JP4294165B2 - Electronic component mounting device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の電子部品を回路基板に搭載する電子部品搭載装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化・軽量化を実現するために、半導体チップ等の電子部品を実装対象物である回路基板上に直接に実装するフリップチップ実装が用いられてきている。この工法では、一般に、電子部品の電極部分にバンプが形成され、熱を加えてバンプを回路基板上の電極に接合する。最近では、かかる工法を採用する電子部品搭載装置として、電子部品を真空吸着しハンドリングしつつ、熱を加えて回路基板上の所定位置に搭載するボンディングヘッドを有するものが主流となっている。
【0003】
これに関連して、図6及び7に、従来知られた電子部品搭載装置におけるボンディングヘッドの一例を示す。図6及び7は、それぞれ、ボンディングヘッドの構成を示す断面説明図及びボンディングヘッドの下端面を示す説明図である。このボンディングヘッド50は、電子部品51を下端側で吸着保持しながら熱を加えて回路基板54上の所定位置に接合するもので、その下端側には、回路基板54に対する電子部品51のボンディングを直接に行うボンディングツール58が吸着保持されている。このボンディングヘッド50は、昇降機構66及び水平方向移動機構67を備え、回路基板54の上方で昇降する若しくは水平方向に移動することができる。ボンディングヘッド50の内部には、吸着保持されるボンディングツール58の下面側で電子部品51を吸着するためのエア経路60(図中の中央にある経路)と、上記ボンディングツール58を吸着保持するためのエア経路61(図中の左側にある経路)とが設けられている。また、ヘッド50の内部には、上記ヘッド50の下端面の周縁部に形成された複数の吹出し口62aに連通するガス供給経路62(図中の右側にある経路)が設けられている。
【0004】
上記ボンディングヘッド50では、ボンディングツール58に吸着保持された電子部品51が、その下面側に形成されたバンプ64と回路基板54上に形成された電極65とが接触するように位置決めされた状態(図6参照)で、所定の加熱源(不図示)により加熱され上記バンプ64が溶融させられることにより、回路基板54に接合されるようにしてボンディングが行われる。かかるボンディングの間に、上記バンプ64と電極65との接合部63の酸化を防止するために、ガス供給経路62を通じて、窒素N2などの不活性ガスが供給され、吹出し口62aから上記接合部63に対して吹き付けられる。この不活性ガスは、ガス供給経路62が連通するガス供給源68から供給される。
上記不活性ガスの吹出し口62aは、ボンディングヘッド50の下端側で、ボンディングツール58が吸着される部分の外側近傍に形成されており、図7からよく分かるように、ボンディングツール58が吸着保持された状態で、ツール58の外周に沿って位置する。不活性ガスは、各吹出し口62aから均等な量で吹き出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のボンディングヘッド50では、不活性ガスの吹出し口62aがヘッド50の下端側に設けられているため、サイズの異なる各種電子部品51を対象とする場合には、上記吹出し口62aの位置が電子回路51と回路基板54との接合部63から大きく離れることがある。この場合には、接合部63に達する不活性ガスは周囲の大気との混合により濃度が低下し、接合部63の酸化を十分に防止することができず、接合品質が低下する惧れがある。
また、いずれの場合にも、上記吹出し口62aから基板表面までの高さが同じであるため、圧力差が生じにくく、回路基板54に吹き付けられた不活性ガスは、電子部品51と基板54との間に流路を確保し得ず、不活性ガスが接合部63まで到達しないことがある。これにより、接合部63の酸化を十分に防止することができず、安定した接合品質を得ることができなくなる。
【0006】
本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、各種の部品形状に対応し得る不活性ガスの吹出し口を構成し、回路基板と電子部品との接合部の酸化を防止して接合品質を安定化させる電子部品搭載装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項1に係る発明は、ボンディングヘッドの先端側に取り付けられるボンディングツールを電子部品の背面に当接させてこれを所定の加熱源を用いて加熱することにより、電子部品及び回路基板の電極同士を熱接合させてボンディングを行う電子部品搭載装置において、上記電極同士の熱接合に際してその接合部分に対して不活性ガスを吹き出す吹出し口が、上記ボンディングツールの電子部品に当接する部分近傍に設けられ、上記ボンディングツールにおいて上記吹出し口の一部が他の吹出し口と比べて電子部品に当接する部分から離れて設けられていることを特徴としたものである。
【0008】
また、本願の請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、上記加熱源がセラミックヒータであることを特徴としたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る電子部品搭載装置の内部構造を示す斜視図である。この電子部品搭載装置1は、順次電子部品3を回路基板5上の所定位置に位置決めした上で、電子部品3に熱を加え、回路基板5に対して熱接合させることによりボンディングを行うもので、その基本的な構成として、電子部品3を保持しながら熱を加えるボンディングヘッド10と、回路基板5が載置されるボンディングステージ21とを有している。ボンディングヘッド10は、ボンディングステージ21上に吸着式に保持されて配置される回路基板5の上方で、水平方向移動機構19及び昇降機構18(図2参照)により、水平方向(図中のX方向)及び鉛直方向(図中のZ方向)に可動である。この電子部品搭載装置1では、回路基板5に搭載される電子部品3が、トレイ20に複数収納されており、ボンディングヘッド10は、各電子部品3を順次取り出して回路基板5上の所定位置に搭載するようになっている。
【0011】
上記ボンディングステージ21及びトレイ20は、水平方向(図中の上記X方向に直交するY方向)に可動であるスライドベース22上に固定されており、該スライドベース22の動作に伴ない、水平方向に移動することができる。また、この電子部品搭載装置1では、電子部品3の搭載作業に際して電子部品3及び回路基板5の位置を認識する手段として、画像認識光学系25が装備されており、該画像認識光学系25は、図中のX及びY方向の両方向に可動であり、回路基板5が載置されるボンディングステージ22の動作に伴ない移動する。この画像認識光学系25は、視野の切替えによって、その下方に位置する回路基板5及びその上方に位置する電子部品3を位置認識するものである。
【0012】
電子部品3の搭載作業では、上記画像認識光学系25が電子部品3及び回路基板5の位置を認識すると、この位置情報に基づき、上記ボンディングヘッド10が電子部品3を吸着保持しながらハンドリングし、回路基板5上の所定位置に電子部品3を位置決めする。このように電子部品3が位置決めされた状態で、電子部品3に熱が加えられて、その下端面に形成されたバンプ4(図2参照)が溶融されることにより、電子部品3が回路基板5に熱接合させられる。
【0013】
図2は、上記ボンディングヘッドの構成を概略的に示す縦断面説明図である。このボンディングヘッド10は、上から順に、ボンディングヘッド本体9とウォータジャケット15と加熱源14とボンディングツール2とが組合せられてなるもので、その内部には、一端側でボンディングヘッド本体9から減圧装置(不図示)に連通する一方、他端側でボンディングツール2の下端面にて開口するエア経路11(図中の中央にある経路)と、一端側でボンディングヘッド本体9から減圧装置(不図示)に連通する一方、他端側で加熱源14の下端面にて開口するエア経路12(図中の左側にある経路)とを有している。このボンディングヘッド10では、上記エア経路12における減圧作用により、上記加熱源14の下面側にボンディングツール2が吸着保持されるとともに、上記エア経路11における減圧作用により、上記ボンディングツール2の下面側に回路基板3がその背面において当接して吸着保持される。
更に、ボンディングヘッド10は、その内部に、一端側でボンディングヘッド本体9からガス供給源17に連通し、他端側で加熱源14の下端面にて開口する不活性ガス供給経路13(図中の右側にある経路)を有している。この不活性ガス供給経路13には、不活性ガス供給のオンオフを制御し得る電磁弁16が設けられている。
【0014】
このボンディングヘッド10では、上記ボンディングツール2が、その上面側に配置された加熱源14からの熱を受け、電子部品3の下端面に形成されたバンプ4を加熱溶融させて、回路基板5上の電極6と接合させることにより、ボンディングが行われる。この実施の形態では、上記加熱源14として、セラミックヒータが用いられる。かかる電子部品3のボンディングに際して、上記加熱源14の上面側に配置されるウォータジャケット15の内部には、冷却水が循環させられ、これにより、加熱源14からヘッド上方への熱の伝達が遮断され、ボンディングヘッド10の熱膨張等による機械精度の低下が防止される。
【0015】
また、このボンディングヘッド10では、電子部品3のボンディングの間に、上記電子部品3側のバンプ4と回路基板5側の電極6との接合部7の酸化を防止するために、上記ガス供給源17から不活性ガス供給経路13を通じて供給される例えば窒素などの不活性ガスが、接合部7に対して吹き付けられる。本実施の形態では、この接合部7に対する不活性ガスの吹付けを実現するために、上記ボンディングツール2の加熱源14に接触する上面側で、その周縁に沿って、所定深さの溝部2cが設けられており、更に、この溝部2cの底面から下方へ延び、ボンディングツール2の下端面にて開口するガス流路2bが、所定間隔を隔てて複数設けられている。上記溝部2cの幅は、図2から分かるように、ボンディングツール2が他の部品とともに電子部品吸着用のエア経路11を構成するように加熱源14の下端面に吸着保持された状態で、上記エア経路12には連通せず、不活性ガス供給経路13にのみ連通するように設定されている。上記ガス流路2bは、ツール2の下面側で、ガス吹出し口2aとして開口する。
かかる構造を備えたボンディングツール2によれば、上記ガス供給源17から不活性ガス供給経路13を通じて供給された不活性ガスが、エア経路13に連通する部分から溝部2cに流れ込み、ボンディングツール2の周縁に沿って溝部2cの全体に広がり、各ガス流路2bを経て上記吹出し口2aから均等に吹き出される。
【0016】
図3は、ボンディングツール2の下端面を示す説明図である。このボンディングツール2では、電子部品3(1点鎖線で示す)がエア経路11における減圧作用により吸着保持された状態で、ボンディングツール2の下端面におけるガス吹出し口2aが、電子部品3の周囲近傍に位置することになる。これにより、ガス流路2bを通じて供給される不活性ガスが、各吹出し口2aから電子部品3と回路基板5との接合部7に対して確実に吹き付けられることになる。
このように、電子部品3と回路基板5との接合部7に比較的近い電子部品3の周囲近傍から、上記接合部7に対して不活性ガスを確実に吹き付けることにより、接合部7に到達した不活性ガスの濃度は雰囲気によっても余り低下せず、熱接合に際して接合部7又は半田材等が酸化することを十分に防止することができる。この結果、高品質なボンディングを実現することができる。
【0017】
また、この実施の形態では、ボンディングツール2側に吹出し口2aが設けられるので、吹出し口2aの位置が異なるボンディングツールを予め用意して、ボンディングヘッド10の下端側にて吸着保持された状態でその吹出し口2aが電子部品3の周囲近傍に位置するボンディングツール2を電子部品3の形状及びサイズに応じて適宜選択するようにして、上記接合部7に対する良好な不活性ガスの吹出しを、ボンディングツール2の品種対応のみで実現することができる。
なお、前述した実施の形態において、ボンディングツール2は多数の吹出し口2aを有しているが、これに限定されることなく、複数の吹出し口2aの代わりにスリット状の開口部若しくは連続した環状のスリットを有していてもよい。
【0018】
次に、本発明の他の実施の形態について詳しく説明する。なお、以下の説明では、前述した実施の形態における場合と同じものについては同一の符号を付し、それ以上の説明を省略する。
図4及び5は、それぞれ、本発明の他の実施の形態に係るボンディングヘッドを概略的に示す断面説明図、及び、ボンディングツールの下端面を示す説明図である。このボンディングヘッド30は、前述した実施の形態と同じ構成を有しており、この実施の形態では、ボンディングツール32の一辺側で、所定深さの溝部32cの底面から下方へ延びるガス流路33bに対応する部位にて、ツール32の下面33が高くなるように設定されている。すなわち、ガス流路33bがボンディングツール32の下端面で開口してなる吹出し口33aが、ツール32における他の吹出し口32aよりも高い位置に形成され、ツール32の下面側における電子部品3に当接する部分から離れている。
【0019】
かかる構造を備えたボンディングツール32を用いた場合に、ボンディングヘッド30内の不活性ガス供給経路13を通じて供給される不活性ガスが、高さの異なる吹出し口32a及び33aから吹き出されると、高い位置にある吹出し口33aから吹き出される不活性ガスによる接合部7への圧力が、接合部7の近傍に位置する吹出し口32aのそれに比べて小さくなる。この不活性ガスの圧力差により、電子部品3に当接する部分近傍に吹出し口32aが位置する圧力の高い側から、吹出し口33aが形成された圧力の低い側へ、電子部品3と回路基板5との隙間を通過する不活性ガス気流が発生することになる(矢印で示す)。これにより、接合部7に到達した不活性ガスの濃度が安定して確保され、熱接合に際して、接合部7又は半田材等の酸化を十分に防止することができ、高品質なボンディングを達成することができる。
【0020】
なお、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【0021】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電極同士の熱接合に際してその接合部に対して不活性ガスを吹き出す吹出し口が、ボンディングツールの電子部品に当接する部分近傍に設けられているので、接合部に対して不活性ガスを確実に吹き付け、接合部近傍の不活性ガスの濃度を安定して確保することができる。これにより、熱接合に際して、接合部又は半田材等の酸化を十分に防止することができ、高品質なボンディングを達成することができる。また、この発明によれば、吹出し口の位置が異なるボンディングツールを予め用意して、ボンディングヘッドの下端側にて吸着保持された状態でその吹出し口が電子部品の周囲近傍に位置するボンディングツールを電子部品の形状及びサイズに応じて適宜選択するようにして、接合部に対する良好な不活性ガスの吹出しを、ボンディングツールの品種対応のみで実現することができる。
【0022】
また、本発明によれば、ボンディングツールにおいて、不活性ガスの吹出し口の一部が他の吹出し口と比べて電子部品に当接する部分から離れて設けられているので、高い位置にある吹出し口から吹き出される不活性ガスによる接合部への圧力が、接合部の近傍に位置する吹出し口のそれに比べて小さくなり、かかる不活性ガスの圧力差によって、電子部品と回路基板との隙間を通過する不活性ガス気流を発生させることができる。この結果、接合部に到達する不活性ガスの濃度が安定して確保され、熱接合に際して、接合部又は半田材等の酸化を十分に防止することができ、高品質なボンディングを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る電子部品搭載装置の内部構造を示す全体斜視図である。
【図2】 上記実施の形態に係るボンディングヘッドを概略的に示す縦断面説明図である。
【図3】 上記実施の形態に係るボンディングツールの下端面を示す説明図である。
【図4】 本発明の他の実施の形態に係るボンディングヘッドを概略的に示す縦断面説明図である。
【図5】 上記他の実施の形態に係るボンディングツールの下端面を示す説明図である。
【図6】 従来のボンディングヘッドを概略的に示す縦断面説明図である。
【図7】 従来のボンディングヘッドの下端面を示す説明図である。
【符号の説明】
1…電子部品搭載装置
2…ボンディングツール
2a…不活性ガス吹出し口
3…電子部品
4…バンプ
5…回路基板
6…回路基板側電極
7…接合部
10…ボンディングヘッド
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component mounting apparatus for mounting a predetermined electronic component on a circuit board.
[0002]
[Prior art]
In recent years, flip-chip mounting in which electronic components such as semiconductor chips are directly mounted on a circuit board, which is a mounting target, has been used in order to reduce the size and weight of electronic devices. In this method, generally, bumps are formed on the electrode parts of the electronic component, and heat is applied to bond the bumps to the electrodes on the circuit board. Recently, an electronic component mounting apparatus that employs such a construction method has a mainstream having a bonding head that is mounted on a circuit board by applying heat while vacuum-adsorbing and handling the electronic component.
[0003]
In this regard, FIGS. 6 and 7 show an example of a bonding head in a conventionally known electronic component mounting apparatus. 6 and 7 are an explanatory cross-sectional view showing the configuration of the bonding head and an explanatory view showing the lower end surface of the bonding head, respectively. The bonding head 50 applies heat to the electronic component 51 while adsorbing and holding the electronic component 51 at the lower end side, and bonds the electronic component 51 to a predetermined position on the circuit board 54. At the lower end side, the electronic component 51 is bonded to the circuit board 54. A bonding tool 58 to be directly performed is held by suction. The bonding head 50 includes an elevating mechanism 66 and a horizontal movement mechanism 67, and can move up and down over the circuit board 54 or move in the horizontal direction. In the bonding head 50, an air path 60 (path at the center in the drawing) for sucking the electronic component 51 on the lower surface side of the bonding tool 58 to be sucked and held, and the bonding tool 58 to be sucked and held. Air path 61 (path on the left side in the figure). Further, a gas supply path 62 (path on the right side in the drawing) communicating with a plurality of outlets 62 a formed at the peripheral edge of the lower end surface of the head 50 is provided inside the head 50.
[0004]
In the bonding head 50, the electronic component 51 attracted and held by the bonding tool 58 is positioned so that the bumps 64 formed on the lower surface side thereof are in contact with the electrodes 65 formed on the circuit board 54 ( In FIG. 6), the bumps 64 are melted by being heated by a predetermined heating source (not shown), so that bonding is performed so as to be bonded to the circuit board 54. During such bonding, in order to prevent oxidation of the joint portion 63 between the bump 64 and the electrode 65, an inert gas such as nitrogen N 2 is supplied through the gas supply path 62, and the joint portion is supplied from the outlet 62a. 63 is sprayed. The inert gas is supplied from a gas supply source 68 that communicates with the gas supply path 62.
The inert gas outlet 62a is formed on the lower end side of the bonding head 50 and in the vicinity of the outside of the portion to which the bonding tool 58 is adsorbed. As can be seen from FIG. 7, the bonding tool 58 is adsorbed and held. In this state, it is located along the outer periphery of the tool 58. The inert gas is blown out in an equal amount from each outlet 62a.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional bonding head 50, the inert gas outlet 62 a is provided on the lower end side of the head 50, and therefore when the various electronic components 51 of different sizes are targeted, the position of the outlet 62 a is determined. May be greatly separated from the joint 63 between the electronic circuit 51 and the circuit board 54. In this case, the concentration of the inert gas that reaches the joint 63 is reduced by mixing with the surrounding air, and the oxidation of the joint 63 cannot be sufficiently prevented, and the joint quality may be lowered. .
In any case, since the height from the outlet 62a to the substrate surface is the same, a pressure difference is unlikely to occur, and the inert gas blown to the circuit board 54 In some cases, the flow path cannot be secured during this period, and the inert gas may not reach the joint 63. As a result, the oxidation of the joint 63 cannot be sufficiently prevented, and stable joint quality cannot be obtained.
[0006]
The present invention has been made in view of the above technical problems, and constitutes an inert gas blowout port that can cope with various component shapes, and prevents oxidation at the joint between the circuit board and the electronic component. An object is to provide an electronic component mounting apparatus that stabilizes quality.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the invention according to claim 1 of the present application, a bonding tool attached to the front end side of the bonding head is brought into contact with the back surface of the electronic component and heated using a predetermined heating source, whereby the electronic component and the circuit board are heated. In an electronic component mounting apparatus that performs bonding by thermally bonding electrodes to each other, a blowout port that blows an inert gas to the bonded portion at the time of thermal bonding between the electrodes is in the vicinity of a portion that contacts the electronic component of the bonding tool. The bonding tool is characterized in that a part of the blowout port is provided farther from a portion in contact with the electronic component than the other blowout ports .
[0008]
The invention according to claim 2 of the present application is characterized in that, in the invention according to claim 1, the heating source is a ceramic heater .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an internal structure of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. The electronic component mounting apparatus 1 performs bonding by sequentially positioning the electronic component 3 at a predetermined position on the circuit board 5, applying heat to the electronic component 3, and thermally bonding the electronic component 3 to the circuit board 5. The basic configuration includes a bonding head 10 that applies heat while holding the electronic component 3 and a bonding stage 21 on which the circuit board 5 is placed. The bonding head 10 is placed in the horizontal direction (X direction in the figure) by the horizontal direction moving mechanism 19 and the lifting mechanism 18 (see FIG. 2) above the circuit board 5 that is held and arranged on the bonding stage 21 by suction. ) And the vertical direction (Z direction in the figure). In the electronic component mounting apparatus 1, a plurality of electronic components 3 to be mounted on the circuit board 5 are stored in a tray 20, and the bonding head 10 sequentially takes out each electronic component 3 and puts it at a predetermined position on the circuit board 5. It comes to be installed.
[0011]
The bonding stage 21 and the tray 20 are fixed on a slide base 22 that is movable in the horizontal direction (Y direction orthogonal to the X direction in the figure). Can be moved to. In addition, the electronic component mounting apparatus 1 is equipped with an image recognition optical system 25 as means for recognizing the positions of the electronic component 3 and the circuit board 5 when mounting the electronic component 3. It is movable in both the X and Y directions in the figure, and moves with the operation of the bonding stage 22 on which the circuit board 5 is placed. This image recognition optical system 25 recognizes the position of the circuit board 5 positioned below and the electronic component 3 positioned above it by switching the visual field.
[0012]
In the mounting operation of the electronic component 3, when the image recognition optical system 25 recognizes the positions of the electronic component 3 and the circuit board 5, the bonding head 10 handles the electronic component 3 while adsorbing and holding based on the position information. The electronic component 3 is positioned at a predetermined position on the circuit board 5. With the electronic component 3 positioned as described above, heat is applied to the electronic component 3 and the bumps 4 (see FIG. 2) formed on the lower end surface of the electronic component 3 are melted. 5 is thermally bonded.
[0013]
FIG. 2 is a longitudinal sectional explanatory view schematically showing the configuration of the bonding head. The bonding head 10 is formed by combining a bonding head body 9, a water jacket 15, a heating source 14, and a bonding tool 2 in this order from the top. An air path 11 (path in the center in the figure) that opens to the lower end surface of the bonding tool 2 on the other end side while communicating with (not shown), and a decompression device (not shown) from the bonding head body 9 on one end side. ) And an air path 12 (path on the left side in the drawing) that opens at the lower end surface of the heating source 14 on the other end side. In the bonding head 10, the bonding tool 2 is attracted and held on the lower surface side of the heating source 14 by the pressure reducing action in the air path 12, and the pressure reducing action in the air path 11 is applied to the lower surface side of the bonding tool 2. The circuit board 3 is abutted and held on the back surface thereof.
Further, the bonding head 10 has an inert gas supply path 13 (in the drawing) that communicates with the gas supply source 17 from the bonding head main body 9 at one end and opens at the lower end surface of the heating source 14 at the other end. On the right side of). The inert gas supply path 13 is provided with an electromagnetic valve 16 that can control on / off of the inert gas supply.
[0014]
In the bonding head 10, the bonding tool 2 receives heat from the heating source 14 disposed on the upper surface side thereof, and heats and melts the bumps 4 formed on the lower end surface of the electronic component 3, so that the circuit board 5 is heated. Bonding is performed by bonding to the electrode 6. In this embodiment, a ceramic heater is used as the heating source 14. During bonding of the electronic component 3, cooling water is circulated inside the water jacket 15 disposed on the upper surface side of the heating source 14, thereby interrupting heat transfer from the heating source 14 to the upper side of the head. Thus, a decrease in machine accuracy due to thermal expansion of the bonding head 10 is prevented.
[0015]
In the bonding head 10, the gas supply source is used to prevent oxidation of the joint 7 between the bump 4 on the electronic component 3 side and the electrode 6 on the circuit board 5 side during bonding of the electronic component 3. An inert gas such as nitrogen supplied from 17 through the inert gas supply path 13 is blown against the joint 7. In the present embodiment, in order to realize the blowing of the inert gas to the joint portion 7, the groove portion 2 c having a predetermined depth is formed along the periphery on the upper surface side of the bonding tool 2 in contact with the heating source 14. Furthermore, a plurality of gas flow paths 2b extending downward from the bottom surface of the groove 2c and opening at the lower end surface of the bonding tool 2 are provided at a predetermined interval. As can be seen from FIG. 2, the width of the groove 2 c is the same as that described above when the bonding tool 2 is held by suction on the lower end surface of the heating source 14 so as to form an air path 11 for sucking electronic components together with other components. It is set so as not to communicate with the air path 12 but to communicate only with the inert gas supply path 13. The gas flow path 2b opens on the lower surface side of the tool 2 as a gas outlet 2a.
According to the bonding tool 2 having such a structure, the inert gas supplied from the gas supply source 17 through the inert gas supply path 13 flows into the groove 2c from the portion communicating with the air path 13, and the bonding tool 2 It spreads over the whole groove part 2c along a peripheral edge, and is blown out uniformly from the said blowing outlet 2a through each gas flow path 2b.
[0016]
FIG. 3 is an explanatory view showing the lower end surface of the bonding tool 2. In this bonding tool 2, the gas outlet 2 a on the lower end surface of the bonding tool 2 is in the vicinity of the periphery of the electronic component 3 while the electronic component 3 (indicated by a one-dot chain line) is adsorbed and held by the pressure reducing action in the air path 11 Will be located. As a result, the inert gas supplied through the gas flow path 2b is reliably blown from the outlets 2a to the joint 7 between the electronic component 3 and the circuit board 5.
In this way, the inert gas is reliably blown to the joint 7 from the vicinity of the periphery of the electronic component 3 that is relatively close to the joint 7 between the electronic component 3 and the circuit board 5, thereby reaching the joint 7. The concentration of the inert gas does not decrease so much depending on the atmosphere, and the joining portion 7 or the solder material can be sufficiently prevented from being oxidized during the thermal joining. As a result, high quality bonding can be realized.
[0017]
In this embodiment, since the blowout port 2a is provided on the bonding tool 2 side, a bonding tool having a different position of the blowout port 2a is prepared in advance and is sucked and held at the lower end side of the bonding head 10. By appropriately selecting the bonding tool 2 whose blowout port 2a is located in the vicinity of the periphery of the electronic component 3 according to the shape and size of the electronic component 3, a good inert gas can be blown to the bonding portion 7. This can be realized only by the tool 2 type support.
In the embodiment described above, the bonding tool 2 has a large number of outlets 2a. However, the present invention is not limited to this. Instead of the plurality of outlets 2a, a slit-like opening or a continuous annular shape is provided. You may have a slit.
[0018]
Next, another embodiment of the present invention will be described in detail. In the following description, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and further description is omitted.
4 and 5 are an explanatory sectional view schematically showing a bonding head according to another embodiment of the present invention and an explanatory view showing a lower end surface of the bonding tool, respectively. The bonding head 30 has the same configuration as that of the above-described embodiment. In this embodiment, the gas flow path 33b extending downward from the bottom surface of the groove 32c having a predetermined depth on one side of the bonding tool 32. Is set so that the lower surface 33 of the tool 32 becomes higher. That is, a blowout port 33 a in which the gas flow path 33 b is opened at the lower end surface of the bonding tool 32 is formed at a position higher than the other blowout ports 32 a in the tool 32 and contacts the electronic component 3 on the lower surface side of the tool 32. It is far from the part that touches.
[0019]
When the bonding tool 32 having such a structure is used, when the inert gas supplied through the inert gas supply path 13 in the bonding head 30 is blown out from the blowing ports 32a and 33a having different heights, the bonding tool 32 is high. The pressure applied to the joint portion 7 by the inert gas blown from the blowout port 33 a at the position is smaller than that of the blowout port 32 a located in the vicinity of the joint portion 7. Due to the pressure difference of the inert gas, the electronic component 3 and the circuit board 5 are moved from the high pressure side where the blowout port 32a is located in the vicinity of the portion in contact with the electronic component 3 to the low pressure side where the blowout port 33a is formed. An inert gas stream that passes through the gap is generated (indicated by an arrow). As a result, the concentration of the inert gas that has reached the joint portion 7 is stably ensured, and oxidation of the joint portion 7 or the solder material or the like can be sufficiently prevented during thermal joining, thereby achieving high-quality bonding. be able to.
[0020]
Note that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and it goes without saying that various improvements and design changes are possible without departing from the scope of the present invention.
[0021]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, when the electrodes are thermally bonded to each other, the blowout port for blowing the inert gas to the bonded portion is provided in the vicinity of the portion that contacts the electronic component of the bonding tool. As a result, the inert gas can be reliably blown to the joint and the concentration of the inert gas in the vicinity of the joint can be stably secured. Thereby, at the time of thermal bonding, oxidation of the bonding portion or the solder material can be sufficiently prevented, and high-quality bonding can be achieved. Further, according to the present invention, a bonding tool having a different outlet position is prepared in advance, and the bonding tool is located near the periphery of the electronic component while being sucked and held at the lower end side of the bonding head. By appropriately selecting according to the shape and size of the electronic component, it is possible to realize a good inert gas blowout to the joint only by dealing with the types of bonding tools.
[0022]
Further, according to the present invention, in the bonding tool, a part of the inert gas blowout port is provided farther from the portion in contact with the electronic component than the other blowout ports. The pressure to the joint due to the inert gas blown out from the air is smaller than that at the outlet located near the joint, and the pressure difference of the inert gas passes through the gap between the electronic component and the circuit board. An inert gas stream can be generated. As a result, the concentration of the inert gas that reaches the joint is stably ensured, and oxidation of the joint or solder material or the like can be sufficiently prevented during thermal joining, thereby realizing high-quality bonding. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view showing an internal structure of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the bonding head according to the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory view showing a lower end surface of the bonding tool according to the embodiment.
FIG. 4 is a longitudinal sectional explanatory view schematically showing a bonding head according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing a lower end surface of a bonding tool according to another embodiment.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view schematically showing a conventional bonding head.
FIG. 7 is an explanatory view showing a lower end surface of a conventional bonding head.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic component mounting apparatus 2 ... Bonding tool 2a ... Inert gas outlet 3 ... Electronic component 4 ... Bump 5 ... Circuit board 6 ... Circuit board side electrode 7 ... Bonding part 10 ... Bonding head

Claims (2)

ボンディングヘッドの先端側に取り付けられるボンディングツールを電子部品の背面に当接させてこれを所定の加熱源を用いて加熱することにより、電子部品及び回路基板の電極同士を熱接合させてボンディングを行う電子部品搭載装置において、
上記電極同士の熱接合に際してその接合部及びその近傍に対して不活性ガスを吹き出す吹出し口が、上記ボンディングツールの電子部品に当接する部分近傍に設けられ、上記ボンディングツールにおいて上記吹出し口の一部が他の吹出し口と比べて電子部品に当接する部分から離れて設けられていることを特徴とする電子部品搭載装置。
A bonding tool attached to the front end side of the bonding head is brought into contact with the back surface of the electronic component and heated by using a predetermined heating source, whereby the electrodes of the electronic component and the circuit board are thermally bonded to perform bonding. In electronic component mounting equipment,
A blowing port for blowing an inert gas to the bonding portion and the vicinity thereof at the time of thermal bonding between the electrodes is provided in the vicinity of a portion in contact with the electronic component of the bonding tool, and a part of the blowing port in the bonding tool Is provided apart from the portion that contacts the electronic component as compared with the other outlets .
上記加熱源がセラミックヒータであることを特徴とする請求項1記載の電子部品搭載装置。 2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1 , wherein the heating source is a ceramic heater .
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