JPH11121479A - 半導体部品の実装方法および実装装置 - Google Patents

半導体部品の実装方法および実装装置

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JPH11121479A
JPH11121479A JP28516397A JP28516397A JPH11121479A JP H11121479 A JPH11121479 A JP H11121479A JP 28516397 A JP28516397 A JP 28516397A JP 28516397 A JP28516397 A JP 28516397A JP H11121479 A JPH11121479 A JP H11121479A
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JP
Japan
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pressing
semiconductor component
compression spring
mounting
pusher
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Withdrawn
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JP28516397A
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Hideo Sakamoto
英男 坂本
Yasutoku Oshima
泰徳 大島
Tomoyuki Fukuda
智之 福田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体部品の実装方法および実装装置に関し、
動作初期の不安定状態を完全にキャンセルすることによ
り動作信頼性を向上させることを目的とする。 【解決手段】プッシャ部1により受けた昇降駆動部2か
らの押圧力を圧縮スプリング3を介して加圧ヘッド4に
伝達し、実装基板5上の半導体部品50を圧縮スプリン
グ3の弾性復元力により押圧しながら接着剤を硬化させ
て半導体部品50を実装基板5上に固定する半導体部品
の実装方法であって、昇降駆動部2の初期動作時にプッ
シャ部1からの押圧力を直接加圧ヘッド4に伝達して加
圧ヘッド4を強制降下させ、機構摺動部の静摩擦から動
摩擦への移行時の摺動抵抗の不安定を解消する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体部品の実装方
法および実装装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体部品の実装装置の従来例を図4に
示す。この従来例において半導体部品の実装装置は、モ
ータ20、ボールねじ21、および押圧部22からなる
昇降駆動部2と、加圧ユニット7とから構成される。モ
ータ20の回転動力はボールねじ21により押圧部22
の上下移動運動に変換され、加圧ユニット7を構成する
プッシャ部1を押圧する。加圧ユニット7はガイド支柱
8に対して摺動自在な上記プッシャ部1に加えて圧縮ス
プリング3、および加圧ヘッド4を有し、プッシャ部1
の下方への移動により圧縮スプリング3は圧縮され、バ
ネ定数に応じた押圧力で加圧ヘッド4を実装基板5上の
半導体部品50に押し付ける。
【0003】半導体部品50を所定の押圧力で押し付け
るためにモータ20の送り量は図示しない制御部で制御
されており、押圧部22内に配置されたロードセルの出
力から圧縮スプリング3のバネ定数を考慮して加圧ユニ
ット7の押圧力を演算し、演算結果が設定圧力に一致す
るまでモータ20をロードする。なお、図4において8
0は加圧ユニット7の自重をキャンセルためのバランス
ウエイトを示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例は以下の欠点を有する。すなわち、加圧ヘッド4は真
直度を維持するためにガイド部40がガイド体81のガ
イド孔81aに挿入されており、ガイド部40とガイド
孔81aには摺動抵抗が存在する。この摺動抵抗は動作
中においては一定するものの、動作初期においては一定
せず、高い抵抗値を示すことがある。静摩擦力に起因す
る初期抵抗が高い状態において実装装置を運転すると、
ロードセル出力は高くなり、実際に押圧動作が行われて
いないにも関わらず、上記設定圧力に対応する値を示し
た時点で作業終了信号を生成して運転が停止し、不完全
実装状態が発生する。
【0005】本発明は、以上の欠点を解消すべくなされ
たもので、動作初期の不安定状態を完全にキャンセルす
ることにより動作信頼性を向上させた半導体部品の実装
方法および実装装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、プッシャ部1により受けた昇降駆動部2からの押圧
力を圧縮スプリング3を介して加圧ヘッド4に伝達し、
実装基板5上の半導体部品50を圧縮スプリング3の弾
性復元力により押圧しながら接着剤を硬化させて半導体
部品50を実装基板5上に固定する半導体部品の実装方
法であって、昇降駆動部2の初期動作時にプッシャ部1
からの押圧力を直接加圧ヘッド4に伝達して加圧ヘッド
4を強制降下させ、機構摺動部の静摩擦から動摩擦への
移行時の摺動抵抗の不安定を解消する半導体部品の実装
方法を提供することにより達成される。
【0007】昇降駆動部2を駆動させて加圧ヘッド4を
降下させ始めた時、すなわち、初期動作時には、機構摺
動部、例えば、加圧ヘッド4と加圧ヘッド4のガイド孔
81aとの間の摩擦は静摩擦状態から動摩擦状態に移行
する。上述したように、静摩擦状態においては摩擦に伴
う摺動部の摺動抵抗は定常値を示さないために、この段
階で圧縮スプリング3の撓みによる弾性復元力を使用し
た加圧ヘッド4の駆動を行うと、異常制御状態を発生さ
せるばかりでなく、圧縮スプリング3の過剰撓みによる
へたり等を惹起する。本発明において、初期動作時には
圧縮スプリング3を介することなく直接プッシャ部1か
ら加圧ヘッド4に押圧力を伝達するために、上記初期動
作時における不定常状態を解消することが可能となり、
動摩擦状態での安定した押圧動作が行われる。
【0008】上記方法を実施するための実装装置には、
プッシャ部1により受けた昇降駆動部2からの押圧力を
圧縮スプリング3を介して加圧ヘッド4に伝達し、実装
基板5上の半導体部品50を押圧しながら接着剤を硬化
させて半導体部品50を実装基板5上に固定する半導体
部品の実装装置であって、前記プッシャ部1には圧縮ス
プリング3の撓みが所定値以上になった際に加圧ヘッド
4を直接押圧する強制押圧体6が設けられる半導体部品
の実装装置が使用できる。
【0009】この発明において、加圧ヘッド4は運転開
始時には実装基板5から適宜高さに保持されている。昇
降駆動部2を駆動させてプッシャ部1を降下させる際に
加圧ヘッド4の摺動系に初期異常摩擦が存在する場合に
は、加圧ヘッド4とプッシャ部1との間が相対移動する
ために、加圧ヘッド4とプッシャ部1との間に介装され
る圧縮スプリング3に撓みが生じ、加圧ヘッド4は圧縮
スプリング3の弾性復元力により下方に押し付けられ
る。摺動系の初期摩擦による摺動抵抗が圧縮スプリング
3の弾性復元力より小さな場合には、やがて加圧ヘッド
4は摺動を開始し、安定した動摩擦状態での動作が開始
される。これに対し、摺動系の初期摩擦による摺動抵抗
が圧縮スプリング3の弾性復元力より大きな場合には、
圧縮スプリング3の撓みが大きくなり、プッシャ部1の
強制押圧体6が直接加圧ヘッド4を押圧し、動摩擦状態
での動作に強制移行させる。この後、ロードセルの出力
を監視しながら昇降駆動部2を動作させると、摺動系は
安定した動摩擦状態での動作がなされているために、確
実に所定圧力下で半導体部品50の押圧動作がなされ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】図1、2に本発明の実施の形態を
示す。半導体部品の実装装置は、昇降駆動部2と、加圧
ユニット7から構成される。昇降駆動部2はモータ20
と、モータ20の駆動軸に連結されるボールねじ21
と、ボールねじ21により上下方向に移動する押圧部2
2とからなり、押圧部22には加圧ユニット7への押圧
力を検出するためのロードセルが取り付けられる。ま
た、加圧ユニット7の自重をキャンセルするためにバラ
ンスウエイト80が配置される。なお、図2において8
2はバランスウエイト80の連結索83をガイドするた
めのプーリを示す。
【0011】加圧ユニット7は、ガイド支柱8に対して
摺動自在なプッシャ部1を有し、該プッシャ部1の上部
支持片10にピン状の強制押圧体6が螺合され、下部支
持片11にバネ受けピン12が摺動自在に挿通される。
強制押圧体6は、上部支持片10から下方に延びる押圧
杆60を備える。バネ受けピン12は下部支持片11の
上面に当接するバネ受け座面12aと、バネ受け座面1
2aから上方に突設するバネ支持杆12bを有し、上部
支持片10とバネ受け座面12aとの間には、バネ支持
杆12bを下端部に、強制押圧体6の押圧杆60を上端
部に挿通させることにより圧縮スプリング3が介装され
る。圧縮スプリング3は所定量撓ませた際に実装基板5
上の半導体部品50への設定押圧力に対応する弾性復元
力が得られるようにバネ定数が設定される。上部支持片
10と下部支持片11上のバネ受け座面12aとの間の
間隔は、圧縮スプリング3に所定の初期撓みを生じさせ
るように、圧縮スプリング3の自由長よりやや狭く設定
される。また、押圧杆60の下端とバネ支持杆12bの
上端との間には、上記圧縮スプリング3の設定撓み量よ
りやや長い間隔Lが設けられている。
【0012】上記バネ受けピン12は下方に延設される
連結杆部12cを備え、カプラ13を介して加圧ヘッド
4が連結される。カプラ13はバネ受けピン12と加圧
ヘッド4との間に芯ずれが生じた際にも直角方向への押
圧力が負荷されるように、押圧方向に対して直交する面
で相互に摺動可能とされる。加圧ヘッド4は超硬金属に
より形成され、杆状のガイド部40が装置本体のガイド
体81に穿孔されたガイド孔81aに挿通させられてお
り、下端にヒータ等の加熱手段(図示せず)が埋設され
た加圧ブロック41を備える。ガイド孔81aと加圧ヘ
ッド4のガイド部40との摺動部には摺動抵抗を小さく
して動作を円滑にし、かつ、磨耗を減少させるためにラ
ップ加工(鏡面仕上げ加工)が施される。
【0013】この実装装置は以下のようにして使用され
る。まずステージ9上に、熱硬化性の接着剤を介してベ
アチップ等の半導体部品50が搭載された実装基板5を
保持する。動作開始時において加圧ブロック41は半導
体部品50の上方適宜高さに保持されており、この状態
からモータ20を駆動する。モータ20の駆動によりボ
ールねじ21が回転し、押圧部22が実装基板5側に降
下してプッシャ部1を下方に押し下げる。ガイド孔81
aと加圧ヘッド4のガイド部40との摺接部間の静摩擦
が小さな場合には、プッシャ部1の降下に同期して加圧
ヘッド4も降下を開始し、ガイド孔81aとガイド部4
0との摺動状態は動摩擦状態となり、所定の摺動抵抗を
示しながら降下動作が継続する。図示しない制御部はこ
の状態からロードセル出力を監視し、圧縮スプリング3
のバネ定数、および機構摺動部、すなわち、本実施の形
態においては、ガイド部40とガイド孔81a、下部支
持片11と押圧杆60、およびプッシャ部1とガイド支
柱8との間の動摩擦係数に基づく摺動抵抗を加味して演
算した加圧力が設定加圧力に一致するまでモータ20を
動作させる。なお、加圧ユニット7の自重はバランスウ
エイト80で相殺されているが、上記機構摺動部におけ
る摺動抵抗を加味してバランスウエイト80の重量を設
定することもできる。プッシャ部1に追随して加圧ヘッ
ド4が移動している動作初期段階ではロードセル出力は
低いために、モータ20は継続して回転動作し、やがて
加圧ブロック41が半導体部品50に当接すると、移動
が半導体部品50により阻止された加圧ヘッド4に対し
てプッシャ部1のみが相対移動し、圧縮スプリング3を
撓ませる。圧縮スプリング3の撓みによりロードセル出
力は増加し、制御部での演算結果と一致するとモータ2
0の回転が停止する。この状態において、加圧ヘッド4
は圧縮スプリング3のバネ定数に応じた圧力で半導体部
品50を押圧しており、加圧ブロック41から与えられ
る熱により接着剤が硬化して実装基板5上に半導体部品
50が固定される。
【0014】一方、初期動作段階で機構摺動部、特にガ
イド孔81aと加圧ヘッド4のガイド部40との摺接部
間の静摩擦が大きな場合には、加圧ヘッド4が移動せず
にプッシャ部1のみが降下するために、圧縮スプリング
3に撓みが生じ、押圧杆60の下端がバネ支持杆12b
の上端に接近する。圧縮スプリング3の撓み量が所定値
を超えると、押圧杆60はバネ支持杆12bに当接し、
以降、図3に示すように、バネ支持杆12bが強制押圧
体6の押圧杆60により直接押圧されて加圧ヘッド4が
強制降下させられ、動摩擦による摺動モードに移行す
る。この後は上述した操作と同じなため、説明を省略す
る。
【0015】なお、以上の説明においては加圧ユニット
7は加熱手段を有する加圧ブロック41が示されている
が、紫外線硬化接着剤を使用する場合には、加熱手段を
設ける必要がなく、紫外線照射装置が別途用意される。
【0016】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、装置駆動時の静摩擦による不安定要因をキャ
ンセルすることができるために、不安定要因に起因する
動作不良を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を示す図で、図2の要部拡大図である。
【図2】実装装置を示す全体図である。
【図3】強制押圧体の動作を示す図である。
【図4】従来例を示す図である。
【符合の説明】
1 プッシャ部 2 昇降駆動部 3 圧縮スプリング 4 加圧ヘッド 5 実装基板 50 半導体部品 6 強制押圧体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プッシャ部により受けた昇降駆動部からの
    押圧力を圧縮スプリングを介して加圧ヘッドに伝達し、
    実装基板上の半導体部品を圧縮スプリングの弾性復元力
    により押圧しながら接着剤を硬化させて半導体部品を実
    装基板上に固定する半導体部品の実装方法であって、 昇降駆動部の初期動作時にプッシャ部からの押圧力を直
    接加圧ヘッドに伝達して加圧ヘッドを強制降下させ、機
    構摺動部の静摩擦から動摩擦への移行時の摺動抵抗の不
    安定を解消する半導体部品の実装方法。
  2. 【請求項2】プッシャ部により受けた昇降駆動部からの
    押圧力を圧縮スプリングを介して加圧ヘッドに伝達し、
    実装基板上の半導体部品を押圧しながら接着剤を硬化さ
    せて半導体部品を実装基板上に固定する半導体部品の実
    装装置であって、 前記プッシャ部には圧縮スプリングの撓みが所定値以上
    になった際に加圧ヘッドを直接押圧する強制押圧体が設
    けられる半導体部品の実装装置。
JP28516397A 1997-10-17 1997-10-17 半導体部品の実装方法および実装装置 Withdrawn JPH11121479A (ja)

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Effective date: 20050104