JP2007294520A - 半導体装置の実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板上に半導体装置を確実に固定するとともに、生産効率を向上させることが可能な半導体装置の実装方法を提供すること。
【解決手段】基板に形成された凹部に、該凹部の深さ寸法より厚み寸法が小さい半導体装置をフリップチップ実装する半導体装置の実装方法であって、凹部24aに半導体装置20を仮固定した後、凹部24aの開口面積より小さく半導体装置20の外形より大きい接触面を有するとともに、接触面と半導体装置20とが接触している状態で、接触面と反対の面が凹部24aの開口している側の基板の表面より上方に位置するような厚みを有する介在部材35を用い、該介在部材35の接触面を半導体装置20に接触させ、ボンディングツール36により介在部材35を加圧し、半導体装置20を凹部24aに本固定することを特徴とする。
【選択図】図6
【解決手段】基板に形成された凹部に、該凹部の深さ寸法より厚み寸法が小さい半導体装置をフリップチップ実装する半導体装置の実装方法であって、凹部24aに半導体装置20を仮固定した後、凹部24aの開口面積より小さく半導体装置20の外形より大きい接触面を有するとともに、接触面と半導体装置20とが接触している状態で、接触面と反対の面が凹部24aの開口している側の基板の表面より上方に位置するような厚みを有する介在部材35を用い、該介在部材35の接触面を半導体装置20に接触させ、ボンディングツール36により介在部材35を加圧し、半導体装置20を凹部24aに本固定することを特徴とする。
【選択図】図6
Description
本発明は、半導体装置の実装方法に関する。
近年、静電駆動方式のインクジェットプリンタでは、高解像度画像の高速印刷及び多色印刷のために、インクジェットヘッドの多ノズル化及び多列化が進んでいる。これに伴って1列当たりのノズル及び吐出室数が増加し、ノズル列の長尺化が進んでいる。このノズル列は一般的に、1列ごとに異なった色のインク(例えば、赤,緑,青等)を吐出するようになっている。
このようなインクジェットのプリンタに用いられる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置では、インク流路及び電気熱変換素子を設けた基板表面に素子制御用回路(ICチップ)が実装されている(例えば、特許文献1参照。)。
この特許文献1に記載の液滴吐出装置に設けられた素子制御用回路のような半導体装置を実装する方法としては、半導体装置を基板等に直接またはACF(異方性導電フィルム)等の接着材を介して接合するフリップチップ実装方式が広く用いられている。
特開2002−210969号公報
このようなインクジェットのプリンタに用いられる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置では、インク流路及び電気熱変換素子を設けた基板表面に素子制御用回路(ICチップ)が実装されている(例えば、特許文献1参照。)。
この特許文献1に記載の液滴吐出装置に設けられた素子制御用回路のような半導体装置を実装する方法としては、半導体装置を基板等に直接またはACF(異方性導電フィルム)等の接着材を介して接合するフリップチップ実装方式が広く用いられている。
ところで、半導体装置を実装する場合において、ボンディングツールの半導体装置との接触面の面積を半導体装置の外形と同じ大きさにしておくと、ボンディングツールを加熱したときに、半導体装置の周辺部において熱の放散が生じたり、ボンディングツールと半導体装置との接触面がズレてしまう場合が生じる。これにより、半導体装置における温度分布のバラツキが生じ、その結果、基板に半導体装置が確実に固定されず、基板から半導体装置が剥離するおそれが生じる。この剥離を抑制するために、一般的なフリップチップ実装では、半導体装置との接触面の面積を半導体装置の外形より大きくしたボンディングツールを用いて、基板上に半導体装置を実装する方法が用いられている。
このようなボンディングツールを用いて、基板上の凹部の深さより、厚みの薄い半導体装置をフリップチップ実装する場合、ボンディングツール(半導体装置)が凹部の側壁部に接触し、側壁部が欠けてしまうおそれがある。このため、ボンディングツールと半導体装置の精密な位置関係を認識した後、基板の凹部の開口部と、ボンディングツールとの位置合わせを行う必要があるため、生産効率が低下している。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、基板上に半導体装置を確実に固定するとともに、生産効率を向上させることが可能な半導体装置の実装方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の半導体装置の実装方法は、基板に形成された凹部に、該凹部の深さ寸法より厚み寸法が小さい半導体装置をフリップチップ実装する半導体装置の実装方法であって、前記凹部に前記半導体装置を仮固定した後、前記凹部の開口面積より小さく前記半導体装置の外形より大きい接触面を有するとともに、前記接触面と前記半導体装置とが接触している状態で、前記接触面と反対の面が前記凹部の開口している側の前記基板の表面より上方に位置するような厚みを有する介在部材を用い、該介在部材の接触面を前記半導体装置に接触させ、ボンディングツールにより前記介在部材を加圧し、前記半導体装置を凹部に本固定することを特徴とする。
本発明の半導体装置の実装方法は、基板に形成された凹部に、該凹部の深さ寸法より厚み寸法が小さい半導体装置をフリップチップ実装する半導体装置の実装方法であって、前記凹部に前記半導体装置を仮固定した後、前記凹部の開口面積より小さく前記半導体装置の外形より大きい接触面を有するとともに、前記接触面と前記半導体装置とが接触している状態で、前記接触面と反対の面が前記凹部の開口している側の前記基板の表面より上方に位置するような厚みを有する介在部材を用い、該介在部材の接触面を前記半導体装置に接触させ、ボンディングツールにより前記介在部材を加圧し、前記半導体装置を凹部に本固定することを特徴とする。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、半導体装置と基板とを仮固定した後、介在部材の接触面を半導体装置に接触させる。このとき、介在部材が半導体装置の外形より大きい接触面を有しているため、介在部材の位置合わせを精度良く行う必要はなく、凹部の側壁部に当たらないように介在部材の接触面を半導体装置に接触させれば良い。すなわち、簡易な方法で、介在部材の接触面を半導体装置に接触させることができる。そして、ボンディングツールにより介在部材を加圧することで、半導体基板を基板上に実装する。
これにより、従来の実装方法では、半導体装置とボンディングツールあるいはボンディングツールと基板の凹部との精密な位置合わせが必要であったが、本発明では必要がなくなるので、生産効率を向上させることが可能となる。また、介在部材の接触面は、凹部の開口面積より小さく半導体装置の外形より大きいため、ボンディングツールの熱が介在部材を介して半導体装置にムラなく伝わり、凹部に半導体装置を確実に固定することが可能となる。
さらに、介在部材は、接触面と反対の面が、半導体装置と接触している状態で、凹部の開口している側の基板の表面より上方に位置するような厚みを有しているため、ボンディングツールを基板の凹部に合わせて形成する必要がないので、ボンディングツールの大きさの自由度が向上する。
これにより、従来の実装方法では、半導体装置とボンディングツールあるいはボンディングツールと基板の凹部との精密な位置合わせが必要であったが、本発明では必要がなくなるので、生産効率を向上させることが可能となる。また、介在部材の接触面は、凹部の開口面積より小さく半導体装置の外形より大きいため、ボンディングツールの熱が介在部材を介して半導体装置にムラなく伝わり、凹部に半導体装置を確実に固定することが可能となる。
さらに、介在部材は、接触面と反対の面が、半導体装置と接触している状態で、凹部の開口している側の基板の表面より上方に位置するような厚みを有しているため、ボンディングツールを基板の凹部に合わせて形成する必要がないので、ボンディングツールの大きさの自由度が向上する。
また、半導体装置の実装方法は、前記介在部材の端部に、前記ボンディングツール側から前記接触面の中央に向かって傾斜する傾斜部が形成されていることが好ましい。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、介在部材の接触面の端部に、傾斜部が形成されているため、介在部材の端部が凹部の側壁部に当たりにくくなり、基板の不良を抑えることができる。また、介在部材の接触面の端部が凹部の側壁部に接触したとしても、介在部材の傾斜部により、凹部の側壁部に加わる力が軽減されるので、基板が欠けにくくなる。したがって、本発明の半導体装置の実装方法を用いることにより、歩留まりを向上させることが可能となる。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、介在部材の接触面の端部に、傾斜部が形成されているため、介在部材の端部が凹部の側壁部に当たりにくくなり、基板の不良を抑えることができる。また、介在部材の接触面の端部が凹部の側壁部に接触したとしても、介在部材の傾斜部により、凹部の側壁部に加わる力が軽減されるので、基板が欠けにくくなる。したがって、本発明の半導体装置の実装方法を用いることにより、歩留まりを向上させることが可能となる。
また、半導体装置の実装方法は、前記基板と前記半導体装置との間に封止材が設けられ、前記介在部材の接触面に、前記封止材の付着を抑制する加工が施されていることが好ましい。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、介在部材の接触面に、例えば、エポキシ樹脂からなる封止材の付着を抑制する加工、例えば、フッ素やポリ4フッ化エチレン樹脂による加工が施されているため、介在部材に封止材が付着するのを抑えることが可能になる。したがって、介在部材を凹部から取り外すと同時に、半導体装置が剥離してしまうおそれを抑えることができるので、良好な状態で凹部に半導体装置を実装することが可能となる。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、介在部材の接触面に、例えば、エポキシ樹脂からなる封止材の付着を抑制する加工、例えば、フッ素やポリ4フッ化エチレン樹脂による加工が施されているため、介在部材に封止材が付着するのを抑えることが可能になる。したがって、介在部材を凹部から取り外すと同時に、半導体装置が剥離してしまうおそれを抑えることができるので、良好な状態で凹部に半導体装置を実装することが可能となる。
また、半導体装置の実装方法は、前記基板と前記半導体装置との間に封止材が設けられ、前記半導体装置と前記介在部材との間に、前記凹部を覆う可撓性を有するシート部材を設けることが好ましい。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、凹部を覆うシート部材を設けることにより、半導体装置を凹部に実装する際、半導体装置を封止する封止材(樹脂等)が半導体装置の外形からはみ出し、半導体装置の側面を這い上がった場合でも、封止材がボンディングツールに付着するという問題を回避することができる。すなわち、シート部材により、封止材の這い上がりを堰き止めることができる。
また、半導体装置の封止材から発生する揮発性物質が、基板の凹部から外部へ漏洩するのを抑制することが可能となる。
また、半導体装置の封止材から発生する揮発性物質が、基板の凹部から外部へ漏洩するのを抑制することが可能となる。
また、半導体装置の実装方法は、前記介在部材が、前記ボンディングツールと同等以上の熱伝導性を有する材質からなることが好ましい。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、介在部材がボンディングツールと同等以上の熱伝導性を有する材質からなっているため、ボンディングツールの熱が介在部材を介して半導体装置に伝わり易くなる。これにより、半導体装置を凹部に確実に実装することが可能となる。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、介在部材がボンディングツールと同等以上の熱伝導性を有する材質からなっているため、ボンディングツールの熱が介在部材を介して半導体装置に伝わり易くなる。これにより、半導体装置を凹部に確実に実装することが可能となる。
また、半導体装置の実装方法は、前記基板に複数の凹部が形成され、前記複数の凹部に前記半導体装置をそれぞれ仮固定した後、前記複数の凹部に対応して設けられた複数の前記介在部材を固定する固定部材を用い、前記複数の介在部材の接触面を前記半導体装置にそれぞれ接触させ、ボンディングツールにより前記固定部材を加圧し、前記複数の半導体装置を前記複数の凹部にそれぞれ本固定することが好ましい。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、複数の半導体装置を凹部に一度に固定することができるため、基板上に複数の半導体装置を確実に固定するとともに、量産性に優れた方法を提供することが可能となる。
本発明に係る半導体装置の実装方法では、複数の半導体装置を凹部に一度に固定することができるため、基板上に複数の半導体装置を確実に固定するとともに、量産性に優れた方法を提供することが可能となる。
以下、図面を参照して、本発明に係る半導体装置の実装方法の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
まず、本発明の半導体装置の実装方法の説明に先立ち、本発明に係る半導体装置が実装される液滴吐出ヘッドの構造について説明する。
まず、本発明の半導体装置の実装方法の説明に先立ち、本発明に係る半導体装置が実装される液滴吐出ヘッドの構造について説明する。
[第1実施形態]
[液滴吐出ヘッドの全体構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る液滴吐出ヘッドの分解図であり、図2は、図1に示す液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態における図1のA−A線の断面図であり、図3〜図6は、図1に示すドライバIC(半導体装置)の実装方法を示す工程図であり、図7は、半導体装置,基板の凹部,治具の大きさの関係を模式的に示す図である。なお、図1及び図2に示す液滴吐出ヘッドは、ノズル基板の表面側に設けられたノズル孔から液滴を吐出するフェイスイジェクトタイプのものであり、また、静電気力により駆動される静電駆動方式のものである。
[液滴吐出ヘッドの全体構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る液滴吐出ヘッドの分解図であり、図2は、図1に示す液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態における図1のA−A線の断面図であり、図3〜図6は、図1に示すドライバIC(半導体装置)の実装方法を示す工程図であり、図7は、半導体装置,基板の凹部,治具の大きさの関係を模式的に示す図である。なお、図1及び図2に示す液滴吐出ヘッドは、ノズル基板の表面側に設けられたノズル孔から液滴を吐出するフェイスイジェクトタイプのものであり、また、静電気力により駆動される静電駆動方式のものである。
液滴吐出ヘッド1は、図1及び図2に示すように、電極基板2の一方の面に、キャビティ基板(基板)3,リザーバ基板(基板)4,ノズル基板5が順に接合されている。
電極基板2は、例えば、ホウ珪酸ガラス等のガラスから形成されている。また、電極基板2には、溝部6が形成されており、この溝部6の内部には、個別電極7が一定の間隔を有してキャビティ基板3の振動板11に対向して複数設けられている。この複数の個別電極7は、長辺及び短辺を有する長方形上に形成されている。また、この個別電極7が、互いの長辺が平行になるように配置され、個別電極7の短辺方向に延びる電極列を2列形成している。
電極基板2は、例えば、ホウ珪酸ガラス等のガラスから形成されている。また、電極基板2には、溝部6が形成されており、この溝部6の内部には、個別電極7が一定の間隔を有してキャビティ基板3の振動板11に対向して複数設けられている。この複数の個別電極7は、長辺及び短辺を有する長方形上に形成されている。また、この個別電極7が、互いの長辺が平行になるように配置され、個別電極7の短辺方向に延びる電極列を2列形成している。
さらに、電極基板2には、図2に示すように、個別電極7の2つの電極列の間に、ドライバIC(半導体装置)20が設けられている。このドライバIC20は、図3に示すように、一方の面に接続端子20aが形成されており、この接続端子20aと個別電極7の2つの電極列とが電気的に接続され、個別電極7からドライバIC20に駆動信号が供給されるようになっている。このように、電極列を多列化することにより、ドライバIC20の個数が少なくなるため、コストを削減することができるとともに、液滴吐出ヘッド1の小型化も可能となる。なお、図1に示す液滴吐出ヘッド1では、2つのドライバIC20が設置されているが、例えば、これらのドライバIC20を1つのICで構成したり、3つ以上のICで構成するようにしても良い。
キャビティ基板3は、例えば、単結晶シリコンからなり、図2に示すように、底壁が振動板11である吐出室12となる溝部12aが形成されている。なお、溝部12aは複数形成されており、個別電極(電極列)7に対応して2列に形成されている。また、キャビティ基板3には、電極列の間にキャビティ基板3を貫通する第1の穴部21が形成されている。さらに、キャビティ基板3の端部には、振動板11に電圧を印加するとともにFPC(Flexible Printed Circuit)30に接続された共通電極22が形成されている。また、キャビティ基板3には、当該キャビティ基板3を貫通する液滴供給孔10bが形成されている。
リザーバ基板4は、例えば、単結晶シリコンからなり、図1及び図2に示すように、吐出室12に液滴を供給するための共通液滴室13となる溝部13aが2つ形成されている。この溝部13aの底面には、共通液滴室13から吐出室12へ液滴を移送するための貫通孔14が形成されている。
また、溝部13aの底面には、当該溝部13aの底面を貫通する液滴供給孔10cが形成されている。このリザーバ基板4に形成された液滴供給孔10cとキャビティ基板3に形成された液滴供給孔10bと電極基板2に形成された液滴供給孔10aとは、図2に示すように、リザーバ基板4とキャビティ基板3と電極基板2とが接合された状態において互いに繋がっている。そして、これら液滴供給孔10aと液滴供給孔10bと液滴供給孔10cとにより、外部から共通液滴室13に液滴を供給するための液滴供給孔10を形成している。
さらに、リザーバ基板4の2つの共通液滴室13の間には、図1に示すように、リザーバ基板4を貫通する第2の穴部23が形成されている。
また、溝部13aの底面には、当該溝部13aの底面を貫通する液滴供給孔10cが形成されている。このリザーバ基板4に形成された液滴供給孔10cとキャビティ基板3に形成された液滴供給孔10bと電極基板2に形成された液滴供給孔10aとは、図2に示すように、リザーバ基板4とキャビティ基板3と電極基板2とが接合された状態において互いに繋がっている。そして、これら液滴供給孔10aと液滴供給孔10bと液滴供給孔10cとにより、外部から共通液滴室13に液滴を供給するための液滴供給孔10を形成している。
さらに、リザーバ基板4の2つの共通液滴室13の間には、図1に示すように、リザーバ基板4を貫通する第2の穴部23が形成されている。
キャビティ基板3に設けられた第1の穴部21とリザーバ基板4に設けられた第2の穴部23は、図2に示すように、連通して凹部24aを形成している。そして、この凹部24aには、ドライバIC20が収容されている。
また、リザーバ基板4の溝部13a以外の部分に、図2に示すように、各々の吐出室12に連通し、吐出室12から後述するノズル孔16に液滴を移送するためのノズル連通孔15が形成されている。このノズル連通孔15は、リザーバ基板4の貫通孔14が連通する一端面から他端面に連通している。
また、リザーバ基板4の溝部13a以外の部分に、図2に示すように、各々の吐出室12に連通し、吐出室12から後述するノズル孔16に液滴を移送するためのノズル連通孔15が形成されている。このノズル連通孔15は、リザーバ基板4の貫通孔14が連通する一端面から他端面に連通している。
ノズル基板5は、例えば、シリコン基板からなり、図2に示すように、各々のノズル連通孔15と連通する複数のノズル孔16が形成されている。なお、本実施形態では、ノズル孔16を2段に形成して液滴を吐出する際の直進性を向上させている。
凹部24aに収容されたドライバIC20の厚みMは、図2に示すように、凹部24aの深さLより小さくなっている。また、この凹部24aは、ノズル基板5によって閉塞され、収納部24を形成している。すなわち、ノズル基板5が収納部24の上面を形成し、電極基板2が収納部24の下面を形成し、キャビティ基板3及びリザーバ基板4が収納部24の側面を形成することにより、収納部24が閉塞されるようになっている。このように、収納部24は、液滴や外気からドライバIC20を保護するために密閉することが好ましい。
さらに、電極基板2とドライバIC20の底面との間には、図2に示すように、異方性導電フィルム(封止材)31が設けられている。この異方性導電フィルム31は、その中に微細な導電性粒子が分散された熱硬化性または熱可塑性の樹脂フィルムである。この異方性導電フィルム31の材料としては、例えば、感光性でかつ熱可塑性のポリイミド樹脂を挙げることができ、異方性導電フィルム31の形成方法としては、ポリイミド樹脂に添加材を加えて、所定形状のフィルム状に成形することにより形成される。
なお、異方性導電フィルム31は、接着性を有する樹脂であれば良く、例えば、熱可塑性を有するエポキシ樹脂,BCB(ベンゾシクロブテン),アクリル樹脂等、他の公知の樹脂でも良い。さらに、耐熱性を向上させるために熱硬化性樹脂もしくはその一部成分が含まれていても良い。
なお、異方性導電フィルム31は、接着性を有する樹脂であれば良く、例えば、熱可塑性を有するエポキシ樹脂,BCB(ベンゾシクロブテン),アクリル樹脂等、他の公知の樹脂でも良い。さらに、耐熱性を向上させるために熱硬化性樹脂もしくはその一部成分が含まれていても良い。
次に、以上の構成からなる液滴吐出ヘッド1のドライバIC20の実装方法について説明する。
まず、電極基板2とキャビティ基板3とを陽極接合により接合し、キャビティ基板3とリザーバ基板4とを直接接合により接合する。その後、(1)ドライバICの仮固定、(2)治具の設置、(3)ドライバICの本固定を順に行う。
まず、電極基板2とキャビティ基板3とを陽極接合により接合し、キャビティ基板3とリザーバ基板4とを直接接合により接合する。その後、(1)ドライバICの仮固定、(2)治具の設置、(3)ドライバICの本固定を順に行う。
(1)ドライバICの仮固定
まず、図3に示すように、凹部24aの底面の個別電極7上に、異方性導電フィルム31を設ける。この異方性導電フィルム31は、ドライバIC20の外形とほぼ同じの大きさであり、厚さは、接続端子20aの厚さとほぼ同じである。
次に、凹部24aに、図4に示すように、ドライバIC20より外形の小さい接触面30aを有するボンディングツール30を用いて、個別電極7とドライバIC20の接続端子20aとを電気的に接続し、ドライバIC20と電極基板2とを仮固定する。このとき、ボンディングツール30の温度は60℃となっている。
まず、図3に示すように、凹部24aの底面の個別電極7上に、異方性導電フィルム31を設ける。この異方性導電フィルム31は、ドライバIC20の外形とほぼ同じの大きさであり、厚さは、接続端子20aの厚さとほぼ同じである。
次に、凹部24aに、図4に示すように、ドライバIC20より外形の小さい接触面30aを有するボンディングツール30を用いて、個別電極7とドライバIC20の接続端子20aとを電気的に接続し、ドライバIC20と電極基板2とを仮固定する。このとき、ボンディングツール30の温度は60℃となっている。
(2)治具の設置
次に、図5に示すように、治具(介在部材)35をドライバIC20の上面20bに載置する。このとき、治具35の位置合わせを精度良く行う必要はなく、凹部24aの側壁部に当たらないように治具35の接触面35aをドライバIC20に接触させる。
この治具(介在部材)35のドライバIC20と接触する接触面35aの大きさ(図7示す点線)は、模式的に示すと、図7のように、凹部24aの開口面積(図7に示す実線)より小さくドライバIC20の外形(図7に示す一点鎖線)より大きくなっている。また、治具35は、図5に示すように、接触面35aとドライバIC20とが接触している状態で、治具35の接触面35aと反対の面35bが、リザーバ基板4の凹部24aの開口している側の表面(ノズル基板5側の面)4aより上方に位置するような厚みを有している。
次に、図5に示すように、治具(介在部材)35をドライバIC20の上面20bに載置する。このとき、治具35の位置合わせを精度良く行う必要はなく、凹部24aの側壁部に当たらないように治具35の接触面35aをドライバIC20に接触させる。
この治具(介在部材)35のドライバIC20と接触する接触面35aの大きさ(図7示す点線)は、模式的に示すと、図7のように、凹部24aの開口面積(図7に示す実線)より小さくドライバIC20の外形(図7に示す一点鎖線)より大きくなっている。また、治具35は、図5に示すように、接触面35aとドライバIC20とが接触している状態で、治具35の接触面35aと反対の面35bが、リザーバ基板4の凹部24aの開口している側の表面(ノズル基板5側の面)4aより上方に位置するような厚みを有している。
(3)ドライバICの本固定
ドライバIC20より外形の大きい接触面36aを有するボンディングツール36により、図6に示すように、治具35の面35bを加熱加圧し、ドライバIC20を凹部24aに本固定する。このとき、ボンディングツール30の温度は240℃となっている。
その後、リザーバ基板4の一方の面4aに、ノズル基板5を直接接合により接合する。
ドライバIC20より外形の大きい接触面36aを有するボンディングツール36により、図6に示すように、治具35の面35bを加熱加圧し、ドライバIC20を凹部24aに本固定する。このとき、ボンディングツール30の温度は240℃となっている。
その後、リザーバ基板4の一方の面4aに、ノズル基板5を直接接合により接合する。
本実施形態に係るドライバIC20の実装方法は、凹部24aにドライバICを仮固定をした後、本固定をするので、仮固定をするときには、ドライバIC20より外形の小さい接触面30aを有するボンディングツール30を用いることができる。これにより、ボンディングツール30と凹部24aの側壁部とが接触することがないので、リザーバ基板4の破損を回避することが可能となる。
また、凹部24aにドライバIC20を本固定の際、治具35の接触面35aは、凹部24aの開口面積より小さくドライバIC20の外形より大きいため、ボンディングツール30の熱が治具35を介してドライバIC20にムラなく伝わり、電極基板2にドライバIC20を確実に固定することが可能となる。
さらに、治具35の接触面35aと反対の面35bが、リザーバ基板4の一方の面4aより上方に位置するような厚みを有しているため、ドライバIC20の外形より大きいボンディングツール36を用いても、ボンディングツール36が凹部24aの側壁部と接触することがないため、リザーバ基板4の破損を抑えることが可能となる。さらには、ボンディングツールを凹部24aに合わせて形成する必要がないので、ボンディングツールの大きさの自由度が向上する。
さらに、治具35の接触面35aと反対の面35bが、リザーバ基板4の一方の面4aより上方に位置するような厚みを有しているため、ドライバIC20の外形より大きいボンディングツール36を用いても、ボンディングツール36が凹部24aの側壁部と接触することがないため、リザーバ基板4の破損を抑えることが可能となる。さらには、ボンディングツールを凹部24aに合わせて形成する必要がないので、ボンディングツールの大きさの自由度が向上する。
また、従来の半導体装置の実装方法では、ドライバIC20の外形より大きい接触面を有するとボンディングツールを用いて実装するため、ボンディングツールとドライバIC20との精密な位置合わせやボンディングツールが凹部の側壁部に当たらないようにボンディングツールを基板上に降下させる必要がある。したがって、本発明では、これらの位置合わせの必要がなくなるので、生産効率を向上させることが可能となる。
なお、治具35の接触面35aの端部には、図8に示すように、治具35の面35b(ボンディングツール36側)から治具35の中央に向かって傾斜する傾斜部35cが形成されていても良い。この構成では、治具35の端部が凹部24aの側壁部に当たりにくくなるため、リザーバ基板4の不良を抑えることができる。また、治具35の接触面35aの端部が凹部24aの側壁部に接触したとしても、傾斜部35cにより、凹部24aの側壁部に加わる力が軽減されるので、リザーバ基板4が欠けにくくなる。したがって、本発明の半導体装置の実装方法を用いることにより、歩留まりを向上させることが可能となる。
また、治具35は、ボンディングツール36と同等以上の熱伝導性を有する材質からなることが好ましい。例えば、治具35及びボンディングツール30の材質としては、銅やアルミニウムのように熱伝導性が高い金属材料であれば良い。このような材質で治具35及びボンディングツール30を形成することにより、ボンディングツール30の熱が治具35を介してドライバIC20に伝わり易くなる。これにより、ドライバICを凹部24aに確実に実装することが可能となる。
また、治具35の接触面35aに、異方性導電フィルム31の付着を抑制する加工が施されていても良い。すなわち、治具35の接触面35aに、例えば、フッ素やポリ4フッ化エチレン樹脂による加工を施す。これにより、治具35の接触面35aに異方性導電フィルム31が付着するのを防止することができる。したがって、治具35を凹部24aから取り外すと同時に、ドライバIC20が剥離してしまうおそれを抑えることができるので、良好な状態で凹部24aにドライバIC20を実装することが可能となる。
[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態について、図9を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係るドライバIC20の実装方法と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係るドライバIC41の実装方法は、図9に示すように、凹部24aを覆う可撓性を有するシート部材42を設ける点において第1実施形態の実装方法と異なる。このシート部材42は、フッ素やポリ4フッ化エチレン樹脂等からなっており、異方性導電フィルム31の付着を抑制することが可能となっている。
次に、本発明に係る第2実施形態について、図9を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係るドライバIC20の実装方法と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係るドライバIC41の実装方法は、図9に示すように、凹部24aを覆う可撓性を有するシート部材42を設ける点において第1実施形態の実装方法と異なる。このシート部材42は、フッ素やポリ4フッ化エチレン樹脂等からなっており、異方性導電フィルム31の付着を抑制することが可能となっている。
本実施形態のドライバIC41の実装方法では、第1実施形態と同様に、凹部24aにドライバIC41を仮固定した後、シート部材42により、凹部24aの開口している部分を覆う。その後、シート部材42上に治具35を載置し、第1実施形態と同様にして、ボンディングツール36により、ドライバIC41を凹部24aに本固定する。
本発明に係るドライバIC41の実装方法では、凹部24aを覆うシート部材42を設けることにより、ドライバIC41を凹部24aに実装する際、ドライバIC41を封止する異方性導電フィルム31がドライバICの外形からはみ出し、ドライバICの側面を這い上がった場合でも、異方性導電フィルム31がボンディングツール36に付着するという問題を回避することができる。すなわち、シート部材42により、異方性導電フィルム31の這い上がりを堰き止めることができる。
また、ドライバIC41の異方性導電フィルム31から発生する揮発性物質が、凹部24aから外部へ漏洩するのを抑制することが可能となる。
また、ドライバIC41の異方性導電フィルム31から発生する揮発性物質が、凹部24aから外部へ漏洩するのを抑制することが可能となる。
[第3実施形態]
次に、本発明に係る第3実施形態について、図10及び図11を参照して説明する。
本実施形態に係る半導体装置51の実装方法は、図10に示すように、基板50に形成された4つの凹部52それぞれに半導体装置51を実装する方法である。
次に、本発明に係る第3実施形態について、図10及び図11を参照して説明する。
本実施形態に係る半導体装置51の実装方法は、図10に示すように、基板50に形成された4つの凹部52それぞれに半導体装置51を実装する方法である。
本実施形態で用いられる治具(介在部材)60は、図11に示すように、固定部(固定部材)61により固定されている。すなわち、治具60は、凹部52に対応した位置に設けられており、また、治具60の半導体装置51と接触する接触面60aは、凹部52の開口面積より小さく半導体装置51の外形より大きい面積となっている。
半導体装置51の実装方法としては、第1実施形態と同様に、凹部52に半導体装置51をそれぞれ仮固定した後、固定部61に固定された治具60の接触面60aを半導体装置51にそれぞれ接触させる。そして、ボンディングツール65により固定部61を加熱加圧し、4つの半導体装置51を4つの凹部52にそれぞれ本固定する。
半導体装置51の実装方法としては、第1実施形態と同様に、凹部52に半導体装置51をそれぞれ仮固定した後、固定部61に固定された治具60の接触面60aを半導体装置51にそれぞれ接触させる。そして、ボンディングツール65により固定部61を加熱加圧し、4つの半導体装置51を4つの凹部52にそれぞれ本固定する。
本発明に係る半導体装置51の実装方法では、4つの半導体装置51を凹部52に一度に固定することができる。また、治具60の接触面60aは、凹部52の開口面積より小さく半導体装置51の外形より大きいため、ボンディングツールの熱が固定部61及び治具60介して半導体装置51にムラなく伝わり、4つ凹部52に4つの半導体装置51を確実に固定することが可能となる。したがって、量産性に優れた方法を提供することが可能となる。さらに、固定部61に治具60を固定することにより、複数の治具60を均等に加圧することが可能となる。
なお、本実施形態では、固定部61を用いて、4つの治具60を固定したが、固定部61を用いず、4つの治具60をすべて覆う面を有するボンディングツールにより、複数の治具60を加圧しても良い。このようにして、簡易な方法により、4つの凹部52に4つの半導体装置51を固定することが可能となる。
なお、本実施形態では、固定部61を用いて、4つの治具60を固定したが、固定部61を用いず、4つの治具60をすべて覆う面を有するボンディングツールにより、複数の治具60を加圧しても良い。このようにして、簡易な方法により、4つの凹部52に4つの半導体装置51を固定することが可能となる。
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、キャビティ基板3、リザーバ基板4、ノズル基板5同士の接合、すなわち、シリコン基板からなる基板同士の接合は、接着剤を用いて接合することも可能である。
また、異方性導電フィルム31に代えて、NCF(Non Conductive Film:非導電性フィルム)を用いても良い。
また、凹部24aの底面に、異方性導電フィルム31を設けたが、ドライバIC20の接続端子20aが形成された面に設けても良い。この方法では、ドライバIC20の接続端子20aに異方性導電フィルム31を設けた後、ドライバIC20を個別電極7上に実装する。これにより、異方性導電フィルム31を無駄なく使用することが可能となる。
例えば、キャビティ基板3、リザーバ基板4、ノズル基板5同士の接合、すなわち、シリコン基板からなる基板同士の接合は、接着剤を用いて接合することも可能である。
また、異方性導電フィルム31に代えて、NCF(Non Conductive Film:非導電性フィルム)を用いても良い。
また、凹部24aの底面に、異方性導電フィルム31を設けたが、ドライバIC20の接続端子20aが形成された面に設けても良い。この方法では、ドライバIC20の接続端子20aに異方性導電フィルム31を設けた後、ドライバIC20を個別電極7上に実装する。これにより、異方性導電フィルム31を無駄なく使用することが可能となる。
3…キャビティ基板(基板),4…リザーバ基板(基板)、4a…リザーバ基板の一方の面、20,41…ドライバIC(半導体装置)、24a…凹部、31…異方性導電フィルム(封止材)、35,61…治具(介在部材)、35a…治具の接触面、36…ボンディングツール、42…シート部材、52…凹部、51…半導体装置、61…固定部(固定部材)
Claims (6)
- 基板に形成された凹部に、該凹部の深さ寸法より厚み寸法が小さい半導体装置をフリップチップ実装する半導体装置の実装方法であって、
前記凹部に前記半導体装置を仮固定した後、
前記凹部の開口面積より小さく前記半導体装置の外形より大きい接触面を有するとともに、前記接触面と前記半導体装置とが接触している状態で、前記接触面と反対の面が前記凹部の開口している側の前記基板の表面より上方に位置するような厚みを有する介在部材を用い、該介在部材の接触面を前記半導体装置に接触させ、ボンディングツールにより前記介在部材を加圧し、前記半導体装置を凹部に本固定することを特徴とする半導体装置の実装方法。 - 前記介在部材の端部に、前記ボンディングツール側から前記接触面の中央に向かって傾斜する傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の実装方法。
- 前記基板と前記半導体装置との間に封止材が設けられ、
前記介在部材の接触面に、前記封止材の付着を抑制する加工が施されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置の実装方法。 - 前記基板と前記半導体装置との間に封止材が設けられ、
前記半導体装置と前記介在部材との間に、前記凹部を覆う可撓性を有するシート部材を設けることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置の実装方法。 - 前記介在部材が、前記ボンディングツールと同等以上の熱伝導性を有する材質からなることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の半導体装置の実装方法。
- 前記基板に複数の凹部が形成され、
前記複数の凹部に前記半導体装置をそれぞれ仮固定した後、
前記複数の凹部に対応して設けられた複数の前記介在部材を固定する固定部材を用い、前記複数の介在部材の接触面を前記半導体装置にそれぞれ接触させ、ボンディングツールにより前記固定部材を加圧し、前記複数の半導体装置を前記複数の凹部にそれぞれ本固定することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置の実装方法。
Priority Applications (1)
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JP2006117928A JP2007294520A (ja) | 2006-04-21 | 2006-04-21 | 半導体装置の実装方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010093013A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Fujitsu Ltd | ボンディング装置及びボンディング方法 |
JP2011199184A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Fujifilm Corp | 基板実装装置及び基板実装方法 |
JP2012161968A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録ヘッド、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、および、画像形成装置。 |
-
2006
- 2006-04-21 JP JP2006117928A patent/JP2007294520A/ja not_active Withdrawn
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