JPH06262743A - 接合装置 - Google Patents

接合装置

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JPH06262743A
JPH06262743A JP5050992A JP5099293A JPH06262743A JP H06262743 A JPH06262743 A JP H06262743A JP 5050992 A JP5050992 A JP 5050992A JP 5099293 A JP5099293 A JP 5099293A JP H06262743 A JPH06262743 A JP H06262743A
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joining
chip
glass
head
pressurizing
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隆 大草
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 接合過程において、接合対対象であるＩＣの
温度分布の均一化と図ることにより、熱応力の発生や接
合条件のバラツキを防ぐ。 【構成】 ガラスパネルとＩＣチップの接合において、
接合面に直接光ビームを照射し加熱するとともに、ＩＣ
上面からも光ビームを照射し加熱する。あるいはＩＣか
らヘッドへの熱吸収をおさえるため、ＩＣ上面からの光
ビーム照射する代わりに、熱伝導率の低いヘッドで加圧
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】ＩＣチップとガラス基板、あるい
はＩＣチップの実装されたＴＡＢテープとガラス基板、
あるいはガラス基板とガラス基板などの、少なくとも一
方が光透明体である場合の、加圧と加熱による接合を行
う接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣチップの実装方法は、ＩＣチップの
出力端子とＩＣリードフレームとの金ワイヤーによるＷ
Ｂ接合（ワイヤーボンド接合）とその後の樹脂モールド
によるＩＣパッケージ方式や、フレキシブルテープ上に
形成された銅箔のリード線とＩＣチップの出力端子上に
形成されたバンプとの熱圧着接合とその後の樹脂モール
ドによるＴＡＢ方式（ＴＡＰＥ−ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ−
ＢＯＮＤＩＮＧ方式）あるいはＴＣＰ方式（ＴＡＰＥ−
ＣＡＲＩＥＲ−ＰＡＣＫＡＧＥ方式）などが知られてい
る。これらの実装方式は、最終形態の平面面積がＩＣチ
ップの平面面積よりも大きくなり、高密度実装のための
最適実装方式ではない。
【０００３】そのため最終形態の平面面積とＩＣチップ
の平面面積が等しい方式すなわちＩＣチップをそのまま
実装してしまう方式が採られる。ＩＣチップとの接合対
象が、ガラスである場合がＣＯＧ方式（ＣＨＩＰ−ＯＮ
−ＧＬＡＳＳ方式）である。
【０００４】ＣＯＧ方式の接合は、ＩＣチップの出力端
子部と接合対象のガラスの導電部との導通性をとるため
に、ＩＣチップの出力端子部にバンプを形成する場合
や、ＩＣチップの出力端子部にバンプを形成しさらにパ
ンプ上にペーストを形成する場合、バンプを形成せずに
導電性のあるボールを間にいれて仲介する場合などがあ
る。また導通性を温度湿度外乱や衝撃から守るために、
ＩＣチップと接合対象の間に接着剤などの樹脂を入れ
て、加圧と加熱により樹脂結合させて信頼性を確保す
る。
【０００５】このようにＣＯＧ方式の接合には固有差が
あるにしろ基本的に接合は、加圧と加熱を必要とする熱
圧着による接合方式の場合が多い。この方式を実現する
装置として、ＩＣチップとガラス基板を受け台とヘッド
で挟み込むことにより加圧し、さらに加圧のためのヘッ
ドを加熱しヘッドからＩＣチップへの熱伝導による加熱
を行うことにより、加圧と加熱を一つの機構でしかも同
時に行う接合装置が知られている。あるいはさらに、上
記装置のうち加圧のためのヘッドを加熱せずに、ガラス
基板と接する受け台をガラスとし、ガラス受け台サイド
から光ビームをＩＣチップおよびガラス基板に照射する
ことによる加熱手段とすることにより、加圧手段と加熱
手段を独立させることによる接合装置が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＣＯＧ接合の特徴は、
接合対象がＩＣチップとガラス基板といった剛体同士の
接合であることと、ＩＣチップの導通用端子の配置から
決まる２次元接合すなわち面接合であることにある。こ
れらのことにより、以下のような不具合点を有してい
る。
【０００７】従来装置の接合課程における接合対象であ
るＩＣチップの温度分布は、不均一になりやすい。すな
わちＩＣチップの平面方向での不均一性と厚み方向の不
均一性が存在する。まず平面方向の温度の不均一性は、
接合課程に必要な温度条件のマージン内に全面が入らな
くなり、本来必要とする接合状態を作り出すことが出来
なくなる。特にＩＣチップの周辺部は、他の部分に比べ
低温になり易く、接合品質評価において接合不良を発生
し易い場所である。
【０００８】次に厚み方向の温度の不均一性である。Ｉ
Ｃチップは、熱伝導率がよく温度均一性をはかるには比
較的よい材質であるが、従来装置による接合方式では５
〜１０度程度の厚み方向の温度勾配を生じる。この温度
勾配により、ＩＣチップに対して熱応力を発生し、接合
課程の終了時に応力歪として現れ、接合不良の発生へと
結び付くこととなる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記の
ような問題点を解決するもので、以下のような装置とす
る。
【００１０】少なくとも一方が光透明体である接合対象
Ａと接合対象Ｂの加圧と加熱による接合を行う接合装置
において、加圧手段を構成する接合対象Ａと接する加圧
物Ｃと、接合対象Ｂと接する加圧物Ｄの、両方を光透明
体とし、接合対象Ａおよび接合対象Ｂに対して、加圧物
Ｃと加圧物Ｄを透過する光ビームを両サイドから照射す
ることによる加熱手段を有するこを特徴とする。
【００１１】さらに少なくとも一方が光透明体である接
合対象Ａと接合対象Ｂの加圧と加熱による接合を行う接
合装置において、加圧手段を構成する接合対象Ａと接す
る加圧物Ｃと、接合対象Ｂと接する加圧物Ｄのうち、光
透明体である接合対象と接する接合物を光透明体とし、
さらにこれと相対する加圧物を金属と同等の剛性をも
ち、かつ０．０１（ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃）以下の
熱伝導率の低いセラミックスあるいはガラスとし、接合
対象Ａおよび接合対象Ｂに対して、光透明体である加圧
物を透過する光ビームを照射することによる加熱手段を
有することを特徴とする。
【００１２】
【作用】剛体同士の加圧・加熱接合によるＣＯＧ接合な
どにおいて、接合課程における接合対象の平面方向およ
び厚み方向の温度均一性が保てることになり、接合条件
の確保および熱歪による熱応力の低減がはかられ、接合
品質の安定化へとつながる。
【００１３】
【実施例】実施例は、接合対象ＡをＩＣチップ・接合対
象Ｂを光透明体であるガラス基板の場合について主に展
開する。
【００１４】まず従来の接合装置の構成を、図８および
図９に示す。さらにここでは、ＩＣチップ１とガラス基
板２の接合には、接着剤３を介して行われるものとす
る。図８は、加圧手段として受け台４とヘッド５により
構成され、ＩＣチップ１とガラス基板２が間に挟み込ま
れる。加熱手段は、加圧用のヘッド５に埋め込まれたヒ
ーター６を加熱することにより実現される。ヒーター６
により発生する熱は、ヘッドに熱伝達されさらにヘッド
内を熱電導し、最後に加熱対象であるＩＣチップに熱伝
達される。このため、ヘッドには熱伝導率の良く剛性の
ある鉄等が用いられる。
【００１５】つぎに図９は、図８の場合と違い加熱手段
として光ビーム１０を用いている。このため、受け台は
光透過性のあるガラス受け台７であり、光ファイバー８
により導かれた光が集光レンズ９により集光され、ガラ
ス受け台７とガラス基板２を透過し、ＩＣチップとガラ
ス基板の接合面に照射される。加圧手段と加熱手段が分
離されることにより、接合工程の最適化がはかられる。
【００１６】しかし、図８および図９による接合装置で
は課題に示した問題点が発生し、これらを根本的に解決
する方式として、以下の接合装置が有効となる。
【００１７】図１に請求項１の実施例を示す。ガラス基
板２と接するように受け台として光透明体であるガラス
受け台７を配置し、光ファイバー８により導かれた光が
集光レンズ９により集光され、ガラス受け台７とガラス
基板２を透過し、ＩＣチップとガラス基板の接合面に照
射される。また、ＩＣチップ１と接する受け台として光
透明体であるガラスを用い、このガラスの上面からＩＣ
チップ１の全面に対して光ビーム１０を照射できる領域
の存在するヘッドホルダー１４でガラスヘッド１３を保
持する。こうして接合工程において、ガラス受け台７と
ガラス基板２を透過して接合面に照射される光ビーム１
０と、ガラスヘッド１３を透過してＩＣチップ１の上面
に照射される光ビーム１０とにより、全体が加熱される
ことになる。これにより、接合対象であるＩＣチップ１
とガラス基板２さらに接着剤３に対して加圧手段と分離
された加熱手段が構成され、加圧加熱分離接合が可能と
なる。しかも、接合対象に対して両面からの加熱が可能
となり加熱能力の向上に加え、加熱対象の温度均一性が
確保されることになる。特に、ＩＣチップの厚み方向の
温度分布が均一になり、ＩＣチップ１に熱応力が発生す
ることなく接合工程が終了し、接合品質が向上する。
【００１８】つぎに、図２に請求項１の別の実施例を示
す。図１と同様、ガラス基板２と接するように受け台と
して光透明体であるガラス受け台７を配置し、光ファイ
バー８により導かれた光が集光レンズ９により集光さ
れ、ガラス受け台７とガラス基板２を透過し、ＩＣチッ
プとガラス基板の接合面に照射される。さらに、ＩＣチ
ップ１と接する面にヘッドとして光透明体であるガラス
ヘッド１３を用い、さらにヘッド内部の途中に光を反射
するミラー１１をＩＣチップ１に対して斜めに設ける。
そこで、ガラスヘッド１３が加圧状態にある位置で光を
ガラスヘッド１３の横方向から照射し、その光がガラス
ヘッド１３のミラー１１により反射し、ＩＣチップ１の
上面に照射されるように配置する。この光は、ガラス受
け台サイドからの光と同様に、光ファイバー８で導かれ
た光を集光レンズ９により集光してもよく、光ファイバ
ーで集光することなく直接照射される光でもよい。こう
して図１の実施例と同様に、ＩＣチップの厚み方向の温
度分布が均一になり、熱応力が発生することなく接合工
程が終了し、接合品質が向上する。さらにこの接合構造
では、従来のヘッドの代わりにヘッド材質と構成を変更
するだけで済み、大幅な構造変更にもならない。
【００１９】さらに図３は図２に付加機能を加えた実施
例である。すなわち、ガラスヘッド１３のミラーをハー
フミラー１２としガラスヘッド１３の上方に温度センサ
ーやＣＣＤ１７などを配置することにより、接合工程に
おけるＩＣチップ上面の温度状態をモニターすることが
可能となる。これにより、光ビーム１０の強度を逐次制
御することが可能となり、より適正な接合品質を確保す
ることも実現される。
【００２０】さらに、図４に請求項１の別の実施例を示
す。これも図２と同様、ガラス基板２と接するように受
け台として光透明体であるガラス受け台７を配置し、光
ファイバー８により導かれた光が集光レンズ９により集
光され、ガラス受け台７とガラス基板２を透過し、ＩＣ
チップとガラス基板の接合面に照射される。さらに、Ｉ
Ｃチップ１と接する面にヘッドとして光透明体であるガ
ラスヘッド１３を用い、さらにヘッド内部の途中に光を
反射するミラー１１をＩＣチップ１に対して斜めに設け
る。このミラー１１は図２の場合と違い、ガラスヘッド
１３の両サイドから光ビームが照射できるよう中心部を
対称に２面配置されている。さらに、両サイドに配置さ
れた光ファイバー８は、上下に配置変更可能であり、そ
の上下に合わせて照射される光ビームの照射位置が変化
することが可能である。この機構は、ＩＣチップ１の平
面方向の温度分布の不均一性に合わせて、温度の低い部
分を選択的に照射し温度分布を均一化するための機構で
ある。具体的には、ガラス受け台７サイドからの光ビー
ムだけでは、ＩＣチップ１の周辺部の温度が中央部に比
べ低くなり易く、これを均一化するのに有効である。Ｃ
ＯＧ用にＩＣチップは、従来の正方形に近い形状でなく
細長形状のものが多用され、長手方向の温度不均一性が
出易く特に有効である。
【００２１】さてつぎに図５に、請求項２の実施例を示
す。ガラス基板２と接するように受け台として光透明体
であるガラス受け台７を配置し、光ファイバー８により
導かれた光が集光レンズ９により集光され、ガラス受け
台７とガラス基板２を透過し、ＩＣチップとガラス基板
の接合面に照射される。一方ＩＣチップ１と接するガラ
スヘッド１３は、従来例の図９のヘッドと形状は同じで
あるが、材質は鉄などの熱伝導率の高いものでなく、し
かも加圧力に耐えられるある程度の剛性を持ったセラミ
ックスあるいはガラスなどの低熱伝導ヘッド１５を用い
ることが大きな特徴である。熱伝導率は、炭素鋼やステ
ンレスのそれより１桁近く低い０．０１（ｃａｌ／ｃｍ
・ｓｅｃ・℃）以下の熱伝導率の特性を持ったものと
し、セラミックスあるいはガラスがこれに相当する。こ
のことにより得られる接合における効果を、図６に示
す。横軸をＩＣチップの平面方向の場所・縦軸を温度と
して、従来の鉄ヘッドによる場合と本方式のセラミック
スあるいはガラスヘッドの場合との、ＩＣチップの上面
と下面の温度分布曲線を示している。これによれば、ま
ずそれぞれの場所の到達温度が上昇しており、温度効率
がおおきく改善されていることがわかる。また、ＩＣチ
ップの場所別の温度差（平面方向の温度差）も少なくな
り、さらにＩＣチップの上面と下面の温度差（厚み方向
の温度差）も少なくなることが判る。この様に、ヘッド
の材質を熱伝導率の低いものに変更するだけで、大きな
効果が見られる。
【００２２】つぎに図７に、請求項２の別の実施例を示
す。図７−（ａ）は、図６のヘッド機構例であり、図７
−（ｂ）および図７−（ｃ）および図７−（ｄ）はその
改良例である。図６の場合には、ＩＣチップの温度効率
や厚み方向の温度分布は改善されるが、平面方向の温度
分布が多少であるが温度勾配を残してしまう。本方式
は、これを改善するものである。すなわちヘッド自信の
材質を低熱伝導率のものに変更し、さらにヘッドの形状
を変えたりヘッドに熱伝導率の異なる材質を混入させた
りすることにより、ヘッド周辺部の到達温度を中央部と
同一にするものである。図７−（ｂ）は中央部の厚みを
薄くすることによる材料の厚み差で実現し、図７−
（ｃ）は高熱伝導率の材料を中央部に部分的に配置させ
ることによりそれを実現し、さらに図７−（ｄ）はヘッ
ド周辺をオーバーハングさせＩＣチップからの熱輻射を
防ぐ形状をつることにより、各々実現している。このよ
うに以上の方式を積極的に利用することにより、ＩＣチ
ップの温度分布を部分的に高くしたり、逆に低くしたり
することも可能となる。
【００２３】
【発明の効果】光の持つ選択性と高応答性と非接触性の
特性を生かすことにより、接合過程を高精度の選択的な
エネルギー供給と短時間の集中的なエネルギー供給さら
には非接触なエネルギー供給であることによる熱と力の
分離を効果的に利用して実現できるために、接合過程に
とって最適なプロセス制御が可能となる。
【００２４】これにより、ＩＣチップとガラスパネルを
アライメントする仮接合のための品質や最終的な接合を
行う本接合のための品質など、要求される接合品質に対
しての自由度が増すことになり、バリエーションに富ん
だ工程選択と品質の良い接合状態が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１による接合装置図。
【図２】本発明の請求項１による接合装置図。
【図３】本発明の請求項１による接合装置図。
【図４】本発明の請求項１による接合装置図。
【図５】本発明の請求項２による接合装置図。
【図６】本発明の請求項２による温度特性改善図。
【図７】本発明の請求項２によるヘッド機構図。
【図８】従来の接合装置図。
【図９】従来の接合装置図
【符号の説明】
１：ＩＣチップ ２：ガラス基板 ３：接着剤 ４：受け台 ５：ヘッド ６：ヒーター ７：ガラス受け台 ８：光ファイバー ９：集光レンズ １０：光ビーム １１：ミラー １２：ハーフミラー １３：ガラスヘッド １４：ヘッドホルダー １５：低熱伝導ヘッド １６：ベース １７：温度センサーやＣＣＤカメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/36 Ｚ 7047−4Ｅ // Ｂ２９Ｃ 65/02 7639−4Ｆ 65/14 7639−4Ｆ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一方が光透明体である接合対
    象Ａと接合対象Ｂの加圧と加熱による接合を行う接合装
    置において、 加圧手段を構成する接合対象Ａと接する加圧物Ｃと、接
    合対象Ｂと接する加圧物Ｄの、両方を光透明体とし、 接合対象Ａおよび接合対象Ｂに対して、加圧物Ｃと加圧
    物Ｄを透過する光ビームを両サイドから照射することに
    よる加熱手段を有するこを特徴とする接合装置。
  2. 【請求項２】 少なくとも一方が光透明体である接合対
    象Ａと接合対象Ｂの加圧と加熱による接合を行う接合装
    置において、 加圧手段を構成する接合対象Ａと接する加圧物Ｃと、接
    合対象Ｂと接する加圧物Ｄのうち、光透明体である接合
    対象と接する接合物を光透明体とし、さらにこれと相対
    する加圧物を金属と同等の剛性をもち、かつ０．０１
    （ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃）以下の熱伝導率の低いセ
    ラミックスあるいはガラスとし、 接合対象Ａおよび接合対象Ｂに対して、光透明体である
    加圧物を透過する光ビームを照射することによる加熱手
    段を有することを特徴とする接合装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008535275A (ja) * 2005-04-08 2008-08-28 パック テック−パッケージング テクノロジーズ ゲーエムベーハー チップを接触基板に移送する方法及び装置
JP2009182162A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Shibuya Kogyo Co Ltd ボンディング装置
JP4845232B1 (ja) * 2011-02-01 2011-12-28 株式会社ミクロ技術研究所 薄板ガラス基板貼合体およびその製造方法
JP2012104693A (ja) * 2010-11-11 2012-05-31 Shibuya Kogyo Co Ltd ボンディング装置
EP2671251A2 (de) * 2011-02-02 2013-12-11 Pac Tech - Packaging Technologies GmbH Verfahren und vorrichtung zur elektrischen kontaktierung von anschlussflächen zweier substrate
KR101470386B1 (ko) * 2013-07-19 2014-12-09 한국광기술원 엘이디 칩 접착용 경화 장치
JP2016023121A (ja) * 2014-07-24 2016-02-08 セイコーエプソン株式会社 ガスセルの封止方法
KR20200119048A (ko) * 2019-04-09 2020-10-19 레이저쎌 주식회사 레이저 리플로우 장치의 레이저 가압 헤드 모듈
KR20210114680A (ko) * 2020-03-11 2021-09-24 넥스타테크놀로지 주식회사 실장 헤드 및 이를 포함하는 부품 실장 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6237979B2 (ja) 2013-03-15 2017-11-29 澁谷工業株式会社 ボンディング装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008535275A (ja) * 2005-04-08 2008-08-28 パック テック−パッケージング テクノロジーズ ゲーエムベーハー チップを接触基板に移送する方法及び装置
US9401298B2 (en) 2005-04-08 2016-07-26 PAC Tech—Packaging Technologies GmbH Method and device for transferring a chip to a contact substrate
JP2009182162A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Shibuya Kogyo Co Ltd ボンディング装置
JP2012104693A (ja) * 2010-11-11 2012-05-31 Shibuya Kogyo Co Ltd ボンディング装置
WO2012104989A1 (ja) * 2011-02-01 2012-08-09 株式会社ミクロ技術研究所 薄板ガラス基板貼合体およびその製造方法
US8398873B2 (en) 2011-02-01 2013-03-19 Micro Technology Co., Ltd. Thin-sheet glass substrate laminate and method of manufacturing the same
JP4845232B1 (ja) * 2011-02-01 2011-12-28 株式会社ミクロ技術研究所 薄板ガラス基板貼合体およびその製造方法
EP2671251A2 (de) * 2011-02-02 2013-12-11 Pac Tech - Packaging Technologies GmbH Verfahren und vorrichtung zur elektrischen kontaktierung von anschlussflächen zweier substrate
US9649711B2 (en) 2011-02-02 2017-05-16 Pac Tech-Packaging Technologies Gmbh Method and device for electrically contacting terminal faces of two substrates by laser soldering using a gaseous flux medium
KR101470386B1 (ko) * 2013-07-19 2014-12-09 한국광기술원 엘이디 칩 접착용 경화 장치
JP2016023121A (ja) * 2014-07-24 2016-02-08 セイコーエプソン株式会社 ガスセルの封止方法
KR20200119048A (ko) * 2019-04-09 2020-10-19 레이저쎌 주식회사 레이저 리플로우 장치의 레이저 가압 헤드 모듈
KR20210114680A (ko) * 2020-03-11 2021-09-24 넥스타테크놀로지 주식회사 실장 헤드 및 이를 포함하는 부품 실장 장치

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