JP5205982B2 - 基板保持用キャリア、基板の着脱方法、及び、基板着脱装置 - Google Patents
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Description
このように、実装基板の一部に不良が混在している場合、そのような基板に電子部品を実装する際に、作業効率の低下や部材の消耗等が問題になる。
図14は、従来の半導体装置の実装工程のフローチャートであり、まず、
a.大型の母基板に複数の半導体チップ(ダイス)をマウントし、次いで、
b.基板と半導体チップとの間をワイヤボンディングし、次いで、
c.樹脂により半導体チップをワイヤを含めてモールドし、次いで、
d.商品型番等を捺印し、次いで、
e.基板の裏面にはハンダボールを転写し、最後に、
f.母基板を各半導体チップ毎に分割する
ことによって、半導体装置を製造している。
また、廃棄される樹脂の量が激減するため、資源の浪費の防止になるとともに、廃棄された材料の環境に与える負荷を軽減することができる。
なお、各図において、中心の平面図に対して、下図は平面図におけるA−A′断面図であり、左図はB−B′断面図であり、また、右図はC−C′断面図である。
図1は、本発明の実施例1の基板保持用キャリアの構成説明図であり、例えば、幅が8.0mm、厚さが0.8mm、長さが210mmのステンレス製の一対の主枠部材11の間に、例えば、幅が7.0mm、厚さが0.8mmのAl製の桟状部材12を例えば、ネジ13により固定する。
この場合、室温においては、桟状部材12の長さが保持対象となる固片基板のサイズより若干小さくなるように設計する。
一方、隣接する桟状部材12の間隔は、保持対象となる固片基板のサイズよりゆとりを持って大きくなるように設計する。
この場合、室温においては、桟状部材12の長さは固片基板20の幅より若干小さいので、桟状部材12の収縮力によって基板保持用キャリアに安定且つ強固に保持される。
まず、図3を参照して基板着脱装置を説明する。
図3は、本発明の実施例1の基板保持用キャリアを用いた基板の着脱方法に使用する基板着脱装置の概念的構成図であり、基板保持用キャリアを搬送する一対のレール部材31、一対のレール部材31の間に基板保持空間と同じピッチで基板保持部材32を配置するとともに、隣接する基板保持部材32の間の桟状部材に対応する位置にキャリア加熱機構33を配置する。
なお、この場合のキャリア冷却部材37は、例えば、銅ブロックによって構成する。
まず、図4に示すように、搬送用のレール部材31を利用して基板保持用キャリア10を所定の位置まで搬送して停止する。
この加熱によって、桟状部材12はその長手方向に0.3mm程度伸長するので、固片基板に対するクリアランスが形成されることになる。
この場合、基板吸着・搬送機構36をサーボモータ等で正確に位置決めを行い、フリーとなる図における基板の左右の位置合わせを正確に行う。
この時、桟状部材12はその長手方向に0.3mm程度収縮するので、固片基板20は桟状部材12の収縮力により一対の主枠部材11の間に安定且つ強固に挟み込まれる。
次いで、基板保持用キャリア10の天地を反対にしたのち、例えば、250℃において固片基板20の裏面に予め所定の基板(図示を省略)上に所定のピッチで形成しておいたハンダボール26を転写することによって、半導体装置27が形成される。
この状態で、再び、キャリア加熱機構33を昇降手段34によって上昇させ、桟状部材12に当接することによって、300〜500℃、例えば、400℃に加熱する。
以降は、使用済みの基板保持用キャリアを再使用して、上述の一連の工程を切り返すことになる。
なお、各図において、中心の平面図に対して、下図は平面図におけるA−A′断面図であり、左図はB−B′断面図であり、また、右図はC−C′断面図である。
図11は、本発明の実施例2の基板保持用キャリアの構成説明図であり、例えば、幅が8.0mm、厚さが0.8mm、長さが210mmのステンレス製の一対の主枠部材11の間に、例えば、幅が7.0mm、厚さが0.7mmのAl製の桟状部材12を例えば、ネジ13により固定する。
この場合、室温においては、桟状部材12の長さが保持対象となる固片基板のサイズより若干小さくなるように設計する。
一方、隣接する桟状部材12の間隔は、保持対象となる固片基板のサイズよりゆとりを持って大きくなるように設計する。
この場合の押さえ爪16は、例えば、ステンレス製であり、突き出す長さを2.0mmとし、幅を2.0mmとする。
固片基板20は、固片基板20の実装面側が4個の押さえ爪18で支持された状態で一対の主枠部材11の間に挟まれて固定される。
したがって、基板保持用キャリア15に固片基板20を装着する場合には、固片基板20の実装面が下側になるように装着する必要がある。
なお、図(a)は概念的側面図であり、また、図(b)は、概念的要部平面図である。
図13は、本発明の実施例3の基板着脱装置の概念的構成図であり、基板保持用キャリアを搬送する一対のレール部材31、一対のレール部材31の間に基板保持空間と同じピッチで基板保持部材32を配置するとともに、隣接する基板保持部材32の間の桟状部材に対応する位置にキャリア加熱機構33を配置する。
但し、この場合には、モールド樹脂が平板状部材を覆うことがないように、幅の狭い平板状部材とする必要がある。
(付記1) 互いに平行に配置された一対の長尺部材と、前記一対の長尺部材の間を所定のピッチで架橋され、前記長尺部材より熱膨張係数の大きな素材からなり、前記一対の長尺部材と共に基板を保持する空間を構成する架橋部材とからなり、前記一対の長尺部材と前記架橋部材と、を有することを特徴とする基板保持用キャリア。
(付記2) 前記一対の長尺部材から前記基板の実装面側の一部を覆うように突き出た支持部を有する付記1記載の基板保持用キャリア。
(付記3) 前記一対の長尺部材が熱膨張係数が11×10-6/℃以下の素材からなり、且つ、前記架橋部材が熱膨張係数が18〜28×10-6/℃の素材からなる付記1または2に記載の基板保持用キャリア。
(付記4) 前記一対の長尺部材がステンレスからなり、且つ、前記架橋部材がアルミニウム、銅、ジュラルミン、或いは、エレクトロンのいずれかからなる付記1または2に記載の基板保持用キャリア。
(付記5) 付記1乃至4のいずれか1に記載の基板保持用キャリアを加熱して、前記架橋部材を該架橋部材の長軸方向に伸長させる工程と、前記一対の長尺部材と前記架橋部材とで構成される矩形の空間に基板を収容する工程と、前記基板保持用キャリアを冷却して前記基板を前記空間内に保持する工程と、を有する基板の着脱方法。
(付記6) 前記空間内に保持された基板に電子部品を実装したのち、前記基板保持用キャリアを加熱して、前記架橋部材を該架橋部材の長軸方向に伸長させた状態で、前記基板を取り出す工程を有する付記5記載の基板の着脱方法。
(付記7) 付記1乃至4のいずれか1に記載の基板保持用キャリアを前記長尺部材の長手方向に搬送する一対のレール部材と、前記レール部材の間に、前記一対の長尺部材と前記架橋部材とで構成される矩形の空間に対応するピッチで配置された基板保持部材と、前記基板保持部材の間に、前記架橋部材と同じピッチで配置された加熱部材と、前記複数の基板保持部材を覆うように配置された冷却部材と、を備えた基板着脱装置。
(付記8) 前記加熱部材及び冷却部材が、前記基板側への進退が自在である付記7記載の基板着脱装置。
(付記9) 前記基板保持部材が、前記基板を固定するための吸引機構を有している付記7または8に記載の基板着脱装置。
11 主枠部材
12 桟状部材
13 ネジ
14 基板保持空間
15 基板保持用キャリア
16 押さえ爪
20 固片基板
21 接地導体
22 パッド
23 半導体チップ
24 Auワイヤ
25 モールド樹脂
26 ハンダボール
27 半導体装置
30 基板着脱装置
31 レール部材
32 基板保持部材
33 キャリア加熱機構
34 昇降手段
35 基板保管部
36 基板吸着・搬送機構
37 キャリア冷却部材
38 凹部
39 吸引穴
Claims (4)
- 互いに平行に配置された一対の長尺部材と、前記一対の長尺部材の間を所定のピッチで架橋され、前記長尺部材より熱膨張係数の大きな素材からなり、前記一対の長尺部材と共に基板を保持する空間を構成する架橋部材と、を有することを特徴とする基板保持用キャリア。
- 前記一対の長尺部材から前記基板の実装面側の一部を覆うように突き出た支持部を有する請求項1記載の基板保持用キャリア。
- 請求項1または2に記載の基板保持用キャリアを加熱して、前記架橋部材を該架橋部材の長軸方向に伸長させる工程と、前記一対の長尺部材と前記架橋部材とで構成される矩形の空間に基板を収容する工程と、前記基板保持用キャリアを冷却して前記基板を前記空間内に保持する工程と、を有する基板の着脱方法。
- 請求項1または2に記載の基板保持用キャリアを前記長尺部材の長手方向に搬送する一対のレール部材と、前記レール部材の間に、前記一対の長尺部材と前記架橋部材とで構成される矩形の空間に対応するピッチで配置された基板保持部材と、前記基板保持部材の間に、前記架橋部材と同じピッチで配置された加熱部材と、前記複数の基板保持部材を覆うように配置された冷却部材と、を備えた基板着脱装置。
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