JP2008060489A - 電子部品吸着保持具 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の吸着時に電子部品が変形したり損傷を受けたりすることを防止し、且つ電子部品の開放を速やかに行う。
【解決手段】電子部品吸着保持具１０は、保持具本体１１を備えている。保持具本体１１は、少なくとも一部が電子部品２０に接する吸着面１１ａと、その反対側のヒータ接触面１１ｂと、４つの側面１１ｃとを有している。電子部品吸着保持具１０は、更に、保持具本体１１を貫通する複数の吸気孔１２と、吸気孔１２に連通しないように保持具本体１１に形成された通気路１４を備えている。通気路１４は、吸着面１１ａにおいて開口する開口部１４ａと、側面１１ｃにおいて開口する開口部１４ｂとを有している。通気路１４は、吸着面１１ａに電子部品２０が接している状態において開口部１４ａと保持具本体１１の外部とを連通させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば半導体チップ等の電子部品を基板に実装する際に、電子部品を吸着して保持するための電子部品吸着保持具に関する。

従来、基板に電子部品を実装する方法としては、多種多様な方法が提案されている。そのうちの代表的な方法としてフリップチップ実装という方法がある。フリップチップ実装を行う場合には、電子部品には、バンプと呼ばれる突起電極が形成される。基板の表面には、導体層によって形成された電極（以下、基板電極と言う。）が配置されている。フリップチップ実装では、電子部品は、電子部品の突起電極を有する面が基板に向くように配置され、突起電極と基板電極とが直接あるいは導電性物質を介して電気的に接続される。フリップチップ実装では、例えば、突起電極と基板電極に熱および圧力を加えることによって突起電極と基板電極とを圧着または接合する。

フリップチップ実装を行う場合には、一般的に、電子部品吸着保持具を用いて電子部品を吸着して保持する。ここで、図１４を参照して、一般的な電子部品吸着保持具の構成について説明する。図１４には、ほぼ直方体形状の電子部品１２０を保持するための電子部品吸着保持具１１０を示している。電子部品１２０は、互いに反対側を向いた第１および第２の面１２１ａ，１２１ｂを有する直方体形状の電子部品本体１２１と、第１の面１２１ａに配置された複数の突起電極１２２とを備えている。

電子部品吸着保持具１１０は、保持具本体１１１を備えている。この保持具本体１１１は、少なくとも一部が電子部品１２０に接する吸着面１１１ａと、その反対側のヒータ接触面１１１ｂとを有している。電子部品吸着保持具１１０は、更に、保持具本体１１１を貫通するように保持具本体１１１に形成された吸気孔１１２を備えている。吸気孔１１２の一端は吸着面１１１ａに配置され、吸気孔１１２の他端はヒータ接触面１１１ｂに配置されている。

電子部品吸着保持具１１０には、温度調整可能なヒータ１３０が、ヒータ接触面１１１ｂに接触するように取り付けられる。ヒータ１３０には、吸気孔１１２に連通する吸気孔１３１が設けられている。電子部品吸着保持具１１０およびヒータ１３０は、実装装置におけるヘッドに取り付けられる。このヘッドは、水平方向および垂直方向に移動可能になっている。

電子部品吸着保持具１１０によって電子部品１２０を保持する際には、吸着面１１１ａを電子部品本体１２１における第２の面１２１ｂに当接させる。吸気孔１１２，１３１内の気体は、図示しない吸引装置によって吸引され、これにより、吸着面１１１ａに電子部品１２０が吸着される。

特許文献１の図７には、上記の電子部品吸着保持具１１０およびヒータ１３０と同様の構成の吸着ノズルおよびヒータを備えた電子部品実装ツールが記載されている。また、特許文献１の図２ないし図６には、吸着面に凹部が形成された吸着ノズルとヒータとを備えた電子部品実装ツールが記載されている。

特許文献２には、半導体装置を吸引するための吸気孔と、この吸気孔と大気とを連通させる溝または孔とを備えた半導体装置搭載用吸着ノズルが記載されている。また、特許文献２には、他の態様の半導体装置搭載用吸着ノズルとして、半導体装置を吸引するための吸気孔と、この吸気孔と大気とを連通させる連通用の孔と、吸引時には連通用の孔を塞ぎ、吸引が停止すると開く弁とを備えた半導体装置搭載用吸着ノズルが記載されている。

特開２００５−３４７６２１号公報 特開２００２−３６１６１号公報

従来、図１４に示したような一般的な電子部品吸着保持具１１０を用いた場合には、電子部品１２０の吸着時と開放時において、以下のような問題が生じていた。まず、電子部品１２０の吸着時においては、電子部品１２０が吸着面１１１ａからわずかに離れた状態から急に電子部品１２０が吸着面１１１ａに張り付くという現象が生じていた。この現象のため、特に電子部品１２０の強度が小さい場合に、電子部品１２０が変形したり損傷を受けたりするといった問題が生じていた。

また、電子部品１２０の開放時においては、電子部品吸着保持具１１０による電子部品１２０の吸着を停止しても吸気孔１１２内の気体の圧力はすぐには大気圧に戻らないため、電子部品１２０を速やかに開放することができないという問題が生じていた。

特許文献１の図２ないし図６に記載された電子部品実装ツールを用いた場合においても上記の問題は発生する。特許文献２に記載された半導体装置搭載用吸着ノズルによれば、電子部品を速やかに開放することが可能になる。しかしながら、特許文献２に記載されている複数の態様の半導体装置搭載用吸着ノズルのうち、弁を備えていないものでは、常に吸気孔と大気とが連通しているため、吸着力が低下するという問題点がある。また、特許文献２に記載されている複数の態様の半導体装置搭載用吸着ノズルのうち、弁を備えたものでは、構成が複雑になるという問題点がある。

ところで、電子部品には一方の面において開口する凹部を有するものがある。以下、このような凹部を有する電子部品を基板に実装する方法の一例について説明する。図１５は、凹部を有する電子部品の一例を示す斜視図である。図１６は、図１５に示した電子部品を基板に実装する方法の一例を説明するための断面図である。

図１５に示した電子部品１５０は、互いに反対側を向いた第１および第２の面１５１ａ，１５１ｂを有する電子部品本体１５１と、第１の面１５１ａに配置された複数の突起電極１５２（図１６参照）とを備えている。電子部品本体１５１は、第２の面１５１ｂにおいて開口する凹部１５３を有している。電子部品本体１５１のうち、凹部１５３における底部を形成する部分（以下、底部形成部分と言う。）１５４の厚みは、凹部１５３の周辺の部分（以下、周辺部分と言う。）１５５の厚みよりも小さい。図１５に示したような凹部を有する電子部品としては、例えば、ダイヤフラム型の半導体圧力センサがある。

この例では、図１５に示した電子部品１５０を基板に実装する際に、図１６に示した電子部品吸着保持具１６０を用いて電子部品１５０を吸着して保持する。この電子部品吸着保持具１６０は、保持具本体１６１を備えている。この保持具本体１６１は、少なくとも一部が電子部品１５０に接する吸着面１６１ａと、その反対側のヒータ接触面１６１ｂとを有している。電子部品吸着保持具１６０は、更に、保持具本体１６１を貫通するように保持具本体１６１に形成された複数の吸気孔１６２と、ヒータ接触面１６１ｂに設けられた凹部１６３とを備えている。各吸気孔１６２の一端は吸着面１６１ａに配置され、各吸気孔１６２の他端は凹部１６３に連通している。

電子部品吸着保持具１６０には、温度調整可能なヒータ１３０が、ヒータ接触面１６１ｂに接触するように取り付けられる。ヒータ１３０には吸気孔１３１が設けられている。この吸気孔１３１は、凹部１６３に連通する。電子部品吸着保持具１６０およびヒータ１３０は、実装装置におけるヘッドに取り付けられる。

電子部品吸着保持具１６０によって電子部品１５０を保持する際には、吸着面１６１ａを電子部品本体１５１における面１５１ｂに当接させる。電子部品吸着保持具１６０における吸気孔１６２の一端は、面１５１ｂに当接する位置、すなわち周辺部分１５５に当接する位置に配置されている。吸気孔１６２内の気体は、図示しない吸引装置によって吸引される。これにより、吸気孔１６２および凹部１６３内の気体も吸引装置によって吸引される。その結果、吸着面１６１ａに電子部品１５０が吸着される。

電子部品１５０が実装される基板１７０は、互いに反対側を向いた２つの面を有する基板本体１７１と、この基板本体１７１における一方の面に配置された複数の基板電極１７２とを備えている。基板本体１７１は、貫通する開口部１７３を有している。基板１７０は、基板電極１７２が上を向くように、支持台１８０の上に載置される。

電子部品１５０を基板１７０に実装する際には、基板電極１７２の上に、液状の熱硬化性樹脂１９０が配置される。また、電子部品１５０は、電子部品吸着保持具１６０によって保持されて、底部形成部分１５４が開口部１７３に対向し且つ突起電極１５２が基板電極１７２に対向するように、基板１７０の上方に配置される。次に、電子部品吸着保持具１６０を下降させて、突起電極１５２と基板電極１７２とを接触させる。次に、突起電極１５２と基板電極１７２が密着するように、電子部品吸着保持具１６０によって電子部品１５０を加圧すると共に、ヒータ１３０によって、電子部品吸着保持具１６０および電子部品１５０を介して、突起電極１５２、基板電極１７２および熱硬化性樹脂１９０を加熱する。これにより、突起電極１５２と基板電極１７２とが接続されると共に、熱硬化性樹脂１９０が硬化して突起電極１５２と基板電極１７２との接続部分の周囲が封止される。

次に、図１７を参照して、上記の実装方法における問題点について説明する。従来、図１５に示した電子部品１５０を図１６に示した電子部品吸着保持具１６０によって吸着する際に、電子部品１５０の底部形成部分１５４が変形したり損傷を受けたりする場合があった。以下、その原因について、図１７を参照して考察する。図１７は、保持具本体１６１の吸着面１６１ａと電子部品本体１５１の面１５１ｂとが接触する直前の状態、すなわち電子部品１５０が吸着面１６１ａからわずかに離れた状態を表している。このとき既に、吸気孔１６２内の気体は吸引されている。そのため、吸着面１６１ａと面１５１ｂとが接触する直前には、吸着面１６１ａと面１５１ｂとの間の隙間を通じて、凹部１５３内の気体が吸気孔１６２へ吸引され、凹部１５３と吸着面１６１ａとによって囲まれた中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも小さくなると考えられる。そして、これにより、特に厚みおよび強度の小さい底部形成部分１５４が、図１７に示したように変形したり、更には損傷を受けたりする場合があると考えられる。なお、特許文献１，２のいずれによっても、この問題点を解決することはできない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子部品を吸着して保持するための電子部品吸着保持具であって、電子部品の吸着時に電子部品が変形したり損傷を受けたりすることを防止でき、且つ電子部品の開放を速やかに行うことができるようにした電子部品吸着保持具を提供することにある。

本発明の電子部品吸着保持具は、電子部品を吸着して保持するためのものである。この電子部品吸着保持具は、少なくとも一部が電子部品に接する吸着面を有する保持具本体と、保持具本体を貫通するように保持具本体に形成され、電子部品を吸着するために用いられる吸気孔と、吸気孔に連通しないように保持具本体に形成された通気路とを備えている。吸気孔は、吸着面において開口する吸気口を有している。通気路は、吸着面において開口する開口部を有し、吸着面に電子部品が接している状態において開口部と保持具本体の外部とを連通させる。

本発明の電子部品吸着保持具を用いて電子部品を吸着する際には、電子部品が吸着面からわずかに離れた状態のときに、吸着面と電子部品との間に通気路を通して気体が供給される。これにより、電子部品の吸着時に電子部品が変形したり損傷を受けたりすることを防止できる。また、本発明の電子部品吸着保持具では、電子部品を吸着した状態から電子部品を開放する際にも、吸着面と電子部品との間に通気路を通して気体が供給される。これにより、電子部品の開放を速やかに行うことが可能になる。

本発明の電子部品吸着保持具において、開口部の少なくとも一部は、吸気口よりも、吸着面における中心に近い位置に配置されていてもよい。

また、本発明の電子部品吸着保持具において、通気路は、開口部によって吸着面において開口している他に、保持具本体の外面のうちの吸着面以外の部分において開口していてもよい。

また、本発明の電子部品吸着保持具において、通気路は、保持具本体を貫通していてもよい。

また、本発明の電子部品吸着保持具において、保持具本体は、吸着面に続く側面を有し、通気路は、一端が側面に配置されるように吸着面に形成された溝によって構成されていてもよい。

また、本発明の電子部品吸着保持具が適用される電子部品は、互いに反対側を向いた第１および第２の面を有すると共に第２の面において開口する凹部を有する電子部品本体を備え、電子部品吸着保持具によって保持される際に第２の面が吸着面に接するものであってもよい。この場合、第２の面が吸着面に接している状態において吸気口が第２の面に面すると共に開口部の少なくとも一部が凹部に面するように、吸気口および開口部が配置されていてもよい。また、第２の面が吸着面に接している状態において、通気路は、凹部と吸着面とによって囲まれた中空部分を大気に開放してもよい。

また。電子部品本体のうち、上記凹部における底部を形成する部分の厚みは、０．００１〜５μｍの範囲内であってもよい。

また、本発明の電子部品吸着保持具において、通気路は、吸着面に形成され、前口部を形成する凹部と、この凹部と保持具本体の外部とを連通させる接続路とを含んでいてもよい。

本発明の電子部品吸着保持具を用いて電子部品を吸着する際には、電子部品が吸着面からわずかに離れた状態のときに、吸着面と電子部品との間に通気路を通して気体が供給される。これにより、本発明の電子部品吸着保持具によれば、電子部品の吸着時に電子部品が変形したり損傷を受けたりすることを防止することができるという効果を奏する。また、本発明の電子部品吸着保持具では、電子部品を吸着した状態から電子部品を開放する際にも、吸着面と電子部品との間に通気路を通して気体が供給される。これにより、本発明の電子部品吸着保持具によれば、電子部品の開放を速やかに行うことができるという効果を奏する。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子部品吸着保持具および電子部品の断面図である。図２は、図１に示した電子部品吸着保持具の平面図である。図３は、図１に示した電子部品吸着保持具の底面図である。図４は、図１に示した電子部品の斜視図である。なお、図１は、図２においてＡ−Ａ線で示される断面を表している。

始めに、図１および図４を参照して、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具が適用される電子部品２０について説明する。電子部品２０は、互いに反対側を向いた第１および第２の面２１ａ，２１ｂを有する電子部品本体２１と、第１の面２１ａに配置された複数の突起電極２２とを備えている。電子部品本体２１は、第２の面２１ｂにおいて開口する凹部２３を有している。電子部品本体２１のうち、凹部２３における底部を形成する部分（以下、底部形成部分と言う。）２４の厚みは、凹部２３の周辺の部分（以下、周辺部分と言う。）２５の厚みよりも小さい。

また、電子部品本体２１は、互いに反対側を向いた２つの面を有する基体２１１と、この基体２１１の一方の面に接合された回路層２１２とを有している。基体２１１における２つの面のうち、回路層２１２に接合された面とは反対側の面は面２１ｂを構成している。回路層２１２における２つの面のうち、基体２１１に接合された面とは反対側の面は面２１ａを構成している。回路層２１２には、突起電極２２に接続された回路が形成されている。基体２１１には、２つの面のそれぞれに開口部を有する貫通した孔が形成されている。回路層２１２は、この孔の一方の開口部を塞いでいる。底部形成部分２４は、回路層２１２のうち、上記開口部を塞ぐ部分によって構成されている。底部形成部分２４の厚みは、例えば０．００１〜５μｍの範囲内である。周辺部分２５は、基体２１１と、回路層２１２のうちの基体２１１に重なる部分とによって構成されている。また、回路層２１２のうち、上記開口部を塞ぐ部分には、開口部よりも小さな径の孔２６が設けられている。なお、孔２６は、設けられていなくてもよいし、複数設けられていてもよい。このような形状の電子部品２０としては、例えば、ダイヤフラム型の半導体圧力センサがある。

本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０は、例えば電子部品２０を基板に実装する際に、電子部品２０を吸着して保持するためのものである。また、電子部品吸着保持具１０は、吸着して保持した電子部品２０を持ち上げることができるものである。電子部品吸着保持具１０は、保持具本体１１を備えている。この保持具本体１１は、少なくとも一部が電子部品２０に接する吸着面１１ａと、その反対側のヒータ接触面１１ｂと、吸着面１１ａに続く４つの側面１１ｃとを有している。

電子部品吸着保持具１０は、更に、保持具本体１１を貫通するように保持具本体１１に形成された複数の吸気孔１２と、ヒータ接触面１１ｂに設けられた凹部１３とを備えている。各吸気孔１２は、吸着面１１ａにおいて開口する吸気口１２ａを有している。また、各吸気孔１２は凹部１３に連通している。吸気孔１２は、電子部品２０を吸着するために用いられる。本実施の形態では、吸気孔１２は４つ設けられている。

電子部品吸着保持具１０は、更に、吸気孔１２に連通しないように保持具本体１１に形成された通気路１４を備えている。通気路１４は、保持具本体１１を貫通するように形成された孔によって構成されている。また、通気路１４は、吸着面１１ａにおいて開口する開口部１４ａと、側面１１ｃにおいて開口する開口部１４ｂとを有している。通気路１４を構成する孔は、開口部１４ａから吸着面１１ａに対して垂直な方向に延びる部分と、開口部１４ｂから側面１１ｃに対して垂直な方向に延びる部分とが接続されて構成されている。通気路１４は、吸着面１１ａに電子部品２０が接している状態において開口部１４ａと保持具本体１１の外部とを連通させる。開口部１４ａは、４つの吸気口１２ａよりも、吸着面１１ａにおける中心に近い位置に配置されている。

次に、図５および図６を参照して、電子部品吸着保持具１０を用いた電子部品２０の実装方法について説明する。図５は、電子部品吸着保持具１０を用いた電子部品２０の実装方法における一工程を示す断面図である。図６は、図５に示した工程に続く工程を示す断面図である。

図５に示したように、電子部品吸着保持具１０には、温度調整可能なヒータ３０が、ヒータ接触面１１ｂに接触するように取り付けられる。ヒータ３０には吸気孔３１が設けられている。この吸気孔３１は、凹部１３に連通する。電子部品吸着保持具１０およびヒータ３０は、実装装置におけるヘッド４０に取り付けられる。ヘッド４０は、水平方向および垂直方向に移動可能になっている。このヘッド４０には、吸気孔３１に連通する吸気孔４１が設けられている。吸気孔４１は、図示しない吸引装置に接続される。

電子部品吸着保持具１０によって電子部品２０を保持する際には、吸着面１１ａを電子部品本体２１における面２１ｂに当接させる前に、吸引装置によって、吸気孔１２、凹部１３および吸気孔３１，４１内の気体の吸引を開始する。次に、吸着面１１ａを電子部品本体２１における面２１ｂに当接させる。吸気口１２ａは、面２１ｂが吸着面１１ａに接している状態において面２１ｂに面する位置に配置されている。そのため、吸気孔１２内の気体が吸引されると、吸着面１１ａに電子部品２０が吸着される。一方、開口部１４ａは、面２１ｂが吸着面１１ａに接している状態において凹部２３に面するように配置されている。そのため、面２１ｂが吸着面１１ａに接している状態において、通気路１４は、凹部２３と吸着面１１ａとによって囲まれた中空部分を大気に開放する。

電子部品２０が実装される基板７０は、互いに反対側を向いた２つの面を有する基板本体７１と、この基板本体７１における一方の面に配置された複数の基板電極７２とを備えている。基板本体７１は、貫通する開口部７３を有している。基板７０は、基板電極７２が上を向くように、支持台８０の上に載置される。

図５に示したように、電子部品２０を基板７０に実装する際には、基板電極７２の上に、液状の熱硬化性樹脂９０が配置される。また、電子部品２０は、電子部品吸着保持具１０によって保持され且つ持ち上げられて、底部形成部分２４が開口部７３に対向し且つ突起電極２２が基板電極７２に対向するように、基板７０の上方に配置される。

次に、図６に示したように、電子部品吸着保持具１０を下降させて、突起電極２２と基板電極７２とを接触させる。次に、突起電極２２と基板電極７２が密着するように、電子部品吸着保持具１０によって電子部品２０を加圧すると共に、ヒータ３０によって、電子部品吸着保持具１０および電子部品２０を介して、突起電極２２、基板電極７２および熱硬化性樹脂９０を加熱する。これにより、突起電極２２と基板電極７２とが接続されると共に、熱硬化性樹脂９０が硬化して突起電極２２と基板電極７２との接続部分の周囲が封止される。このようにして、基板７０に対する電子部品２０の実装が終了する。その後、吸気孔１２、凹部１３および吸気孔３１，４１内の気体の吸引を停止して、電子部品吸着保持具１０による電子部品２０の吸着を停止する。これにより、電子部品吸着保持具１０は、電子部品２０を開放する。

次に、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０の効果について説明する。まず、電子部品吸着保持具１０を用いて電子部品２０を吸着する際には、電子部品２０が吸着面１１ａからわずかに離れた状態のときに、吸着面１１ａと電子部品２０との間に通気路１４を通して気体が供給される。そのため、本実施の形態によれば、電子部品２０が吸着面１１ａからわずかに離れた状態から急に電子部品２０が吸着面１１ａに張り付くという現象が緩和され、電子部品２０が変形したり損傷を受けたりすることを防止することができる。

また、電子部品２０が吸着面１１ａからわずかに離れた状態のときには、吸着面１１ａと電子部品本体２１の面２１ｂとの間の隙間を通じて、凹部２３内の気体が吸気孔１２へ吸引される。このとき、凹部２３と吸着面１１ａとによって囲まれた中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなると、特に厚みおよび強度の小さい底部形成部分２４が変形したり損傷を受けたりするおそれがある。しかし、本実施の形態では、通気路１４が、凹部２３と吸着面１１ａとによって囲まれた中空部分を大気に開放していることから、中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなることを防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、電子部品２０のうちの特に底部形成部分２４が変形したり損傷を受けたりすることを防止することができる。

また、電子部品吸着保持具１０が、電子部品２０を吸着した状態から電子部品２０を開放する際にも、吸着面１１ａと電子部品２０との間に通気路１４を通して気体が供給される。そのため、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０によれば、電子部品２０の開放を速やかに行うことができる。

なお、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０は、図１に示した形態の電子部品２０に限らず、種々の形態の電子部品に適用することができる。以下、図７および図８を参照して、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０を他の形態の電子部品に適用した例について説明する。

図７に示した例では、電子部品２０は、互いに反対側を向いた第１および第２の面２１ａ，２１ｂを有する電子部品本体２１と、第１の面２１ａに配置された複数の突起電極２２とを備えている。この例では、電子部品本体２１は凹部を有していない。電子部品本体２１は、互いに反対側を向いた２つの面を有する基体２１１と、この基体２１１の一方の面に接合された回路層２１２とを有している。基体２１１における２つの面のうち、回路層２１２に接合された面とは反対側の面は面２１ｂを構成している。回路層２１２における２つの面のうち、基体２１１に接合された面とは反対側の面は面２１ａを構成している。回路層２１２には、突起電極２２に接続された回路が形成されている。電子部品吸着保持具１０によって図７に示した電子部品２０を保持する際には、吸着面１１ａを電子部品本体２１における面２１ｂに当接させる。

電子部品吸着保持具１０によって図７に示した電子部品２０を保持する場合には、図１に示した形態の電子部品２０を保持する場合における効果のうち、中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなることを防止するという効果は得られない。しかし、その他の効果については、図１に示した形態の電子部品２０を保持する場合と同様に得ることができる。特に、図７に示した電子部品２０が薄い場合には、電子部品吸着保持具１０によって図７に示した電子部品２０を保持することにより、電子部品２０を吸着する際に電子部品２０が変形したり損傷を受けたりすることを防止することができるという電子部品吸着保持具１０の効果が顕著に発揮される。

図８に示した例では、電子部品２０は、互いに反対側を向いた第１および第２の面２１ａ，２１ｂを有する電子部品本体２１と、第１の面２１ａに配置された複数の突起電極２２とを備えている。電子部品本体２１は、互いに反対側を向いた２つの面を有する基体２１１と、この基体２１１の一方の面に接合された回路層２１２とを有している。基体２１１における２つの面のうち、回路層２１２に接合された面とは反対側の面は面２１ｂを構成している。回路層２１２における２つの面のうち、基体２１１に接合された面とは反対側の面は面２１ａを構成している。回路層２１２には、突起電極２２に接続された回路が形成されている。基体２１１には、回路層２１２に接合された面において開口部を有する凹部が形成されている。回路層２１２は、この開口部を塞いでいる。電子部品本体２１は、基体２１１の凹部と回路層２１２とによって形成された中空部分２７を有している。また、回路層２１２のうち、上記開口部を塞ぐ部分には、開口部よりも小さな径の孔２６が設けられている。なお、孔２６は、設けられていなくてもよいし、複数設けられていてもよい。電子部品吸着保持具１０によって図８に示した電子部品２０を保持する際には、吸着面１１ａを電子部品本体２１における面２１ｂに当接させる。

電子部品吸着保持具１０によって図８に示した電子部品２０を保持する場合には、図１に示した形態の電子部品２０を保持する場合における効果のうち、中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなることを防止するという効果は得られない。しかし、その他の効果については、図１に示した形態の電子部品２０を保持する場合と同様に得ることができる。特に、図８に示した電子部品２０では、基体２１１のうち、凹部における底部を形成する底部形成部分２１１ａの厚みおよび強度が小さい。そのため、電子部品吸着保持具１０によって図８に示した電子部品２０を保持する場合には、特に、基体２１１のうちの底部形成部分２１１ａが変形したり損傷を受けたりすることを防止することができる。

［第２の実施の形態］
次に、図９を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具および電子部品の断面図である。本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０は、第１の実施の形態における通気路１４の代わりに、通気路１５を備えている。通気路１５は、吸気孔１２に連通しないように保持具本体１１に形成されている。また、通気路１５は、保持具本体１１を貫通するように形成された孔によって構成されている。また、通気路１５は、吸着面１１ａにおいて開口する開口部１５ａと、側面１１ｃにおいて開口する開口部１５ｂとを有している。通気路１５を構成する孔は、開口部１４ａと開口部１４ｂとを最短距離で結ぶように直線状に延びている。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

［第３の実施の形態］
次に、図１０を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１０は、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具および電子部品の断面図である。本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０は、第１の実施の形態における通気路１４の代わりに、通気路１６を備えている。通気路１６は、吸気孔１２に連通しないように保持具本体１１に形成されている。また、通気路１６は、一端が保持具本体１１の側面１１ｃ配置されるように吸着面１１ａに形成された溝によって構成されている。また、通気路１６は、吸着面１１ａにおいて開口する開口部１６ａと、側面１１ｃにおいて開口する開口部１６ｂとを有している。開口部１６ａの一部は、吸気口１２ａよりも、吸着面１１ａにおける中心に近い位置に配置されている。通気路１６は、吸着面１１ａに電子部品２０が接している状態において開口部１６ａと保持具本体１１の外部とを連通させる。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

なお、第１ないし第３の実施の形態の中では、第１の実施の形態が最も好ましい。その第１の理由は、第１の実施の形態における通気路１４は、第２の実施の形態における通気路１５および第３の実施の形態における通気路１６に比べて精度よく形成することができるためである。また、第２の理由は、第１の実施の形態における通気路１４は、第２の実施の形態における通気路１５および第３の実施の形態における通気路１６に比べて長いと共に屈曲しているため、通気路の存在による吸着力の低下を抑制することができ、電子部品２０を安定して保持することが可能になるためである。

［第４の実施の形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１１は、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具を用いた電子部品の実装方法を示す断面図である。本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０では、通気路１４は、保持具本体１１を貫通するように形成されている。また、通気路１４は、吸着面１１ａにおいて開口する開口部１４ａと、側面１１ｃにおいて開口する開口部１４ｂとを有している。通気路１４は、吸着面１１ａにおいて開口するように保持具本体１１に形成された凹部１４１と、この凹部１４１と開口部１４ｂとを接続する孔よりなる接続路１４２とを有している。凹部１４１は開口部１４ａを形成している。接続路１４２は、凹部１４１と保持具本体１１の外部とを連通させる。開口部１４ａの直径は、接続路１４２の内径および開口部１４ｂの直径よりも大きい。通気路１４は、吸着面１１ａに電子部品２０が接している状態において開口部１４ａと保持具本体１１の外部とを連通させる。開口部１４ａは、４つの吸気口１２ａよりも、吸着面１１ａにおける中心に近い位置に配置されている。

本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０は、ヒータを内蔵した支持台８０と組み合わせて用いられる場合に適している。以下、図１１を参照して、ヒータを内蔵した支持台８０と本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０とを用いて、電子部品２０を基板７０に実装する方法の一例について説明する。

この例では、電子部品吸着保持具１０は、ヒータ３０を介さずに、実装装置におけるヘッド４０に取り付けられる。この場合、ヘッド４０の吸気孔４１は、電子部品吸着保持具１０の凹部１３に連通する。また、吸気孔４１は、図示しない吸引装置に接続される。

図１１に示した例では、電子部品２０は、互いに反対側を向いた第１および第２の面２１ａ，２１ｂを有する電子部品本体２１と、第１の面２１ａに配置された複数の突起電極２２とを備えている。この例では、電子部品本体２１は凹部を有していない。電子部品本体２１は、互いに反対側を向いた２つの面を有する基体２１１と、この基体２１１の一方の面に接合された回路層２１２とを有している。基体２１１における２つの面のうち、回路層２１２に接合された面とは反対側の面は面２１ｂを構成している。回路層２１２における２つの面のうち、基体２１１に接合された面とは反対側の面は面２１ａを構成している。回路層２１２には、突起電極２２に接続された回路が形成されている。

図１１に示した例における実装方法では、電子部品吸着保持具１０によって電子部品２０を保持する際には、吸着面１１ａを電子部品本体２１における面２１ｂに当接させる前に、吸引装置によって、吸気孔１２、凹部１３および吸気孔４１内の気体の吸引を開始する。次に、吸着面１１ａを電子部品本体２１における面２１ｂに当接させる。これにより、吸着面１１ａに電子部品２０が吸着される。

図１１に示した例における実装方法では、電子部品２０が実装される基板７０は、ヒータを内蔵した支持台８０の上に載置される。この例における基板７０の構成は、図５および図６に示した基板７０と同様である。電子部品２０を基板７０に実装する際には、基板電極７２の上に、液状の熱硬化性樹脂９０が配置される。また、電子部品２０は、電子部品吸着保持具１０によって保持されて、突起電極２２が基板電極７２に対向するように、基板７０の上方に配置される。

次に、電子部品吸着保持具１０を下降させて、突起電極２２と基板電極７２とを接触させる。次に、突起電極２２と基板電極７２が密着するように、電子部品吸着保持具１０によって電子部品２０を加圧すると共に、支持台８０に内蔵されたヒータによって、基板７０を介して、突起電極２２、基板電極７２および熱硬化性樹脂９０を加熱する。これにより、突起電極２２と基板電極７２とが接続されると共に、熱硬化性樹脂９０が硬化して突起電極２２と基板電極７２との接続部分の周囲が封止される。これにより、基板７０に対する電子部品２０の実装が終了する。その後、吸気孔１２、凹部１３および吸気孔４１内の気体の吸引を停止して、電子部品吸着保持具１０による電子部品２０の吸着を停止する。これにより、電子部品吸着保持具１０は、電子部品２０を開放する。

この例では、支持台８０に内蔵されたヒータによって、突起電極２２、基板電極７２および熱硬化性樹脂９０を加熱するため、電子部品２０から電子部品吸着保持具１０に伝わる熱の量は少ない方がよい。電子部品吸着保持具１０に設けられた凹部１４１は、吸着面１１ａと電子部品本体２１における面２１ｂとの接触面積を少なくして、電子部品２０から電子部品吸着保持具１０に伝わる熱の量を少なくする機能を有している。

ところで、電子部品吸着保持具１０に凹部１４１が設けられている場合において、接続路１４２が設けられていないと、以下のような問題が生じる。すなわち、電子部品吸着保持具１０によって電子部品２０を吸着する際において、電子部品２０が吸着面１１ａからわずかに離れた状態のときに、吸着面１１ａと電子部品本体２１の面２１ｂとの間の隙間を通じて、凹部１４１内の気体が吸気孔１２へ吸引される。このとき、凹部１４１と面２１ｂとによって囲まれた中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなると、電子部品２０が変形したり損傷を受けたりするおそれがある。これは、特に、電子部品２０が薄い場合に顕著になる。

これに対して、本実施の形態では、凹部１４１に連通する接続路１４２が、凹部１４１と面２１ｂとによって囲まれた中空部分を大気に開放していることから、中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなることを防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、電子部品２０が変形したり損傷を受けたりすることを防止することができる。

なお、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０は、図１に示した電子部品２０を図１に示した態様と同様の態様で保持する場合や、図８に示した電子部品２０を図８に示した態様と同様の態様で保持する場合にも用いることができる。

次に、図１２および図１３を参照して、本実施の形態に係る電子部品吸着保持具１０の変形例について説明する。この変形例の電子部品吸着保持具１０は、電子部品２０の突起電極２２が上を向くように電子部品２０を基板に実装する場合に適している。変形例の電子部品吸着保持具１０では、吸気孔１２の内径が、突起電極２２における最大の直径よりも大きくなっている。また、変形例の電子部品吸着保持具１０では、吸気孔１２は、吸着面１１ａを電子部品本体２１における面２１ａに対向させたときに突起電極２２に対向する位置に配置されている。変形例の電子部品吸着保持具１０によって電子部品２０を保持する際には、図１２に示したように、突起電極２２が吸気孔１２内に収容されるように、吸着面１１ａを電子部品本体２１における面２１ａに当接させる。このように電子部品吸着保持具１０によって保持された電子部品２０は、面２１ｂが基板に向くように基板上に実装される。

図１２には、変形例の電子部品吸着保持具１０によって、図１に示した電子部品２０を、図１に示した態様とは上下が反対になるように保持した例を示している。この場合には、前述のように、凹部１４１と面２１ａとによって囲まれた中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなると、電子部品２０のうち、特に厚みおよび強度の小さい底部形成部分２４が変形したり損傷を受けたりするおそれがある。しかし、この変形例の電子部品吸着保持具１０によれば、凹部１４１に連通する接続路１４２が、凹部１４１と面２１ａとによって囲まれた中空部分を大気に開放していることから、中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなることを防止することができる。これにより、この変形例によれば、電子部品２０のうちの特に底部形成部分２４が変形したり損傷を受けたりすることを防止することができる。

図１３には、変形例の電子部品吸着保持具１０によって、図８に示した電子部品２０を、図８に示した態様とは上下が反対になるように保持した例を示している。この場合には、前述のように、凹部１４１と面２１ａとによって囲まれた中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなると、電子部品２０のうち、特に厚みおよび強度の小さい底部形成部分２１１ａが変形したり損傷を受けたりするおそれがある。しかし、この変形例の電子部品吸着保持具１０によれば、上述のように、中空部分内の気体の圧力が大気圧よりも大幅に小さくなることを防止することができる。これにより、この変形例によれば、電子部品２０のうちの特に底部形成部分２１１ａが変形したり損傷を受けたりすることを防止することができる。

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、通気路は、複数の孔や複数の溝によって構成されていてもよい。また、通気路は、溝と孔を組み合わせて構成されていてもよい。また、本発明は、各実施の形態において例示した電子部品以外の種々の形態の電子部品を保持する場合に適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電子部品吸着保持具および電子部品の断面図である。 図１に示した電子部品吸着保持具の平面図である。 図１に示した電子部品吸着保持具の底面図である。 図１に示した電子部品の斜視図である。 図１に示した電子部品吸着保持具を用いた電子部品の実装方法における一工程を示す断面図である。 図５に示した工程に続く工程を示す断面図である。 図１に示した電子部品吸着保持具を他の形態の電子部品に適用した例を示す断面図である。 図１に示した電子部品吸着保持具を更に他の形態の電子部品に適用した例を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電子部品吸着保持具および電子部品の断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る電子部品吸着保持具および電子部品の断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る電子部品吸着保持具を用いた電子部品の実装方法を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態における変形例の電子部品吸着保持具および電子部品を示す断面図である。 図１２に示した電子部品吸着保持具および他の形態の電子部品を示す断面図である。 一般的な電子部品吸着保持具の構成を示す断面図である。 凹部を有する電子部品の一例を示す斜視図である。 図１５に示した電子部品を基板に実装する方法の一例を説明するための断面図である。 図１６に示した実装方法における問題点について説明するための説明図である。

符号の説明

１０…電子部品吸着保持具、１１…保持具本体、１１ａ…吸着面、１１ｂ…ヒータ接触面、１１ｃ…側面、１２…吸気孔、１２ａ…吸気口、１３…凹部、１４…通気路、１４ａ，１４ｂ…開口部、２０…電子部品、２１…電子部品本体、２２…突起電極、２３…凹部、２４…底部形成部分、２５…周辺部分、７０…基板。

Claims (8)

1. 電子部品を吸着して保持するための電子部品吸着保持具であって、
   少なくとも一部が前記電子部品に接する吸着面を有する保持具本体と、
   前記保持具本体を貫通するように前記保持具本体に形成され、前記電子部品を吸着するために用いられる吸気孔と、
   前記吸気孔に連通しないように前記保持具本体に形成された通気路とを備え、
   前記吸気孔は、前記吸着面において開口する吸気口を有し、
   前記通気路は、前記吸着面において開口する開口部を有し、前記吸着面に前記電子部品が接している状態において前記開口部と前記保持具本体の外部とを連通させることを特徴とする電子部品吸着保持具。
2. 前記開口部の少なくとも一部は、前記吸気口よりも、前記吸着面における中心に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品吸着保持具。
3. 前記通気路は、前記開口部によって前記吸着面において開口している他に、前記保持具本体の外面のうちの前記吸着面以外の部分において開口していることを特徴とする請求項１または２記載の電子部品吸着保持具。
4. 前記通気路は、前記保持具本体を貫通していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品吸着保持具。
5. 前記保持具本体は、前記吸着面に続く側面を有し、前記通気路は、一端が前記側面に配置されるように前記吸着面に形成された溝によって構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品吸着保持具。
6. 前記電子部品は、互いに反対側を向いた第１および第２の面を有すると共に前記第２の面において開口する凹部を有する電子部品本体を備え、電子部品吸着保持具によって保持される際に前記第２の面が前記吸着面に接するものであり、
   前記第２の面が前記吸着面に接している状態において前記吸気口が前記第２の面に面すると共に前記開口部の少なくとも一部が前記凹部に面するように、前記吸気口および開口部が配置され、
   前記第２の面が前記吸着面に接している状態において、前記通気路は、前記凹部と前記吸着面とによって囲まれた中空部分を大気に開放することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電子部品吸着保持具。
7. 前記電子部品本体のうち、前記凹部における底部を形成する部分の厚みは、０．００１〜５μｍの範囲内であることを特徴とする請求項６記載の電子部品吸着保持具。
8. 前記通気路は、前記吸着面に形成され、前記開口部を形成する凹部と、この凹部と前記保持具本体の外部とを連通させる接続路とを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電子部品吸着保持具。
   

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