JP2013098504A - Apparatus and method for manufacturing connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤(ACA、Anisotropic Conductive Adhesive)で接続することにより製造される接続構造体の製造装置及びその製造方法に係り、例えば、LED(発光ダイオード、Light Emitting Diode)チップやIC(集積回路、Integrated Circuit)チップ等の半導体チップを配線基板に異方性導電接着剤により接続するために利用できるものである。 The present invention relates to a connection structure manufacturing apparatus manufactured by connecting a substrate and a semiconductor chip with an anisotropic conductive adhesive (ACA) and a manufacturing method thereof, for example, an LED (light emitting diode). , A light emitting diode (IC) chip and an IC (integrated circuit, integrated circuit) chip can be used for connecting to a wiring board with an anisotropic conductive adhesive.
下記の特許文献1には、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤で接続することにより製造される接続構造体について記載されている。この接続構造体は、異方性導電接着剤が供給された基板の上に半導体チップを配置し、これらの基板と半導体チップとを異方性導電接着剤を介して接続したものである。このため、接続構造体は、基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で基板と接続された半導体チップとを含んで構成されたものとなっている。
The following
基板と半導体チップとを接続するための部材となっている異方性導電接着剤には、接続構造体が常温(室温)よりも高温の第1温度で予備加熱されることにより、異方性導電接着剤の内部に存在する空気等の気泡が脱泡し及び/又は異方性導電接着剤が仮硬化し、さらに、接続構造体がこの第1温度よりも高い第2温度で加熱されることにより、異方性導電接着剤が硬化し、これにより、異方性導電接着剤で基板と半導体チップとが接続されるものがある。このような異方性導電接着剤を用いる場合には、接続構造体を第1温度まで予備加熱した後に、異方性導電接着剤を硬化させるために接続構造体を第2温度まで加熱する作業を行うことになり、二段階の加熱を行わなければならない。このため、このような異方性導電接着剤を用いる場合には、単位時間当たりに生産する接続構造体の個数を増加させることができる工夫を行い、これにより、生産効率の向上を図ることが求められる。 The anisotropic conductive adhesive, which is a member for connecting the substrate and the semiconductor chip, is pre-heated at a first temperature higher than room temperature (room temperature), thereby anisotropy. Bubbles such as air existing inside the conductive adhesive are defoamed and / or the anisotropic conductive adhesive is temporarily cured, and the connection structure is heated at a second temperature higher than the first temperature. As a result, the anisotropic conductive adhesive is hardened, whereby there is one in which the substrate and the semiconductor chip are connected by the anisotropic conductive adhesive. When such an anisotropic conductive adhesive is used, the connection structure is preheated to the first temperature, and then the connection structure is heated to the second temperature in order to cure the anisotropic conductive adhesive. It is necessary to perform two-stage heating. For this reason, when using such an anisotropic conductive adhesive, it is possible to increase the number of connection structures to be produced per unit time, thereby improving the production efficiency. Desired.
本発明の目的は、二段階の加熱を行わなければならない異方性導電接着剤を用いて基板に半導体チップを接続する場合に、これらの基板や半導体チップを含んで構成される接続構造体の生産効率の向上を図ることができる接続構造体の製造装置及びその製造方法を提供するところにある。 An object of the present invention is to connect a semiconductor chip to a substrate using an anisotropic conductive adhesive that has to be heated in two stages. An object of the present invention is to provide a connection structure manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof capable of improving the production efficiency.
本発明に係る接続構造体の製造装置は、基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で前記基板と接続された半導体チップとを含んで構成される接続構造体を製造する装置であって、前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び/又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第1温度で予備加熱され、この予備加熱後に前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第1温度よりも高い第2温度で加熱される装置において、前記接続構造体を前記第1温度で予備加熱するためのプレヒートエリアと、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第2温度で加熱するための圧着加熱エリアと、を含んで構成され、前記圧着加熱エリアにて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒートエリアにて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業が行われていることを特徴とするものである。 An apparatus for manufacturing a connection structure according to the present invention manufactures a connection structure including a substrate and a semiconductor chip disposed on the substrate and connected to the substrate with an anisotropic conductive adhesive. The connecting structure is at a first temperature for defoaming bubbles present in the anisotropic conductive adhesive and / or pre-curing the anisotropic conductive adhesive. In an apparatus that is preheated and the connection structure is heated at a second temperature that is higher than the first temperature to cure the anisotropic conductive adhesive after the preheating, the connection structure is A preheating area for preheating at one temperature, and a pressure heating area for pressing the semiconductor chip toward the substrate and the anisotropic conductive adhesive and heating the connection structure at the second temperature Including When the pressure heating operation for the preceding connection structure is performed in the pressure heating area, the preliminary heating operation for the subsequent connection structure is performed in the preheating area. It is a feature.
本発明に係る製造装置には、接続構造体を第1温度で予備加熱するためのプレヒートエリアと、半導体チップを基板及び異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、接続構造体を前記第2温度で加熱するための圧着加熱エリアと、が設けられており、圧着加熱エリアにて先行する接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒートエリアにて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業が行われているため、先行する接続構造体について圧着加熱作業と後続の接続構造体についての予備加熱作業とを同時に実施することができ、このため、単位時間当たりに生産できる接続構造体の個数を増加でき、生産効率の向上を図ることができる。 The manufacturing apparatus according to the present invention includes a preheating area for preheating the connection structure at a first temperature, pressurizing the semiconductor chip toward the substrate and the anisotropic conductive adhesive, and connecting the connection structure to the first structure. A crimping heating area for heating at two temperatures, and when the crimping heating operation is performed on the preceding connection structure in the crimping heating area, the subsequent connection structure in the preheat area Since the preheating operation is performed on the body, the crimping heating operation on the preceding connection structure and the preheating operation on the subsequent connection structure can be performed at the same time. The number of connection structures that can be increased can be increased, and the production efficiency can be improved.
本発明に係る製造装置において、接続構造体をプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送するためには、接続構造体を上からの吸引力によって吸着する吸着式移送装置を用いることができる。また、この吸着式移送装置には、接続構造体を上から吸引するために下向きとなった吸引ヘッドと、この吸引ヘッドと接続構造体との間に介入され、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを阻止するための弾性部材とを設けることが好ましい。 In the manufacturing apparatus according to the present invention, in order to transfer the connection structure from the preheat area side to the pressure heating area side, an adsorption transfer device that adsorbs the connection structure by suction from above can be used. In addition, the suction-type transfer device intervenes between the suction head that faces downward to suck the connection structure from above and the suction head and the connection structure, and the connection structure contacts the suction head. It is preferable to provide an elastic member for preventing this.
これによると、接続構造体をプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送するために、この接続構造体を吸引ヘッドの吸引力により吸着式移送装置に吸着しても、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを弾性部材によって阻止することができるため、接続構造体が損傷することを防止しながら上記移送を行えることになる。 According to this, in order to transfer the connection structure from the preheat area side to the pressure heating area side, even if this connection structure is adsorbed to the adsorption transfer device by the suction force of the suction head, the connection structure remains on the suction head. Since the contact can be prevented by the elastic member, the transfer can be performed while preventing the connection structure from being damaged.
この弾性部材は、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを阻止できるものであれば、任意な構造、形状のものでよく、その一例は、弾性部材を吸引ヘッドが内部に収納された筒状の部材とすることである。 The elastic member may be of any structure and shape as long as it can prevent the connection structure from coming into contact with the suction head. For example, the elastic member has a cylindrical shape in which the suction head is housed. It is to make it a member.
これによると、吸引ヘッドが接続構造体を吸引するために周囲の空気を吸入するときに、筒状の弾性部材が吸引ヘッドの周囲を囲っているため、接続構造体の吸引を一層確実に行うことができるようになる。 According to this, when the suction head sucks ambient air to suck the connection structure, the cylindrical elastic member surrounds the periphery of the suction head, so that the connection structure is sucked more reliably. Will be able to.
また、筒状の弾性部材に、上下に弾性変形自在となった蛇腹部を設けておくことにより、吸引ヘッドが空気を吸入して接続構造体が吸引された際に、この吸引された接続構造体が下端に当接した弾性部材の蛇腹部を弾性的に収縮変形させることができる。そして、接続構造体の重量及び蛇腹部の収縮変形による下向きの反発力と、吸引ヘッドの上向きの吸引力とが釣り合うことにより、接続構造体をプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送する際に、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを弾性部材によって阻止できることになる。 In addition, by providing the cylindrical elastic member with a bellows part that can be elastically deformed up and down, when the connection structure is sucked by the suction head sucking air, the sucked connection structure The bellows portion of the elastic member whose body is in contact with the lower end can be elastically contracted and deformed. When the connection structure is transferred from the preheating area side to the pressure heating area side by balancing the weight of the connection structure and the downward repulsive force due to the contraction deformation of the bellows part and the upward suction force of the suction head. Thus, the elastic member can prevent the connection structure from coming into contact with the suction head.
また、本発明に係る製造装置において、上記吸着式移送装置に、吸引ヘッドによる吸引力でこの吸着式移送装置に吸着されているときの接続構造体が落下することを防止するための落下防止部材を設け、この落下防止部材を、接続構造体に向かって水平方向に進退自在としてもよい。 Further, in the manufacturing apparatus according to the present invention, the anti-falling member for preventing the connection structure when the suction type transfer device is attracted to the suction type transfer device by the suction force of the suction head from falling. The fall prevention member may be movable back and forth in the horizontal direction toward the connection structure.
これによると、接続構造体が吸引ヘッドによる吸引力で吸着式移送装置に吸着され、この接続構造体がプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送されているとき等において、例えば、吸引ヘッドによる吸引力の低下等の不具合が生じても、予め落下防止部材を接続構造体に向かって前進させておくことにより、接続構造体が吸着式移送装置から落下することを落下防止部材により防止できる。 According to this, when the connection structure is adsorbed to the adsorption transfer device by the suction force of the suction head and the connection structure is transferred from the preheat area side to the pressure heating area side, for example, suction by the suction head is performed. Even if a problem such as a drop in force occurs, the fall prevention member can be prevented from falling from the adsorption transfer device by previously moving the fall prevention member toward the connection structure.
さらに、本発明に係る製造装置において、プレヒートエリアに、接続構造体を第1温度で予備加熱するための予備加熱体と、この予備加熱体に配置され、接続構造体が載置される接続構造体載置体とを設け、この接続構造体載置体を予備加熱体に対して昇降自在とし、接続構造体を第1温度で予備加熱するための予備加熱作業時間経過後に接続構造体載置体が予備加熱体に対して上昇することにより、接続構造体が予備加熱体から分離した状態となるようにしてもよい。 Furthermore, in the manufacturing apparatus according to the present invention, a preheating area for preheating the connection structure at the first temperature in the preheating area, and a connection structure disposed on the preheating body and mounting the connection structure A body mounting body, the connecting structure mounting body can be moved up and down with respect to the preheating body, and the connection structure mounting is performed after a preheating operation time for preheating the connection structure at the first temperature. The connecting structure may be separated from the preheating body by raising the body with respect to the preheating body.
これによると、プレヒートエリアにおいて、接続構造体が接続構造体載置体に載置され、そして、予備加熱体による接続構造体の予備加熱作業が開始されてから所定時間経過すると、接続構造体載置体が予備加熱体に対して上昇して接続構造体が予備加熱体から分離した状態となるため、上記予備加熱作業時間を超えて接続構造体が加熱された場合に生ずる問題点、例えば、異方性導電接着剤が前述した仮硬化以上に硬化し始める等の問題点を解決することができる。 According to this, the connection structure is placed on the connection structure mounting body in the preheating area, and when a predetermined time elapses after the preheating operation of the connection structure by the preheating body is started, the connection structure mounting is performed. Since the mounting body rises with respect to the preheating body and the connection structure is separated from the preheating body, problems that occur when the connection structure is heated beyond the preheating time, for example, Problems such as the anisotropic conductive adhesive starting to cure more than the temporary curing described above can be solved.
また、接続構造体載置体に、この接続構造体載置体での接続構造体の位置決めを行うための位置決め部材を複数個配置し、接続構造体の互いに対向する2つの辺と対応する箇所に配置された2個の位置決め部材に、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面を設けることが好ましい。 In addition, a plurality of positioning members for positioning the connection structure on the connection structure mounting body are arranged on the connection structure mounting body, and locations corresponding to two opposing sides of the connection structure It is preferable to provide a positioning inclined surface that extends obliquely downward while approaching each other on the two positioning members arranged in the above.
これによると、接続構造体の互いに対向する2つの辺と対応する箇所に配置された2個の位置決め部材には、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面が設けられているため、接続構造体が接続構造体載置体に載置される際に、接続構造体は、これらの位置決め傾斜面の案内作用により、自ずと所定の位置へ位置決めされながら接続構造体載置体の上に載ることになり、このため、予備加熱体による接続構造体の予備加熱作業を接続構造体の全体について均一に行うことができる。 According to this, since the two positioning members arranged at locations corresponding to the two opposite sides of the connecting structure are provided with positioning inclined surfaces extending obliquely downward while approaching each other, the connection When the structure is placed on the connection structure mounting body, the connection structure is placed on the connection structure mounting body while being naturally positioned at a predetermined position by the guiding action of these positioning inclined surfaces. For this reason, the preheating operation of the connection structure by the preheating body can be performed uniformly for the entire connection structure.
さらに、本発明に係る製造装置において、プレヒートエリアでの予備加熱作業が圧着加熱エリアでの圧着加熱作業よりも長い時間がかかる場合には、プレヒートエリアの個数を圧着加熱エリアの個数よりも多い個数としてもよい。 Furthermore, in the manufacturing apparatus according to the present invention, when the preheating operation in the preheating area takes longer than the pressure heating operation in the pressure heating area, the number of preheating areas is larger than the number of pressure heating areas. It is good.
これによると、それぞれのプレヒートエリアにて複数個の接続構造体についての予備加熱作業を同時に行うことができることになり、このため、第1温度まで加熱された接続構造体から順番に圧着加熱エリアに移送することができ、これにより、基板に半導体チップが硬化した異方性導電接着剤によって接続された接続構造体を効率的に生産できるようになる。 According to this, it becomes possible to simultaneously perform preheating operations for a plurality of connection structures in each preheating area. For this reason, the connection structures heated up to the first temperature are sequentially applied to the pressure heating area. Thus, it is possible to efficiently produce a connection structure in which a semiconductor chip is connected to a substrate by an anisotropic conductive adhesive.
また、本発明に係る製造装置において、圧着加熱エリアが少なくとも2個設けられ、プレヒートエリアが少なくとも3個設けられているとともに、圧着加熱エリアごとにベルトコンベア式搬送装置が設けられている場合には、少なくとも3個のプレヒートエリアのうち、少なくとも1個のプレヒートエリアを2個のベルトコンベア式搬送装置の間に配置することが好ましい。 Further, in the manufacturing apparatus according to the present invention, when at least two pressure heating areas are provided, at least three preheat areas are provided, and a belt conveyor type conveying device is provided for each pressure heating area. Of the at least three preheating areas, at least one preheating area is preferably disposed between the two belt conveyor type conveying devices.
これによると、少なくとも1個のプレヒートエリアは、2個のベルトコンベア式搬送装置の間に配置されるため、このプレヒートエリアを2個のベルトコンベア式搬送装置の間のスペースを有効に利用して配置できることになり、これにより、本発明に係る製造装置の全体を小型化することができる。 According to this, since at least one preheat area is arranged between two belt conveyor type transfer devices, this preheat area is used effectively for the space between the two belt conveyor type transfer devices. Thus, the entire manufacturing apparatus according to the present invention can be reduced in size.
本発明に係る接続構造体の製造方法は、異方性導電接着剤が供給された基板の上に半導体チップを配置し、これらの基板と半導体チップとを前記異方性導電接着剤で接続することにより接続構造体を製造する方法であって、前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び/又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第1温度で予備加熱し、この予備加熱後に前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第1温度よりも高い第2温度で加熱する方法において、前記接続構造体を前記第1温度で予備加熱するためのプレヒート工程と、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第2温度で加熱するための圧着加熱工程と、を含み、前記圧着加熱工程にて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒート工程にて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業を行うことを特徴とするものである。 In the method for manufacturing a connection structure according to the present invention, a semiconductor chip is disposed on a substrate supplied with an anisotropic conductive adhesive, and the substrate and the semiconductor chip are connected with the anisotropic conductive adhesive. A connection structure is manufactured by the method, wherein the connection structure is defoamed to remove bubbles existing in the anisotropic conductive adhesive and / or the anisotropic conductive adhesive is temporarily cured. Preheating at a first temperature for causing the connection structure to heat at a second temperature higher than the first temperature to cure the anisotropic conductive adhesive after the preheating, A preheating step for preheating the connection structure at the first temperature; pressurizing the semiconductor chip toward the substrate and the anisotropic conductive adhesive; and heating the connection structure at the second temperature Crimping for A preheating operation for the subsequent connection structure in the preheating step when a pressure heating operation for the connection structure preceding in the pressure heating step is performed. It is characterized by.
本発明に係る製造方法には、接続構造体を第1温度で予備加熱するためのプレヒート工程と、半導体チップを基板及び異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、接続構造体を前記第2温度で加熱するための圧着加熱工程と、が含まれており、圧着加熱工程にて先行する接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒート工程にて後続の接続構造体についての予備加熱作業を行うため、先行する接続構造体について圧着加熱作業と後続の接続構造体についての予備加熱作業とを同時に実施することができ、このため、単位時間当たりに生産できる接続構造体の個数を増加でき、生産効率の向上を図ることができる。 The manufacturing method according to the present invention includes a preheating step for preheating the connection structure at a first temperature, pressurizing the semiconductor chip toward the substrate and the anisotropic conductive adhesive, and connecting the connection structure to the first structure. A crimping heating process for heating at two temperatures, and when the crimping heating operation for the preceding connection structure in the crimping heating process is performed, the subsequent connection structure in the preheating process In order to perform the preheating operation for the connection structure, it is possible to simultaneously perform the pressure heating operation for the preceding connection structure and the preheating operation for the subsequent connection structure, and thus, the connection structure that can be produced per unit time. This can increase the number of products and improve production efficiency.
また、本発明に係る製造方法において、プレヒート工程での予備加熱作業が圧着加熱工程での圧着加熱作業よりも長い時間がかかる場合には、プレヒート工程にて、複数個の接続構造体についての予備加熱作業を同時に行うようにしてもよい。 Further, in the manufacturing method according to the present invention, when the preheating operation in the preheating process takes longer time than the pressure heating operation in the pressure heating process, the preliminary heating process for the plurality of connection structures is performed in the preheating process. The heating operation may be performed simultaneously.
これによると、プレヒート工程にて複数個の接続構造体についての予備加熱作業を同時に行うことができるため、第1温度まで予備加熱された接続構造体から順番に圧着加熱工程に移行させることができ、これにより、基板に半導体チップが硬化した異方性導電接着剤によって接続された接続構造体を効率的に生産できるようになる。 According to this, since the preheating process for a plurality of connection structures can be simultaneously performed in the preheating process, the connection structure preheated to the first temperature can be sequentially transferred to the pressure heating process. As a result, it is possible to efficiently produce a connection structure connected to the substrate by the anisotropic conductive adhesive in which the semiconductor chip is cured.
以上説明した本発明に係る接続構造体の製造装置及びその製造方法は、任意な半導体チップを基板に異方性導電接着剤で接続するために用いることができ、この半導体チップは、例えば、LEDチップでもよく、ICチップでもよい。 The manufacturing apparatus and the manufacturing method of the connection structure according to the present invention described above can be used for connecting an arbitrary semiconductor chip to a substrate with an anisotropic conductive adhesive. A chip or an IC chip may be used.
本発明によると、二段階の加熱を行わなければならない異方性導電接着剤を用いて基板に半導体チップを接続する場合に、これらの基板や半導体チップを含んで構成される接続構造体の生産効率の向上を図ることができるという効果を得られる。 According to the present invention, when a semiconductor chip is connected to a substrate using an anisotropic conductive adhesive that must be heated in two steps, the production of a connection structure including these substrate and semiconductor chip is produced. The effect that efficiency can be improved can be obtained.
以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。本実施形態において、第1温度と第2温度の二段階で加熱される異方性導電接着剤により配線基板に接続される半導体チップは、LEDチップである。微小な大きさとなっているこのLEDチップは、一枚の基板の上に多数配置される。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing. In this embodiment, the semiconductor chip connected to the wiring board by the anisotropic conductive adhesive heated in two stages of the first temperature and the second temperature is an LED chip. A large number of LED chips having a minute size are arranged on a single substrate.
図1には、電極1Aを有する配線基板1の上にバンプ2及び異方性導電接着剤3が供給され、さらに、これらのバンプ2及び異方性導電接着剤3の上に、接続端子4Aが下向きとなったLEDチップ4が供給された状態を示している。一枚の基板1に対して多数のLEDチップ4が供給された状態を示しているこの図1は、配線基板1、バンプ2、異方性導電接着剤3及びLEDチップ4が構成要素となって製造される接続構造体Wについての予備加熱作業時の状態を示している。すなわち、図1は、接続構造体Wを第1温度で加熱するために、この接続構造体Wが図3で示すプレヒートエリアAに配置されているときを示しており、2液混合型の接着剤である異方性導電接着剤3は、第1温度で加熱される前まではペースト状となっている。
In FIG. 1, the
図2は、図3で示す圧着加熱エリアBにて圧着加熱された後の接続構造体Wを示している。このときには、LEDチップ4がバンプ2、異方性導電接着剤3及び基板1に向かって加圧されることにより、LEDチップ4の接続端子4Aが、異方性導電接着剤3のなかに存在する導電粒子3A及びバンプ2を介して基板1の電極1Aと接続され、これにより基板1とLEDチップ4とが電気的に接続されているとともに、接続構造体Wが第2温度で加熱されることにより、熱硬化性の性質を有する異方性導電接着剤3の硬化によって基板1にLEDチップ4が異方性導電接着剤3で接続固定された状態となっている。
FIG. 2 shows the connection structure W after being heated by pressure in the pressure heating area B shown in FIG. At this time, the
なお、図1及び図2では、異方性導電接着剤3は、それぞれのLEDチップ4が配置される基板1の位置に点在状態で供給されているが、異方性導電接着剤3は、LEDチップ4同士の間の隙間を含む基板1の略全体に厚さを有する平面状にして供給してもよい。
In FIGS. 1 and 2, the anisotropic
図3には、プレヒートエリアAと圧着加熱エリアBとが設けられている本実施形態に係る製造装置全体の模式的平面図が示されている。本実施形態では、プレヒートエリアAは合計4個A1〜A4設けられ、圧着加熱エリアBは合計2個B1,B2設けられている。2個の圧着加熱エリアB1,B2は、4個のプレヒートエリアA1〜A4に対して、互いに直交する水平方向となっているX方向とY方向のうち、X方向にずれた箇所に配置されている。また、4個のプレヒートエリアA1〜A4のうち、3個のプレヒートエリアA1〜A3は、X方向における同一箇所におけるY方向にずれた箇所に配置され、残りの1個のプレヒートエリアA4は、3個のプレヒートエリアA1〜A3に対して、2個の圧着加熱エリアB1,B2に近いX方向にずれた箇所に配置されている。また、2個の圧着加熱エリアB1,B2は、X方向における同一箇所におけるY方向にずれた箇所に配置されている。 FIG. 3 shows a schematic plan view of the entire manufacturing apparatus according to this embodiment in which the preheating area A and the pressure heating area B are provided. In the present embodiment, a total of four preheating areas A are provided A1 to A4, and a total of two pressure heating areas B are provided B1 and B2. Two crimping heating areas B1 and B2 are arranged at positions shifted in the X direction among the X direction and the Y direction that are orthogonal to each other with respect to the four preheating areas A1 to A4. Yes. Of the four preheat areas A1 to A4, the three preheat areas A1 to A3 are arranged at positions shifted in the Y direction at the same position in the X direction, and the remaining one preheat area A4 is 3 It arrange | positions in the location which shifted | deviated to the X direction close | similar to the two crimping | compression-bonding heating areas B1 and B2 with respect to the piece preheating areas A1-A3. Further, the two crimping heating areas B1 and B2 are arranged at positions shifted in the Y direction at the same position in the X direction.
本実施形態に係る製造装置には、X方向を搬送方向とする第1搬送装置11と第2搬送装置12とが設置されており、第2搬送装置12は2個の圧着加熱エリアBごとに設置されているため、第2搬送装置12は2個12A,12B存在している。そして、4個のプレヒートエリアA1〜A4のうち、上述した1個のプレヒートエリアA4は、これらの第2搬送装置12A,12Bの間に配置されている。このため、このプレヒートエリアA4は、2個の第2搬送装置12A,12Bの間のスペースを有効に利用して配置されており、これにより、本実施形態に係る製造装置全体の小型化が達成されている。
In the manufacturing apparatus according to the present embodiment, a
第1搬送装置11は、2個の第2搬送装置12A,12Bのうち、圧着加熱エリアB1のための第2搬送装置12Aによる搬送方向後側(図3ではX方向左側)に配置されている。この第1搬送装置11には、本実施形態に係る製造装置のX方向後側に接続されている図示外の装置から接続構造体Wが供給されるようになっており、この接続構造体Wは、第1搬送装置11による搬送作用により前方(図3ではX方向右側)に所定距離送られる。
The
なお、第1搬送装置11及び第2搬送装置12は、細幅の2本の無端ベルト13が幅方向であるY方向に間隔を開けて並べられたベルトコンベア式搬送装置となっており、接続構造体WのY方向の両端部が無端ベルト13の上に載せられて接続構造体Wの搬送が行われるようになっている。
In addition, the
本実施形態に係る製造装置には、接続構造体Wを第1搬送装置11からそれぞれのプレヒートエリアAに移送するための第1移送装置21が設けられ、この第1移送装置21は、それぞれのプレヒートエリアAにて予備加熱作業が終了した接続構造体Wを、2個の第2搬送装置12A,12Bに移送するための装置にもなっている。また、本実施形態に係る製造装置には、接続構造体Wを一方の第2搬送装置12Bから他方の第2搬送装置12Aに移送するための第2移送装置22も設けられている。
In the manufacturing apparatus according to the present embodiment, a
これらの第1移送装置21及び第2移送装置22は、第1搬送装置11及び第2搬送装置12による接続構造体Wの搬送高さ位置よりも高い箇所に配置されている。このため、第1移送装置21及び第2移送装置22は、後述するように上から接続構造体Wを吸引することによりこの接続構造体Wを吸着する吸着体23を備えている。このため、第1移送装置21及び第2移送装置22は、吸着式移送装置となっている。吸着体23はシリンダ等による昇降装置で昇降自在となっており、吸着体23が下降したときに接続構造体Wを吸着すること及び吸着解除することが行われる。
The
第1移送装置21の吸着体23は、X方向に延びるアーム部材21Aに取り付けられており、このアーム部材21Aに案内されて図示外のX方向駆動装置によりX方向に移動する。アーム部材21Aは、Y方向に延びるアーム部材21Bに取り付けられており、このアーム部材21Bに案内されて図示外のY方向駆動装置によりY方向に移動する。このため、第1移送装置21の吸着体23は、アーム部材21A,21Bの長さ内において、X方向及びY方向に移動自在となっている。
The adsorbent 23 of the
また、第2移送装置22の吸着体23は、Y方向に延びるアーム部材22Aに取り付けられており、このアーム部材22Aに案内されて図示外のY方向駆動装置によりY方向に移動する。このため、第2移送装置22の吸着体23は、アーム部材22Aの長さ内において、Y方向に移動自在となっている。
Further, the
それぞれの第2搬送装置12には、これらの第2搬送装置12におけるX方向の位置に送られてきた接続構造体Wを圧着加熱エリアBに正確に送るための送り装置24が配置されている。これらの送り装置24は、第2搬送装置12の2個の無端ベルト13ごとに配置された挟着手段24Aを有するものとなっており、図示外の駆動装置によりX方向に移動するこれらの挟着手段24Aは、上下に開閉自在となった上下一対の挟着部材からなり、これらの挟着部材で挟着された接続構造体Wは、挟着手段24AのX方向への移動により、圧着加熱エリアBに正確に送られる。
Each of the second transport devices 12 is provided with a
それぞれの第2搬送装置12A,12Bにおける圧着加熱エリアB1,B2と一致する箇所には圧着装置25が配置され、これらの圧着装置25は、それぞれの第2搬送装置12A,12Bの上方においてシリンダ等による昇降装置で昇降する圧着ヘッド25Aと、圧着ヘッド25Aの真下の箇所に固定配置された図2の圧着台25Bとを有するものとなっている。
A crimping
また、図3に示されているように、それぞれのプレヒートエリアA、圧着加熱エリアB、第1搬送装置11及び第2搬送装置12には、接続構造体Wを検出するための光学式等によるセンサ26が配置されている。これらのセンサ26からの検出信号は、コンピュータによる制御装置に送られる。この制御装置は、センサ26からの接続構造体Wの検出信号に基づき、以上説明したベルトコンベア式第1及び第2搬送装置11,12、吸着式第1及び第2移送装置21,22、送り装置24のそれぞれの駆動源や、プレヒートエリアAで接続構造体Wを予備加熱するための装置の駆動源及び加熱源、さらには、圧着加熱エリアBで接続構造体Wを圧着加熱するための駆動源及び加熱源等を、作業手順が設定されているプログラムに基づき駆動制御するものとなっている。
Further, as shown in FIG. 3, the preheating area A, the pressure heating area B, the
次に、上記制御装置が、センサ26からの検出信号及び上記プログラムに基づき、ベルトコンベア式第1及び第2搬送装置11,12や吸着式第1及び第2移送装置21,22等を制御することにより実行される予備加熱作業及び圧着加熱作業の概要について、初めに説明しておく。なお、以下の説明では、第1及び第2移送装置21,22の吸着体23が接続構造体Wを下降限で吸着及び吸着解除するために行う吸着体23の昇降動については省略する。
Next, the control device controls the belt conveyor type first and
本実施形態に係る製造装置のX方向後側に接続されている前述の図示外の装置から接続構造体Wが第1搬送装置11に送られてくると、この第1搬送装置11は接続構造体Wを、第1移送装置21の吸着体23が接続構造体Wを吸着できるX方向の位置まで搬送し、この後に、吸着体23は接続構造体Wを吸着するとともに、吸着体23はX方向やY方向に移動する。そして、吸着体23が吸着解除を行うことにより、4個のプレヒートエリアAのうち、1個のプレヒートエリアAに接続構造体Wが移送される。このような第1搬送装置11による接続構造体Wの移送は、前述の図示外の装置から順番に送られてくるそれぞれの接続構造体Wを残りの3個のプレヒートエリアAに移送するために、順次行われる。
When the connection structure W is sent to the
それぞれのプレヒートエリアAでは、異方性導電接着剤3が基板1とLEDチップ4との間に配置されている接続構造体Wを予備加熱することが行われ、この予備加熱作業における加熱時間及び加熱温度(第1温度)は、例えば、120秒及び80℃である。この接続構造体Wが第1温度まで加熱されるこの予備加熱作業により、異方性導電接着剤3の内部に空気等の気泡が存在していた場合には、この気泡が抜け出ること、すなわち、気泡の脱泡が行われることになり、また、この予備加熱作業により、異方性導電接着剤3が仮硬化することになる。上記脱泡により、圧着加熱エリアBにて接続構造体Wが第2温度で加熱されたときに、硬化した異方性導電接着剤3により基板1とLEDチップ4とを確実に電気的に接続でき、また、異方性導電接着剤3の上記仮硬化により、LEDチップ4を異方性導電接着剤3によって基板1に仮固定できることになり、この仮固定の状態を維持して、接続構造体WをプレヒートエリアAから圧着加熱エリアBに送ることができることになる。なお、前述したように図1には、プレヒートエリアAでの接続構造体Wの状態が示されている。
In each preheating area A, the anisotropic
それぞれのプレヒートエリアAにおける接続構造体Wは、上記加熱時間に達した接続構造体Wから第1移送装置21の吸着体23により、2個の第2搬送装置12A,12Bのうち、一方の第2搬送装置12Aに移送される。この第2搬送装置12Aは、接続構造体Wを送り装置24で圧着加熱エリアB1に送ることができるX方向の位置まで搬送し、次いで、送り装置24は接続構造体Wを圧着加熱エリアB1の正確な位置に送る。
The connection structure W in each preheat area A is one of the two second transfer devices 12A and 12B by the
圧着加熱エリアB1に送られた接続構造体Wは、この圧着加熱エリアB1に配置されている圧着装置25の図2で示されている圧着台25Bの上に乗るとともに、圧着装置25の下降する圧着ヘッド25Aにより加圧される。これにより、接続構造体WのLEDチップ4は、バンプ2や異方性導電接着剤3、基板1に向かって加圧されることになり、また、この加圧時に、電熱ヒータが内臓されている圧着ヘッド25A及び/又は圧着台25Bにより、接続構造体Wは、異方性導電接着剤3が熱硬化する第2温度まで加熱される。このように第2温度まで加熱されたときの接続構造体Wの状態が図2に示されている。
The connection structure W sent to the crimping heating area B1 is placed on the crimping table 25B shown in FIG. 2 of the crimping
このようにして行われる圧着ヘッド25Aと圧着台25Bによる接続構造体Wの圧着加熱作業は、図2に示されているように、圧着ヘッド25Aと接続構造体Wの間に、図示外の供給装置から供給される緩衝材テープ27を介入させて行われ、これにより、一枚の基板1の上に多数配置されているそれぞれのLEDチップ4は、緩衝材テープ27により均等に加圧される。
The crimping heating operation of the connection structure W by the crimping
また、このようにして行われる接続構造体Wの圧着加熱作業における加熱時間及び加熱温度(第2温度)は、例えば、30秒及び230℃であり、前述した予備加熱作業の加熱時間は、この圧着加熱作業の加熱時間よりも長くなっている。 The heating time and heating temperature (second temperature) in the pressure bonding heating operation of the connection structure W performed in this way are, for example, 30 seconds and 230 ° C. The heating time of the above-described preheating operation is It is longer than the heating time of the crimping heating operation.
なお、圧着ヘッド25Aと圧着台25Bの両方で接続構造体Wを加熱する場合には、これらの圧着ヘッド25Aと圧着台25Bの温度を同じとせず、例えば、圧着ヘッド25Aの温度よりも圧着台25Bの温度を低くしてもよい。
When the connection structure W is heated by both the
圧着加熱作業が終了した接続構造体Wは、第2搬送装置12Aによりこの搬送装置12Aの終端部まで搬送され、そして、次の作業工程を実施するために図示外の装置へ受け渡される。このような圧着加熱エリアB1での圧着加熱作業及び図示外の装置へ受け渡しは、それぞれのプレヒートエリアAから第2搬送装置12Aへ順次移送されて圧着加熱作業が終了したそれぞれの接続構造体Wについて順番に行われる。 The connection structure W that has been subjected to the crimping heating operation is transported to the terminal end of the transport device 12A by the second transport device 12A, and is transferred to a device not shown in the figure to perform the next work process. The crimping heating operation in the crimping heating area B1 and the delivery to an unillustrated device are sequentially transferred from the respective preheating area A to the second transport device 12A, and the respective connection structures W after the crimping heating operation are finished. Done in order.
以上において、圧着加熱エリアB1にて先行する接続構造体Wについての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒートエリアAにて後続の接続構造体Wについての予備加熱作業が行われており、このため、先行する接続構造体Wについて圧着加熱作業と後続の接続構造体Wについての予備加熱作業とが同時に実施されている。したがって、本実施形態によると、単位時間当たりに生産できる接続構造体Wの個数を増加させて、生産効率の向上を図ることができる。 In the above, when the crimping heating operation for the preceding connection structure W is performed in the crimping heating area B1, the preliminary heating operation for the subsequent connection structure W is performed in the preheating area A, For this reason, the pressure heating operation for the preceding connection structure W and the preheating operation for the subsequent connection structure W are performed simultaneously. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to increase the number of connection structures W that can be produced per unit time, thereby improving the production efficiency.
また、プレヒートエリアAでの予備加熱時間が圧着加熱エリアB1での圧着加熱時間よりも長くても、プレヒートエリアAは複数個A1〜A4設けられていて、この個数は、圧着加熱エリアの個数よりも多い個数となっているため、複数個の接続構造体Wについての予備加熱作業を、それぞれのプレヒートエリアA1〜A4にて同時に行うことが可能となる。これにより、プレヒートエリアAにてそれぞれの接続構造体Wを第1温度まで予備加熱することができるとともに、予備加熱時間まで加熱されることによって第1温度になった接続構造体Wから順番に圧着加熱エリアに移送することができる。 Further, even if the preheating time in the preheating area A is longer than the pressure heating time in the pressure heating area B1, a plurality of preheating areas A are provided A1 to A4, and this number is larger than the number of pressure heating areas. Therefore, the preheating operation for the plurality of connection structures W can be simultaneously performed in the respective preheat areas A1 to A4. Accordingly, each connection structure W can be preheated to the first temperature in the preheating area A, and the connection structure W that has reached the first temperature by being heated to the preheating time is sequentially crimped. It can be transferred to the heating area.
さらに、本実施形態では、圧着加熱エリアBが2個B1,B2設けられていて、第2搬送装置12も2個12A,12B設けられているため、例えば、圧着加熱エリアB1での圧着加熱時間等の関係により、プレヒートエリアAでの予備加熱作業が終了した接続構造体Wを第2搬送装置12Aの吸着体23で第1移送装置21によって移送する際に、この第2搬送装置12Aに配置されている圧着加熱エリアB1にて先行する接続構造体Wについての圧着加熱作業がまだ行われている場合には、プレヒートエリアAでの予備加熱作業が終了した接続構造体Wを第1移送装置21の吸着体23で第2搬送装置12Bに搬送し、この接続構造体Wについての圧着加熱作業を、この第2搬送装置12Bに設けられている圧着加熱エリアB2にて、この圧着加熱エリアB2に配置されている圧着装置25によって実施することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the two crimping heating areas B are provided B1 and B2, and the second conveying device 12 is also provided two 12A and 12B, for example, the crimping heating time in the crimping heating area B1 is provided. For example, when the connection structure W that has been preheated in the preheating area A is transferred by the
そして、この圧着加熱作業が終了した接続構造体Wを第2移送装置22の吸着体23により第2搬送装置12Bから第2搬送装置12Aに移送し、この第2搬送装置12Aから接続構造体Wを、前述した接続構造体Wと同様にして、図示外の装置へ受け渡すことができる。
Then, the connection structure W that has been subjected to the pressure heating operation is transferred from the second transfer device 12B to the second transfer device 12A by the
次に、第1移送装置21及び第2移送装置22に設けられている吸着体23について説明する。
Next, the adsorbent 23 provided in the
図4には吸着体23の平面図が示され、図5には吸着体23の正面図が示されている。吸着体23の板状となっている本体30の上面には、一対のアクチュエータ31Aを有するシリンダ31が固定され、シリンダ本体に供給されるエア圧力により開閉動するこれらのアクチュエータ31Aには、ピン32を介して連結部材33が連結されている。それぞれの連結部材33には、ガイド部材34で案内されるガイドバー35を介して落下防止部材36が連結され、これらの一対の落下防止部材36は、本体30の外部において、一対のアクチュエータ31Aの開閉動により水平方向に往復動するものとなっている。
FIG. 4 shows a plan view of the adsorbing
また、図4に示されているように、本体30の外周部には、コンプレッサ等によるエア吸引装置に連なる複数個のエア吸引部37が配置され、図5にもこれらのエア吸引部37が示されており、図6は、図5におけるエア吸引部37の部分の拡大図であり、図7は、図6の一部を断面とした図である。これらの図6及び図7から分かるように、本体30の下面には、エア吸引部37ごとに吸引ヘッド38が設けられ、本体30にそれぞれの吸引ヘッド38が下向きに取り付けられ、これらの吸引ヘッド38の内部に貫通形成されたエア吸引通路38Aは、エア吸引部37及びエア回路を介して上記エア吸引装置と接続されている。
Further, as shown in FIG. 4, a plurality of
また、本体30の下面には、例えば、軟質の合成樹脂で形成されているために弾性変形可能となった弾性部材39が下向きに取り付けられ、この弾性部材39は、内部に吸引ヘッド38が収納された筒状の部材となっている。この筒状の弾性部材39の下部には蛇腹部39Aが形成されており、このため、弾性部材39は、この蛇腹部39Aにおいて上下に弾性変形自在となっている。
An
通常時の一対の落下防止部材36は、図8に示されているように後退しているが、接続構造体Wが吸引ヘッド38による空気の吸引により吸着体23に吸着されたときには、言い換えると、後述から分かるように、接続構造体Wが吸引ヘッド38の吸引力により弾性部材39の下面に吸着されたときには、一対の落下防止部材36は、図9に示されているように、シリンダ31の一対のアクチュエータ31Aの開閉動により接続構造体Wに向かって前進する。板金の折り曲げ品となっているそれぞれの落下防止部材36の下端には、水平方向内側に延びる延出部36Aが形成されており、これらの延出部36Aは、落下防止部材36が接続構造体Wに対して前進したときに、図9に示されているように、接続構造体Wと僅かな隙間を開けた接続構造体Wの端部の下方の位置に達する。
The pair of normal
以上のように構成されている吸着体23の本体30には、図5に示されているように、シリンダ31と、本体30に設置されたスペース部材40とを介してベース部材41が結合され、このベース部材41がシリンダ等による昇降装置で昇降することにより、吸着体23全体も昇降する構成となっている。
As shown in FIG. 5, the
接続構造体WをプレヒートエリアA等から第2搬送装置12等に移送するために、吸着体23が接続構造体Wを吸着するときには、言い換えると、吸着体23がプレヒートエリアAに向かって降下するときには、落下防止部材36は、図8に示されているように、後退している。このため、それぞれの吸引ヘッド38のエア吸引通路38Aが周囲の空気を吸入することにより、接続構造体Wは、吸引ヘッド38による上からの吸引力により、弾性部材39の下面に吸着される。そして、この弾性部材39の蛇腹部39Aは、上記吸引力で接続構造体Wに生じる上昇力により、上方へ弾性的に収縮変形することになる。
When the adsorbent 23 adsorbs the connection structure W in order to transfer the connection structure W from the preheat area A or the like to the second transport device 12 or the like, in other words, the adsorbent 23 descends toward the preheat area A. Sometimes, the
このため、本実施形態によると、吸引ヘッド38と接続構造体Wとの間に弾性部材39が介入されていることになり、したがって、接続構造体Wの重量及び蛇腹部39Aの収縮変形による弾性部材39の下向きの反発力と、吸引ヘッド38による上向きの吸引力とが釣り合うことにより、吸着体23による接続構造体Wの吸着を、接続構造体Wが吸引ヘッド38に接触することを弾性部材39によって阻止して行わせることができる。これにより、接続構造体Wの安全性を確保した状態にしてこの接続構造体Wを、吸着体23が設けられている第1及び第2移送装置21,22により、プレヒートエリアA等から第2搬送装置12等へ移送することが可能となる。
For this reason, according to the present embodiment, the
また、本実施形態の弾性部材39は内部に吸引ヘッド38が収納された筒状となっていて、弾性部材39が吸引ヘッド38の周囲を囲っているため、吸引ヘッド38が周囲の空気を吸入することによって行われる吸引ヘッド38による接続構造体Wの吸引及び吸着体23への吸着を一層確実に行うことができる。
Further, the
以上のようにして接続構造体Wが吸引ヘッド38の吸引力で吸着体23に吸着されると、一対の落下防止部材36は、図9に示されているように、接続構造体Wに向かって前進する。この後に、吸着体23の上昇及びX方向やY方向の移動により、接続構造体Wは第2搬送装置12等の上方位置に達し、この後に、吸着体23が下降してから、一対の落下防止部材36が接続構造体Wに対して図8のように後退し、かつ吸引ヘッド38による吸引力が消滅することにより、吸着体23による接続構造体Wの吸着解除が行われ、これにより、接続構造体Wは第2搬送装置12等の所定箇所へ移送されたことになる。
When the connection structure W is attracted to the adsorbent 23 by the suction force of the
上述のように接続構造体WがプレヒートエリアA等から第2搬送装置12等へ吸着体23により移送されているときには、接続構造体Wに向かって前進している落下防止部材36の延出部36Aは、図9に示されているように、接続構造体Wの端部の下方位置に達している。このため、接続構造体Wの移送中に、例えば、何らかの理由により吸引ヘッド38の吸引力が低下又は消滅して、吸着体23による接続構造体Wの吸着が解除されても、接続構造体Wが吸着体23から落下することを落下防止部材36により防止することができる。
As described above, when the connection structure W is transferred from the preheat area A or the like to the second transport device 12 or the like by the adsorbent 23, the extension portion of the
なお、吸着体23に、接続構造体Wの吸着が解除されたことを検出するセンサを設けておき、このセンサからの信号を前述の制御装置に送ることにより、この制御装置が本実施形態に係る製造装置の稼動を自動停止させるようにする。
In addition, the sensor which detects that adsorption | suction of the connection structure W was cancelled | released is provided in the
次に、それぞれのプレヒートエリアAに設置されている装置について説明する。図10〜図13は、これらのプレヒートエリアAに設置されている予備加熱装置50を示し、図10はこの予備加熱装置50の平面図であり、図11は予備加熱装置50の正面図であり、図12は予備加熱装置50の側面図である。図11及び図12に示されているように、予備加熱装置50のベース部を形成している機台51の上に複数個の支持部材52を介して予備加熱体53が載置されている。この予備加熱体53は、加熱源である電熱ヒータ54Aが内臓された厚板状の加熱部材54と、この加熱部材54の上に配置されたテーブル55とからなり、加熱部材54の側面に取り付けられたブラケット56にテーブル55の側面に形成された突部55Aが結合されることにより、上下に積み重ねられた加熱部材54とテーブル55とが連結一体化されている。
Next, the apparatus installed in each preheat area A is demonstrated. 10 to 13 show the preheating
なお、支持部材52の上下両端部は断熱部材52Aで形成されているため、加熱部材54の熱が機台51に伝達されることは防止されている。
In addition, since the upper and lower ends of the
予備加熱体53には、接続構造体Wが載置される接続構造体載置体57が配置されており、この接続構造体載置体57は、図10及び図11から分かるように、予備加熱体53の両側に配置されている一対の載置部材57Aを有するものとなっている。これらの載置部材57Aは、図12に示されているように、機台51にブラケット58を介して上向きに取り付けられたシリンダ59のピストンロッド59Aにより昇降動するものとなっており、載置部材57Aのこの昇降動は、載置部材57Aに上端が結合されたガイドバー60が機台51に設置されたガイド部材61で案内されることにより行われる。
The
それぞれの載置部材57Aが最下位置まで下降したときには、載置部材57Aの上面は、予備加熱体53の上面と同じ高さ位置又はこの上面よりも低い高さ位置に達する。また、それぞれの載置部材57Aが最上位置まで上昇したときには、載置部材57Aの上面は、予備加熱体53の上面よりも高い高さ位置に達する。
When each mounting
図10に示されているように、接続構造体Wの全体形状は平面視で四角形の形状となっている。一対の載置部材57Aのそれぞれには、接続構造体載置体57において接続構造体Wを位置決めするための位置決め部材62が取り付けられ、合計4個の位置決め部材62のうち、2個で一組をなす位置決め部材62は、それぞれの載置部材57Aの上面に接続構造体Wが載置されたときに、この接続構造体Wを間にして向かい合うようになっている。
As shown in FIG. 10, the overall shape of the connection structure W is a quadrangular shape in plan view. A positioning
このため、一対の載置部材57Aが構成部材となっている前述の接続構造体載置体57には、接続構造体Wの互いに対向する2つの辺と対応する箇所に配置された2個で一組をなす位置決め部材62が二組配置されていることになり、2個で一組をなすそれぞれの位置決め部材62には、図13に示されているように、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面62Aが設けられている。
For this reason, the above-mentioned connection
第1移送装置21の吸着体23により接続構造体Wが第1搬送装置11からプレヒートエリアAに移送されるときには、接続構造体載置体57は、シリンダ59のピストンロッド59Aの収縮作動により、予備加熱体53の上面と同じ高さ位置又はこの上面よりも低い位置の下降位置にあり、このように下降位置に達している接続構造体載置体57の上に接続構造体Wが第1移送装置21の吸着体23から受け渡され、この受け渡しは、予備加熱体53の上面よりも高い位置となって接続構造体載置体57の上に配置されている位置決め部材62による位置決め作用により、接続構造体Wが接続構造体載置体57又は予備加熱体53の正確な位置に位置決めされて行われる。また、第1移送装置21から接続構造体載置体57への接続構造体Wの受け渡しは、図1で示されているプレヒートエリアAに配置されたセンサ26により、すなわち、予備加熱体53を構成しているテーブル55に配置されたセンサ26により、検出されることになり、このセンサ26からの検出信号が前述の制御装置に入力する。
When the connection structure W is transferred from the
以上により、接続構造体Wは、位置決め部材62で位置決めされて予備加熱体53の上面に乗ることになり、これにより、接続構造体Wを前述の第1温度まで予備加熱するための予備加熱作業が、この予備加熱体53により開始される。この予備加熱作業が開始されたときからの時間は、上記センサ26から接続構造体Wの検出信号が入力する前記制御装置が有しているタイマー手段により計測される。すなわち、センサ26により接続構造体Wが予備加熱体53の上面に乗ったことが検出されると、この検出信号が入力した前記制御装置のタイマー手段が時間をカウントすることを開始し、この時間が、予備加熱作業のための時間、すなわち、前述したように異方性導電接着剤3の内部に存在する気泡を脱泡させるため等の時間(例えば、前述した120秒)になると、制御装置は、シリンダ59のピストンロッド59Aを伸長作動させ、これにより、接続構造体W及び接続構造体載置体57は予備加熱体53よりも高い位置まで上昇することになる。
As described above, the connection structure W is positioned by the positioning
これにより、接続構造体Wは予備加熱体53から分離した状態になり、接続構造体WをプレヒートエリアAにおいて予備加熱する作業は終了する。この後に、接続構造体Wは第1移送装置21の吸着体23により、前述したように第2搬送装置12A又は12Bに移送され、さらに、圧着加熱エリアBに送られる。また、プレヒートエリアAでは、シリンダ59のピストンロッド59Aが収縮作動し、これにより、接続構造体載置体57は初期の下降位置まで下降し、次に送られてくる接続構造体Wを待機する。
Thus, the connection structure W is separated from the preheating
以上説明したように本実施形態では、予備加熱体53によって行われる接続構造体Wについての予備加熱作業が予め設定された時間になると、シリンダ59のピストンロッド59Aが伸長作動して接続構造体W及び接続構造体載置体57は予備加熱体53から分離した状態になるため、前述の第1温度よりも高温の温度に常時なっている予備加熱体53により接続構造体Wが第1温度よりも高い温度に過度に加熱されてしまうことを防止でき、この過度の加熱により、例えば、異方性導電接着剤3が前述した仮硬化以上に硬化し始める等の不具合が生じることを防止できる。
As described above, in the present embodiment, when the preheating operation for the connection structure W performed by the preheating
また、接続構造体載置体57には、この接続構造体載置体57又は予備加熱体53での接続構造体Wの位置決めを行うための位置決め部材62が複数個配置されているとともに、接続構造体Wの互いに対向する2つの辺と対応する箇所に配置された2個で一組をなす位置決め部材62には、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面62Aが設けられているため、図13の二点鎖線で示されているように、接続構造体Wは、これらの位置決め傾斜面62Aによる位置決め作用により、正確な位置に位置決めされて接続構造体載置体57の上に載置させることになる。
Further, the connection
このため、接続構造体載置体57が最下位置まで下降したときに、多数のLEDチップ4が構成要素となっている接続構造体Wの全体を予備加熱体53により均一に予備加熱することができる。
For this reason, when the connection
本発明は、LEDチップやICチップ等の半導体チップを基板に異方性導電接着剤により接続するために利用できる。 The present invention can be used for connecting a semiconductor chip such as an LED chip or an IC chip to a substrate with an anisotropic conductive adhesive.
1 基板
3 異方性導電接着剤
4 半導体チップであるLEDチップ
11,12 ベルトコンベア式搬送装置
21,22 吸着式移送装置
23 吸着体
25 圧着装置
25A 圧着ヘッド
25B 圧着台
36 落下防止部材
38 吸引ヘッド
39 弾性部材
39A 蛇腹部
50 予備加熱装置
53 予備加熱体
57 接続構造体載置体
62 位置決め部材
62A 位置決め傾斜面
W 接続構造体
A プレヒートエリア
B 圧着加熱エリア
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記接続構造体を前記第1温度で予備加熱するためのプレヒートエリアと、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第2温度で加熱するための圧着加熱エリアと、を含んで構成され、
前記圧着加熱エリアにて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒートエリアにて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業が行われていることを特徴とする接続構造体の製造装置。 An apparatus for manufacturing a connection structure including a substrate and a semiconductor chip disposed on the substrate and connected to the substrate with an anisotropic conductive adhesive, the connection structure comprising: Pre-heated at a first temperature for defoaming bubbles present in the anisotropic conductive adhesive and / or pre-curing the anisotropic conductive adhesive, and after the pre-heating, the connection structure Is heated at a second temperature higher than the first temperature to cure the anisotropic conductive adhesive,
A preheating area for preheating the connection structure at the first temperature, and pressurizing the semiconductor chip toward the substrate and the anisotropic conductive adhesive, and the connection structure at the second temperature A crimp heating area for heating, and
When the crimping heating operation for the preceding connection structure is performed in the crimping heating area, the preliminary heating operation for the subsequent connection structure is performed in the preheating area. Manufacturing apparatus for connecting structure.
前記接続構造体を前記第1温度で予備加熱するためのプレヒート工程と、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第2温度で加熱するための圧着加熱工程と、を含み、
前記圧着加熱工程にて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒート工程にて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業を行うことを特徴とする接続構造体の製造方法。 A method of manufacturing a connection structure by placing semiconductor chips on a substrate supplied with an anisotropic conductive adhesive and connecting the substrate and the semiconductor chip with the anisotropic conductive adhesive. The connection structure is preheated at a first temperature for defoaming bubbles present in the anisotropic conductive adhesive and / or pre-curing the anisotropic conductive adhesive, In the method of heating the connection structure after preheating at a second temperature higher than the first temperature in order to cure the anisotropic conductive adhesive,
A preheating step for preheating the connection structure at the first temperature; and pressurizing the semiconductor chip toward the substrate and the anisotropic conductive adhesive; and the connection structure at the second temperature. A crimping heating step for heating, and
A connection structure in which a preheating operation for the subsequent connection structure is performed in the preheating step when a pressure heating operation for the connection structure preceding in the compression heating step is performed. Body manufacturing method.
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CN107251329A (en) * | 2015-03-18 | 2017-10-13 | 迪睿合株式会社 | Connection method and conjugant |
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