JP2010212274A - チップ実装機、及び、チップの実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着ヘッドと接続されるチューブのバネ定数と重量の両方を安定化させることが可能であり、今後さらに微細化していくデバイスにも対応できるチップ実装機、及び、チップの実装方法を提供する。
【解決手段】チップ実装機１は、吸着ヘッド２と、真空発生手段３４と、吸着ヘッド２と接続され、半導体チップ１１を真空吸着するための、弾性を有するチューブ２５と、チューブ２５と非接触の状態で、チューブ２５を加熱する加熱手段４と、フラックストラップ手段５とを備えた構成としてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、チップ実装機、及び、チップの実装方法に関する。

近年の技術の発展に伴い、半導体チップは軽薄短小の構造となり、また、接合部である半田バンプも小さくなってきている。このような半導体チップを基板に実装するためには、接合時の温度制御、及び、半導体チップと基板との間の加重制御が重要なパラメータとなってきている。

（本発明に関連するチップ実装機）
次に、本発明に関連するチップ実装機について、図面を参照して説明する。
図７は、本発明に関連するチップ実装機の要部の概略図を示している。
図７に示すように、チップ実装機１００は、吸着ヘッド２、載置台３１、筐体３２、及び、真空発生手段３４などを備えている。このチップ実装機１００は、吸着ヘッド２が、半導体チップ１１を真空吸着し、基板１２に実装する。

（吸着ヘッド）
吸着ヘッド２は、下方から上方に向かってコレット２１、ヒータ２２及び断熱材２３が重ね合わされた構造としてある。コレット２１、ヒータ２２及び断熱材２３は、通常、ほぼ矩形平板状であり、半導体チップ１１を真空吸着するための吸引孔が形成されている。この吸引孔の一方の開口部は、コレット２１の下面に形成されており、また、他方の開口部は、断熱材２３の側面に形成されている。

また、吸引孔の他方の開口部は、ジョイント（図示せず）などを介して、チューブ２５の一方の端部と接続されている。また、チューブ２５は、他方の端部が、ジョイント（図示せず）などを介して、筐体３２の貫通孔と接続されている。すなわち、チューブ２５は、上記のジョイントにより、両端部が断熱材２３や筐体３２に固定されている。

ここで、チューブ２５は、通常、樹脂製（耐熱性に優れたシリコン製又はテフロン（登録商標）製）としてあり、吸着ヘッド２の昇降に応じて変形するように、所定の弾性（あるいは、柔軟性）を有している。また、チューブ２５は、たるみを有する状態で接続されており、たるみを有する状態を維持しながら吸着ヘッド２の昇降に応じて変形する。これにより、半導体チップ１１を基板１２に押し付ける加重の制御を安定させている。

また、吸着ヘッド２は、駆動用ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）などの昇降手段２４によって、上下方向に往復移動する。すなわち、吸着ヘッド２は、降下して半導体チップ１１を真空吸着し、上昇した後、再び降下することにより、半導体チップ１１を基板１２上に搭載する。
さらに、この昇降手段２４は、通常、筐体３２に取り付けられている。

（真空発生手段）
真空発生手段３４は、図示してないが、吸着バルブやエジェクタなどを有している。この真空発生手段３４の吸込み口は、配管３３を介して、上記の筐体３２の貫通孔と接続されている。すなわち、真空発生手段３４は、配管３３、チューブ２５及び吸着ヘッド２の吸引孔を介して、吸引する。
なお、配管３３は、通常、ステンレス製のパイプなどである。

また、真空発生手段３４は、圧力センサ（図示せず）を有しており、たとえば、圧力センサからの信号にもとづいて、制御部（図示せず）が、半導体チップ１１を真空吸着しているか否かを判断することができる。すなわち、半導体チップ１１を真空吸着しているとき、真空発生手段３４の吸込み口内の圧力は、所定の圧力まで低下する。この圧力を圧力センサが検出し、制御部が、あらかじめ入力されている吸着判定閾値と、圧力センサが検出した圧力値とを比較して、検出した圧力値が吸着判定閾値より低いとき、半導体チップ１１を真空吸着していると判断する。

（載置台）
載置台３１は、通常、ヒータブロックが用いられ、基板１２が載置される。この載置台３１は、所定の温度（たとえば、１００〜１５０℃）に加熱されており、載置された基板１２を予備加熱する。また、載置台３１は、図示してないが、真空吸着手段などを備えており、この真空吸着手段は、基板１２を載置された位置に吸着する。さらに、載置台３１は、Ｘ−Ｙロボットなどにより、所定の位置（たとえば、基板１２の載置位置や、半導体チップ１１の実装位置）に移動する。

（筐体）
筐体３２は、通常、箱状としてあり、吸着ヘッド２や載置台３１が収納されている。また、一般的に、筐体３２の内部には、半田付け性を向上させるために、不活性ガス（窒素ガスなど）が供給されている。
なお、チップ実装機１００は、図示してないが、フラックス塗布手段や、半導体チップ１１及び基板１２の供給手段などを備えている。また、フラックス１３は、半導体チップ１１に塗布してあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、半導体チップ１１及び／又は基板１２に塗布される。

上記構成のチップ実装機１００は、基板１２の載置された載置台３１が所定の位置に移動し、半導体チップ１１を真空吸着している吸着ヘッド２が降下し、半導体チップ１１を基板１２上に載置した状態で、半導体チップ１１を加熱することにより、半導体チップ１１を基板１２に半田接合する。また、チップ実装機１００は、チューブ２５を用いることにより、半導体チップ１１を基板１２に押し付ける加重の制御を安定させている。

また、本発明に関連する様々な技術が提案されている。
たとえば、特許文献１には、チップ保持可能なヘッドの加圧面に設けられている第１の認識マークを第１認識手段で認識すると共に、基板保持可能なステージの上面に設けられている第２の認識マークを第２認識手段で認識し、かつ、第１認識手段又は第２認識手段に装着されている温度検出手段が許容以上の温度変化を検出したときのみにおいて、認識マークの認識に基づくキャリブレーションを行うチップ実装装置の技術が開示されている。

また、特許文献２〜４には、蒸発したフラックスを回収するリフロー炉の技術が開示されている。
さらに、特許文献５には、被処理体を収納可能な反応室と、反応室に接続された排気管を有し、当該反応室内のガスを排出するための排気手段と、排気手段に接続され、排気管内の反応副生成物を捕集する複数のトラップ手段と、排気管を加熱する加熱手段と、複数のトラップ手段の間に介在されており、排気管の管路の開度を制御することにより、排気管内を所定圧力に維持する圧力制御手段と、を備えた熱処理装置の技術が開示されている。

特開２００１−１０２３９７号公報 特開２００５−１５０６７２号公報 特開２００７−０１２９２６号公報 特開２００７−０６７０６１号公報 特開２０００−１７４００７号公報

しかしながら、上述したように、技術の発展に伴い、半導体チップ１１は軽薄短小の構造となり、半導体チップ１１と基板１２との間の加重制御が重要なパラメータとなってきている。上記のチップ実装機１００においても、同様であり、たとえば、接合時の加重は、約０．２〜０．３Ｎであり、チューブ２５の温度変化によるバネ定数の変化を抑制する必要があった。

また、チップ実装機１００は、半導体チップ１１に、半田の濡れ性を改善したり、活性化を高めるためのフラックス１３が塗布されており、基板１２と半導体チップ１１との位置合わせを行った後に、所定の荷重を印加しながら加熱することによって、基板１２に半導体チップ１１を実装している。
この際、加熱時に発生する蒸発したフラックスの一部は、半導体チップ１１を吸着している配管ライン（吸着ヘッド２の吸気孔、チューブ２５及び配管３３）に入り込んでしまう。吸着ヘッド２の内部は、繰り返し加熱動作を行うためフラックスが付着することは無いが、可動する吸着ヘッド２に接続されたチューブ２５は、外気にさらされているためフラックスの融点より低くなってしまい、生産を繰り返す毎に、フラックスがチューブ２５に付着してしまうといった問題があった。すなわち、付着したフラックスの重量の分だけ、接合時の加重（ヘッド荷重）が大きくなり、製造プロセスに悪影響を及ぼすといった問題があった。

さらに、チューブ２５や配管３３が、付着したフラックスによって、詰まってしまったり、あるいは、流路断面積が小さくなると、吸着力不足による実装位置ずれが発生するといった問題があった。
また、チップ実装機１００は、真空発生手段３４の圧力センサ（図示せず）などにより、半導体チップ１１を真空吸着しているか否かを判断しているが、チューブ２５や配管３３が詰まったりすると、検出する圧力値が誤差を含んでしまい、真空吸着しているか否かの判断を誤ってしまうといった問題があった。
さらに、詰まったチューブ２５や配管３３を交換するために、チップ実装機１００の稼働を停止する必要があり、生産性が低下するといった問題があった。

なお、特許文献１〜５の技術は、本発明に関連する技術ではあるものの、上記の課題を解決することはできず、また、今後さらに微細化していく半導体チップのチップ実装機に適用することが困難である。

本発明は、以上のような問題を解決するために提案されたものであり、吸着ヘッドと接続されるチューブのバネ定数と重量の両方を安定化させることが可能であり、今後さらに微細化していくデバイスにも対応できるチップ実装機、及び、チップの実装方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のチップ実装機は、加熱部を有し、半導体チップを真空吸着し、移動することにより前記半導体チップを被実装体に実装する吸着ヘッドと、前記半導体チップを真空吸着するために吸気する真空発生手段と、前記吸着ヘッドと接続され、前記半導体チップを真空吸着するための、弾性を有するチューブと、前記チューブと非接触の状態で、前記チューブを加熱する加熱手段とを備えた構成としてある。

また、本発明のチップの実装方法は、加熱部を有し、半導体チップを真空吸着し、移動することにより前記半導体チップを被実装体に実装する吸着ヘッドと、前記半導体チップを真空吸着するために吸気する真空発生手段と、前記吸着ヘッドと接続され、前記半導体チップを真空吸着するための、弾性を有するチューブと、前記チューブと非接触の状態で、前記チューブを加熱する加熱手段とが用いられ、前記チューブが所定の温度に加熱された状態で、前記吸着ヘッドが、前記半導体チップを真空吸着し、移動することにより前記半導体チップを前記被実装体に実装する方法としてある。

本発明のチップ実装機、及び、チップの実装方法によれば、吸着ヘッドと接続されるチューブのバネ定数と重量の両方を安定化させることが可能であり、今後さらに微細化していくデバイスにも対応することができる。

図１は、本発明の第一実施形態にかかるチップ実装機の要部の概略図を示している。 図２は、本発明の第一実施形態にかかるチップ実装機の、ヘッドが降下した状態を説明するための要部の概略図を示している。 図３は、本発明の第一実施形態にかかるチップ実装機の第一応用例の要部の概略拡大図であり、（ａ）は垂直方向の断面図を示しており、（ｂ）は水平方向の断面図を示している。 図４は、本発明の第一実施形態にかかるチップ実装機の第二応用例の要部の概略拡大断面図を示している。 図５は、本発明の第二実施形態にかかるチップ実装機の要部の概略図を示している。 図６は、本発明の第三実施形態にかかるチップ実装機の要部の概略図を示している。 図７は、本発明に関連するチップ実装機の要部の概略図を示している。

［チップ実装機の第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態にかかるチップ実装機の要部の概略図を示している。
図１において、本実施形態のチップ実装機１は、上述したチップ実装機１００と比べると、加熱手段４及びフラックストラップ手段５を備えた点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成は、チップ実装機１００とほぼ同様としてある。
したがって、図１において、図７と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

（加熱手段）
加熱手段４は、筒状のヒータとしてあり、チューブ２５と非接触の状態で、チューブ２５が挿入されている。この加熱手段４は、一方の端部が、吸着ヘッド２の側面の近傍に位置し、他方の端部が、筐体３２に取り付けられている。また、筒状の加熱手段４は、断面形状が、上下方向に長い矩形状としてある。なお、この断面形状は、これに限定されるものではなく、たとえば、円形状や長円状であってもよい。
このように、加熱手段４は、筒状のヒータであることにより、チューブ２５をほぼ均一に、かつ、効率よく加熱することができる。また、加熱手段４は、吸着ヘッド２が昇降しても、チューブ２５と接触しないので、吸着ヘッド２に作用するチューブ２５の荷重が変動するといった不具合を回避することができる。

加熱手段４は、チューブ２５が所定の温度（フラックス成分が蒸発し始める温度（たとえば、１５０℃））以上の温度となるように、チューブ２５を加熱する。すなわち、チップ実装機１は、加熱手段４が、チューブ２５を所定の温度以上の温度（たとえば、２００℃）に維持するので、チューブ２５の温度による弾性がほぼ一定となる。これにより、生産の開始時における、ほぼ室温（たとえば、２５℃）であるチューブ２５のばね力が、数時間の連続生産している時における、たとえば、６０℃であるチューブ２５のばね力に変化するといった不具合を回避できるので（チップ実装機１のチューブ２５は、生産開始時も連続生産中も２００℃としてある。）、チューブ２５の温度変化によるバネ定数の変化を抑制することができる。したがって、吸着ヘッド２で印加する加重（ヘッド荷重）を安定化させる効果があり、半田付け品質などを向上させることができる。

また、上述したように、チューブ２５は、所定の温度以上の温度（たとえば、２００℃）に加熱されているので、チューブ２５の内部にフラックスが付着しない。これにより、付着したフラックスの重量によってチューブ２５が重くなり、吸着ヘッド２で印加する加重（ヘッド荷重）がその分増加するといった不具合を回避することができ、半田付け品質などを向上させることができる。

（フラックストラップ手段）
フラックストラップ手段５は、チューブ２５からの気体を自然冷却する密閉容器としてあり、チューブ２５と真空発生手段３４との間に、設けられている。すなわち、第一の配管３３は、一方の端部が筐体３２の貫通孔と接続され、他方の端部がフラックストラップ手段５と接続されている。また、第二の配管３３は、一方の端部がフラックストラップ手段５と接続され、他方の端部が真空発生手段３４の吸込み口と接続されている。
このフラックストラップ手段５は、半導体チップ１１を半田付けする際、蒸発したフラックス１３の一部（吸着ヘッド２の吸着孔に吸い込まれたフラックス）のフラックス成分を自然冷却して回収する。

このように、フラックストラップ手段５は、可動部であるチューブ２５の内部にフラックスを溜めることなく、回収することができる。したがって、チューブ２５は、付着したフラックスによって、詰まってしまったり、あるいは、流路断面積が小さくならないので、吸着力不足による実装位置ずれが発生するといった不具合を防止することができる。
また、チップ吸着圧力が安定するため、真空発生手段３４の圧力センサ（図示せず）などにより検出される圧力値が、ほぼ誤差を含まなくなるので、真空吸着しているか否かの判断を誤ってしまうといった不具合を防止することができる。
さらに、上述したチップ実装機１００では、チューブ２５に溜まったフラックスを除去することが困難であるために、定期的にチューブ２５を交換する必要があったが、チップ実装機１は、交換サイクルを大幅に長くすることができるので、装置の稼働率を向上させることができる。

次に、上記構成のチップ実装機１の動作などについて、図面を参照して説明する。
まず、図１に示すように、チップ実装機１は、基板１２が載置台３１に真空吸着されており、さらに、載置台３１は、たとえば、１００〜１５０℃の任意の温度に加熱されており、基板１２を予備加熱する。また、載置台３１は、所定の位置（たとえば、半導体チップ１１の実装位置）に移動する。

また、吸着ヘッド２は、コレット２１の下部に、半導体チップ１１を吸着把持した後、フラックス塗布手段（図示せず）によって、半導体チップ１１の下面に一定厚さのフラックス１３が塗布される。
さらに、加熱手段４は、チューブ２５が所定の温度（フラックス成分が蒸発し始める温度（たとえば、１５０℃））以上の温度となるように、チューブ２５を加熱してある。

図２は、本発明の第一実施形態にかかるチップ実装機の、ヘッドが降下した状態を説明するための要部の概略図を示している。
図２において、吸着ヘッド２は、降下して半導体チップ１１を基板１２に当接させ、半導体チップ１１に所定の荷重（ヘッド荷重）を加える。
この際、加熱手段４によって、チューブ２５は、所定の温度以上の温度（たとえば、２００℃）に維持されているので、チューブ２５の温度による弾性がほぼ一定となる。したがって、上述したように、チューブ２５の温度変化によるバネ定数の変化が抑制されるので、吸着ヘッド２で印加する加重（ヘッド荷重）を安定化させる効果があり、半田付け品質などを向上させることができる。
また、加熱手段４は、吸着ヘッド２が昇降しても、チューブ２５と接触しないので、吸着ヘッド２に作用するチューブ２５の荷重が変動するといった不具合を回避することができる。

次に、吸着ヘッド２は、半導体チップ１１に所定の荷重（ヘッド荷重）を加えた状態のまま、たとえば、３５０〜３８０℃に加熱され、半導体チップ１１の半田バンプ（図示せず）を基板１２のパッド（図示せず）に半田付けする。
この半田付けにおいて、吸着ヘッド２が加熱されると、フラックス１３は、約１５０℃でフラックス成分が、半導体チップ１１と基板１２の表面の酸化膜を除去しながら蒸発し始める。このとき、半導体チップ１１は、真空吸着されているものの、コレット２１との間には僅かな隙間があるため、蒸発（気化）したフラックス成分が、吸着ヘッド２の吸引孔に吸い込まれてしまう。ただし、吸着ヘッド２は、約５０〜３８０℃の温度サイクルを繰り返し高温状態が維持されるので、吸い込まれたフラックス成分が、吸着ヘッド２の吸引孔の内部で、固化することはない。

また、吸着ヘッド２の吸引孔からチューブ２５に吸い込まれた蒸発（気化）したフラックス成分は、上述したように、チューブ２５が、所定の温度以上の温度（たとえば、２００℃）に加熱されているので、チューブ２５の内部に付着しない。これにより、付着したフラックスの重量によってチューブ２５が重くなり、吸着ヘッド２で印加する加重（ヘッド荷重）がその分増加するといった不具合を回避することができ、半田付け品質などを向上させることができる。

さらに、チューブ２５から第一の配管３３を経由してフラックストラップ手段５に吸い込まれた蒸発（気化）したフラックス成分は、フラックストラップ手段５によって、自然冷却され回収される。したがって、チューブ２５や配管３３は、付着したフラックスによって、詰まってしまったり、あるいは、流路断面積が小さくならないので、吸着力不足による実装位置ずれが発生するといった不具合を防止することができる。
また、チップ吸着圧力が安定するため、真空発生手段３４の圧力センサ（図示せず）などにより検出される圧力値が、ほぼ誤差を含まなくなるので、真空吸着しているか否かの判断を誤ってしまうといった不具合を防止することができる。
さらに、上述したチップ実装機１００では、チューブ２５に溜まったフラックスを除去することが困難であるために、定期的にチューブ２５を交換する必要があったが、チップ実装機１は、交換サイクルを大幅に長くすることができるので、装置の稼働率を向上させることができる。

チップ実装機１は、上記の半田付けが完了すると、真空吸着を停止し、吸着ヘッド２が上昇する。続いて、載置台３１が、所定の位置（たとえば、半導体チップ１１の実装された基板１２を排出する位置）に移動し、チップ実装機１は、一サイクルの動作を終了する。

以上説明したように、本実施形態のチップ実装機１によれば、吸着ヘッド２と接続されるチューブ２５のバネ定数と重量の両方を安定化させることができるので、半田付け品質などを向上させることができる。したがって、今後さらに微細化していくデバイスにも対応することができる。
また、本実施形態は、様々な応用例を有している。
次に、本実施形態の応用例について、図面を参照して説明する。

＜チップ実装機の第一応用例＞
図３は、本発明の第一実施形態にかかるチップ実装機の第一応用例の要部の概略拡大図であり、（ａ）は垂直方向の断面図を示しており、（ｂ）は水平方向の断面図を示している。
図３において、第一応用例のチップ実装機は、上述したチップ実装機１と比べると、加熱手段４の代わりに、一対のヒータ板４１を備えた点などが相違する。なお、本応用例の他の構成は、チップ実装機１とほぼ同様としてある。
したがって、図３において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

ヒータ板４１は、ほぼ矩形平板状としてあり、水平方向の一方の端部が、吸着ヘッド２の側面の近傍に位置し、他方の端部が、筐体３２に取り付けられている。また、一対のヒータ板４１は、チューブ２５と非接触の状態で、チューブ２５を挟むように対向して、上下方向に沿って設けられている。さらに、吸着ヘッド２の昇降によりチューブ２５が変形しても、一対のヒータ板４１は、チューブ２５を挟む状態を維持する形状としてある。
これにより、一対のヒータ板４１は、チューブ２５をほぼ均一に、かつ、効率よく加熱することができる。また、一対のヒータ板４１は、吸着ヘッド２が昇降しても、チューブ２５と接触しないので、吸着ヘッド２に作用するチューブ２５の荷重が変動するといった不具合を回避することができる。

ヒータ板４１は、上述した加熱手段４とほぼ同様に、チューブ２５が所定の温度（フラックス成分が蒸発し始める温度（たとえば、１５０℃））以上の温度となるように、チューブ２５を加熱する。すなわち、ヒータ板４１が、チューブ２５を所定の温度以上の温度（たとえば、２００℃）に維持するので、チューブ２５の温度による弾性がほぼ一定となる。これにより、チューブ２５の温度変化によるバネ定数の変化を抑制することができる。したがって、吸着ヘッド２で印加する加重（ヘッド荷重）を安定化させる効果があり、半田付け品質などを向上させることができる。

また、上述したように、チューブ２５は、所定の温度以上の温度（たとえば、２００℃）に加熱されているので、チューブ２５の内部にフラックスが付着しない。これにより、付着したフラックスの重量によってチューブ２５が重くなり、吸着ヘッド２で印加する加重（ヘッド荷重）がその分増加するといった不具合を回避することができ、半田付け品質などを向上させることができる。

このように、本応用例のチップ実装機は、第一実施形態のチップ実装機１とほぼ同様の効果を奏するとともに、加熱手段４と比べると、構造を単純化することができるので、製造原価のコストダウンを図ることができる。

＜チップ実装機の第二応用例＞
図４は、本発明の第一実施形態にかかるチップ実装機の第二応用例の要部の概略拡大断面図を示している。
図４において、第二応用例のチップ実装機は、上述した第一応用例と比べると、一対のヒータ板４１の代わりに、ヒータ板４１及び反射板４２を備えた点などが相違する。なお、本応用例の他の構成は、第一応用例とほぼ同様としてある。
したがって、図４において、図３と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

反射板４２は、上述した第一応用例のヒータ板４１とほぼ同様の形状としてあり、また、一方のヒータ板４１とほぼ同様の位置に設けられている。この反射板４２は、通常、チューブ２５を向く表面が鏡面仕上げされており、他方のヒータ板４１からの熱を反射して、発熱体として機能する。
なお、本応用例では、チューブ２５を加熱する加熱手段として、ヒータ板４１及び反射板４２を用いているが、これに限定されるものではなく、たとえば、反射板４２の代わりに、熱伝導性に優れた熱伝導板を用いてもよい。

このように、本応用例のチップ実装機は、第一応用例とほぼ同様の効果を奏するとともに、ヒータ板４１の数量を削減することにより、製造原価のコストダウンを図ることができる。さらに、一つのヒータ板４１の熱を有効利用することができるので、省エネを図ることができる。

［チップ実装機の第二実施形態］
図５は、本発明の第二実施形態にかかるチップ実装機の要部の概略図を示している。
図５において、本実施形態のチップ実装機１ａは、上述した第一実施形態のチップ実装機１と比べると、第一の配管３３を加熱する配管用加熱手段４３を備えた点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成は、チップ実装機１とほぼ同様としてある。
したがって、図５において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

配管用加熱手段４３は、通常、筒状のヒータとしてあり、第一の配管３３を加熱する。この配管用加熱手段４３は、一方の端部が筐体３２に取り付けられており、また、他方の端部が、フラックストラップ手段５の近傍に位置している。なお、配管用加熱手段４３は、筒状のヒータとしてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、第一の配管３３に巻き付ける紐状のヒータとしてもよい。
また、配管用加熱手段４３は、第一の配管３３を所定の温度以上の温度（たとえば、２００℃）に加熱するので、第一の配管３３の内部にフラックスが付着するといった不具合を回避することができる。

このように、本実施形態のチップ実装機１ａによれば、第一実施形態のチップ実装機１とほぼ同様の効果を奏するとともに、第一の配管３３の内部にフラックスが付着するといった不具合を回避することができる。
なお、配管用加熱手段４３は、第一の配管３３を所定の温度以上の温度（たとえば、５０〜１００℃）に加熱してもよく、このようにすると、第一の配管３３の内部に、固化したフラックスが付着するといった不具合を回避することができる。

［チップ実装機の第三実施形態］
図６は、本発明の第三実施形態にかかるチップ実装機の要部の概略図を示している。
図６において、本実施形態のチップ実装機１ｂは、第二実施形態のチップ実装機１ａと比べると、フラックストラップ手段５が、強制冷却部５１を有する点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成は、チップ実装機１ａとほぼ同様としてある。
したがって、図６において、図５と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

強制冷却部５１は、空冷あるいは水冷によって冷却されており、フラックストラップ手段５でのフラックス回収効率を向上させることができる。
なお、強制冷却部５１は、フラックストラップ手段５の外部に設けてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、フラックストラップ手段５の内部に設ける構成としてもよい。

このように、本実施形態のチップ実装機１ｂによれば、第二実施形態のチップ実装機１ａとほぼ同様の効果を奏するとともに、フラックスを効率よく回収することができる。したがって、第二の配管３３に吸い込まれる気体には、ほぼフラックス成分が含まれていないので、真空発生手段３４の吸着バルブやエジェクタ内部（図示せず）にフラックス成分が入り込むといった不具合を回避することができ、耐久性などを向上させることができる。

［チップの実装方法の一実施形態］
また、本発明は、チップの実装方法の発明としても有効である。
本実施形態のチップの実装方法は、上述したチップ実装機１を用いて、半導体チップ１１を基板１２に実装する方法としてある。すなわち、ヒータ２２を有し、半導体チップ１１を真空吸着し、移動することにより半導体チップ１１を基板１２に実装する吸着ヘッド２と、基板１２を真空吸着するために吸気する真空発生手段３４と、吸着ヘッド２と接続され、半導体チップ１１を真空吸着するための、弾性を有するチューブ２５と、チューブ２５と非接触の状態で、チューブ２５を加熱する加熱手段４とが少なくとも用いられ、チューブ２５が所定の温度に加熱された状態で、吸着ヘッド２が、半導体チップ１１を真空吸着し、移動することにより半導体チップ１１を基板１２に実装する方法としてある。

これにより、加熱手段４は、チューブ２５をほぼ均一に、かつ、効率よく加熱することができる。また、加熱手段４は、吸着ヘッド２が昇降しても、チューブ２５と接触しないので、吸着ヘッド２に作用するチューブ２５の荷重が変動するといった不具合を回避することができる。
さらに、加熱手段４は、チューブ２５の温度変化によるバネ定数の変化を抑制することができる。したがって、吸着ヘッド２で印加する加重（ヘッド荷重）を安定化させる効果があり、半田付け品質などを向上させることができる。

また、本実施形態のチップの実装方法は、好ましくは、チューブ２５と真空発生手段３４との間に設けられたフラックストラップ手段５が、チューブ２５からの気体に含まれるフラックスを回収するとよい。このようにすると、チューブ２５や配管３３は、付着したフラックスによって、詰まってしまったり、あるいは、流路断面積が小さくならないので、吸着力不足による実装位置ずれが発生するといった不具合を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態のチップの実装方法によれば、吸着ヘッド２と接続されるチューブ２５のバネ定数と重量の両方を安定化させることができるので、半田付け品質などを向上させることができる。したがって、今後さらに微細化していくデバイスにも対応することができる。

以上、本発明のチップ実装機、及び、チップの実装方法について、好ましい実施形態などを示して説明したが、本発明に係るチップ実装機、及び、チップの実装方法は、上述した実施形態などにのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、チップ実装機１は、加熱手段４を固定する構成としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、チューブ２５と接触することなく、チューブ２５の移動にあわせて、加熱手段４を移動させる移動手段（図示せず）を備える構成としてもよい。このようにすると、加熱手段４の小型化や省エネを図ることができる。
また、チップ実装機１は、半導体チップ１１を基板１２に実装しており、特に、フリップチップ接合の極低加重プロセスに効果的であるが、実装するものは、半導体チップ１１に限定されるものではなく、たとえば、微細なバンプを有する部品であればよく、また、実装されるものは、基板１２に限定されるものではない。

１、１ａ、１ｂ、１００ チップ実装機
２ 吸着ヘッド
４ 加熱手段
５ フラックストラップ手段
１１ 半導体チップ
１２ 基板
１３ フラックス
２１ コレット
２２ ヒータ
２３ 断熱材
２４ 昇降手段
２５ チューブ
３１ 載置台
３２ 筐体
３３ 配管
３４ 真空発生手段
４１ ヒータ板
４２ 反射板
４３ 配管用加熱手段
５１ 強制冷却部

Claims (10)

1. 加熱部を有し、半導体チップを真空吸着し、移動することにより前記半導体チップを被実装体に実装する吸着ヘッドと、
   前記半導体チップを真空吸着するために吸気する真空発生手段と、
   前記吸着ヘッドと接続され、前記半導体チップを真空吸着するための、弾性を有するチューブと、
   前記チューブと非接触の状態で、前記チューブを加熱する加熱手段と
   を備えたことを特徴とするチップ実装機。
2. 前記チューブと前記真空発生手段との間に、フラックストラップ手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のチップ実装機。
3. 一端が前記チューブと接続され、他端が前記フラックストラップ手段と接続される配管と、この配管を加熱する配管用加熱手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のチップ実装機。
4. 前記フラックストラップ手段が、強制冷却部を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のチップ実装機。
5. 前記加熱手段が、前記チューブが挿入された筒状の発熱体を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のチップ実装機。
6. 前記加熱手段が、前記チューブを挟むようにして設けられた一対の平板状の発熱体を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のチップ実装機。
7. 前記発熱体が、反射板又は熱伝導板を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載のチップ実装機。
8. 前記吸着ヘッドが筐体に収容され、前記チューブの他端が前記筐体に保持されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のチップ実装機。
9. 加熱部を有し、半導体チップを真空吸着し、移動することにより前記半導体チップを被実装体に実装する吸着ヘッドと、
   前記半導体チップを真空吸着するために吸気する真空発生手段と、
   前記吸着ヘッドと接続され、前記半導体チップを真空吸着するための、弾性を有するチューブと、
   前記チューブと非接触の状態で、前記チューブを加熱する加熱手段と
   が用いられ、
   前記チューブが所定の温度に加熱された状態で、前記吸着ヘッドが、前記半導体チップを真空吸着し、移動することにより前記半導体チップを前記被実装体に実装することを特徴とするチップの実装方法。
10. 前記チューブと前記真空発生手段との間に設けられたフラックストラップ手段が、前記チューブからの気体に含まれるフラックスを回収することを特徴とする請求項９に記載のチップの実装方法。

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