JP2003077961A - ベアチップの剥離方法 - Google Patents

ベアチップの剥離方法

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Junichi Usuda
順一 臼田
Tomoyuki Hatakeyama
智之 畠山
Takanori Sekido
孝典 関戸
Hiroshi Takasugi
宏 高杉
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱硬化型接着剤によって基板に実装されたベ
アチップを円滑に剥離する。 【解決手段】 基板１を所定の温度に加熱したステージ
２に固定する基板固定工程と、基板１上のベアチップ３
上面に対して熱伝導部材１３を介してヘッド１４を当接
し、ヘッド１４によって加圧しながらベアチップ３を加
熱する加圧加熱工程と、ヘッド１４によってベアチップ
３を真空吸引してヘッド１４を上昇させることにより、
ベアチップ３を熱硬化型接着剤６から引き剥がす剥離工
程と、基板１上に残留している熱硬化型接着剤６を基板
１上から切削除去する除去工程とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱硬化型接着剤に
よって基板に実装されたベアチップを該基板から剥離す
るベアチップの剥離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３に、特開平１０−２３３５７６号
公報に開示された従来のベアチップの剥離方法を示す。
【０００３】同図において、ベアチップ１０１を基板１
０２に実装することによって電気部品１１０が構成され
ている。すなわち、基板１０２にパッド１０３がパター
ン形成されており、ベアチップ１０１はそのバンプ１０
４がパッド１０３と対向した状態で基板１０２に載置さ
れ、この状態で導電粒子が混入した熱硬化型接着剤１０
５によってベアチップ１０１と基板１０２とを接着する
ことにより電気部品１１０が形成されるものである。
【０００４】このような電気部品１１０では、ベアチッ
プ１０１、基板１０２のいずれか一方が破損したり、ベ
アチップ１０１と基板１０２との接続不良が発生した場
合、正常な部品を再利用するために、ベアチップ１０１
と基板１０２とを引き剥がすことがなされている。
【０００５】従来において、これらの剥離は、保持部材
１２０の平坦面１２１上に、電気部品１１０を載置し、
保持部材１２０によって基板１０２を保持する。これに
より、基板１０２は加熱ヘッド１３０の平坦面１３１上
に載置された状態となり、加熱された加熱ヘッド１３０
により基板１２０，熱硬化型接着剤１０５及びベアチッ
プ１０１が予備加熱される。
【０００６】次に、移動加熱ヘッド１４０を下方に移動
させて、ベアチップ１０１に当接させ、移動加熱ヘッド
１４０と加熱ヘッド１３０とによって電気部品１１０を
挟持する。これにより、加熱された両ヘッド１３０，１
４０により熱硬化型接着剤１０５が溶融する。この溶融
の後、保持部材１２０を加熱ヘッド１３０に対して平行
に、且つ両ヘッド１３０，１４０間から電気部品１１０
を引き出すように移動させる。
【０００７】これにより、基板１０２は保持部材１２０
により強制的に移動する反面、ベアチップ１０１は移動
加熱ヘッド１４０の突部１４１に引っ掛かる状態となる
ため、相互に剥離する。このような手順により、ベアチ
ップ１０１を基板１０２から剥離するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、次のような問題点を有している。 （１）ベアチップ１０１が薄いと、移動加熱ヘッド１４
０の突部１４１にベアチップ１０１が引っ掛からず、ベ
アチップ１０１を剥離できない。 （２）加熱温度が高いと、熱によって溶融した熱硬化型
接着剤１０５が移動加熱ヘッド１４０に固着するため、
ベアチップ１０１の剥離の度に固着した熱硬化型接着剤
１０５を移動加熱ヘッド１４０から取り除くメンテナン
スが必要であり、面倒となっている。 （３）保持部材１２０を加熱ヘッド１３０に対して平行
に移動させるため、保持部材１２０の移動のためのスペ
ースが必要であり、広い面積が要求される。 （４）移動加熱ヘッド１４０によってベアチップ１０１
を直接に加熱するため、熱が急激に伝わりやすく、基板
１０２及びベアチップ１０１が熱損傷することがある。 （５）ベアチップ１０１のサイズに合わせて移動加熱ヘ
ッド１４０のサイズを変更する必要があり、ベアチップ
１０１のそれぞれに専用の移動加熱ヘッド１４０を準備
しなくてはならない。
【０００９】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、ベアチップの剥離を容易に行
うことができると共に、剥離のための作業時間を短縮す
ることができ、しかも汎用性を有し、設計上の制約を少
なくすることが可能なベアチップの剥離方法を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明のベアチップの剥離方法は、熱硬化
型接着剤を用いて基板に実装されたベアチップを基板１
から剥離するベアチップの剥離方法であって、前記基板
を所定の温度に加熱したステージに固定する基板固定工
程と、基板上のベアチップ上面に対して熱伝導部材を介
してヘッドを当接し、ヘッドによって加圧しながらベア
チップを加熱する加圧加熱工程と、ヘッドによってベア
チップを真空吸引してヘッドを上昇させることにより、
ベアチップを熱硬化型接着剤から引き剥がす剥離工程
と、前記基板上に残留している熱硬化型接着剤を基板上
から切削除去する除去工程と、を備えていることを特徴
とする。
【００１１】この発明では、ヘッドがベアチップを吸着
して基板からベアチップを引き剥がすため、ヘッドに対
してベアチップを引っ掛ける構造としなくても良く、薄
いベアチップであっても確実に剥離することができる。
【００１２】また、ベアチップを基板から引き剥がす際
に、熱伝導部材を介して行うため、ベアチップとヘッド
との凹凸を吸収しアンカー効果で吸着力を上げることが
できる。また、熱で分解した熱硬化型接着剤がヘッドに
固着することを防ぐことができ、ヘッドから熱硬化型接
着剤を除去する作業が不要となる。
【００１３】ベアチップの引き剥がしの際には、ヘッド
がベアチップを吸着して上昇するため、ベアチップの周
囲にヘッドが移動するスペースを必要がなく、設計上の
制限が少なくなる。
【００１４】また、ヘッドは熱伝導部材を介してベアチ
ップと当接して加熱するため、均熱化と熱遅延効果が得
られ、これにより、熱硬化型接着剤を均一に軟化させな
がら基板への熱損傷を防止することができる。
【００１５】また、ヘッドがベアチップを吸着して上昇
するため、ベアチップのサイズに関係なく適用すること
ができ、汎用性があり、しかも部品が少なくなって、設
計上の自由度が増大する。
【００１６】請求項２の発明は、請求項１記載のベアチ
ップの剥離方法であって、前記ステージへの基板の固定
を真空吸引によって行うことを特徴とする。
【００１７】このように基板を真空吸引によってステー
ジに固定することにより、ステージにフック等の機械的
な係合部材が不要となって構造が簡単となると共に、あ
らゆるサイズの基板に対しても適用することが可能とな
る。
【００１８】請求項３の発明は、請求項１記載のベアチ
ップの剥離方法であって、前記ステージへの基板の固定
を、クランプによって行うことを特徴とする。
【００１９】このようにクランプによって基板をステー
ジに固定することにより、他の部品等が実装されて表面
が大きな凹凸となっている基板であっても、その固定を
行うことができる。従って、真空吸引ができない基板に
対しても適用することができる。
【００２０】請求項４の発明は、請求項１記載のベアチ
ップの剥離方法であって、前記熱伝導部材はヘッドの外
面にコーティングされていることを特徴とする。
【００２１】このように熱伝導部材をヘッドにコーティ
ングして一体化することにより、ヘッドとベアチップと
の間に熱伝導部材を差し込む必要がなく、剥離の際の操
作性が向上する。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におい
て、同一の部材には同一の符号を付して対応させてあ
る。
【００２３】（実施の形態１）図１〜図９は、本発明の
実施の形態１を工程順に示している。この実施の形態で
は、基板１の片面にベアチップ３が実装された電気部品
２への適用を示すものである。
【００２４】電気部品２において、基板１は、ガラスエ
ポキシ樹脂からなり、その上面にはパッド４がパターン
形成されている。ベアチップ３にはパッド４に対応した
バンプ５が形成されており、バンプ５が対向しているパ
ッド４と接触するようにベアチップ３が基板１上に載置
され、この状態で熱硬化型接着剤６によりベアチップ３
と基板１とを接着することにより電気部品２が構成され
ている。熱硬化型接着剤６としては、導電粒子が混入さ
れた熱硬化エポキシ接着剤、その他導電粒子を混入しな
い熱硬化性接着剤が使用される。また、使用に際し、熱
硬化型接着剤としては、シート状であっても良く、ペー
スト状であっても良いものである。
【００２５】ベアチップ３の剥離に際して、この実施の
形態では、ステージ１２、熱伝導部材１３及びヘッド１
４が用いられる。
【００２６】ステージ１２は基板１が載置されるもので
あり、載置された基板１を真空吸着するための吸引孔
（図示省略）が厚さ方向に貫通しており、この吸引孔が
バルブ（図示省略）を介して真空ポンプ（図示省略）に
接続されている。また、ステージ１２の内部には、ヒー
タが内蔵されており、基板１を所定の温度に加熱するこ
とが可能となっている。
【００２７】熱伝導部材１３はシート状となっており、
ヘッド１３とベアチップ３との間に挟まれることによ
り、ヘッド１３からの熱伝導を遅らせるように作用す
る。また、熱伝導部材１３としては、フッ素系樹脂を用
いることができ、これにより、ベアチップ３との不用意
な付着を防止することができる。
【００２８】ヘッド１４はベアチップ３に当接するよう
に上下動可能となっている。ヘッド１４には、ヒータ
（図示省略）が内蔵されており、当接したベアチップ３
を所定の温度に加熱する。この実施の形態において、ヘ
ッド１４はシート状の熱伝導部材１３及びベアチップ３
を真空吸引するようになっている。
【００２９】これらの真空吸引を行うため、図４及び図
５に示すように、ヘッド１４には第１の吸引孔１４ａ及
び第２の吸引孔１４ｂがそれぞれ厚さ方向に複数貫通し
ている。第１の吸引孔１４ａは熱伝導部材１３を真空吸
引するものであり、第２の吸引孔１４ｂはベアチップ３
を真空吸引するものである。ここで、ベアチップ３の真
空吸引は、熱伝導部材１３を介して行われるものであ
り、このため、熱伝導部材１３には、第２の吸引孔１４
ｂに対応した連通孔１３ｂが厚さ方向に貫通している。
なお、ステージ１１と同様に、各吸引孔１４ａ、１４ｂ
はバルブ（図示省略）を介して真空ポンプ（図示省略）
に接続されるものである。
【００３０】次に、この実施の形態によるベアチップ３
の剥離工程を説明すると、図１に示すように、内蔵した
ヒータによって所定の温度に加熱されているステージ１
２に基板１が接触するように電気部品２を載置し、真空
吸引によって基板１を固定する。ステージ１２による加
熱は、基板１がガラスの場合、その硝材のガラス転移点
未満となるように制御する。これにより、基板１の熱変
形、熱劣化等を抑制することができる。
【００３１】次に、図２に示すように、ベアチップ３の
上面を覆うように熱伝導部材１３を載置する。そして、
図３に示すように、ヘッド１４を下降させて熱伝導部材
１３上面に当接し、熱伝導部材１３を介してベアチップ
３を加圧加熱する。このときの加圧条件としては、５ｍ
ｍ角のチップに対して１Ｋｇ程度とする。また、加熱
は、熱硬化型接着剤６の溶融温度以上であって、熱硬化
型接着剤６の熱分解温度未満となるように制御する。か
かるヘッド１４による加熱では、熱伝導部材１３を介し
てベアチップ１４が加熱されるため、ベアチップ３を均
一に加熱することができ、熱硬化型接着剤６を均等に溶
融させることができる。
【００３２】以上のヘッド１４による加圧加熱によって
熱硬化型接着剤６が溶融した後、図４に示すように、ヘ
ッド１４を上昇させる。このとき、ヘッド１４は熱伝導
部材１３及びベアチップ３を真空吸引していると共に、
ステージ１２は基板１を真空吸引している。このため、
ベアチップ３は基板１から引き剥がされてヘッド１４と
共に上昇する。
【００３３】図５はヘッド１４上昇後の工程を示し、吸
引孔１４ａ、１４ｂからの真空吸引を停止することによ
り、ベアチップ３及び熱伝導部材１３をヘッド１４から
離して回収する。
【００３４】一方、ステージ１２側では図６に示すよう
に、所定温度に加熱されているホットカッター１５を用
いて基板１上の熱硬化型接着剤６を切削除去する。この
除去はホットカッター１５の刃部１５ａを熱硬化型接着
剤６に接触させた状態で矢印方向にスライド移動させる
ことにより行われる。これにより、図７に示すように、
熱硬化型接着剤６が基板１から剥がれて除去される。
【００３５】図８及び図９はホットカッター１５による
切削除去の後の工程を示しており、グラインダー１６を
用いて熱硬化型接着剤６の切削除去及び整面化を行う。
これは回転刃１６ａを回転させながらグラインダー１６
を矢印方向に移動させることにより行われる。これによ
り、熱硬化型接着剤６を切削除去しながら基板１の整面
化を行うことができる。
【００３６】なお、グラインダー１６による熱硬化型接
着剤６の切削除去、ホットカッター１５による熱硬化型
接着剤６の切削除去は、いずれか一方を行うものであっ
ても良い。
【００３７】このような実施の形態では、ヘッド１４が
ベアチップ３を真空吸引によって吸着して基板１と剥離
するため、薄いベアチップであっても、確実に吸着して
引き剥がすことができ、ベアチップ３の厚さに制約され
ることがなくなる。また、熱伝導部材１３をベアチップ
３とヘッド１４との間に挟んで剥離を行うため、熱溶融
した熱硬化型接着剤６がヘッド１４に付着することがな
く、メインテナンスが不要となる。さらに、ベアチップ
３を真空吸着したヘッド１４を上昇させることによりベ
アチップ３を基板１から引き剥がすため、ベアチップ３
の周囲にヘッド１４が移動するためのスペースが必要が
なく、設計上の自由度が向上する。
【００３８】また、ヘッド１４が基板１を加圧加熱する
際に、ベアチップ３とヘッド１４との間に熱伝導部材１
３を挟むため、ヘッド１４の熱をベアチップ３に均一に
伝えることができる。このため、熱硬化型接着剤６をム
ラ無く溶融することができる。さらに、このように熱伝
導部材１３がベアチップ３とヘッド１４との間に介在す
ることにより、ベアチップ３に急激に熱が伝わることを
防ぐことができるため、基板１及びベアチップ３の熱損
傷を防ぐことができる。
【００３９】さらには、ベアチップ３を真空吸着によっ
て剥離するため、ベアチップ３のサイズによってヘッド
１４のサイズを変更する必要がなく、汎用性のある剥離
を行うことができる。
【００４０】（実施の形態２）図１０及び図１１は、本
発明の実施の形態２を示す。この実施の形態では、基板
１におけるベアチップ３の反対面に、ベアチップ３とは
別のチップ部品７が実装された電気部品２への適用を示
すものである。この場合、チップ部品７は熱硬化型接着
剤６によって基板１の片面に実装されている。
【００４１】チップ部品７に対応するため、ステージ１
２には、チップ部品７を収容する凹部２０が形成されて
いる。また、ステージ１２の上面には、クランプ１９が
形成されている。クランプ１９は基板１の周囲に係合す
ることにより、基板１をステージ１２に機械的に固定す
るように作用する。
【００４２】この実施の形態では、チップ部品７が凹部
２０内に収容されるように基板１をステージ１２上にセ
ットする。このとき、基板１はクランプ１９によりステ
ージ１２上に固定される。なお、この際、ステージ１２
に内蔵されているヒータ（図示せず）により、基板１は
加熱される。
【００４３】図１１は、ヘッド１４によってベアチップ
３を加圧加熱した後、ヘッド１４が上昇する状態を示し
ており、基板１がクランプ１９によってステージ１２に
固定されているため、基板１とヘッド１４に真空吸引さ
れているベアチップ３とを剥がすことができる。
【００４４】このような実施の形態によれば、実施の形
態１と同様な作用を有しているのに加えて、ステージ１
２にチップ部品７に対応した位置に凹部２０を設けてい
ると共に、基板１を固定するクランプ１９をステージ１
２に設けることにより、基板７の裏面に部品１３が実装
されていてもベアチップ３を確実に剥離することができ
る。また、クランプ１９だけによって基板１が固定され
ているため、図１１に示すように、真空吸着した状態で
ベアチップ３を剥離する際に、基板１を反らすことがで
きる。このため、熱硬化型接着剤６と基板１との界面に
応力が作用し、この界面を境として綺鹿に剥離すること
が可能となる。
【００４５】（実施の形態３）図１２を用いて、本発明
の実施の形態３を示す。この実施の形態では、ヘッド１
４の下面の全面に熱伝導部材２１がコーティングされて
いる。熱伝導部材２１はベアチップ３の加熱温度では、
熱分解しない耐熱性の材料が使用されるものである。ヘ
ッド１４の下面にコーティングされた熱伝導部材２１
は、ヘッド１４が下降する際に、ベアチップ３に当接し
てベアチップ３とヘッド１４との間に介在する。
【００４６】このような実施の形態では、あらかじめヘ
ッド１４に熱伝導部材２１をコーティングすることによ
って、実施の形態１及び２のようにベアチップ３の上面
を覆うシート状の熱伝導部材１３を設ける工程が不要と
なるため、作業時間の短縮化、工程の簡素化が可能とな
る。
【００４７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ヘッドがベア
チップを吸着して基板からベアチップを引き剥がすた
め、薄いベアチップであっても確実に剥離することがで
きる。また、ベアチップを基板から引き剥がす際に、熱
伝導部材を介して行うため、熱で分解した熱硬化型接着
剤がヘッドに固着することを防ぐことができ、ヘッドか
ら熱硬化型接着剤を除去する作業が不要となると共に、
熱伝導部材によって均熱化と熱遅延効果が得られるた
め、熱硬化型接着剤を均一に軟化させながら基板への熱
損傷を防止することができる。また、ヘッドがベアチッ
プを吸着して上昇することによってベアチップを剥離す
るため、ベアチップの周囲にヘッドが移動するスペース
を必要がなく、設計上の制限が少なくなる。さらに、ヘ
ッドがベアチップを吸着して剥離するため、ベアチップ
のサイズに関係なく適用することができ、汎用性を有し
たものとすることができると共に、部品が少なくなっ
て、設計上の自由度が増大する。
【００４８】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果を有するのに加えて、基板を真空吸引によってス
テージに固定するため、ステージの構造が簡単となると
共に、あらゆるサイズの基板に対しても適用することが
可能となる。
【００４９】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
の効果を有するのに加えて、他の部品等が実装されて表
面が大きな凹凸となっている基板であっても、基板の固
定を行うことができ、従って、真空吸引ができない基板
に対しても適用することができる。
【００５０】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
の効果を有するのに加えて、ヘッドとベアチップとの間
に熱伝導部材を差し込む必要がないため、剥離の際の操
作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるステージ固定工程の断面
図である。
【図２】実施の形態１における熱伝導部材のセット工程
の断面図である。
【図３】実施の形態１におけるヘッドの加圧加熱工程の
断面図である。
【図４】実施の形態１におけるベアチップの剥離工程の
断面図である。
【図５】実施の形態１におけるベアチップ取り出し工程
の断面図である。
【図６】実施の形態１における熱硬化型接着剤の切削除
去工程の断面図である。
【図７】実施の形態１における熱硬化型接着剤の切削除
去工程の断面図である。
【図８】図６に続く熱硬化型接着剤の切削除去工程の断
面図である。
【図９】図８に続く工程の断面図である。
【図１０】実施の形態２におけるヘッドの加圧加熱工程
の断面図である。
【図１１】実施の形態２におけるベアチップの剥離工程
の断面図である。
【図１２】実施の形態３におけるヘッドの加圧加熱工程
の断面図である。
【図１３】従来のベアチップの剥離方法を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 電気部品 ３ ベアチップ ６ 熱硬化型接着剤 １２ ステージ １３ 熱伝導部材 １４ ヘッド １９ クランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関戸 孝典 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 高杉 宏 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AB05 BB11 CD57 5F044 RR00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱硬化型接着剤を用いて基板に実装され
    たベアチップを基板１から剥離するベアチップの剥離方
    法であって、 前記基板を所定の温度に加熱したステージに固定する基
    板固定工程と、 基板上のベアチップ上面に対して熱伝導部材を介してヘ
    ッドを当接し、ヘッドによって加圧しながらベアチップ
    を加熱する加圧加熱工程と、 ヘッドによってベアチップを真空吸引してヘッドを上昇
    させることにより、ベアチップを熱硬化型接着剤から引
    き剥がす剥離工程と、 前記基板上に残留している熱硬化型接着剤を基板上から
    切削除去する除去工程と、を備えていることを特徴とす
    るベアチップの剥離方法。
  2. 【請求項２】 前記ステージへの基板の固定を真空吸引
    によって行うことを特徴とする請求項１記載のベアチッ
    プの剥離方法。
  3. 【請求項３】 前記ステージへの基板の固定を、クラン
    プによって行うことを特徴とする請求項１記載のベアチ
    ップの剥離方法。
  4. 【請求項４】 前記熱伝導部材はヘッドの外面にコーテ
    ィングされていることを特徴とする請求項１記載のベア
    チップの剥離方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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