JP3798917B2

JP3798917B2 - 押圧加熱型ヒータ

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Publication number: JP3798917B2
Application number: JP34073998A
Authority: JP
Inventors: 純弘脇田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2018-11-30
Also published as: JP2000173747A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ベアチップを基板上にダイレクトボンドする際に用いるボンデイング用ヒータヘッド等、被加熱物を押圧加熱するようにしたセラミックヒータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ベアチップを基板上にダイレクトボンドする方法として、異方性導電膜（ＡＣＦ）等の樹脂系の接着材を使用したＡＣＦ接続方法、またはマルチチップモジュールに用いるようなＡｕ−Ｓｉ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｓｎ等の低融点ロウを使用したフリップチップ接続法等が行われている。
【０００３】
例えば、フリップチップ接続法では、多層パッケージの基板上に半導体ベアチップを載置して、その上面から押圧加熱型ヒータを内蔵もしくは組み合わせたセラミックブロック体で加熱しながら押圧することによって、接合を行っている。この時、両者に備えた半田バンプによって、接合するとともにワイヤリングを行うことができる。
【０００４】
このような押圧加熱型ヒータとして、熱伝導性の高い窒化アルミニウム質セラミックスを用いたものも用いられていた。これは、押圧加熱型ヒータを窒化アルミニウム質セラミックスからなる方形体に形成し、その先端側を半導体チップと当接させるセラミックブロック体とし、後端側を他部材と結合するホルダとし、側面もしくは内部にＡｇ−Ｐｄ、Ｐｔ−Ｐｄ等の発熱体を厚膜印刷の手法で印刷し焼き付けた後、カバーガラスペースト等で覆ったものである（厚膜式セラミックブロック体）。
【０００５】
このような押圧加熱型ヒータに求められる特性としては、まず半導体ベアチップを多層パッケージの基板上に固着させるための接着材を軟化もしくは溶融するための熱を半導体ベアチップを介して接着材まで効率良く伝える必要がある。また、生産効率の点から、所要温度までの昇温時間が短く、しかも押圧加熱接合終了後の接着材が固化するまでの温度降下時間が短いことも重要である。さらに、半導体ベアチップを接合する際には、熱と同時に圧力も加えるため、押圧加熱型ヒータのセラミックブロック体には機械的強度や耐摩耗性、あるいは靭性が要求される。
【０００６】
しかし、上記厚膜式セラミックブロック体の場合、熱伝導性の良い窒化アルミニウム質セラミックスを用いているため、発熱体の熱がホルダ側に逃げやすく、セラミックブロック体側の加熱効率が悪いと言う問題があった。
【０００７】
さらに、厚膜式であるため発熱体とセラミックスとの密着性が悪く、しかも熱膨張差があることから、昇温、降温の熱サイクルを繰り返すうちに発熱体がセラミックスから剥がれたり、頻繁に断線を生じる等の不都合があった。
【０００８】
そこで、近年、図４に示したように、ホルダ１を低熱伝導セラミックスで構成し、発熱部６とリード引出部４を内部に設け、該リード引出部４に接続する電極取出部５を備えたセラミックヒータ２と、さらに前記セラミックヒータ２の表面に高熱伝導性セラミックスからなるヘッド３をガラス等の接着剤を用いて接合したものを、前記ホルダ１の凹部１ａに固定した押圧加熱用ヒータが開発された。
【０００９】
この押圧加熱用ヒータを使用する場合は、発熱部６を通電発熱した状態で半導体ベアチップに押し当てて、基板上に半田バンプで接合するようにしたものであり、このヘッド３は高熱伝導セラミックス、ホルダ１は低熱伝導セラミックスで構成し、加熱効率を向上せしめるよう意図したものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術は非常に有効なものであったが、近年、加熱温度の向上が求められる中でセラミックヒータの加熱温度の向上が必要となった。しかし現行の押圧加熱型セラミックヒータ構造ではセラミックヒータ２の電極取出部５の、金属メタライズ層の耐熱温度が２８０℃と低いために、セラミックヒータ通電時にメタライズ部温度が２８０℃以上に上昇し断線するという問題が生じた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果この問題を防ぐために冷却機構が必要であると判断した。
【００１２】
そこで、本発明の押圧加熱型ヒータは、電極取り出し部を有するとともに被加熱物を加熱するためのヒータと、該ヒータを固定するホルダーと、該ホルダーに取り付けられ、かつ内部に冷却用気体が供給されるとともに外部に前記冷却用気体を排出する穴を有した多孔質体と、前記ヒータの電極取り出し部の近傍に設けられた冷却フィンと、を備える押圧加熱型ヒータであって、前記穴の排出口は、前記冷却フィンに向かって前記冷却用気体を排出するように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図１、２を例にとって説明する。
【００１４】
図１は全体の斜視図、図２は押圧加熱用ヒータの加熱部および押圧部の製造工程を示す図である。本発明の押圧加熱用ヒータは、低熱伝導セラミックスからなるホルダー１に凹部１ａを形成し、発熱体を埋設したセラミックヒータ２を上記ホルダ１の凹部１ａに保持したものである。また、図１、２ではセラミックヒータ２の上面にヘッド３を接合して押圧部を形成してあるが、このヘッド３は必ずしも必要ではなく、セラミックヒータ２の上面をそのまま押圧部とすることもできる。
【００１５】
そして、本発明では、セラミックヒータ２の電極取出部５近傍に金属製のフィン７を無機接着剤８を介して取り付けたものである。
【００１６】
さらに、図１に示すように、凹部１ａにセラミックヒータ２を接合したホルダ１は、冷却するために多孔質体９に取り付けてある。多孔質体９の内部には、空気供給用の穴９ａが形成されており、この穴９ａから多孔質体９全体に空気が拡散することにより、ホルダ１が冷却される構造になっている。
【００１７】
また、前記空気供給用の穴９ａは、セラミックヒータ２の電極取出部５近傍に設置されるフィン７に向かって空気が排出されるように形成され、これによってフィン７の冷却効果を高めている。
【００１８】
さらに、電極取出部５はセラミックヒータ２の発熱部より１０ｍｍ以上離れて設置されており、フィン７の冷却により間接的に冷却されるようになっている。
【００１９】
多孔質体９は、強度、冷却性の面から気孔率２０〜６０％程度に調整したものを用いる。例えば、ホワイトアランダムなどの電融アルミナとガラス等を混合後、成形焼成した多孔質セラミックス等を用いる。
【００２０】
図３には、フィン７の具体的な構造の一例を示した。図３（ａ）に示すように台形状とし、このフィン７と係止部材７ａでセラミックヒータ２の電極取出部５の近傍を挟み込んで固定すれば良い。また、図３（ｂ）に示すようなピン形状、図３（ｃ）に示すようなハニカム形状、図３（ｄ）に示すようなメッシュ形状等のフィン７とすることもでき、この他にもいろいろな構造のフィンを使用する事が可能である。
【００２１】
なお、フィン７は、エアーが通過できる範囲でなるべく多くセル数が多い方がよく、また、接地面積を大きくするために無機接着剤８を介して接着する方が好ましい。さらに、フィン７の材質としては、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮等を使用することが可能である。
【００２２】
また、他の実施形態として、図示していないが、電極取出部５に接合する電極自体をフィン形状としておくこともできる。
【００２３】
この押圧加熱用ヒータを使用する場合は、発熱体に通電発熱した状態で、セラミックヒータ２上面の当接面を半導体ベアチップに押し当てて、加熱しながら応力を加え、基板上に半田バンプで接合する。
【００２４】
このとき、セラミックヒータ２は半導体チップを直接加熱できるかもしくは高熱伝導セラミックスからなるヘッド３を表面に接合しているため、熱を良好に伝えることができ、急速昇温が可能となる。また当接面がセラミックスからなるため、耐摩耗性に優れ、摩耗や変形することなく長期間使用することができる。しかも、ホルダ１は低熱伝導セラミックスからなるため、セラミックヒータ２の熱がホルダ側から逃げることを防止し、加熱効率を向上できる。多孔質体９についても、ホルダ１からの熱の逃げを抑制する効果が期待できる。
【００２５】
また、加熱時には、ホルダ１に圧縮応力が加わるが、セラミックスからなるために弾性変形することなく確実に応力を伝達することができる。しかも、ホルダ１下面と当接面の間は優れた平行度を保持する必要があるが、全ての部材がセラミックスからなるため、高い平行度を維持することができる。このため、大面積の半導体チップの接合時にも、安定した接合が可能となる。
【００２６】
さらに、発熱体はセラミックヒータ２に埋設されているので、昇温、降温を繰り返して熱サイクルが加わっても、発熱体が剥離したり断線することを防止できる。
【００２７】
ここでセラミックヒータ２を成すセラミックスは、ホルダ１よりも熱伝導率が高いか、もしくは同等のセラミックスであれば良く、好ましくは常温での熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものを用いる。なお、本発明における熱伝導率は常温での値であり、レーザーフラッシュ法により求めたものである。
【００２８】
また、セラミックヒータ２よりさらに高熱伝導性の材料からなるヘッド３を、セラミックヒータ２の上に接着剤等を介して接合するようにしても構わないし、他の保持具で可動可能に保持され、押圧加熱時にセラミックヒータ２および半導体チップと接触する構造に取り付けることも可能である。
【００２９】
なお、セラミックヒータ２またはヘッド３の当接面は半導体ベアチップ等の被加熱物と接触することから、耐摩耗性を高めるために、荷重５００ｇでのビッカース硬度が１０ＧＰａ以上のセラミックスを用いることが好ましい。
【００３０】
さらに、当接面の欠けを防止するためには、ＪＩＳに規定する３点曲げ強度が３００ＭＰａ以上、圧痕法で測定した靱性値（Ｋ１Ｃ）が４ＭＰａ・ｍ^1/2以上のセラミックスを用いることが好ましい。
【００３１】
これらを満足するセラミックスとしては、窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素等のセラミックスがある。窒化珪素質セラミックスは、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）を主成分とし、周期律表第３ａ族元素（ＲＥ）を酸化物（ＲＥ₂Ｏ₃）換算で３〜５モル％、アルミニウムが酸化物換算で０．２重量％以下の組成からなり、窒化珪素結晶の平均粒径を５μｍ以上と大きくするとともに、粒界に周期律表第３ａ族元素、珪素、及び酸素を含む結晶相を形成することにより、熱伝導率を５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上としたものが望ましい。
【００３２】
また、窒化アルミニウム質セラミックスは、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とし、焼結助剤として希土類元素酸化物等を含有するものである。さらに炭化珪素質セラミックスは、炭化珪素（ＳｉＣ）を主成分とし、Ｂ、Ｃ又はＡｌ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃等の焼結助剤を含有するものである。
【００３３】
これらの高熱伝導セラミックスの中でも、特にビッカース硬度が１０ＧＰａ以上、曲げ強度が３００ＭＰａ以上、靱性値が４ＭＰａ・ｍ^1/2以上のものを用いれば、当接面の欠け等を抑制することができる。具体的には高熱伝導窒化珪素質セラミックスが最適である。
【００３４】
また、セラミックヒータ２またはヘッド３の当接面は被加熱物と密着し均一に熱を加えるために平坦な面とする必要がある。具体的には、当接面は、表面粗さ（中心線平均粗さ：Ｒａ）０．５μｍ以下、平坦度１〜５μｍとし、ホルダ１下面との間の平行度を２〜５μｍとすることが好ましい。
【００３５】
さらに、セラミックヒータ２の厚みは０．５〜５ｍｍとすることが好ましい。これは、厚みが５ｍｍを越えると熱容量が大きくなりすぎて昇温特性が悪くなり、一方０．５ｍｍ未満であると均熱性が維持しにくくなるためである。
【００３６】
次に、ホルダ１を成す低熱伝導セラミックスとは、セラミックヒータ２と熱伝導率が同等か、もしくはそれよりも熱伝導率の低いセラミックスであれば良く、好ましくは常温での熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものを用いる。
【００３７】
具体的には、低熱伝導窒化珪素、アルミナ、ジルコニア等を用いることができ、その他さまざまなセラミックスを用いることができる。
【００３８】
低熱伝導窒化珪素質セラミックスは、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）を主成分とし、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃等を焼結助剤として含有するものである。またアルミナセラミックスは、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とし、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、ＣａＯ等を焼結助剤として含有するものである。さらにジルコニアセラミックスは、ＺｒＯ₂を主成分とし、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ₂等を安定化剤として含有するものである。また、ジルコニアセラミックスについては、強度及び靱性を考慮し、ＴＺＰ等の部分安定化ジルコニアを使用するとよい。
【００３９】
次に、セラミックヒータ２は以下のようにして製造する。まず、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等のセラミックスプレス成形体に、タングステン（Ｗ）モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属の単体あるいは炭化物、窒化物等からなるペーストをスクリーン印刷法等を用いて印刷し発熱体を形成する。
【００４０】
リード引出部４は、別途用意したプレス成形体にφ１ｍｍ程度の貫通穴を少なくとも１個以上形成し、タングステン（Ｗ）モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属の単体あるいは炭化物、窒化物等からなるペーストを前記貫通穴に充填し発熱体と電気的接続させる為のリード部を形成する。発熱体を印刷した成形体とリード部を形成した成形体を積み重ねてホットプレス焼成を行いセラミックヒータ２を得る。
【００４１】
ここで、セラミック成形体はプレス成形にはこだわらず、テープ成形等を用いても問題なく、その場合、発熱体を印刷したテープとリード部を形成したテープを加圧密着させ焼成しセラミックヒータ２を得ることも可能である。
【００４２】
これらセラミックヒータ２、ホルダ１間の接合構造としては、接着剤等を用いた接合、機械的な接合、焼成収縮を利用した接合等さまざまな手段をとることができる。
【００４３】
例えば、セラミックヒータ２にヘッド３を接合する場合は、接着剤を用いて接合する。この接着剤としては、ガラス成分を用いることが好ましい。具体的には、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミナ、シリカ、ジルコニア、アルカリ土類酸化物、希土類酸化物のいずれかの組合せからなる組成で、融点が１５００〜１８００℃の高融点ガラスを用いる。
【００４４】
例えばＹ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃系として、Ｙ₂Ｏ₃：Ａｌ₂Ｏ₃＝６０：４０（重量％）で融点が１７６０℃のガラス成分を用いる。あるいは、Ｓｉ₃Ｎ₄−Ｙ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃系として、上記Ｙ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃の組成にＳｉ₃Ｎ₄を５モル％加えることによって、融点を下げた組成のガラス成分を用いることもできる。さらに、Ｓｉ₃Ｎ₄−ＳｉＯ₂−ＲＥ₂Ｏ₃（ＲＥは希土類元素）系として、Ｓｉ₃Ｎ₄：（ＳｉＯ₂＋Ｙ₂Ｏ₃）＝５：９５（モル％）でＳｉＯ₂：Ｙ₂Ｏ₃＝２：１（モル％）となるように調合したガラス成分を用いることもできる。また、Ｙ₂Ｏ₃に限らず、他の希土類金属酸化物を用いる事も可能である。
【００４５】
この際、温度及び時間等の調整により、ガラス成分をセラミックス中に拡散させることによって、より接合強度を高めることができる。
【００４６】
また、上記ガラス成分からなる接着剤中に、ＡｌＮ等の高融点で熱伝導率の高い粒子を混入させることもできる。一般にガラス自体は内部に欠陥が多数存在するので強度が低いが、ガラス中に粒子を分散させることにより、ガラスの組織を細かく分割することにより、ガラスの強度を向上さることが可能となる。これにより、両者の接合を確実にして半導体チップの接合の信頼性を向上させる事が可能となる。
【００４７】
また、接着剤として金属アルミニウムを用いることもできる。例えば、アルミニウム箔を挟んで熱処理すれば、セラミックヒータ２を構成するＳｉ₃Ｎ₄、あるいは雰囲気の窒素ガスと反応してＡｌＮ系サイアロンを形成するので、この反応を利用して接合することも可能である。
【００４８】
なお、以上のような接着剤の厚みは１〜２００μｍの範囲とすることが好ましい。
【００４９】
また、ホルダ１とセラミックヒータ２の間は、焼成収縮を利用した接合を利用することも可能である。具体的には、セラミックヒータ２を通常焼成した後、熱間静水圧加圧（ＨＩＰ）処理しておき、常圧焼成した後のホルダ１の凹部に上記のセラミックヒータ２を凹部１ａに配置した後、全体をＨＩＰ処理すれば、ホルダ１側が収縮することによりセラミックヒータ２を挟み込んで強固に保持することができる。ＨＩＰ時の収縮を利用した接合である。
【００５０】
この場合、セラミックヒータ２を挟まずにホルダ１のＨＩＰ処理を施した場合の凹部１ａの幅と、セラミックヒータ２の幅の差が、ＨＩＰ収縮による挟みシロとなるが、この挟みシロが２００μｍ以下となるように設定しておくことが好ましい。より好適には、ホルダ１側のＨＩＰ処理時の収縮量を９５〜９９．８％とし、上記挟みシロが１０〜５０μｍとなるように設定しておくことが最適である。
【００５１】
以上のように、半導体ベアチップの接合に用いる押圧加熱用ヒータを例にとって説明したが、本発明の接触加熱用ヒータはこの用途に限るものではない。即ち、被加熱物に接触し加熱するようなヒータであればさまざまな用途に適用することができ、具体的にはＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔＣａｂｌｅ）等の半田接続、半導体パッケージキャップのシール、レーザーヘッド等の光学系ヘッドのキャンシール、チップ接続のリワーク等に用いることができる。
【００５２】
【実施例】
実施例１
本発明実施例として、電極取出部５の突出長さＬを表１のように変更したサンプルを作製した。
【００５３】
作製した押圧加熱型ヒータの製法を、図２を用いて説明する。ホルダ１の材質として熱伝導率２５．２Ｗ／ｍＫの低熱伝導窒化珪素を用い、幅２４ｍｍ、長さ４４ｍｍとしたものを用意した。その後、セラミックヒータ２を接合するための凹部１ａを、幅が２０ｍｍ、長さ２４ｍｍ、深さ１．５ｍｍとなるように切削加工した。
【００５４】
次に、セラミックヒータ２は、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等のセラミックスプレス成形体に、タングステン（Ｗ）モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属の単体あるいは炭化物、窒化物等からなるペーストをスクリーン印刷法等を用いて発熱体を印刷した成形体とリード部を形成した成形体を積み重ねてホットプレス焼成を行いセラミックヒータ２を得た。ホットプレス焼成した後、幅１９．９ｍｍ、長さ４４ｍｍ、厚み３．５ｍｍとなるように、また、リード引出部４の長さは０〜２５ｍｍになるように切削加工を施してセラミックヒータ２を得た。
【００５５】
次に、ホルダ１の凹部１ａにガラス組成の混合粉末のペーストを塗布し、上にセラミックヒータ２を重ね、窒素雰囲気中１５００〜１７５０℃で熱処理することにより一体化した。
【００５６】
その後、セラミックヒータ２の電極取出部５に、Ｔｉ等の活性金属を含有するＡｕ−Ｃｕ系メタライズを施し、さらにその上に、リードを接合した。放熱用のフィン７は、ホルダ１と電極取出部５との間に設置した。
【００５７】
このようにして、押圧加熱用のヒータを作製し、フィン７の有無、多孔質体９の有無、空気冷却の有無、電極取り出し部５の突出長さＬを変更して、それぞれの条件においてセラミックヒータ２の上面が５００℃飽和するようにセラミックヒータ２に通電し、電極取出部５の温度を確認した。その結果を、表１に示した。
【００５８】
まず、電極取出部５の突出長さＬによる効果を評価したところ、１０ｍｍ未満ではフィン７による冷却効果が不十分となるので好ましくなく、２５ｍｍ以上の場合は構造的に大きくなりすぎるので好ましくない。
【００５９】
本実施例では、電極取出部５の突出長さＬを２５ｍｍ以下に固定し多孔質体９を取り付けエアーを流し無機接着剤８を介してフィン７を取り付け電極取出部５の温度の測定を行った。
【００６０】
その結果、表１の１〜５および８に示したようにフィン７、多孔質体９の取り付けおよび、エアー吹き付け等の処理を行わないと、電極部の温度を４００℃以下に下げることができなかった。また、多孔質体９を備えてもフィン７を備えなければ（Ｎｏ．７，９）電極取出部５の温度を下げる効果は乏しかった。
【００６１】
これらに対し、フィン７を取り付けたものは電極取出部５の温度を３００℃以下に下げる事ができた。
【００６２】
また、電極取出部５の突出長さＬも温度に影響し、突出長さＬを１０ｍｍ以上にすると、前記の操作による冷却効果を増大させることができる。これらを複合すると、Ｎｏ．１１〜１４に示したように、２３０℃以下まで電極取出部５の温度を下げることができるようになった。
【００６３】
【表１】

【００６４】
実施例２
実施例１では、ヘッド３を用いない構造のものを作製したが、本実施例ではヘッド３を用いた押圧加熱型セラミックヒータを作製した。
【００６５】
ヘッド３の材質として熱伝導率５９Ｗ／ｍＫ、ビッカース硬度１４．８ＧＰａ、曲げ強度８６１ＭＰａ、破壊靱性６．２ＭＰａ・ｍ^1/2の高熱伝導窒化珪素を用い、焼成後ＨＩＰ処理を行い、幅２０ｍｍ、長さ２４ｍｍ、厚さ３ｍｍとした。また、ホルダ１の材質として熱伝導率２５．２Ｗ／ｍＫの低熱伝導窒化珪素を用い、幅２４ｍｍ、長さ４４ｍｍとしたものを用意した。その後、セラミックヒータ２を接合するための凹部１ａを、幅が２０ｍｍ、長さ２４ｍｍ、深さ１．５ｍｍとなるように切削加工した。
【００６６】
次に、セラミックヒータ２は、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等のセラミックスプレス成形体に、タングステン（Ｗ）モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属の単体あるいは炭化物、窒化物等からなるペーストをスクリーン印刷法等を用いて発熱体を印刷した成形体とリード部を形成した成形体を積み重ねてホットプレス焼成を行いセラミックヒータ２を得た。ホットプレス焼成した後、幅１９．９ｍｍ、長さ４４ｍｍ、厚み３．５ｍｍとなるように、また、リード引出部４の長さは０〜２５ｍｍになるように切削加工を施してセラミックヒータ２を得た。
【００６７】
次に、ホルダ３の凹部１ａにガラス組成の混合粉末のペーストを塗布し、上にセラミックヒータ２を重ね、窒素雰囲気中１５００〜１７５０℃で熱処理することにより一体化した。
【００６８】
その後、セラミックヒータ２の電極取出部５に、Ｔｉ等の活性金属を含有するＡｕ−Ｃｕ系メタライズを施し、さらにその上に、リードを接合した。放熱用のフィン７は、セラミックヒータ２の発熱部であるヘッド３取り付け部と電極取出部５との間に設置した。
本実施例によると、実施例１と同様にフィン７の取り付け、多孔質体９とエアー吹き付けによる冷却により、電極取出部５の温度を２３０℃以下に下げる事が可能となった。
【００６９】
実施例３
本発明の別の実施例を説明する。
【００７０】
幅６０ｍｍ、長さ７０ｍｍ、厚みが５ｍｍのアルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等を主成分とするセラミックプレス成形体に、タングステン（Ｗ）モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属の単体あるいは炭化物、窒化物等からなるペーストをスクリーン印刷法等を用いて発熱体を印刷した成形体とリード部を形成した成形体を積み重ね、さらに、ホルダ１部分となる適当な厚みの生成形体を重ねてホットプレス焼成を行い、方形ブロック状のセラミックヒータ２を得た。
【００７１】
その後、セラミックヒータ２部の厚み、幅調整、ホルダ１部の寸法調整、セラミックヒータ２の電極取り出し部の寸法調整のため、適宜寸法に研削加工して、所望の押圧加熱型セラミックヒータを得た。
【００７２】
前記の実施例１、２のものとの違いは、セラミックヒータ２、ホルダ１を全て同材質で一体成形し、後加工により、それぞれを適宜寸法に加工した点である。このような加工は、靭性の高いセラミックスの加工には向いていないが、このようにして、ブロックから所望の押圧加熱型セラミックヒータを切り出す加工も可能である。
【００７３】
しかし、このようにブロックから切り出す加工方式の場合、実施例１、２と較べて切削加工が煩雑になるので、電極取出部５の突出長さＬを長くしたり、厚みを薄く加工するのが強度の面から難しくなる。そこで、本実施例のタイプについては、前記実施例１，２のタイプよりまして、さらに、本発明の冷却構造が必要となる。
【００７４】
本実施例の構造の一例としては、図１に示される押圧加熱型ヒータと同等の構造に加工することが可能である。
【００７５】
また、本発明の電極取出部５のロウ付け用のロウ材は、耐熱２８０℃のものについて説明したが、ロウ材としては、Ａｇ−Ｃｕ系、Ａｕ−Ｃｕ系、Ｐｄ系、Ｎｉ系といろいろなロウ材を使用することが可能である。
【００７６】
【発明の効果】
叙上のように、本発明によれば、セラミックヒータを用いて半導体ベアチップを基板上にダイレクトボンドするための押圧加熱型ヒータにおいて、セラミックヒータの電極取出部近傍にフィンを備えることによって、電極取出部の温度上昇を防ぐことが可能となり、これにより、電極取出部の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の押圧加熱型セラミックヒータを示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の押圧加熱型セラミックヒータにおけるセラミックヒータとホルダの接合部を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は本発明の押圧加熱型セラミックヒータにおけるフィンのさまざまな形状を示す図である。
【図４】従来の押圧加熱型ヒータの構造を示した斜視図である。
【符号の説明】
１ホルダ
１ａ凹部
２セラミックヒータ
３ヘッド
４リード引出部
５電極取出部
６発熱部
７フィン
８無機接着剤
９多孔質体

Claims

電極取り出し部を有するとともに被加熱物を加熱するためのヒータと、該ヒータを固定するホルダーと、該ホルダーに取り付けられ、かつ内部に冷却用気体が供給されるとともに外部に前記冷却用気体を排出する穴を有した多孔質体と、前記ヒータの電極取り出し部の近傍に設けられた冷却フィンと、を備える押圧加熱型ヒータであって、
前記穴の排出口は、前記冷却フィンに向かって前記冷却用気体を排出するように配置されていることを特徴とする押圧加熱型ヒータ。
前記冷却フィンは、無機接着剤を介して前記ヒータと接着されることを特徴とする請求項１に記載の押圧加熱型ヒータ。
前記多孔質体の気孔率が２０〜６０％であることを特徴とする請求項１または２に記載の押圧加熱型ヒータ。
前記ヒータと前記ホルダーとが一体焼成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の押圧加熱型ヒータ。