JP4166620B2 - 半導体接合装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体接合装置に関し、特に半導体チップと実装基板との間に弾性部材を介在させて半導体チップを接合する半導体接合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、光通信装置や顕微鏡と言った光学製品に搭載される半導体チップ若しくは実装基板に、例えばレンズやミラー等の光学的機能を付加して、デバイス全体として使用される部品数の削減や、製品の小型化、及び高機能化を目論んだ光デバイスの開発が盛んに行われている。これらの光デバイスには、その光学的機能を有効に発揮するために、半導体チップと実装基板との間隔を、所定の距離を保って接合しなければならないものも多い。また、その保たなければならない間隔の精度も、従来の半導体チップと実装基板との接合に比較して、より高いものが求められている。
【0003】
従来の半導体チップと実装基板との接合に関しては、機械的な接合強度が確保され、なお且つ電気的な導通が得られることが主とした要求であり、半導体チップと実装基板との間隔を高精度に確保する要求があるものは少ない。したがってこれらのデバイスの接合に関して、半導体チップと実装基板との間隔を決定付ける要因である接合時の半導体チップ若しくは実装基板の高さ位置を高精度に制御する機能を有する接合装置もあまり見受けられない。
【0004】
このような半導体チップの高さ位置を制御する接合装置として、特許文献1に示される半導体製造装置がある。図8を用いて、この特許文献1の半導体製造装置について説明する。
【0005】
即ち、この半導体製造装置には、コントローラ108の制御に従って上下方向に移動可能なリニアモータ106が設置されている。リニアモータ106には半導体デバイス101を保持可能な搭載ノズル105が連結されている。そして、この搭載ノズル105の近傍には、搭載ノズル105の高さを検出可能な位置センサ107が設けられている。また、実装基板102を戴置する位置決めステージ104によって、実装基板102の位置決めが可能である。
【0006】
このような構成において、まず、位置決めステージ104を用いて実装基板102の水平方向の位置決めを行う。そして、搭載ノズル105により半導体デバイス101を吸着保持した状態で、コントローラ108は、リニアモータ106を駆動して搭載ノズル105の降下を開始する。そして、このときの搭載ノズル105の高さを位置センサ107で測定し、搭載ノズル105の位置制御を行って、半導体デバイス101の半田バンプを実装基板102に接触させる。
【0007】
このようにして、半導体デバイス101と実装基板102とが接触した時に、半導体デバイス101と実装基板102とをそれぞれヒータテーブル103によって加熱し、接合部の半田バンプを溶融させて液状になったところで、半田バンプを規定量だけ押しつぶすようにして実装基板102に対する半導体デバイス101の高さ方向の位置決めを行う。その後、半田バンプを引き伸ばすように搭載ノズル105を上昇させる。
【0008】
なお、この特許文献1においては、搭載ノズル105を降下させる際に、リニアモータ106に流す駆動電流値に上限を設けておくことで、リニアモータ106が一定推力以上で駆動しないようにしている。
【0009】
【特許文献1】
特開2002−134563号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1の手法とは別に、半導体チップと実装基板の間隔を高精度に確保するために、半導体チップと実装基板の間に弾性部材を介在させて、半導体チップと実装基板を接合する接合方法がある。この接合方法は、半導体チップ若しくは実装基板を押圧して半導体チップと実装基板との間に介在させた弾性部材を変形させ、このときの押圧力を制御することにより、弾性部材の変形量を制御して半導体チップと実装基板の間隔を決定するものである。
【0011】
したがって、この接合方法においては、介在させる弾性部材のヤング率や大きさ等の特性、弾性部材の配置や個数、及び所望する半導体チップと実装基板の間隔によって弾性部材に加える押圧力を決定した上で、半導体製造装置は、正確にその押圧力を発生させることができるような構造になっていなければならない。
【0012】
しかしながら、特許文献1では、押圧力を発生させるためのリニアモータに流す駆動電流値に上限を設け一定推力以上の発生を防止しているだけであり、リニアモータの駆動電流、即ち、推力を制御するものではない。また、実際にリニアモータが発生させている推力若しくは弾性部材に与えられている押圧力を確認することも不可能である。このため、当該半導体製造装置をもって当該接合方法を実施しても、半導体チップと実装基板の間隔を正確に決定することは困難である。
【0013】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、半導体チップと実装基板の間隔を正確に決定して接合することが可能な半導体接合装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第1の態様の半導体接合装置は、半導体チップと実装基板との間に弾性部材を介在させて半導体チップを実装する半導体接合装置であって、上記半導体チップと上記実装基板とが接合される軸である第1の移動軸上で上記半導体チップを保持する保持部と、上記保持部に連結されたシャフトと、上記シャフトを上記半導体チップと上記実装基板との接合方向に移動可能な直動気体軸受と、上記シャフトと連結された出力軸を有するボイスコイルモータとからなる押圧力設定部と、上記押圧力設定部の上記ボイスコイルモータにより発生する推力と、上記半導体チップと上記保持部と上記シャフトと上記出力軸の自重とによる押圧力を検出するロードセルと、上記ロードセルによって検出された押圧力に応じた駆動信号を生成し、上記ボイスコイルモータに推力を発生させる駆動部と、上記押圧力設定部を上記第1の移動軸に対して平行且つ異なる軸である第2の移動軸上で上記接合方向に移動させ、上記押圧力設定部の押圧力を上記半導体チップを介して上記弾性部材に負荷する移動部とを具備する。
【0015】
この第1の態様においては、半導体チップと実装基板との間に弾性部材を介在させた状態で、半導体チップに押圧力を与えて弾性部材を変形させ、その弾性部材の変形量をボイスコイルモータによって制御することで、半導体チップと実装基板との間隔を所望の値で接合する。
【0016】
即ち、第1の態様では、ボイスコイルモータによって発生する推力と保持部および直動気体軸受の一部等の可動部の自重により発生する押圧力をロードセルによって測定しながら制御することが可能になる。したがって、半導体チップと実装基板の間に介在させた弾性部材の変形量を正確に制御することが可能になり、半導体チップと実装基板との間の距離を正確に位置決めして接合することが可能となる。
【0017】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第2の態様の半導体接合装置は、上記ロードセルは、上記移動部と上記ボイスコイルモータとの間に設置される。
また、上記の目的を達成するために、本発明の第3の態様の半導体接合装置は、第1の態様において、上記ロードセルによって検出された押圧力を表示可能な表示器を更に具備する。
これら第2及び第3の態様によれば、ロードセルによって検出した押圧力を確認しながら、駆動部によってボイスコイルモータの推力を調整することができるので、正確に押圧力を設定することが可能になる。
【0018】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第4の態様の半導体接合装置は、半導体チップと実装基板との間に弾性部材を介在させて半導体チップを実装する半導体接合装置であって、上記半導体チップと上記実装基板とが接合される軸である第1の移動軸上で上記半導体チップを保持する保持部と、上記保持部に連結されたシャフトと、上記シャフトを上記半導体チップと上記実装基板との接合方向に移動可能な直動気体軸受と、上記シャフトを懸架するための出力軸を有するボイスコイルモータと、上記シャフトと上記出力軸との間で付勢力を発生するバネ部材とからなる押圧力設定部と、上記シャフトと上記出力軸のとの間に配され、上記押圧力設定部の上記ボイスコイルモータにより発生する推力と上記出力軸の自重による押圧力を検出するロードセルと、上記ロードセルによって検出された押圧力に応じた駆動信号を生成し、上記ボイスコイルモータに推力を発生させる駆動部と、上記押圧力設定部を上記第1の移動軸に対して平行且つ異なる軸である第2の移動軸上で上記接合方向に移動させ、上記押圧力設定部の押圧力を上記半導体チップを介して上記弾性部材に負荷する移動部とを具備する。
この第4の態様においては、ロードセルをシャフトに設置することにより、実際に弾性部材が荷重を受けている際の押圧力を測定することが可能になる。これにより必要であれば、押圧力のフィードバック制御が可能であり、より正確に押圧力の設定若しくは制御を行うことが可能になる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る半導体接合装置について図1を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る半導体接合装置の構成図である。
【0020】
ベース1上にはイケール2が設置されており、このイケール2にはZ方向(図面上下方向)に移動可能なZステージ(特許請求の範囲に記載の移動部)3が設置されている。このZステージ3にはガイド4が取り付けられており、このガイド4は、ボールネジ5を介してZステージモータ6に取り付けられている。更に、Zステージモータ6には、ドライバ・コントローラ(以下、コントローラと称する)23が接続されており、このコントローラ23によりZステージモータ6を任意の速度で回転させることが可能である。ここで、Zステージモータ6は、パルスモータやサーボモータ、若しくは超音波モータ等が考えられる。また、Zステージ3は、リニアモータ駆動であってもかまわない。この場合には、Zステージモータ6及びボールネジ5は必要ない。
【0021】
即ち、コントローラ23によりZステージモータ6を駆動させると、その回転運動はボールネジ5により半導体チップ10と実装基板18との接合方向、即ち、図1のZ方向の直線運動に変換される。更にボールネジ5の直線運動によりガイド4がZ方向に直線移動し、それに案内されてZステージ3もZ方向に直線移動する。これにより、Zステージ3を任意の速度で任意の位置に移動可能である。なお、ガイド4は、クロスローラやボールガイド等の転がり案内機構、若しくはアリ溝による摺動機構等でかまわない。また、ボールネジ5は、台形ネジ等に代表される他種の送りネジであっても良く、ボールネジに限定するものではない。
【0022】
また、Zステージ3上には直動気体軸受7が設置されている。この直動気体軸受7は、気体の粘性を利用して直動気体軸受7とシャフト8との隙間の気体圧力を高く保つことにより、シャフト8が、直動気体軸受7の壁面から浮いた状態で動くことが可能なように構成されている。また、直動気体軸受7は、そのシャフト8の移動軸がZステージ3の移動軸と平行になるように設置されており、Zステージ3の移動とは別にZ方向に移動可能である。
【0023】
シャフト8の下端には保持部9が設けられており、この保持部9によって半導体チップ10を、例えば吸着により保持可能である。なお、半導体チップ10の保持方法は、把持、静電吸着、粘着、表面張力、レーザトラップ等の何れの方法であっても良く、真空吸着に限定するものではない。
【0024】
一方、シャフト8の上端は、ボイスコイルモータ(VCM)11の出力軸12と連結されている。VCM11は、駆動部13と電気的に接続されている。この駆動部13で発生された駆動信号を受けて、VCM11は、シャフト8をZ方向に移動させる。また、駆動部13による設定によりVCM11の駆動信号を任意の値及び任意の極性に変更可能になっている。
【0025】
VCM11の出力軸12の上端には、センサ板14が取り付けられており、更にこのセンサ板14の下にロードセル15が設置されている。このロードセルは、押圧力に応じた電圧を出力信号として発生させる素子である。即ち、VCM11が駆動してシャフト8が移動すると、それに応じてセンサ板14も移動し、ロードセル15に加わる押圧力が変化する。これに応じてロードセル15の出力信号が変化するので、押圧力を検出することができる。また、ロードセル15には、ロードセル15に加えられた力を表示可能な表示器16が電気的に接続されている。
【0026】
ベース1にはステージ17が設置されており、このステージ17は、コントローラ23と電気的に接続されている。ステージ17は、コントローラ23からの駆動信号に応じて、水平方向(図中XY方向)、Z軸周りの回転方向、傾き方向(図中αβ方向)の各方向に移動可能であり、これにより、実装基板18の位置決めが可能になっている。また、ステージ17は、実装基板18を例えば吸着により保持可能である。これにより、実装基板18が半導体チップ10と対向して配置される。半導体チップ10上には、半導体チップ10と実装基板18との間隔(以下、基板間隔と称する)を作業者の所望の値にするために、変形可能な弾性部材22が、所定の個数、所定の場所に配列されている。なお、弾性部材22は、実装基板18側に予め設けられていても良いし、半導体チップ10若しくは実装基板18を保持した後に、弾性部材22を供給しても良い。
【0027】
また、ステージ17は、中央部が中空構造になっており、このステージ17の下部には、実装基板18の下側に光を照射可能なように集光レンズ19が設置されている。この集光レンズ19には、ファイバガイド20が接続されている。また、ファイバガイド20のもう一端には、UV光源21が接続されている。このUV光源21は、紫外線硬化型の接着材を硬化させるための光源である。このため、実装基板18は、石英ガラス等の紫外線透過率の高い材料であることが好ましい。
【0028】
次に、図2を参照して第1の実施形態における部品接合時の手順について説明する。作業者は、保持部9により、半導体チップ10を吸着保持する。次に、ステージ17上に、実装基板18を設置して吸着保持する。この状態で本半導体接合装置の動作を開始させる。
【0029】
半導体接合装置のコントローラ23は、まず、ステージ17を動かして、半導体チップ10に対して実装基板18が所定の位置に来るように、実装基板18の水平方向、回転方向、及び傾き方向の調整を行う(ステップS1)。なお、この位置決めは、例えば、ステージ17と保持部9とに設けたマーカを一致させるようにステージ17を動かすようにすればよい。また、ステージ17は必ずしも自動ステージである必要はなく、手動で動作するステージであってもかまわない。
【0030】
このステップS1の調整の後、作業者は、駆動部13を動作させて、駆動信号をVCM11に印加し、VCM11に推力を発生させる(ステップS2)。この推力は、センサ板14を介してロードセル15に伝えられる。表示器16は、ロードセル15によって検出された押圧力を表示する(ステップS3)。なお、実際にこのとき表示される押圧力には、VCM11で発生させた推力によるものに加え、保持部9や半導体チップ10、VCM11の出力軸12といった、センサ板14と連結されている構成部品の重量の影響も加わる。作業者は、表示器16で表示された押圧力を確認しながら、駆動部13の電流信号の大きさ調整及び極性の選択を行い、押圧力を所望の値に設定する。駆動部13は、この設定を受けてVCM11の推力を調整して押圧力を調整する(ステップS4)。以後、VCM11の推力は、変更しない。なお、ステップS4の押圧力の調整は、作業者の手動操作によるものの他に、押圧力の設定値を予め入力しておき、それに応じて駆動部13が押圧力の調整を行うようにしてもよい。なお、このときの押圧力の設定値は、所定の変形量で弾性部材22が変形する押圧力である。この押圧力は、予め実験若しくは計算等により求めておくものとする。
【0031】
押圧力の調整後、作業者の手動操作等を受けて、コントローラ23は、Zステージモータ6を駆動させ、Zステージ3を実装基板18に向かって降下させる(ステップS5)。Zステージ3が降下して行くと、半導体チップ10と弾性部材22が接触する。この状態で更にZステージ3を降下させると、センサ板14がロードセル15から離れ、ロードセル15に加わっていた押圧力は、弾性部材22にかかるようになる。ここで、直動気体軸受7は、気体の粘性を利用して直動気体軸受7とシャフト8との隙間の気体圧力を高く保つことにより、シャフト8を直動気体軸受7の壁面から浮かせた状態で動かす機構であるので、直動気体軸受7とシャフトとの間において発生する摺動抵抗、及びその変動は極めて小さく無視できる程度のものである。したがって、Zステージ3の位置、言い換えれば直動気体軸受7とシャフト8の相対的な位置に係わらず、どの位置においても、ロードセル15に与えられていた押圧力は、正確に弾性部材22に与えられるようになる。このとき、弾性部材22は、半導体チップ10から与えられた押圧力によって、図3に示すように所定の量だけ潰れて変形する。
【0032】
このとき駆動部13は、センサ板14がロードセル15から離れたか否か、即ち、ロードセル15で検出される押圧力がゼロになったか否かを判定し(ステップS6)、ロードセル15で検出される押圧力がゼロになった時点でZステージ3の降下を停止させる(ステップS7)。また、表示器16に表示された値を確認しながら手動によりZステージ3を停止させるようにしてもよい。更には、所定の変形量で弾性部材22が変形するZステージ3の降下位置を予め実験などにより求めておき、この降下位置に応じてZステージ3を停止させるようにしてもよい。
【0033】
Zステージ3を停止させた後は、半導体チップ10と実装基板18とを接合する(ステップS8)。即ち、弾性部材22を変形させた状態で、図示しないディスペンサ等により、紫外線硬化型の接着剤24を半導体チップ10と実装基板18の間に充填する。そして、UV光源21により紫外線を発生させ、ファイバガイド20を介してステージ17の内部に紫外線を導く。ファイバガイド20の先端に設置した集光レンズ19により、紫外線は、所定のスポット径に拘束されて実装基板18の下側から照射される。紫外線は実装基板18を通過できるので、紫外線硬化型の接着剤24は、紫外線により硬化し、半導体チップ10と実装基板18は、所望の基板間隔で接合される。なお、接着剤24は、予め半導体チップ10若しくは実装基板18に塗布しておいても良い。また、必要とされるワークディスタンスや照射強度によっては、必ずしも集光レンズ19を設置する必要はない。
【0034】
以上説明したように、第1の実施形態においては、ロードセル15により実際に発生している押圧力を確認しながらVCM11の駆動信号を設定することができるので、正確に押圧力を設定することが可能である。したがって、弾性部材22を正確に変形させることが可能であり、その結果、半導体チップ10と実装基板18の基板間隔を正確に所望の値に形成することが可能である。
【0035】
なお、半導体チップ10と実装基板18を接合する接合部材は、紫外線硬化型の接着剤24に限定するものではなく、熱硬化型の接着剤や、半田バンプ、金バンプ等の金属バンプであっても良い。これらの場合には、半導体チップ10若しくは実装基板18の少なくとも何れか一方を必要な温度に加熱可能なヒータを、保持部9若しくはステージ17に設けておく必要がある。このように熱硬化型の接着剤などを用いる場合には、実装基板18の材質は、紫外線透過率を考慮して選定する必要がなく、また、集光レンズ19、ファイバガイド20、及びUV光源21も必要ない。
【0036】
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態について図4を参照して説明する。この第2の実施形態は、ロードセルの配置が第1の実施形態と異なっている。以後、図1と同様の構成については、同一の参照符号を用いることで説明を省略し、図1と異なる部分についてのみ説明する。
【0037】
即ち、第2の実施形態では、シャフト8の上端に、ロードセル15が設置され、更にシャフト8は、バネ31によってVCM11の出力軸12に懸架されている。バネ31の本数は特に限定されないが、バネ31の張力の合計は、ロードセル15を含めシャフト8に付随する全ての部品の合計重量よりも大きくなくてはならない。
【0038】
また、出力軸12の上端にはストッパ32が設けられており、VCM11からの出力軸12の落下を防止している。VCM11は、駆動部13に電気的に接続されており、また駆動部13は、コントローラ23に電気的に接続されている。即ち、コントローラ23は、駆動部13を制御して、VCM11の推力を任意に制御可能である。また、コントローラ23は、表示器16にも接続されており、ロードセル15の出力を参照しながら駆動部13を制御可能である。
【0039】
ここで、図4において、ロードセル15は、シャフト8と出力軸12とによって狭持され、更にバネ31によって圧縮応力を受けている。したがって、弾性部材22に押圧力がかかっていなくてもロードセル15からは、常に圧縮応力に対応する出力が発生する。
【0040】
次に、図5を参照して第2の実施形態の部品接合時の手順について説明する。作業者は、保持部9により、半導体チップ10を吸着保持する。次に、ステージ17上に、実装基板18を設置して吸着保持する。この状態で本半導体接合装置の動作を開始させる。
【0041】
半導体接合装置のコントローラ23は、まず、ステージ17を動かして、半導体チップ10に対して実装基板18が所定の位置に来るように、実装基板18の水平方向、回転方向、及び傾き方向の調整を行う(ステップS11)。ここで、前述したように、ロードセル15からは、バネ31からの圧縮応力に対応する出力が発生している。コントローラ23は、バネ31からの圧縮応力がある状態で、表示器16で表示される押圧力がゼロと表示されるように補正を行う(ステップS12)。
【0042】
次に、コントローラ23は、駆動部13を制御してVCM11を駆動し、図4の上方向の推力を発生させる(ステップS13)。なお、このときVCM11に発生させる推力は、次のステップS14でZステージモータ6に発生させる推力と大きさが等しい力である。その後、Zステージモータ6を駆動させ、Zステージ3を実装基板18に向かって降下させる(ステップS14)。そして、コントローラ23は、表示器16からの出力により、ロードセル15の出力を監視しながら、ロードセル15からの出力が所定量増加したか否かを判定し(ステップS15)、ロードセル15からの出力が所定量増加したと判定した場合にZステージ3の降下を停止させる(ステップS16)。
【0043】
Zステージ3を降下させ、弾性部材22と実装基板18とが接触する際、実装基板18は、弾性部材22から衝撃荷重を受けることになるが、出力軸12をVCM11の推力によって上向きに引き上げているので、弾性部材22と実装基板18とが接触する際の衝撃荷重を最小限に抑えることができる。
【0044】
弾性部材22と実装基板18との接触後、更にZステージ3を降下させると、ストッパ32がVCM11から離れ、VCM11の出力軸12の自重による押圧力がロードセル15を介して弾性部材22への押圧力の一部として与えられるようになる。この押圧力の増加を検出することにより、コントローラ23は、駆動部13を制御してZステージ3の降下を停止させる。なお、このときの押圧力は、表示器16でも表示される。
【0045】
次に、Zステージ3を停止させた後、コントローラ23は、ロードセル15で検出された信号を元に、所望の押圧力が得られるようにVCM11を駆動する(ステップS17)。このときの制御方式は、オープン制御であっても、クローズド制御であってもかまわない。
【0046】
ステップS17で所望の押圧力に調整した後は、第1の実施形態と同様にしてこの状態で、半導体チップ10と実装基板18とを接合する(ステップS18)。
【0047】
第2の実施形態においては、第1の実施形態と比較して、実際に弾性部材22を押圧している間の押圧力をロードセル15によって検出し、更にロードセル15からの出力に基づいてVCM11の推力を制御することができるので、より正確に押圧力を設定することが可能になる。したがって、弾性部材22をより正確に変形させることが可能になり、半導体チップ10と実装基板18の基板間隔をより正確に形成することが可能である。
【0048】
なお、シャフト8と出力軸12は、軸やブッシュ等によりスラスト方向にガイドされていてもかまわない。また、ステップS13の出力軸12の引き上げは必ずしも必要ではなく、必要に応じて実施すれば良い。例えば、押圧力が小さい場合は省略することが可能である。
【0049】
次に第2の実施形態に関する変形例を、図6を参照して説明する。なお、ここでは、第2の実施形態と異なる部分についてのみ記載する。この変形例における半導体接合装置の構成において、シャフト8のフランジ部44に少なくとも2本のバネポスト43がスラスト方向に設置されている。また、出力軸12のフランジ部45には、バネポスト43の配置に対応した位置に、バネポスト43の外径より大きな径の穴があけられており、出力軸12は、バネポスト43に支持されてスラスト方向に負荷なく移動可能に構成されている。更に、バネポスト43には圧縮バネ41が出力軸12のフランジ部45と接するように設置され、圧縮バネ41のもう片側には、バネポスト43を軸にスラスト方向に移動可能で、なお且つバネポスト43に固定保持可能なカラー42が設置されている。このような構造は、例えば、バネポスト43の先端にネジを切り、カラー42をこのネジに対応したナットにする構造であっても良い。なお、この他の構成は、第2の実施形態と同様である。
【0050】
このような構成において、まず、カラー42のスラスト位置を変更することにより、圧縮バネ41の発生力を調整する。このとき、シャフト8及びそれに懸架される部材の重量を考慮してロードセル15が出力軸12に圧接されるように、圧縮バネ41の発生力を調整する。次に、複数本ある圧縮バネ41の発生力が偏らないように、各カラー42のスラスト位置を決定する。
【0051】
この変形例においては、第2の実施形態に示す装置と比較して、圧縮バネ41の発生力が、容易に微調整可能であるので、シャフト8に設置したロードセル15をフランジ45に押し付ける力がより正確に、バランスよく調整することが可能である。したがって、VCM11が発生する推力をロードセル15によって、より正確に測定することが可能になる。
【0052】
以上実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【0053】
更に、上記した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。例えば、図7に示すように第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせて構成してもよいことは言うまでもないことである。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体チップと実装基板の間隔を正確に決定して接合することが可能な半導体接合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る半導体接合装置の構成を示す外観正面図である。
【図2】 本発明の第1の実施形態に係る半導体接合装置の接合手順について示したフローチャートである。
【図3】 部品接合時の弾性体の変形について示した図である。
【図4】 本発明の第2の実施形態に係る半導体接合装置の構成を示す外観正面図である。
【図5】 本発明の第2の実施形態に係る半導体接合装置の接合手順について示したフローチャートである。
【図6】 第2の実施形態の変形例について示した図である。
【図7】 第1の実施形態と第2の実施形態を組み合わせた構成を示す外観正面図である。
【図8】 従来例について説明するための図である。
【符号の説明】
1…ベース、2…イケール、3…Zステージ、4…ガイド、5…ボールネジ、6…Zステージモータ、7…直動気体軸受、8…シャフト、9…保持部、10…半導体チップ、11…ボイスコイルモータ(VCM)、12…出力軸、13…駆動部、14…センサ板、15…ロードセル、16…表示器、17…ステージ、18…実装基板、19…集光レンズ、20…ファイバガイド、21…UV光源、22…弾性部材、23…ドライバ・コントローラ(コントローラ)、24…接着剤、31…バネ、32…ストッパ、41…圧縮バネ、42…カラー、43…バネポスト、44,45…フランジ部
Claims (4)
- 半導体チップと実装基板との間に弾性部材を介在させて半導体チップを実装する半導体接合装置であって、
上記半導体チップと上記実装基板とが接合される軸である第1の移動軸上で上記半導体チップを保持する保持部と、上記保持部に連結されたシャフトと、上記シャフトを上記半導体チップと上記実装基板との接合方向に移動可能な直動気体軸受と、上記シャフトと連結された出力軸を有するボイスコイルモータとからなる押圧力設定部と、
上記押圧力設定部の上記ボイスコイルモータにより発生する推力と、上記半導体チップと上記保持部と上記シャフトと上記出力軸の自重とによる押圧力を検出するロードセルと、
上記ロードセルによって検出された押圧力に応じた駆動信号を生成し、上記ボイスコイルモータに推力を発生させる駆動部と、
上記押圧力設定部を上記第1の移動軸に対して平行且つ異なる軸である第2の移動軸上で上記接合方向に移動させ、上記押圧力設定部の押圧力を上記半導体チップを介して上記弾性部材に負荷する移動部と、
を具備することを特徴とする半導体接合装置。 - 上記ロードセルは、上記移動部と上記ボイスコイルモータとの間に設置されることを特徴とする請求項1に記載の半導体接合装置。
- 上記ロードセルによって検出された押圧力を表示可能な表示器を更に具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体接合装置。
- 半導体チップと実装基板との間に弾性部材を介在させて半導体チップを実装する半導体接合装置であって、
上記半導体チップと上記実装基板とが接合される軸である第1の移動軸上で上記半導体チップを保持する保持部と、上記保持部に連結されたシャフトと、上記シャフトを上記半導体チップと上記実装基板との接合方向に移動可能な直動気体軸受と、上記シャフトを懸架するための出力軸を有するボイスコイルモータと、上記シャフトと上記出力軸との間で付勢力を発生するバネ部材とからなる押圧力設定部と、
上記シャフトと上記出力軸のとの間に配され、上記押圧力設定部の上記ボイスコイルモータにより発生する推力と上記出力軸の自重による押圧力を検出するロードセルと、
上記ロードセルによって検出された押圧力に応じた駆動信号を生成し、上記ボイスコイルモータに推力を発生させる駆動部と、
上記押圧力設定部を上記第1の移動軸に対して平行且つ異なる軸である第2の移動軸上で上記接合方向に移動させ、上記押圧力設定部の押圧力を上記半導体チップを介して上記弾性部材に負荷する移動部と、
を具備することを特徴とする半導体接合装置。
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