    半導体チップとの間に位置させる手段を有する構成とし
    たことを特徴とする半導体チップの実装装置。
  10. 【請求項１０】超音波接合にて半導体チップが実装され
    る基板であって、 上記半導体チップに加えられる超音波振動の振動方向に
    沿った形状のパッドを有することを特徴とする基板。
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