JP3104438B2 - 部品実装装置 - Google Patents

部品実装装置

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    • H01L2924/09701Low temperature co-fired ceramic [LTCC]

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に利用され
る半導体素子等の部品素子のための部品実装装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、様々な部品実装技術が研究されて
いるが、その代表例として、現在の半導体実装技術とし
ては以下の3種類に大別できる。(1)ボンディングワ
イヤを1本ずつ接続するワイヤボンド方式、(2)樹脂
フィルム上に形成したフィルムリードにAuバンプを介
してLSIチップの電極と一括接続するTAB(Tape A
utomated Bonding)方式、(3)はんだやAu等のバン
プを介して回路基板にフェイスダウン接続するフリップ
チップ方式。
【0003】以下にフィリップチップ方式で半導体素子
を実装する半導体実装装置について、従来の実装装置を
図3(a)、(b)及び図4(a)、(b)を参照しな
がら説明する。
【0004】図3(a)、(b)は、特開平3−016
148号公報で提案されている回路基板と半導体素子の
電気的及び物理的な接続を、光硬化型絶縁樹脂を使って
行っている実装装置の実装前と実装不良時の正面図であ
る。図4(a)、(b)は、図3で示されている実装装
置において、半導体素子の位置ずれを防ぐ機構を設けた
吸着器を使って実装するときの実装前と実装不良時の側
面図である。図3、図4において、11は加圧機構を有
する吸着器で、21は吸着器11に半導体素子の位置ず
れ防止機能を設けた吸着器である。12、22は吸着器
11、21に設けられた吸着口である。13、23は半
導体素子で、14、24は半導体素子13、23上に形
成したAu等より成るバンプである。16、26は回路
導体層の電極で、半導体素子13、23上に形成したバ
ンプ14、24と電気的接続をする。17、27は回路
導体層を形成した基板で、18、28は基板17、27
を保持するステージである。15、25は半導体素子1
3、23を基板17、27上に固定する絶縁樹脂で、こ
の絶縁樹脂15、25の硬化時の収縮力により各電極間
の電気的接続を取る。
【0005】以上のように構成された半導体実装装置の
実装工程について説明する。まず、半導体素子13の裏
面を吸着器11で吸着し、別に設けている絶縁樹脂15
の樹脂槽に半導体素子13を移動し、素子面を絶縁樹脂
15に漬ける。次に、回路導体層とその電極16を形成
した基板17上の所定の位置に半導体素子13を移動
し、各電極間の位置合わせを行った後、所定の圧力を加
えながら半導体素子13を基板17上に実装する。その
状態で、光あるいは熱を使って絶縁樹脂15の硬化を行
い、半導体素子13を基板17上に固定するのと同時
に、半導体素子13と回路導体層の各電極間の電気的接
続を取る。または、基板27上の半導体素子23を実装
する所定の位置に、絶縁樹脂25をスタンピング法等に
より所定量塗布する。次に、吸着器21で半導体素子2
3の裏面を吸着し、基板27の所定の位置に半導体素子
23を移動し、各電極間の位置合わせを行った後、所定
の圧力を加えながら半導体素子23を基板27上に実装
する。その後の工程は上記工程と同様である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、図3(b)の様に半導体素子と基板の接
合時に、半導体素子が基板上の所定の場所から位置ずれ
を起こすという問題点を有していた。また図4(b)の
様に位置ずれ防止ガイドを設けた吸着器を使用した場合
でも、当然実装時の半導体素子の位置ずれは起こらない
のであるが、吸着器のガイドと半導体素子の間から樹脂
が吸い上げられるという問題点を有していた。
【0007】本発明は上記問題点に鑑み、半導体素子
しての部品素子を基板上に実装する実装装置において、
部品素子の位置ずれを起こさず、樹脂を吸着器と部品
子の間に吸い上げることのない実装装置を提供するもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の部品実装装置は、吸着器の吸着面を凹部の
溝とし、溝部の形状を十字形にするとともに、その十字
形の一方の溝幅を部品素子の長辺よりも狭くし、他方の
溝幅を部品素子の短辺よりも広くしたものである。
【0009】
【作用】本発明は上記した構成によって、フリップチッ
プ実装方式により部品実装する場合、基板上の所定の位
置に、位置ずれすることなく部品素子を実装することが
でき、また実装時に吸着器と部品素子の間から絶縁樹脂
を吸い上げることがないので、実装工程における歩留の
低下は起こらない。
【0010】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。本例では半導体実装装置を代表例と
して説明する。
【0011】図1(a)、(b)、(c)は本発明の半
導体実装装置における吸着器の正面図、側面図及び斜視
図を示すものである。図2(a)、(b)は本発明の半
導体実装装置を用いて半導体素子を基板上に実装する時
の正面図と側面図である。図1、2において、1は本発
明により提供される吸着面に十字形の溝を施した吸着器
で加圧機構も兼ね備えている。2は吸着器1の溝の中央
部に設けられた吸着口である。3は半導体素子で、片面
にのみ突状の電極を設けてある、4は半導体素子3上に
形成されたAu、Al、Cu等より成るバンプである。
6は回路導体層の電極で、半導体素子3上に形成したバ
ンプ4と電気的接続をする。7は回路導体層を形成した
基板で、8は基板7を保持するステージである。5は半
導体素子3を基板7上に固定する光あるいは熱等による
硬化する絶縁樹脂で、この絶縁樹脂5の硬化時の収縮力
により各電極間の電気的接続を取る。
【0012】以上のように構成された半導体実装装置の
実装工程について説明する。まずセラミック、ガラスエ
ポキシ、ガラス、フィルム等より成る基板7上に、厚膜
印刷等により回路導体層と電極6を形成する。この基板
7をステージ8上に固定する。そしてスタンピング法や
スクリーン印刷法等により、光あるいは熱硬化型絶縁樹
脂5を基板7上の所定の位置に所定量塗布する。次に半
導体素子3の裏面を吸着器1により真空吸着する。この
時吸着器1の一方溝幅は半導体素子3の幅よりも広く設
計されているので、半導体素子3が吸着器1の溝内には
まる様になっている。そして基板7上の所定の位置に移
動し、半導体素子3上のバンプ4と基板7上の回路導体
層の電極6を一致させ、吸着器1により加圧する。この
時吸着器1の溝は十字形であるため吸着口2の周辺部分
は平面になっており、またその他の部分では吸着器1の
溝の深さは半導体素子の高さよりも浅く設計しているの
で、加圧時に半導体素子3の裏面方向に樹脂5を吸い上
げることはない。その状態で、光を照射するか、あるい
は加熱することにより絶縁樹脂5を硬化して、半導体素
子3を基板7上に固定する。この時半導体素子3上のバ
ンプ4と回路導体層の電極6の電気的接続も絶縁樹脂5
の硬化時の収縮力により同時に行われる。
【0013】以上のように本実施例によれば基板7上に
形成された回路導体層の電極6と半導体素子3上に形成
されたバンプ4とを接合させて固定する工程において、
実装加圧時に半導体素子3の位置ずれが起こらず、また
半導体素子3の基板7への固定接続に使われる絶縁樹脂
5を、半導体素子3と吸着器1の間から吸い上げること
がないため、実装不良を起こさず実装できる。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明は、吸着器の吸着面
を凹部の溝とし、溝部の形状を十字形にするとともに、
その十字形の一方の溝幅を部品素子の長辺よりも狭く
し、他方の溝幅を部品素子の短辺よりも広くしたもので
ある。以上により、実装時に吸着器と部品素子の間から
絶縁樹脂の吸い上げを防止することができるとともに、
同時に部品素子を確実に位置決め固定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施例における部品実装装置
の吸着器の正面図 (b)は本発明の実施例における部品実装装置の吸着器
の側面図 (c)は本発明の実施例における部品実装装置の吸着器
の斜視図
【図2】(a)は本発明の実施例における部品実装装置
により半導体素子を基板に実装している正面図 (b)は本発明の実施例における部品実装装置により半
導体素子を基板に実装している側面図
【図3】(a)は従来の半導体実装装置により半導体素
子を実装するときの加圧前の正面図 (b)は従来の半導体実装装置により半導体素子を実装
するときの加圧後の半導体素子が位置ずれを起こしてい
るところを表す正面図
【図4】(a)は従来の半導体実装装置の吸着器に位置
ずれ防止機能を持たせた半導体実装装置の加圧前の側面
図 (b)は従来の半導体実装装置の吸着器に位置ずれ防止
機能を持たせた半導体実装装置の加圧後に、半導体素子
と吸着器の間から樹脂を吸い上げて不良と成っていると
ころを表す側面図
【符号の説明】
1,11,21 吸着器 2,12,22 吸着口 3,13,23 半導体素子 4,14,24 バンプ 5,15,25 光あるいは熱硬化型絶縁樹脂 6,16,26 回路導体層の電極 7,17,27 基板 8,18,28 ステージ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 311

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路導体層を有する基板を保持するステー
    ジと、片面のみに突起電極を設けた部品素子の裏面を吸
    着し前記基板上の所定の位置に前記部品素子をフェイス
    ダウンで実装するための加圧機構を有する吸着器と、前
    記部品素子と前記基板の固定を絶縁樹脂で行い、前記吸
    着器の吸着面を凹部とした部品実装装置であって、前記
    吸着器の前記凹部は十字形の溝であるとともに、その十
    字形の一方の溝幅を前記部品素子の長辺よりも狭くし、
    他方の溝幅を前記部品素子の短辺よりも広くしたことを
    特徴とする部品実装装置。
  2. 【請求項2】前記吸着器の前記凹部の溝の深さを前記部
    品素子の高さよりも浅くしたことを特徴とする請求項1
    記載の部品実装装置。
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