JP3409630B2 - バンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法 - Google Patents
バンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付電子部品
のバンプをワークの電極に圧着してボンディングするバ
ンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法に関するもの
である。
のバンプをワークの電極に圧着してボンディングするバ
ンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】フリップチップなどのバンプ付電子部品
を基板などのワークに実装する方法として、圧着ヘッド
を用いる方法が知られている。圧着ヘッドは、ヒートブ
ロックの下面に圧着ツールを保持する構造となってお
り、ヒートブロックからの伝熱により圧着ツールを高温
度（一般には２００°Ｃ程度）に加熱し、この圧着ツー
ルでバンプ付電子部品のバンプをワークの電極に押し付
けて圧着するようになっている。この場合、圧着ツール
に振動子により振動を付与して接着効果を高めることが
知られている。
を基板などのワークに実装する方法として、圧着ヘッド
を用いる方法が知られている。圧着ヘッドは、ヒートブ
ロックの下面に圧着ツールを保持する構造となってお
り、ヒートブロックからの伝熱により圧着ツールを高温
度（一般には２００°Ｃ程度）に加熱し、この圧着ツー
ルでバンプ付電子部品のバンプをワークの電極に押し付
けて圧着するようになっている。この場合、圧着ツール
に振動子により振動を付与して接着効果を高めることが
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】振動子は、圧着ツール
による接合部を強く共振させることにより、バンプの電
極に対する接着効果を高めるものである。ところが、圧
着ツールをバンプ付電子部品に押しつける押圧力、バン
プ付電子部品の寸法形状や材質等は微妙にばらつくた
め、振動子で圧着ツールを振動させても、圧着ツールに
よる接合部は共振するとは限らず、バンプのボンディン
グ不良が発生しやすいという問題点があった。
による接合部を強く共振させることにより、バンプの電
極に対する接着効果を高めるものである。ところが、圧
着ツールをバンプ付電子部品に押しつける押圧力、バン
プ付電子部品の寸法形状や材質等は微妙にばらつくた
め、振動子で圧着ツールを振動させても、圧着ツールに
よる接合部は共振するとは限らず、バンプのボンディン
グ不良が発生しやすいという問題点があった。
【０００４】したがって本発明は、圧着ヘッドの圧着ツ
ールによる接合部を確実に共振させることにより、バン
プ付電子部品のバンプをワークの電極に確実にボンディ
ングできるバンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法
を提供することを目的とする。
ールによる接合部を確実に共振させることにより、バン
プ付電子部品のバンプをワークの電極に確実にボンディ
ングできるバンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、テーブルに位
置決めされたワークの電極にバンプ付電子部品のバンプ
を圧着ヘッドにより圧着してボンディングするバンプ付
電子部品の圧着装置であって、前記圧着ヘッドが、バン
プ付電子部品をワークに圧着する圧着ツールと、圧着ツ
ールを振動させる振動子を備え、かつ振動子の振動周波
数を変化させる周波数制御部を設けた。
置決めされたワークの電極にバンプ付電子部品のバンプ
を圧着ヘッドにより圧着してボンディングするバンプ付
電子部品の圧着装置であって、前記圧着ヘッドが、バン
プ付電子部品をワークに圧着する圧着ツールと、圧着ツ
ールを振動させる振動子を備え、かつ振動子の振動周波
数を変化させる周波数制御部を設けた。
【０００６】また本発明のバンプ付電子部品の圧着方法
は、テーブルに位置決めされたワーク上にバンプ付電子
部品を搭載し、圧着ツールをバンプ付電子部品に押しつ
けかつ圧着ツールを振動子により振動させながらバンプ
付電子部品のバンプをワークの電極に圧着してボンディ
ングするにあたり、周波数制御部により前記振動子の振
動周波数を変化させるようにした。
は、テーブルに位置決めされたワーク上にバンプ付電子
部品を搭載し、圧着ツールをバンプ付電子部品に押しつ
けかつ圧着ツールを振動子により振動させながらバンプ
付電子部品のバンプをワークの電極に圧着してボンディ
ングするにあたり、周波数制御部により前記振動子の振
動周波数を変化させるようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】上記構成の各発明によれば、振動
子の振動周波数を変化させることにより、圧着ツールに
よる接合部を確実に共振させてバンプ付電子部品のバン
プをワークの電極にしっかりボンディングすることがで
きる。
子の振動周波数を変化させることにより、圧着ツールに
よる接合部を確実に共振させてバンプ付電子部品のバン
プをワークの電極にしっかりボンディングすることがで
きる。
【０００８】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施の形態のバンプ付電
子部品の圧着装置の正面図、図２は同圧着ヘッドの部分
正面図である。
て説明する。図１は本発明の一実施の形態のバンプ付電
子部品の圧着装置の正面図、図２は同圧着ヘッドの部分
正面図である。
【０００９】まず、図１を参照してバンプ付電子部品の
圧着装置の全体構造を説明する。１は支持フレームであ
って、その前面には第１昇降板２と第２昇降板３が昇降
自在に設けられている。第１昇降板２にはシリンダ４が
装着されており、そのロッド５は第２昇降板３に結合さ
れている。第２昇降板３には圧着ヘッド１０が装着され
ている。支持フレーム１の上面にはＺ軸モータ６が設け
られている。Ｚ軸モータ６は垂直な送りねじ７を回転さ
せる。送りねじ７は第１昇降板２の背面に設けられたナ
ット８に螺合している。したがってＺ軸モータ６が駆動
して送りねじ７が回転すると、ナット８は送りねじ７に
沿って上下動し、第１昇降板２や第２昇降板３も上下動
する。
圧着装置の全体構造を説明する。１は支持フレームであ
って、その前面には第１昇降板２と第２昇降板３が昇降
自在に設けられている。第１昇降板２にはシリンダ４が
装着されており、そのロッド５は第２昇降板３に結合さ
れている。第２昇降板３には圧着ヘッド１０が装着され
ている。支持フレーム１の上面にはＺ軸モータ６が設け
られている。Ｚ軸モータ６は垂直な送りねじ７を回転さ
せる。送りねじ７は第１昇降板２の背面に設けられたナ
ット８に螺合している。したがってＺ軸モータ６が駆動
して送りねじ７が回転すると、ナット８は送りねじ７に
沿って上下動し、第１昇降板２や第２昇降板３も上下動
する。
【００１０】圧着ヘッド１０は棒状の本体１１を主体と
している。次に図２を参照して圧着ヘッド１０の下部構
造を説明する。本体１１の下方には、ブロック１２、断
熱材１３を介してヒートブロック１４が装着されてい
る。ヒートブロック１４には加熱手段としてのヒータ１
５が２個内蔵されている。ヒートブロック１４の下面に
は圧着ツール１６が装着されている。圧着ツール１６
は、フリップチップ３０を上方から押圧してそのバンプ
３１を基板３２の電極３３に押し付ける。
している。次に図２を参照して圧着ヘッド１０の下部構
造を説明する。本体１１の下方には、ブロック１２、断
熱材１３を介してヒートブロック１４が装着されてい
る。ヒートブロック１４には加熱手段としてのヒータ１
５が２個内蔵されている。ヒートブロック１４の下面に
は圧着ツール１６が装着されている。圧着ツール１６
は、フリップチップ３０を上方から押圧してそのバンプ
３１を基板３２の電極３３に押し付ける。
【００１１】図２において、ヒートブロック１４の両側
部にはタテ長のブロック２０が配置されている。ブロッ
ク２０の外側面には部分的に切除されており、この切除
部に振動子としての圧電素子２１が装着されている。圧
電素子２１は起立姿勢で装着されており、その振動方向
は上下方向ａである。このように圧電素子２１を起立姿
勢で配置することにより、圧着ヘッド１０の横幅Ｗを小
さくしている。
部にはタテ長のブロック２０が配置されている。ブロッ
ク２０の外側面には部分的に切除されており、この切除
部に振動子としての圧電素子２１が装着されている。圧
電素子２１は起立姿勢で装着されており、その振動方向
は上下方向ａである。このように圧電素子２１を起立姿
勢で配置することにより、圧着ヘッド１０の横幅Ｗを小
さくしている。
【００１２】ブロック２０の上下方向における中央部に
は深い溝２２が切欠形成されており、溝２２が形成され
た部分は可撓（薄肉）ヒンジ部２３になっている。また
ブロック２０の下部内面には突起２４が突設されてお
り、突起２４の先端部はヒートブロック１４の側面に当
接もしくは結合されている。したがって圧電素子２１が
上下方向ａへ振動すると、ブロック２０の下部は可撓ヒ
ンジ部２３を中心に揺動するように矢印ｂ方向へ振動す
る。この振動は突起２４を介してヒートブロック１４に
伝達され、ヒートブロック１４および圧着ツール１６は
水平方向ｃへ振動する。
は深い溝２２が切欠形成されており、溝２２が形成され
た部分は可撓（薄肉）ヒンジ部２３になっている。また
ブロック２０の下部内面には突起２４が突設されてお
り、突起２４の先端部はヒートブロック１４の側面に当
接もしくは結合されている。したがって圧電素子２１が
上下方向ａへ振動すると、ブロック２０の下部は可撓ヒ
ンジ部２３を中心に揺動するように矢印ｂ方向へ振動す
る。この振動は突起２４を介してヒートブロック１４に
伝達され、ヒートブロック１４および圧着ツール１６は
水平方向ｃへ振動する。
【００１３】図１において、基板３２は基板ホルダ３４
上に載せられており、基板ホルダ３４はテーブル３５上
に載せられている。テーブル３５は可動テーブルであっ
て、基板３２をＸ方向やＹ方向へ水平移動させ、基板３
２を所定の位置に位置決めする。
上に載せられており、基板ホルダ３４はテーブル３５上
に載せられている。テーブル３５は可動テーブルであっ
て、基板３２をＸ方向やＹ方向へ水平移動させ、基板３
２を所定の位置に位置決めする。
【００１４】４２はカメラであって、一軸テーブル４３
に装着されている。４４はカメラ４２から前方へ延出す
る鏡筒である。カメラ４２を一軸テーブル４３に沿って
前進させ、破線で示すように鏡筒４４の先端部を圧着ツ
ール１６の下面に吸着して保持されたフリップチップ３
０と基板３２の間に位置させ、その状態でフリップチッ
プ３０と基板３２の位置をカメラ４２で観察する。そし
てこの観察結果によりフリップチップ３０と基板３２の
相対的な位置ずれを検出する。検出された位置ずれは、
テーブル３５を駆動して基板３２をＸ方向やＹ方向へ水
平移動させることにより補正し、これによりフリップチ
ップ３０のバンプ３１と基板３２の電極３３の位置合わ
せがなされる。
に装着されている。４４はカメラ４２から前方へ延出す
る鏡筒である。カメラ４２を一軸テーブル４３に沿って
前進させ、破線で示すように鏡筒４４の先端部を圧着ツ
ール１６の下面に吸着して保持されたフリップチップ３
０と基板３２の間に位置させ、その状態でフリップチッ
プ３０と基板３２の位置をカメラ４２で観察する。そし
てこの観察結果によりフリップチップ３０と基板３２の
相対的な位置ずれを検出する。検出された位置ずれは、
テーブル３５を駆動して基板３２をＸ方向やＹ方向へ水
平移動させることにより補正し、これによりフリップチ
ップ３０のバンプ３１と基板３２の電極３３の位置合わ
せがなされる。
【００１５】図１において、５０は主制御部であり、モ
ータ駆動部５１を介してＺ軸モータ６を制御し、またテ
ーブル制御部５２を介してテーブル３５を制御し、また
認識部５３を介してカメラ４２に接続されている。また
シリンダ４は荷重制御部５４を介して主制御部５０に接
続されており、シリンダ４のロッド５の突出力すなわち
圧着ツール１６でフリップチップ３０を基板３２に押し
付ける力が制御される。また圧電素子２１の振動周波数
は、周波数制御部５５により制御される。
ータ駆動部５１を介してＺ軸モータ６を制御し、またテ
ーブル制御部５２を介してテーブル３５を制御し、また
認識部５３を介してカメラ４２に接続されている。また
シリンダ４は荷重制御部５４を介して主制御部５０に接
続されており、シリンダ４のロッド５の突出力すなわち
圧着ツール１６でフリップチップ３０を基板３２に押し
付ける力が制御される。また圧電素子２１の振動周波数
は、周波数制御部５５により制御される。
【００１６】このバンプ付電子部品の圧着装置は上記の
ように構成されており、次に全体の動作を説明する。図
１において、圧着ツール１６の下面にフリップチップ３
０を保持し、フリップチップ３０を基板３２の上方に位
置させる。そこで鏡筒４４を前進させてカメラ４２でフ
リップチップ３０と基板３２の画像を入手し、認識部５
３へ画像データが送られる。主制御部５０はこの画像デ
ータからフリップチップ３０と基板３２の相対的な位置
ずれを検出し、この検出結果にしたがってテーブル３５
を駆動し、基板３２を水平移動させて位置ずれを補正す
る。
ように構成されており、次に全体の動作を説明する。図
１において、圧着ツール１６の下面にフリップチップ３
０を保持し、フリップチップ３０を基板３２の上方に位
置させる。そこで鏡筒４４を前進させてカメラ４２でフ
リップチップ３０と基板３２の画像を入手し、認識部５
３へ画像データが送られる。主制御部５０はこの画像デ
ータからフリップチップ３０と基板３２の相対的な位置
ずれを検出し、この検出結果にしたがってテーブル３５
を駆動し、基板３２を水平移動させて位置ずれを補正す
る。
【００１７】次にＺ軸モータ６が駆動して圧着ヘッド１
０は下降し、フリップチップ３０のバンプ３１を基板３
２の電極３３上に着地させ、かつシリンダ４を駆動して
フリップチップ３０を基板３２に押し付ける（図２）。
このとき、フリップチップ３０はヒートブロック１４か
らの伝熱により加熱されている。またフリップチップ３
０を基板３２に押し付けるときには、圧電素子２１を駆
動する。すると図２を参照して説明したように、ヒート
ブロック１４および圧着ツール１６は水平方向ｃへ振動
し、バンプ３１は電極３３に接着される。このとき、周
波数制御部５５により圧電素子２１の振動周波数をある
周波数範囲で変化させることにより、圧電素子２１によ
る接合部を確実に共振させて、バンプ３１を電極３３に
しっかり接着することができる。次にＺ軸モータ６を逆
方向へ駆動して圧着ヘッド１０を上昇させ、フリップチ
ップ３０の押し付け状態を解除するとともに圧電素子２
１の駆動を停止する。以上により一連の動作は終了す
る。
０は下降し、フリップチップ３０のバンプ３１を基板３
２の電極３３上に着地させ、かつシリンダ４を駆動して
フリップチップ３０を基板３２に押し付ける（図２）。
このとき、フリップチップ３０はヒートブロック１４か
らの伝熱により加熱されている。またフリップチップ３
０を基板３２に押し付けるときには、圧電素子２１を駆
動する。すると図２を参照して説明したように、ヒート
ブロック１４および圧着ツール１６は水平方向ｃへ振動
し、バンプ３１は電極３３に接着される。このとき、周
波数制御部５５により圧電素子２１の振動周波数をある
周波数範囲で変化させることにより、圧電素子２１によ
る接合部を確実に共振させて、バンプ３１を電極３３に
しっかり接着することができる。次にＺ軸モータ６を逆
方向へ駆動して圧着ヘッド１０を上昇させ、フリップチ
ップ３０の押し付け状態を解除するとともに圧電素子２
１の駆動を停止する。以上により一連の動作は終了す
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、振動子の周波数を変化
させることにより圧着ツールによる接合部を確実に共振
させて、バンプ付電子部品のバンプを基板の電極にしっ
かり接着し、ボンディング不良を解消することができ
る。
させることにより圧着ツールによる接合部を確実に共振
させて、バンプ付電子部品のバンプを基板の電極にしっ
かり接着し、ボンディング不良を解消することができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品の圧
着装置の正面図
着装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品の圧
着ヘッドの部分正面図
着ヘッドの部分正面図
１０ 圧着ヘッド
１４ ヒートブロック
１６ 圧着ツール
２１ 圧電素子（振動子）
３０ フリップチップ
３１ バンプ
３２ 基板
３３ 電極
３５ テーブル
５５ 周波数制御部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−288031（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−208844（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−45411（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−153758（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/60
H01L 21/607
Claims (2)
- 【請求項１】テーブルに位置決めされたワークの電極に
バンプ付電子部品のバンプを圧着ヘッドにより圧着して
ボンディングするバンプ付電子部品の圧着装置であっ
て、前記圧着ヘッドが、バンプ付電子部品をワークに圧
着する圧着ツールと、圧着ツールを振動させる振動子を
備え、かつ振動子の振動周波数を変化させる周波数制御
部を設けたことを特徴とするバンプ付電子部品の圧着装
置。 - 【請求項２】テーブルに位置決めされたワーク上にバン
プ付電子部品を搭載し、圧着ツールをバンプ付電子部品
に押しつけかつ圧着ツールを振動子により振動させなが
らバンプ付電子部品のバンプをワークの電極に圧着して
ボンディングするにあたり、周波数制御部により前記振
動子の振動周波数を変化させることを特徴とするバンプ
付電子部品の圧着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09350397A JP3409630B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | バンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09350397A JP3409630B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | バンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284545A JPH10284545A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3409630B2 true JP3409630B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=14084160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09350397A Expired - Fee Related JP3409630B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | バンプ付電子部品の圧着装置および圧着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409630B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3408443B2 (ja) * | 1999-01-12 | 2003-05-19 | 株式会社アサヒ・イー・エム・エス | 超音波複合振動を用いた半導体チップの基板への実装方法 |
| JP4264388B2 (ja) | 2004-07-01 | 2009-05-13 | 富士通株式会社 | 半導体チップの接合方法および接合装置 |
| JP2006093636A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-04-06 | Fujitsu Ltd | 半導体チップの接合方法および接合装置 |
| JP4626810B2 (ja) * | 2005-08-17 | 2011-02-09 | 株式会社村田製作所 | 電子部品実装装置 |
| JP7070100B2 (ja) * | 2018-05-30 | 2022-05-18 | 株式会社デンソー | 加熱装置 |
-
1997
- 1997-04-11 JP JP09350397A patent/JP3409630B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10284545A (ja) | 1998-10-23 |
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