JPH1177559A - ヒータテーブル - Google Patents

ヒータテーブル

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Publication number
JPH1177559A
JPH1177559A JP23944197A JP23944197A JPH1177559A JP H1177559 A JPH1177559 A JP H1177559A JP 23944197 A JP23944197 A JP 23944197A JP 23944197 A JP23944197 A JP 23944197A JP H1177559 A JPH1177559 A JP H1177559A
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JP
Japan
Prior art keywords
heater
plate
flip chip
substrate
heater table
Prior art date
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Pending
Application number
JP23944197A
Other languages
English (en)
Inventor
Akikazu Numata
晃和 沼田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Avionics Co Ltd filed Critical Nippon Avionics Co Ltd
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Publication of JPH1177559A publication Critical patent/JPH1177559A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Workshop Equipment, Work Benches, Supports, Or Storage Means (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で温度分布の均一なヒータテーブルを提
供する。 【解決手段】 基板2が載置されるテーブル本体8をベ
ースプレート8Aとフェイスプレート8Bとで構成す
る。ベースプレート8Aに複数個のカートリッジヒータ
3Aを埋設し、ベースプレート8Aとフェイスプレート
8Bとの間にCu等の高熱伝導率材料からなるプレート
31を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを所定の温
度に加熱するヒータテーブルに関し、特にフリップチン
プボンダに用いて好適なヒータテーブルに関する。
【0002】
【従来の技術】全ての端子が1つの面に集中して形成さ
れた半導体チップ(フリップチップ)を基板上にボンデ
ィングする際、フリップチップボンダを用いて行なって
いる。フリップチップボンディングは、端子数に依存せ
ず、一度に全ての端子をボンディングすることができる
ことと、チップの実装が極めて小容積にできることか
ら、LSI実装における高速化、高集積化に最適なボン
ディング方法といえる。
【0003】図4はフリップチップボンダの概略構成を
示す図で、1は上面に基板2が載置されるヒータテーブ
ル、3はヒータテーブル1を加熱するヒータ、4はフリ
ップチップ5を加熱し基板2に押し付けて接合するリフ
ローヘッドである。基板2へのボンディングに際して
は、ヒータ3とリフローヘッド4によって基板2とフリ
ップチップ5をそれぞれ所定の温度に加熱し、フリップ
チップ5を基板2に所定の圧力で押し付け、基板2の配
線用電極6とフリップチップ5の端子7を接合する。こ
の接合は、半田、めっき、異方性導電膜等によって行わ
れる。フリップチップ5の端子7はPb−Snなどで形
成される。端子7の形成に際しては、フリップチップ5
のチップ電極上にCr,Cuなどの金属薄膜を形成し、
その上に端子7がめっきや蒸着によって形成される。こ
の端子7を一般に半田バンプまたはバンプと呼んでい
る。
【0004】ヒータ3としては、図5(a)、(b)に
示すようにカートリッジヒータまたはシートヒータ等が
用いられ、ヒータテーブル1を80°〜150C°でプ
リヒート的に加熱する。図5(a)は、カートリッジヒ
ータを用いた従来例を示し、テーブル本体8内に複数個
のカートリッジヒータ3Aを所定の間隔をおいて埋設す
ることにより、ヒータテーブル1を構成したものであ
る。図5(b)は、シートヒータを用いた例を示し、ベ
ースプレート8Aとフェイスプレート8Bとでテーブル
本体8を構成し、これら両プレート8A,8B間にシー
トヒータ3Bを介在させることにより、ヒータテーブル
1としたものである。テーブル本体8の材質としては、
剛性が大で、耐摩耗性に優れた材料、例えばステンレス
板、パイレックスガラス等が用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】フリップチップ5のボ
ンディングに際して、ヒータテーブル1の載置面1aの
温度が全面にわたって均一でないと、全ての端子7を同
一条件で接合することができず、ボンディング不良を生
じるため、ヒータテーブル1としては温度分布の均一な
ものが要求される。しかしながら、上記した従来のヒー
タテーブル1においては、基板2が載置される載置面1
a全体を均一に加熱することができず、端子7に熱歪み
が発生するという問題があった。すなわち、図5(a)
に示すヒータテーブル1においては、カートリッジヒー
タ3Aの間隔が大きいと、ヒータ間の温度が低いため、
ヒータテーブル1の載置面1a全体を均一に加熱するこ
とができなくなる。そのため、カートリッジヒータ3A
の位置を微調整する必要があった。
【0006】温度分布を均一にする方法としては、カー
トリッジヒータ3Aの数を増やしてヒータ間の間隔を狭
くすることが考えられるが、その場合は、カートリッ
ジヒータ3Aの増加に伴いヒータテーブル1自体が高価
になる、消費電力が多くなる、などの新たな問題が発
生するため実用的ではない。
【0007】同様に、図5(b)に示すシートヒータ3
Bもシートに形成した電線間の間隔が大きいと、電線間
の温度が低いため、ヒータテーブル1全体を均一に加熱
することができなくなる。また、電線を密に配線して電
線間の間隔を狭くすると、消費電力が多くなり実用的で
はない。
【0008】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、カート
リッジヒータの数を増加したり、シートヒータの電線間
の間隔を狭くしたりすることなく安価で均一な温度分布
が得られるようにしたヒータテーブルを提供することに
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、上面がワークの載置面を形成するテーブル
本体と、このテーブル本体に組み込まれテーブル本体を
所定温度に加熱するヒータを備えたヒータテーブルにお
いて、前記テーブル本体を構成するフェイスプレートと
と前記ヒータとの間に高熱伝導率材料からなるプレート
を介在させたことを特徴とする。また、本発明は、上記
発明において、高熱伝導率材料のプレートが銅板である
ことを特徴とする。さらに、本発明は、上記発明におい
て、テーブル本体がステンレス板であることを特徴とす
る。
【0010】本発明において、通電によってヒータを加
熱すると、その熱はプレートを介してフェイスプレート
に伝達され、テーブル上のワークを加熱する。プレート
は熱の伝導が良好で短時間に略均一な温度となるため、
カートリッジヒータ間の間隔を狭くしたりヒータの位置
を微調整したり、あるいはまたシートヒータの電線間の
間隔を狭くしなくてもよい。プレートの温度が全体にわ
たって略均一になれば、プレートからフェイスプレート
に伝達される熱も略均一であるため、テーブルの温度も
略均一となる。ステンレス板からなるフェイスプレート
は、剛性、耐摩耗性に優れ、加熱加圧、摩耗に耐え得
る。テーブル本体上に載置されるワークの一例として
は、フリップチップがボンディングされる基板を挙げる
ことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係るヒ
ータテーブルを備えたフリップチップボンダの外観斜視
図、図2は同テーブルの正面図である。なお、図中従来
技術の欄で示した構成部材等と同一のものについては同
一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。これら
の図において、フリップチップボンダ20は、異方性導
電膜の熱圧着に用いられるもので、基台21、ヒータテ
ーブル22、フリップチップ5を収納するトレー23、
リフローヘッド4、基板認識用カメラ24、チップ認識
用カメラ25、XYZθテーブル26等を備えている。
【0012】前記ヒータテーブル22は、図2に示すよ
うに基板2が設置されるテーブル本体8と、このテーブ
ル本体8内に組み込まれた複数個のカートリッジヒータ
3Aを備えている。テーブル本体8は、積層配置される
ベースプレート8Aとフェイスプレート8Bとで構成さ
れ、ベースプレート8A内に前記カートリッジヒータ3
Aが所定の間隔をおいて埋設されている。また、ベース
プレート8Aとフェイスプレート8Bとの間には、適宜
な板厚を有するプレート31が介在されている。このプ
レート31は、Cu等の高熱伝導率率材料によって形成
されている。ベースプレート8Aとフェイスプレート8
Bは、剛性と耐摩耗性を有する材料、例えばステンレス
板によって製作される。剛性と耐摩耗性が要求される理
由は、ボンディング時におけるフリップチップ5の加熱
加圧に十分耐え得え、かつ移動による摩耗を防止するた
めである。
【0013】図3はヒータテーブルの他の実施の形態を
示す正面図である。ヒータテーブル22のヒータとして
は、カートリッジヒータ3Aの代わりに、図3に示すよ
うにシートヒータ3Bを用いたものであってもよい。こ
のヒータテーブル22は、ベースプレート8Aとフェイ
スプレート8Bとでテーブル本体8を形成し、両プレー
ト8A,8B間にシートヒータ3Bと銅板等の高熱伝導
率材料によって形成されたプレート31を介在させてい
る。
【0014】図1において、前記ヒータテーブル22
は、前記基台21上に左右方向に移動自在で、フリップ
チップ5のボンディング時に3つの位置、すなわち実線
で示す基板搭載位置Aと、2点鎖線で示すボンディング
位置Bおよびチップ受取位置C間を移動する。前記リフ
ローヘッド4と基板認識用カメラ24は、基台21の上
方に設けた水平なフレーム33に固定されている。前記
チップ認識用カメラ25は、前記基台21の上面に設け
たカメラ取付孔34内に上向きに組み込まれており、前
記XYZθテーブル26によって保持されたフリップチ
ップ5を検出する。前記XYZθテーブル26は、前記
フレーム33に左右方向に移動自在に取付けられてい
る。
【0015】次に、上記構成からなるフリップチップボ
ンダ20によるボンディング動作を説明する。先ず、ヒ
ータテーブル22を基板搭載位置Aに停止させ、その上
に基板2を載置して所定の位置に位置決めする。次に、
ヒータテーブル22をチップ受取位置Cに移動させ、基
板認識用カメラ24で基板2が所定の位置に正しく載置
されているか否かを確認し、正しく載置されていない場
合は位置を補正する。カメラ24により基板2が所定の
位置に正しく載置されていることが確認されると、XY
Zθテーブル26によりトレー23内のフリップチップ
5を1つ取り出す。この取り出されたフリップチップ5
をチップ認識用カメラ34が撮影し、正常に取り出され
たことが確認されると、XYZθテーブル26はチップ
受取位置Cに停止しているヒータテーブル22の上方に
移動し、保持しているフリップチップ5を基板2の所定
の位置に載置する。フリップチップ5が基板2上に載置
されると、ヒータテーブル22はボンディング位置Bに
移動して停止する。ヒータテーブル22が停止すると、
リフローヘッド4が下降して基板2上のフリップチップ
5を所定時間加熱、加圧し基板2に接合する。フリップ
チップ5のボンディングが終了すると、リフローヘッド
4が上昇し、ヒータテーブル22が元の基板載置位置A
に移動復帰し、フリップチップ5がボンディングされた
基板2をヒータテーブル22から取り除き、次の基板2
をヒータテーブル2上に載置して位置決めする。以下、
同様な工程を繰り返すことにより、フリップチップ5を
自動的にボンディングすることができる。
【0016】ここで、本発明による上記したヒータテー
ブル22によれば、図5(a)、(b)に示した従来の
ヒータテーブル1に比べて均一な温度分布が得られ、基
板2全体を略均一に加熱することができる。すなわち、
通電によってカートリッジヒータ3A(またはシートヒ
ータ3B)を加熱すると、その熱はプレート31を介し
てテーブル本体8に伝達され、テーブル本体8上の基板
2を加熱する。プレート31は高熱伝導率材料で形成さ
れているので、熱の伝導が速いので、カートリッジヒー
タ3A間の間隔を狭くしたりヒータの位置を微調整した
り、あるいはまたシートヒータ3Bの場合はその電線間
の間隔を狭くしなくても短時間でプレート全体が略均一
な温度に加熱される。プレート31が全体にわたって略
均一な温度になれば、プレート31からフェイスプレー
ト8Bに伝達される熱も略均一であるため、ヒータテー
ブル22の載置面22a全体を略均一な温度とすること
ができる。したがって、基板2全体を良好に加熱し、ボ
ンディング不良を軽減することができる。また、高熱伝
導率材料からなるプレート31をベースプレート8Aと
フェイスプレート8Bとの間に介在させるだけでよいの
で、ヒータテーブル22の構成も簡単で、安価に製作す
ることができ、しかも消費電力も従来のヒータテーブル
1と同じで、経済的である。ここで、フェースプレート
8Bを高熱伝導率材料で形成することも考えられるが、
その場合は剛性および耐摩耗性がステンレスに比べて劣
り、ヒータテーブル22の耐久性を低下させるため好ま
しくない。
【0017】なお、上記した実施の形態においては、フ
リップチップボンダのヒータテーブルに適用した例を示
したが、本発明はこれに何等限定されるものではなく、
ヒータを備えワークを加熱加圧するテーブルの全てに適
用することができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るヒータ
テーブルによれば、高熱伝導率材料からなるプレートを
テーブル本体のフェイスプレートとヒータとの間に介在
させたので、構造が簡単で温度分布の均一なテーブルを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るヒータテーブルを備えたフリッ
プチップボンダの外観斜視図である。
【図2】 カートリッジヒータを用いたヒータテーブル
の正面図である。
【図3】 シートヒータを用いたヒータテーブルの正面
図である。
【図4】 フリップチップボンダの概略図である。
【図5】 (a)、(b)はそれぞれ従来のヒータテー
ブルを示す正面図である。
【符号の説明】
1…ヒータテーブル、2…基板、3…ヒータ、3A…カ
ートリッジヒータ、3B…シートヒータ、4…リフロー
ヘッド、5…フリップチップ、8…テーブル本体、8A
…ベースプレート、8B…フェイスプレート、22…ヒ
ータテーブル、31…プレート。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上面がワークの載置面を形成するテーブ
    ル本体と、このテーブル本体に組み込まれテーブル本体
    を所定温度に加熱するヒータを備えたヒータテーブルに
    おいて、 前記テーブル本体を構成するフェイスプレートと前記ヒ
    ータとの間に高熱伝導率材料からなるプレートを介在さ
    せたことを特徴とするヒータテーブル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のヒータテーブルにおい
    て、 高熱伝導率材料のプレートが銅板であることを特徴とす
    るヒータテーブル。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のヒータテーブル
    において、 テーブル本体がステンレス板であることを特徴とするヒ
    ータテーブル。
JP23944197A 1997-09-04 1997-09-04 ヒータテーブル Pending JPH1177559A (ja)

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JP23944197A JPH1177559A (ja) 1997-09-04 1997-09-04 ヒータテーブル

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JP (1) JPH1177559A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008210623A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Ushio Inc フィラメントランプおよび光照射式加熱処理装置
CN104400765A (zh) * 2014-12-02 2015-03-11 常州利普金属制品有限公司 电加热的工作台

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008210623A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Ushio Inc フィラメントランプおよび光照射式加熱処理装置
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