JP2007335749A - Attachment and vacuum bonding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば半導体製造に使用するアタッチメント及び真空接合装置に関し、特に真空雰囲気下において熱及び荷重を加えることで部品と部品とを接合するアタッチメント及び真空接合装置に関する。 The present invention relates to an attachment and a vacuum bonding apparatus used for semiconductor manufacturing, for example, and more particularly to an attachment and a vacuum bonding apparatus for bonding components to each other by applying heat and a load in a vacuum atmosphere.
近年、光通信装置や顕微鏡等の光学製品に搭載される半導体チップ又は半導体基板に、例えばレンズやミラー等の光学的機能を有する部材を付加することで、使用部品の部品数の削減、製品の小型化、及び高機能化を図ったデバイスの開発が盛んに行われている。なお、このようなデバイスは、その機能を有効に発揮させる為や信頼性を確保する為に、実際の生産工程においては、真空雰囲気下での半導体部品同士の接合工程を要求することも多い。 In recent years, by adding a member having an optical function such as a lens or a mirror to a semiconductor chip or a semiconductor substrate mounted on an optical product such as an optical communication device or a microscope, the number of parts used can be reduced. Development of devices that are miniaturized and highly functional has been actively conducted. Note that such devices often require a bonding process between semiconductor components in a vacuum atmosphere in an actual production process in order to effectively exhibit their functions and to ensure reliability.
ところで、真空雰囲気下では、例えば部品を接合して所定のデバイスを形成する為に加熱を要する工程において、加熱した部材を冷却する際に対流による放熱が期待できないという問題が生じる。したがって、大気雰囲気下における場合と比較すると、デバイスの冷却時間が必然的に長くなってしまい、生産効率が低下する。このような事情に鑑みて、真空雰囲気下において部品を接合する為に加熱して形成した部材を強制的に冷却することができる真空接合装置が開発されており、例えば特許文献1には、真空チャンバ内で基板を基板プレートに載せ、該基板プレートを加熱/冷却することによって、基板の加熱/冷却を簡単に行う方法及び装置が開示されている。以下、図9を参照して上記特許文献1に記載の方法及び装置の特徴部について説明する。 By the way, in a vacuum atmosphere, there arises a problem that heat radiation due to convection cannot be expected when the heated member is cooled, for example, in a process that requires heating to join components to form a predetermined device. Therefore, as compared with the case in an air atmosphere, the cooling time of the device inevitably becomes long, and the production efficiency is lowered. In view of such circumstances, a vacuum bonding apparatus capable of forcibly cooling a member formed by heating in order to bond components in a vacuum atmosphere has been developed. Disclosed is a method and apparatus for simply heating / cooling a substrate by placing the substrate on a substrate plate in a chamber and heating / cooling the substrate plate. Hereafter, the characteristic part of the method and apparatus of the said patent document 1 is demonstrated with reference to FIG.
特許文献1に開示された装置は、基板102を保持可能且つ昇降可能な基板プレート103と、上記基板プレート103を加熱する為の加熱プレート104と、上記基板プレート103を冷却する為の冷却ユニット105とが真空チャンバ101内に設置されている装置である。
An apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a
このような構成にて、上記基板プレート103は、その上昇時(図9(a)参照)には上記冷却ユニット105と接続される。また、上記基板プレート103は、その下降時(図9(b)参照)には上記加熱プレート104と接続される。
With such a configuration, the
したがって、上記基板102を加熱する場合には、上記基板プレート103を降下させ、上記基板プレート103と上記加熱プレート104とを接触させる。この時、上記基板プレート103は、上記冷却ユニット105とは分離されている為、上記加熱プレート104によって上記基板102及び上記基板プレート103を効率良く加熱することができる。一方、上記基板102を冷却する場合には、上記基板プレート103を上昇させ、上記基板プレート103と上記冷却ユニット105とを接触させる。この時、上記基板プレート103は、上記加熱プレート104とは分離されている為、上記加熱プレート104からの熱伝導による加熱はなく、上記冷却ユニット105により上記基板102及び上記基板プレート103を効率良く冷却することができる。
上述したように、上記特許文献1に開示された方法及び装置では、上記基板102を効率良く冷却する場合に、上記基板プレート103を上昇させて上記加熱プレート104と分離させる(図9(a)参照)ことで、上記加熱プレート104から上記基板プレート103への伝導による熱の移動を遮断する。しかしながら、上記基板102上に塗布されている塗膜は高温では粘度が低い状態となっており、上記基板プレート103の上昇動作に伴う振動によって、上記塗膜の表面にうねりが発生するという不具合が生じる可能性がある。そして、上記塗膜におけるうねりは、上記塗膜中に分子レベルの孔を生じ得る。
As described above, in the method and apparatus disclosed in Patent Document 1, when the
したがって、上記塗膜の粘度が、振動によって上記塗膜の表面にうねりが生じないような高い粘度になるまでは、上記基板プレート103を上昇させることはできない。すなわち、上記基板プレート103を上昇させることが出来るようになるまでは、上記基板プレート103と上記加熱プレート104とが接続された状態(図9(b)参照)にて、上記基板102及び上記基板プレート103の冷却を行わなければならない。
Therefore, the
ここで、上記基板プレート103と上記加熱プレート104とが分離されない状態においては、上記加熱プレート104から上記基板プレート103への、伝導による熱の移動が生じる。したがって、このような状態では、上記加熱プレート104の発熱を中止しても、上記基板102の急速な冷却は非常に困難である。
Here, in a state where the
なお、上記特許文献1に開示された技術を、真空中における部品と部品との接合に適用する場合、例えば上記塗膜として加熱によって溶融する接合材であるロウ材やはんだ材を用いる工法に対しては、溶融した接合材が凝固するまでは上記基板プレート103を上昇及び下降させることができない為、加熱後の上記部品の冷却に時間が掛かりタクトタイムが長くなってしまうという問題が生じる。
In addition, when applying the technique disclosed in Patent Document 1 to joining parts in a vacuum, for example, a method using a brazing material or a solder material that is a joining material that melts by heating as the coating film. As a result, the
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、真空雰囲気下で部品と部品とを重ね合わせた状態で熱を加えて接合する際に、当該接合により生成した部品を短時間で効率的に冷却することができるアタッチメント及び真空接合装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when joining parts by applying heat in a state where the parts are superposed in a vacuum atmosphere, the parts produced by the joining can be efficiently performed in a short time. It is an object of the present invention to provide an attachment and a vacuum bonding apparatus that can be cooled in an automatic manner.
上記の目的を達成するために、本発明の第1の態様によるアタッチメントは、冷却気体を導入可能な真空チャンバ内でキャビティ部品とベース部品とを加熱して接合するアタッチメントであって、上記キャビティ部品及び上記ベース部品のうち少なくとも一方を加熱する為のヒータと、上記ベース部品を保持する為のホルダと、押圧されることで弾性変形する弾性体を備え、上記キャビティ部品、及び上記ベース部品あるいは上記ホルダを上記弾性体を介して押圧する押圧部材と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an attachment according to the first aspect of the present invention is an attachment that heats and joins a cavity part and a base part in a vacuum chamber into which a cooling gas can be introduced. And a heater for heating at least one of the base parts, a holder for holding the base parts, and an elastic body that is elastically deformed by being pressed, and the cavity parts and the base parts or the above And a pressing member that presses the holder through the elastic body.
上記の目的を達成するために、本発明の第2の態様による真空接合装置は、本発明の第1の態様によるアタッチメントと、所望の真空圧力雰囲気に設定し得る真空チャンバと、上記押圧部材を駆動する為のヘッド駆動機構と、上記真空チャンバ内に、冷却気体を所定の流量及び圧力で導入する為のバルブと、を具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a vacuum bonding apparatus according to the second aspect of the present invention includes an attachment according to the first aspect of the present invention, a vacuum chamber that can be set to a desired vacuum pressure atmosphere, and the pressing member. A head drive mechanism for driving and a valve for introducing cooling gas at a predetermined flow rate and pressure into the vacuum chamber are provided.
本発明は、真空雰囲気下で部品と部品とを重ね合わせた状態で熱を加えて接合する際に、当該接合により生成した部品を短時間で効率的に冷却することができるアタッチメント及び真空接合装置を提供することができる。 The present invention provides an attachment and a vacuum bonding apparatus capable of efficiently cooling a component generated by the bonding in a short time when the components are bonded to each other in a vacuum atmosphere by applying heat. Can be provided.
以下、図面を参照して本発明のアタッチメント及び真空接合装置の実施形態を説明する。
[第1実施形態]
本第1実施形態に係る真空接合装置は、図1に示すように、ホルダ6と、押圧部材7と、ヒータ8と、真空チャンバ9と、圧力制御機構10と、真空ポンプ11と、ヘッド駆動機構13と、弾性体14と、キャビティ部品押圧部材15と、バルブ16と、ファン20とを具備する。なお、上記ホルダ6と、上記押圧部材7と、上記ヒータ8と、上記弾性体14とから成る部分は、本第1実施形態に係るアタッチメントである。
Hereinafter, embodiments of the attachment and the vacuum bonding apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
As shown in FIG. 1, the vacuum bonding apparatus according to the first embodiment includes a
そして、本第1実施形態においては、図1に示すようにあらかじめデバイス2が実装されているベース部品1aとキャビティ部品5とを、接合部3a及び接合材4を介して接合する場面を想定する。ここで、上記接合部3aは上記ベース部品1a上に設けられている。また、上記接合部3aには、図1及び図2に示すように、あらかじめ上記接合材4が供給されているとする。つまり、上記ベース部品1a上には、上記接合部3a及び上記接合材4を介して上記キャビティ部品5が設置されている。なお、上記ベース部品1aと、上記接合部3aと、上記接合材4と、上記キャビティ部品5とで構成される部品を、セット部品17と称する。ここで、上記接合材4と上記キャビティ部品5との間には、図2に示すように凸部18を有する上記接合材4の存在によって隙間部19が形成されている。そして、上記接合材4における上記凸部18及び上記隙間部19によって、上記セット部品17内部の空間(上記デバイス2の存在する空間)の圧力を所望の値に制御可能なコンダクタンスが確保されている。
And in this 1st Embodiment, as shown in FIG. 1, the scene which joins the
なお、上記接合材4に関しては、上記接合部3aに供給するのではなく、上記キャビティ部品5にあらかじめ供給するとしてもよい。また、上記接合材4に関しては、上記接合部3a及び上記キャビティ部品5の両方に、あらかじめ供給するとしても良い。なお、必要に応じて、上記ベース部品1aと上記キャビティ部品5とを、あらかじめ仮留めした状態としても勿論よい。
Note that the
以下、図1を参照して本発明の第1実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置の構成を説明する。 Hereinafter, the configuration of the attachment and the vacuum bonding apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
まず、上記真空チャンバ9は、上記圧力制御機構10によってその内部の圧力を任意に制御することが可能なチャンバである。また、上記真空チャンバ9は、上記真空ポンプ11によってその内部の気体を排気することが可能となっている。さらに、上記真空チャンバ9は、分割もしくは開閉可能なゲート(不図示)を有している。このゲートによって、上記真空チャンバ9内への、上記ベース部品1aや上記キャビティ部品5等の出し入れが可能となっている。そして、上記ベース部品1aは、図示しない保持機構(例えばメカチャックや静電チャックなど)を有する上記ホルダ6によって保持されている。
First, the
また、上記押圧部材7は、熱伝導の良好な材料から成る部材である。なお、上記押圧部材7の材質としては、熱伝導の良い真鍮(CuZn)、アルミニウム(Al)、窒化アルミ(AlN)、炭化珪素(SiC)、窒化珪素(Si3N4)などが適している。また必要に応じて、上記押圧部材7の内壁には、輻射熱を反射することが可能な成膜を施してもよい。この成膜としては、例えばAl、Ni、若しくはAuコートが望ましい。
The pressing
そして、上記押圧部材7の先端(上記ベース部品1aとの当接部)には、図1に示すように上記弾性体14が貼付されている。上記弾性体14は押圧されることで弾性変形する部材であるので、上記押圧部材7は、上記弾性体14を介して上記ベース部品1aと密着することが可能である。換言すれば、上記弾性体14は、上記ベース部品1aと上記押圧部材7とを密着可能とする為の部材である。なお、上記弾性体14の材質としては、ポリイミド樹脂またはポリイミドアミド樹脂が望ましい。また、上記弾性体14は、その厚さに比例して熱抵抗が大きくなってしまい加熱及び冷却の効率が損なわれる。したがって、上記弾性体14の厚さは、1μm以上20μm以下であることが望ましい。
And the
さらに、上記押圧部材7には、図1に示すように上記ヒータ8が密着されて設けられている。なお、上記ヒータ8は、必要に応じて上記ホルダ6側に設置されていてもよい。また、上記ヒータ8は、上記押圧部材7側及び上記ホルダ6側の両方に設置されていても良い。
Further, the pressing
そして、上記押圧部材7の内壁には、図1に示すように上記キャビティ部品5を上記ベース部品1aに対して押圧する為のキャビティ部品押圧部材15が設けられている。しかしながら、上記キャビティ部品押圧部材15は、必須の構成部材ではない。換言すれば、上記キャビティ部品5への荷重が不要であれば、上記キャビティ部品押圧部材15も不要である。また、上記キャビティ部品5への荷重が必要な場合であっても、錘等を用いることによって、上記キャビティ部品押圧部材15を用いた場合と同様の効果を得ることも可能である。
A cavity part pressing member 15 for pressing the
なお、上記押圧部材7と、上記ヒータ8と、上記弾性体14と、上記キャビティ部品押圧部材15とから成る部分をヘッド12と称する。そして、上記ヘッド駆動機構13は、上記ヘッド12を駆動して任意の位置へ昇降させる為の駆動機構である。また、上記ヘッド駆動機構13によって上記ヘッド12を駆動することで、上記ベース部品1aや上記キャビティ部品5等に、任意の荷重を加えることができる。
A portion including the
ところで、上記バルブ16は、上記ヘッド12を冷却する為の冷却気体を、所望の圧力及び流量で上記真空チャンバ9内部に導入する為の部材である。ここで、上記冷却気体は、大気であっても構わないが、窒素ガスに代表されるような不活性ガスであることが望ましい。なお、上記ファン20は、上記真空チャンバ9内部に導入された上記冷却気体を攪拌する為の部材である。
The
以下、図3に示すフローチャートを参照して、本第1実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置を用いた部品接合工程について説明する。 Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 3, a component bonding process using the attachment and the vacuum bonding apparatus according to the first embodiment will be described.
まず、上記ベース部品1a上に設けられた上記接合部3a上の所定の位置に、上記接合材4を介在させた状態で、上記キャビティ部品5を設置する(ステップS1)。ここで必要があれば、不図示のバインダーまたは圧着によって、上記ベース部品1aと、上記接合材4及びキャビティ部品5とを互いにずれないように固定してもよい。ここで、上記バインダーとは、例えば錫等から成る接着剤である。
First, the
次に、上記真空チャンバ9に設けられている上記ゲート(不図示)を開放して、上記セット部品17を上記真空チャンバ9内に搬入し、上記ホルダ6の上記チャック(不図示)によって上記セット部品17を保持する(ステップS2)。
Next, the gate (not shown) provided in the
そして、上記真空チャンバ9に設けられている上記ゲート(不図示)を閉鎖して上記真空チャンバ9を密閉し、図4に示すように上記真空ポンプ11を運転して上記真空チャンバ9を排気し、且つ上記圧力制御機構10を駆動することによって、上記真空チャンバ9内の圧力を所定の値にする(ステップS3)。なお、上記隙間部19によって、上記ベース部品1aと上記キャビティ部品5とによって形成される空間を排気するのに十分なコンダクタンスが得られる。したがって、上記真空チャンバ9内部の圧力と、上記セット部品17内部の圧力とは同一の値になる。
Then, the gate (not shown) provided in the
その後、図5に示すように、上記ヘッド駆動機構13を駆動することによって上記ヘッド12を降下させ、上記押圧部材7と上記ベース部品1aとによって気密性を有する空間を形成する。すなわち、上記押圧部材7と上記ベース部品1aとが上記弾性体14を介して密着させられ(ステップS4)、且つ上記キャビティ部品5上面は上記キャビティ部品押圧部材15により所望の荷重で押圧される(ステップS5)。
Thereafter, as shown in FIG. 5, the
なお、上記ステップS4において得られる、上記押圧部材7と上記ベース部品1aとの密着性は、上記ヘッド駆動機構13により駆動された上記ヘッド12によって押圧されることで弾性変形した上記弾性体14の存在によって実現する。
The adhesion between the
その後、上記ヒータ8を駆動して上記押圧部材7を加熱する(ステップS6)。このステップS6において、上記ヒータ8の熱は、上記押圧部材7、上記弾性体14、上記接合部3a、上記接合材4と順次伝導していく。このような熱の伝導によって、上記接合材4は加熱され溶融する。
Thereafter, the
所望の温度及び時間で上記接合材4を加熱後、上記真空ポンプ11の運転を停止させ、且つ上記バルブ16及び上記圧力制御機構10を駆動して、図6に示すように冷却気体(不図示)を所望の圧力及び流量で上記真空チャンバ9内部に導入する(ステップS7)。このステップS7において、上記冷却気体(不図示)によって上記ヘッド12が冷却されると、上記弾性体14、上記接合部3a、上記接合材4は順次伝導により効率良く冷却される。
After heating the
また、上記冷却気体(不図示)を上記セット部品17の封止圧力よりも大きな圧力(例えば大気圧)で導入することにより、上記冷却気体の圧力によって上記ヘッド12が押圧される。これにより、上記押圧部材7によって形成される空間の気密性が低下することはない。さらに、上記ファン20によって、上記真空チャンバ9内に導入された上記冷却気体を攪拌させて、対流による冷却を促進することも可能である。
Further, by introducing the cooling gas (not shown) at a pressure (for example, atmospheric pressure) larger than the sealing pressure of the
上記接合材4が硬化する温度まで冷却した(ステップS8)後、図7に示すように上記ヘッド駆動機構13を駆動して上記ヘッド12を上昇させる。この時、上記接合材4は既に硬化している為、上記ヘッド12を上昇させても、上記キャビティ部品5とベース部品1aとで形成される空間を、所望の真空度に維持することができる。
After cooling to a temperature at which the
上記ヘッド12を上昇させた後も同様に、所望の圧力及び流量で上記冷却気体(不図示)を上記真空チャンバ9内に導入し、上記セット部品17を所望の温度になるまで冷却する(ステップS9)。
Similarly, after raising the
上記セット部品17を所望の温度になるまで冷却した後、上記真空チャンバ9に設けられた上記ゲート(不図示)を開け、接合された上記セット部品17を回収し(ステップS10)、接合加工を終了する。
After the
以上の工程により、本第1実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置による接合加工は終了する。 The joining process by the attachment and the vacuum joining apparatus according to the first embodiment is completed through the above steps.
以上説明したように、本第1実施形態によれば、真空雰囲気下で部品と部品とを重ね合わせた状態で熱を加えて接合する際に、当該接合により生成した部品を短時間で効率的に冷却することができるアタッチメント及び真空接合装置を提供することができる。 As described above, according to the first embodiment, when heat is applied in a state where the parts are superposed in a vacuum atmosphere, the parts generated by the joining can be efficiently performed in a short time. It is possible to provide an attachment and a vacuum bonding apparatus that can be cooled to each other.
具体的には、本第1実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置によれば、上記押圧部材7と上記ベース部品1aとを、上記弾性体14を介して当接及び押圧して密着させることで、上述したように真空中においても伝導による熱の移動が可能となる。
Specifically, according to the attachment and the vacuum bonding apparatus according to the first embodiment, the pressing
また、上記弾性体14によって、上記押圧部材7と上記ベース部品1aとで構成される内部空間の気密性を確保することができる。したがって、上記真空チャンバ9内に冷却気体を導入することで、対流による上記セット部品17の冷却を実施することができる。つまり、従来技術では不可能であった、上記接合材4の硬化前における上記セット部品17の冷却を開始することができる。これにより、冷却工程のタクトすなわち製造タクトの短縮が可能となり、安価に製品を提供することができる。
Further, the
なお、本第1実施形態においては、上記ステップS1として部品の仮組立て工程を説明したが、この工程は以下のような工程に代えることもできる。 In the first embodiment, the component temporary assembly process has been described as step S1, but this process can be replaced by the following process.
すなわち、上記ステップS1の代わりに、図示しない保持機構(例えばメカチャックや静電チャック等)によって、上記キャビティ部品5を上記押圧部材7によって保持し、且つ図示しない位置決め機構によって上記ベース部品1aと上記キャビティ部品5との相対的な位置決めを行った後、上記ヘッド駆動機構13によって上記ヘッド12を降下及び押圧させることにより、上記ベース部品1aと上記キャビティ部品5との位置決め及び組立てを行うとしても良い。
That is, instead of the step S1, the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置について説明する。以下、上記第1実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置との相違点を中心に、本第2実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置を説明する。
[Second Embodiment]
Next, an attachment and a vacuum bonding apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, the attachment and the vacuum bonding apparatus according to the second embodiment will be described focusing on differences from the attachment and the vacuum bonding apparatus according to the first embodiment.
本第2実施形態においては、上記第1実施形態における上記ベース部品1aに相当する部品としてベース部品1b、上記第1実施形態における上記接合部3aに相当する部品として接合部3b、上記第1実施形態における上記ヘッド12に相当する部材としてヘッド25があり、上記第1実施形態における上記押圧部材7に設けられた上記弾性体14の機能を担う部材として、シール用弾性体21及び加熱用弾性体23がある。
In the second embodiment, the base part 1b is a part corresponding to the
上記接合部3bは、上記ベース部品1bと上記キャビティ部品5との接合面の相似形状にて設けられている。また、図8に示すように上記キャビティ部品5の上面は、当該上面の面積よりも大きな面積である上記アタッチメント内面上壁24と対向している。そして、該アタッチメント内面上壁24には上記加熱用弾性体23が貼付されており、上記加熱用弾性体23は、上記キャビティ部品5上面と当接可能となっている。なお、上記加熱用弾性体23の材質及び厚さに関しては、上記第1実施形態における上記弾性体14と同様である。また、上記加熱用弾性体23における上記キャビティ部品5上面と当接する面の大きさに関しては、上記キャビティ部品5上面よりも大きな面積であることが望ましい(図8においては、上記加熱用弾性体23における上記キャビティ部品5上面と当接する面の大きさは、上記キャビティ部品5上面と同じ面積であるとして示されている)。
The joint portion 3b is provided in a similar shape of the joint surface between the base part 1b and the
また、図8に示すように上記押圧部材22における先端面(上記ホルダ6との当接面)には、該先端面と上記ホルダ6とを密着させる為の弾性体である上記シール用弾性体21が貼付してある。
Further, as shown in FIG. 8, the sealing elastic body, which is an elastic body for bringing the distal end surface and the
なお、上記シール用弾性体21の材質は、実際に使用する上記ヒータ8の最高温度に対して持続する耐熱性を有するものが望ましい。具体的には、上記シール用弾性体21の材質としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素系ゴム(エラストマー)、シリコン系ゴム(エラストマー)等を挙げることができる。なお、上記シール用弾性体の厚さは、上記加熱用弾性体のそれよりも厚いとする。
The material of the sealing elastic body 21 is preferably a material having heat resistance that lasts with respect to the maximum temperature of the
本第2実施形態においては、上記ヘッド25は、上記押圧部材22と上記ヒータ8とによって構成される。そして、上記ヘッド駆動機構13によって、上記ヘッド25を所望の位置に昇降させ且つ上記ヘッド25と接触した部材に対して所望の荷重を加えることが可能である。
In the second embodiment, the head 25 is constituted by the pressing member 22 and the
以下、本第2実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置を用いた部品接合工程について説明する。なお、本第2実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置を用いた部品接合工程は、上記第1実施形態において図3を参照して説明した部品接合工程と、上記ステップS4乃至上記ステップS6以外は同様である。したがって、ここでは上記第1実施形態における上記ステップS4乃至上記ステップS6に代わる部品接合工程であるステップS4A乃至ステップS6Aを中心に説明する。 Hereinafter, a component bonding process using the attachment and the vacuum bonding apparatus according to the second embodiment will be described. The component bonding process using the attachment and the vacuum bonding apparatus according to the second embodiment is the same as the component bonding process described with reference to FIG. 3 in the first embodiment, except for steps S4 to S6. It is the same. Therefore, here, the description will focus on steps S4A to S6A, which are component joining steps in place of steps S4 to S6 in the first embodiment.
まず、ステップS1乃至ステップS3において上記第1実施形態と同様、部品の組立て、部品の供給/保持、及び封止圧力の制御を行った後、上記ヘッド駆動機構13を駆動することによって上記ヘッド25を降下させ、上記押圧部材22の先端に貼付された上記シール用弾性体21と上記ホルダ6とを当接させ、更に上記ヘッド駆動機構13によって所望の荷重を与えることで上記シール用弾性体21を弾性変形させ、上記押圧部材22と上記ホルダ6とで形成される空間の気密性を確保する(ステップS4A)。
First, in steps S1 to S3, as in the first embodiment, after assembling the components, supplying / holding the components, and controlling the sealing pressure, the
その後、上記押圧部材22における上記アタッチメント内面上壁24に貼付されている上記加熱用弾性体23と上記キャビティ部品5の上面とを当接させ、上記ヘッド駆動機構13によって所望の荷重を与えることで、上記シール用弾性体21を弾性変形させ、上記押圧部材22と上記キャビティ部品5との密着性を確保し且つ上記キャビティ部品5に所望の荷重を与える(ステップS5A)。
Thereafter, the heating elastic body 23 affixed to the attachment inner surface upper wall 24 of the pressing member 22 is brought into contact with the upper surface of the
そして、上記ヒータ8を駆動して上記押圧部材22を加熱する(ステップS6A)。ここで、本第2実施形態においては、上記押圧部材22と上記キャビティ部品5とは、上記加熱用弾性体23によって密着性が確保されている為、真空中においても伝導により熱が効率よく伝わるので上記接合材4を加熱することができる。
Then, the
以降、上記ステップS7乃至上記ステップS10において、冷却気体の導入、接合材の冷却、部品の冷却、及び部品の回収を行い、本第2実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置による接合加工は終了する。 Thereafter, in steps S7 to S10, the introduction of the cooling gas, the cooling of the bonding material, the cooling of the components, and the recovery of the components are performed, and the bonding process by the attachment and the vacuum bonding apparatus according to the second embodiment is completed. .
以上説明したように、本第2実施形態によれば、真空雰囲気下で部品と部品とを重ね合わせた状態で熱を加えて接合する際に、当該接合により生成した部品を短時間で効率的に冷却することができるアタッチメント及び真空接合装置を提供することができる。 As described above, according to the second embodiment, when heat is applied in a state where the components are superposed in a vacuum atmosphere, the components generated by the bonding can be efficiently performed in a short time. It is possible to provide an attachment and a vacuum bonding apparatus that can be cooled to each other.
具体的には、上記シール用弾性体21によって、上記ホルダ6と上記押圧部材22との密着性を確保する。これにより、上記ホルダ6と上記押圧部材22とで構成される空間の気密性を確保することができる。また、上記加熱用弾性体23によって、上記押圧部材22と上記キャビティ部品5との密着性を確保する。これにより、真空中においても、上記押圧部材22と上記キャビティ部品5との間の、効率的な熱の伝導が可能となる。このような構成により、上記真空チャンバ9内に冷却気体を導入することで対流により上記セット部品17を冷却することが可能となる。したがって、従来技術では不可能であった、上記接合材4が硬化する前における上記セット部品17の冷却が可能となる。これにより、冷却工程のタクトすなわち製造タクトの短縮が可能になり、安価に製品を提供することができる。
Specifically, the sealing elastic body 21 ensures adhesion between the
さらに、本第2実施形態によれば、上記第1実施形態に係るアタッチメント及び真空接合装置における上記ベース部品1a及び上記キャビティ部品5を小型化することができる。つまり、本第2実施形態によれば、上記第1実施形態と比較して上記セット部品17を小型化することができる。これにより、部品の材料費を減らすことができ、より安価に製品を提供することが可能となる。
Furthermore, according to the second embodiment, the
以上、第1実施形態及び第2実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on 1st Embodiment and 2nd Embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation and application are within the range of the summary of this invention. Of course it is possible.
さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。 Further, the above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be extracted as an invention.
1a,1b…ベース部品、 2…デバイス、 3a,3b…接合部、 4…接合材、 5…キャビティ部品、 6…ホルダ、 7,22…押圧部材、 8…ヒータ、 9…真空チャンバ、 10…圧力制御機構、 11…真空ポンプ、 12…ヘッド、 13…ヘッド駆動機構、 14…弾性体、 15…キャビティ部品押圧部材、 16…バルブ、 17…セット部品、 18…凸部、 19…隙間部、 20…ファン、 21…シール用弾性体、 23…加熱用弾性体、 24…アタッチメント内面上壁、 25…ヘッド。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
上記キャビティ部品及び上記ベース部品のうち少なくとも一方を加熱する為のヒータと、
上記ベース部品を保持する為のホルダと、
押圧されることで弾性変形する弾性体を備え、上記キャビティ部品、及び上記ベース部品あるいは上記ホルダを上記弾性体を介して押圧する押圧部材と、
を有することを特徴とするアタッチメント。 An attachment for heating and joining a cavity part and a base part in a vacuum chamber capable of introducing a cooling gas,
A heater for heating at least one of the cavity part and the base part;
A holder for holding the base part;
A pressing member that includes an elastic body that is elastically deformed by being pressed, and that presses the cavity part and the base part or the holder via the elastic body;
The attachment characterized by having.
上記弾性体が上記ベース部品に対して当接及び押圧されて弾性変形することで、上記弾性体と上記押圧部材と上記ベース部品とによって気密性を有する空間が形成されることを特徴とする請求項1に記載のアタッチメント。 The elastic body is provided at a contact portion of the pressing member with the base component,
A space having airtightness is formed by the elastic body, the pressing member, and the base part by elastically deforming the elastic body by contacting and pressing the base part. Item 1. The attachment according to item 1.
上記シール用弾性体の材質は、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素系ゴム、及びシリコン系ゴムのうちの何れかであることを特徴とする請求項3に記載のアタッチメント。 The material for the heating elastic body is a polyimide resin or a polyimide amide resin,
The attachment according to claim 3, wherein a material of the sealing elastic body is any one of a polyimide resin, a polyamide resin, a fluorine rubber, and a silicon rubber.
所望の真空圧力雰囲気に設定し得る真空チャンバと、
上記押圧部材を駆動する為のヘッド駆動機構と、
上記真空チャンバ内に、冷却気体を所定の流量及び圧力で導入する為のバルブと、
を具備することを特徴とする真空接合装置。 The attachment of claim 1;
A vacuum chamber that can be set to a desired vacuum pressure atmosphere;
A head driving mechanism for driving the pressing member;
A valve for introducing a cooling gas into the vacuum chamber at a predetermined flow rate and pressure;
A vacuum bonding apparatus comprising:
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- 2006-06-16 JP JP2006167718A patent/JP2007335749A/en not_active Withdrawn
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