JP3381781B2 - 電子部品接続体の製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品接続体の
製造技術、特に、ウェハレベルでＣＳＰ（ChipSize/Sca
le Package）を製造する方法及びその製造装置に関す
る。
製造技術、特に、ウェハレベルでＣＳＰ（ChipSize/Sca
le Package）を製造する方法及びその製造装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＳＰを用いた実装分野において
は、回路が形成されたシリコンウェハに対してインター
ポーザを実装した後、このＣＳＰ接続体をダイシングす
ることによって多数のＣＳＰを一括して製造する技術が
実用化されつつある。
は、回路が形成されたシリコンウェハに対してインター
ポーザを実装した後、このＣＳＰ接続体をダイシングす
ることによって多数のＣＳＰを一括して製造する技術が
実用化されつつある。
【０００３】一般に、インターポーザとシリコンウェハ
とを電気的に接続する場合、例えば、熱硬化性樹脂等か
らなる絶縁性接着フィルムや、この絶縁性接着剤中に導
電粒子を分散させた異方導電性接着フィルムが用いられ
る。そして、このような接着剤を用いてインターポーザ
とシリコンウェハとを熱圧着することにより、シリコン
ウェハとインターポーザとの電極同士を電気的に接続す
るようにしている。
とを電気的に接続する場合、例えば、熱硬化性樹脂等か
らなる絶縁性接着フィルムや、この絶縁性接着剤中に導
電粒子を分散させた異方導電性接着フィルムが用いられ
る。そして、このような接着剤を用いてインターポーザ
とシリコンウェハとを熱圧着することにより、シリコン
ウェハとインターポーザとの電極同士を電気的に接続す
るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来より、
微小な電極を有する電子部品同士を接続する方法として
次のようなものが知られている。例えば、図３（ａ）に
示すように、例えばポリイミド等からなるフレキシブル
基板１０３を回路基板１０２に接続する場合には、フレ
キシブル基板１０３と回路基板１０２との接続する部分
に絶縁性接着フィルム等を挟んだ状態で、図示しないヒ
ータを有するボンディングツール１０１を用いてフレキ
シブル基板１０３を回路基板１０２に対して一定時間、
加熱しながら加圧する方法がある。
微小な電極を有する電子部品同士を接続する方法として
次のようなものが知られている。例えば、図３（ａ）に
示すように、例えばポリイミド等からなるフレキシブル
基板１０３を回路基板１０２に接続する場合には、フレ
キシブル基板１０３と回路基板１０２との接続する部分
に絶縁性接着フィルム等を挟んだ状態で、図示しないヒ
ータを有するボンディングツール１０１を用いてフレキ
シブル基板１０３を回路基板１０２に対して一定時間、
加熱しながら加圧する方法がある。
【０００５】また、回路基板同士を接続する場合には、
例えば、図３（ｂ）に示すように、回路基板の間に絶縁
性接着フィルム等を挟んで仮接続した仮接続体１１３を
複数積み重ねた状態でオートクレーブ１１１内に配置
し、このオートクレーブ１１１内において、例えば錘等
を直接仮接続体１１３上に載せて仮接続体１１３に所定
の力Ｆを加えるとともに、ヒータ１１２により熱を加え
ることによって、各回路基板同士を接続する方法があ
る。
例えば、図３（ｂ）に示すように、回路基板の間に絶縁
性接着フィルム等を挟んで仮接続した仮接続体１１３を
複数積み重ねた状態でオートクレーブ１１１内に配置
し、このオートクレーブ１１１内において、例えば錘等
を直接仮接続体１１３上に載せて仮接続体１１３に所定
の力Ｆを加えるとともに、ヒータ１１２により熱を加え
ることによって、各回路基板同士を接続する方法があ
る。
【０００６】しかしながら、図３（ａ）に示すようなボ
ンディングツール１０１を用いた方法の場合は、ボンデ
ィングツール１０１自体が熱によって変形することか
ら、その圧着部分１０１ａにおいて均一な圧力分布及び
均一な温度分布を保つことが困難であるという問題があ
る。そのため、例えば６インチ（１５２．４mm）程度の
直径をもつ大きい面積のシリコンウェハに対して熱圧着
を行おうとすると、シリコンウェハ又はインターポーザ
に均一な圧力分布及び均一な温度分布を生じさせること
ができないという問題が発生する。
ンディングツール１０１を用いた方法の場合は、ボンデ
ィングツール１０１自体が熱によって変形することか
ら、その圧着部分１０１ａにおいて均一な圧力分布及び
均一な温度分布を保つことが困難であるという問題があ
る。そのため、例えば６インチ（１５２．４mm）程度の
直径をもつ大きい面積のシリコンウェハに対して熱圧着
を行おうとすると、シリコンウェハ又はインターポーザ
に均一な圧力分布及び均一な温度分布を生じさせること
ができないという問題が発生する。
【０００７】一方、図３（ｂ）に示すようなオートクレ
ーブ１１１を用いた方法の場合は、ヒータ１１２を用い
てオートクレーブ１１の外側から部分的に加熱するため
オートクレーブ１１１内において正確な温度環境をつく
ることが困難である。そのため、この方法により大面積
のシリコンウェハに対して熱圧着を行おうとすると、シ
リコンウェハ又はインターポーザに熱を均一に伝導する
ことができないという問題が生じる。
ーブ１１１を用いた方法の場合は、ヒータ１１２を用い
てオートクレーブ１１の外側から部分的に加熱するため
オートクレーブ１１１内において正確な温度環境をつく
ることが困難である。そのため、この方法により大面積
のシリコンウェハに対して熱圧着を行おうとすると、シ
リコンウェハ又はインターポーザに熱を均一に伝導する
ことができないという問題が生じる。
【０００８】また、この種の方法によって電子部品の電
極同士を接続する場合には、電極１個当たり大きな圧力
が必要とされるが、従来のオートクレーブ処理方法で
は、電子部品の各電極に十分な圧力を加えることができ
ないという問題もある。
極同士を接続する場合には、電極１個当たり大きな圧力
が必要とされるが、従来のオートクレーブ処理方法で
は、電子部品の各電極に十分な圧力を加えることができ
ないという問題もある。
【０００９】本発明は、このような従来の技術の課題を
解決するためになされたもので、大面積の電子部品に対
し均一かつ十分な圧力及び熱を加えることで導通信頼性
の高い電子部品接続体を製造しうる電子部品接続体の製
造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
解決するためになされたもので、大面積の電子部品に対
し均一かつ十分な圧力及び熱を加えることで導通信頼性
の高い電子部品接続体を製造しうる電子部品接続体の製
造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた請求項１記載の発明は、微小電極を有する電
子部品同士を電気的に接続することによって電子部品接
続体を製造する方法であって、接着剤を用いて接合され
た電子部品組立体を密閉された熱圧着空間に配し、上記
電子部品組立体を発熱体に接触させながら加圧流体を用
いてこの発熱体に全面的に押圧することにより上記電子
部品同士を電気的に接続する工程を有することを特徴と
する電子部品接続体の製造方法である。
になされた請求項１記載の発明は、微小電極を有する電
子部品同士を電気的に接続することによって電子部品接
続体を製造する方法であって、接着剤を用いて接合され
た電子部品組立体を密閉された熱圧着空間に配し、上記
電子部品組立体を発熱体に接触させながら加圧流体を用
いてこの発熱体に全面的に押圧することにより上記電子
部品同士を電気的に接続する工程を有することを特徴と
する電子部品接続体の製造方法である。
【００１１】請求項１記載の発明の場合、加圧流体を用
いて電子部品組立体を押圧することから、電子部品組立
体の全体に均一な圧力を加えることができ、また、電子
部品組立体を、発熱体に接触させながら加圧流体を用い
て電子部品組立体を発熱体に全面的に押圧することか
ら、電子部品組立体の全体を発熱体に対して均一に密着
させて熱を伝導することができる。
いて電子部品組立体を押圧することから、電子部品組立
体の全体に均一な圧力を加えることができ、また、電子
部品組立体を、発熱体に接触させながら加圧流体を用い
て電子部品組立体を発熱体に全面的に押圧することか
ら、電子部品組立体の全体を発熱体に対して均一に密着
させて熱を伝導することができる。
【００１２】したがって、請求項１記載の発明によれ
ば、電子部品組立体の全体に均一な圧力及び熱を加えて
電子部品同士を均一に熱圧着することができるため、複
数の微小電極を有する大面積の各電子部品に対してもそ
れぞれの各微小電極同士を確実に接続することができ、
その結果、導通信頼性の高い電子部品接続体を製造する
ことができる。
ば、電子部品組立体の全体に均一な圧力及び熱を加えて
電子部品同士を均一に熱圧着することができるため、複
数の微小電極を有する大面積の各電子部品に対してもそ
れぞれの各微小電極同士を確実に接続することができ、
その結果、導通信頼性の高い電子部品接続体を製造する
ことができる。
【００１３】この場合、請求項２記載の発明のように、
請求項１記載の発明において、上記熱圧着空間内に加圧
流体を導入した後に当該熱圧着空間の容積を縮小するこ
とにより上記加圧流体を圧縮する工程を有することも効
果的である。
請求項１記載の発明において、上記熱圧着空間内に加圧
流体を導入した後に当該熱圧着空間の容積を縮小するこ
とにより上記加圧流体を圧縮する工程を有することも効
果的である。
【００１４】請求項２記載の発明によれば、例えば電子
部品の微小電極の数、電子部品同士の接合状態等に応じ
て、熱圧着空間内における加圧流体の圧力を最適の値に
調整することが可能になる。
部品の微小電極の数、電子部品同士の接合状態等に応じ
て、熱圧着空間内における加圧流体の圧力を最適の値に
調整することが可能になる。
【００１５】また、請求項３記載の発明のように、請求
項１又は２のいずれか１項記載の発明において、上記熱
圧着空間内において上記電子部品組立体を密閉された加
熱空間に配置し、この加熱空間内を真空にすることによ
り上記電子部品組体を上記発熱体に押圧する工程を有す
ることも効果的である。
項１又は２のいずれか１項記載の発明において、上記熱
圧着空間内において上記電子部品組立体を密閉された加
熱空間に配置し、この加熱空間内を真空にすることによ
り上記電子部品組体を上記発熱体に押圧する工程を有す
ることも効果的である。
【００１６】請求項３記載の発明によれば、密閉された
加熱空間内を真空にすることによって、電子部品組立体
と発熱体との密着度をより高めることができるため、効
率良く熱を伝導して熱圧着を行うことができる。
加熱空間内を真空にすることによって、電子部品組立体
と発熱体との密着度をより高めることができるため、効
率良く熱を伝導して熱圧着を行うことができる。
【００１７】また、本発明によれば、加熱空間内の雰囲
気を真空にした状態で熱圧着を行うことから、接着剤の
樹脂中に気泡が入らないようにすることができ、これに
より電子部品の各電極、同士をより確実に接続すること
ができる。
気を真空にした状態で熱圧着を行うことから、接着剤の
樹脂中に気泡が入らないようにすることができ、これに
より電子部品の各電極、同士をより確実に接続すること
ができる。
【００１８】一方、請求項４記載の発明は、微小電極を
有する電子部品の間に接着剤を用いて接合された電子部
品組立体に対し、上記電子部品同士を電気的に接続する
ことによって電子部品接続体を製造する装置であって、
上記電子部品組立体を配置可能な熱圧着空間を有する熱
圧着容器と、上記熱圧着容器の内部に設けられ、上記電
子部品組立体と接触した状態で当該接触面を全面的に加
熱する加熱手段と、上記熱圧着容器内の熱圧着空間を密
閉状態に保ちつつこの熱圧着空間内に導入された加圧流
体を加圧する加圧手段とを備えたことを特徴とする電子
部品接続体製造装置である。
有する電子部品の間に接着剤を用いて接合された電子部
品組立体に対し、上記電子部品同士を電気的に接続する
ことによって電子部品接続体を製造する装置であって、
上記電子部品組立体を配置可能な熱圧着空間を有する熱
圧着容器と、上記熱圧着容器の内部に設けられ、上記電
子部品組立体と接触した状態で当該接触面を全面的に加
熱する加熱手段と、上記熱圧着容器内の熱圧着空間を密
閉状態に保ちつつこの熱圧着空間内に導入された加圧流
体を加圧する加圧手段とを備えたことを特徴とする電子
部品接続体製造装置である。
【００１９】請求項４記載の発明によれば、熱圧着容器
内に配した電子部品組立体を、加圧手段によって加圧さ
れた加圧流体で押圧して加熱手段に接触させ、当該接触
面を全面的に加熱しながら押圧を行うことができるた
め、請求項１記載の発明を容易に実施することができ
る。
内に配した電子部品組立体を、加圧手段によって加圧さ
れた加圧流体で押圧して加熱手段に接触させ、当該接触
面を全面的に加熱しながら押圧を行うことができるた
め、請求項１記載の発明を容易に実施することができ
る。
【００２０】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の発明において、上記加圧手段が、上記熱圧着容器内
において移動可能に配設されたピストン式の加圧機構で
あることを特徴とする。
載の発明において、上記加圧手段が、上記熱圧着容器内
において移動可能に配設されたピストン式の加圧機構で
あることを特徴とする。
【００２１】請求項５記載の発明によれば、ピストン式
の加圧機構によって熱圧着空間の容積を所望の値に縮小
することができるため、請求項２記載の発明を容易に実
施することができる。
の加圧機構によって熱圧着空間の容積を所望の値に縮小
することができるため、請求項２記載の発明を容易に実
施することができる。
【００２２】さらに、請求項６記載の発明は、上記電子
部品組立体を配置可能で密閉された加熱空間を上記熱圧
着容器内に形成するための密閉手段と、この加熱空間内
の気体を真空排気するための真空排気手段とを備えたこ
とを特徴とする。
部品組立体を配置可能で密閉された加熱空間を上記熱圧
着容器内に形成するための密閉手段と、この加熱空間内
の気体を真空排気するための真空排気手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【００２３】請求項６記載の発明によれば、密閉手段に
よって形成された加熱空間を真空排気手段によって真空
排気することができるため、請求項３記載の発明を容易
に実施することができる。
よって形成された加熱空間を真空排気手段によって真空
排気することができるため、請求項３記載の発明を容易
に実施することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子部品接続
体製造装置及びその製造方法の実施の形態を図面を参照
して詳細に説明する。
体製造装置及びその製造方法の実施の形態を図面を参照
して詳細に説明する。
【００２５】図１は、本発明の電子部品接続体製造装置
の一例の概略構成図である。本実施の形態の電子部品接
続体製造装置１は、例えば、ウェハレベルでＣＳＰを製
造する装置に適用可能なもので、絶縁性接着剤によって
接合された電子部品としてのシリコンウェハ３２及びイ
ンターポーザ３１からなる仮接続体（電子部品組立体）
３０を、熱圧着容器２内において電気的に接続するため
の装置である。
の一例の概略構成図である。本実施の形態の電子部品接
続体製造装置１は、例えば、ウェハレベルでＣＳＰを製
造する装置に適用可能なもので、絶縁性接着剤によって
接合された電子部品としてのシリコンウェハ３２及びイ
ンターポーザ３１からなる仮接続体（電子部品組立体）
３０を、熱圧着容器２内において電気的に接続するため
の装置である。
【００２６】図１に示すように、本実施の形態の熱圧着
容器２は、円筒状のシリンダ３と、その一方側の開口部
分を密閉するように設けられた基台４と、シリンダ３の
他方側の開口部分に設けられた蓋体５とから構成されて
いる。
容器２は、円筒状のシリンダ３と、その一方側の開口部
分を密閉するように設けられた基台４と、シリンダ３の
他方側の開口部分に設けられた蓋体５とから構成されて
いる。
【００２７】シリンダ３の内側には、金属製のピストン
（加圧手段）６が、熱圧着容器２内の空間をシリンダ３
の内壁６ａに沿って移動できるようにはめられている。
（加圧手段）６が、熱圧着容器２内の空間をシリンダ３
の内壁６ａに沿って移動できるようにはめられている。
【００２８】ここで、ピストン６の中央部分には、ピス
トン６に対して垂直方向に延びる加圧軸６ａが回転自在
に取り付けられている。この加圧軸６の表面には、ねじ
部６０ａが形成されている。
トン６に対して垂直方向に延びる加圧軸６ａが回転自在
に取り付けられている。この加圧軸６の表面には、ねじ
部６０ａが形成されている。
【００２９】そして、加圧軸６ａのねじ部６０ａが、蓋
体５に形成されたねじ穴５ａにはまり合うことで、ピス
トン６がシリンダ３の内側の所定の位置に位置決め固定
されるようになっている。
体５に形成されたねじ穴５ａにはまり合うことで、ピス
トン６がシリンダ３の内側の所定の位置に位置決め固定
されるようになっている。
【００３０】また、ピストン６の側面には、ピストン６
とシリンダ３との隙間をなくすための例えばゴム等から
なるピストンリング７がはめ込まれている。
とシリンダ３との隙間をなくすための例えばゴム等から
なるピストンリング７がはめ込まれている。
【００３１】熱圧着容器２内の熱圧着空間Ｓには、基台
４、シリンダ５及びピストン６によって密閉された加圧
空間Ｓ1が形成され、ピストン６の加圧軸６ａの回転に
よって密閉状態を保ったまま加圧空間Ｓ1の容積を縮小
することでその中の気体を圧縮することができるように
なっている。
４、シリンダ５及びピストン６によって密閉された加圧
空間Ｓ1が形成され、ピストン６の加圧軸６ａの回転に
よって密閉状態を保ったまま加圧空間Ｓ1の容積を縮小
することでその中の気体を圧縮することができるように
なっている。
【００３２】熱圧着容器２の外部には、例えば窒素等の
不活性ガスを圧縮した圧縮ガス（加圧流体）Ｇを充填し
たガスボンベ４１が設けられ、このガスボンベ４１から
導入管４２を介して所定量の圧縮ガスＧが熱圧着空間Ｓ
1内に導入できるように構成されている。
不活性ガスを圧縮した圧縮ガス（加圧流体）Ｇを充填し
たガスボンベ４１が設けられ、このガスボンベ４１から
導入管４２を介して所定量の圧縮ガスＧが熱圧着空間Ｓ
1内に導入できるように構成されている。
【００３３】また、熱圧着容器２には、熱圧着空間Ｓ1
内の気体を排出するための排気管４５が接続されてい
る。
内の気体を排出するための排気管４５が接続されてい
る。
【００３４】基台４の上部の中央部分には、熱圧着すべ
き仮接続体３０より若干大きい面積の加熱ヒータ（発熱
体、加熱手段）１０が、基台４の上面４ａとほぼ面一
（つらいち）となるように埋め込まれている。
き仮接続体３０より若干大きい面積の加熱ヒータ（発熱
体、加熱手段）１０が、基台４の上面４ａとほぼ面一
（つらいち）となるように埋め込まれている。
【００３５】ここで、加熱ヒータ１０としては、例えば
セラミックヒータからなるものが用いられ、この加熱ヒ
ータ１０は、リード線１２を介して温度制御手段１３に
接続され、所望の温度に保たれるようになっている。
セラミックヒータからなるものが用いられ、この加熱ヒ
ータ１０は、リード線１２を介して温度制御手段１３に
接続され、所望の温度に保たれるようになっている。
【００３６】なお、加熱ヒータ１０は、基台４の下部側
へ熱を逃がさず効率良く加熱を行うため、その周囲が断
熱材１１によって取り囲まれている。
へ熱を逃がさず効率良く加熱を行うため、その周囲が断
熱材１１によって取り囲まれている。
【００３７】一方、基台４には、加熱ヒータ１０の上方
近傍に空間を密閉するための密閉手段２０が装着できる
ようになっている。
近傍に空間を密閉するための密閉手段２０が装着できる
ようになっている。
【００３８】密閉手段２０は、例えば薄い鋼板を用いて
リング形状に形成されたシート枠２１を有し、このシー
ト枠２１に、可撓性を有する耐熱材料からなるシート部
材（密閉部材）２２が固定されて構成されている。ここ
で シート部材２２としては、例えばポリスチレン、ポ
リイミド等を用いることができる。
リング形状に形成されたシート枠２１を有し、このシー
ト枠２１に、可撓性を有する耐熱材料からなるシート部
材（密閉部材）２２が固定されて構成されている。ここ
で シート部材２２としては、例えばポリスチレン、ポ
リイミド等を用いることができる。
【００３９】また、シート枠２１及びシート部材２２
は、加熱ヒータ１０の面積より余裕をもって大きく形成
されている。
は、加熱ヒータ１０の面積より余裕をもって大きく形成
されている。
【００４０】シート枠２１の一方の面には、位置決め用
のガイド部２３が、シート枠２１の表面に対し垂直方向
に延びるように固定されている。
のガイド部２３が、シート枠２１の表面に対し垂直方向
に延びるように固定されている。
【００４１】一方、基台４には、密閉手段２０のガイド
部２３と嵌合可能なガイド穴４ｂが設けられている。ま
た、基台４のガイド穴４ｂと近接する部位には、シート
枠２１の直径とほぼ同一の直径を有する例えばゴム製の
パッキン１５が埋め込まれている。
部２３と嵌合可能なガイド穴４ｂが設けられている。ま
た、基台４のガイド穴４ｂと近接する部位には、シート
枠２１の直径とほぼ同一の直径を有する例えばゴム製の
パッキン１５が埋め込まれている。
【００４２】そして、このような構成を有する密閉手段
２０が基台４上に装着された場合に、基台４と密閉手段
２０とによって加圧空間Ｓ1に対し遮られた加熱空間Ｓ2
が形成されるようになっている。
２０が基台４上に装着された場合に、基台４と密閉手段
２０とによって加圧空間Ｓ1に対し遮られた加熱空間Ｓ2
が形成されるようになっている。
【００４３】また、熱圧着容器２の外部には真空ポンプ
（真空排気手段）５１が設けられており、この真空ポン
プ５１の動作によって、基台４を貫通する排気管５２を
介して加熱空間Ｓ2 内の気体が真空排気されるようにな
っている。なお、排気管５２の途中には、真空バルブ５
３が設けられている。
（真空排気手段）５１が設けられており、この真空ポン
プ５１の動作によって、基台４を貫通する排気管５２を
介して加熱空間Ｓ2 内の気体が真空排気されるようにな
っている。なお、排気管５２の途中には、真空バルブ５
３が設けられている。
【００４４】図２（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態の電
子部品接続体の製造方法の一工程である電子部品接続体
の接続工程を説明するための図である。
子部品接続体の製造方法の一工程である電子部品接続体
の接続工程を説明するための図である。
【００４５】まず、図１に示す熱圧着容器２の内部に仮
接続体３０を挿入し、図２（ａ）に示すように、この仮
接続体３０を加熱ヒータ１０上に載置する。
接続体３０を挿入し、図２（ａ）に示すように、この仮
接続体３０を加熱ヒータ１０上に載置する。
【００４６】本実施の形態の場合は、シリコンウェハ３
２として、例えば直径が６インチ（１５２．４mm）サイ
ズのものが用いられる。このシリコンウェハ３２には、
バンプ状の電極（微小電極）３２ａが多数形成されてい
る。
２として、例えば直径が６インチ（１５２．４mm）サイ
ズのものが用いられる。このシリコンウェハ３２には、
バンプ状の電極（微小電極）３２ａが多数形成されてい
る。
【００４７】一方、インターポーザ３１は、シリコンウ
ェハ３２とほぼ同一の大きさを有し、シリコンウェハ３
２の各電極３２ａに対応するバンプ状の電極（微小電
極）３１ａが多数形成されている。
ェハ３２とほぼ同一の大きさを有し、シリコンウェハ３
２の各電極３２ａに対応するバンプ状の電極（微小電
極）３１ａが多数形成されている。
【００４８】そして、シリコンウェハ３２とインターポ
ーザ３１とは、それぞれの電極３２ａ、３１ａが対向す
るように位置決めされた状態で、絶縁性接着フィルム
（接着剤）３３によって仮接続されている。
ーザ３１とは、それぞれの電極３２ａ、３１ａが対向す
るように位置決めされた状態で、絶縁性接着フィルム
（接着剤）３３によって仮接続されている。
【００４９】次に、図２（ａ）（ｂ）に示すように、密
閉手段２０のガイド部２３を基台４のガイド穴４ｂには
め合わせて挿入し、密閉手段２０を基台４上に載置装着
する。これにより、シート枠２１はパッキン１５によっ
て支持され、一方、シート部材２２がたわみ、仮接続体
３０がシート部材２２によって覆われる。
閉手段２０のガイド部２３を基台４のガイド穴４ｂには
め合わせて挿入し、密閉手段２０を基台４上に載置装着
する。これにより、シート枠２１はパッキン１５によっ
て支持され、一方、シート部材２２がたわみ、仮接続体
３０がシート部材２２によって覆われる。
【００５０】この状態において、ピストン６の加圧軸６
ａを回転することによってピストン６を降下させ、基台
４の処理面４ａからピストン６までの高さ、すなわち、
加圧空間Ｓ1の高さＨが１５mmになった時点で加圧軸６
ａの回転を停止する。なお、この状態においては、真空
バルブ５３は、閉じておく。
ａを回転することによってピストン６を降下させ、基台
４の処理面４ａからピストン６までの高さ、すなわち、
加圧空間Ｓ1の高さＨが１５mmになった時点で加圧軸６
ａの回転を停止する。なお、この状態においては、真空
バルブ５３は、閉じておく。
【００５１】次に、真空ポンプ５１を起動し、加熱空間
Ｓ2の真空排気を行う。その結果、図２（ｃ）に示すよう
に、シート枠２１が基台４の上面４ａに密着するととも
に、シート部材２２が仮接続体３０及び基台４の処理面
４ａに密着する。これにより、仮接続体３０は、シート
部材２２から均一な圧力ｆを全面的に受け、仮接続体３
０のシリコンウェハ３２の下面が加熱ヒータ１０に対し
て全面的に密着する。
Ｓ2の真空排気を行う。その結果、図２（ｃ）に示すよう
に、シート枠２１が基台４の上面４ａに密着するととも
に、シート部材２２が仮接続体３０及び基台４の処理面
４ａに密着する。これにより、仮接続体３０は、シート
部材２２から均一な圧力ｆを全面的に受け、仮接続体３
０のシリコンウェハ３２の下面が加熱ヒータ１０に対し
て全面的に密着する。
【００５２】なお、基台４の処理面４ａからシート部材
２２の上面までの密着高さｈは、約１．５mm程度であ
る。
２２の上面までの密着高さｈは、約１．５mm程度であ
る。
【００５３】そして、真空バルブ５３を閉じ、導入弁４
３を開いてガスボンベ４１から圧縮ガスＧを加圧空間Ｓ
1に所定量導入する。この状態においては、加圧空間Ｓ1
内における圧縮ガスＧの圧力は、５０kg／cm2程度であ
る。
３を開いてガスボンベ４１から圧縮ガスＧを加圧空間Ｓ
1に所定量導入する。この状態においては、加圧空間Ｓ1
内における圧縮ガスＧの圧力は、５０kg／cm2程度であ
る。
【００５４】その後、図２（ｄ）に示すように、ピスト
ン６の加圧軸６ａを回転しピストン６を下降させて加圧
空間Ｓ1の高さＨを３mmに設定し、加圧空間Ｓ1の容積を
約１／５に縮小する。これにより、加圧空間Ｓ1内の圧
縮ガスＧはさらに圧縮され、その圧力Ｆは約２５０〜２
６０kg／cm2になる。
ン６の加圧軸６ａを回転しピストン６を下降させて加圧
空間Ｓ1の高さＨを３mmに設定し、加圧空間Ｓ1の容積を
約１／５に縮小する。これにより、加圧空間Ｓ1内の圧
縮ガスＧはさらに圧縮され、その圧力Ｆは約２５０〜２
６０kg／cm2になる。
【００５５】その結果、仮接続体３０は、圧縮ガスＧに
よる圧力Ｆをシート部材２２を介して全面的に受け、加
熱ヒータ１０に押し付けられる。そして、その状態で、
加熱ヒータ１０に通電し、約２０秒間、１３０〜１８０
℃の温度で加熱を行う。
よる圧力Ｆをシート部材２２を介して全面的に受け、加
熱ヒータ１０に押し付けられる。そして、その状態で、
加熱ヒータ１０に通電し、約２０秒間、１３０〜１８０
℃の温度で加熱を行う。
【００５６】これにより、仮接続体３０は、圧縮ガスＧ
による大きな圧力で全面的かつ均一に押圧されるととも
に、加熱ヒータ１０に密着した状態で加熱ヒータ１０か
ら熱が加えられる。その結果、シリコンウェハ３２及び
インターポーザ３１間の絶縁性接着剤フィルム３３が溶
融し、シリコンウェハ３２の各電極３２ａとインターポ
ーザ３１の各電極３１ａとがそれぞれ電気的に接続され
てＣＳＰ接続体（電子部品接続体）３００が得られる。
による大きな圧力で全面的かつ均一に押圧されるととも
に、加熱ヒータ１０に密着した状態で加熱ヒータ１０か
ら熱が加えられる。その結果、シリコンウェハ３２及び
インターポーザ３１間の絶縁性接着剤フィルム３３が溶
融し、シリコンウェハ３２の各電極３２ａとインターポ
ーザ３１の各電極３１ａとがそれぞれ電気的に接続され
てＣＳＰ接続体（電子部品接続体）３００が得られる。
【００５７】その後、加熱ヒータ１０の通電を停止し、
ピストン６を所定の位置まで上昇させて加圧空間Ｓ1内
を減圧した後、排気管４５を開いて加圧空間Ｓ1内の圧
縮ガスＧを排気して本工程を終了する。
ピストン６を所定の位置まで上昇させて加圧空間Ｓ1内
を減圧した後、排気管４５を開いて加圧空間Ｓ1内の圧
縮ガスＧを排気して本工程を終了する。
【００５８】以上述べたように本実施の形態によれば、
加圧された圧縮ガスＧを用いて非接触状態で仮接続体３
０に圧力を加えることから、大面積のシリコンウェハ３
２及びインターポーザ３１に対し大きな圧力を均一に加
えることができる。
加圧された圧縮ガスＧを用いて非接触状態で仮接続体３
０に圧力を加えることから、大面積のシリコンウェハ３
２及びインターポーザ３１に対し大きな圧力を均一に加
えることができる。
【００５９】また、仮接続体３０を全体的に加熱ヒータ
１０に密着させた状態で加熱することから、仮接続体３
０の各部分に対して加熱ヒータ１０からに均一な熱を伝
導することができる。
１０に密着させた状態で加熱することから、仮接続体３
０の各部分に対して加熱ヒータ１０からに均一な熱を伝
導することができる。
【００６０】このように、本実施の形態によれば、仮接
続体３０の全体に均一な圧力及び熱を加えることによっ
て、大面積のシリコンウェハ３２及びインターポーザ３
１の電極３２ａ及び電極３１ａを一括して確実に接続す
ることができ、これにより導通信頼性の高いＣＳＰ接続
体３００を製造することができる。
続体３０の全体に均一な圧力及び熱を加えることによっ
て、大面積のシリコンウェハ３２及びインターポーザ３
１の電極３２ａ及び電極３１ａを一括して確実に接続す
ることができ、これにより導通信頼性の高いＣＳＰ接続
体３００を製造することができる。
【００６１】また、本実施の形態によれば、加圧空間Ｓ
1内にある一定の圧力の圧縮ガスＧを導入した後、ピス
トン６を降下させて加圧空間Ｓ1の高さＨを変化させる
ことによって、圧縮ガスＧの圧力を所望の値に変化させ
ることができるため、例えば、シリコンウェハ３２、イ
ンターポーザ３１のの大きさや電極３２ａ、３１ａの数
等に応じて、最適な圧力で熱圧着を行うことが可能にな
る。
1内にある一定の圧力の圧縮ガスＧを導入した後、ピス
トン６を降下させて加圧空間Ｓ1の高さＨを変化させる
ことによって、圧縮ガスＧの圧力を所望の値に変化させ
ることができるため、例えば、シリコンウェハ３２、イ
ンターポーザ３１のの大きさや電極３２ａ、３１ａの数
等に応じて、最適な圧力で熱圧着を行うことが可能にな
る。
【００６２】さらに、本実施の形態によれば、密閉され
た加熱空間Ｓ2内を真空にすることによって、仮接続体
３０と加熱ヒータ１０との密着度をより高めることがで
きるため、効率良く熱を伝導して熱圧着を行うことがで
きる。
た加熱空間Ｓ2内を真空にすることによって、仮接続体
３０と加熱ヒータ１０との密着度をより高めることがで
きるため、効率良く熱を伝導して熱圧着を行うことがで
きる。
【００６３】さらに、本実施の形態によれば、加熱空間
Ｓ2内の雰囲気を真空にした状態で熱圧着を行うことか
ら、絶縁性接着剤フィルム３３の樹脂中に気泡が入らな
いようにすることができ、これによりシリコンウェハ３
２及びインターポーザ３１の各電極３２ａ、３１ａ同士
をより確実に接続することができる。
Ｓ2内の雰囲気を真空にした状態で熱圧着を行うことか
ら、絶縁性接着剤フィルム３３の樹脂中に気泡が入らな
いようにすることができ、これによりシリコンウェハ３
２及びインターポーザ３１の各電極３２ａ、３１ａ同士
をより確実に接続することができる。
【００６４】さらにまた、本実施の形態によれば、密閉
手段２０のシート部材２２に可撓性をもたせたことか
ら、シート部材２２を仮接続体３０に対して十分に密着
させて均一な加圧を行うことができる。
手段２０のシート部材２２に可撓性をもたせたことか
ら、シート部材２２を仮接続体３０に対して十分に密着
させて均一な加圧を行うことができる。
【００６５】なお、本発明は上述の実施の形態に限られ
ることなく、種々の変更を行うことができる。例えば、
シート部材２２と仮接続体３０との間に、シート状の緩
衝材を挿入してもよい。このような緩衝材としては、接
着剤樹脂中の気泡を抜く等のそれほど大きな圧力を必要
としない場合には、厚さ８０μｍ程度のポリ４フッ化エ
チレン樹脂からなるシート部材を用いるとよい。一方、
シリコンウェハ３２及びインターポーザ３１の各電極３
２ａ、３１ａに集中的に加圧するためにはステンレス鋼
板を用いるとよい。
ることなく、種々の変更を行うことができる。例えば、
シート部材２２と仮接続体３０との間に、シート状の緩
衝材を挿入してもよい。このような緩衝材としては、接
着剤樹脂中の気泡を抜く等のそれほど大きな圧力を必要
としない場合には、厚さ８０μｍ程度のポリ４フッ化エ
チレン樹脂からなるシート部材を用いるとよい。一方、
シリコンウェハ３２及びインターポーザ３１の各電極３
２ａ、３１ａに集中的に加圧するためにはステンレス鋼
板を用いるとよい。
【００６６】また、上記実施の形態においては、加圧流
体として不活性ガス等の気体を用いたが、例えば、シリ
コーン油等の液状の物質を用いることも可能である。
体として不活性ガス等の気体を用いたが、例えば、シリ
コーン油等の液状の物質を用いることも可能である。
【００６７】さらに、本発明はウェハサイズのＣＳＰ接
続体を製造する場合のみならず、種々の電子部品接続体
を製造する場合に適用しうるものであるが、本発明はウ
ェハサイズのＣＳＰ接続体を製造する場合に最も効果を
奏するものである。
続体を製造する場合のみならず、種々の電子部品接続体
を製造する場合に適用しうるものであるが、本発明はウ
ェハサイズのＣＳＰ接続体を製造する場合に最も効果を
奏するものである。
【００６８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、面積
の大きな電子部品に対し、均一な状態で加圧及び加熱を
行うことによって導通信頼性の高い電子部品接続体を製
造することができる。
の大きな電子部品に対し、均一な状態で加圧及び加熱を
行うことによって導通信頼性の高い電子部品接続体を製
造することができる。
【図１】本発明の電子部品接続体製造装置の一例の概略
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の電子部品接続体の製造方法の熱圧着工
程を示す説明図である。 （ａ）：密閉手段を装着する工程を示す図（その１） （ｂ）：密閉手段を装着する工程を示す図（その２） （ｃ）：加熱空間内を真空排気する工程を示す図 （ｄ）：加圧空間内の圧縮ガスを圧縮する工程を示す図
程を示す説明図である。 （ａ）：密閉手段を装着する工程を示す図（その１） （ｂ）：密閉手段を装着する工程を示す図（その２） （ｃ）：加熱空間内を真空排気する工程を示す図 （ｄ）：加圧空間内の圧縮ガスを圧縮する工程を示す図
【図３】（ａ）：従来のボンディングツールを用いて熱
圧着する方法を説明する図である。 （ｂ）：従来のオートクレーブを用いて熱圧着する方法
を説明する図である。
圧着する方法を説明する図である。 （ｂ）：従来のオートクレーブを用いて熱圧着する方法
を説明する図である。
１ 電子部品接続体製造装置
２ 熱圧着容器
３ シリンダ
４ 基台
６ ピストン（加圧手段）
１０ 加熱ヒータ（発熱体、加熱手段）
２０ 密閉手段
２２ シート部材（密閉部材）
３０ 仮接続体（電子部品組立体）
３１ インターポーザ（電子部品）
３２ シリコンウェハ（電子部品）
３３ 絶縁性接着フィルム（接着剤）
５１ 真空ポンプ（真空排気手段）
Ｇ 圧縮ガス（加圧流体）
Ｓ 熱圧着空間
Ｓ1 加圧空間
Ｓ2 加熱空間
─────────────────────────────────────────────────────
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
H01L 23/12
H05K 3/32
H01L 21/52
Claims (6)
- 【請求項１】微小電極を有する電子部品同士を電気的に
接続することによって電子部品接続体を製造する方法で
あって、 接着剤を用いて接合された電子部品組立体を密閉された
熱圧着空間に配し、 上記電子部品組立体を発熱体に接触させながら加圧流体
を用いて該発熱体に全面的に押圧することにより上記電
子部品同士を電気的に接続する工程を有することを特徴
とする電子部品接続体の製造方法。 - 【請求項２】上記熱圧着空間内に加圧流体を導入した後
に当該熱圧着空間の容積を縮小することにより上記加圧
流体を圧縮する工程を有することを特徴とする請求項１
記載の電子部品接続体の製造方法。 - 【請求項３】上記熱圧着空間内において上記電子部品組
立体を密閉された加熱空間に配置し、該加熱空間内を真
空にすることにより上記電子部品組体を上記発熱体に押
圧する工程を有することを特徴とする請求項１又は２の
いずれか１項記載の電子部品接続体の製造方法。 - 【請求項４】微小電極を有する電子部品の間に接着剤を
用いて接合された電子部品組立体に対し、上記電子部品
同士を電気的に接続することによって電子部品接続体を
製造する装置であって、 上記電子部品組立体を配置可能な熱圧着空間を有する熱
圧着容器と、 上記熱圧着容器の内部に設けられ、上記電子部品組立体
と接触した状態で当該接触面を全面的に加熱する加熱手
段と、 上記熱圧着容器内の熱圧着空間を密閉状態に保ちつつ該
熱圧着空間内に導入された加圧流体を加圧する加圧手段
とを備えたことを特徴とする電子部品接続体製造装置。 - 【請求項５】上記加圧手段が、上記熱圧着容器内におい
て移動可能に配設されたピストン式の加圧機構であるこ
とを特徴とする請求項４記載の電子部品接続体製造装
置。 - 【請求項６】上記電子部品組立体を配置可能で密閉され
た加熱空間を上記熱圧着容器内に形成するための密閉手
段と、該加熱空間内の気体を真空排気するための真空排
気手段とを備えたことを特徴とする請求項４又は５のい
ずれか１項記載の電子部品接続体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36905698A JP3381781B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 電子部品接続体の製造方法及びその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36905698A JP3381781B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 電子部品接続体の製造方法及びその製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000195903A JP2000195903A (ja) | 2000-07-14 |
| JP3381781B2 true JP3381781B2 (ja) | 2003-03-04 |
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ID=18493453
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36905698A Expired - Fee Related JP3381781B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 電子部品接続体の製造方法及びその製造装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3381781B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5113627B2 (ja) * | 2007-06-12 | 2013-01-09 | 日本電波工業株式会社 | 電子部品及びその製造方法 |
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1998
- 1998-12-25 JP JP36905698A patent/JP3381781B2/ja not_active Expired - Fee Related
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