JPS6258536B2 - - Google Patents

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JPS6258536B2
JPS6258536B2 JP9386880A JP9386880A JPS6258536B2 JP S6258536 B2 JPS6258536 B2 JP S6258536B2 JP 9386880 A JP9386880 A JP 9386880A JP 9386880 A JP9386880 A JP 9386880A JP S6258536 B2 JPS6258536 B2 JP S6258536B2
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体素子の電極にはんだで形成され
た接合用の突起と、基板の表面に形成された接合
用電極とをはんだ付によつて接続した混成集積回
路モジユールの基板上の半導体素子の取替装置に
関するものである。
半導体素子を膜集積回路にクエースボンデング
した混成集積回路モジユールは、その製造工程若
しくはエージング工程中に半導体素子の性能が低
下したり、または半導体素子の誤搭載により所要
の特性が得られないことが往々にして起る。この
ような場合には性能の低下した半導体素子または
誤搭載の半導体素子を取外し、新しい所要の半導
体素子を取付ける必要がある。
この半導体素子の取替作業においては、基板に
形成された電極の間隔が極めて小さいため、半導
体素子を取外した基板の電極上に残存するはんだ
の量を極力少なくすることが必要であり、このた
めには半導体素子を常に上方に引張り上げなが
ら、はんだ接合部のはんだが基板に近い位置から
溶融するように加熱し、接合はんだの大部分が半
導体素子と共に取除かれることが有効である。こ
のために、加熱は基板の裏面から行うことが適切
である。また、取替えを行なう半導体素子の周辺
には正常な半導体素子が接合されているが、これ
らの半導体素子に過度な熱が加えられることは好
ましくないので、取替えを行なう半導体素子の接
合部のみのはんだを溶融させるような局部加熱が
必要である。
これらの目的を達する方法として、赤外線集光
加熱及び熱風加熱方式を用いた基板裏面加熱方法
(特願昭54−69904号半導体素子の取外し方法およ
び装置)が提案されているが、該方法は基板裏面
に障害物が存在しない場合には有効な方法である
が、基板裏面に障害物が存在する場合は、熱伝導
が悪く、また熱伝導率のばらつきが大きいため、
作業条件の設定が難かしく、隣接素子の過熱によ
る性能低下および作業効率の大巾な低下をまねく
という欠点がある。
本発明の目的は、前記した従来の欠点をなく
し、基板裏面に障害物がある膜混成集積回路モジ
ユールの基板裏から該基板を加熱し、半導体素子
取外し後の基板の電極上の残存はんだ量を少なく
し、しかも隣接半導体素子に熱影響をあたえるこ
となく高能率で精度よく加熱することができる半
導体素子の取替装置を提供するにある。
本発明による半導体素子の取替装置は、基板の
取替半導体素子取付位置の裏面に密着可能、また
は該裏面に付設物がある場合にはこれに嵌合可能
な加熱手段を有する加熱ブロツクと、該加熱ブロ
ツクに設けられた孔に、または該裏面に付設物が
ある場合には該付設物にも孔を設け両者の孔に、
前記裏面に接する位置まで挿入される測温素子
と、該測温素子よりの温度信号により加熱手段を
制御する温度制御手段と、取替半導体素子の真写
吸着移動手段よりなる。
以下、本発明の半導体素子の取替装置を、実施
例を示す第1図に基づいて説明する。
第1図において1は基板で、その表面には導体
2が設けられ、その端末には電極a1,a2,a3,a4
が形成されている。3は取替える半導体素子で、
前記基板1上の電極a1,a2,a3,a4に対応する電
極b1,b2,b3,b4が形成され、これらの電極はは
んだ4で突却とされて、これらの突起を基板1の
電極に対応せしめて、加熱されて両電極がはんだ
4により接続されている。
本発明の取替装置を使用する混成集積回路モジ
ユールの基板の例として、基板1の取替半導体素
子3取付位置の裏面に、冷却フイン(図示せ
ず。)取付用スタツド6がろう材7によつて接合
されている例を示してある。
また、加熱手段の例として、間にヒータ12を
介在させた中型ブロツク10と外側ブロツク11
よりなる加熱ブロツクを示してある。中型ブロツ
ク10はスタツド6に嵌合せしめられてある。ま
たヒータ12には端子13より電流が流され、発
熱し、加熱ブロツクを、従つてスタツド6、更に
基板1の取替半導体素子取付位置の裏面を加熱す
る。
加熱ブロツクには熱電対8を挿入する為の孔1
4(中型)及び15(外型)があけられてある。
また、本発明の装置を使用する為には、スタツド
6に前記の孔14,15に連通し、基板1の取替
半導体素子取付位置の裏面に達する孔9が設けら
れる。前記の孔15,14,9に熱電対8がその
測温部が基板1の裏面に接するまで挿入されてい
る。
本発明の装置は図示せざる温度制御手段を有
し、熱電対8は該温度制御手段に接続され、該制
御手段はヒータ12による加熱、即ちヒータ12
への電流を制御する。
更に、本発明の装置は、図示せざる真空供給源
に接続され、移動手段により移動されるノズル5
を有している。
次に、本発明の装置を用いる半導体素子の取替
え方法について述べる。先ず不良又は誤搭載の半
導体素子の取外しについて述べる。
ノズル5を取外す半導体素子3の上側に位置せ
しめ真空供給源により真空吸引せしめておく。こ
れにより半導体素子3を常に上方に引上げようと
する吸引力が作用している。この状態で、ヒータ
12に通電し、基板1の裏面を加熱する。基板1
が裏面から加熱され所要の温度になると、はんだ
4は基板に近い位置から溶融しはじめ、素子3の
全ての接続点において、基板1側の電極a1,a2
a3,a4との接続面のはんだ4が溶融すると、全部
のはんだが溶融しなくとも、素子3が上方に引つ
ぱられているので、ノズル5に吸着され、基板1
から取外される。この際はんだ4の殆んどの部分
は素子3の電極b1,b2,b3,b4についたまま取除
かれる。勿論、この際ヒータ12への電流は切ら
れるか、または予め実験により求められたヒータ
12への通電量、熱電対8の測定温度及び温度上
昇速度並びにはんだ部の温度の相関関係を基と
し、先に電流を切つておく。
新しい半導体素子3を取付ける場合は、半導体
素子3をノズル5に吸着せしめて、基板1の電極
と半導体素子3の電極が対応する位置に移送し、
ノズル5にて半導体素子3に僅かな押圧力を加て
真空吸引を解除した後、ヒータ12で基板1の裏
面から加熱すると、接続部のはんだ4が溶融し、
一体化してはんだ接続部を形成する。この場合
も、計測される基板裏面温度と所要接続部温度の
関係を前もつて調べておき、これを基とし、熱電
対8によりヒータ12への通電量を制御する。こ
れによつて接続部のはんだを完全に溶融せしめ、
かつ過度の加熱により近傍の半導体素子への悪影
響を防止することができる。熱電対による計測温
度に基づくヒータ12の通電量の制御は自動制御
とすることも可能であり、また温度指示計を目視
しながら手動によりヒータ12への通電量を調節
することも可能である。後者の場合における本発
明の装置の温度制御手段は、温度指示計、通電抵
抗器等を意味する。
基板1裏面に付設物がない場合は、加熱ブロツ
クを直接該裏面に密接せしめ得るようにしておけ
ばよいことは勿論である。
以上説明した如く、本発明の装置によるとき
は、基板裏面に付設物が設けられていても、その
付設物を介して、基板裏面を加熱できる。また、
加熱ブロツクを基板の半導体素子取付位置のちよ
うど裏面位置に配置することができるので、はん
だ接合部を常に均一に溶融させるように加熱する
ことができ、接続部温度を常にモニターし、加熱
手段が制御されているので、溶融不充分及び過熱
等による接続不良及び素子性能の劣化等を皆無に
することができる。
【図面の簡単な説明】
添付図は本発明による半導体素子取替装置の一
実施例の側面縦断面図である。 1……基板、3……半導体素子、4……はん
だ、6……スタツド、8……熱電対、9,14,
15……孔、10……加熱ブロツク中型、11…
…加熱ブロツク外型、12……ヒータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 半導体素子の電極にはんだで形成された接合
    用の突起と、基板の表面に形成された接合用の電
    極とをはんだ付によつて接続した混成集積回路モ
    ジユールの基板上の半導体素子の取替に使用さ
    れ、基板の取替半導体素子取付位置の裏面に密接
    可能、または該裏面に付設物がある場合にはこれ
    に嵌合可能な、加熱手段を有する加熱ブロツク
    と、該加熱ブロツクに設けられた孔に、または前
    記裏面に付設物がある場合には該付設物にも孔を
    設け両者の孔に、前記裏面に接する位置まで挿入
    される測温素子と、該測温素子よりの温度信号に
    より加熱手段を制御する温度制御手段と、取替半
    導体素子の真空吸着移動手段よりなる半導体素子
    の取替装置。
JP9386880A 1980-07-11 1980-07-11 Exchanging device for semiconductor element Granted JPS5720441A (en)

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