JP2013012539A - Crimp apparatus and crimp method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology which improves the connection reliability of multiple laminated members.SOLUTION: A crimp apparatus 1 clamps a workpiece W including laminated semiconductor chips 3 placed on a wiring board 2 and crimps each member thereto. The crimp apparatus 1 is provided with an upper clamper part 27 and a lower clamper part 28 which face each other and sandwich the workpiece W to clamp the workpiece W. In the upper clamper part 27, a cooling part 32 and a heating part 33 are provided in this order in a direction that moves away from the clamp surface 27a side, and the temperature control is performed by the cooling part 32 and the heating part 33 so as to heat the workpiece W pressed against the clamp surface 27a. Further, the lower clamper part 28 has a support block 36 and multiple support rods 37 standing from the support block 36 and lined up and presses the workpiece W against the clamp surface 27a of the upper clamper part 27 while float-supporting the workpiece W with tips of the multiple support rods 37.

Description

本発明は、圧着装置および圧着方法に関し、特に、積層された複数の部材を含むワークをクランプして、各部材を圧着する圧着装置および圧着方法に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a crimping apparatus and a crimping method, and more particularly to a technique effectively applied to a crimping apparatus and a crimping method for clamping a workpiece including a plurality of stacked members and crimping each member.

特開2000−100837号公報(特許文献1)には、複数の半導体チップを一連のリードフレームに実装する装置において、半導体チップを順次一個ずつリードフレームに仮熱圧着し、仮熱圧着された複数の半導体チップをリードフレームに一括で本熱圧着する技術が開示されている。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1000083 (Patent Document 1), in an apparatus for mounting a plurality of semiconductor chips on a series of lead frames, a plurality of semiconductor chips are temporarily thermocompression bonded to the lead frame one by one, and preliminarily thermocompression bonded. A technique is disclosed in which the semiconductor chips are thermally bonded together in a lead frame.

特開2000−100837号公報JP 2000-1000083 A

電子部品(例えば半導体チップ)を基板(例えば配線基板)に実装する場合、電子部品の接続端子(例えば接続バンプ)と基板の接続端子(例えば接続パッド)は、確実に電気的に接続されている必要がある。また、接続端子間を保護し、電気的に分離するために、電子部品と基板との間には絶縁樹脂(例えば接着層)を設けて接続信頼性を確保する場合もある。なお、接続バンプとしては、例えば、はんだバンプ、金バンプなどの金属バンプが用いられ、また、接続パッドとしては、例えば、銅またはその合金などの金属パッドが用いられる。また、接着層としては、例えば、NCF(Non Conductive Film)やNCP(Non Conductive Paste)が用いられる。   When an electronic component (for example, a semiconductor chip) is mounted on a substrate (for example, a wiring substrate), the connection terminals (for example, connection bumps) of the electronic component and the connection terminals (for example, connection pads) of the substrate are reliably electrically connected. There is a need. In addition, in order to protect and electrically isolate the connection terminals, an insulating resin (for example, an adhesive layer) may be provided between the electronic component and the substrate to ensure connection reliability. For example, metal bumps such as solder bumps and gold bumps are used as the connection bumps, and metal pads such as copper or an alloy thereof are used as the connection pads. As the adhesive layer, for example, NCF (Non Conductive Film) or NCP (Non Conductive Paste) is used.

例えば、接着層を介して配線基板上に複数の半導体チップが積層され、仮圧着(仮接合)されたワークに対して、配線基板と複数の半導体チップとを一括で本圧着(本接合)する場合、配線基板の接続パッドと電気的に接続される半導体チップの接続バンプを溶融するまで加熱した後、加圧する必要がある。   For example, a plurality of semiconductor chips are stacked on a wiring board via an adhesive layer, and the wiring board and the plurality of semiconductor chips are collectively pressure-bonded (finally bonded) to a work that has been temporarily pressure-bonded (temporarily bonded). In this case, it is necessary to heat and pressurize the connection bumps of the semiconductor chip that are electrically connected to the connection pads of the wiring board until they melt.

しかしながら、例えば、接続バンプが溶融するまでの時間より、接着層が硬化するまでの時間の方が短い場合には、接続バンプと接続パッドとが電気的に接続(接合)される前に接着層が硬化してしまい、接続不良(例えば接続端子間の未接続など)を起こすおそれがある。また、ワークに対する加熱時間が長くなると、接着層によっては予め混入している微細な空気が加熱により膨張あるいは発泡して、接続不良(例えば配線基板から半導体チップの剥離など)を引き起こすおそれもある。   However, for example, when the time until the adhesive layer is hardened is shorter than the time until the connection bump melts, the adhesive layer is connected before the connection bump and the connection pad are electrically connected (joined). May harden and cause poor connection (for example, no connection between connection terminals). In addition, when the heating time for the workpiece becomes long, depending on the adhesive layer, fine air mixed in advance may expand or foam due to heating, which may cause connection failure (for example, peeling of the semiconductor chip from the wiring board).

本発明の目的は、積層された複数の部材の接続信頼性を向上することのできる技術を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The objective of this invention is providing the technique which can improve the connection reliability of the laminated | stacked several member. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一実施形態における圧着装置は、積層された複数の部材を含むワークをクランプして、各部材を圧着する圧着装置であって、前記ワークを挟み込んでクランプする上クランパ部および下クランパ部が対向して設けられ、前記上クランパ部は、冷却部および加熱部を有し、前記クランプ面に押し当てられた前記ワークを加熱するように前記冷却部および前記加熱部で温度調節を行い、前記下クランパ部は、支持ブロックおよび当該支持ブロックから起立して並べられた複数の支持ロッドを有して、前記複数の支持ロッドの先端で前記ワークをフローティング支持したまま前記上クランパ部の前記クランプ面に押し当てるものである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows. A crimping apparatus according to an embodiment of the present invention is a crimping apparatus that clamps a workpiece including a plurality of stacked members and crimps each member, and includes an upper clamper portion and a lower clamper portion that sandwich and clamp the workpiece Are provided facing each other, the upper clamper section has a cooling section and a heating section, and adjusts the temperature in the cooling section and the heating section so as to heat the workpiece pressed against the clamping surface, The lower clamper portion includes a support block and a plurality of support rods arranged upright from the support block, and the clamp of the upper clamper portion is supported by floating the workpieces at the tips of the support rods. It presses against the surface.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。この一実施形態によれば、積層された複数の部材の接続信頼性を向上することができる。   Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows. According to this embodiment, the connection reliability of a plurality of stacked members can be improved.

本発明の一実施形態における動作中の圧着装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the crimping | compression-bonding apparatus in operation | movement in one Embodiment of this invention. 図1に続く動作中の圧着装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the crimping | compression-bonding apparatus in operation | movement following FIG. 図2に続く動作中の圧着装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the crimping | compression-bonding apparatus in operation | movement following FIG. 図1の圧着装置の温度調節機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the temperature control function of the crimping | compression-bonding apparatus of FIG. 図1の圧着装置の要部の一例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically an example of the principal part of the crimping | compression-bonding apparatus of FIG. 本発明の一実施形態における製造工程中の半導体装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the semiconductor device in the manufacturing process in one Embodiment of this invention. 図6に続く製造工程中の半導体装置を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 6. 図7に続く製造工程中の半導体装置を模式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the semiconductor device in the manufacturing process following FIG. 7.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof may be omitted.

本実施形態における圧着装置は、積層された複数の部材を含むワークを、対向して設けられた上クランパ部および下クランパ部で挟み込んでクランプして、各部材を圧着する。   The crimping apparatus according to this embodiment clamps each member by clamping a workpiece including a plurality of stacked members by sandwiching and clamping the workpiece between an upper clamper portion and a lower clamper portion that are provided to face each other.

まず、本実施形態におけるワークについて図6〜図8を参照して説明する。図6〜図8にクランプ前からクランプ後の状態のワークWの要部を示す。   First, the workpiece | work in this embodiment is demonstrated with reference to FIGS. The main part of the workpiece | work W of the state after clamping from before clamping to FIGS. 6-8 is shown.

ワークWは、積層された複数の部材として、配線基板2上に半導体チップ3が積層されたものである。配線基板2上には複数の半導体チップ3が整列して設けられているが、図6〜図8では、説明を明解にするために、要部として配線基板2上の一つの半導体チップ3を示している。   The workpiece W is obtained by stacking the semiconductor chip 3 on the wiring board 2 as a plurality of stacked members. A plurality of semiconductor chips 3 are arranged in alignment on the wiring board 2, but in order to clarify the explanation in FIGS. 6 to 8, one semiconductor chip 3 on the wiring board 2 is used as a main part. Show.

図6に示すワークWは、絶縁層8(例えばソルダレジスト)から露出する複数の接続パッド5(例えば銅パッド)と対応する複数の接続バンプ6(例えばはんだバンプ)とが位置合わせされて、配線基板2上に接着層4(例えばNCFまたはNCP)を介して半導体チップ3が仮圧着(仮接合)された状態である。図7に示すワークWは、対応する接続パッド5と接続バンプ6とが当接した状態である。図8に示すワークWは、対応する接続パッド5と接続バンプ6とが電気的に接合(フリップチップ接合)されて、配線基板2上に接着層4を介して半導体チップ3が圧着された状態である。   In the work W shown in FIG. 6, a plurality of connection pads 5 (for example, copper pads) exposed from the insulating layer 8 (for example, solder resist) and a plurality of corresponding connection bumps 6 (for example, solder bumps) are aligned. In this state, the semiconductor chip 3 is temporarily pressed (temporarily bonded) onto the substrate 2 via an adhesive layer 4 (for example, NCF or NCP). The workpiece W shown in FIG. 7 is in a state where the corresponding connection pads 5 and the connection bumps 6 are in contact with each other. In the workpiece W shown in FIG. 8, the corresponding connection pads 5 and connection bumps 6 are electrically bonded (flip chip bonding), and the semiconductor chip 3 is pressure-bonded onto the wiring substrate 2 via the adhesive layer 4. It is.

次に、本実施形態における圧着装置を図1〜図3などを参照して説明する。図1〜図3に一連の動作状態の圧着装置1を示す。   Next, the crimping apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3 show the crimping apparatus 1 in a series of operating states.

圧着装置1は、上下方向(型開閉方向)に対向して設けられワークWを挟み込む上型11および下型12を含んで構成されている。上型11が可動プラテン13の中央部に固定して組み付けられ、下型12が固定プラテン14の中央部に固定して組み付けられている。可動プラテン13および固定プラテン14は、それぞれの外周部で複数のタイバー15によって接続され、例えば可動プラテン13および固定プラテン14が矩形板状であればその四隅で接続されている。また、固定プラテン14はタイバー15に固定され、可動プラテン13はタイバー15で摺動されるように構成されている。また、可動プラテン13および固定プラテン14は、互いに対向する面の平行度が保たれるように構成されている。なお、これら可動プラテン13、固定プラテン14およびタイバー15で構成される筐体部はダイセットとも呼ばれる。   The crimping device 1 includes an upper die 11 and a lower die 12 that are provided facing each other in the vertical direction (die opening / closing direction) and sandwich the workpiece W therebetween. The upper die 11 is fixedly assembled to the central portion of the movable platen 13, and the lower die 12 is fixedly assembled to the central portion of the fixed platen 14. The movable platen 13 and the fixed platen 14 are connected to each other by a plurality of tie bars 15. For example, if the movable platen 13 and the fixed platen 14 are rectangular plates, they are connected at the four corners. The fixed platen 14 is fixed to the tie bar 15, and the movable platen 13 is configured to slide with the tie bar 15. Further, the movable platen 13 and the fixed platen 14 are configured so that the parallelism of the surfaces facing each other is maintained. Note that the casing portion composed of the movable platen 13, the fixed platen 14, and the tie bar 15 is also called a die set.

可動プラテン13は、駆動部19(例えば、シリンダ)により昇降可能(上下動可能)である。これにより、下型12に対して上型11が昇降可能となる。可動プラテン13および固定プラテン14の上下の位置関係により、上型11および下型12が離間して型開きした状態で、上型11および下型12の間にワークWが供給(搬入)される(図1参照)。また、上型11および下型12が近接して型閉じした状態では、密閉空間16(チャンバ)が形成される(図2、図3参照)。なお、可動プラテン13および固定プラテン14の互いに対向する面の平行度が保たれているので、上型11および下型12も、互いに対向する面の平行度が保たれるように構成される。   The movable platen 13 can be moved up and down (movable up and down) by a drive unit 19 (for example, a cylinder). As a result, the upper mold 11 can be raised and lowered with respect to the lower mold 12. Due to the vertical positional relationship between the movable platen 13 and the fixed platen 14, the workpiece W is supplied (loaded) between the upper die 11 and the lower die 12 in a state where the upper die 11 and the lower die 12 are separated and opened. (See FIG. 1). Further, when the upper mold 11 and the lower mold 12 are close to each other and are closed, a sealed space 16 (chamber) is formed (see FIGS. 2 and 3). In addition, since the parallelism of the mutually opposing surface of the movable platen 13 and the fixed platen 14 is maintained, the upper mold | type 11 and the lower mold | type 12 are also comprised so that the parallelism of the mutually opposing surface may be maintained.

このような上型11において、圧着装置1は、上クランパ部27と、上シール部42とを備えている。また、下型12において、圧着装置1は、下クランパ部28と、レベリング部29と、押動ブロック30(押動部)と、ガイド部26と、下シール部43とを備えている。さらに、圧着装置1は、上型11および下型12の外部に、圧力調節部47を備えている。   In such an upper mold 11, the crimping device 1 includes an upper clamper portion 27 and an upper seal portion 42. In the lower mold 12, the crimping device 1 includes a lower clamper portion 28, a leveling portion 29, a push block 30 (push portion), a guide portion 26, and a lower seal portion 43. Furthermore, the crimping device 1 includes a pressure adjusting unit 47 outside the upper mold 11 and the lower mold 12.

上クランパ部27および下クランパ部28は、対向して設けられ、本実施形態では、上クランパ部27に対して下クランパ部28が昇降可能となるような構成とし、上クランパ部27および下クランパ部28でワークWを挟み込んでクランプするものである。下クランパ部28は、押動ブロック30の下方に設けられたエアシリンダ等で構成される駆動部(図示せず)により昇降可能である。   The upper clamper unit 27 and the lower clamper unit 28 are provided to face each other. In the present embodiment, the lower clamper unit 28 can be moved up and down with respect to the upper clamper unit 27. The work 28 is sandwiched and clamped by the portion 28. The lower clamper unit 28 can be moved up and down by a drive unit (not shown) configured by an air cylinder or the like provided below the push block 30.

上シール部42および下シール部43は、対向して設けられ、互いが当接して密閉空間16(図2、図3参照)を形成するものである。この上シール部42および下シール部43は、上クランパ部27および下クランパ部28のそれぞれを内包して具備している。また、下シール部43は、レベリング部29、押動ブロック30およびガイド部26を内包して具備している。   The upper seal portion 42 and the lower seal portion 43 are provided to face each other, and are in contact with each other to form the sealed space 16 (see FIGS. 2 and 3). The upper seal portion 42 and the lower seal portion 43 include the upper clamper portion 27 and the lower clamper portion 28, respectively. The lower seal portion 43 includes the leveling portion 29, the push block 30, and the guide portion 26.

押動ブロック30は、上クランパ部27に対して下クランパ部28を昇降(上下動)する際に不図示の駆動部によって押し上げられる。また、レベリング部29は、下クランパ部28と押動ブロック30との間に設けられ、後述するスペーサブロック22の下面や上ベースブロック21のクランプ面27aに対して下クランパ部28のクランプ面28aを平行に維持しながらスムーズに昇降させるために設けられている。また、ガイド部26は、下クランパ部28が昇降する際のガイドをするものである。また、圧力調節部47は、密閉空間16内に充填される例えば圧縮空気の圧力を調節するものである。なお、押動ブロック30、レベリング部29およびガイド部26を含む機構は、下クランパ部28を平行に昇降させるので平行昇降機構ともいう。   The push block 30 is pushed up by a drive unit (not shown) when the lower clamper unit 28 is moved up and down (moved up and down) with respect to the upper clamper unit 27. Further, the leveling portion 29 is provided between the lower clamper portion 28 and the pushing block 30, and the clamp surface 28a of the lower clamper portion 28 with respect to the lower surface of the spacer block 22 and the clamp surface 27a of the upper base block 21, which will be described later. Is provided to smoothly ascend and descend while maintaining parallel. Further, the guide portion 26 guides when the lower clamper portion 28 moves up and down. The pressure adjusting unit 47 adjusts the pressure of, for example, compressed air that is filled in the sealed space 16. The mechanism including the push block 30, the leveling portion 29, and the guide portion 26 is also referred to as a parallel lifting mechanism because the lower clamper portion 28 is lifted and lowered in parallel.

これら上クランパ部27、下クランパ部28、上シール部42、下シール部43、レベリング部29、押動ブロック30、ガイド部26、圧力調節部47の詳細を説明する前に、まず、上型11および下型12の構成部材について概略する。   Before describing the details of the upper clamper portion 27, the lower clamper portion 28, the upper seal portion 42, the lower seal portion 43, the leveling portion 29, the push block 30, the guide portion 26, and the pressure adjusting portion 47, first, the upper mold 11 and the components of the lower mold 12 will be outlined.

上型11は、固定ブロック17、複数のポスト18(ポスト状のブロック)、上ベースブロック21、スペーサブロック22および上シールブロック23を有している。これらブロックは、例えば合金工具鋼からなる。可動プラテン13下には、固定ブロック17が固定して組み付けられている。この固定ブロック17下には、下方に起立するように複数のポスト18が並べられて、固定して組み付けられている。この複数のポスト18の先端面で、上ベースブロック21が固定して組み付けられている。この上ベースブロック21の下面側外周部には、貫通孔23aが形成された筒状の上シールブロック23が固定して組み付けられている。また、この上ベースブロック21の下面側中央部には、スペーサブロック22が固定して組み付けられている。   The upper mold 11 includes a fixed block 17, a plurality of posts 18 (post-like blocks), an upper base block 21, a spacer block 22, and an upper seal block 23. These blocks are made of alloy tool steel, for example. A fixed block 17 is fixed and assembled under the movable platen 13. A plurality of posts 18 are arranged under the fixed block 17 so as to stand downward and fixedly assembled. The upper base block 21 is fixed and assembled at the front end surfaces of the plurality of posts 18. A cylindrical upper seal block 23 in which a through hole 23a is formed is fixed and assembled to the outer peripheral portion on the lower surface side of the upper base block 21. In addition, a spacer block 22 is fixedly assembled to the lower base portion of the upper base block 21.

また、下型12は、下ベースブロック24および下シールブロック25を有している。これらブロックは、例えば合金工具鋼からなる。固定プラテン14上には、貫通孔24aが形成された筒状の下ベースブロック24が固定して組み付けられている。この下ベースブロック24の上面側外周部には、貫通孔24aと連通し、それより内径の大きい貫通孔25aが形成された筒状の下シールブロック25が固定して組み付けられている。なお、この下シールブロック25の貫通孔25a内に筒状のガイド部26が同心状に嵌め込まれて下ベースブロック24の上面内周側に固定して組み付けられている。   The lower mold 12 has a lower base block 24 and a lower seal block 25. These blocks are made of alloy tool steel, for example. On the fixed platen 14, a cylindrical lower base block 24 having a through hole 24a is fixed and assembled. A cylindrical lower seal block 25 communicating with the through-hole 24a and having a through-hole 25a having a larger inner diameter is fixed and assembled to the outer peripheral portion on the upper surface side of the lower base block 24. A cylindrical guide portion 26 is concentrically fitted into the through hole 25 a of the lower seal block 25 and is fixedly assembled to the inner peripheral side of the upper surface of the lower base block 24.

上クランパ部27は、下クランパ部28と共に、ワークWを挟み込んでクランプ(加熱加圧)するものである。この上クランパ部27は、上ベースブロック21の中央部に設けられている。この上クランパ部27は、上クランパ部27のクランプ面27a側から遠ざかる方向に複数の温度センサ31、冷却部32および加熱部33がこの順に上ベースブロック21に配設(内蔵)され、クランプしたワークW(図3参照)に対して温度調節を行うものである。すなわち、上クランパ部27は、クランプしたワークWに対して温度調節を行ために、クランプ面27a側に設けられた冷却部32と、クランプ面27a側から冷却部32より遠ざかって設けられた加熱部33とを有する温度調節機構を備えている。このように、上クランパ部27は、ワークWに対して加熱加圧するものである。   The upper clamper 27 and the lower clamper 28 sandwich and clamp (heat and press) the workpiece W. The upper clamper 27 is provided at the center of the upper base block 21. In the upper clamper 27, a plurality of temperature sensors 31, a cooling unit 32, and a heating unit 33 are arranged (built in) in this order in a direction away from the clamp surface 27a side of the upper clamper 27 and clamped. Temperature adjustment is performed on the workpiece W (see FIG. 3). That is, the upper clamper unit 27 is provided with a cooling unit 32 provided on the clamp surface 27a side and a heating unit provided away from the cooling unit 32 from the clamp surface 27a side in order to adjust the temperature of the clamped workpiece W. And a temperature control mechanism having a portion 33. As described above, the upper clamper unit 27 heats and presses the workpiece W.

本実施形態では、スペーサブロック22がワークWを直接クランプするが、上ベースブロック21の中央部にクランプ面27aが形成されているものとして説明する。なぜならば、スペーサブロック22は、ワークWの厚さに応じて調整して設けられるものであり、ワークWの厚さによっては不要な場合もあるからである。   In the present embodiment, the spacer block 22 directly clamps the workpiece W. However, a description will be given assuming that the clamp surface 27 a is formed at the center of the upper base block 21. This is because the spacer block 22 is provided by being adjusted according to the thickness of the workpiece W, and may be unnecessary depending on the thickness of the workpiece W.

上クランパ部27が有する加熱部33は、加熱能力を向上するために、上クランパ部27のクランプ面27aと平行に延設(延在)する複数のヒータ35を有している。ヒータ35の加熱能力は、上ベースブロック21などの部材が有する熱容量を考慮し、半導体チップ3の接続バンプ6(はんだ)を溶融する温度であって、かつ、接着層4(NCFまたはNCP)を加熱硬化する温度を、クランプしたワークWに加えられることが必要である。本実施形態で用いるはんだの融点は例えば250〜260℃程度である。また、NCFやNCPの融点は例えば200℃〜260℃程度であり、所定時間加熱加圧されることで硬化する。   The heating unit 33 included in the upper clamper unit 27 includes a plurality of heaters 35 extending (extending) in parallel with the clamp surface 27a of the upper clamper unit 27 in order to improve the heating capability. The heating capacity of the heater 35 is a temperature at which the connection bumps 6 (solder) of the semiconductor chip 3 are melted in consideration of the heat capacity of members such as the upper base block 21 and the adhesive layer 4 (NCF or NCP) is used. It is necessary that the temperature for heat curing be applied to the clamped workpiece W. The melting point of the solder used in this embodiment is, for example, about 250 to 260 ° C. The melting point of NCF or NCP is, for example, about 200 ° C. to 260 ° C., and is cured by heating and pressurizing for a predetermined time.

上クランパ部27が有する冷却部32は、上クランパ部27のクランプ面27aと平行に延設(延在)し、内部を気体や液体の冷媒が循環する複数の冷却管路34を有している。圧着装置1では、例えばクランプしたワークWに対して加熱部33をオン動作させた状態で、冷却部32をオン、オフ動作を繰り返して、ワークWに対して所定の温度を所定の時間維持して、温度調節が行われる。このため、加熱部33よりワークWに近いクランプ面27a側に冷却部32を設けることで、冷却部32のオン、オフ動作によってワークWに加わる温度を追随させやすくしている。   The cooling unit 32 included in the upper clamper unit 27 extends (extends) in parallel with the clamp surface 27a of the upper clamper unit 27, and includes a plurality of cooling pipes 34 through which gas or liquid refrigerant circulates. Yes. In the crimping apparatus 1, for example, in a state where the heating unit 33 is turned on with respect to the clamped workpiece W, the cooling unit 32 is repeatedly turned on and off to maintain a predetermined temperature for the workpiece W for a predetermined time. The temperature is adjusted. For this reason, by providing the cooling unit 32 on the clamp surface 27a side closer to the workpiece W than the heating unit 33, the temperature applied to the workpiece W by the on / off operation of the cooling unit 32 can be easily followed.

具体的には、冷却部32が、オフ動作のときは冷媒の流動を停止し、オン動作のときは冷媒を流動させる。冷却部32のオン、オフ動作は、冷媒の流動の切り換えであるので、容易に、迅速に制御することができる。なお、冷却部32としてはペルチェ素子を用いることも考えられるが、圧着装置1は冷却部32を介して加熱部33によりワークWを加熱する構造であるので、冷媒を循環させる冷却管路34を用いる方がより、素早く冷却、加熱することができる。   Specifically, the cooling unit 32 stops the flow of the refrigerant when the operation is off, and causes the refrigerant to flow when the operation is on. Since the on / off operation of the cooling unit 32 is switching of the refrigerant flow, it can be easily and quickly controlled. Although a Peltier element may be used as the cooling unit 32, the crimping apparatus 1 has a structure in which the workpiece W is heated by the heating unit 33 via the cooling unit 32. Therefore, the cooling pipe 34 for circulating the refrigerant is provided. It is possible to cool and heat more quickly than using it.

ここで、クランプされたワークWに対する圧着装置1の温度調節機構を説明するために、図4に、経過時間−ワーク温度(t−T)特性の一例を示す。下クランパ部28に載置されたワークWを、加熱部33(例えば300℃に設定)により予め加熱された上クランパ部27と、下クランパ部28とで挟み込んでクランプすると、急激にワークWの温度が上昇する。   Here, in order to explain the temperature adjustment mechanism of the crimping device 1 for the clamped workpiece W, FIG. 4 shows an example of the elapsed time-work temperature (t-T) characteristic. When the workpiece W placed on the lower clamper portion 28 is clamped by being sandwiched between the upper clamper portion 27 and the lower clamper portion 28 that are preheated by the heating portion 33 (for example, set to 300 ° C.), the workpiece W The temperature rises.

温度調節機構では、上クランパ部27が有する冷却部32および加熱部33によってクランプされたワークWの温度が所定の温度(例えば260℃)の範囲R内(例えば±5℃)となるように加熱し続ける。具体的には、加熱部33をオン動作させながら、冷却部32のオン動作およびオフ動作を繰り返す。加熱部33よりワークWに近いクランプ面27a側に冷却部32を設けることで、加熱部33側では加熱部33からの熱を遮るように働き、クランプ面27a側にはワークWを冷却するように働かせることができ、素早くワークWを冷却できる。   In the temperature adjustment mechanism, heating is performed so that the temperature of the workpiece W clamped by the cooling unit 32 and the heating unit 33 included in the upper clamper unit 27 is within a range R (for example, ± 5 ° C.) of a predetermined temperature (for example, 260 ° C.). Keep doing. Specifically, while the heating unit 33 is turned on, the cooling unit 32 is repeatedly turned on and off. By providing the cooling unit 32 on the clamp surface 27a side closer to the workpiece W than the heating unit 33, the heating unit 33 side functions to block heat from the heating unit 33, and the clamp surface 27a side cools the workpiece W. The work W can be quickly cooled.

これにより、図4中の実線Aに示すように所定の温度を、所定の時間(例えば30分〜60分)維持することができる。また、温度調節機構により、ワークWの加熱温度を素早く昇温しながらオーバーシュートも防止することができる。このように、温度調節機構を備えた圧着装置1では、処理中のワークWに対して温度調節を最適に行うことができる。   Thereby, as shown to the continuous line A in FIG. 4, predetermined temperature can be maintained for predetermined time (for example, 30 minutes-60 minutes). Further, the temperature adjustment mechanism can prevent overshoot while quickly raising the heating temperature of the workpiece W. Thus, in the crimping | compression-bonding apparatus 1 provided with the temperature control mechanism, temperature control can be optimally performed with respect to the workpiece | work W in process.

また、冷却部32および加熱部33を有する上クランパ部27によって、ワークWを急速に加熱、冷却することができることにより、圧着装置1では、接着層4が熱により硬化する前に、急速加熱により、短時間で接続バンプ6を溶融させることができる。そして、所定の加熱温度を所定の時間で保持することができ、接続パッド5と接続バンプ6との接合、接着層4の硬化を最適に行うことで、配線基板2と半導体チップ3との接続信頼性を向上することができる。   In addition, since the workpiece W can be rapidly heated and cooled by the upper clamper unit 27 having the cooling unit 32 and the heating unit 33, the pressure bonding apparatus 1 can perform rapid heating before the adhesive layer 4 is cured by heat. The connection bump 6 can be melted in a short time. A predetermined heating temperature can be maintained for a predetermined time, and the connection between the wiring board 2 and the semiconductor chip 3 can be achieved by optimally bonding the connection pads 5 and the connection bumps 6 and curing the adhesive layer 4. Reliability can be improved.

なお、図4中の破線Bは、加熱部33をオン動作させた状態で冷却部32をオフ動作させ続けた場合のグラフ図、また、破線Cは、加熱部33をオン動作させた状態で冷却部32をオン動作させ続けた場合のグラフ図を示す。これからも、冷却部32のオン、オフ動作の繰り返しが温度調節に有効であることがわかる。   In addition, the broken line B in FIG. 4 is a graph when the cooling unit 32 is continuously turned off while the heating unit 33 is turned on, and the broken line C is a state where the heating unit 33 is turned on. The graph figure at the time of continuing making the cooling part 32 operate | move on is shown. From this, it can be seen that the repetition of the on / off operation of the cooling section 32 is effective for temperature adjustment.

下クランパ部28は、上クランパ部27と共に、ワークWを挟み込んでクランプするものである。この下クランパ部28は、ガイド部26に形成された摺動孔26aに挿入されている。下クランパ部28は、支持ブロック36および支持ブロック36から起立して並べられた複数の支持ロッド37を有して、複数の支持ロッド37の先端でワークWをフローティング支持するものである。なお、ここでいうフローティング支持とは、熱容量の大きいブロック状部材から離間させた状態(浮かせた状態)で支持することをいう。支持ブロック36上には、固定ブロック38が固定して組み付けられている。固定ブロック38は、支持ロッド37の一端側のロッド頭で抜け止め(固定)するものである。このように設けられた複数の支持ロッド37の他端側で、ワークWが支持(載置)される。すなわち、下クランパ部28のクランプ面28aは、同一水平面上にあるこれら複数の支持ロッド37の先端面で形成される。   The lower clamper unit 28 clamps the workpiece W together with the upper clamper unit 27. The lower clamper portion 28 is inserted into a sliding hole 26 a formed in the guide portion 26. The lower clamper section 28 has a support block 36 and a plurality of support rods 37 arranged upright from the support block 36, and supports the workpiece W in a floating manner at the tips of the plurality of support rods 37. In addition, floating support here means supporting in the state (state which floated) separated from the block-shaped member with a large heat capacity. A fixed block 38 is fixedly assembled on the support block 36. The fixing block 38 is to prevent (fix) the retaining block 38 with a rod head on one end side of the support rod 37. The workpiece W is supported (placed) on the other end side of the plurality of support rods 37 thus provided. That is, the clamp surface 28a of the lower clamper portion 28 is formed by the tip surfaces of the plurality of support rods 37 on the same horizontal plane.

複数の支持ロッド37は、例えばマトリクス状に平面配置されており、支持プレート41を介してワークWを支持する。各支持ロッド37は、支持プレート41が自重によって撓んで高さが不均一にならないように均等な間隔で配置されている。この支持プレート41を用いてワークWを支持することで、ワークWを上クランプ部27のクランプ面27aと平行に配置することができる。   The plurality of support rods 37 are arranged in a matrix, for example, and support the workpiece W via the support plate 41. The support rods 37 are arranged at equal intervals so that the support plate 41 does not bend due to its own weight and the height is not uniform. By supporting the workpiece W using the support plate 41, the workpiece W can be arranged in parallel with the clamp surface 27 a of the upper clamp portion 27.

本実施形態では、支持プレート41を介してワークWをクランプするが、同一水平面上にある各支持ロッド37の先端面でクランプ面28aが形成されているものとして説明する。なぜならば、支持プレート41は、剛性が高く撓みが少ない基板(例えばセラミック基板)を配線基板2として用いた場合には省略することができるからである。   In this embodiment, although the workpiece | work W is clamped via the support plate 41, it demonstrates as what the clamp surface 28a is formed in the front end surface of each support rod 37 on the same horizontal surface. This is because the support plate 41 can be omitted when a substrate (for example, a ceramic substrate) having high rigidity and little bending is used as the wiring substrate 2.

複数の支持ロッド37でワークWをフローティング支持することで、下クランパ部28の熱容量を低減すると共に、クランプ面28aの下部(例えば、支持ブロック36)とを熱的に分離するようになっている。このため、下クランパ部28は、ワークWが載置(支持)される際に、低温(例えば50℃以下)を保持することができ、ワークWを上クランパ部27と共にクランプする際に、高温(例えば、260℃)を保持することができる。   By floatingly supporting the workpiece W with the plurality of support rods 37, the heat capacity of the lower clamper portion 28 is reduced and the lower portion (for example, the support block 36) of the clamp surface 28a is thermally separated. . For this reason, the lower clamper portion 28 can maintain a low temperature (for example, 50 ° C. or less) when the workpiece W is placed (supported), and the high temperature when the workpiece W is clamped together with the upper clamper portion 27. (For example, 260 ° C.) can be maintained.

ガイド部26は、下クランパ部28が昇降する際のガイドをするものである。このガイド部26は、摺動孔26aが形成された筒状のブロックであり、例えば合金工具鋼からなる。ガイド部26は、ベースブロック24の貫通孔24aと摺動孔26aとが連通するように、ベースブロック24の上面内周側中央部で支持される。また、ガイド部26は、下シールブロック25の貫通孔25aに同心状に嵌め込まれて固定して組み付けられている。摺動孔26aには、下クランパ部28、レベリング部29および押動ブロック30が挿入される。これら下クランパ部28、レベリング部29および押動ブロック30を昇降させるため、摺動孔26aの上下には、押動ブロック30を昇降させる駆動部が駆動部19とは別の駆動源として配置されている。   The guide part 26 guides when the lower clamper part 28 moves up and down. The guide portion 26 is a cylindrical block in which a sliding hole 26a is formed, and is made of, for example, alloy tool steel. The guide part 26 is supported by the center part on the inner peripheral side of the upper surface of the base block 24 so that the through hole 24a of the base block 24 and the sliding hole 26a communicate with each other. The guide portion 26 is concentrically fitted into the through hole 25a of the lower seal block 25 and fixed and assembled. The lower clamper portion 28, the leveling portion 29, and the push block 30 are inserted into the sliding hole 26a. In order to raise and lower the lower clamper part 28, the leveling part 29 and the push block 30, a drive part for raising and lowering the push block 30 is arranged as a drive source different from the drive part 19 above and below the sliding hole 26a. ing.

なお、可動プラテン13の駆動部19が密閉空間16に圧力を加えるときには気体を漏らさないために必要なクランプ力を生じさせるのに対して、押動ブロック30はワークWの対応する接続パッド5と接続バンプ6とが接合できるクランプ力を生じさせる必要がある。この場合、押動ブロック30のクランプ力は、ワークの大きさ、バンプ数またはバンプの種類に基づいて適宜設定される。例えば、ワークのサイズが大きくバンプ数が多い場合や、接合に高いクランプ力を要するバンプ(例えば銅バンプ等)の場合には、高いクランプ力を生じさせる駆動部を用いる必要がある。なお、押動ブロック30は、微細な接続パッド5と接続バンプ6とを接合するために、例えば1kg毎に微調整可能なものが好ましい。   In addition, when the drive part 19 of the movable platen 13 applies pressure to the sealed space 16, a clamping force necessary to prevent gas from leaking is generated, whereas the push block 30 is connected to the corresponding connection pad 5 of the workpiece W. It is necessary to generate a clamping force capable of joining the connection bump 6. In this case, the clamping force of the push block 30 is appropriately set based on the size of the workpiece, the number of bumps, or the type of bump. For example, when the workpiece size is large and the number of bumps is large, or in the case of a bump that requires a high clamping force for bonding (for example, a copper bump), it is necessary to use a drive unit that generates a high clamping force. The push block 30 is preferably one that can be finely adjusted, for example, every 1 kg in order to join the fine connection pads 5 and the connection bumps 6.

レベリング部29は、上下のクランプ面27a、28aを平行に維持しながら下クランパ部28をスムーズに昇降させるために設けられている。レベリング部29は、図5に示すように、ガイド部26の摺動孔26a内に挿入された載置ブロック52および2つのスプリング部51を備えて構成されている。なお、図5は、平面図であるが、説明を明解にするために、ハッチングを付している。   The leveling portion 29 is provided for smoothly raising and lowering the lower clamper portion 28 while maintaining the upper and lower clamp surfaces 27a and 28a in parallel. As shown in FIG. 5, the leveling portion 29 includes a mounting block 52 inserted into the sliding hole 26 a of the guide portion 26 and two spring portions 51. Although FIG. 5 is a plan view, hatching is added for clarity of explanation.

スプリング部51は、載置ブロック52の側面と対向する摺動孔26aの内壁面との間に設けられている。このスプリング部51は、スプリング55と、スプリング55に付勢されて摺動孔26aの内壁面に押し当てられたまま摺動する摺動プレート54とを備えている。スプリング55は、載置ブロック52の側面に形成された凹溝52aと摺動プレート54との間に自然長より圧縮されて組み付けられている。摺動プレート54は、載置ブロック52の側面に突設されたフレーム状の突起部53(すなわちフレーム部)に案内されて摺動孔26aの内壁面に押し当てられている。なお、突起部53は、フレーム内側に摺動プレート54が配置され、また、摺動孔26aの内壁面と当接していない。   The spring portion 51 is provided between the side surface of the mounting block 52 and the inner wall surface of the sliding hole 26 a facing the mounting block 52. The spring portion 51 includes a spring 55 and a sliding plate 54 that is urged by the spring 55 and slides while being pressed against the inner wall surface of the sliding hole 26a. The spring 55 is assembled by being compressed by a natural length between a groove 52 a formed on the side surface of the mounting block 52 and the sliding plate 54. The sliding plate 54 is guided by a frame-like protrusion 53 (that is, a frame portion) protruding from the side surface of the mounting block 52 and pressed against the inner wall surface of the sliding hole 26a. The protruding portion 53 has a sliding plate 54 disposed inside the frame, and does not contact the inner wall surface of the sliding hole 26a.

図5に示す載置ブロック52は平面視矩形状であり、また、これが挿入される摺動孔26aも平面視矩形状(開口が矩形状)となっている。この載置ブロック52上に下クランパ部28の支持ブロック36が設けられる(図1参照)。載置ブロック52の4つの側面のうち、隣接する2側面がそれぞれ対向する摺動孔26aの内壁面に当接し、残りの隣接する2側面にそれぞれスプリング部51が設けられている。すなわち、この残りの隣接する2側面が各スプリング55を介して各摺動プレート54を摺動孔26aの内壁面に各々押し当てる構成となっている。   The mounting block 52 shown in FIG. 5 has a rectangular shape in plan view, and the sliding hole 26a into which the mounting block 52 is inserted has a rectangular shape in plan view (the opening is rectangular). A support block 36 of the lower clamper portion 28 is provided on the mounting block 52 (see FIG. 1). Of the four side surfaces of the mounting block 52, two adjacent side surfaces are in contact with the inner wall surfaces of the opposing sliding holes 26a, and spring portions 51 are provided on the remaining two adjacent side surfaces. That is, the two adjacent side surfaces are configured to press the sliding plates 54 against the inner wall surfaces of the sliding holes 26a via the springs 55, respectively.

図5に示すレベリング部29では、常時、載置ブロック52の隣接する2側面を、それぞれに対向する摺動孔26aの2つの内壁面(コーナ部となる)に対して各々押し付けている。また、レベリング部29では、載置ブロック52の隣接する残りの隣接する2側面を、それぞれに対向する摺動孔26aの2つの内壁面に対して各スプリング部51を介して各々押し当てている。このため、下クランパ部28が押動ブロック30により昇降する際、載置ブロック52が摺動孔26a内で位置決めされたまま摺動するので、下クランパ部28のクランプ面28aが上クランパ部27のクランプ面27aに対して高い平行度を保つことができる。このように、レベリング部29は、スプリング部51により摺動孔26aの内壁面に対して載置ブロック52を押し付けて位置決めしたまま摺動孔26a内を摺動することにより、載置ブロック52上に設けられた下クランパ部28の昇降をガイドする。   In the leveling portion 29 shown in FIG. 5, the two adjacent side surfaces of the mounting block 52 are always pressed against the two inner wall surfaces (which become corner portions) of the sliding holes 26 a facing each other. Further, in the leveling portion 29, the two adjacent adjacent side surfaces of the mounting block 52 are pressed against the two inner wall surfaces of the sliding holes 26a facing each other via the spring portions 51, respectively. . For this reason, when the lower clamper portion 28 is moved up and down by the push block 30, the mounting block 52 slides while being positioned in the slide hole 26 a, so that the clamp surface 28 a of the lower clamper portion 28 is moved to the upper clamper portion 27. A high degree of parallelism can be maintained with respect to the clamp surface 27a. Thus, the leveling portion 29 is slid in the sliding hole 26 a while being positioned by pressing the mounting block 52 against the inner wall surface of the sliding hole 26 a by the spring portion 51. The lower clamper portion 28 provided in the upper and lower guides up and down.

なお、レベリング部29を介さず(設けず)に、下クランパ部28を直接押動ブロック30で昇降する構成とすることも考えられる。しかしながら、このような構成では、摺動孔26aに挿入された下クランパ部28と、摺動孔26aの内壁面とのクリアランスにより、昇降時にクランプ面28aが傾斜する場合もある。クランプ面28aが傾斜することで、接続パッド5と接続バンプ6の中心が例えば数μmずれると、接続パッド5と接続バンプ6との接続に不具合が生じることも考えられる。これに対してクリアランスを極力小さくすることで傾斜を抑えることも考えられるが、この場合には密閉空間16の成形時に上型11側から伝えられた熱によって下型12(特に、ガイド部26や摺動する支持ブロック36等)の上型11側が膨張するため、クリアランスが上型11側で小さくなってしまい昇降が困難となるおそれもある。   It is also conceivable that the lower clamper portion 28 is directly moved up and down by the push block 30 without (not provided) the leveling portion 29. However, in such a configuration, the clamp surface 28a may incline during ascent / descent due to the clearance between the lower clamper portion 28 inserted into the slide hole 26a and the inner wall surface of the slide hole 26a. If the center of the connection pad 5 and the connection bump 6 is deviated by, for example, several μm due to the inclination of the clamp surface 28a, a problem may occur in the connection between the connection pad 5 and the connection bump 6. On the other hand, it is conceivable to suppress the inclination by making the clearance as small as possible. In this case, however, the lower mold 12 (particularly, the guide portion 26 or the Since the upper die 11 side of the support block 36 and the like that slides expands, the clearance becomes smaller on the upper die 11 side, and there is a possibility that it is difficult to move up and down.

しかしながら、レベリング部29を用いることによって摺動孔26aに対するクリアランスが十分大きく取られていても支持ロッド37を支持する支持ブロック36の上型11側のクランプ面27aに対して傾斜させることなくガイドすることが可能となっている。したがって、クランプ力をワークWの全面に亘って均一にすることができるため、各バンプ6を均一に加熱加圧することができ、積層された配線基板2および半導体チップ3の接続信頼性をより向上することができる。   However, by using the leveling portion 29, even if the clearance with respect to the sliding hole 26a is sufficiently large, the support block 37 that supports the support rod 37 is guided without being inclined with respect to the clamp surface 27a on the upper mold 11 side. It is possible. Accordingly, since the clamping force can be made uniform over the entire surface of the workpiece W, each bump 6 can be uniformly heated and pressurized, and the connection reliability of the laminated wiring board 2 and semiconductor chip 3 is further improved. can do.

上シール部42および下シール部43(図1中、破線で囲まれた部分)は、対向して設けられ、互いが当接して密閉空間16(図2、図3参照)を形成するものである。下シール部43は、上シール部42側に開口する凹形状の箱部となるように、固定プラテン14の中央部上に、貫通孔24aを有する下ベースブロック24と貫通孔24aに連通する貫通孔25aを有する下シールブロック25が重ね合わせて形成されている。下ベースブロック24と下シールブロック25が互いに接する面の境界部では、各部材が例えばボルトによって固定して組み付けられているので、シールされていることとなる。このような下シール部43内に下クランパ部28が収納される。また、下シール部43の縁部でシール部材44(例えばOリング)が設けられている。   The upper seal portion 42 and the lower seal portion 43 (portions surrounded by broken lines in FIG. 1) are provided to face each other and form a sealed space 16 (see FIG. 2 and FIG. 3) in contact with each other. is there. The lower seal portion 43 has a through hole that communicates with the lower base block 24 having the through hole 24a and the through hole 24a on the central portion of the fixed platen 14 so as to be a concave box portion that opens to the upper seal portion 42 side. A lower seal block 25 having a hole 25a is formed so as to overlap. At the boundary portion between the surfaces where the lower base block 24 and the lower seal block 25 are in contact with each other, the respective members are fixed and assembled with, for example, bolts, and thus are sealed. The lower clamper portion 28 is accommodated in such a lower seal portion 43. A seal member 44 (for example, an O-ring) is provided at the edge of the lower seal portion 43.

また、上シール部42は、下シール部43側に開口する凹形状の箱部となるように、上ベースブロック21外周部下に、貫通孔23aを有する上シールブロック23が設けられて形成されている。上ベースブロック21と上シールブロック23が互いに接する面の境界部では、各部材が例えばボルトによって固定して組み付けられているので、シールされていることとなる。このような上シール部42内に上クランパ部27が収納される。また、上シール部42の縁部でシール部材44を介して下シール部43の縁部が当接される。   Further, the upper seal portion 42 is formed by providing an upper seal block 23 having a through hole 23a below the outer peripheral portion of the upper base block 21 so as to be a concave box portion that opens to the lower seal portion 43 side. Yes. At the boundary portion of the surface where the upper base block 21 and the upper seal block 23 are in contact with each other, the respective members are fixed and assembled with, for example, bolts, and thus are sealed. The upper clamper portion 27 is accommodated in such an upper seal portion 42. Further, the edge of the lower seal 43 is brought into contact with the edge of the upper seal 42 via the seal member 44.

上シール部42および下シール部43が近接することで、上クランパ部42の縁部と下クランパ部43の縁部とが接して内部に密閉空間16が形成される(図2参照)。言い換えると、上型11および下型12が近接することで型閉じされ内部に密閉空間16が形成される。このような密閉空間16では、クランプ前後のワークWが内包されるので、上クランパ部42によりワークWをより急速に加熱することができる。なお、上シール部42および下シール部43は密閉空間16を形成するために近接するものであって、ワークWをクランプするものではない。ワークWをクランプするのは、上クランパ部27および下クランパ部28である。   When the upper seal portion 42 and the lower seal portion 43 are close to each other, the edge portion of the upper clamper portion 42 and the edge portion of the lower clamper portion 43 are in contact with each other to form a sealed space 16 (see FIG. 2). In other words, when the upper mold 11 and the lower mold 12 are close to each other, the mold is closed and the sealed space 16 is formed inside. In such a sealed space 16, since the workpiece W before and after the clamping is included, the workpiece W can be heated more rapidly by the upper clamper portion 42. The upper seal portion 42 and the lower seal portion 43 are close to form the sealed space 16 and do not clamp the workpiece W. The upper clamper 27 and the lower clamper 28 clamp the workpiece W.

また、下シール部43を構成する下シールブロック25のシール面側には、奥行き方向に延在するヒータ45が設けられ、下ベースブロック24側には、冷却管路46(内部を冷媒が循環する)が設けられている。   Further, a heater 45 extending in the depth direction is provided on the seal surface side of the lower seal block 25 constituting the lower seal portion 43, and a cooling pipe 46 (the refrigerant circulates inside the lower base block 24 side). Is provided).

シール部材44側、すなわち下クランパ部28近傍にヒータ45を設けることで、上クランプ部27と共に下クランパ部28側からも加熱できる構成となる。また、下クランパ部28近傍にヒータ45を設けることで、ワークWをクランプして熱を帯びた下クランパ部28に合わせて、下シールブロック25に組み付けられたガイド部26を熱膨張させることで、摺動孔26a内で下クランパ部28をスムーズに昇降することができる。また、下ベースブロック24側、すなわち下クランパ部28を昇降する駆動部近傍に冷却管路46を設けることで、駆動部周辺を冷却することができ、駆動部が誤動作するのを防止することができる。   By providing the heater 45 on the seal member 44 side, that is, in the vicinity of the lower clamper portion 28, the heater can be heated from the lower clamper portion 28 side together with the upper clamp portion 27. Further, by providing the heater 45 in the vicinity of the lower clamper portion 28, the guide portion 26 assembled to the lower seal block 25 is thermally expanded in accordance with the heated lower clamper portion 28 by clamping the workpiece W. The lower clamper portion 28 can be smoothly raised and lowered within the sliding hole 26a. In addition, by providing the cooling pipe 46 near the lower base block 24 side, that is, in the vicinity of the drive unit that moves up and down the lower clamper unit 28, it is possible to cool the periphery of the drive unit and prevent the drive unit from malfunctioning. it can.

圧力調節部47は、密閉空間16内の圧力を調節するものである。本実施形態では、この圧力調節部47は、上シールブロック23に形成されたエア路48を通じて、例えば、密閉空間16に対して圧縮処理を行う。このため、圧力調節部47は、密閉空間16に接続される圧縮機(例えばコンプレッサ)を有している。   The pressure adjusting unit 47 adjusts the pressure in the sealed space 16. In the present embodiment, the pressure adjusting unit 47 performs, for example, a compression process on the sealed space 16 through the air passage 48 formed in the upper seal block 23. For this reason, the pressure adjusting unit 47 has a compressor (for example, a compressor) connected to the sealed space 16.

密閉空間16では、上クランプ部27により接着層4が加熱されると、接着層4内でボイドが発生して接着層4が膨脹し、半導体チップ3を配線基板2から引き離すおそれが生じる。そこで、密閉空間16を圧縮空間とすることでボイドの発生を抑制することができる。また、圧着装置1は、圧縮空間において配線基板2に複数の半導体チップ3を一括して接合する構成であるため、ボイドの発生を抑制して一様の圧力を加えながら加熱を行うことができる。したがって、配線基板2上に接着層4を介した複数の半導体チップ3の接続信頼性を向上することができる。   In the sealed space 16, when the adhesive layer 4 is heated by the upper clamp portion 27, a void is generated in the adhesive layer 4 and the adhesive layer 4 expands, and the semiconductor chip 3 may be separated from the wiring board 2. Therefore, the generation of voids can be suppressed by using the sealed space 16 as a compression space. Moreover, since the crimping | compression-bonding apparatus 1 is the structure which joins the several semiconductor chip 3 to the wiring board 2 collectively in a compression space, it can heat while suppressing generation | occurrence | production of a void and applying a uniform pressure. . Therefore, the connection reliability of the plurality of semiconductor chips 3 through the adhesive layer 4 on the wiring board 2 can be improved.

次に、本実施形態における圧着装置1を用いて、配線基板2上に複数の半導体チップ3を一括で接合する圧着方法(接合方法)と共に、これにより製造される半導体装置7の製造方法について図1〜図3および図6〜図8を参照して説明する。図1などは、動作中の圧着装置1を模式的に示す断面図であり、図6などは、動作中の圧着装置1におけるワークWを明確にするために、図1などに示すワークWの要部を拡大して示している。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device 7 manufactured by using the pressure bonding apparatus 1 according to the present embodiment, together with a pressure bonding method (bonding method) for bonding a plurality of semiconductor chips 3 onto the wiring substrate 2 at once is shown. 1 to 3 and FIGS. 6 to 8 will be described. FIG. 1 and the like are cross-sectional views schematically showing the crimping device 1 in operation, and FIG. 6 and the like are drawings of the workpiece W shown in FIG. 1 and the like in order to clarify the workpiece W in the crimping device 1 in operation. The main part is shown enlarged.

本実施形態の圧着方法は、概略すると、接着層4を介して積層された配線基板2および半導体チップ3を含むワークWを、対向して設けられた上クランパ部27および下クランパ部28で挟み込んでクランプして、配線基板2および半導体チップを圧着する工程を含んでいる。   The crimping method according to the present embodiment can be summarized as follows. The workpiece W including the wiring substrate 2 and the semiconductor chip 3 stacked via the adhesive layer 4 is sandwiched between the upper clamper portion 27 and the lower clamper portion 28 provided to face each other. And clamping the wiring board 2 and the semiconductor chip.

まず、配線基板2の複数の接続パッド5と対応する各半導体チップ3の複数の接続バンプ6とを対向して位置合わせして、配線基板2上に接着層4を介して積層された複数の半導体チップ3を含んでなるワークWを準備する(図6参照)。   First, a plurality of connection pads 5 of the wiring substrate 2 and a plurality of connection bumps 6 of each semiconductor chip 3 corresponding to each other are aligned to face each other, and a plurality of layers stacked on the wiring substrate 2 with an adhesive layer 4 interposed therebetween. A workpiece W including the semiconductor chip 3 is prepared (see FIG. 6).

このワークWは、接着層4が接着された配線基板2に対して、公知のフリップチップボンダを用いて、接着層4側から複数の半導体チップ3がマトリクス状に位置合わせされて、仮圧着(仮接合)されている。配線基板2は、例えばガラスエポキシ基板であり、その内部に配線パターンが形成されており、また絶縁層8から露出する接続パッド5が形成されている。また、半導体チップ3は、例えばシリコン基板にMIS(Metal Insulator Semiconductor)トランジスタなどが形成されたものであり、接続バンプ6としてはんだバンプが用いられている。   The workpiece W is temporarily bonded to the wiring substrate 2 to which the adhesive layer 4 is bonded by aligning a plurality of semiconductor chips 3 in a matrix form from the adhesive layer 4 side using a known flip chip bonder. Temporary joining). The wiring board 2 is, for example, a glass epoxy board, in which a wiring pattern is formed, and connection pads 5 exposed from the insulating layer 8 are formed. Further, the semiconductor chip 3 is, for example, a MIS (Metal Insulator Semiconductor) transistor formed on a silicon substrate, and solder bumps are used as the connection bumps 6.

続いて、図1に示すように、上型11と下型12とが離間した状態で、図示しない搬送装置によって下型12にワークWを載置する。具体的には、上クランプ部27および下クランパ部28の間にワークWを搬送し、下クランパ部28が有する複数の支持ロッド37の先端面で形成されるクランプ面28aでワークWをフローティング支持する。本実施形態では、接着層4の劣化防止のため、ワークWが低温(50℃以下)で支持されるように、フローティング支持している。   Subsequently, as shown in FIG. 1, the workpiece W is placed on the lower mold 12 by a transfer device (not shown) in a state where the upper mold 11 and the lower mold 12 are separated from each other. Specifically, the workpiece W is transported between the upper clamp portion 27 and the lower clamper portion 28, and the workpiece W is supported in a floating manner by the clamp surfaces 28a formed by the tip surfaces of the plurality of support rods 37 of the lower clamper portion 28. To do. In this embodiment, in order to prevent deterioration of the adhesive layer 4, the workpiece W is supported in a floating manner so as to be supported at a low temperature (50 ° C. or less).

続いて、図2に示すように、上型11と下型12とを近接させることで、対向して設けられ、上クランパ部27および下クランパ部28のそれぞれを内包する上シール部42および下シール部43を当接させて密閉空間16を形成する。次いで、圧力調節部47によりシールされた密閉空間16に対して圧縮空気を導入する圧縮処理を行い、圧縮空間を形成する。この圧縮空間は、例えば密閉空間16のシールが解除されるまでの間形成しておく。なお、密閉空間16は空気の発泡防止のため、少なくとも接着層4が硬化されるまで形成されるのが好ましい。   Subsequently, as shown in FIG. 2, the upper mold part 11 and the lower mold 12 are brought close to each other so as to be opposed to each other, and the upper seal part 42 and the lower clamper part 28 each including the upper clamper part 27 and the lower clamper part 28 The sealed space 16 is formed by bringing the seal portion 43 into contact therewith. Next, a compression process for introducing compressed air is performed on the sealed space 16 sealed by the pressure adjusting unit 47 to form a compressed space. For example, this compression space is formed until the seal of the sealed space 16 is released. The sealed space 16 is preferably formed until at least the adhesive layer 4 is cured in order to prevent air from foaming.

続いて、図3に示すように、図2に示した状態からガイド部26の摺動孔26a内で昇降可能な下クランパ部28を上クランパ部27側に上昇させて、上クランパ部27および下クランパ部28でワークWを挟み込んでクランプする。このように、上クランパ部27および下クランパ部28で両側から挟まれて直接的に加熱されたワークWは、急速に加熱され始める。なお、加熱部33のヒータ35や下シールブロック25のヒータ45からの輻射熱によって、密閉空間16内の温度は上昇しているため、間接的にワークWは加熱されていることとなる。   Subsequently, as shown in FIG. 3, the lower clamper portion 28 that can be moved up and down in the sliding hole 26a of the guide portion 26 from the state shown in FIG. The work W is sandwiched and clamped by the lower clamper unit 28. Thus, the workpiece W sandwiched from both sides by the upper clamper portion 27 and the lower clamper portion 28 and directly heated starts to be heated rapidly. Since the temperature in the sealed space 16 is increased by the radiant heat from the heater 35 of the heating unit 33 and the heater 45 of the lower seal block 25, the workpiece W is indirectly heated.

ワークWの温度が急速に上昇すると、接続バンプ6および接着層4が溶融状態となる。このため、クランプされたワークWでは、溶融した接着層4を押し退けて接続バンプ6が接続パッド5に当接し(図7参照)、溶融した接続バンプ6と接続パッド5とが接合する(図8参照)。   When the temperature of the workpiece W rises rapidly, the connection bumps 6 and the adhesive layer 4 are in a molten state. For this reason, in the clamped work W, the melted adhesive layer 4 is pushed away so that the connection bump 6 comes into contact with the connection pad 5 (see FIG. 7), and the melted connection bump 6 and the connection pad 5 are joined (FIG. 8). reference).

本実施形態では、図5を参照して説明したように、摺動孔26aの対向する内壁面の一方側に接して摺動するスプリング部51により、他方側に接して摺動する載置ブロック52を押し付けながら、載置ブロック52上に設けられた下クランパ部28を上昇させる。このため、下クランパ部28が押動ブロック30により昇降する際、載置ブロック52が摺動孔26a内で位置決めされたまま摺動するので、下クランパ部28のクランプ面28aが上クランパ部27のクランプ面27aに対して高い平行度を保つことができる。したがって、接続パッド5と接続バンプ6の位置ずれを抑制して、配線基板2および半導体チップ3の接続信頼性をより向上することができる。   In the present embodiment, as described with reference to FIG. 5, the mounting block that slides in contact with the other side by the spring portion 51 that slides in contact with one side of the opposing inner wall surface of the sliding hole 26 a. While pressing 52, the lower clamper portion 28 provided on the mounting block 52 is raised. For this reason, when the lower clamper portion 28 is moved up and down by the push block 30, the mounting block 52 slides while being positioned in the slide hole 26 a, so that the clamp surface 28 a of the lower clamper portion 28 is moved to the upper clamper portion 27. A high degree of parallelism can be maintained with respect to the clamp surface 27a. Therefore, the displacement of the connection pad 5 and the connection bump 6 can be suppressed, and the connection reliability between the wiring board 2 and the semiconductor chip 3 can be further improved.

次いで、上クランパ部27と下クランパ部28とでワークWをクランプしたまま加熱加圧する。ここで、上クランプ部27が有する冷却部32および加熱部33を用いて、ワークWをクランプしながら所定の温度範囲内で加熱し続ける。具体的には、加熱部33をオン動作させながら、上クランパ部27のクランプ面27a側に加熱部33より近くに設けられた冷却部32のオン動作およびオフ動作を繰り返す。   Next, the workpiece W is heated and pressurized while being clamped by the upper clamper portion 27 and the lower clamper portion 28. Here, using the cooling unit 32 and the heating unit 33 included in the upper clamp unit 27, the workpiece W is continuously heated while being clamped while being clamped. Specifically, the ON operation and the OFF operation of the cooling unit 32 provided near the heating unit 33 on the clamp surface 27a side of the upper clamper unit 27 are repeated while the heating unit 33 is turned on.

これにより、接続バンプ6が溶融する温度を維持しながら、接着層4が硬化する温度および時間を維持することができる。例えば、図4を参照して説明したように、所定の温度(例えば260℃)を、所定の時間(例えば30分〜60分)維持することができる。これにより、接着層4を介して積層された配線基板2と半導体チップ3の接続信頼性を向上することができる。また、例えば加熱部33による加熱を停止することで自然に温度の上昇しなくなる構成とは異なり、素早く所定の温度まで昇温しながら強制的に昇温を停止させることができるため素早く昇温しながらもオーバーシュートが起こることもない。これにより、ワークWの温度が高くなりすぎることで半導体チップ3が損傷するといった問題も効率的に回避することができる。   Thereby, the temperature and time which the contact bonding layer 4 hardens | cures can be maintained, maintaining the temperature which the connection bump 6 fuse | melts. For example, as described with reference to FIG. 4, a predetermined temperature (for example, 260 ° C.) can be maintained for a predetermined time (for example, 30 to 60 minutes). Thereby, the connection reliability of the wiring substrate 2 and the semiconductor chip 3 laminated via the adhesive layer 4 can be improved. In addition, unlike the configuration in which the temperature does not increase naturally by stopping heating by the heating unit 33, for example, the temperature can be forcibly stopped while the temperature is quickly increased to a predetermined temperature, so that the temperature is quickly increased. However, there is no overshoot. Thereby, the problem that the semiconductor chip 3 is damaged due to the temperature of the workpiece W becoming too high can be efficiently avoided.

本実施形態では、冷却部32が上クランパ部27のクランプ面27aと平行に延設(延在)し、内部を冷媒が循環する冷却管路34を有しており、冷却部32がオフ動作のときに冷媒の流動を停止し、冷却管路34を介してクランプされたワークWを加熱部33により加熱する。冷却部32のオン、オフ動作は、冷媒の流動の切り換えであるので、容易に、迅速に制御することができる。このように、冷却部32を迅速に制御することで、所定の温度を、所定の時間維持することができる。   In the present embodiment, the cooling part 32 extends (extends) in parallel with the clamp surface 27a of the upper clamper part 27, and has a cooling conduit 34 through which the refrigerant circulates, and the cooling part 32 is turned off. At this time, the flow of the refrigerant is stopped, and the workpiece W clamped via the cooling pipe 34 is heated by the heating unit 33. Since the on / off operation of the cooling unit 32 is switching of the refrigerant flow, it can be easily and quickly controlled. Thus, the predetermined temperature can be maintained for a predetermined time by quickly controlling the cooling unit 32.

次いで、ワークWの接合を完了させた後(図3参照)、圧力調節部47による密閉空間16への加圧を停止し、下クランパ部28を下降させて、載置されているワークWを上クランパ部27のクランプ面27aから離す(図2参照)。次いで、上型11と下型12とを離間させることで上シール部42および下シール部43で構成された密閉空間16を開放し、図示しない搬送装置によって下型12からワークWを搬出することで1個のワークWの接合のための動作が終了する。すなわち、配線基板2に半導体チップ3が実装された半導体装置7が製造される(図8参照)。なお、支持ロッド37でワークWを支持させた後で所定時間維持することで接続バンプ6の温度を下げて硬化させてから搬出しても良い。   Next, after the joining of the workpieces W is completed (see FIG. 3), the pressurization to the sealed space 16 by the pressure adjusting unit 47 is stopped, the lower clamper unit 28 is lowered, and the workpiece W placed thereon is moved. Separated from the clamp surface 27a of the upper clamper 27 (see FIG. 2). Next, the upper mold 11 and the lower mold 12 are separated from each other to open the sealed space 16 constituted by the upper seal portion 42 and the lower seal portion 43, and the work W is carried out from the lower mold 12 by a transfer device (not shown). Thus, the operation for joining one workpiece W is completed. That is, the semiconductor device 7 in which the semiconductor chip 3 is mounted on the wiring board 2 is manufactured (see FIG. 8). In addition, after supporting the workpiece | work W with the support rod 37, the temperature of the connection bump 6 may be lowered | hung by maintaining for a predetermined time, and you may carry out.

本実施形態のように、上クランパ部27および下クランパ部28により、加熱と同時に加圧を行うことで、接続パッド5および接続バンプ6を容易に圧着(接合)することができる。また、配線基板2に半導体チップ3を実装するまで圧縮空間を維持しておくことで、接着層4に微細な空気が含まれていたとしても、微細な空気を圧縮して微小化させることで、配線基板2と半導体チップ3との間を接着層4で高品質にアンダーフィルすることができる。これにより、ワークWに設けられた接続パッド5と接続バンプ6との接続不良の発生を効果的に防止し、配線基板2と半導体チップ3の接続信頼性を向上することができる。   As in the present embodiment, the connection pads 5 and the connection bumps 6 can be easily crimped (joined) by applying pressure simultaneously with heating by the upper clamper portion 27 and the lower clamper portion 28. Further, by maintaining the compressed space until the semiconductor chip 3 is mounted on the wiring board 2, even if fine air is contained in the adhesive layer 4, the fine air is compressed and miniaturized. In addition, it is possible to underfill the wiring substrate 2 and the semiconductor chip 3 with the adhesive layer 4 with high quality. Thereby, it is possible to effectively prevent the occurrence of connection failure between the connection pads 5 and the connection bumps 6 provided on the workpiece W, and to improve the connection reliability between the wiring substrate 2 and the semiconductor chip 3.

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   Although the present invention has been specifically described above based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、前記実施形態では、接着層を介して積層された第1および第2部材として、それぞれ配線基板2および半導体チップ3を含むワークWを用いた場合について説明したが、さらに第3、第4、・・・の部材が積層されたワークに対しても適用することができる。例えば、第1部材として配線基板、第2および第3部材としてそれぞれ半導体チップが接着層を介して積層されたワークに対しても適用することができる。また、例えば、基板として配線基板2の他にリードフレームやウェハを用いても良い。また、例えば電子部品として半導体チップ3の他にコンデンサチップなどのチップ部品を用いても良い。   For example, in the embodiment, the case where the workpiece W including the wiring substrate 2 and the semiconductor chip 3 is used as the first and second members stacked via the adhesive layer has been described. It is applicable also to the workpiece | work with which the member of ... was laminated | stacked. For example, the present invention can also be applied to a work in which a wiring substrate is used as the first member, and semiconductor chips are used as the second and third members, respectively, with an adhesive layer interposed therebetween. Further, for example, a lead frame or a wafer other than the wiring substrate 2 may be used as the substrate. Further, for example, a chip component such as a capacitor chip in addition to the semiconductor chip 3 may be used as the electronic component.

また、前記実施形態では、圧力調節部47に圧縮機を用いた場合について説明したが、圧縮機の代わりに、密閉空間16を減圧する減圧機(例えば真空ポンプ)が接続されても良い。減圧することで、接着層4内の微細な空気や、密閉空間16内の異物(浮遊物)を除去することができるからである。また、圧力調節部47は、減圧機と圧縮機を併用した処理を行うこともできる。例えば、密閉空間16内を減圧雰囲気として接着層4に微細な空気を積極的に排除したり空間中の異物を除去したりしてから加熱を開始して圧縮空間としてボイドの発生を抑制することで、相乗的効果を得ることができ配線基板2上に接着層4を介した複数の半導体チップ3の接続信頼性をより向上することができる。このように、圧力調節部47は、密閉空間16に接続される圧縮機または減圧機の少なくともいずれか一方を有しているものでも良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a compressor was used for the pressure adjustment part 47, the decompressor (for example, vacuum pump) which decompresses the sealed space 16 may be connected instead of a compressor. This is because by reducing the pressure, fine air in the adhesive layer 4 and foreign matters (floating matter) in the sealed space 16 can be removed. Further, the pressure adjusting unit 47 can perform processing using both a decompressor and a compressor. For example, heating is started after positive air is positively removed from the adhesive layer 4 or the foreign matter in the space is removed by setting the inside of the sealed space 16 in a reduced pressure atmosphere, and generation of voids is suppressed as a compressed space. Thus, a synergistic effect can be obtained, and the connection reliability of the plurality of semiconductor chips 3 via the adhesive layer 4 on the wiring substrate 2 can be further improved. As described above, the pressure adjusting unit 47 may include at least one of a compressor and a decompressor connected to the sealed space 16.

また、例えば、前記実施形態では、配線基板2の接続パッド5と半導体チップ3の接続バンプ6とが接していない状態のワークW(図6参照)を準備し、このワークWをクランプして配線基板2に複数の電子部品3を一括で接合して半導体装置7(図8参照)を製造する場合する場合について説明した。これに限らず、配線基板2の接続パッド5と半導体チップ3の接続バンプ6とが接した状態のワークW(図7参照)を準備し、このワークWをクランプして配線基板2に複数の半導体チップ3を一括で接合して半導体装置7を製造しても良い。接続バンプ6が溶融したワークWを加熱加圧する際に、接続パッド5と接続バンプ6との位置ずれを抑制することができるからである。   Further, for example, in the embodiment, a work W (see FIG. 6) in a state where the connection pads 5 of the wiring board 2 and the connection bumps 6 of the semiconductor chip 3 are not in contact is prepared, and the work W is clamped and wired. The case where the semiconductor device 7 (see FIG. 8) is manufactured by collectively bonding the plurality of electronic components 3 to the substrate 2 has been described. Not limited to this, a work W (see FIG. 7) in a state where the connection pads 5 of the wiring board 2 and the connection bumps 6 of the semiconductor chip 3 are in contact with each other is prepared. The semiconductor device 7 may be manufactured by bonding the semiconductor chips 3 together. This is because, when the work W in which the connection bump 6 is melted is heated and pressed, the displacement between the connection pad 5 and the connection bump 6 can be suppressed.

また、例えば、前記実施形態では、加熱により半導体チップ3の接続バンプ6が溶融する場合について説明した。これに限らず、配線基板2の接続パッド5を溶融させても、また、配線基板2の接続パッド5と半導体チップ3の接続バンプ6とも溶融させても、配線基板2と半導体チップ3とを接合することができる。   For example, in the above embodiment, the case where the connection bumps 6 of the semiconductor chip 3 are melted by heating has been described. Not limited to this, even if the connection pads 5 of the wiring board 2 are melted or the connection pads 5 of the wiring board 2 and the connection bumps 6 of the semiconductor chip 3 are also melted, the wiring board 2 and the semiconductor chip 3 are bonded together. Can be joined.

また、例えば、前記実施形態では、ワークWを下型12に載置する場合について説明した。これに限らず、上型11においてワークWを吸着や爪による把持で支持する構成であっても良い。この場合、下クランパ部に温度調節機構を設けることができる。   For example, in the embodiment, the case where the workpiece W is placed on the lower mold 12 has been described. Not only this but the structure which supports the workpiece | work W in the upper mold | type 11 by adsorption | suction or holding | grip with a nail | claw may be sufficient. In this case, a temperature adjusting mechanism can be provided in the lower clamper portion.

また、例えば、前記実施形態では、冷却部32として、内部を冷媒が循環する冷却管路34を用いた場合について説明したが、内部をエア及び水の両方が通過する冷却管路34を用いても良い。また、冷却部32の一部を空冷用、他部を水冷用とする場合であっても良い。この場合、圧着時(クランプ時)の温度を安定させるときには空冷を用い、初期の加熱を停止する際や圧着完了時に冷却するとき(非クランプ時)には水冷を行うことができ、複数のワークWに対して繰り返して圧着する場合に生産性を向上することができる。   Further, for example, in the embodiment, the case where the cooling pipe 34 in which the refrigerant circulates is used as the cooling unit 32, but the cooling pipe 34 through which both air and water pass is used. Also good. Alternatively, a part of the cooling unit 32 may be used for air cooling and the other part may be used for water cooling. In this case, air cooling can be used to stabilize the temperature during crimping (clamping), and water cooling can be performed when initial heating is stopped or when cooling is completed (when not clamping). Productivity can be improved when pressure bonding is repeatedly performed on W.

また、例えば、前記実施形態では、上型11を可動プラテン13に固定して組み付け、下型12を固定プラテン14に固定して組み付けた場合について説明した。これに限らず、上型11を固定プラテン、下型12を可動プラテンに固定して組み付け、上型11に対して下型12を昇降するようにしても良い。   For example, in the above-described embodiment, the case where the upper mold 11 is fixed and assembled to the movable platen 13 and the lower mold 12 is fixed and assembled to the fixed platen 14 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the upper mold 11 may be fixed to the fixed platen and the lower mold 12 may be fixed and assembled to the movable platen, and the lower mold 12 may be raised and lowered with respect to the upper mold 11.

1 圧着装置
27 上クランパ部
28 下クランパ部
32 冷却部
33 加熱部
36 支持ブロック
37 支持ロッド
W ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crimping device 27 Upper clamper part 28 Lower clamper part 32 Cooling part 33 Heating part 36 Support block 37 Support rod W Workpiece

Claims (8)

積層された複数の部材を含むワークをクランプして、各部材を圧着する圧着装置であって、
前記ワークを挟み込んでクランプする上クランパ部および下クランパ部が対向して設けられ、
前記上クランパ部は、冷却部および加熱部を有し、前記クランプ面に押し当てられた前記ワークを加熱するように前記冷却部および前記加熱部で温度調節を行い、
前記下クランパ部は、支持ブロックおよび当該支持ブロックから起立して並べられた複数の支持ロッドを有して、前記複数の支持ロッドの先端で前記ワークをフローティング支持したまま前記上クランパ部の前記クランプ面に押し当てることを特徴とする圧着装置。
A crimping device for clamping a workpiece including a plurality of laminated members and crimping each member,
An upper clamper portion and a lower clamper portion that sandwich and clamp the workpiece are provided facing each other,
The upper clamper unit has a cooling unit and a heating unit, and performs temperature adjustment in the cooling unit and the heating unit so as to heat the workpiece pressed against the clamp surface,
The lower clamper portion includes a support block and a plurality of support rods arranged upright from the support block, and the clamp of the upper clamper portion is supported by floating the workpieces at the tips of the support rods. A crimping device that is pressed against a surface.
請求項1記載の圧着装置において、
前記冷却部は、前記上クランパ部のクランプ面と平行に延設され、内部を冷媒が循環する冷却管路を有していることを特徴とする圧着装置。
The crimping apparatus according to claim 1,
The pressure-bonding device, wherein the cooling section includes a cooling pipe that extends in parallel with the clamp surface of the upper clamper section and in which a coolant circulates.
請求項1または2記載の圧着装置において、
前記上クランパ部に対して前記下クランパ部を昇降させる押動部と、
前記下クランパ部と前記押動部との間に設けられ、前記下クランパ部のクランプ面の平面度を調節するレベリング部と、
前記下クランパ部および前記レベリング部が挿入される摺動孔が形成されたガイド部とを備え、
前記レベリング部は、前記摺動孔の内壁面に当接して挿入され、前記支持ブロックを載置する載置ブロックと、当該載置ブロックと対向する前記摺動孔の内壁面との間に設けられたスプリング部とを具備し、
前記レベリング部が前記スプリング部により前記摺動孔の内壁面に対して前記載置ブロックを押し付けて位置決めしたまま、前記ガイド部が前記載置ブロック上に前記支持ブロックが設けられた前記下クランパ部の昇降をガイドすることを特徴とする圧着装置。
The crimping apparatus according to claim 1 or 2,
A pusher for raising and lowering the lower clamper with respect to the upper clamper;
A leveling part that is provided between the lower clamper part and the pushing part, and adjusts the flatness of the clamp surface of the lower clamper part;
A guide part having a sliding hole into which the lower clamper part and the leveling part are inserted;
The leveling portion is inserted between an inner wall surface of the sliding hole and provided between a mounting block on which the support block is mounted and an inner wall surface of the sliding hole facing the mounting block. And a spring part,
The lower clamper portion in which the support block is provided on the mounting block while the leveling portion is positioned by pressing the mounting block against the inner wall surface of the sliding hole by the spring portion. A crimping device characterized by guiding the raising and lowering of the wire.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧着装置において、
対向して設けられ、前記上クランパ部および前記下クランパ部のそれぞれを内包する上シール部および下シール部と、
前記上シール部および下シール部が当接して形成した密閉空間内の圧力を調節する圧力調節部とを備え、
前記圧力調節部は、前記密閉空間に接続される圧縮機または減圧機の少なくともいずれか一方を有することを特徴とする圧着装置。
In the crimping | compression-bonding apparatus as described in any one of Claims 1-3,
An upper seal portion and a lower seal portion that are provided opposite to each other and enclose each of the upper clamper portion and the lower clamper portion;
A pressure adjusting part that adjusts the pressure in the sealed space formed by contacting the upper seal part and the lower seal part,
The pressure adjusting device, wherein the pressure adjusting unit includes at least one of a compressor and a decompressor connected to the sealed space.
積層された複数の部材を含むワークを、対向して設けられた上クランパ部および下クランパ部で挟み込んでクランプして、各部材を圧着する圧着方法であって、
(a)前記上クランプ部および下クランパ部の間に前記ワークを搬送し、前記下クランパ部が有する複数の支持ロッドの先端で前記ワークをフローティング支持する工程と、
(b)前記上クランプ部が有する冷却部および加熱部を用いて、前記ワークをクランプしながら所定の温度範囲内で加熱し続ける工程とを含み、
前記(b)工程では、前記加熱部をオン動作させながら、前記上クランパ部のクランプ面側に前記加熱部より近くに設けられた前記冷却部のオン動作およびオフ動作を繰り返すことを特徴とする圧着方法。
It is a crimping method in which a workpiece including a plurality of laminated members is sandwiched and clamped between an upper clamper portion and a lower clamper portion provided to face each other, and each member is crimped.
(A) transporting the workpiece between the upper clamp portion and the lower clamper portion and floatingly supporting the workpiece at the tips of a plurality of support rods of the lower clamper portion;
(B) using the cooling part and the heating part of the upper clamp part, and continuing the heating within a predetermined temperature range while clamping the workpiece,
In the step (b), while the heating unit is turned on, the cooling unit provided on the clamping surface side of the upper clamper unit near the heating unit is repeatedly turned on and off. Crimping method.
請求項5記載の圧着方法において、
前記(b)工程では、前記上クランパ部のクランプ面と平行に延設し、内部を冷媒が循環する冷却管路を有する前記冷却部がオフ動作のときに前記冷媒の流動を停止し、前記冷却管路を介してクランプされた前記ワークを前記加熱部により加熱することを特徴とする圧着方法。
The crimping method according to claim 5,
In the step (b), the coolant flow is stopped when the cooling portion extending in parallel with the clamp surface of the upper clamper portion and having a cooling pipe line through which the coolant circulates is turned off, A crimping method, wherein the workpiece clamped via a cooling pipe is heated by the heating unit.
請求項5または6記載の圧着方法において、
前記(b)工程は、摺動孔内で昇降可能な前記下クランパ部を前記上クランパ部側に上昇させて、前記上クランパ部および前記下クランパ部で前記ワークを挟み込んでクランプする工程を含み、
前記摺動孔の対向する内壁面の一方側に接して摺動するスプリング部により、他方側に接して摺動する載置ブロックを押し付けながら、前記載置ブロック上に設けられた前記下クランパ部を上昇させることを特徴とする圧着方法。
The crimping method according to claim 5 or 6,
The step (b) includes a step of raising the lower clamper portion that can be moved up and down in the sliding hole to the upper clamper portion side, and clamping the work by sandwiching the workpiece between the upper clamper portion and the lower clamper portion. ,
The lower clamper portion provided on the mounting block as described above while pressing the mounting block that slides in contact with the other side by the spring portion that contacts and slides on one side of the inner wall surface facing the sliding hole A method of pressure bonding characterized by raising the pressure.
請求項5、6または7記載の圧着方法において、
前記(a)工程後(b)工程前に、対向して設けられ、前記上クランパ部および前記下クランパ部のそれぞれを内包する上シール部および下シール部を当接させて密閉空間を形成し、前記密閉空間に対して圧縮または減圧の少なくともいずれか一方の処理を行う工程を含むことを特徴とする圧着方法。
The crimping method according to claim 5, 6 or 7,
After the step (a) and before the step (b), a sealed space is formed by contacting an upper seal portion and a lower seal portion that are provided facing each other and enclose the upper clamper portion and the lower clamper portion, respectively. A crimping method comprising a step of performing at least one of compression and decompression on the sealed space.
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