JP3903769B2 - Semiconductor bonding equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッケージに半導体部品を加熱接合する半導体接合装置に関し、特に酸化しやすい半田材料を用いてパッケージに半導体部品を接合する際に低酸素濃度雰囲気の形成する半導体接合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、AuSn半田等の酸化しやすい半田材料を用いた接合では、接合のプロセスを窒素等の不活性ガスによって低酸素濃度雰囲気で行う必要があるため、半導体接合装置内部と装置外部を遮断し、内部を不活性ガスで充填したり、接合の工程部分へ局所的に不活性ガスを吹き付けて酸化を防ぐ方法をとっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の装置内部と装置外部を遮断し、内部を不活性ガスで充填する場合には、装置内部の空気を不活性ガスへ置換するのに非常に時間がかかるという問題点があった。
【0004】
置換時間を短縮するためには、装置内部をまず真空ポンプ等によって装置内の空気を排出し、真空に近い状態にした後、不活性ガスを充填する方法があるが、真空に耐える強固で密閉度の高い構造が必要となるため、装置コストが上昇するという新たな問題点が生じる。
【0005】
また、接合工程部分へ局所的に不活性ガスを吹き付ける方法では、吹き付ける不活性ガスが接合時の温度低下を招くのを防ぐため、不活性ガスを加熱する必要があったり、雰囲気を安定させるために多量の不活性ガスを吹き付けるため、ランニングコストが上昇するとという問題点があった。
【0006】
さらに、接合工程部分へ局所的に不活性ガスを吹き付ける方法では、吹き付けている不活性ガスの流量が多いこと、吹き付けているガスの温度分布にムラが生じることから、接合位置の補正に欠かせない画像認識にも悪影響を及ぼす恐れがあるという問題点があった。
【0007】
さらに、接合工程部分へ局所的に不活性ガスを吹き付ける方法では、局所的に吹き付け、接合部分のみ低酸素濃度とするため、前もって半田を溶融させることができないので、接合する部材同士の間に半田片を挟み込んだ後に半田を溶融させるか、超音波振動等の外力を与えて酸化被膜を破壊する等の方式をとる場合が多く、前者では接合時間がかかり、後者では振動を与える機構が新たに必要となるという問題点があった。
【0008】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、局所的な不活性ガスの流れにより効率よく不活性ガス雰囲気を形成することで、低コストで安定した低酸素濃度の環境を形成することができ、接合に酸化しやすい半田材料を容易に使用することができる半導体接合装置を提供することである。
【0009】
本発明の他の目的は、半導体部品の接合位置の決定に必要な画像による認識においても、高温下での空気の熱膨張による空気の密度変化による、画像観察時の像の揺らぎの悪影響を極めて小さく押さえることができる半導体接合装置を提供することである。
【0010】
さらに他の目的は、予め半田を溶融させた後に半導体部品の接合を行うことができ、加熱加圧による接合時間を最小に押さえることができる半導体接合装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。請求項1記載の発明の要旨は、部品の接合を行う半導体接合装置であって、部品を搭載する第1の基台と、該第1の基台の外周に空間を設けて囲む筐体と、前記第1の基台上部に設けられた開口部と、前記筐体の中に第1の不活性ガスを供給する第1の供給手段と、前記筐体の中に第2の不活性ガスを前記開口部の形成される面と同一面内で旋回流となるように供給する第2の供給手段とを具備することを特徴とする半導体接合装置に存する。
また請求項2記載の発明の要旨は、前記第2の供給手段には、前記第2の不活性ガスが旋回流を形成するように複数の噴出孔を具備されていることを特徴とする請求項 1 記載の半導体接合装置に存する。
また請求項3記載の発明の要旨は、前記筐体の内周には、前記開口部にかけて徐々に面積が小さくなるスロープが形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体接合装置に存する。
また請求項4記載の発明の要旨は、前記第1の供給手段は、前記第1の基台よりも下部から前記第1の不活性ガスを供給することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体接合装置に存する。
また請求項5記載の発明の要旨は、前記第2の供給手段によって供給される前記第2の不活性ガスが前記第1の基台に搭載された部品に供給されることを妨げる制御壁を具備することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体接合装置に存する。
また請求項6記載の発明の要旨は、前記筐体の中の空間より前記開口部での前記不活性ガスのレイノルズ数を低くなるように設定したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の半導体接合装置に存する。
また請求項7記載の発明の要旨は、前記第1の基台がヒータであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の半導体接合装置に存する。
また請求項8記載の発明の要旨は、前記第1の基台周囲に前記第1の基台の下部に位置し、突出するように設けられた第2の基台を具備することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の半導体接合装置に存する。
また請求項9記載の発明の要旨は、前記第2の基台が放熱フィンであることを特徴とする請求項8記載の半導体接合装置に存する。
また請求項10記載の発明の要旨は、前記第1の不活性ガスおよび前記第2の不活性ガスは、窒素ガスあるいはアルゴンガスであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の半導体接合装置に存する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0013】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明に係る半導体接合装置の第1の実施の形態の斜視図であり、図2は、図1に示す円形加熱ステージ、窒素雰囲気形成機構および断熱冷却ユニットのそれぞれの側断面であり、図3は、図1に示す窒素雰囲気形成機構の近傍の側断面の拡大図であり、図4は、図1に示す窒素雰囲気形成機構の窒素吹き出しノズルに形成された噴出孔での断面図である。なお、図1乃至図4の記載されている矢印は、窒素ガスの流れを示している。
【0014】
第1の実施の形態は、図1を参照すると、円形加熱ステージ1と、窒素雰囲気形成機構2と、断熱冷却ユニット3とからなり、不活性ガスである窒素ガスにより不活性ガス雰囲気である窒素雰囲気を形成してセラミックパッケージ7に半導体部品25をAuSn半田を用いて加熱接合する。
【0015】
円形加熱ステージ1は、図2を参照すると、セラミックパッケージ7を加熱する円形ヒータ4と、円形ヒータ4を支える支持部材5と、放熱フィン6とからなり、断熱冷却ユニット3に取り付けられている。円形ヒータ4および支持部材5には、配管経路11が形成されており、直接セラミックパッケージ7を円形ヒータ4上に配管経路11を用いて真空吸着して固定し、円形ヒータ4の熱をセラミックパッケージ7に直接伝達する。また、放熱フィン6は、窒素雰囲気を形成するために円形ヒータ4の上面に供給される窒素ガスを予備加熱する。
【0016】
断熱冷却ユニット3は、図2を参照すると、円形加熱ステージ1を固定する断熱台座8と、断熱を行う断熱部材9と、効果的に冷却を行う冷却ユニット10とからなり、断熱台座8および断熱部材9には、円形ヒータ4の上面にセラミックパッケージ7を真空吸着するために配管経路11から真空吸引する機能が付加されている。
【0017】
窒素雰囲気形成機構2は、図2乃至図4を参照すると、下段窒素注入口12を有するヒータカバー13と、上段窒素注入口14を有するノズルカバー15と、上段窒素を吹き出す吹き出しノズル16と、上段窒素と下段窒素との混濁を防ぐ方向制御壁17とからなる。放熱フィン6の下面と、断熱台座8および断熱部材9とヒータカバー13とにより断熱室18が形成され、円形ヒータ4および放熱フィン6の上面と、吹き出しノズル16とにより窒素室19が形成され、ノズルカバー15と、吹き出しノズル16とにより予備室20が形成されている。なお、上段窒素とは、上段窒素注入口14から供給される窒素ガスのことであり、下段窒素とは、下段窒素注入口12から供給される窒素ガスのことである。
【0018】
吹き出しノズル16には、円形ヒータ4の上部に設けられた上部開口部22にかけて徐々に面積が小さくなるスロープ16aが形成され、窒素室19の下部の直径よりも上部開口部22の直径の方が短くなっている。また、吹き出しノズル16には、上段窒素を窒素室19内に吹き出す噴出孔21が複数形成されており、噴出孔21は、窒素室19内の方向制御壁17の上部に吹き出すように形成されていると共に、窒素室19の中心から同じ方向にずれて吹き出すよう形成され、窒素室19内に吹き出した上段窒素は、窒素室19で旋回して旋回流を形成する。また、上段窒素は、上部開口部22の形成される面と同一面内で旋回流を形成するように窒素室19内に吹き出される。
【0019】
下段窒素は、下段窒素注入口12からヒータカバー13内に入り、断熱室18で断熱台座8および放熱フィン6と熱交換を行って温度を高めて放熱フィン6とヒータカバー13との隙間から窒素室19へ吹き出す。さらに窒素室19内に設けられた方向制御壁17によって円形ヒータ4の中心へ方向を変え、円形ヒータ4上に固定されているセラミックパッケージ7に直接あたる。窒素が熱交換されながらセラミックパッケージ7に噴射され、なおかつ少流量のため、直接噴射による温度降下の影響は無視できる。
【0020】
一方上段窒素は、上段窒素注入口14から予備室20内へ入り、噴出孔21から窒素室19内へ吹き出す。吹き出された上段窒素は、方向制御壁17のため、下段窒素とすぐには混流せず、吹き出しノズル16のスロープ16aを旋回し、遠心力によってスロープ16a面を旋回しながら上昇し、さらに下段窒素の上昇する流れに伴って上部開口部22から大気中に放出される。
【0021】
窒素室19に吹き出された上段窒素は、セラミックパッケージ7に直接あたらず、セラミックパッケージ7に噴射されている下段窒素を上段窒素の旋回流と共に上部開口部22より大気へ効率よく放出する働きも併せ持つ。また、窒素室19に吹き出された上段窒素を旋回流としていることで、ある程度の流量を流しても上部開口部22から外部空気を巻き込むことなく、大気等の周辺部との隔絶を行うことができる。下段窒素と上段窒素との流量バランスをとり、特に上段窒素のレイノルズ数が低くなるように設計することで、ヒータの中心部での窒素濃度を上げることができる。
【0022】
上部開口部22および方向制御壁17の中心の開口は、できるだけ小さくした方が効率よく窒素濃度を上げることができるが、セラミックパッケージ7の供給、半導体部品25の加熱接合に必要なだけの大きさを確保する必要がある。具体的には、少なくともセラミックパッケージ7および半導体部品25の外形サイズ、セラミックパッケージ7および半導体部品25を供給するハンドのサイズ、接合ヘッド34を挿入できるサイズを確保する必要がある。
【0023】
第1の実施の形態で、必要とされる窒素流量は、上部開口部22および方向制御壁17の開口が直径40mmの場合で上段窒素と下段窒素とを合わせて10リットル/min以下であり、10リットル/min程度の窒素を供給することで上部が外部空気と接触している図1の状態でも酸素濃度を500ppm以下にすることができる。さらに図6(b)に示すように接合ヘッド34が挿入されている状態では、酸素濃度を100ppm以下にすることができる。また、上部開口部22および方向制御壁17の開口の径を直径40mmよりも小さくすることができれば、接合ヘッドが挿入されていない状態でも酸素濃度を100ppm以下とすることも可能である。
【0024】
また第1の実施の形態では、窒素室19内から外部への窒素ガスの流れが形成されているため、通常問題とされることが多い、高温下での空気の熱膨張による空気の密度ムラ、一般に陽炎と呼ばれる現象による、画像観察時の像の揺らぎの悪影響を極めて小さく押さえることができる。たとえば、ステージ温度が250℃で、位置決めに必要とされるCCDカメラで画像認識を行った場合、通常の場合だと視野に対し、2〜3%程度揺らいでしまうが、第1の実施の形態では0.2%程度まで押さえることができる。
【0025】
次に、第1の実施の形態の加熱接合動作について図5および図6を参照して詳細に説明する。
図5は、本発明に係る半導体接合装置の第1の実施の形態の接合動作を説明するための模式図であり、図6は、本発明に係る半導体接合装置の第1の実施の形態の接合ヘッド挿入時の様子を示す斜視図である。
【0026】
まず、円形ヒータ4上に何らかのハンドリング装置又は作業者によってセラミックパッケージ7を供給し、供給されたセラミックパッケージ7を円形ヒータ4によって直接加熱させる。セラミックパッケージ7の接合面には、Auメッキが施されている。
【0027】
次に画像認識カメラ23を移動機構26によって移動させながら位置決めステージ24上の半導体部品25と、セラミックパッケージ7とを画像認識し、画像認識カメラ23により画像認識結果に基づいて位置補正機構27により半導体部品25とセラミックパッケージ7との接合位置を補正する。
【0028】
次に半田供給装置28において、半田リール29からカッター30によって所定長さに切り出されたAuSnの半田片31を、半田供給ヘッド32の先端の半田吸着ノズル33が真空吸着し、移動機構26によって円形ヒータ4上のセラミックパッケージ7へ供給を行う。このとき既に低酸素濃度雰囲気が形成されており、酸化被膜の形成速度が遅くなっているため、円形ヒータ4の温度をセラミックパッケージ7上の半田片31が溶融する温度まで上昇させることができる。
【0029】
次に半導体部品25を接合ヘッド34に真空吸着した状態で接合ヘッド34を移動機構26によってセラミックパッケージ7上に移動させ、半導体部品25をセラミックパッケージ7に供給して溶融した半田片31に接合し、円形ヒータ4の温度を半田片31の溶融点以下まで下げて冷却固定後、接合ヘッド34を上昇させる。
【0030】
半田片31供給から半導体部品25接合までの時間がかかりその間に酸化被膜が形成される恐れがある場合や、何らかの理由で上部開口部22および方向制御壁17の開口を大きくとる必要があって要求されるに低酸素濃度雰囲気を形成することが難しい場合には、図6(b)に示すように、接合ヘッド34を窒素室19内へ挿入した後に円形ヒータ4の温度を上昇させることで、中心部での流れの乱れがなくなるため、なお一層窒素濃度の上昇が期待でき、安定した窒素ガス雰囲気が実現することができ、接合ヘッド34の挿入開始と同時に円形ヒータ4の温度を上昇させて半田片31を溶融させ、接触後、円形ヒータ4の温度を下げて冷却し、半導体部品25をセラミックパッケージ7に固定する。
【0031】
また、接合位置精度の要求が厳しくない場合は、半田の凝固を待たずに接合を完了させて接合ヘッド34を上昇させ、その後円形ヒータ4の温度を下げて冷却し、半導体部品25をセラミックパッケージ7に固着すれば、接合時間を短縮することができる。
【0032】
第1の実施の形態では、不活性ガスとして窒素ガスを使用したが、アルゴンガス等の不活性ガスを使用しても同様の効果が得られることはいうまでもなく、他の実施の形態でも同様である。
【0033】
以上説明したように、第1の実施の形態によれば、局所的な不活性ガスの流れにより効率よく不活性ガス雰囲気を形成することで、低コストで安定した低酸素濃度の環境を形成することができ、接合に酸化しやすい半田材料を容易に使用することができるという効果を奏する。
【0034】
さらに第1の実施の形態によれば、半導体部品の接合位置の決定に必要な画像による認識においても、高温下での空気の熱膨張による空気の密度変化による、画像観察時の像の揺らぎの悪影響を極めて小さく押さえることができるという効果を奏する。
【0035】
さらに第1の実施の形態によれば、予め半田を溶融させた後に半導体部品の接合を行うことができ、加熱加圧による接合時間を最小に押さえることができるという効果を奏する。
【0036】
(第2の実施の形態)
図7は、本発明に係る半導体接合装置の第2の実施の形態の斜視図であり、図8は、図7に示す半導体接合装置の展開図であり、図9は、本発明に係る半導体接合装置の第2の実施の形態の接合動作を説明するための模式図である。
【0037】
第2の実施の形態は、複数のセラミックパッケージ7を同時に加熱し、個々のセラミックパッケージ7にそれぞれ順次半導体部品25を接合できる構成となっている点で第1の実施の形態と異なり、複数のセラミックパッケージ7を並べて半導体部品25を接合するため、図7および図8に示すように上部の開口を大きくあける必要がある。
【0038】
第1の実施の形態に比べて上部の開口が大きく、流れが複雑になるため窒素雰囲気を形成する性能は劣るが、接合ヘッド34側に上部の開口の面積を狭める突起36をつけることで大型開口部37の楕円形状の長・短軸の窒素濃度の差を縮小することができ、さらに接合ヘッド34側からも窒素を供給することで十分な低酸素濃度雰囲気が形成できる。
【0039】
ヒータ38上にワークトレー39を設置し、テーブル40によって窒素雰囲気形成機構41側へ移動する。上下テーブル42によって窒素雰囲気形成機構41へ下側から押し当てることで、ワークトレー39上のセラミックパッケージ43上には窒素雰囲気が形成される。この状態で半田片31を供給し、接合ヘッド34を下降させると酸素濃度は下がり、安定した接合が可能である。
【0040】
なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【0041】
【発明の効果】
本発明の半導体接合装置は、局所的な不活性ガスの流れにより効率よく不活性ガス雰囲気を形成することで、低コストで安定した低酸素濃度の環境を形成することができ、接合に酸化しやすい半田材料を容易に使用することができるという効果を奏する。
【0042】
さらに本発明の半導体接合装置は、半導体部品の接合位置の決定に必要な画像による認識においても、高温下での空気の熱膨張による空気の密度変化による、画像観察時の像の揺らぎの悪影響を極めて小さく押さえることができるという効果を奏する。
【0043】
さらに本発明の半導体接合装置は、予め半田を溶融させた後に半導体部品の接合を行うことができ、加熱加圧による接合時間を最小に押さえることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体接合装置の第1の実施の形態の斜視図である。
【図2】図1に示す円形加熱ステージ、窒素雰囲気形成機構および断熱冷却ユニットのそれぞれの側断面である。
【図3】図1に示す窒素雰囲気形成機構の近傍の側断面の拡大図である。
【図4】図1に示す窒素雰囲気形成機構の窒素吹き出しノズルに形成された噴出孔での断面図である。
【図5】本発明に係る半導体接合装置の第1の実施の形態の接合動作を説明するための模式図である。
【図6】本発明に係る半導体接合装置の第1の実施の形態の接合ヘッド挿入時の様子を示す斜視図である。
【図7】本発明に係る半導体接合装置の第2の実施の形態の斜視図である。
【図8】 図7に示す半導体接合装置の展開図である。
【図9】本発明に係る半導体接合装置の第2の実施の形態の接合動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1 円形加熱ステージ
2 窒素雰囲気形成機構
3 断熱冷却ユニット
4 円形ヒータ
5 支持部材
6 放熱フィン
7 セラミックパッケージ
8 断熱台座
9 断熱部材
10 冷却ユニット
11 配管経路
12 下段窒素注入口
13 ヒータカバー
14 上段窒素注入口
15 ノズルカバー
16 吹き出しノズル
17 方向制御壁
18 断熱室
19 窒素室
20 予備室
21 噴出孔
22 上部開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor bonding apparatus that heat-bonds a semiconductor component to a package, and more particularly to a semiconductor bonding apparatus that forms a low oxygen concentration atmosphere when bonding a semiconductor component to a package using a solder material that easily oxidizes.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in joining using a solder material that easily oxidizes, such as AuSn solder, it is necessary to perform the joining process in a low oxygen concentration atmosphere with an inert gas such as nitrogen. The inside is filled with an inert gas, or the inert gas is sprayed locally to the process part of joining, and the method of preventing oxidation is taken.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the inside of the apparatus of the prior art and the outside of the apparatus are shut off and filled with an inert gas, there is a problem that it takes a very long time to replace the air inside the apparatus with the inert gas. .
[0004]
In order to shorten the replacement time, there is a method in which the inside of the apparatus is first evacuated with a vacuum pump or the like to make it close to a vacuum, and then filled with an inert gas. Since a high degree of structure is required, a new problem that the cost of the apparatus rises arises.
[0005]
In addition, in the method of blowing an inert gas locally to the bonding process part, in order to prevent the inert gas to be blown from causing a temperature drop during bonding, it is necessary to heat the inert gas or to stabilize the atmosphere. Since a large amount of inert gas is blown onto the surface, the running cost increases.
[0006]
Furthermore, the method of spraying an inert gas locally on the bonding process part is indispensable for correcting the bonding position because the flow rate of the inert gas sprayed is large and the temperature distribution of the sprayed gas is uneven. There is a problem that there is a possibility of adversely affecting image recognition.
[0007]
Furthermore, in the method in which an inert gas is locally blown to the bonding process portion, since the local blowing is performed and only the bonding portion has a low oxygen concentration, the solder cannot be melted in advance. In many cases, the solder is melted after sandwiching the piece, or an external force such as ultrasonic vibration is applied to destroy the oxide film, etc., and the former takes a long time to join, and the latter has a new mechanism to give vibration. There was a problem that it was necessary.
[0008]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to form an inert gas atmosphere efficiently by the flow of a local inert gas, thereby reducing the cost at low cost. It is an object of the present invention to provide a semiconductor bonding apparatus capable of forming an environment having an oxygen concentration and easily using a solder material that is easily oxidized for bonding.
[0009]
Another object of the present invention is that, even in the recognition based on the image necessary for determining the bonding position of the semiconductor component, the adverse effect of the image fluctuation at the time of image observation due to the change in the air density due to the thermal expansion of the air at a high temperature is extremely reduced. It is to provide a semiconductor bonding apparatus that can be kept small.
[0010]
Still another object is to provide a semiconductor bonding apparatus capable of bonding semiconductor components after melting solder in advance and minimizing the bonding time by heating and pressing.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. The gist of the invention described in
According to a second aspect of the invention, the second supply means is provided with a plurality of ejection holes so that the second inert gas forms a swirling flow. Item exists in the semiconductor bonding apparatus according to
The gist of the invention described in
According to a fourth aspect of the present invention, the first supply means supplies the first inert gas from a lower part than the first base. It exists in the semiconductor junction apparatus in any one .
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a control wall that prevents the second inert gas supplied by the second supply means from being supplied to a component mounted on the first base. It exists in the semiconductor junction apparatus in any one of the
The gist of the invention described in
The gist of the invention of
The gist of the invention described in claim 8 is characterized in that a second base is provided around and protrudes from the lower portion of the first base around the first base. It exists in the semiconductor junction device in any one of
The gist of the invention according to
The gist of the invention of
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a semiconductor bonding apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional side view of each of a circular heating stage, a nitrogen atmosphere forming mechanism, and an adiabatic cooling unit shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a side cross section in the vicinity of the nitrogen atmosphere forming mechanism shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross section at the ejection hole formed in the nitrogen blowing nozzle of the nitrogen atmosphere forming mechanism shown in FIG. FIG. In addition, the arrow described in FIG. 1 thru | or FIG. 4 has shown the flow of nitrogen gas.
[0014]
Referring to FIG. 1, the first embodiment includes a
[0015]
Referring to FIG. 2, the
[0016]
Referring to FIG. 2, the
[0017]
2 to 4, the nitrogen
[0018]
The
[0019]
Lower nitrogen enters the heater cover 13 from the
[0020]
On the other hand, the upper stage nitrogen enters the
[0021]
The upper stage nitrogen blown into the
[0022]
Although it is possible to increase the nitrogen concentration efficiently if the
[0023]
In the first embodiment, the required nitrogen flow rate is 10 liters / min or less when the
[0024]
Further, in the first embodiment, since the flow of nitrogen gas from the inside of the
[0025]
Next, the heat bonding operation of the first embodiment will be described in detail with reference to FIG. 5 and FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the bonding operation of the first embodiment of the semiconductor bonding apparatus according to the present invention, and FIG. 6 shows the first embodiment of the semiconductor bonding apparatus according to the present invention. It is a perspective view which shows the mode at the time of joining head insertion.
[0026]
First, the
[0027]
Next, the
[0028]
Next, in the
[0029]
Next, in a state where the
[0030]
It takes time from the supply of the
[0031]
Further, when the requirement of the joining position accuracy is not strict, the joining is completed without waiting for the solidification of the solder to raise the joining
[0032]
In the first embodiment, nitrogen gas is used as the inert gas, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if an inert gas such as argon gas is used. It is the same.
[0033]
As described above, according to the first embodiment, an inert gas atmosphere is efficiently formed by a local inert gas flow, thereby forming a low-cost and stable low oxygen concentration environment. Therefore, it is possible to easily use a solder material that easily oxidizes for bonding.
[0034]
Furthermore, according to the first embodiment, even in the recognition by the image necessary for determining the joining position of the semiconductor component, the fluctuation of the image at the time of image observation due to the change in the air density due to the thermal expansion of the air at a high temperature. There is an effect that the adverse effect can be suppressed extremely small.
[0035]
Furthermore, according to the first embodiment, the semiconductor components can be joined after the solder is melted in advance, and the joining time by heating and pressing can be minimized.
[0036]
(Second Embodiment)
7 is a perspective view of a second embodiment of the semiconductor bonding apparatus according to the present invention, FIG. 8 is a development view of the semiconductor bonding apparatus shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a semiconductor according to the present invention. It is a schematic diagram for demonstrating joining operation | movement of 2nd Embodiment of a joining apparatus.
[0037]
Unlike the first embodiment, the second embodiment differs from the first embodiment in that a plurality of
[0038]
Compared to the first embodiment, the upper opening is larger and the flow is complicated, so the performance of forming a nitrogen atmosphere is inferior. However, the
[0039]
A
[0040]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious that the embodiments can be appropriately changed within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiment, and can be set to a suitable number, position, shape, and the like in practicing the present invention. In each figure, the same numerals are given to the same component.
[0041]
【The invention's effect】
The semiconductor bonding apparatus of the present invention can form an inert gas atmosphere efficiently by a local inert gas flow, thereby forming a stable low oxygen concentration environment at low cost and oxidizing the bonding. There is an effect that an easy solder material can be used easily.
[0042]
Furthermore, the semiconductor bonding apparatus according to the present invention also has an adverse effect of image fluctuations during image observation due to a change in air density due to thermal expansion of air at a high temperature, even in image recognition necessary for determining the bonding position of semiconductor components. There is an effect that it can be kept extremely small.
[0043]
Furthermore, the semiconductor bonding apparatus according to the present invention can bond the semiconductor components after melting the solder in advance, and has an effect that the bonding time by heating and pressing can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a semiconductor bonding apparatus according to the present invention.
2 is a cross-sectional side view of each of a circular heating stage, a nitrogen atmosphere forming mechanism, and an adiabatic cooling unit shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a side cross section in the vicinity of the nitrogen atmosphere forming mechanism shown in FIG.
4 is a cross-sectional view of an ejection hole formed in a nitrogen blowing nozzle of the nitrogen atmosphere forming mechanism shown in FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a bonding operation of the first embodiment of the semiconductor bonding apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a state when the bonding head is inserted in the first embodiment of the semiconductor bonding apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective view of a second embodiment of a semiconductor bonding apparatus according to the present invention.
8 is a development view of the semiconductor bonding apparatus shown in FIG.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the bonding operation of the second embodiment of the semiconductor bonding apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
部品を搭載する第1の基台と、
該第1の基台の外周に空間を設けて囲む筐体と、
前記第1の基台上部に設けられた開口部と、
前記筐体の中に第1の不活性ガスを供給する第1の供給手段と、
前記筐体の中に第2の不活性ガスを前記開口部の形成される面と同一面内で旋回流となるように供給する第2の供給手段とを具備することを特徴とする半導体接合装置。A semiconductor bonding apparatus for bonding components,
A first base on which components are mounted;
A housing surrounding the first base by providing a space on the outer periphery;
An opening provided in the upper part of the first base;
First supply means for supplying a first inert gas into the housing;
And a second supply means for supplying the second inert gas in a swirl flow in the same plane as the surface on which the opening is formed. apparatus.
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