JPH07176553A - チップの実装装置および実装方法 - Google Patents

チップの実装装置および実装方法

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JPH07176553A
JPH07176553A JP5318236A JP31823693A JPH07176553A JP H07176553 A JPH07176553 A JP H07176553A JP 5318236 A JP5318236 A JP 5318236A JP 31823693 A JP31823693 A JP 31823693A JP H07176553 A JPH07176553 A JP H07176553A
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JP
Japan
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chip
substrate
eutectic
tape
pressing
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JP5318236A
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Keizo Akiyoshi
敬三 秋吉
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属膜を貼合わせて製造されたバイメタル型
のチップを基板に押し付けて共晶ボンディングする際
に、金属膜の熱膨張率の違いによりチップが反って基板
から剥がれるのを防止できるチップの実装装置および実
装方法を提供することを目的とする。 【構成】 基台4に載置された基板6をヒータで加熱
し、基板6上に共晶テープ7を載せ、さらに共晶テープ
7上にチップ1をコレット34にて移載した後、押圧子
8でチップ1を基板6に押圧する。次に押圧子8と基台
4の加熱を停止し、押圧子8の押し付け状態を継続した
まま、ノズル55から冷気を吹き出してチップ1と基板
6を冷却することにより、チップ1を基板6にしっかり
実装し、チップ1が反って基板6から剥がれないように
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱膨張率の異なる金属
膜を貼合わせて製造されたチップを基板にボンディング
するためのチップの実装装置および実装方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】基板に実装される電子部品として、熱膨
張率の異なる金属を貼合わせて製造されたチップが知ら
れている。図4は、従来のこの種チップを基板に実装中
の側面図である。図4において1はチップであり、Au
(金)からなる金属膜2とGaAs(ガリウムヒ素)か
ら成る金属膜3を貼合わせて製造されている。4はヒー
トブロックから成る基台であって、ヒータ5が内蔵され
ている。6は基台4の上面に載置された基板、7は共晶
テープである。
【0003】次にチップ1を基板6に実装する方法を説
明する。予めヒータ5により400℃以上に加熱された
基台4上に基板6を載置して基板6を加熱する。次にこ
の基板6上に共晶テープ移載手段(図示せず)により共
晶テープ7を移載する。次にコレット34によりチップ
1を共晶テープ7上に移載した後、チップ1を基板6に
押し付ける。この状態でスクラグ動作を行ってチップ1
の下面全面に溶融した共晶テープ7を押し広げ、チップ
1を基板6にボンディングする。その後、コレット34
を上昇させて押し付け状態を解除すれば、実装工程は終
了する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のチップの実装方法には、以下に述べるような問題点が
あった。すなわちチップ1は異種の金属膜2、3を貼合
わせて製造されており、金属膜2と金属膜3の熱膨張率
は異なっている。このため、コレット34が上方へ退去
して押し付け状態が解除されると、熱膨張率の違いによ
るバイメタル効果により、図5に示すようにチップ1に
反りを生じ、チップ1が基板6から剥がれやすいという
問題点があった。
【0005】またチップ1の反りを防ぐために、コレッ
ト34でチップ1を押し付けたまま基板6を冷却して溶
融状態の共晶テープ7を硬化させる方法も考えられる。
しかしながらこのようにすると、図6に示すようにコレ
ット34には角錐状の吸着部34aが形成されているの
で、チップ1が中央部で浮いてしまうという新たな問題
点が生じる。
【0006】したがって本発明は、上記問題点を解消
し、熱膨張率の違いによるチップの反りをなくし、チッ
プを基板に確実に共晶ボンディングできるチップの実装
装置および実装方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このために本発明のチッ
プの実装装置は、ボンディング手段によりチップを基板
にボンディングした後、フラットな下面を有する押圧子
でチップを基板に押圧した状態で、基板やチップに冷気
を吹き付ける冷却手段を設けたものである。
【0008】
【作用】上記構成において、押圧子でチップを基板に押
し付けた状態で、冷却手段から冷気を吹き出して基板や
チップを冷却することにより、チップの反りを防止し、
チップを基板にしっかり実装できる。
【0009】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の一実施例
を説明する。図1は本発明の一実施例のチップの実装装
置の全体斜視図である。11は台部であって、その上面
にはトレイ12が載置されている。トレイ12にマトリ
クス状に形成されたポケットにはチップ1が収納されて
いる。このチップ1は従来の技術の項で述べたバイメタ
ル型のチップである。台部11の側方には中間台13が
立設されている。14は第1の移載ヘッドであって、ノ
ズル15を有している。第1の移載ヘッド14はアーム
16に保持されており、図示しない移動テーブルに駆動
されてX方向やY方向に水平移動し、トレイ12のチッ
プ1をノズル15に真空吸着してピックアップし、中間
台13上に移載する。
【0010】台部11と中間台13の側方にはXテーブ
ル21とYテーブル22が設けられている。23はXテ
ーブル21の駆動用モータ、24はYテーブル22の駆
動用モータである。Yテーブル22上にはヒートブロッ
クから成る基台4が設置されている。この基台4はヒー
タ5が内蔵されている(図2(a)参照)。6は基台4
上に載置された基板あって、クランパー10にクランプ
されて固定されている。したがってXテーブル21やY
テーブル22が駆動すると、基板6を載せた基台4はY
方向やX方向に水平移動する。
【0011】台部11の側方には、移動テーブル31が
設けられている。この移動テーブルル31には第2の移
載ヘッド32と共晶テープの吸着ヘッド33が保持され
ている。第2の移載ヘッド32はチップ1を真空吸着す
るコレット34を備えており、また吸着ヘッド33は共
晶テープを真空吸着するノズル35を備えている。図示
しないモータが駆動すると、移動テーブル31はY方向
に移動する。
【0012】Xテーブル21の側方には共晶テープ7の
供給台41が設けられている。共晶テープ7は供給台4
1に内蔵されたリールに巻回されており、図示しない手
段によりリールから一定ピッチずつ導出される。42は
カッターであり、図示しない手段に駆動されて上下動作
をすることにより、供給台41から導出された共晶テー
プ7を一定ピッチ毎に切断する。
【0013】Xテーブル21が駆動して基板6が鎖線位
置まで移動した状態で、移動テーブル31がY方向に移
動することにより、吸着ヘッド33のノズル35は供給
台41上の共晶テープ7を真空吸着して基板6の所定位
置に移載し、また第2の移載ヘッド32のコレット34
は中間台13上のチップ1を真空吸着してピックアップ
し、基板6に移載された共晶テープ7上に移載する。
【0014】Xテーブル21の側方には支柱51が立設
されている。支柱51の上部にはYテーブル22上へ延
出する水平なアーム52が取り付けられている。アーム
52の先端部にはシリンダ53が保持されており、シリ
ンダ53のロッド(図示せず)には押圧子8が結合され
ている。図3(a)に示すように、押圧子8はヒータ9
を内蔵し、チップ1を押圧するフラットな下面を備えて
いる。シリンダ53の側面には2本のパイプ54が装着
されている。パイプ54の下端部には冷気吹き出し用の
ノズル55が装着されている。パイプ54はブロア(図
示せず)に接続されており、ブロアが作動することによ
り、ノズル55から冷気を吹き出す。冷気としては、常
温の空気やチッソガスなどが適用できる。図3(b)に
示すように、ノズル55は基台4の両側部の斜め上方に
位置しており、基台4の上面へ向かって冷気を吹き出
す。
【0015】このチップの実装装置は上記のように構成
されており、次にチップ1を基板6に実装する方法を説
明する。図1において、基板6が載置された基台4は、
鎖線位置へ移動している。この基板6は、基台4に内蔵
されているヒータ5によって予め400℃以上に加熱さ
れている。また第1の移載ヘッド14はトレイ12と中
間台13の間を移動し、トレイ12のチップ1を中間台
13上に移載する。次に移動テーブル31が駆動するこ
とにより、吸着ヘッド33は供給台41の共晶テープ7
をノズル35に真空吸着して基板6の所定位置に移載す
る(図2(a))。共晶テープ7は基板6からの伝熱に
より溶融する。また第2の移載ヘッド32は中間台13
上のチップ1をコレット34に真空吸着してピックアッ
プし、共晶テープ7上に移載する(図2(b))。そし
てコレット34でチップ1を基板6へ押圧した状態で、
Xテーブル21やYテーブル22が駆動することによ
り、基板6をX方向やY方向にわずかに移動させる。こ
の移動動作はスクラブ動作と呼ばれており、スクラブ動
作により、溶融した共晶テープ7をチップ1の下面全面
に押し広げてチップ1を基板6にボンディングする。す
なわち第2の移載ヘッド32とコレット34はチップ1
のボンディング手段となっている。
【0016】次に第2の移載ヘッド32のコレット34
はチップ1の真空吸着状態を解除して上方へ退去する。
次に図1においてXテーブル21とYテーブル22が駆
動することにより、基台4は押圧子8の下方へ移動す
る。次にシリンダ53のロッドが下方へ突出することに
より、押圧子8は下降し、そのフラットな下面でチップ
1を共晶テープ7に押し付ける(図3(a))。このと
き、押圧子8はヒータ9が駆動することにより、400
℃以上に加熱されている。
【0017】次に基台4のヒータ5と押圧子8のヒータ
9を共にOFFにするとともに、ノズル55から冷気を
吹き出してチップ1や基板6を230℃程度まで冷却す
る(図3(b))。この冷却中も押圧子8は押し付け状
態を継続している。このようにして冷却を行った後、ノ
ズル55からの冷気の吹出しを停止し、かつ押圧子8を
上昇させて押し付け状態を解除すれば、チップ1の基板
6への実装は終了する(図3(c))。
【0018】上記動作を繰り返すことにより、基板6に
チップ1が次々に実装される。以上のように、押圧子8
でチップ1を共晶テープ7にしっかり押し付けることに
よりチップ1を基板6に溶着し、次いで冷却して溶融状
態の共晶テープ7を固化させたうえで、押圧子8の押し
付け状態を解除することにより、チップ1の反りを防止
し、チップ1を基板6にしっかり実装できる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ボ
ンディング手段によりチップを基板にボンディングした
後、フラットな下面を有する押圧子でチップを基板に押
圧した状態で基板やチップを冷却して溶融状態の共晶テ
ープを硬化させるので、チップが反ることはなく、チッ
プを確実に基板に実装できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のチップの実装装置の全体斜
視図
【図2】(a)は本発明の一実施例のチップの実装方法
の工程図 (b)は本発明の一実施例のチップの実装方法の工程図
【図3】(a)は本発明の一実施例のチップの実装方法
の工程図 (b)は本発明の一実施例のチップの実装方法の工程図 (c)は本発明の一実施例のチップの実装方法の工程図
【図4】従来のチップを基板にボンディング中の側面図
【図5】従来のチップを基板にボンディングした後の側
面図
【図6】従来のチップを基板にボンディング中の側面図
【符号の説明】
1 チップ 2、3 金属膜 4 基台 5 ヒータ(加熱手段) 6 基板 7 共晶テープ 8 押圧子 9 ヒータ 10 クランパー 11 台部 12 トレイ 13 中間台 14 第1の移載ヘッド 15 ノズル 16 アーム 21 Xテーブル 22 Yテーブル 23、24 駆動用モータ 31 移動テーブル 32 第2の移載ヘッド 33 吸着ヘッド 34 コレット 34a 吸着部 35 ノズル 41 供給台 42 カッター 51 支柱 52 アーム 53 シリンダ 54 パイプ 55 ノズル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板が載置される加熱手段を備えた基台
    と、この基板上に共晶テープを移載する共晶テープ移載
    手段と、この基板上に移載された前記共晶テープ上に熱
    膨張率の異なる金属膜を貼合わせて成るチップを基板に
    押し付けてボンディングするボンディング手段と、この
    チップを基板へ押圧する押圧子と、この押圧子でチップ
    を基板に押し付けた状態でチップに冷気を吹付ける冷却
    手段とを備えたことを特徴とするチップの実装装置。
  2. 【請求項2】加熱手段を備えた基台上に共晶テープ移載
    手段により共晶テープを移載する工程と、 前記共晶テープ上にボンディング手段により熱膨張率の
    異なる金属膜を貼合わせて成るチップを基板に押し付け
    てボンディングする工程と、 前記チップを押圧子により前記基板に押圧する工程と、 前記押圧子により前記チップを前記基板に押圧した状態
    で冷却手段により冷気を吹付ける工程と、 を含むことを特徴とするチップの実装方法。
JP5318236A 1993-12-17 1993-12-17 チップの実装装置および実装方法 Pending JPH07176553A (ja)

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