JPH0472639A - ダイボンディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はダイボンディング装置に関し、特にパワーＩＣ
等のチップから発生した熱を放散させるために、このチ
ップと回路基板の間に介装されるヒートシンクにチップ
をボンディングするダイボンディング装置に関する。

従来の技術 従来のダイボンディング装置は、第４図に示すように、
ヒートシンク２３を、ヒータ２２にて加熱されたトンネ
ル炉２１内に挿入して搬送しながら加熱し、このトンネ
ル炉２１の所定位置に形成した第１の開口部２４の上方
にデイスペンサ２６を配置し、このデイスペンサ２６か
らヒートシンク２３上に所定量の溶融半田２５を滴下し
て塗布し、その後このデイスペンサ２６から見てヒート
シンク２３の進行方向前方位置でトンネル炉２１の土壁
に形成した第３の開口部２７から、チップ２８を吸着し
たコレット２９にてヒートシンク２３上にチップ２８を
装着している。

上記のように滴下した溶融半田２５上にチップ２８を装
着すると、チップ２８の接合面と半田層との間に空隙を
生じ易、＜、回路として作動時にチップの発熱によって
空隙内の空気が膨張し、チップ２８にクラックが発生す
る等の問題がある。このような問題を解消するために、
チップ２８の装着時にコレット２９を水平方向に微小量
往復移動させる、いわゆるスクラブを行い、チップ２８
の接合面と溶融半田２５との濡れを良くし、空隙が生じ
ないようにしている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、デイスペンサ２６に
より溶融半田２５を滴下しているため、その溶融半田２
５の滴下量を常に正確にコントロールするのは困難であ
り、環境条件の変化、溶融半田の組成や温度の変化によ
る粘度の変化、加圧用気体圧の変化等によって滴下半田
量にばらつきを生じる。その結果、チップ２８をスクラ
ブした時に溶融半田の一部がチップ２８上に盛り上がり
、第５図に示すようにチップ２８の上面が溶融半田２５
で汚染されたり、第６図に示すようにコレット２９が溶
融半田２５で汚染されたり、穴詰まりを生じたりすると
いう課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、ヒートシン
クの上に平坦に接合材を塗布でき、チップの接合材によ
る汚染やコレットに対する接合材の影響をなくすことが
できるダイボンディング装置を提供することを目的とす
る。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のダイボンディング装
置は、チップを搭載するためのヒートシンクの搬送経路
に沿って、ヒートシンクの上面に接合材を塗布する手段
と接合材を塗布されたヒートシンクの上面にチップを装
着する手段とを配設したダイボンディング装置において
、接合材の塗布手段とチップの装着手段との間にヒート
シンクの上面の所定高さからヒートシンクの上面に下降
し、所定荷重で接合材に当接するビットを配設した構成
を有している。

作用 この構成によって、ヒートシンクの上面に塗布された接
合材はヒートシンクが搬送経路に沿ってチップの装着位
置に搬送される前に、ビットが下降して接合材に当接し
たときの圧力で−様な厚さと形状に広がり、この接合材
の上にチップを装着することによってチップの接合面と
の濡れ性が大きく、空隙が生じ難い状態で装着される。

またスクラブを行ってもチップの上への半田汚染やコレ
ットに対する接合材の影響をなくすことができる。

実施例 以下、本発明のダイボンディング装置の一実施例を第１
図〜第３図に基づいて説明する。

第１図および第２図において、１はトンネル炉でその底
壁には適当ピッチでヒータ２が内蔵され、底壁上に載置
されたヒートシンク３を所定温度に加熱するように構成
されている。ヒートシンク３は、例えば銅ブロック等か
らなり、その表面にニッケルメッキを施し、さらに好ま
しくは半田メツキが施されている。このヒートシンク３
をトンネル炉１の底壁に接触した状態で逐次一方向に間
歇的に搬送するため、図示しない適宜搬送手段が設けら
れている。またトンネル炉１内を不活性雰囲気ないし還
元性雰囲気にするため、第２図に示すようにＮ２ガスと
Ｎ２ガスの混合ガスの供給通路４が設けられている。

トンネル炉１の土壁１ａの所定位蓋に形成した第１の開
口部６の上方には、接合材としての溶融半田５を滴下す
るデイスペンサ７が配置されている。このデイスペンサ
７は内部に溶融半田５を収容するとともに、その上部空
間にＮ２ガス等の加圧気体８を供給することによって所
定量の溶融半田５を下方に位置するヒートシンク３の上
面に滴下するように構成されている。また溶融半田５の
収容部の外周にはヒータ９が設けられている。

デイスペンサ５から見てヒートシンク３の進行方向前方
の位置において、トンネル炉１の第２の開口部１０ａに
、一方の端面が溶融半田５に対して濡れ性の悪いダイヤ
モンドやチタン等の材質からなるビット１０を接合した
支持体１１が垂直に配設され、図示されていない駆動部
によってＹ方向に上下動し、所定の荷重を付勢するよう
に構成されている。

またこのビット１０の端面形状は第３図に示すように、
ダイヤモンド形ａ、矩形す１円形Ｃ等によって、破線で
示す半田の広がり形状を得ることができる。

このビット１０から見てヒートシンク３の進行方向前方
の位置において、トンネル炉１の第３の開口部１２から
チップ１３を吸着したコレット１４にてヒートシンク３
上にチップ１３を装着するように構成されている。

以上の構成において、トンネル炉１内に挿入したヒート
シンク３は、トンネル炉１の底壁に沿って搬送される間
にヒータ２にて所定温度に加熱された後、第１の開口部
６の下方位置で停止し、ここでデイスペンサ７にてその
上面に所定量の溶融半田５が滴下され、塗布される。こ
の時の半田の塗布状態は、単に滴下されるだけであるた
め平坦ではない。このヒートシンク３が次にビット１０
の下方位置で停止し、ここでビット１０が下降して滴下
された半田５をたたいて所定の形状に広げ、平坦化する
。

その後、ヒートシンク３は第３の開口部１２の下方位置
で停止し、ここでコレット１４にて吸着し、保持された
チップ１３がヒートシンク３に装着される。この時、溶
融半田５が平坦化されているので、チップ１３の接合面
と溶融半田５の間に空隙が生じ難い。またその際にコレ
ット１４を水平方向に微小量往復運動させて、チップ１
３の接合面と溶融半田５との間の空隙を完全になくすよ
うにするのが好ましい。このように所要の形状に広げ、
平坦に形成した溶融半田５上にチップ１３を装着するこ
とにより、空隙のない状態でチップ１３をヒートシンク
３に装着でき、かつチップ１３の主面が半田で汚染され
たり、コレット１４が半田で汚染されたり、穴詰まりが
生じたりすることもない。

なお、上記実施例では接合材として半田を用いた例を示
したが、その他の接合材例えば導電性接着剤などを用い
る場合も本発明は適用可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ヒートシンクの上に塗布
された接合材はチップの装着位置に搬送される前にビッ
トによって所定の形状に広がり、接合材の上面は平坦化
され、この接合材の上にチップが装着されるため、チッ
プの接合面との濡れ性が大きく、空隙が生じ難い状態で
装着される。またスクラブを行ってもチップの上への半
田汚染やコレットに対する接合材の影響をなくすること
ができる等、大なる効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるダイボンディング装
置の縦断正面図、第２図は同ダイボンディング装置の縦
断側面図、第３図ｆａｌ、　ｆｂｌ、　（Ｃ１は同ダイ
ボンディング装置のビットの端面形状と半田の広がりを
示す図、第４図は従来のダイボンディング装置の縦断正
面図、第５図および第６図はそれぞれ従来のダイボンデ
ィング装置を使用した際の問題点を示す断面図である。 ３・・・・・・ヒートシンク、５・・・・・・溶融半田
（接合材）、７・・・・・・デイスペンサ（接合材を塗
布する手段）、１０・・・・・・ビット、１３・・・・
・・チップ、１４・・・・・・コレット（チップを装着
する手段）。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名１−一一デ
４スヘ゛ツ寸（卆Ｈト駿とψ′ｔＰｔシｈ畷）＊３図 （Ｃしン ＜ｂ） （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　チップを搭載するためのヒートシンクの搬送経路に沿
   って、ヒートシンクの上面に接合材を塗布する手段と接
   合材を塗布されたヒートシンクの上面にチップを装着す
   る手段とを配設したダイボンディング装置において、接
   合材の塗布手段とチップの装着手段との間にヒートシン
   クの上面の所定高さからヒートシンクの上面に下降し、
   所定荷重で接合材に当接するビットを配設したことを特
   徴とするダイボンディング装置。