JP6632856B2 - Bonding head and mounting equipment - Google Patents

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Description

本発明は、半導体チップ等の電子部品を配線基板等に加熱圧着する際に用いるボンディングヘッドおよびこれを備えた実装装置に関するものである。   The present invention relates to a bonding head used for heat-pressing an electronic component such as a semiconductor chip on a wiring board or the like, and a mounting apparatus having the same.

半導体チップ等の電子部品を配線基板等の基板に実装する方法として、フリップチップ工法が知られている。フリップチップ工法では、図7に示すような実装装置1を用いて、電子部品の電極と基板の電極を熱圧着して接合させている。   As a method for mounting an electronic component such as a semiconductor chip on a substrate such as a wiring board, a flip chip method is known. In the flip chip method, the electrodes of the electronic component and the electrodes of the substrate are joined by thermocompression bonding using a mounting apparatus 1 as shown in FIG.

図7の実装装置1では、まず、図示しない電子部品受け渡し機構により電子部品Cがボンディングヘッド2の先端部に配置され、ボンディングヘッド2に保持される。その後、基板ステージ4上に保持された基板Bに設けられたアライメントマークと電子部品Cに設けられたアライメントマークを画像認識手段5で認識し、位置合わせを行う。位置合わせに際しては、ボンディングヘッド2と基板ステージ4の少なくとも一方を、基板Bと平行な面内方向(XY方向およびθ方向)に移動させて行う。位置合わせ後は、ボンディングユニット3によりボンディングヘッド2を下降し、電子部品Cを昇温加熱しながら、基板Bに圧着して、電子部品Cの電極と基板Bの電極を接合する。接合が完了すると、ボンディングヘッド2は電子部品Cの保持を解除し、ボンディングユニット3によって上昇し、次に実装すべき電子部品Cを先端部に保持し、前述の一連の動作が行われる。   In the mounting apparatus 1 of FIG. 7, first, the electronic component C is arranged at the tip of the bonding head 2 by an electronic component delivery mechanism (not shown), and is held by the bonding head 2. After that, the alignment marks provided on the substrate B held on the substrate stage 4 and the alignment marks provided on the electronic component C are recognized by the image recognition means 5, and the alignment is performed. At the time of positioning, at least one of the bonding head 2 and the substrate stage 4 is moved in an in-plane direction (XY direction and θ direction) parallel to the substrate B. After the alignment, the bonding head 2 is moved down by the bonding unit 3, and the electronic component C is pressure-bonded to the substrate B while heating and heating, so that the electrode of the electronic component C and the electrode of the substrate B are joined. When the joining is completed, the bonding head 2 releases the holding of the electronic component C, moves up by the bonding unit 3, holds the electronic component C to be mounted next at the tip, and performs the above-described series of operations.

ここで、ボンディングヘッド2は、図8に示すような構成となっている。すなわち、ボンディングヘッド2は、電子部品Cを下面で吸着保持するアタッチメントツール20、アタッチメントツール20の上方に配置されるヒータ21、ヒータ21の上方に配置される断熱ブロック22を備えている。ヒータ21を加熱することで電子部品Cが加熱されるが、ヒータ21の熱を電子部品Cに効率的に供給するために、ヒータ21上方への伝熱を抑制するため断熱ブロック22が配置されている。更に、断熱ブロック22はホルダ23を介してヘッド本体24に連結されている。   Here, the bonding head 2 has a configuration as shown in FIG. That is, the bonding head 2 includes an attachment tool 20 that suction-holds the electronic component C on the lower surface, a heater 21 disposed above the attachment tool 20, and a heat insulating block 22 disposed above the heater 21. The electronic component C is heated by heating the heater 21, and in order to efficiently supply the heat of the heater 21 to the electronic component C, a heat insulating block 22 is provided to suppress heat transfer above the heater 21. ing. Further, the heat insulating block 22 is connected to a head main body 24 via a holder 23.

フリップチップ工法では、はんだバンプを電子部品の電極として用いることが多く、基板に加熱圧着された電子部品は、はんだが固相状態になるまで冷却される必要がある。また、近年では、電子部品の電極側の面に熱硬化性接着剤層を予め設けておいて、熱圧着時に熱硬化性接着剤層を硬化させる工法の採用も進んでいるが、このような工法において、電子部品を保持する段階においてアタッチメントツールの温度は熱硬化性接着剤層の硬化開始温度よりも低くなければならない。このため、一連のタクトタイムにおいて、加熱したアタッチメントツール(およびヒータ)を冷却する時間の割合が増しており、タクトタイム短縮の観点から効果的な冷却手段が求められている。   In the flip-chip method, a solder bump is often used as an electrode of an electronic component, and the electronic component that has been heated and pressed on a substrate needs to be cooled until the solder is in a solid state. In recent years, a thermosetting adhesive layer is provided in advance on the surface of the electronic component on the electrode side, and a method of curing the thermosetting adhesive layer during thermocompression bonding has been adopted. In the method, at the stage of holding the electronic component, the temperature of the attachment tool must be lower than the curing start temperature of the thermosetting adhesive layer. For this reason, in a series of tact times, the ratio of time for cooling the heated attachment tool (and the heater) is increasing, and effective cooling means is required from the viewpoint of shortening the tact time.

たとえば、特許文献1では、アタッチメントツールとヒータを周囲に設けた冷却ブロー用ノズルを用いて空冷する方法が紹介されている。ところが、この方法では、空冷されている面と内部に温度差を生じ、内部まで冷却する時間としては大きな短縮が望めない。   For example, Patent Literature 1 introduces a method of air cooling using a cooling blow nozzle provided with an attachment tool and a heater around it. However, in this method, a temperature difference occurs between the air-cooled surface and the inside, so that a significant reduction in the time for cooling to the inside cannot be expected.

そこで、ヒータに複数の溝を設け、ヒータと断熱ブロックの重ね合わせによって形成される流路に、ヒータ内側から冷却空気を流してヒータを冷却する方法も提案されている(例えば特許文献2)。   Therefore, a method has been proposed in which a plurality of grooves are provided in a heater, and cooling air is flown from inside the heater into a flow path formed by overlapping the heater and the heat insulating block to cool the heater (for example, Patent Document 2).

その一例を図9に示す。図9では、図8に示したボンディングヘッド2におけるヒータ21と断熱ブロック22の部分を示している。また。図10および図11は、図9に示した部分を構成するヒータ21と断熱ブロック22の形状を示す三面図である。図10に示すようにヒータ21の上面には複数の溝21Uが設けられており、図11に示す断熱ブロック22とヒータ21を重ね合わせることにより、複数の管状流路21Pが形成される。 一方、断熱ブロック22にはヒータ21の全ての溝21Uに跨る範囲の窪み22Dを形成され、この窪み22Dに繋がる通気孔22Vが設けられている。このため、通気孔22Vに冷却空気を送りこむことで、冷却空気は、ヒータ21中央付近から両側面(図9の前方向および後方向)に流れ、ヒータ21は内部から冷却される。なお、図9および図10において、溝21Uおよび管状流路21Pは説明のために大きめに描いているが、実際は各片が1mm未満の溝21U(管状流路21P)が多数形成されている。   One example is shown in FIG. FIG. 9 shows the heater 21 and the heat insulating block 22 in the bonding head 2 shown in FIG. Also. FIG. 10 and FIG. 11 are three views showing the shapes of the heater 21 and the heat insulating block 22 that constitute the portion shown in FIG. As shown in FIG. 10, a plurality of grooves 21U are provided on the upper surface of the heater 21, and a plurality of tubular flow paths 21P are formed by overlapping the heat insulating block 22 and the heater 21 shown in FIG. On the other hand, the heat insulating block 22 is formed with a depression 22D extending over all the grooves 21U of the heater 21 and provided with a ventilation hole 22V connected to the depression 22D. For this reason, by sending the cooling air to the ventilation holes 22V, the cooling air flows from the vicinity of the center of the heater 21 to both side surfaces (front and rear in FIG. 9), and the heater 21 is cooled from the inside. In FIGS. 9 and 10, the groove 21U and the tubular flow path 21P are drawn larger for the sake of explanation, but actually, a large number of grooves 21U (tubular flow paths 21P) each of which is smaller than 1 mm are formed.

このように、ヒータ21の上面に溝21Uを形成し、断熱ブロック22の下面22Sと重ねて流路を形成する方式は、ヒータ21を内部から冷却できることから、外部から冷却空気を吹きかける場合に比べて有利な冷却方式である。   As described above, the method in which the groove 21U is formed on the upper surface of the heater 21 and the flow path is formed by overlapping with the lower surface 22S of the heat insulating block 22 is capable of cooling the heater 21 from the inside. This is an advantageous cooling method.

特開平10−340915号公報JP-A-10-340915 特開2014−22629号公報JP 2014-22629 A

図10において、ヒータ21の中央付近には溝21Uが形成されていないが、これは、アタッチメントツール中央付近で電子部品Cを吸着保持することに起因している。すなわち、図8に示すように、アタッチメントツール20の中央付近で電子部品Cを吸着保持するための減圧流路2Vを形成する必要があり、減圧流路2Vを形成するために、ヒータ21および断熱ブロック22には、孔21VC(図10)および孔22VC(図11)が設けられている。このため、外部に通じる溝21Uと減圧状態を確保する必要がある孔21VCを同じ位置に設けることが出来ず、孔21VCが存在するヒータ21の中央付近には溝21Uを設けることが出来ない。図10(図11)では、孔21VC(孔22VC)とは別に孔21VA(孔22VA)を設けてあるが、孔21VA(孔22VA)はアタッチメントツール20を吸着保持する方式で減圧流路を形成するために設けるものであり、溝21Uを孔21VAの位置に設けることが出来ないことは、孔21VCの場合と同様である。なお、アタッチメントツール20は、電子部品Cの形状に応じて最適なものに交換する必要があるため、交換の容易化のために、アタッチメントツール20を吸着保持する方式がよく用いられている。   In FIG. 10, the groove 21U is not formed near the center of the heater 21. This is because the electronic component C is sucked and held near the center of the attachment tool. That is, as shown in FIG. 8, it is necessary to form a decompression flow path 2V near the center of the attachment tool 20 for holding the electronic component C by suction. The block 22 is provided with a hole 21VC (FIG. 10) and a hole 22VC (FIG. 11). For this reason, the groove 21U communicating with the outside and the hole 21VC which needs to maintain the reduced pressure state cannot be provided at the same position, and the groove 21U cannot be provided near the center of the heater 21 where the hole 21VC exists. In FIG. 10 (FIG. 11), the holes 21VA (holes 22VA) are provided separately from the holes 21VC (holes 22VC), but the holes 21VA (holes 22VA) form a decompression flow path by a method of holding the attachment tool 20 by suction. The groove 21U cannot be provided at the position of the hole 21VA, as in the case of the hole 21VC. Since the attachment tool 20 needs to be replaced with an optimal one according to the shape of the electronic component C, a method of sucking and holding the attachment tool 20 is often used to facilitate replacement.

このように図10のヒータ21には溝21Uが形成されていない領域21Fが存在し、ヒータ21を用いた場合、内部から冷却することはできるものの、領域21Fには冷却空気を送り込めなくなる。また、図12に示すように、領域21Fは断熱部材22と面接触しているため、熱HTは上部に伝導することが出来ず冷め難い状態となっている。また、図12の横方向(左右方向)に伝熱したとしても、熱HTは溝21Uに達すると(空気の伝熱性がヒータ部材の伝熱性に比べて小さいため)放熱量は僅かで、冷却され難い。ここで、領域21F内に減圧流路2Vが形成されることから、減圧流路2V周辺の温度が他の部分に比べて下がり難い。すなわち、ヒータ21の冷却に際して、減圧流路2Vの直下にある電子部品Cの冷却効率が良くないことが判る。   As described above, the heater 21 shown in FIG. 10 has the region 21F where the groove 21U is not formed. When the heater 21 is used, cooling can be performed from the inside, but the cooling air cannot be sent to the region 21F. Further, as shown in FIG. 12, since the region 21F is in surface contact with the heat insulating member 22, the heat HT cannot be conducted to the upper portion and is hardly cooled. Also, even if the heat HT reaches the groove 21U even if the heat is transmitted in the horizontal direction (left-right direction) in FIG. 12, the heat radiation amount is small (because the heat transfer of air is smaller than the heat transfer of the heater member). Hard to do. Here, since the decompression flow path 2V is formed in the area 21F, the temperature around the decompression flow path 2V is less likely to decrease than in other parts. That is, when the heater 21 is cooled, the cooling efficiency of the electronic component C immediately below the decompression flow path 2V is not good.

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、ボンディングヘッドのヒータ冷却に際して、ヒータ位置による冷却ムラを低減し、ボンディングヘッドが吸着保持する電子部品を効率的に冷却するボンディングヘッドおよびこれを用いた実装装置を提供するものである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a bonding head that reduces cooling unevenness due to a heater position and efficiently cools an electronic component sucked and held by the bonding head when cooling the heater of the bonding head. And a mounting device using the same.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
電子部品の加熱圧着に用いるボンディングヘッドであって、
下面に電子部品を保持するアタッチメントツールと、
前記アタッチメントツールの上部に配置され、板状で、両面を貫通した減圧流路を形成する孔が形成され、上面の前記孔と重複しない領域に冷却空気を流すための複数の溝が形成されたヒータと、
前記ヒータの上部に配置される板状の伝熱部材と、
前記伝熱部材の上部に配置される断熱ブロックとを備えたボンディングヘッドである。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is
A bonding head used for heat compression bonding of electronic components,
An attachment tool that holds the electronic components on the underside,
Arranged on the upper part of the attachment tool, in a plate shape, a hole forming a decompression flow path penetrating both sides was formed, and a plurality of grooves for flowing cooling air were formed in a region not overlapping with the hole on the upper surface . A heater,
A plate-like heat transfer member disposed above the heater,
And a heat insulating block disposed above the heat transfer member.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のボンディングヘッドであって、
前記伝熱部材の熱伝導率が前記ヒータの熱伝導率以上であることを特徴とするボンディングヘッドである。
The invention according to claim 2 is the bonding head according to claim 1,
The thermal conductivity of the heat transfer member is equal to or higher than the thermal conductivity of the heater.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2のいずれかに記載のボンディングヘッドを備えていることを特徴とする実装装置である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a mounting apparatus including the bonding head according to the first or second aspect.

本発明のボンディングヘッドおよびこれを用いた実装装置により、ボンディングヘッドのヒータ冷却に際して、ヒータ位置による冷却ムラを低減し、ボンディングヘッドが吸着保持する電子部品を効率的に冷却することが可能になる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION By the bonding head of this invention and the mounting apparatus using the same, when cooling the heater of a bonding head, it becomes possible to reduce the cooling unevenness by the heater position, and to cool the electronic component which the bonding head adsorbs and holds efficiently.

本発明の一実施形態に係るボンディングヘッドを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a bonding head according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るボンディングヘッドのヒータ、伝熱部材および断熱ブロックを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a heater, a heat transfer member, and a heat insulating block of the bonding head according to one embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態に係るボンディングヘッドに用いる断熱部材の構造を示す三面図である。It is a three-view figure showing the structure of the heat insulation member used for the bonding head concerning another embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態に係るボンディングヘッドのヒータ中央付近の伝熱状態を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a heat transfer state near the center of a heater of a bonding head according to another embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態に係るボンディングヘッドのヒータ、伝熱部材および断熱ブロックを示す図である。FIG. 9 is a view showing a heater, a heat transfer member, and a heat insulating block of a bonding head according to another embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態に係るボンディングヘッドに用いる断熱ブロックの構造を示す三面図である。It is a three-view figure showing the structure of the heat insulation block used for the bonding head concerning another embodiment of the present invention. 実装装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a mounting device. ボンディングヘッドの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a bonding head. 公知技術のボンディングヘッドのヒータと断熱ブロックを示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a heater and a heat insulating block of a bonding head according to a known technique. 公知技術のボンディングヘッドのヒータの構造を示す三面図である。It is a three-view figure showing the structure of the heater of the bonding head of a well-known art. 公知技術のボンディングヘッドの断熱ブロックの構造を示す三面図である。It is a three-view figure showing the structure of the heat insulation block of the bonding head of a well-known art. 公知技術のボンディングヘッドのヒータ中央付近の伝熱状態を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a heat transfer state near the center of a heater of a bonding head according to a known technique.

本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
本発明の一実施形態では、図7に示す実装装置1において、ボンディングヘッド2が図1の構成となっている。図1のボンディングヘッド2では、図8の公知技術と異なり、ヒータ21と断熱ブロック22の間に伝熱部材25を備えている。ボンディングヘッド2における、ヒータ21、断熱ブロック25および伝熱部材の関係を示したのが図2である。図2に示したヒータ21および断熱ブロック22の三面図は図10および図11に示すとおりであり、伝熱部材25の三面図を示したのが図3である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In one embodiment of the present invention, in the mounting apparatus 1 shown in FIG. 7, the bonding head 2 has the configuration shown in FIG. The bonding head 2 of FIG. 1 includes a heat transfer member 25 between the heater 21 and the heat insulating block 22 unlike the known technique of FIG. FIG. 2 shows the relationship between the heater 21, the heat insulating block 25 and the heat transfer member in the bonding head 2. The three views of the heater 21 and the heat insulating block 22 shown in FIG. 2 are as shown in FIGS. 10 and 11, and the three views of the heat transfer member 25 are shown in FIG.

ヒータ21は、内部に発熱抵抗体を埋め込んだもので、材質はセラミックスであるセラミックスとしては、熱伝導率が高く(50W/m・K以上)、電気的絶縁性に優れたものが望ましく、窒化アルミニウムなどが好適である。構造は図10に三面図を示したとおりであり、上面の1側面から対向する側面に向けて、幅がWUで深さがHUの溝21Uが複数形成してある。溝21Uを複数形成することによって櫛歯状の壁21Wが複数形成される。図10に示すヒータ21において、壁21Wの上部21Tはヒータ21の上面21Sと同じ高さであり、壁21Wの高さはHUとなる。なお、壁21Wは幅はWTであるが、幅WTは溝21Uの幅WUと形成ピッチによって決まる。また、孔21VCは半導体Cを吸着保持するための減圧流路2Vを形成するために設けられたものであり、孔21VAはアタッチメントツール20を吸着保持するための減圧流路を形成するために設けられたものである。   The heater 21 has a heating resistor embedded therein, and is made of a ceramic material. As the ceramic material, a material having high thermal conductivity (50 W / m · K or more) and excellent electrical insulation is desirable. Aluminum is preferred. The structure is as shown in a three-sided view in FIG. 10, and a plurality of grooves 21U having a width of WU and a depth of HU are formed from one side of the upper surface to the opposite side. By forming a plurality of grooves 21U, a plurality of comb-shaped walls 21W are formed. In the heater 21 shown in FIG. 10, the upper portion 21T of the wall 21W has the same height as the upper surface 21S of the heater 21, and the height of the wall 21W is HU. The width of the wall 21W is WT, but the width WT is determined by the width WU of the groove 21U and the formation pitch. The holes 21VC are provided for forming a decompression flow path 2V for adsorbing and holding the semiconductor C, and the holes 21VA are provided for forming a decompression flow path for adsorbing and holding the attachment tool 20. It was done.

断熱ブロック22は、ヒータ21で発生した熱がアタッチメントツール20以外の方向に伝達するのを妨げるものであり、耐熱性や機械的強度も考慮してセラミックスを用いるが、熱伝導率が5W/m・K以下、望ましくは1.5W/m・K以下が好適である。構造は図11に三面図を示したとおりであり、ヒータ21の全ての溝21Uに跨る範囲の窪み22Dが形成され、この窪み22Dに繋がる通気孔22Vが設けられている。孔22VCは電子部品Cを吸着保持するための減圧流路2Vを形成するために設けられたものであり、孔22VAはアタッチメントツール20を吸着保持するための減圧流路を形成するために設けられたものである。   The heat insulating block 22 prevents heat generated by the heater 21 from being transmitted in directions other than the attachment tool 20. Ceramics are used in consideration of heat resistance and mechanical strength, but the heat conductivity is 5 W / m. K or less, desirably 1.5 W / m · K or less. The structure is as shown in a three-sided view in FIG. 11, in which a depression 22D is formed in a range over all the grooves 21U of the heater 21, and a ventilation hole 22V connected to the depression 22D is provided. The holes 22VC are provided for forming a decompression flow path 2V for holding the electronic component C by suction, and the holes 22VA are provided for forming a decompression flow path for holding the attachment tool 20 by suction. It is a thing.

伝熱部材25は、ヒータ21を冷却する際に、図2に示す領域21Fの熱を低温側に伝熱するために設けるものであり、熱伝導率が50W/m・K以上の材質によって形成されており、ヒータ21と同等以上の熱伝導率を有した材料を用いることが望ましい。具体的な材料としては、伝熱性と耐熱性を備えたものとして、銀、銅、タングステン、等の金属および窒化アルミニウムやシリコンカーバイド等のセラミックスを用いることが出来る。   The heat transfer member 25 is provided to transfer the heat of the region 21F shown in FIG. 2 to the low temperature side when cooling the heater 21, and is formed of a material having a heat conductivity of 50 W / m · K or more. It is preferable to use a material having a thermal conductivity equal to or higher than that of the heater 21. As a specific material, metals having heat conductivity and heat resistance, such as metals such as silver, copper, and tungsten, and ceramics such as aluminum nitride and silicon carbide can be used.

伝熱部材25の材料として金属を用いる場合は、電子部品を実装する際の実装品質に影響を及ぼす金属微粉末に注意が必要である。しかし、金属は展延性を有しているため、何れもセラミックスであるヒータ21と断熱ブロック22の間に挟まることで、伝熱部材25の上面25Aは断熱ブロック22の下面22Sに密着し、伝熱部材25の下面25Aは断熱ブロック22の上面21Sに密着するので、減圧流路の密閉性を確保する上で有益である。   When a metal is used as the material of the heat transfer member 25, it is necessary to pay attention to the metal fine powder which affects the mounting quality when mounting the electronic component. However, since the metal has extensibility, the upper surface 25A of the heat transfer member 25 is in close contact with the lower surface 22S of the heat insulating block 22 by being sandwiched between the heater 21 and the heat insulating block 22 which are both ceramics, and the metal is conductive. Since the lower surface 25A of the heat member 25 is in close contact with the upper surface 21S of the heat insulating block 22, it is useful for ensuring the tightness of the decompression channel.

伝熱部材25の材料としてセラミックを用いる場合は、ヒーター21と線膨張係数が略等しい材料であれば、膨張による材料間の摩擦や歪みの発生を抑制することが出来る。また一体型に接着固定や焼成することも可能であり、一体型にすることでさらに減圧流路の密閉性を確保する上で有益である。   When ceramic is used as the material of the heat transfer member 25, friction and distortion between the materials due to expansion can be suppressed as long as the material has a coefficient of linear expansion substantially equal to that of the heater 21. In addition, it is also possible to fix and bond and bake into an integral type, and it is advantageous to secure the hermeticity of the decompression flow path further by using the integral type.

伝熱部材25の構造は図3に三面図を示したとおりであり、断熱ブロック22に設けた窪み22Dと連通する開口部25Hが設けられているとともに、電子部品Cを吸着保持するための減圧流路2Vを形成するための孔25VCと、アタッチメントツール20を吸着保持するための減圧流路を形成するための孔25VAとが設けられている。   The structure of the heat transfer member 25 is as shown in the three views in FIG. 3. The heat transfer member 25 is provided with an opening 25 </ b> H communicating with the depression 22 </ b> D provided in the heat insulating block 22. A hole 25VC for forming the flow path 2V and a hole 25VA for forming a decompression flow path for holding the attachment tool 20 by suction are provided.

伝熱部材25の厚みTは、厚すぎると放熱が大となって、ヒータ21昇温時に悪影響を及ぼすので適切な厚みを選定する必要があり、熱伝導率等を考慮して適性値に定める必要がある。ただし、ヒータ21昇温時の効率低下により昇温時間が増えたとしても、冷却時間の短縮効果が大きければ、タクトタイム短縮効果を優先して厚みを選定すればよい。具体的には、伝熱部材25の厚みTの適正値は0.05mmから1.0mmの間に存在する。   If the thickness T of the heat transfer member 25 is too large, heat dissipation becomes large, which has an adverse effect when the temperature of the heater 21 rises. Therefore, it is necessary to select an appropriate thickness, and determine an appropriate value in consideration of thermal conductivity and the like. There is a need. However, even if the heating time is increased due to a decrease in efficiency when the heater 21 is heated, if the effect of shortening the cooling time is great, the thickness may be selected by giving priority to the effect of shortening the tact time. Specifically, the appropriate value of the thickness T of the heat transfer member 25 exists between 0.05 mm and 1.0 mm.

伝熱部材25をヒータ21と断熱ブロック22の間に設けることにより、図4に示すようにヒータ21の領域21Fの熱HTは上部の伝熱部材25に伝わり、伝熱部材25に伝わった熱HTは、(空冷によって温度の下がっている)横方向に伝わって行く。このため、ヒータ21の領域21Fの冷却性において、ヒータ21と断熱部材22を密着させている場合に比べて大きく改善される。すなわち、ボンディングヘッド2のヒータ21を冷却するのに際して、ヒータ21の面内位置による冷却ムラを低減する。   By providing the heat transfer member 25 between the heater 21 and the heat insulating block 22, the heat HT in the region 21F of the heater 21 is transmitted to the upper heat transfer member 25 and the heat transmitted to the heat transfer member 25 as shown in FIG. The HT travels laterally (the temperature is reduced by air cooling). Therefore, the cooling performance of the region 21F of the heater 21 is greatly improved as compared with the case where the heater 21 and the heat insulating member 22 are closely adhered. That is, when the heater 21 of the bonding head 2 is cooled, uneven cooling due to the in-plane position of the heater 21 is reduced.

このため、ボンディングヘッド2が吸着保持する電子部品Cのはんだが固相状態に冷却される際に、電子部品C面内のはんだが均一に固まっていくので、はんだ高さも安定して良好な接続を得ることが可能になる。   For this reason, when the solder of the electronic component C sucked and held by the bonding head 2 is cooled to a solid state, the solder in the surface of the electronic component C solidifies uniformly, so that the solder height is stable and good connection is achieved. Can be obtained.

なお、本発明の別の実施形態として図5に示す構成がある。図5においては、断熱ブロック22の構造は図6に示とおりであり、図11に示したような窪み22Dを有していない。すなわち、図3に示した伝熱部材25に設けた開口部25Hの上に、窪み22Dを有しない断熱ブロック22を重ねたものであり、開口部25Hおよび断熱ブロック22の下面22Sによって図11の窪み22Dと同様な働きをさせるものである。この構成にすることにより、断熱ブロック22製作時に窪み22Dを空ける手間を省くことが出来る。   Note that there is a configuration shown in FIG. 5 as another embodiment of the present invention. In FIG. 5, the structure of the heat insulating block 22 is as shown in FIG. 6, and does not have the depression 22D as shown in FIG. That is, the heat insulating block 22 having no depression 22D is superimposed on the opening 25H provided in the heat transfer member 25 shown in FIG. 3, and the opening 25H and the lower surface 22S of the heat insulating block 22 in FIG. It functions similarly to the depression 22D. With this configuration, it is possible to save the trouble of opening the recess 22D when manufacturing the heat insulating block 22.

さらに本発明はボンディングヘッド2についてだけではなく、基板B側を保持加熱する基板ステージ4にも用いても良く、ボンディングヘッド2、基板ステージ4の両方に用いて両側から加熱及び冷却を行っても良い。電子部品Cが微小で基板B側の方が体積が大きくヘッド側からの熱量が十分に伝わらない場合には、基板B側からヒーターで加熱するのが有効で、電子部品C、基板Bともに微小であった場合には両側からヒーターで加熱するのが有効である。   Further, the present invention may be applied not only to the bonding head 2 but also to the substrate stage 4 for holding and heating the substrate B side, and it may be used for both the bonding head 2 and the substrate stage 4 to perform heating and cooling from both sides. good. When the electronic component C is minute and the substrate B side has a large volume and the amount of heat from the head side is not sufficiently transmitted, it is effective to heat the substrate B side with a heater. In this case, it is effective to heat the heater from both sides.

1 実装装置
2 ボンディングヘッド
2V 減圧流路
3 ボンディングユニット
4 基板ステージ
5 画像認識手段
20 アタッチメントツール
21 ヒータ
21P 管状流路
21S ヒータの上面
21T 壁の上部
21U 溝
21W 溝を形成する壁
22 断熱ブロック
22D 窪み
22S 断熱ブロックの下面
22V 通気孔
23 ホルダ
24 ヘッド本体
25 伝熱部材
25A 伝熱部材の上面(断熱ブロック側)
25B 伝熱部材の下面(ヒータ側)
B 基板
C 電子部品
HU 溝の深さ
WT 壁の幅(厚み)
WU 溝の幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mounting device 2 Bonding head 2V Decompression flow path 3 Bonding unit 4 Substrate stage 5 Image recognition means 20 Attachment tool 21 Heater 21P Tubular flow path 21S Upper surface of heater 21T Upper part of wall 21U Groove 21W Wall forming groove 22 Insulating block 22D recess 22S Lower surface of heat insulating block 22V Vent hole 23 Holder 24 Head body 25 Heat transfer member 25A Upper surface of heat transfer member (heat insulating block side)
25B Lower surface of heat transfer member (heater side)
B Board C Electronic component HU Groove depth WT Wall width (thickness)
WU groove width

Claims (3)

電子部品の加熱圧着に用いるボンディングヘッドであって、
下面に電子部品を保持するアタッチメントツールと、
前記アタッチメントツールの上部に配置され、板状で、両面を貫通した減圧流路を形成する孔が形成され、上面の前記孔と重複しない領域に冷却空気を流すための複数の溝が形成されたヒータと、
前記ヒータの上部に配置される板状の伝熱部材と、
前記伝熱部材の上部に配置される断熱ブロックとを備えたボンディングヘッド。
A bonding head used for heat compression bonding of electronic components,
An attachment tool that holds the electronic components on the underside,
Arranged on the upper part of the attachment tool, in a plate shape, a hole forming a decompression flow path penetrating both sides was formed, and a plurality of grooves for flowing cooling air were formed in a region not overlapping with the hole on the upper surface . A heater,
A plate-like heat transfer member disposed above the heater,
A bonding head comprising: a heat insulating block disposed above the heat transfer member.
請求項1に記載のボンディングヘッドであって、
前記伝熱部材の熱伝導率が前記ヒータの熱伝導率以上であることを特徴とするボンディングヘッド。
The bonding head according to claim 1, wherein
The thermal conductivity of the heat transfer member is higher than the thermal conductivity of the heater.
請求項1または請求項2のいずれかに記載のボンディングヘッドを備えていることを特徴とする実装装置。 A mounting apparatus comprising the bonding head according to claim 1.
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