JP6342566B1 - Component holding device and component joining system - Google Patents
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Abstract
【課題】 接合作業における適正な作業状態を簡易な構成によって実現する。【解決手段】 被接合体が接合材によって接合体に接合される接合ワークを保持し、内部空間に接合ワークが配置される配置ケースと、封止部材を介して配置ケースと結合されるカバーとを備え、配置ケース又はカバーの少なくとも一方に、弾性変形可能又は伸縮可能にされた連結部と、連結部の一端部が連結された支持部と、連結部の他端部が連結され連結部の変形又は伸縮に伴って支持部に対して上下方向へ移動可能な可動部とが設けられ、配置ケースとカバーが結合された状態において内部空間が密閉空間として形成される。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an appropriate working state in a joining work with a simple configuration. An arrangement case in which an object to be joined holds a joined work to be joined to the joined body by a joining material, and the joined work is arranged in an internal space; and a cover that is joined to the arrangement case via a sealing member A connecting portion made elastically deformable or extendable to at least one of the arrangement case or the cover, a support portion connected to one end portion of the connecting portion, and the other end portion of the connecting portion connected to the connecting portion. A movable portion that is movable in the vertical direction with respect to the support portion in accordance with deformation or expansion / contraction is provided, and the internal space is formed as a sealed space in a state where the arrangement case and the cover are coupled. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、被接合体が接合材によって接合体に接合される接合ワークを保持する部品保持装置についての技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field relating to a component holding device that holds a bonded workpiece in which a workpiece is bonded to a bonded body by a bonding material.
半導体素子等の被接合体、例えば、電子部品を接合体、例えば、基板に接合する方法として、はんだを用いた接合方法がある。はんだを用いた接合方法は、電子部品を短時間で接合可能である点、はんだが温度変化に伴って生じる熱歪みに高い信頼性がある点、複数の電子部品をリフローによって一度に接合することが可能である点等において利点を有している。 As a method for bonding an object to be bonded such as a semiconductor element, for example, an electronic component to a bonded body, for example, a substrate, there is a bonding method using solder. The soldering method is that electronic components can be joined in a short time, the solder has high reliability in thermal distortion caused by temperature changes, and multiple electronic components are joined at once by reflow. This is advantageous in that it is possible.
しかしながら、はんだを用いた接合方法にあっては、電子部品の複数の電極端子を微細な間隔で接合することが困難である点、はんだが銀等と比較して電気導電性や熱伝導性が低いと言う点等において欠点を有している。 However, in the joining method using solder, it is difficult to join a plurality of electrode terminals of an electronic component at fine intervals, and the electrical conductivity and thermal conductivity of solder are lower than that of silver or the like. It has a drawback in that it is low.
一方、電子部品等の被接合体を基板等の接合体に接合する方法として、加熱や加圧を行ったり超音波振動を付与して接合を行う固相拡散接合による方法がある(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, as a method for joining a joined body such as an electronic component to a joined body such as a substrate, there is a method by solid phase diffusion bonding in which bonding is performed by heating or pressurizing or applying ultrasonic vibration (for example, a patent) Reference 1).
固相拡散接合による方法は、一定の条件における加熱や加圧によっては溶融しない金属(電極)間に生じる原子の拡散現象を利用した接合方法であり、一般に、その金属の融点より低い数百度の温度条件下において行われ、はんだを用いた接合方法よりも接合作業における温度を下げることが可能である。 The method by solid phase diffusion bonding is a bonding method that utilizes the diffusion phenomenon of atoms that occur between metals (electrodes) that do not melt by heating or pressurization under certain conditions, and is generally several hundred degrees lower than the melting point of the metal. It is performed under temperature conditions, and it is possible to lower the temperature in the joining operation as compared with the joining method using solder.
このような固相拡散接合による方法には、例えば、電子部品の電極端子と基板の電極との間に金属ペーストを塗布し金属ペーストを焼結して接合する方法がある。 As a method by such solid phase diffusion bonding, for example, there is a method in which a metal paste is applied between an electrode terminal of an electronic component and an electrode of a substrate and the metal paste is sintered and bonded.
固相拡散接合による方法は、良好な耐熱性を有すると共に高い電気導電性や熱伝導性を確保することが可能であると言う利点を有している。従って、固相拡散接合は、特に、良好な熱特性及び電気特性を必要とするSiC(シリコン・カーバイド)やGaN(ガリウム・ナイトライド)等の次世代パワー半導体の他に、高輝度LED(Light Emitting Diode)の接続やLSI(Large Scale Integration)における接合等の広範囲の分野で使用可能な接合方法である。 The method by solid phase diffusion bonding has the advantage that it has good heat resistance and can ensure high electrical conductivity and thermal conductivity. Therefore, solid-phase diffusion bonding is particularly useful for high-intensity LEDs (Light) in addition to next-generation power semiconductors such as SiC (silicon carbide) and GaN (gallium nitride) that require good thermal and electrical characteristics. This is a bonding method that can be used in a wide range of fields such as connection of Emitting Diodes and bonding in LSI (Large Scale Integration).
一方、固相拡散接合は、高い圧力を必要とすると共に十分な拡散反応を生じさせるために、はんだによる接合時間よりも多くの時間を必要とすると言う欠点も有している。 On the other hand, the solid phase diffusion bonding has a drawback that it requires a longer time than the soldering time in order to cause a high diffusion pressure and a sufficient diffusion reaction.
また、電子部品等の被接合体を基板等の接合体に接合する方法として、表面被膜を破る液相拡散による方法もある。液相拡散による方法は、複数の種類の金属を含む金属ペースト等を接合材として低融点の金属を溶融させて拡散させることにより接合を行う方法であり、再溶融温度を低融点の金属及びはんだの融点より高くすることが可能である。 In addition, as a method of bonding a bonded body such as an electronic component to a bonded body such as a substrate, there is a liquid phase diffusion method that breaks the surface film. The liquid phase diffusion method is a method in which a low melting point metal is melted and diffused using a metal paste containing a plurality of types of metals as a bonding material, and the remelting temperature is reduced to a low melting point metal and solder. It is possible to make it higher than the melting point of.
接合材や接合体や被接合体の表面に酸化被膜が存在する場合には、固相拡散接合では接合体と被接合体を接合させることが難しくなるが、液相拡散による方法においては接合材の表面被膜を破り新生面を生じさせることにより接合が可能となる。接合材に新生面を生じさせる方法としては、超音波振動を加える方法及び加熱や加圧により金属を変形させて被膜を破る方法等がある。 When an oxide film is present on the surface of the bonding material, the bonded body, or the bonded body, it is difficult to bond the bonded body and the bonded body in solid phase diffusion bonding, but in the method using liquid phase diffusion, the bonding material Bonding is possible by breaking the surface coating of the film and generating a new surface. As a method of generating a new surface in the bonding material, there are a method of applying ultrasonic vibration and a method of breaking a film by deforming a metal by heating or pressurization.
液相拡散接合においては、接合材に含まれる低融点の金属を溶融させ、高融点の接合材と接合体の金属同士を急速に拡散させると共に高融点の接合材と被接合体の金属同士を急速に拡散させ、合金(金属間化合物)を生じさせることにより接合する。生成した合金は、冷却されて固化した後に高融点のはんだとなり、低融点の金属の温度では再溶融することはなく、液相拡散接合は遷移的液相(TLP:Transient Liquid Phase)焼結と呼ばれるものもある。 In liquid phase diffusion bonding, the low melting point metal contained in the bonding material is melted, the high melting point bonding material and the metal of the bonded body are rapidly diffused, and the high melting point bonding material and the bonded metal are bonded together. Join by rapidly diffusing to form an alloy (intermetallic). The resulting alloy, after being cooled and solidified, becomes a high melting point solder, which does not remelt at the temperature of the low melting point metal, and liquid phase diffusion bonding is performed by transient liquid phase (TLP) sintering. Some are called.
また、拡散接合による方法として、被接合体と接合体を挟んで位置させた状態で加圧し真空オーブン等に投入して加熱し接合を行う方法もある(例えば、特許文献2参照)。 Further, as a method by diffusion bonding, there is also a method in which pressure is applied in a state where the object to be bonded and the bonded body are sandwiched and put into a vacuum oven or the like and heated to perform bonding (see, for example, Patent Document 2).
ところで、上記のようなはんだや拡散による接合方法においては、接合体と被接合体の接合部分(電極端子や電極)や接合材に対して加熱及び加圧を行う必要があり、加熱及び加圧が行われるときに被接合体が接合体に対して適正な位置に保持されている必要がある。また、被接合体の接合体に対する接合は、接合材や接合体や被接合体の表面に酸化膜が存在しない状態で行われることが望ましいため、接合作業が行われる環境として真空や不活性ガスや還元性ガスの雰囲気内において行われる。 By the way, in the joining method by soldering or diffusion as described above, it is necessary to heat and pressurize the joining portion (electrode terminal or electrode) or joining material of the joined body and the joined body. When this is performed, it is necessary that the object to be joined is held at an appropriate position with respect to the joined body. In addition, since it is desirable that the bonding of the object to be bonded to the bonded body is performed in a state where no oxide film exists on the surface of the bonding material, the bonded body, or the bonded body, vacuum or inert gas is used as an environment in which the bonding operation is performed Or in a reducing gas atmosphere.
このように、はんだや拡散による接合作業は、被接合体の接合体に対する適正な位置や適正な環境が確保された状態で行われる必要があり、このような位置や環境の確保が簡易な構成によって行われることが望ましい。 Thus, it is necessary to perform joining work by soldering or diffusion in a state where an appropriate position and an appropriate environment for the joined body are secured, and such a position and environment can be easily secured. It is desirable that
そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、接合作業における適正な作業状態を簡易な構成によって実現することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to overcome the above-described problems and realize an appropriate working state in the joining work with a simple configuration.
第1に、本発明に係る部品保持装置は、被接合体が接合材によって接合体に接合される接合ワークを保持する部品保持装置であって、内部空間に前記接合ワークが配置される配置ケースと、封止部材を介して前記配置ケースと結合されるカバーとを備え、前記配置ケース又は前記カバーの少なくとも一方に、弾性変形可能又は伸縮可能にされた連結部と、前記連結部の一端部が連結された支持部と、前記連結部の他端部が連結され前記連結部の変形又は伸縮に伴って前記支持部に対して上下方向へ移動可能な可動部とが設けられ、前記配置ケースと前記カバーが結合された状態において前記内部空間が密閉空間として形成され、前記可動部が熱伝導性を有する材料によって形成され、前記可動部にヒーターを有する加圧ヘッドが押し付けられることにより前記可動部を介して前記接合ワークに前記加圧ヘッドの圧力が付与され、前記接合ワークに前記ヒーターの熱が前記可動部を介して伝達されるものである。
1stly, the components holding apparatus which concerns on this invention is a components holding apparatus which hold | maintains the joining workpiece | work to which a to-be-joined body is joined to a conjugate | zygote with a joining material, Comprising: The arrangement | positioning case where the said joining workpiece | work is arrange | positioned in internal space And a cover coupled to the arrangement case via a sealing member, and at least one of the arrangement case or the cover, a connecting portion that is elastically deformable or extendable, and one end of the connecting portion And a movable part that is connected to the other end of the connecting part and is movable in the vertical direction with respect to the supporting part in accordance with deformation or expansion / contraction of the connecting part. It said cover the internal space in the state in which is coupled is formed as a closed space and, the movable portion is formed of a material having a thermal conductivity, pressure head is pressed with a heater to the movable portion The pressure of the pressure head in the joint work via the movable portion is given by, heat of the heater to the joint work is shall be transmitted through the movable portion.
これにより、可動部が上下方向へ移動可能な状態において、配置ケースとカバーが結合されて密閉空間として形成された内部空間に接合ワークが配置されると共に、可動部が接合ワークに接した状態において可動部を介して接合ワークに熱を伝達することが可能になり、可動部が接合ワークに接した状態において接合ワークが加圧及び加熱される。
Thereby, in a state where the movable part is movable in the vertical direction, the joining case is arranged in the internal space formed as a sealed space by combining the arrangement case and the cover , and the movable part is in contact with the joined work. Heat can be transmitted to the bonded workpiece via the movable portion, and the bonded workpiece is pressurized and heated while the movable portion is in contact with the bonded workpiece.
第2に、上記した本発明に係る部品保持装置においては、前記支持部と前記可動部と前記連結部が前記カバーに設けられることが望ましい。 Secondly, in the above-described component holding device according to the present invention, it is preferable that the support portion, the movable portion, and the connecting portion are provided on the cover.
これにより、可動部の移動時に接合ワークが移動されない。 Thereby, a joining workpiece | work is not moved at the time of a movement of a movable part.
第3に、上記した本発明に係る部品保持装置においては、前記配置ケースと前記カバーが結合された状態において前記被接合体が前記可動部に押さえられることが望ましい。 Thirdly, in the above-described component holding device according to the present invention, it is desirable that the joined body is pressed by the movable portion in a state where the arrangement case and the cover are coupled.
これにより、被接合体が接合体に接合される前に被接合体が接合体に対して変位して位置ずれが生じることがない。 Thereby, before a to-be-joined body is joined to a joined body, a to-be-joined body is displaced with respect to a joined body, and position shift does not arise.
第4に、上記した本発明に係る部品保持装置においては、前記連結部として金属材料によって形成された蛇腹部材が用いられることが望ましい。 Fourthly, in the above-described component holding device according to the present invention, it is preferable that a bellows member formed of a metal material is used as the connecting portion.
これにより、支持部と可動部が金属材料によって連結される。 Thereby, a support part and a movable part are connected with a metal material.
第5に、上記した本発明に係る部品保持装置においては、前記配置ケースが熱伝導性を有する材料によって形成され、前記可動部に前記加圧ヘッドが押し付けられた状態において前記配置ケースがヒーターを有する加熱ステージに載置されることが望ましい。
Fifth , in the component holding device according to the present invention described above, the arrangement case is formed of a material having thermal conductivity, and the arrangement case has a heater in a state where the pressure head is pressed against the movable portion. It is desirable to be placed on a heating stage.
これにより、接合ワークが加圧ヘッドと加熱ステージによって加熱される。 Thereby, the joining work is heated by the pressure head and the heating stage.
第6に、上記した本発明に係る部品保持装置においては、前記内部空間が真空にされることが望ましい。
Sixth , in the above-described component holding device according to the present invention, it is desirable that the internal space is evacuated.
これにより、内部空間が真空にされた状態で被接合体の接合体に対する接合作業が行われるため、被接合体の接合部分と接合体の接合部分と接合材の表面への酸化膜の発生を抑制することが可能になる。 As a result, the joining work of the joined body to the joined body is performed in a state in which the internal space is evacuated, so that an oxide film is generated on the joined portion of the joined body, the joined portion of the joined body, and the surface of the joining material. It becomes possible to suppress.
第7に、上記した本発明に係る部品保持装置においては、前記内部空間に還元作用を有するガスが充填されることが望ましい。
Seventh , in the above-described component holding device according to the present invention, it is desirable that the internal space be filled with a gas having a reducing action.
これにより、内部空間に還元作用を有するガスが充填された状態で被接合体の接合体に対する接合作業が行われるため、被接合体の接合部分と接合体の接合部分と接合材の表面に生じる酸化膜を除去することが可能になる。 As a result, since the joining operation of the joined body to the joined body is performed in a state where the internal space is filled with the gas having a reducing action, the joining portion of the joined body, the joined portion of the joined body, and the surface of the joining material are generated. The oxide film can be removed.
第8に、上記した本発明に係る部品保持装置においては、前記内部空間に不活性ガスが充填されることが望ましい。
Eighth , in the above-described component holding device according to the present invention, it is desirable that the internal space is filled with an inert gas.
これにより、内部空間に不活性ガスが充填された状態で被接合体の接合体に対する接合作業が行われるため、被接合体の接合部分と接合体の接合部分と接合材の表面への酸化膜の発生を抑制することが可能になる。 As a result, since the joining work to the joined body of the joined body is performed in a state where the inner space is filled with the inert gas, the joined portion of the joined body, the joined portion of the joined body, and the oxide film on the surface of the joining material Can be suppressed.
第9に、本発明に係る部品接合システムは、被接合体が接合材によって接合体に接合される接合ワークを保持する部品保持装置と、前記部品保持装置に対して加圧ヘッドによって加熱及び加圧を行う加熱加圧装置とを備えた部品接合システムであって、前記部品保持装置は、内部空間に前記接合ワークが配置される配置ケースと、封止部材を介して前記配置ケースと結合されるカバーとを備え、前記配置ケース又は前記カバーの少なくとも一方に、弾性変形可能又は伸縮可能にされた連結部と、前記連結部の一端部が連結された支持部と、前記連結部の他端部が連結され前記連結部の変形又は伸縮に伴って前記支持部に対して上下方向へ移動可能な可動部とが設けられ、前記配置ケースと前記カバーが結合された状態において前記内部空間が密閉空間として形成され、前記加圧ヘッドが押し付けられることにより移動される前記可動部によって前記接合ワークが押さえられた状態で加圧及び加熱が行われるものである。
Ninth , a component bonding system according to the present invention includes a component holding device that holds a bonded workpiece in which a workpiece is bonded to a bonded body by a bonding material, and a heating and heating unit that heats and heats the component holding device. A component joining system including a heating and pressurizing device for performing pressure, wherein the component holding device is coupled to the placement case through a placement case in which the joining work is placed in an internal space and a sealing member. A connecting portion that is elastically deformable or stretchable to at least one of the arrangement case or the cover, a support portion to which one end portion of the connecting portion is connected, and the other end of the connecting portion. And a movable part that is movable in the vertical direction with respect to the support part in accordance with deformation or expansion / contraction of the connection part, and the internal space is in a state where the arrangement case and the cover are coupled. It is formed as a closed space, the one in which the pressure and heat in a state in which the bonding work has been pressed by the movable portion pressing head is moved by being pressed is performed.
これにより、部品保持装置において、可動部が上下方向へ移動可能な状態において、配置ケースとカバーが結合されて密閉空間として形成された内部空間に接合ワークが配置される。 Thereby, in the component holding device, in a state where the movable portion can move in the vertical direction, the joining work is placed in the internal space formed as a sealed space by combining the placement case and the cover.
本発明部品保持装置及び部品接合システムによれば、可動部が上下方向へ移動可能な状態において、配置ケースとカバーが結合されて密閉空間として形成された内部空間に接合ワークが配置されると共に、可動部が接合ワークに接した状態において可動部を介して接合ワークに熱を伝達することが可能になり、可動部が接合ワークに接した状態において接合ワークが加圧及び加熱されるため、接合作業における適正な作業状態を簡易な構成によって実現することができる。
According to the component holding device and the component joining system of the present invention, in a state in which the movable part can move in the vertical direction, the placement case and the cover are combined and the joined work is placed in the internal space formed as a sealed space , Heat can be transferred to the bonded workpiece through the movable portion when the movable portion is in contact with the bonded workpiece, and the bonded workpiece is pressurized and heated while the movable portion is in contact with the bonded workpiece. An appropriate work state in the work can be realized with a simple configuration.
以下に、本発明部品保持装置及び部品接合システムを実施するための形態について添付図面を参照して説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention component holding | maintenance apparatus and component joining system is demonstrated with reference to an accompanying drawing.
<部品保持装置の構成>
先ず、部品保持装置1の構成について説明する(図1乃至図4参照)。
<Configuration of component holding device>
First, the structure of the
部品保持装置1は配置ケース2とカバー3と封止部材4を有している(図1及び図2参照)。
The
配置ケース2は熱伝導性の高い金属材料によって上方に開口された浅い箱状に形成され、上下方向を向く底壁部5と底壁部5の外周部から上方に突出された周壁部6とを有している。
The
底壁部5は下側に位置された底面板部5aと底面板部5aの上面に取り付けられた下ツール5bとを有している。下ツール5bは平板状に形成されている。尚、下ツール5bは底面板部5aに対して着脱可能にされていてもよく、底面板部5aと一体に形成されていてもよい。
The
カバー3は、枠状に形成された支持部7と、上下方向を向く平板状に形成された可動部8と、支持部7と可動部8を連結する連結部9とを有している。
The
可動部8は熱伝導性の高い金属材料によって形成され、支持部7の外形状より小さく支持部7の内形状より大きくされている。
The
可動部8は上側に位置されたベース板部8aとベース板部8aの下面に取り付けられた上ツール8b、8b、・・・とを有し、上ツール8b、8b、・・・は前後左右に並んでベース板部8aに取り付けられている。上ツール8b、8b、・・・は平板状に形成されている。尚、上ツール8b、8b、・・・はベース板部8aに対して着脱可能にされていてもよく、ベース板部8aと一体に形成されていてもよい。
The
連結部9は上下方向において弾性変形可能又は伸縮可能な構成にされている。連結部9としては、例えば、ベローズと称される金属材料によって形成された蛇腹部材が用いられている。連結部9は全体として枠状に形成され、上端部が支持部7の内周部における下面に結合され、下端部が可動部8のベース板部8aの外周部における上面に結合されている。従って、連結部9が伸縮することにより、可動部8が支持部7に対して上下方向へ移動可能にされている。
The connecting
上記のように、連結部9として金属材料によって形成された蛇腹部材が用いられているため、支持部7と可動部8が金属材料によって連結され、支持部7と可動部8の安定した連結状態を確保することができる。また、連結部9が金属材料によって形成されることにより、連結部9の高い耐久性及び耐熱性を確保することができる。
As described above, since the bellows member formed of a metal material is used as the connecting
尚、連結部9は弾性変形可能又は伸縮可能な構成にされていれば金属材料によって形成された蛇腹部材に限られることはなく、ゴム材料や樹脂材料によって形成された蛇腹部材でもよく、ゴム等によって形成された環状(枠状)の弾性部材であってもよい。
The connecting
封止部材4は、例えば、ゴム材料によって環状(枠状)に形成され、配置ケース2の周壁部6と略同じ大きさに形成されている。封止部材4は支持部7の下面に取り付けられている。尚、封止部材4は周壁部6の上面に取り付けられていてもよい。また、封止部材4は断面が中空状に形成された弾性を有する金属材料によって形成されていてもよい。
The sealing
部品保持装置1には連通管10が設けられている。連通管10は、例えば、配置ケース2の周壁部6に取り付けられている。周壁部6には連通管10に連通された図示しない流動孔が形成され、連通管10が流動孔を介して配置ケース2の内部空間2aに連通されている。尚、連通管10がカバー3に取り付けられ、カバー3に流動孔が形成されていてもよい。この場合にはカバー3が配置ケース2に結合された状態において、連通管10がカバー3の流動孔を介して内部空間2aに連通される。
A
連通管10にはピンチコック11が連結されており、ピンチコック11が操作されることにより連通管10の開閉が行われる。
A
上記のように構成された部品保持装置1の配置ケース2には接合ワーク100、100、・・・が配置される。接合ワーク100、100、・・・は配置ケース2の内部空間2aに配置され下ツール5bに載置されることにより部品保持装置1に保持される。尚、内部空間2aに配置される接合ワーク100の数は任意であり、一つでもよく複数であってもよい。
The joining
接合ワーク100は基板等の接合体101と電子部品等の被接合体102、102、・・・とを有し、被接合体102、102、・・・が接合体101に接合される前の状態で内部空間2aに配置される。被接合体102、102、・・・は接合体101に後述する接合作業により図示しない接合材によって接合される。尚、接合体101に接合される被接合体102の数は任意であり、一つでもよく複数であってもよい。
The bonded
接合体101は、例えば、基板や放熱板等であり、被接合体102は、例えば、電子部品等であり、具体的には、例えば、良好な熱特性及び電気特性を必要とするSiC(シリコン・カーバイド)やGaN(ガリウム・ナイトライド)等の次世代パワー半導体等である。接合材としては、例えば、はんだや金属ペースト等が用いられる。
The bonded
被接合体102は、例えば、下面側に設けられた電極端子(バンプ)が接合体101の上面側に設けられた電極に接合材によって接合され、接合がはんだ付けや固相拡散や液相拡散による方法によって行われる。
In the bonded
被接合体102の電極端子と接合体101の電極とは、例えば、銅又は銅を主成分とした合金等によって形成されている。接合材は、はんだや金属ペーストであるが、はんだは錫、鉛、銅、銀、金、亜鉛、アンチモン、ニッケル等の合金であり、金属ペーストは銀、銅、鉛、金、錫、白金又はニッケル等の一つ又は複数の金属を含み一定の流動性を有する。従って、被接合体102の電極端子、接合体101の電極及び接合材は、何れも酸素に触れることにより表面に酸化膜を生じるおそれがあるが、酸化膜は接合性を低下させると言う不具合がある。
The electrode terminal of the joined
部品保持装置1においては、カバー3が配置ケース2に対して着脱可能にされている(図2及び図3参照)。
In the
カバー3は封止部材4を介して配置ケース2に結合され、カバー3が配置ケース2に結合された状態においては、図示しないロック機構によってカバー3の配置ケース2に対する結合状態が保持される。カバー3が配置ケース2に結合された状態においては、配置ケース2の周壁部6とカバー3の支持部7との間に封止部材4が位置され、支持部7の下面が封止部材4に上方から押し付けられると共に封止部材4が周壁部6の上面に押し付けられる(図3参照)。
The
従って、封止部材4は弾性変形された状態で周壁部6と支持部7の間に位置され、封止部材4によって配置ケース2とカバー3の間の空間が封止される。封止部材4によって配置ケース2とカバー3の間の空間が封止されることにより、内部空間2aが密閉空間とされる。
Therefore, the sealing
このときカバー3は可動部8が周壁部6の内側に位置され、上ツール8b、8b、・・・がそれぞれ接合ワーク100、100、・・・の真上に位置される。可動部8は上ツール8b、8b、・・・の下面が、例えば、被接合体102、102、・・・の上面から上方に離隔した状態にされる。可動部8が支持部7に対して下方へ移動されると、連結部9が伸長され、上ツール8b、8b、・・・が被接合体102、102、・・・に上方から押し付けられる。
At this time, the
尚、カバー3が配置ケース2に結合された状態において、可動部8は上ツール8b、8b、・・・の下面が被接合体102、102、・・・の上面に接し、被接合体102、102、・・・が可動部8に押さえられた状態にされていてもよい(図4参照)。このとき、可動部8から被接合体102、102、・・・に対して下方への押圧力が付与されていない状態又は極めて小さい力で付与されている状態にされている。
In the state where the
このように配置ケース2とカバー3が結合された状態において、被接合体102、102、・・・が可動部8に押さえられた状態にされることにより、被接合体102、102、・・・が接合体101に接合される前に被接合体102、102、・・・が接合体101に対して変位して位置ずれが生じることがなく、接合作業によって被接合体102、102、・・・の接合体101に対する良好な接合状態を確保することができる。
In this state where the
尚、被接合体102、102、・・・の平面度が低い場合には可動部8によって被接合体102、102、・・・が押さえられたときに被接合体102、102、・・・が接合体101、101、・・・に対して傾いてしまったり被接合体102、102、・・・に部分的に高い圧力が付与されてしまうおそれがある。
In addition, when the flatness of the to-
従って、このようなおそれがある場合には、カバー3が配置ケース2に結合された状態において、可動部8が被接合体102、102、・・・から離隔して位置されるようにしてもよい(図3参照)。
Therefore, if there is such a possibility, the
また、上ツール8b、8b、・・・と被接合体102、102、・・・の間には、高い伝熱性を有する図示しないシートが配置されてもよい。この場合には上ツール8b、8b、・・・がシートを介して被接合体102、102、・・・に上方から押し付けられる。シートは伝熱性の他に、耐熱性及び弾性(クッション性)を有することが望ましい。
In addition, a sheet (not shown) having high heat conductivity may be disposed between the
上ツール8b、8b、・・・がシートを介して被接合体102、102、・・・に押し付けられることにより、被接合体102、102、・・・の上面の平面度が低い場合においても、シートを介しての上ツール8b、8b、・・・と被接合体102、102、・・・の良好な接触状態が確保される。従って、接合ワーク100、100、・・・に後述する加熱及び加圧が行われるときに、高い伝熱性を確保することができると共に均一な圧力の付与を行うことができる。
When the
<別の部品保持装置の構成>
次に、部品保持装置1とは構成が異なる第1の変形例に係る部品保持装置1Aの構成について説明する(図5及び図6参照)。
<Configuration of another component holding device>
Next, the configuration of a
尚、以下に示す部品保持装置1Aは、上記した部品保持装置1と比較して、カバーが回動されることにより配置ケースに着脱されることのみが相違するため、部品保持装置1と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については部品保持装置1における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
The
部品保持装置1Aは配置ケース2Aとカバー3と封止部材4を有している。
The
配置ケース2Aは底壁部5と周壁部6Aを有している。周壁部6Aは内周側の部分が押さえ部6aとして設けられ外周側の部分が立壁部6bとして設けられている。押さえ部6aは立壁部6bより高さが低くされている。
The
カバー3は一端部が立壁部6bに支持され、この一端部を支点として配置ケース2Aに回動可能に支持されている。
One end of the
封止部材4は押さえ部6aの上面に取り付けられている。尚、封止部材4はカバー3における支持部7の下面に取り付けられていてもよい。
The sealing
部品保持装置1Aにおいては、カバー3が配置ケース2Aに対して内部空間2aを閉塞する方向へ回動されることにより封止部材4を介して配置ケース2Aに結合される(図6参照)。カバー3が配置ケース2Aに結合された状態においては、図示しないロック機構によってカバー3の配置ケース2Aに対する結合状態が保持される。カバー3が配置ケース2Aに結合された状態においては、配置ケース2Aの押さえ部6aとカバー3の支持部7との間に封止部材4が位置され、支持部7の下面が封止部材4に上方から押し付けられると共に封止部材4が押さえ部6aの上面に押し付けられる。
In the
従って、封止部材4は弾性変形された状態で押さえ部6aと支持部7の間に位置され、封止部材4によって配置ケース2Aとカバー3の間の空間が封止される。封止部材4によって配置ケース2Aとカバー3の間の空間が封止されることにより、内部空間2aが密閉空間とされる。
Therefore, the sealing
部品保持装置1Aにおいては、カバー3が配置ケース2Aに支持され、カバー3が配置ケース2Aから分離されないため、カバー3の紛失を防止することができる。
In the
続いて、部品保持装置1とは構成が異なる第2の変形例に係る部品保持装置1Bの構成について説明する(図7参照)。
Subsequently, a configuration of a
尚、以下に示す部品保持装置1Bは、上記した部品保持装置1と比較して、配置ケースに支持部と可動部と連結部が設けられていることが相違するため、部品保持装置1と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については部品保持装置1における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
The
部品保持装置1Bは配置ケース2Bとカバー3Bと封止部材4を有している。
The
配置ケース2Bは、枠状に形成された支持部7Bと、上下方向を向く平板状に形成された可動部8Bと、支持部7Bと可動部8Bを連結する連結部9とを有している。
The
支持部7Bは平板の枠状に形成された底壁部7aと底壁部7aの外周部から上方に突出された周壁部7bとを有している。
The
可動部8Bは周壁部7bの内形状より小さく底壁部7aの内形状より大きくされている。可動部8Bは下側に位置されたベース板部8aとベース板部8aの上面に取り付けられた下ツール8bとを有している。下ツール8bは平板状に形成されている。尚、下ツール8bはベース板部8aに対して着脱可能にされていてもよく、ベース板部8aと一体に形成されていてもよい。
The
連結部9は上端部が可動部8Bのベース板部8aの外周部における下面に結合され下端部が支持部7Bの内周部における上面に結合されている。従って、連結部9が伸縮することにより、可動部8Bが支持部7Bに対して上下方向へ移動可能にされている。
The connecting
カバー3Bは上側に位置された平板状の天壁部3aと天壁部3aの下面に取り付けられた上ツール3b、3b、・・・とを有している。上ツール3b、3b、・・・は平板状に形成されている。尚、上ツール3b、3b、・・・は天壁部3aに対して着脱可能にされていてもよく、天壁部3aと一体に形成されていてもよい。
The
封止部材4は天壁部3aの外周部における下面に取り付けられている。尚、封止部材4は周壁部7bの上面に取り付けられていてもよい。
The sealing
部品保持装置1Bにおいては、カバー3Bが配置ケース2Bに対して着脱可能にされている。
In the
カバー3Bは封止部材4を介して配置ケース2Bに結合され、カバー3Bが配置ケース2Bに結合された状態においては、図示しないロック機構によってカバー3Bの配置ケース2Bに対する結合状態が保持される。カバー3Bが配置ケース2Bに結合された状態においては、配置ケース2Bにおける支持部7Bの周壁部7bとカバー3Bの天壁部3aとの間に封止部材4が位置され、天壁部3aの下面が封止部材4に上方から押し付けられると共に封止部材4が周壁部7bの上面に押し付けられる。
The
従って、封止部材4は弾性変形された状態で天壁部3aと周壁部7bの間に位置され、封止部材4によって配置ケース2Bとカバー3Bの間の空間が封止される。封止部材4によって配置ケース2Bとカバー3Bの間の空間が封止されることにより、内部空間2aが密閉空間とされる。
Therefore, the sealing
このとき上ツール3b、3b、・・・がそれぞれ接合ワーク100、100、・・・の真上に位置される。可動部8Bが支持部7Bに対して上方へ移動されると、連結部9が伸長され、上ツール3b、3b、・・・に被接合体102、102、・・・が下方から押し付けられる。
At this time, the
続いて、部品保持装置1とは構成が異なる第3の変形例に係る部品保持装置1Cの構成について説明する(図8参照)。
Next, a configuration of a component holding device 1C according to a third modification having a configuration different from that of the
尚、以下に示す部品保持装置1Cは、上記した部品保持装置1と比較して、配置ケースに支持部と可動部と連結部が設けられていることが相違するため、部品保持装置1と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については部品保持装置1における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
The
部品保持装置1Cは配置ケース2Cとカバー3Cと封止部材4を有している。
The
配置ケース2Cは、下側に位置された支持部7Cと、支持部7Cの上側に位置され枠状に形成された可動部8Cと、支持部7Cと可動部8Cを連結する連結部9とを有している。
The arrangement case 2C includes a
支持部7Cは下側に位置されたベース板部7cとベース板部7cの上面に取り付けられた下ツール7dとを有している。下ツール7dは平板状に形成されている。尚、下ツール7dはベース板部7cに対して着脱可能にされていてもよく、ベース板部7cと一体に形成されていてもよい。
The
可動部8Cは外形状が支持部7Cにおけるベース板部7cの外形状と略同じにされている。
The movable portion 8C has an outer shape substantially the same as the outer shape of the
連結部9は上端部が可動部8Cの下面に結合され下端部が支持部7Cにおけるベース板部7cの外周部における上面に結合されている。従って、連結部9が伸縮することにより、可動部8Cが支持部7Cに対して上下方向へ移動可能にされている。
The connecting
カバー3Cは上側に位置された平板状の天壁部3aと天壁部3aの下面に取り付けられた上ツール3b、3b、・・・とを有している。上ツール3b、3b、・・・は平板状に形成されている。尚、上ツール3b、3b、・・・は天壁部3aに対して着脱可能にされていてもよく、天壁部3aと一体に形成されていてもよい。
The cover 3C has a flat plate-like
封止部材4は天壁部3aの外周部における下面に取り付けられている。尚、封止部材4は可動部8Cの上面に取り付けられていてもよい。
The sealing
部品保持装置1Cにおいては、カバー3Cが配置ケース2Cに対して着脱可能にされている。 In the component holding device 1C, the cover 3C is detachable from the arrangement case 2C.
カバー3Cは封止部材4を介して配置ケース2Cに結合され、カバー3Cが配置ケース2Cに結合された状態においては、図示しないロック機構によってカバー3Cの配置ケース2Cに対する結合状態が保持される。カバー3Cが配置ケース2Cに結合された状態においては、配置ケース2Cの可動部8Cとカバー3Cの天壁部3aとの間に封止部材4が位置され、天壁部3aの下面が封止部材4に上方から押し付けられると共に封止部材4が可動部8Cの上面に押し付けられる。
The cover 3C is coupled to the arrangement case 2C via the sealing
従って、封止部材4は弾性変形された状態で天壁部3aと可動部8Cの間に位置され、封止部材4によって配置ケース2Cとカバー3Cの間の空間が封止される。封止部材4によって配置ケース2Cとカバー3Cの間の空間が封止されることにより、内部空間2aが密閉空間とされる。
Therefore, the sealing
このとき上ツール3b、3b、・・・がそれぞれ接合ワーク100、100、・・・の真上に位置される。可動部8Cが支持部7Cに対して下方へ移動されると、連結部9が圧縮され、カバー3Cが可動部8Cと一体になって下方へ移動され、上ツール3b、3b、・・・が被接合体102、102、・・・に上方から押し付けられる。
At this time, the
尚、上記には、配置ケース又はカバーの一方に支持部と可動部と連結部が設けられた部品保持装置1、1A、1Bを例として示したが、例えば、配置ケースとカバーの双方にそれぞれ支持部と可動部と連結部が設けられた構成の第4の変形例に係る部品保持装置1Dが用いられてもよい(図9参照)。
In the above description, the
部品保持装置1Dは、配置ケース2Dが部品保持装置1Bの配置ケース2Bと同様の構成にされ、カバー3Dが部品保持装置1のカバー3と同様の構成にされている。従って、配置ケース2Dには支持部7Bと可動部8Bと連結部9が設けられ、カバー3Dには支持部7と可動部8と連結部9が設けられている。
部品保持装置1Dにおいては、可動部8Bと可動部8の何れか又は双方を移動させても上ツール8b、8b、・・・を被接合体102、102、・・・に押し付けることが可能になり、接合作業における作業性の自由度の向上を図ることができる。また、後述する加熱加圧装置によって接合作業を行う際に構造の異なる各種の加熱加圧装置において接合作業を行うことが可能になり、汎用性の向上を図ることができる。
In the
尚、上記した部品保持装置1B、1C、1Dにおいても部品保持装置1Aと同様に、カバーが配置ケースに対して回動され内部空間2aがカバーによって開閉される構成にすることも可能である。
In the
次に、部品保持装置1とは構成が異なる第5の変形例に係る部品保持装置1Eの構成について説明する(図10参照)。
Next, a configuration of a
尚、以下に示す部品保持装置1Eは、上記した部品保持装置1と比較して、カバーの形状が異なること及び連結部と封止部材の配置位置が異なることが相違するため、部品保持装置1と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については部品保持装置1における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
Since the
部品保持装置1Eは配置ケース2Eとカバー3Eと封止部材4を有している。
The
配置ケース2Eは底壁部5と周壁部6Eを有している。周壁部6Eには内方に開口された環状の配置用凹部6aが形成されている。周壁部6Eは支持部としても機能する。
The
カバー3Eは可動部8Eと連結部9を有している。尚、連結部9は配置ケース2Eの構成の一部として設けられていてもよい。
The
可動部8Eは上下方向を向くベース板部8aとベース板部8aの下面に取り付けられた上ツール8b、8b、・・・とベース板部8aの外周部から上方に突出された周板部8cと周板部8cの上端部から外方に張り出された枠状板部8dとを有している。
The movable portion 8E includes a
連結部9は上端部が枠状板部8dの下面に結合され下端部が配置ケース2Eにおける周壁部6Eの上面に結合されている。従って、連結部9が伸縮することにより、可動部8Eが配置ケース2Eに対して上下方向へ移動可能にされている。
The connecting
封止部材4は一部を除いて配置用凹部6aに挿入された状態で周壁部6Eに配置されている。封止部材4は内周側の部分が配置用凹部6aから内方に突出された状態にされている。
The sealing
カバー3Eは周板部8cの外周面の一部が周壁部6Eの内周面の一部に対向した状態で位置され、封止部材4を介して配置ケース2Eに結合され周板部8cが封止部材4に摺動可能な状態にされている。カバー3Eが配置ケース2Eに結合された状態においては、封止部材4が弾性変形された状態で周板部8cに押し付けられ、封止部材4によって配置ケース2Eとカバー3Eの間の空間が封止される。封止部材4によって配置ケース2Eとカバー3Eの間の空間が封止されることにより、内部空間2aが密閉空間とされる。
The
このとき上ツール8b、8b、・・・がそれぞれ接合ワーク100、100、・・・の真上に位置される。可動部8Eが配置ケース2Eに対して下方へ移動されると、連結部9が圧縮され、上ツール8b、8b、・・・が被接合体102、102、・・・に上方から押し付けられる。可動部8Eが配置ケース2Eに対して移動されるときには、可動部8Eの周板部8cが封止部材4に摺動される。
At this time, the
尚、上記には、カバー3Eに上下方向へ移動される可動部8Eが設けられた例を示したが、逆に、配置ケース2Eが可動部として設けられカバー3Eに対して上下方向へ移動される構成であってもよい。また、上記には、配置ケース2Eの周壁部6Eに封止部材4が配置される配置用凹部6aが形成された例を示したが、逆に、カバー3Eの周板部8cに封止部材4が配置される配置用凹部が形成されていてもよい。
In the above example, the
<加熱加圧装置の構成>
次に、加熱加圧装置の構成について説明する(図11乃至図13参照)。
<Configuration of heating and pressurizing device>
Next, the configuration of the heating and pressing apparatus will be described (see FIGS. 11 to 13).
加熱加圧装置20は基台21と筐体22と受け台23と接合機構24を有している。加熱加圧装置20と上記した部品保持装置1、部品保持装置1A、部品保持装置1B、部品保持装置1C又は部品保持装置1Dの何れか一つ又は複数とによって接合システム200が構成される。
The heating and
基台21上には支持柱25、25、・・・が前後左右に離隔して設けられている。支持柱25、25、・・・の上端部にはルーフ26が取り付けられている。
On the
筐体22は基台21上に位置され、前方に開口された作業空間22aを有している。支持柱25、25、・・・とルーフ26は筐体22の内部に配置されている。
The
受け台23は基台21の上端部から前方に突出された状態で設けられている。
The
接合機構24は前側ベース台27と後側ベース台28と機構ケース29と搬送部30と加圧ヘッド31を有している。
The joining
前側ベース台27は受け台23の上方に取付脚32を介して配置されている。後側ベース台28は基台21上に配置され、作業空間22aに位置されている。後側ベース台28上にはヒーターを有する加熱ステージ33が取り付けられている。
The front base table 27 is disposed above the receiving table 23 via mounting
機構ケース29は前側ベース台27と後側ベース台28の間において受け台23上に配置されている。機構ケース29上には回転台34が回転可能に支持されている。機構ケース29には吸気用ホース35が接続される吸気管29aと排気用ホース36が接続される排気管29bとが設けられている。回転台34は前側ベース台27と後側ベース台28の中央より前側ベース台27側に位置されている。
The
機構ケース29の内部には図示しない駆動機構と制御機構が設けられている。駆動機構によって搬送部30の搬送動作や回転台34の回転動作が行われ、制御機構によって吸気管29aから吸気される空気やガスの流動制御と排気管29bから排気される空気やガスの流動制御が行われる。
A drive mechanism and a control mechanism (not shown) are provided inside the
搬送部30は前後に延びる形状に形成された支持フレーム37と支持フレーム37に取り付けられたガイド軸38、38とガイド軸38、38に支持された被ガイドベース39、39と被ガイドベース39、39に連結された保持パイプ40、40、・・・とを有している。
The
支持フレーム37は前後に長い基面部37aと基面部37aの前後両端部からそれぞれ上方に突出された取付面部37b、37bとを有している。支持フレーム37は基面部37aの前後方向における中央部が回転台34の上面に取り付けられている。
The
ガイド軸38、38は軸方向が前後方向にされ、左右に離隔して位置されている。ガイド軸38、38は軸方向における両端部がそれぞれ取付面部37b、37bに取り付けられている。
The
被ガイドベース39、39はガイド軸38、38に前後方向へ移動可能に支持され、前後に離隔して位置されている。被ガイドベース39、39は駆動機構によって各別に前後方向へ移動される。
The guided bases 39 and 39 are supported by the
保持パイプ40は、例えば、被ガイドベース39、39にそれぞれ三つずつが取り付けられている。保持パイプ40、40、40は左右に離隔して位置され被ガイドベース39から前方又は後方に突出された状態で設けられている。保持パイプ40、40、40には負圧のエアーが供給され、保持パイプ40、40、40によって部品保持装置1が吸引されて保持される。保持パイプ40、40、40は被ガイドベース39の移動に伴って前後方向へ移動される。
For example, three holding
搬送部30は支持フレーム37が回転台34の上面に取り付けられているため、回転台34の回転に伴って回転される。
Since the
加圧ヘッド31は上下方向に延びる軸部41と軸部41の下端に連結されたヘッド部42とを有し、ヘッド部42の下端部がヒーターを有する加熱加圧部42aとして設けられている。加圧ヘッド31は軸部41がルーフ26を貫通されヘッド部42が加熱ステージ33の真上に位置されている。軸部41の上端部には駆動源43が連結されている。加圧ヘッド31は駆動源43の駆動力によって昇降される。
The
前側ベース台27と加熱ステージ33にはそれぞれ部品保持装置1、1が載置される。部品保持装置1、1はそれぞれ前側ベース台27と加熱ステージ33に載置された状態において、保持パイプ40、40、・・・によって吸引されて保持される。
The
尚、前側ベース台27と加熱ステージ33にはそれぞれ部品保持装置1A、1A、部品保持装置1B、1B、部品保持装置1C、1C又は部品保持装置1D、1Dが載置されてもよい。
The
<加熱加圧装置の動作及び接合作業>
次いで、加熱加圧装置20の動作及び加熱加圧装置20において行われる接合作業について説明する(図13乃至図19参照)。以下には、例として、部品保持装置1が用いられた場合の動作及び接合作業について説明する。但し、接合作業においては部品保持装置1に代えて部品保持装置1A、部品保持装置1B、部品保持装置1C又は部品保持装置1Dの何れが用いられてもよい。
<Operation and joining operation of heating and pressing device>
Next, the operation of the heating and
尚、加熱加圧装置20の前側ベース台27と加熱ステージ33にはそれぞれ部品保持装置1、1が載置されるが、以下には、接合作業の開始前において、前側ベース台27に載置される部品保持装置1を部品保持装置1Xとし、加熱ステージ33に載置される部品保持装置1を部品保持装置1Yとして説明する。
The
接合作業に際しては、先ず、前側ベース台27に部品保持装置1Xが載置され、加熱ステージ33に部品保持装置1Yが載置される(図13及び図14参照)。このとき部品保持装置1Xが載置された位置は装着位置とされ、部品保持装置1Yが載置された位置は加熱加圧位置とされる。
In the joining operation, first, the
部品保持装置1Xと部品保持装置1Yは何れもカバー3、3によって内部空間2a、2aが閉塞され、内部空間2a、2aが密閉空間にされている。部品保持装置1Xの内部空間2aと部品保持装置1Yの内部空間2aとにはそれぞれ接合ワーク100、100、・・・が配置されている。
In both the
装着位置にある部品保持装置1Xの連通管10にはチューブ44の一端部が接続され、チューブ44の他端部は加熱加圧装置20の機構ケース29に接続されている。また、加熱加圧位置にある部品保持装置1Yの連通管10にも機構ケース29に接続された別のチューブ44が接続されていてもよい。
One end of a
続いて、ピンチコック11が操作されて連通管10が開放される。連通管10が開放されると、チューブ44と排気用ホース36を介して内部空間2aから空気が吸引され、部品保持装置1Xの内部空間2aが真空にされる。
Subsequently, the
部品保持装置1Xの内部空間2aが真空にされると、吸気用ホース35とチューブ44を介して内部空間2aにガスが充填される。充填されるガスは還元性を有するガスや不活性ガスが用いられる。また、充填されるガスは還元性を有するガスと不活性ガスの混合ガスであってもよい。
When the
還元性を有するガスとしては、例えば、ギ酸ガスや水素ガス等又はこれらの混合ガスが用いられ、不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガスや窒素ガス等又はこれらの混合ガスが用いられる。 As the reducing gas, for example, formic acid gas, hydrogen gas, or the like or a mixed gas thereof is used. As the inert gas, for example, argon gas, nitrogen gas, or the like, or a mixed gas thereof is used.
尚、部品保持装置1Xの内部空間2aは、ガスの充填が行われず真空にされた状態が保持されてもよい。
The
このように内部空間2aが真空にされることにより、内部空間2aが真空にされた状態で被接合体102の接合体101に対する接合作業が行われるため、被接合体102の電極端子と接合体101の電極と接合材の表面への酸化膜の発生を抑制することが可能になり、被接合体102の接合体101への良好な接合状態を確保することができる。
Since the
また、内部空間2aが真空にされることにより、接合材におけるボイド(気泡)の発生を防止することができる。
Moreover, generation of voids (bubbles) in the bonding material can be prevented by evacuating the
さらに、内部空間2aに還元作用を有するガスが充填されることにより、内部空間に還元作用を有するガスが充填された状態で被接合体102の接合体101に対する接合作業が行われる。従って、被接合体102の電極端子と接合体101の電極と接合材の表面に生じる酸化膜を除去することが可能になり、被接合体102の接合体101への一層良好な接合状態を確保することができる。
Further, by filling the
さらにまた、内部空間2aに不活性ガスが充填されることにより、内部空間2aに不活性ガスが充填された状態で被接合体102の接合体101に対する接合作業が行われる。従って、被接合体102の電極端子と接合体101の電極と接合材の表面への酸化膜の発生を抑制することが可能になり、被接合体102の接合体101への一層良好な接合状態を確保することができる。
Furthermore, by filling the
続いて、ピンチコック11が操作されて連通管10が閉塞され、内部空間2aに充填されたガスが封止される。ピンチコック11が操作されて内部空間2aにガスが封止されると、チューブ44が部品保持装置1Xの連通管10から取り外される。
Subsequently, the
次に、後側の被ガイドベース39が前方へ移動され、被ガイドベース39の移動に伴って部品保持装置1Yが前方へ移動される(図15参照)。被ガイドベース39と部品保持装置1Yが前方へ移動されると、回転台34が回転されて搬送部30と部品保持装置1Xと部品保持装置1Yが回転台34の回転に伴って回転される(図16参照)。
Next, the rear guided
搬送部30と部品保持装置1Xと部品保持装置1Yは回転台34の回転に伴って180度回転され、部品保持装置1Xが部品保持装置1Yの後方に位置される(図17参照)。回転台34が180度回転され部品保持装置1Xが部品保持装置1Yの後方に位置された状態においては、部品保持装置1Xは後側ベース台28より前側に位置され、部品保持装置1Yは前側ベース台27上に位置される。従って、部品保持装置1Yは装着位置に位置される。
The
尚、部品保持装置1Xの連通管10に接続されたチューブ44の長さが上記した回転台34の回転時に部品保持装置1Xの連通管10から外れない長さにされていれば、チューブ44を部品保持装置1Xの連通管10から取り外すことなく、搬送部30と部品保持装置1Xと部品保持装置1Yの上記した回転動作が行われてもよい。
If the length of the
また、部品保持装置1Yの連通管10にチューブ44が接続されている場合に、このチューブ44の長さが上記した回転台34の回転時に部品保持装置1Yの連通管10から外れない長さにされていれば、チューブ44を部品保持装置1Yの連通管10から取り外すことなく、搬送部30と部品保持装置1Xと部品保持装置1Yの上記した回転動作が行われてもよい。
Further, when the
次に、後側の被ガイドベース39が後方へ移動され、被ガイドベース39の移動に伴って部品保持装置1Xが後方へ移動され(図18参照)、部品保持装置1Xは配置ケース2の下面が加熱ステージ33に接した状態にされ加熱加圧位置に位置される。
Next, the rear guided
加熱加圧位置においては、加熱ステージ33による部品保持装置1Xに対する加熱が行われ、加熱ステージ33から熱が配置ケース2の底壁部5を介して接合ワーク100、100、・・・に伝達される。
In the heating and pressurizing position, the
同時に、加圧ヘッド31が下降され、ヘッド部42によって部品保持装置1Xの可動部8が下方に押圧され、連結部9が伸長されて可動部8が支持部7に対して下方へ移動される(図19参照)。可動部8が下方へ移動されることにより、可動部8の上ツール8b、8b、・・・によって被接合体102、102、・・・が加圧され接合体101、101、・・・に被接合体102、102、・・・が押し付けられる。
At the same time, the
このとき加圧ヘッド31による部品保持装置1Xに対する加熱が行われ、ヘッド部42の加熱加圧部42aから熱が可動部8を介して接合ワーク100、100、・・・に伝達される。従って、接合ワーク100、100、・・・は加熱ステージ33と加圧ヘッド31の双方によって加熱されると共に加圧ヘッド31によって加圧される。
At this time, the
接合ワーク100、100、・・・に対して加熱及び加圧が行われることにより、接合体101、101、・・・に被接合体102、102、・・・が接合材によって接合される。
Are joined to the joined
上記した部品保持装置1Xに対する加熱及び加圧が行われているときには、チューブ44と排気用ホース36を介して装着位置にある部品保持装置1Yの内部空間2aから空気が吸引され、部品保持装置1Yの内部空間2aが真空にされる。また、部品保持装置1Yの内部空間2aが真空にされると、吸気用ホース35とチューブ44を介して内部空間2aにガスが充填される。
When the above-described
尚、このとき部品保持装置1Yの内部空間2aへのガスの充填が行われず、部品保持装置1Yの内部空間2aの真空状態が保持されてもよい。
At this time, the
部品保持装置1Xに配置された接合ワーク100、100、・・・に対する加熱及び加圧が行われ接合作業が終了すると、加圧ヘッド31が上昇される。加圧ヘッド31が上昇されると、ヘッド部42による部品保持装置1Xの可動部8に対する押圧が解除され、連結部9が圧縮されて可動部8が支持部7に対して上方へ移動される。可動部8が上方へ移動されることにより、可動部8の上ツール8b、8b、・・・による被接合体102、102、・・・に対する加圧状態が解除される。
When the joining
次に、後側の被ガイドベース39が前方へ移動され、被ガイドベース39の移動に伴って部品保持装置1Xが前方へ移動される。被ガイドベース39と部品保持装置1Xが前方へ移動されると、回転台34が回転されて搬送部30と部品保持装置1Xと部品保持装置1Yが回転台34の回転に伴って回転される。
Next, the rear guided
搬送部30と部品保持装置1Xと部品保持装置1Yは回転台34の回転に伴って180度回転され、部品保持装置1Yが部品保持装置1Xの後方に位置される。回転台34が180度回転され部品保持装置1Xが部品保持装置1Yの後方に位置された状態においては、部品保持装置1Yは後側ベース台28より前側に位置され、部品保持装置1Xは前側ベース台27上に位置される。従って、部品保持装置1Xは装着位置に位置される。
The
次に、後側の被ガイドベース39が後方へ移動され、被ガイドベース39の移動に伴って部品保持装置1Yが後方へ移動され、部品保持装置1Yは配置ケース2の下面が加熱ステージ33に接した状態にされ加熱加圧位置に位置される。
Next, the rear guided
装着位置に位置された部品保持装置1Xは、カバー3が配置ケース2から取り外されて内部空間2aから接合が完了した接合ワーク100、100、・・・が取り出される。部品保持装置1Xの内部空間2aには接合される前の新たな接合ワーク100、100、・・・が配置され、再びカバー3によって内部空間2aが閉塞され、内部空間2aが密閉空間とされる。
In the
加熱加圧位置においては、加熱ステージ33による部品保持装置1Yに対する加熱が行われ、加熱ステージ33から熱が配置ケース2の底壁部5を介して接合ワーク100、100、・・・に伝達される。
In the heating and pressurizing position, the
同時に、加圧ヘッド31が下降され、ヘッド部42によって部品保持装置1Yの可動部8が下方に押圧され、連結部9が伸長されて可動部8が支持部7に対して下方へ移動され、上ツール8b、8b、・・・によって被接合体102、102、・・・が加圧され接合体101、101、・・・に被接合体102、102、・・・が押し付けられ、加圧ヘッド31による部品保持装置1Yに対する加熱が行われる。
At the same time, the
接合ワーク100、100、・・・に対して加熱及び加圧が行われることにより、接合体101、101、・・・に被接合体102、102、・・・が接合材によって接合される。
Are joined to the joined
部品保持装置1Yに配置された接合ワーク100、100、・・・に対する加熱及び加圧が行われ接合作業が終了すると、加圧ヘッド31が上昇される。加圧ヘッド31が上昇されると、後側の被ガイドベース39が前方へ移動され、被ガイドベース39の移動に伴って部品保持装置1Yが前方へ移動され、その後再び部品保持装置1Xが加熱加圧位置に位置されて部品保持装置1Xに配置された新たな接合ワーク100、100、・・・に対する接合作業が行われる。
When the joining
上記したように、接合作業においては、可動部8にヒーターを有する加圧ヘッド31が押し付けられることにより可動部8を介して接合ワーク100、100、・・・に加圧ヘッド31の圧力が付与され、接合ワーク100、100、・・・にヒーターの熱が可動部8を介して伝達される。
As described above, in the joining operation, the pressure of the
従って、可動部8が接合ワーク100、100、・・・に接した状態において接合ワーク100、100、・・・が加圧及び加熱されるため、加圧ヘッド31によって被接合体102、102、・・・の接合体101、101、・・・に対する良好な接合状態を確保することができる。
Therefore, since the bonded
また、配置ケース2が熱伝導性を有する材料によって形成され、可動部8に加圧ヘッド31が押し付けられた状態において配置ケース2がヒーターを有する加熱ステージ33に載置される。
Further, the
従って、接合ワーク100、100、・・・が可動部8を介して加圧ヘッド31によって加熱されると共に配置ケース2を介して加熱ステージ33によって加熱されるため、接合ワーク100、100、・・・に対する加熱量が増加し、被接合体102、102、・・・の接合体101、101、・・・に対する接合を短時間で行うことができる。
Therefore, since the joining
尚、上記には、加圧ヘッド31と加熱ステージ33の双方によって上下から接合ワーク100、100、・・・に加熱が行われる例を示したが、加圧ヘッド31又は加熱ステージ33の一方から接合ワーク100、100、・・・に加熱が行われる構成にされていてもよい。
In addition, although the example to which the joining workpiece | work 100,100, ... is heated from the upper and lower sides by both the
また、上記には、加熱加圧装置20による接合作業において部品保持装置1が用いられた例を示したが、部品保持装置1に代えて、加圧ヘッド31の下方への移動により被接合体102、102、・・・に対する加圧が可能な部品保持装置1A、部品保持装置1C又は部品保持装置1Dが用いられてもよい。
In the above, the example in which the
さらに、部品保持装置1に代えて、部品保持装置1Bが用いられてもよい。但し、部品保持装置1Bが用いられる場合には、例えば、加熱ステージ33が昇降可能にされ加熱ステージ33の上方への移動により被接合体102、102、・・・に対する加圧が可能な構成にされるか、加圧ヘッド31が部品保持装置1Bの下方において昇降可能にされ加圧ヘッド31の上方への移動により被接合体102、102、・・・に対する加圧が可能な構成にされる必要がある。尚、このような構成にされている場合には、部品保持装置1C又は部品保持装置1Dを用いることも可能である。
Furthermore, instead of the
また、上記には、装着位置において内部空間2aを真空にする作業と内部空間2aにガスを充填する作業とが行われ、加熱加圧位置において加熱加圧作業が行われる例を示したが、例えば、装着位置において内部空間2aを真空にする作業が行われ、加熱加圧位置において内部空間2aにガスを充填する作業と加熱加圧作業が行われる構成にすることも可能である。また、例えば、加熱加圧位置において内部空間2aを真空にする作業と内部空間2aにガスを充填する作業と加熱加圧作業が行われる構成にすることも可能である。
In addition, the example in which the work of evacuating the
<加熱加圧装置の別の構成>
上記には、搬送部30を有する加熱加圧装置20を例として示したが、例えば、加熱加圧装置20に代えて搬送部30を有しない加熱加圧装置20Aを用いることも可能である(図20参照)。
<Another configuration of the heating and pressing apparatus>
In the above, the heating and pressurizing
加熱加圧装置20Aは筐体22の作業空間22aにベース台45が配置され、ベース台45上に加熱ステージ33が取り付けられている。加熱ステージ33の上方には昇降可能な加圧ヘッド31が配置されている。
In the heating and
加熱加圧装置20Aにおいては、作業者によって部品保持装置1(部品保持装置1A、1B、1C、1D)が加熱ステージ33に載置されて接合作業が行われる。
In the heating and
尚、部品保持装置1、1A、1B、1C、1Dは密閉された加熱加圧空間を有するヒーター等の加熱加圧装置に用いることも可能である。このようなヒーター等の加熱加圧装置には加熱ステージ33や加圧ヘッド31は設けられておらず、部品保持装置1、1A、1B、1C、1Dが加熱加圧空間に挿入された状態において加熱加圧空間が高温高圧にされ、接合ワーク100、100、・・・が加熱されると共に圧力によって可動部8、8B、8Cが移動されて接合ワーク100、100、・・・に圧力が付与される。
The
<まとめ>
以上に記載した通り、部品保持装置1、1A、1B、1C、1Dにあっては、配置ケース2、2A、2B、2C、2Dとカバー3、3B、3C、3Dが結合された状態において内部空間2aが密閉空間として形成される。
<Summary>
As described above, in the
従って、可動部8、8B、8Cが上下方向へ移動可能な状態において、配置ケース2、2A、2B、2C、2Dとカバー3、3B、3C、3Dが結合されて密閉空間として形成された内部空間2aに接合ワーク100が配置されるため、接合作業における適正な作業状態を簡易な構成によって実現することができる。
Accordingly, in the state where the
また、大型の接合機構に接合ワーク100を装着して被接合体102の接合体101への接合を行う必要がなく、特に、内部空間2aに接合ワーク100を配置した状態で持ち運ぶことが可能であり、接合ワーク100の運搬性の向上を図ることができると共に取扱性の自由度の向上を図ることができる。
In addition, it is not necessary to attach the
また、部品保持装置1、1A、1Dにあっては、支持部7と可動部8と連結部9がカバー3、3Dに設けられている。
Further, in the
従って、可動部8の移動時に接合ワーク100、100、・・・が移動されないため、接合ワーク100、100、・・・の配置ケース2、2A、2Dに対する位置ずれを防止して接合ワーク100、100、・・・の配置ケース2、2A、2Dに対する良好な配置状態を確保することができる。
Therefore, since the joined
さらに、部品保持装置1、1A、1B、1C、1Dにおいて、可動部8、8B、8Cが熱伝導性を有する材料によって形成されることにより、可動部8、8B、8Cが接合ワーク100、100、・・・に接した状態において可動部8、8B、8Cを介して接合ワーク100、100、・・・に熱を伝達することが可能になる。従って、接合材による被接合体102、102、・・・の接合体101、101、・・・への良好な接合状態を確保することができる。
Further, in the
1…部品保持装置
2…配置ケース
2a…内部空間
3…カバー
4…封止部材
7…支持部
8…可動部
9…連結部
1A…部品保持装置
2A…配置ケース
1B…部品保持装置
2B…配置ケース
3B…カバー
7B…支持部
8B…可動部
1C…部品保持装置
2C…配置ケース
3C…カバー
7C…支持部
8C…可動部
1D…部品保持装置
2D…配置ケース
3D…カバー
20…加熱加圧装置
31…加圧ヘッド
33…加熱ステージ
100…接合ワーク
101…接合体
102…被接合体
200…接合システム
1X…部品保持装置
1Y…部品保持装置
20A…加熱加圧装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
内部空間に前記接合ワークが配置される配置ケースと、
封止部材を介して前記配置ケースと結合されるカバーとを備え、
前記配置ケース又は前記カバーの少なくとも一方に、弾性変形可能又は伸縮可能にされた連結部と、前記連結部の一端部が連結された支持部と、前記連結部の他端部が連結され前記連結部の変形又は伸縮に伴って前記支持部に対して上下方向へ移動可能な可動部とが設けられ、
前記配置ケースと前記カバーが結合された状態において前記内部空間が密閉空間として形成され、
前記可動部が熱伝導性を有する材料によって形成され、
前記可動部にヒーターを有する加圧ヘッドが押し付けられることにより前記可動部を介して前記接合ワークに前記加圧ヘッドの圧力が付与され、
前記接合ワークに前記ヒーターの熱が前記可動部を介して伝達される
部品保持装置。 A component holding device for holding a bonded workpiece in which a workpiece is bonded to a bonded body by a bonding material,
An arrangement case in which the joining work is arranged in an internal space;
A cover coupled to the arrangement case via a sealing member,
At least one of the arrangement case or the cover is connected to an elastically deformable or extendable connecting portion, a support portion to which one end portion of the connecting portion is connected, and the other end portion of the connecting portion is connected to the connecting portion. A movable part that is movable in the vertical direction with respect to the support part along with deformation or expansion and contraction of the part is provided,
In the state where the arrangement case and the cover are combined, the internal space is formed as a sealed space ,
The movable part is formed of a material having thermal conductivity,
The pressure of the pressure head is applied to the bonded work through the movable portion by pressing a pressure head having a heater on the movable portion,
A component holding device in which heat of the heater is transmitted to the joining workpieces via the movable part .
請求項1に記載の部品保持装置。 The component holding device according to claim 1, wherein the support portion, the movable portion, and the connecting portion are provided on the cover.
請求項2に記載の部品保持装置。 The component holding device according to claim 2, wherein the joined body is pressed by the movable portion in a state where the arrangement case and the cover are coupled.
請求項1、請求項2又は請求項3に記載の部品保持装置。 The component holding device according to claim 1, wherein a bellows member formed of a metal material is used as the connecting portion.
前記可動部に前記加圧ヘッドが押し付けられた状態において前記配置ケースがヒーターを有する加熱ステージに載置される
請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4に記載の部品保持装置。 The arrangement case is formed of a material having thermal conductivity,
The arrangement case is placed on a heating stage having a heater in a state where the pressure head is pressed against the movable part.
The component holding device according to claim 1, claim 2, claim 3, or claim 4 .
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4又は請求項5に記載の部品保持装置。 The internal space is evacuated
The component holding device according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4 or claim 5 .
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4又は請求項5に記載の部品保持装置。 The internal space is filled with a gas having a reducing action.
The component holding device according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4 or claim 5 .
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4又は請求項5に記載の部品保持装置。 The internal space is filled with an inert gas
The component holding device according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4 or claim 5 .
前記部品保持装置は、
内部空間に前記接合ワークが配置される配置ケースと、
封止部材を介して前記配置ケースと結合されるカバーとを備え、
前記配置ケース又は前記カバーの少なくとも一方に、弾性変形可能又は伸縮可能にされた連結部と、前記連結部の一端部が連結された支持部と、前記連結部の他端部が連結され前記連結部の変形又は伸縮に伴って前記支持部に対して上下方向へ移動可能な可動部とが設けられ、
前記配置ケースと前記カバーが結合された状態において前記内部空間が密閉空間として形成され、
前記加圧ヘッドが押し付けられることにより移動される前記可動部によって前記接合ワークが押さえられた状態で加圧及び加熱が行われる
部品接合システム。 Component bonding provided with a component holding device that holds a workpiece to be bonded to a bonded body by a bonding material, and a heating and pressing device that heats and pressurizes the component holding device with a pressure head A system,
The component holding device is
An arrangement case in which the joining work is arranged in an internal space;
A cover coupled to the arrangement case via a sealing member,
At least one of the arrangement case or the cover is connected to an elastically deformable or extendable connecting portion, a support portion to which one end portion of the connecting portion is connected, and the other end portion of the connecting portion is connected to the connecting portion. A movable part that is movable in the vertical direction with respect to the support part along with deformation or expansion and contraction of the part is provided,
In the state where the arrangement case and the cover are combined, the internal space is formed as a sealed space,
A component joining system in which pressure and heating are performed in a state where the joining workpiece is pressed by the movable part that is moved by pressing the pressure head.
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