TW201921533A - 壓著頭及安裝裝置 - Google Patents

壓著頭及安裝裝置

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TW201921533A
TW201921533A TW107132016A TW107132016A TW201921533A TW 201921533 A TW201921533 A TW 201921533A TW 107132016 A TW107132016 A TW 107132016A TW 107132016 A TW107132016 A TW 107132016A TW 201921533 A TW201921533 A TW 201921533A
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TW
Taiwan
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pressing
elastic member
head
elastic
head body
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TW107132016A
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English (en)
Inventor
陣田敏行
今井宏一
寺田勝美
千田雅史
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日商東麗工程股份有限公司
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Abstract

本發明係提供一種壓著頭及安裝裝置，其對電子零件作用以適當之按壓，吸收電子零件之高度偏差，防止破損，且因更換頻率減低而可提高安裝效率。具體而言，設置於安裝裝置之壓著頭14具備介置於頭本體16與按壓構件17間之彈性構件19。於彈性構件19與頭本體16之間具備板狀之移位阻止構件20，於彈性構件19與按壓構件17之間具備板狀之移位阻止構件21。由於移位阻止構件20及21以與彈性構件19具有強密接性之材料構成，故於彈性構件19與頭本體16之接觸面，及彈性構件19與按壓構件17之接觸面，產生更強之摩擦力。因此，可阻止彈性構件19以沿該等接觸面，向相對於按壓方向垂直之方向滑動之方式移位。

Description

壓著頭及安裝裝置
本發明係關於用以將IC、LSI等半導體裝置或其他電子零件接著、直接電性接合或保持積層狀態安裝在可撓性基板、玻璃環氧基板、玻璃基板、陶瓷基板、矽中介板、矽基板等之電路基板上之壓著頭及安裝裝置。
隨著以半導體晶片為首之電子零件之小型化及高密度化，作為將電子零件安裝於電路基板之方法之覆晶安裝、進而藉由貫通電子零件之貫通電極而3維積層之三維積層安裝正急速擴展。因此，確保安裝中接合之可靠性變得重要。 作為用以確保半導體晶片之接合部分之連接可靠性之方法，採用如下方法作為一般方法：將形成於半導體晶片上之凸塊與電路基板之電極墊接合後，於半導體晶片與電路基板之間隙注入液狀密封接著劑並使之硬化。於如此之安裝裝置中，提案有一種藉由具備將半導體晶片一面按壓及加熱一面接合於基板之頭本體，而同時進行電性接合與樹脂密封之構成。
又，為提高晶片安裝之生產效率，而使用將複數個半導體晶片同時壓著於基板之安裝裝置。如此之安裝裝置中，對於相當於基板面積之比較大面積之加熱壓著頭(頭本體)，形成同時且個別按壓複數個半導體晶片之複數個按壓用塊。藉由使該頭本體對於配置於基板上之複數個半導體晶片下降，而可對複數個半導體晶片同時執行電性接合及樹脂密封。
近年來，於如此之使複數個半導體晶片同時壓著於基板之安裝裝置中，提案有一種吸收半導體晶片之高度偏差，對所有半導體晶片均一地作用按壓力之構成。具體而言，於頭本體形成複數個按壓用塊，對該按壓用塊之各者與頭本體之間插入彈性體，以頭本體之下方彈性支持按壓用塊之各者(參照專利文獻1、2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-34423號公報 [專利文獻2]日本專利特開2011-9357號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，上述先前構成有如下問題。
即，使用如於頭本體與按壓用塊間具備彈性體之先前之安裝裝置，將半導體晶片安裝於基板之情形時，判明因重複頭本體對半導體晶片之按壓操作，而高頻率地產生彈性體之位置自最初配置之位置向與按壓方向垂直之方向偏移之情況。
因彈性體向與按壓方向垂直之方向偏移，使彈性體與按壓用塊之相對位置關係偏移，於按壓用塊之全面中之一部分，彈性體將不會接觸。該情形時，使頭本體下降，將半導體晶片安裝於基板時，按壓用塊中與彈性體接觸之部分受到之反作用力與未與彈性體接觸之部分受到之反作用力之間產生差。其結果，由於對半導體晶片之全面均一地作用按壓力變困難，故使半導體晶片均一地壓著於基板變困難。
又，亦有因彈性體向與按壓方向垂直之方向偏移，使設置於彈性體下方之按壓用塊之位置亦向與按壓方向垂直之方向偏移之情形。位置向與按壓方向垂直之方向偏移之按壓用塊將難以對半導體晶片均一地按壓。其結果，容易產生因按壓用塊之位置偏移之安裝不良(安裝位置之偏移等)。為了避免產生如此之安裝不良，必須於按壓用塊產生位置偏移之前，將按壓用塊至少連同頭本體一起更換。因此，擔心有因頭本體之更換頻率上昇所致之安裝效率降低。
本發明係鑑於如此情況而完成者，其主要目的係提供一種壓著頭及安裝裝置，其對電子零件作用以適當之按壓，吸收電子零件之高度偏差，防止破損，且因更換頻率減低而可提高安裝效率。 [解決問題之技術手段]
本發明為達成如此目的，而採取如下之構成。
即，一種將電子零件安裝於基板之壓著頭，其特徵在於具備： 頭本體； 按壓構件，其安裝於上述頭本體之下部，按壓電子零件； 彈性構件，其介置於上述頭本體與按壓構件之間；及 阻止構件，其阻止上述彈性構件向相對於按壓上述電子零件之按壓方向垂直之方向移位。 (作用、效果)根據該構成，彈性構件介置於按壓電子零件之按壓構件與頭本體之間，且具備阻止構件。該阻止構件阻止上述彈性構件向相對於按壓電子零件之方向垂直之方向移位。因此，可避免因按壓構件與彈性構件一起移位，使移位之按壓構件不均一地按壓電子零件，而產生電子零件之安裝不良之情況。
另，上述構成中，較佳為上述阻止構件介置於上述頭本體與上述彈性構件之間，構成為上述阻止構件與上述彈性構件間之密接力高於上述頭本體與上述彈性構件間之密接力。
(作用、效果)根據該構成，阻止構件介置於頭本體與彈性構件之間，構成為阻止構件與彈性構件間之密接力高於頭本體與彈性構件間之密接力。藉由密接力之提高，接觸面之摩擦係數增大，故阻止構件與彈性構件間產生之摩擦力變得大於頭本體與彈性構件間產生之摩擦力。因此，與彈性構件與頭本體直接接觸之情形相比，介置阻止構件之情形時摩擦力增大，故阻止構件可阻止彈性構件之移位。
即，即使重複壓著頭之加壓，亦可將起因於彈性構件之移位之電子零件與按壓構件相對之位置關係維持於較佳。即，可防止因電子零件與按壓構件位置相對偏移而更換壓著頭之情況。因此，可減低壓著頭之更換頻率，提高電子零件之安裝效率。
另，上述構成中，較佳為上述阻止構件介置於上述按壓構件與上述彈性構件之間，上述阻止構件構成為與上述彈性構件間之密接力變得高於上述按壓構件與上述彈性構件間之密接力。
(作用、效果)根據該構成，阻止構件介置於按壓構件與彈性構件之間，構成為阻止構件與彈性構件間之密接力變得高於按壓構件與彈性構件間之密接力。藉由密接力之提高，接觸面之摩擦係數增大，故阻止構件與彈性構件間產生之摩擦力變得大於按壓構件與彈性構件間產生之摩擦力。因此，與彈性構件與按壓構件直接接觸之情形相比，由於阻止構件介置之情形時摩擦力增大，故阻止構件可阻止彈性構件之移位。
另，上述構成中，較佳為上述阻止構件以板狀之金屬材構成。該情形時，阻止構件可容易設為平坦之構成。因此，可維持配設於阻止構件下方之按壓構件對於電子零件高精度之平行性。又，由於金屬製阻止構件具有適於按壓之堅固度，故可減薄按壓方向之厚度。
另，上述構成中，較佳為上述彈性構件以氟橡膠構成，上述阻止構件以板狀之不鏽鋼構成。該情形時，由於彈性構件與阻止構件具有較高密接性，故可使彈性構件及阻止構件之表面為平坦構成，且使彈性構件與阻止構件較佳地密接，增大摩擦係數。即，可提高彈性構件與阻止構件間之摩擦力，較佳地阻止彈性構件之移位，且使彈性構件之厚度精度良好地均一。又，可高精度維持按壓構件對於電子零件之平行性。因此，可均一地按壓電子零件，且藉由具有均一厚度之彈性構件，較佳地吸收電子零件之高度偏差。
另，上述構成中，較佳為上述阻止構件係如下之垂直抗力維持機構：向上述彈性構件施加外力，而向上述按壓方向壓縮，使上述彈性構件產生對於上述按壓方向之反作用力，即使上述壓著頭未按壓上述電子零件之情形時，亦於維持上述反作用力之狀態下，使上述彈性構件介置於上述頭本體與上述按壓構件之間。
(作用、效果)根據該構成，阻止構件係垂直抗力維持機構，向彈性構件施加外力，向按壓方向壓縮，使彈性構件產生對於按壓方向之反作用力，即使壓著頭未按壓電子零件之情形時，亦於維持反作用力之狀態下，使彈性構件介置於頭本體與按壓構件之間。該情形時，即使壓著頭未按壓電子零件之情形時，亦於彈性構件產生對應於反作用力大小之垂直抗力。因此，進行壓著頭之按壓時，對應於該垂直抗力之大小，產生於彈性構件表面之摩擦力增大。因此，藉由阻止構件阻止與按壓方向垂直之方向之彈性構件移位。
又，上述阻止構件較佳為將上述彈性構件維持在壓縮成80%以上99%以下之厚度之狀態。該情形時，可設為預先適度地壓縮彈性構件，產生反作用力之狀態。因此，進行壓著頭之按壓時，由於可將產生於彈性構件表面之摩擦力增大為適當大小，故可更確實阻止與按壓方向垂直之方向之彈性構件移位。
又，本發明為達成如此目的，而採取如下之構成。
即，一種將電子零件安裝於基板之壓著頭，其特徵在於具備： 頭本體； 按壓構件，其安裝於上述頭本體之下部，按壓電子零件； 彈性構件，其介置於上述頭本體與按壓構件之間；及 阻止構件，其阻止上述彈性構件向相對於按壓上述電子零件之按壓方向垂直之方向移位， 於上述頭本體與上述彈性構件之接觸面，及上述按壓構件與上述彈性構件之接觸面，分別形成有具有相同凹凸圖案之凹凸部。
(作用、效果)根據該構成，於頭本體與彈性構件之接觸面，及按壓構件與彈性構件之接觸面，分別形成有相同圖案之凹凸面。藉由凹凸面之凹凸圖案，使頭本體與彈性構件之接觸面，及按壓構件與彈性構件之接觸面之摩擦力增大。因此，可更確實阻止彈性構件向與按壓方向垂直之方向移位。又，由於各凹凸部之凹凸圖案相同，故彈性構件之厚度遍及全面變為均一。因此，吸收電子零件之高度偏差之力遍及彈性構件之全面變為均一，故可避免因彈性構件之偏差吸收之不均一化所致之安裝錯誤的產生。
又，本發明為達成如此目的，而採取如下之構成。
即，一種將電子零件安裝於基板之安裝裝置，其特徵在於具備： 上述任一壓著頭； 昇降機構，其使上述壓著頭昇降；及 保持台，其載置保持上述基板。
(作用、效果)根據該構成，可防止將電子零件安裝於載置保持於保持台上之基板時，因過度按壓之破損，且使基板與電子零件之界面短時間確實昇溫。
另，上述構成中，電子零件亦可為具有凸塊之半導體裝置，經由熱硬化性樹脂安裝於基板者。該情形時，可連接半導體裝置之凸塊與基板之電極，且使介置於半導體裝置與基板間之熱硬化性樹脂短時間內熱硬化。 [發明之效果]
根據本發明之壓著頭及安裝裝置，可對電子零件作用以適當之按壓，吸收電子零件之高度偏差，防止破損，且藉由減低壓著頭之更換頻率，而提高電子零件之安裝效率。
以下，參照圖式說明本發明之實施例。 [實施例1]
實施例1中，以使用NCP(Non-Conductive Paste：非導電膏)、NCF (Non-Conductive Film：非導電膜)等作為熱硬化性樹脂，將作為電子零件之半導體裝置安裝於基板之情形為例進行說明。又，本發明之安裝方法中，熱硬化性樹脂較佳為NCF(非導電性接著劑膜)。
另，作為本發明之「半導體裝置」，例如有IC晶片、半導體晶片、光元件、表面安裝零件、晶片、晶圓、TCP(Tape Carrier Package：載帶式封裝)、FPC(Flexible Printed Circuit：柔性印刷電路)等具有凸塊者。又，該等半導體裝置與種類或大小無關，顯示與基板接合側之所有形態，例如使用對平面顯示面板之晶片接合即COG(Chip On Glass：玻璃覆晶)、TCP及FPC之接合即OLB(Outer Lead Bonding：外部引線接合)等。
又，所謂本發明之「基板」，例如使用可撓性基板、玻璃環氧基板、玻璃基板、陶瓷基板、矽中介板、矽基板等。
首先，基於實施例1所使用之裝置，參照圖式具體說明。圖1係顯示構成實施例1之安裝裝置之本壓著裝置之概略構成之立體圖，圖2係顯示搬送機構之要部構成之俯視圖。
如圖1及圖2所示，實施例1之安裝裝置係由搬送機構1及本壓著裝置2構成。以下，針對各構成詳述。
搬送機構1具備可動台3及搬送臂4。可動台3係以沿導軌5於水平軸方向移動之方式構成。
搬送臂4將基端側連結於可動台3之昇降驅動機構，於上下方向(z方向)及繞z軸方向(θ方向)分別移動自如地構成。又，搬送臂4於前端具備保持框6。保持框6如圖2及圖3所示，呈馬蹄形，於角部具備扣止熱傳導延遲用板及基板W之複數個扣止爪7。
本壓著裝置2具備可動平台8及按壓機構9。
可動平台8具備吸附保持基板W之保持台10。保持台10構成為分別於水平2軸方向(x方向及y方向)、z方向及θ方向移動自如。另，保持台10之外形設定為收納於保持框6之內側之尺寸。又，保持台10於內部埋設有加熱器11。
按壓機構9具備汽缸13及壓著頭14。於壓著頭14之上方連結汽缸13，壓著頭14構成為於上下方向即z方向移動。即，實施例1中，構成為壓著頭14之按壓方向成為z方向。汽缸13為昇降機構之一例，若為使壓著頭14於按壓方向移動之構成，則亦可適當使用其他驅動機構。
壓著頭14如圖4所示，具備經埋設加熱器15之頭本體16，及於該頭本體16下部之收納有複數根按壓構件17之支持架18。另，加熱器15相當於本發明之加熱器。作為頭本體16之材料，較佳為熱傳導率較高之材料，作為較佳材料之一例，列舉鋁或銅等。藉由提高頭本體16之熱傳導性，可將加熱器15之熱效率良好地傳導至按壓構件17，故可實現更佳之加熱按壓。
按壓構件17呈朝下之凸形狀。其前端具有與半導體裝置C大致相同尺寸之抵接面，以分別按壓配置於基板W之複數個半導體裝置C之方式進行對位。另，按壓構件17構成為藉由使前端通過形成於支持架18之較該凸部略大之貫通孔，而藉由支持架18支持基端側。藉由螺固支持架18，而由支持架18及頭本體16固持按壓構件17之基端部17S。
作為按壓構件17之材料，較佳為熱傳導率較高之材料，作為較佳材料之一例，列舉鋁或銅等。由於藉由提高按壓構件17之熱傳導性，將加熱器15之熱經由按壓構件17之前端部17T，效率良好地傳導至後述之熱硬化性樹脂G，故可更佳地將半導體裝置C安裝於基板W。另，本實施例中，對於半導體裝置C之凸塊B係使用焊料。
壓著頭14如圖4所示，於頭本體16與按壓構件17之間具備彈性構件19。按壓方向之彈性構件19之厚度固定，構成為具有較高平行度。作為彈性構件19之材料，可使用一般之橡膠，但基於因加熱器11及加熱器15進行加熱之觀點而言，較佳為使用耐熱性之氟橡膠。尤其對半導體裝置C之凸塊B使用焊料之實施例之構成中，藉由使用具有耐熱性之氟橡膠，即使加熱至焊料熔融之溫度之情形時，亦可較佳地安裝半導體裝置C。按壓方向之彈性構件19之厚度作為一例，為500μm～1000μm。
又，壓著頭14如圖4所示，具備移位阻止構件20。移位阻止構件20設置於頭本體16之按壓面16a與彈性構件19之間。移位阻止構件20係以與構成彈性構件19之彈性體之密接性較高之材料構成。即，構成為彈性構件19之構成材料與移位阻止構件20之構成材料間之摩擦係數，大於彈性構件19之構成材料與頭本體16之構成材料間之摩擦係數。因此，構成為彈性構件19與移位阻止構件20間產生之摩擦力V2，大於彈性構件19與頭本體16間產生之摩擦力V1。
作為構成移位阻止構件20之材料之具體例，列舉板狀之不鏽鋼(SUS)等板狀之金屬材。按壓方向之移位阻止構件20之厚度作為一例，為10μm～100μm。與彈性構件19或頭本體16等相比，移位阻止構件20之厚度非常薄，故加熱器15之熱不會因移位阻止構件20而受妨礙，而較佳地傳導至按壓構件17。
與構成頭本體16之材料與彈性構件19之密接性相比，移位阻止構件20與彈性構件19之密接性更高。因此，即使彈性構件19及移位阻止構件20之表面分別為平坦之構成，亦因摩擦係數之增大，與頭本體16與彈性構件19間產生之摩擦力相比，可增大彈性構件19與移位阻止構件20間產生之摩擦力。
其結果，藉由將移位阻止構件20設置於頭本體16之按壓面16a與彈性構件19之間，而可阻止彈性構件19對於頭本體16向與按壓方向垂直之方向(x方向、y方向及θ方向)相對移位。實施例1中，移位阻止構件20相當於本發明之阻止機構。
再者，壓著頭14如圖4所示，於彈性構件19與按壓構件17之基端部17S之間具備移位阻止構件21。移位阻止構件21與移位阻止構件20同樣地，係以與構成彈性構件19之彈性體之密接性高之材料構成。即，即使彈性構件19及移位阻止構件21之表面分別為平坦之構成，亦構成為彈性構件19與移位阻止構件21間之摩擦係數，大於彈性構件19與按壓構件17間之摩擦係數。
因此，因摩擦係數之增大，與彈性構件19之構成材料與按壓構件17之構成材料間產生之摩擦力V3相比，彈性構件19之構成材料與移位阻止構件21之構成材料間產生之摩擦力V4更大。藉由摩擦力增大，可避免彈性構件19與移位阻止構件21於接觸面上之相對位置偏移。
由於移位阻止構件21與按壓構件17之相對位置關係不移位，故藉由將移位阻止構件21設置於彈性構件19與按壓構件17之間，而可阻止彈性構件19對於按壓構件17向與按壓方向垂直之方向(x方向、y方向及θ方向)相對移位。作為構成移位阻止構件21之材料之具體例，列舉板狀之不鏽鋼(SUS)等。按壓方向之移位阻止構件21之厚度作為一例，為10μm～100μm。
另，進行壓著頭14之按壓時，以按壓力均一地遍及各半導體裝置C全體作用之方式，將頭本體16、按壓構件17、彈性構件19、移位阻止構件20、移位阻止構件21之各者成為與半導體裝置C之表面(xy平面)平行之構造。
控制部23將壓著頭14之加熱器15及保持台10之加熱器11之溫度控制為與使熱硬化性樹脂G硬化之溫度相同或其以上之溫度。 ＜動作之說明＞ 接著，針對使用上述實施例1之安裝裝置，將半導體裝置C正式壓著於該基板W之一輪動作，一面參照圖5所示之流程圖及圖6至圖8一面說明。另，本實施例中，採取如下情形為例進行說明：前步驟之暫時壓著步驟中，對於藉由NCF將複數個半導體裝置C以預先暫時壓著於基板W之狀態進行搬送者，使熱硬化性樹脂完全硬化而進行正式壓著。
步驟S1(條件之設定) 首先，操作操作部24，設定保持台10及壓著頭14所具備之兩個加熱器11、15之溫度。此處，將兩個加熱器11、15之溫度設定為使熱傳導延遲用板P與基板W之界面及壓著頭14與半導體裝置C之界面之溫度，高於熱硬化性樹脂G之硬化溫度。即，以於吸附保持於保持台10之基板W到達壓著頭14下側之安裝位置之時點，經由半導體裝置C及板P傳達至熱硬化性樹脂G之熱成為硬化溫度之方式設定。
又，本實施例中，板P係使用不鏽鋼。另，板P不限於不鏽鋼，只要為不會因壓著頭14之按壓而變形之材質，則亦可為金屬、陶瓷、碳及多孔質材等。
步驟S2(裝置之作動開始) 結束初始設定後，適當操作設置於安裝裝置之未圖示之輸入部(按鈕等)，開始裝置之作動。於本壓著裝置側，控制部23將加熱器11及加熱器15設為打開狀態，以將初始設定溫度保持固定之方式開始溫度控制。
步驟S3(基板之搬送) 藉由配備於暫時壓著步驟側之未圖示之搬送機器人，如圖3所示，於搬送機構1之保持框6載置板P，其後，於該板P上載置基板W。
步驟S4(基板之保持) 使板P與基板W重疊之狀態下，向本壓著裝置2搬送。使該板P朝下，基板W如圖6之二點鏈線所示，移載於保持台10。於板P形成有複數個貫通孔，經由貫通孔吸附保持於保持台10。又，保持台10藉由未圖示之驅動機構，移動至壓著頭14下方之預先決定之安裝位置。
步驟S5(基板背面側之加熱) 自板P及基板W吸附保持於保持台10之時點，藉由加熱器11開始加熱。
步驟S6(半導體裝置之加熱按壓) 若保持台10到達安裝位置，則如圖7所示，藉由汽缸13之作動，使壓著頭14下降，同時挾入複數個半導體裝置C。此時，藉由經加熱之壓著頭14，將半導體裝置C一面加熱一面按壓。
即，由於壓著頭14下降至特定高度時，熱硬化性樹脂G處於未硬化狀態，故如圖8所示，藉由壓著頭14之加壓，將半導體裝置C之凸塊B壓入於熱硬化性樹脂G。即，半導體裝置C之凸塊B到達基板W之電極後，熱硬化性樹脂硬化。另，於半導體裝置C之凸塊B使用焊料之本實施例中，於接著劑完全硬化之前，以使焊料熔融之方式控制加熱器之溫度。於半導體裝置C之凸塊B未使用焊料之情形時，可省略設為焊料之熔融溫度之加熱器之溫度控制。
又，藉由按壓構件17按壓半導體裝置C，凸塊B到達基板W時，壓縮彈性構件19。此時，藉由移位阻止構件20及移位阻止構件21，阻止彈性構件19向相對於按壓方向(z方向)垂直之方向移位。
即，由於移位阻止構件20與彈性構件19之密接性較高，故藉由壓著頭14之加壓，彈性構件19對於移位阻止構件20較佳地密接，接觸面之摩擦係數增大。因此，由於接觸面之摩擦力增大，故可避免彈性構件19對於移位阻止構件20向相對於按壓方向垂直之方向(x、y、θ之各方向)滑動之情況。其結果，阻止彈性構件19及移位阻止構件20向相對於按壓方向垂直之方向相對移位之情況。因此，可避免產生按壓構件17對於半導體裝置C之位置偏移等不良情況。
又，藉由壓著頭14之加壓，彈性構件19亦對於移位阻止構件21較佳地密接。因此，由於彈性構件19與移位阻止構件21之接觸面之摩擦係數增大，故可避免彈性構件19對於移位阻止構件21向相對於按壓方向垂直之方向滑動之情況。其結果，阻止彈性構件19及移位阻止構件21向相對於按壓方向垂直之方向相對移位之情況。因此，可避免因彈性構件19對於按壓構件17之相對位置向相對於按壓方向垂直之方向偏移，而使彈性構件19被不均一地壓縮等不良情況。藉由步驟S6之加熱按壓進行正式壓著，對基板W同時安裝複數個半導體裝置C之各者。
步驟S7(基板之搬出) 進行對半導體裝置C之加熱按壓，直至熱硬化性樹脂G硬化經過特定時間(設定時間)後，使壓著頭14恢復至上方之待機位置，解除加壓，且藉由搬送機構1，將板及安裝有半導體裝置C之基板W搬出。將搬送至特定位置之板P及基板W經由其他搬送機器人等，收納至儲料器。
以上，將半導體裝置C安裝於1片基板W上之步驟結束。以下，對特定片數之基板重複相同動作。 ＜實施例1的構成之效果＞ 實施例1之安裝裝置中，壓著頭14具備移位阻止構件20及移位阻止構件21。移位阻止構件20阻止彈性構件19對於頭本體16向相對於壓著頭14之按壓方向垂直之方向相對移位。移位阻止構件21阻止彈性構件19對於按壓構件17向相對於壓著頭14之按壓方向垂直之方向相對移位。
藉由移位阻止構件20及移位阻止構件21之各者阻止彈性構件19之移位，可避免產生按壓構件19之位置對於半導體裝置C偏移等不良情況。以下，一面比較先前之安裝裝置與實施例1之安裝裝置，一面說明實施例1的構成之效果。
為吸收複數個半導體裝置之高度方向(按壓方向)之偏差，於加熱壓著頭(頭本體)與按壓用塊之間具備彈性體之安裝裝置係作為先前之構成存在。但，使用具備如此彈性體之先前之安裝裝置，將半導體晶片安裝於基板之情形時，產生因重複加熱壓著頭對半導體晶片之按壓操作，而使彈性體之位置自最初配置之位置向與按壓方向垂直之方向逐漸偏移之問題。
根據發明者之積極研討，判明如此之先前裝置中產生之彈性體之位置偏移係起因於加熱壓著頭及按壓用塊之構成材料，及加熱壓著頭與彈性體與按壓用塊之位置關係之偏差。如圖9(a)所示，於加熱壓著頭與按壓用塊之間具備彈性體之先前之安裝裝置M中，彈性體D對加熱壓著頭H及按壓用塊R之各者分別直接接觸。
對半導體裝置一面加熱一面進行按壓之安裝裝置中，必須將內置於加熱壓著頭之加熱器之熱與加熱壓著頭之按壓力效率良好地傳遞至按壓對象即半導體裝置。因此，作為加熱壓著頭或按壓用塊之材料，要求使用熱傳導率較高且具有一定以上堅固度之材料。因此，作為加熱壓著頭或按壓用塊之構成材料，一般使用以鋁或銅為例之熱傳導性較高之金屬。
此處，根據發明者之積極研討，判明構成彈性體之材料對於以銅或鋁為例之熱傳導性較高之金屬的密接性較低，因該低密接性而產生彈性體之位置偏移。即，先前之構成中，彈性體D與低密接性之加熱壓著頭H直接接觸。且，因低密接性，彈性體D與加熱壓著頭H之接觸面之摩擦係數變低。因此，於彈性體D與加熱壓著頭H接觸之面產生之摩擦力V1變低。
因此，使用先前之安裝裝置M按壓半導體裝置C之情形時，如圖9(b)所示，按壓時彈性體D沿與頭本體H之接觸面擴展之力J1及J2之各者大於摩擦力V1。其結果，如符號SL所示，彈性體D以沿與頭本體H之接觸面滑動之方式擴展。即，壓縮至z方向之彈性體D不僅向厚度方向之中央部分，亦向與頭本體H之接觸面中與按壓方向垂直之方向(圖中為x方向)突出而擴展。此時，彈性體D向x方向之左右方向分別擴展之力J1及J2之大小未必均一。
且，藉由解除按壓，使加熱壓著頭H上昇，而對應於力J1及J2之大小，對彈性體D向與按壓方向垂直之方向作用反作用力。因此，力J1及J2之大小不均一之情形時，如圖9(c)所示，因基於力J1之反作用力及基於力J2之反作用力之差，彈性體D向與按壓方向垂直之方向(圖中之左方向)移位。
隨著彈性體D之移位，位於彈性體D下方之按壓用塊R之位置亦移位。其結果，起初以正對之方式配置之按壓用塊R與半導體裝置C之位置關係(圖9(a))因重複加熱壓著頭H之按壓而逐漸相對偏移(圖9(c))。
若產生按壓用塊R與半導體裝置C之位置偏移，則按壓用塊R將無法均一地按壓半導體裝置C。因此，產生按壓用塊R對半導體裝置C之按壓錯誤，或因不均一按壓而安裝之半導體裝置C傾斜等之半導體裝置C對於基板之安裝不良(圖9(d))。另，按壓用塊R對於半導體裝置C之位置偏移之容許範圍作為一例，為凸塊B之直徑長度之10%以下，對於按壓安裝時之按壓用塊R之位置要求高精度。
先前之安裝裝置M中，因產生加熱壓著頭H與彈性體D之接觸面之滑動，使彈性體D之位置不僅於x方向亦於y方向偏移。再者，如圖10(a)所示，有彈性體D以向以z軸為中心之θ方向旋轉之方式移位之情況。安裝裝置俯視時，以虛線所示之按壓用塊R之各者與實線所示之半導體裝置C之各者正對之方式配置(圖10(b))。
但，產生如圖10(a)所示之旋轉方向之移位之情形時，隨著彈性體D之移位，按壓用塊R亦於θ方向旋轉移位。其結果，如圖10(c)所示，由於按壓用塊R與半導體裝置C無法正確地正對，故按壓用塊R將難以均一地按壓半導體裝置C之全面。因此，易產生半導體裝置C之安裝不良。
再者，先前之安裝裝置M中，彈性體D係與按壓用塊R直接接觸，一般之彈性體D之構成材料與一般之按壓用塊R之構成材料密接性較低。因此，彈性體D與按壓用塊R之間產生之摩擦力V3變小。因此，按壓時彈性體D沿與按壓用塊R之接觸面擴展之力J1及J2之各者大於摩擦力V3，故如圖11(b)中符號SL所示，彈性體D以沿與按壓用塊R之接觸面滑動之方式擴展。即，於z方向壓縮之彈性體D以不僅向厚度方向之中央部分突出，亦向與按壓用塊R之接觸面上與按壓方向垂直之方向突出之方式擴展。
其結果，解除按壓，頭本體H上昇時，因起因於力J1及J2之反作用力差等，按壓用塊R與彈性體D之位置相對移位。其結果，起初以正對之方式配置之按壓用塊R與彈性體D之位置關係(圖11(a))因重複加熱壓著頭H之按壓而逐漸相對偏移(圖11(c))。
按壓用塊R之位置與彈性體D之位置向與按壓方向垂直之方向相對偏移之情形時，產生彈性體未對按壓用塊R之全面均一地接觸之情況，或按壓用塊R與半導體裝置C之位置偏移等情況。藉由於如此狀態下進行加熱壓著頭H之按壓，產生按壓用塊R相對於xy平面傾斜之情況，或半導體裝置C之安裝不良等情況(圖11(d))。
又，有因摩擦力V1及V3較小，藉由僅彈性體D向與按壓方向垂直之方向偏移，而彈性體D對於按壓用塊R及頭本體H之相對位置關係偏移之情況(圖12(a))。該情形時，於按壓用塊R之全面中之一部分，彈性體D將不會接觸。因此，使頭本體H下降，將半導體晶片安裝於基板時，按壓用塊R中與彈性體接觸之部分Ra受到之反作用力與未與彈性體接觸之部分Rb受到之反作用力之間產生差(圖12(b))。其結果，由於對半導體晶片之全面均一地作用按壓力變困難，故使半導體晶片均一地壓著於基板變困難。
再者，考慮藉由彈性體D向與按壓方向垂直之方向偏移，如圖12(c)所示，彈性體D與隣接之彈性體Ds接觸之情況。藉由如此之接觸，進而產生按壓力之偏差。即，若彈性體D未與隣接之彈性體Ds接觸之情形時，使頭本體H下降，按壓半導體晶片，則彈性體D於z方向被壓縮，厚度變薄，且向與z方向正交之水平方向放射狀擴大移位。換言之，如圖12(d)所示，彈性體D至少於厚度方向之中央部分，向水平方向擴大，形成與按壓前相比，向水平方向擴大之擴大部DL。另一方面，如圖12(c)所示，藉由彈性體D之偏移，於彈性體D與彈性體Ds接觸之狀態下，使頭本體下降之情形時，於彈性體D中未與彈性體Ds接觸之部分，彈性體D之一部分向水平方向擴大移位，可形成擴大部DL。但，於彈性體D中與彈性體Ds接觸之部分，由於被彈性體Ds遮蔽，彈性體D無法擴大移位，故無法形成擴大部DL(圖12(e))。因此，由於在未與彈性體Ds接觸之部分，彈性體D不易向z方向壓縮，故對於按壓用塊R產生反作用力偏差。其結果，均一地進行按壓用塊R之按壓變困難。
因此，實施例1之安裝裝置中，如圖13(a)所示，於彈性構件19與頭本體16之間具備移位阻止構件20。移位阻止構件20係由不鏽鋼(SUS)等構成。發明者積極研討，結果可知將由不鏽鋼構成之移位阻止構件20插入於由氟橡膠構成之彈性構件19與頭本體16之間，進行壓著頭14之按壓之情形時，於平坦之移位阻止構件20與平坦之彈性構件19之間產生較強密接力。
即，使用實施例1之壓著頭14進行按壓之情形時，如圖13(b)所示，具有移位阻止構件20之實施例1之構成中，於移位阻止構件20與彈性構件19之接觸面，產生較強摩擦力V2。與包含銅或鋁等素材之頭本體16與彈性構件19間產生之摩擦力(摩擦力V1，參照圖9(b))相比，移位阻止構件20與彈性構件19間產生之摩擦力V2較大。
因此，藉由具備移位阻止構件20，利用較摩擦力V1更增大之摩擦力V2，阻止按壓時彈性構件19以沿與移位阻止構件20之接觸面，向與按壓方向垂直之方向滑動之方式移位之情況(圖13(b)，符號ST)。其結果，由於可防止因彈性構件19移位之按壓構件17之位置偏移，故藉由按壓構件17之各者均一地按壓半導體裝置C之各者。因此，可較佳地完成半導體裝置C之安裝。
再者，實施例1之安裝裝置中，如圖13(a)所示，於彈性構件19與按壓構件17之間具備移位阻止構件21。移位阻止構件21與移位阻止構件20同樣地，係由不鏽鋼(SUS)等構成。即，使用實施例1之壓著頭14進行按壓之情形時，如圖13(c)所示，於移位阻止構件21與彈性構件19之接觸面，產生較強摩擦力V4。與包含銅或鋁等素材之按壓構件17與彈性構件19間產生之摩擦力(摩擦力V3，參照圖11(b))相比，移位阻止構件21與彈性構件19間產生之摩擦力V4較大。
因此，藉由具備移位阻止構件20，利用較摩擦力V3更增大之摩擦力V4，阻止按壓時彈性構件19以沿與移位阻止構件21之接觸面，向與按壓方向垂直之方向滑動之方式移位之情況(圖13(c)，符號ST)。其結果，可防止如圖11(c)所示之彈性構件19與按壓構件17之位置關係變化之情況。藉此，如圖13(d)所示，由於可避免xy平面(水平方向)之半導體裝置C之位置及按壓構件17之位置相對移位，故可較佳地完成半導體裝置C之安裝。
另，作為將彈性構件19僅密接於壓著頭16或按壓構件17之方法，列舉使用以樹脂等為例之接著劑，將彈性構件19接著於壓著頭16或按壓構件17之構成為例。但，使用眾所周知之接著劑進行接著之情形時，難以實現較高耐熱性，且難以精度良好地維持彈性構件19及按壓構件17對於半導體裝置C表面之平行性。即，由於可塑性較高之接著劑之層中容易產生細微凹凸，故彈性構件19及按壓構件17對於半導體裝置C之表面(xy平面)成傾斜。其結果，使用接著劑進行接著之構成中，將難以使用按壓構件17同時且均一地按壓半導體裝置C之各者。
相對於此，實施例1中，移位阻止構件20及21之各者係以不鏽鋼等之與彈性體之密接性較高之金屬構成之板狀構件。與樹脂等接著劑不同，板狀金屬構件可容易設為高精度之平面狀。因此，可提高移位阻止構件之各者與彈性構件19之密接力，增大摩擦係數，且精度良好地維持按壓構件17對於半導體裝置C表面之平行性。其結果，可藉由具有高精度平行性之按壓構件17，均一地按壓半導體裝置C。
又，藉由將彈性構件19之表面設為平坦，可精度良好地使彈性構件19全體之彈性體之厚度均一。因此，藉由厚度均一之彈性構件19，可更佳地吸收半導體裝置C各者之高度偏差。 [實施例2]
接著，說明本發明之實施例2。實施例1之壓著頭14中，具備以與彈性構件19之密接性較大之材料構成之移位阻止構件20及移位阻止構件21。即，藉由因密接性之提高，增大摩擦係數，而使彈性構件19與其他構成之接觸面之摩擦力上昇。藉由摩擦力上昇，阻止彈性構件19以向與按壓方向垂直之方向滑動之方式移位。
另一方面，實施例2中，藉由提高彈性構件19之垂直抗力，而使彈性構件19與其他構成之接觸面之摩擦力上昇，其結果，成為阻止彈性構件19向與按壓方向垂直之方向移位之構成。以下，使用圖式說明實施例2之構成。另，實施例2中，對與實施例1共通之構成標註相同符號，省略詳細說明。
實施例2之壓著頭14A如圖14(a)所示，頭本體16具備板狀之板部16P，及安裝於板部16P之下表面之塊狀部16Q。於板部16P形成有向按壓方向貫通之貫通孔25，於塊狀部16Q形成有向按壓方向貫通之貫通孔27。
貫通孔25及貫通孔27之各者係對應於按壓構件17所配置之位置而形成。貫通孔25及貫通孔27係分別連通形成。實施例2中，按壓構件17具有向上方突出之形狀之突出部17a，突出部17a嵌合配置於貫通孔27之內部。於貫通孔27之上部，設有使後述之限制部30嵌合之凹陷部31。 壓著頭14A中，取代移位阻止構件20及移位阻止構件21，而具備螺栓29。螺栓29係對應於按壓構件17之各者所配設之數量及位置而配設。螺栓29之各者具備頭部29a、軸部29b及環29c。螺栓29之頭部29a分別個別地配置於形成於板部16P之貫通孔25之內部。
螺栓29之頭部29a被環29c之上表面阻擋，環29c於貫通孔27之外側被塊狀部16Q之上表面阻擋。螺栓29之軸部29b配置於貫通孔27之內部，且螺入形成於按壓構件17之突出部17a之上表面之螺孔33。
壓著頭14A進而具備限制部30。限制部30如圖14(b)所示，設置於如在環29c之下表面與其一端側相接之位置。又，按壓構件17之突出部17a如圖14(c)所示，其上端側面之一部分對應於限制部30之形狀被切除，形成缺口部17b。限制部30係以與凹陷部31及缺口部17b嵌合之方式配設，對於環29c及按壓構件17之各者，限制向θ方向之旋轉。另，圖14(a)所示之按壓構件17為圖14(c)之A-A剖面之圖。
作為實施例2之壓著頭14A之特徵，具有藉由螺栓29對於螺孔33之螺入，將向按壓方向預先壓縮狀態之彈性構件19A配設於頭本體16與按壓構件17間之構成。具體而言，若對外力未作用之非壓縮狀態之彈性構件19(圖15(a))作用以外力T，則該彈性構件19自非壓縮狀態進而經由可壓縮狀態即準壓縮狀態(圖15(b))，到達無法再壓縮狀態即壓縮極限狀態(圖15(c))。非壓縮狀態之彈性構件19未產生向按壓方向之反作用力，而另一方面，於準壓縮狀態之彈性構件19A或壓縮極限狀態之彈性構件19B之內部，則產生對應於外力T之大小之反作用力F。
實施例2之壓著頭14A中，於未進行對於半導體裝置C之按壓之狀態即初始狀態之時點，預先成準壓縮狀態之彈性構件19A配設於頭本體16與按壓構件17之間。即，藉由將非壓縮狀態之彈性構件19從由螺栓29螺固之狀態(圖16(a))進而強力緊固螺栓29，使具有厚度h1之彈性構件19被向z方向壓縮，具有厚度h2之準壓縮狀態之彈性構件19A成為配設於初始狀態之壓著頭14A之構成(圖16(b)、圖14(a))。於以準壓縮狀態固定於壓著頭14之彈性構件19A之內部，始終產生對應於螺栓29之緊固力之大小的反作用力F。
因此，對應於反作用力F之大小，彈性構件19相對於彈性構件19A與頭本體16之接觸面、及彈性構件19A與按壓構件17之接觸面之各者之垂直抗力將始終增大。另，實施例2中，較佳為彈性構件19A以1%以上20%以下之衰減率壓縮之準壓縮狀態下配設於壓著頭14A。即，較佳為如圖16(b)所示之準壓縮狀態之彈性構件19A之厚度h2與如圖16(a)所示之非壓縮狀態之厚度h1相比，變為80%以上99%以下之厚度。實施例2中，螺栓29相當於本發明之阻止構件及垂直抗力維持機構。
使用實施例2之安裝裝置，將半導體裝置C正式壓著於該基板W之一輪動作與實施例1之動作共通。但，對半導體裝置C進行按壓前之步驟，例如步驟S1至步驟S5之步驟中，實施例1之安裝裝置中，彈性構件19為非壓縮狀態，而另一方面，實施例2之安裝裝置中，彈性構件19A則為準壓縮狀態，就此點有所不同。
即，實施例2中，由於彈性構件19A為預先向按壓方向施加外力之準壓縮狀態，故即使為對半導體裝置C進行按壓前之初始狀態，特定值N1之大小之反作用力F亦作用於按壓構件17之接觸面及頭本體16之接觸面。
若開始實施例2之步驟S6，則藉由汽缸13之作動，壓著頭14A下降，藉由經加熱中之壓著頭14A，將複數個半導體裝置C同時加熱並按壓。此時，埋設於壓著頭14A之加熱器15之熱經由彈性構件19A傳導至按壓構件17，且經由嵌合於貫通孔27之突出部17a傳導至按壓構件17。突出部17a為按壓構件17之一部分，尤其係以熱傳導性高之材料構成。因此，加熱器15之熱經由突出部17a更效率良好地傳遞至按壓構件17，故可更效率良好地加熱半導體裝置C或熱硬化性樹脂G。
如圖17所示，若藉由使壓著頭14A之頭本體16下降而按壓半導體裝置C，則具有厚度h2並成準壓縮狀態之彈性構件19A被進而向z方向壓縮，其厚度變為h3。此時，由於彈性構件19A預先成準壓縮狀態，故執行壓著頭14A之按壓時，留有使彈性構件19A對於按壓方向進而變薄之餘地。因此，即使複數個半導體裝置C之各者與按壓方向之高度有偏差，亦藉由彈性構件19A吸收該偏差。
且，為將彈性構件19A自準壓縮狀態進而壓縮，而對彈性構件19A進而向按壓方向施加外力。此時，特定值N1之大小之反作用力F已作用於按壓構件17之接觸面及頭本體16之接觸面。因此，對於該等接觸面之垂直抗力對應於反作用力F之大小N1而變大。
作用於接觸面之摩擦力與接觸面之垂直抗力及摩擦係數之各者成比例。因此，與壓縮非壓縮狀態之彈性構件19之情形相比，進而壓縮準壓縮狀態之彈性構件19A之情形時，作用於按壓構件17之接觸面及頭本體16之接觸面之摩擦力V2及V4變大(圖17)。
因此，彈性構件19A以沿與頭本體16之接觸面滑動之方式擴展，係藉由與先前裝置之摩擦力V1相比增大之摩擦力V2予以阻止。又，彈性構件19A以沿與按壓構件17之接觸面滑動之方式擴展，係藉由與先前裝置之摩擦力V3相比增大之摩擦力V4予以阻止。
換言之，藉由螺栓29將彈性構件19A預先設為準壓縮狀態，藉此，彈性構件19A之垂直抗力增大，故可阻止彈性構件19A向相對於按壓方向垂直之方向移位。螺栓29相當於實施例2之阻止構件。
先前例及實施例1之壓著頭中，構成為於半導體裝置上方待機之狀態即初始狀態下，配設於頭本體與按壓構件間之彈性構件變為非壓縮狀態。另一方面，實施例2之壓著頭14A中，構成為於初始狀態之時點，配設於頭本體16與按壓構件17間之彈性構件19A變為準壓縮狀態。
如此，實施例2中，藉由增大彈性構件19A之垂直抗力，而增大於彈性構件19A與另一構件之接觸面產生之摩擦力。因此，即使將頭本體16及按壓構件17以熱傳導性較高，另一方面與彈性構件19A之構成材料之摩擦係數較小之材料(鋁或銅等)構成，亦可避免彈性構件19A以向相對於按壓方向垂直之方向滑動之方式移位。
即，實施例2中，即使於彈性構件19A之上表面或下表面不具備移位阻止構件20或移位阻止構件21，亦可避免彈性構件19A之移位，故可不產生半導體裝置C之位置偏移或傾斜，較佳地將半導體裝置C之各者安裝於基板W。另，即使按壓構件17之下表面高度各自偏差，若偏差為數μm左右，則亦可藉由調整螺栓29之緊固程度，於同一面內一致。
再者，由於介置於頭本體與按壓構件16間之螺栓29(及環29c)係熱傳導性較高之金屬性，故加熱器15之熱更效率良好地傳導至按壓構件17。由於彈性構件19A與以熱傳導性較高之材料構成之頭本體16及按壓構件17之各者直接接觸，彈性構件19A為準壓縮狀態，故厚度較非壓縮狀態之彈性構件19更薄。因此，可更提高彈性構件19A之加熱器15之熱傳導效率。
但，藉由對彈性構件19A施加按壓外力，彈性構件19A向橫方向膨脹。因此，設計時，即使規格上最大之按壓外力，亦需要以彈性構件19A不與按壓構件17之突出部17a接觸之方式考慮尺寸。假設彈性構件19A與按壓構件17之突出部17a接觸，則產生對突出部17a向水平方向施加不均一之力的問題。 [實施例3]
接著，說明本發明之實施例3。圖18(a)係顯示實施例3之壓著頭14B之概略構成。壓著頭14B中，彈性構件19係設置於頭本體16與按壓構件17之間，彈性構件19與實施例2同樣地，與頭本體16及按壓構件17之各者直接接觸。但，於彈性構件19與頭本體16之接觸面形成有凹凸部41，於彈性構件19與按壓構件17之接觸面形成有凹凸部43之方面，與其他實施例不同。
針對凹凸部41及凹凸部43之構成，使用圖18(b)進行說明。於頭本體16之下表面，即頭本體16中與彈性構件19接觸之面，形成有凹凸面16j。於彈性構件19之上表面，即彈性構件19中與頭本體16接觸之面，形成有凹凸面19h。以凹凸面16j與凹凸面19h互相嵌合之方式形成凹凸圖案，藉由凹凸面16j與凹凸面19h嵌合，形成凹凸部41。
於彈性構件19之下表面，即彈性構件19中與按壓構件17接觸之面，形成有凹凸面19j。於按壓構件17之上表面，即按壓構件17中與彈性構件19接觸之面，形成有凹凸面17h。以凹凸面19j與凹凸面17h互相嵌合之方式形成凹凸圖案，藉由凹凸面19j與凹凸面17h嵌合，形成凹凸部43。另，凹凸部41及凹凸部43不限於凹凸形狀，只要為如提高彈性構件19之表面之摩擦係數之形狀，則亦可適當變更形狀。
藉由構成凹凸部41之凹凸圖案，彈性構件19與頭本體16之接觸面之摩擦係數上昇。又，藉由構成凹凸部43之凹凸圖案，彈性構件19與按壓構件17之接觸面之摩擦係數上昇。因此，藉由形成凹凸部41及凹凸部43，彈性構件19之各接觸面之摩擦力上昇，故可更確實避免彈性構件19以向與按壓方向正交之水平方向滑動之方式移位。
又，作為實施例3之特徵，以按壓方向上凹凸部41之凹凸圖案與凹凸部43之凹凸圖案一致之方式構成(參照圖18(c)之虛線)。因此，如圖18(c)所示，彈性構件19遍及水平方向之全面，z方向之厚度變為固定值ha。由於其厚度遍及彈性構件19之全面為均一，故彈性構件19吸收半導體裝置C之高度偏差之力遍及彈性構件19之水平方向全面成為相同。因此，可藉由凹凸部41及43抑制彈性構件19於水平方向之移位，且可確實避免於使頭本體16下降，進行半導體裝置C之按壓時，產生按壓構件17相對於水平面傾斜之情況。
實施例3之壓著頭中，於頭本體16、彈性構件19及按壓構件17之各者，形成有凹凸面。藉由使頭本體16之凹凸面16j與彈性構件19之凹凸面19h嵌合形成之凹凸部41，彈性構件19與頭本體16之接觸面之摩擦係數與如使平坦之頭本體H與彈性體D接觸之先前構成相比，大幅提高。又，藉由凹凸部43，彈性構件19與按壓構件17之接觸面之摩擦係數大幅提高。
由於藉由摩擦係數之提高而摩擦力變大，故可避免彈性構件19向相對於按壓方向垂直之方向移位。如此，實施例3中，即使為彈性構件19與頭本體16及按壓構件17直接接觸之構成，亦可藉由形成凹凸部41及43，而與實施例1同樣地，實現因摩擦係數提高之彈性構件19之摩擦力上昇。
本發明不限於上述實施例者，亦可如下變化實施。
(1)上述本發明中，亦可組合實施例1及實施例2之構成。即，如圖19所示，該變化例之壓著頭14C如實施例2，於頭本體16與按壓構件17之間具備成為準壓縮狀態之彈性構件19A。再者，該變化例中，如實施例1，移位阻止構件20係設置於彈性構件19A與頭本體16之間，移位阻止構件21係設置於彈性構件19A與按壓構件17之間。
如此之變化例中，具備移位阻止構件20及21，其將彈性構件19A預先設為準壓縮狀態，產生反作用力F，且以與彈性構件19A之構成材料的摩擦係數較高之材料(不鏽鋼等)構成。即，本變化例中，成為提高與彈性構件19A之接觸面之垂直抗力及摩擦係數兩者之構成。
因此，於彈性構件19A與移位阻止構件20之接觸面，及彈性構件19A與移位阻止構件21之接觸面產生之摩擦力，藉由垂直抗力及摩擦係數之提高而飛躍性提高。其結果，可更確實阻止彈性構件19A向與按壓方向垂直之方向移位之情況。因此，由於xy平面之彈性構件19A及按壓構件17之位置及姿勢固定，故不產生半導體裝置C之位置偏移或傾斜，而可完成按壓構件17對半導體裝置C之加熱按壓安裝。
(2)上述各實施例及各變化例之安裝裝置中，為方便說明，按壓對象即半導體裝置C如圖7等所示，設為具有1層凸塊B之單層構造。按壓安裝之對象不限於單層構造，如圖20所示，將積層有多層凸塊B之多層構造之半導體裝置C安裝於基板W之情形中，亦可使用本發明之安裝裝置。
(3)上述各實施例2及各變化例之安裝裝置中，重新設置如貫通頭本體16之螺栓29，藉由該螺栓29之緊固力，使彈性構件19A以準壓縮狀態固定。但，以準壓縮狀態固定彈性構件19A之構成不限於螺栓29。作為一例，列舉挪用實施例1之支持架18，以較實施例1之緊固力更強之力，以該支持架18緊固固定彈性構件19之構成。
藉由以支持架18強力緊固，將彈性構件19以自非壓縮狀態(圖21(a))變為準壓縮狀態(圖21(b))之方式，向z方向壓縮，以該準壓縮狀態固定。於成為準壓縮狀態之彈性構件19A，產生對應於緊固力N2之強度之反作用力F，因該反作用力而彈性構件19之垂直抗力增大。如此之變化例中，支持架18相當於本發明之阻止構件及垂直抗力維持機構。
(4)上述各實施例1及各變化例之安裝裝置中，例示一片板之構成作為移位阻止構件20或21，但不限於此。即，如圖22(a)所示，移位阻止構件20及21之各者亦可為重疊複數片板狀元件S之構成。元件S之構成材料作為一例，為不鏽鋼(SUS)。
如此之變化例中，如圖22(b)所示，藉由適當變更元件S之片數，而可獨立選擇性適當變更隣接之按壓構件17P與按壓構件17Q之間，z方向之高度。因此，如圖22(b)所示，隣接之彈性構件19P與彈性構件19Q之厚度產生偏差之情形時，亦可藉由調整構成移位阻止構件之元件S之片數，而使按壓構件17P之下表面之高度與按壓構件17Q之下表面之高度均一。其結果，可確實避免因彈性構件19之厚度偏差之安裝錯誤產生。
另，對於隣接之按壓構件17P與按壓構件17Q之厚度產生偏差之情形，亦可藉由適當調整配設於彈性構件19P之上下表面之元件S之片數，及配設於彈性構件19Q之上下表面之元件S之片數，而對於複數個按壓構件17，使各者之前端部之高度均一化。因此，可確實避免因複數個按壓構件17之厚度偏差之安裝錯誤產生。
(5)上述實施例及各變化例之安裝裝置中，具備具有複數個按壓構件17之1個壓著頭14，不限於藉由該壓著頭14正式壓著複數個半導體裝置C之構成。即，安裝裝置如圖23所示，亦可為具備複數個具有按壓構件17之壓著頭14之構成。
(6)上述實施例及各變化例之安裝裝置中，壓著頭14之加熱器15成為埋設於頭本體16之構成，但亦可為自頭本體16之外部進行加熱之構成。又，上述實施例中，將加熱器加熱至高溫，但步驟中亦可使用使溫度變化之脈衝加熱器，亦可不介隔熱傳導延遲用板進行安裝。
(7)上述實施例及各變化例之安裝裝置中，亦可省略移位阻止構件20及移位阻止構件21之一者。藉由設置移位阻止構件20，可避免彈性構件19與頭本體16相對位置偏移之情況。又，除了該位置偏移外，藉由設置移位阻止構件21，可避免彈性構件19與按壓構件17相對位置偏移之情況。如此，藉由任一移位阻止構件之配設，可發揮防止產生按壓構件17之位置相對於半導體裝置C偏移之效果。又，具備移位阻止構件20及移位阻止構件21之兩者之情形時，藉由相乘效果，可更確實避免產生按壓構件17之位置相對於半導體裝置C偏移。
(8)上述實施例及各變化例之安裝裝置中，顯示介隔熱硬化性樹脂，將具有凸塊之複數個半導體裝置安裝於基板之例，但只要為對半導體裝置作用以適當之按壓，必須吸收高度偏差之安裝，則亦可有效應用本發明。例如，亦可使用於不介隔熱硬化性樹脂之覆晶安裝，或介隔熱硬化性樹脂，將半導體晶片之非電極面安裝於基板之晶片接合等。再者，將半導體裝置以外之電子零件(電阻器、電容器、壓電元件等)安裝於基板時，亦可使用本發明。
(9)上述實施例及各變化例之安裝裝置中，以如下構成為例進行說明：藉由具備保持框6之搬送臂4，將基板W以扣止保持之狀態搬送、載置於保持台10之上，以保持台10吸附並保持基板W。但，若為可適當地搬送、載置、保持基板W之構成，則搬送臂4及保持台10等之構成亦可適當變更。作為搬送、載置基板W之構成之其他例，列舉以搬送臂4吸附保持並搬送基板之構成，或手動搬送基板W，將其載置於保持台10上之構成等。又，保持台10亦可省略吸附基板W之構成。
(10)上述實施例及各變化例之安裝裝置中，例示加熱器15內置於頭本體16之構成，但只要為可加熱按壓半導體裝置C之構成，則不限於此。即，亦可為於頭本體16之外部配設加熱器15，自頭本體16之外部對頭本體16等進行加熱之構成。
1‧‧‧搬送機構
2‧‧‧本壓著裝置
3‧‧‧可動台
4‧‧‧搬送臂
5‧‧‧導軌
6‧‧‧保持框
7‧‧‧扣止爪
8‧‧‧可動平台
9‧‧‧按壓機構
10‧‧‧保持台
11‧‧‧加熱器
13‧‧‧汽缸
14‧‧‧壓著頭
14A‧‧‧壓著頭
15‧‧‧加熱器
16‧‧‧頭本體
16a‧‧‧按壓面
16j‧‧‧凹凸面
16P‧‧‧板部
16Q‧‧‧塊狀部
17‧‧‧按壓構件
17a‧‧‧突出部
17b‧‧‧缺口部
17h‧‧‧凹凸面
17P‧‧‧按壓構件
17Q‧‧‧按壓構件
17S‧‧‧基端部
17T‧‧‧前端部
18‧‧‧支持架
19‧‧‧彈性構件
19A‧‧‧彈性構件
19B‧‧‧彈性構件
19h‧‧‧凹凸面
19j‧‧‧凹凸面
19P‧‧‧彈性構件
19Q‧‧‧彈性構件
20‧‧‧移位阻止構件
21‧‧‧移位阻止構件
23‧‧‧控制部
24‧‧‧操作部
25‧‧‧貫通孔
27‧‧‧貫通孔
29‧‧‧螺栓
29a‧‧‧螺栓29之頭部
29b‧‧‧螺栓29之軸部
29c‧‧‧螺栓29之環
30‧‧‧限制部
31‧‧‧凹陷部
33‧‧‧螺孔
41‧‧‧凹凸部
43‧‧‧凹凸部
B‧‧‧凸塊
C‧‧‧半導體裝置
D‧‧‧彈性體
F‧‧‧反作用力
G‧‧‧熱硬化性樹脂
H‧‧‧加熱壓著頭
h2‧‧‧厚度
ha‧‧‧固定值
J1‧‧‧力
J2‧‧‧力
M‧‧‧安裝裝置
N2‧‧‧緊固力
P‧‧‧熱傳導延遲用板
R‧‧‧按壓用塊
S1～S7‧‧‧步驟
V1‧‧‧摩擦力
V2‧‧‧摩擦力
V3‧‧‧摩擦力
V4‧‧‧摩擦力
W‧‧‧基板
圖1係顯示實施例1之安裝裝置之概略全體構成之立體圖。 圖2係實施例1之搬送機構之俯視圖。 圖3係實施例1之搬送機構之前視圖。 圖4係實施例1之壓著頭之縱剖視圖。 圖5係顯示實施例1之安裝裝置之一輪動作之流程圖。 圖6係顯示板及基板之搬送動作之前視圖。 圖7係顯示將半導體裝置正式壓著於基板之動作之圖。 圖8係顯示將半導體裝置正式壓著於基板之動作之圖。 圖9係說明先前裝置之問題點之圖。(a)係顯示按壓半導體裝置前之狀態之圖，(b)係顯示按壓半導體裝置時彈性體與頭本體間產生擴展之狀態之圖，(c)係顯示按壓解除時產生彈性體移位之狀態之圖，(d)係顯示因彈性體之移位而產生安裝不良之狀態之圖。 圖10係說明先前裝置之問題點之圖。(a)係顯示彈性體及按壓用塊旋轉移位狀態之壓著頭之立體圖，(b)係顯示彈性體之旋轉移位產生前之狀態下，半導體裝置與按壓用塊之位置關係之俯視圖，(c)係顯示彈性體之旋轉移位產生後之狀態下，半導體裝置與按壓用塊之位置關係之俯視圖。 圖11係說明先前裝置之問題點之圖。(a)係顯示按壓半導體裝置前之狀態之圖，(b)係顯示按壓半導體裝置時，彈性體與按壓用塊間產生擴展之狀態之圖，(c)係顯示按壓解除時，按壓用塊對於彈性體相對移位之狀態之圖，(d)係顯示因按壓用塊與彈性體之位置偏移而產生安裝不良之狀態之圖。 圖12係說明先前裝置之問題點之圖。(a)係顯示按壓半導體裝置時，彈性體與按壓用塊間產生擴展之狀態之圖，(b)係顯示按壓解除時，彈性體對於按壓用塊及頭本體之各者相對移位之狀態之圖，(c)係顯示按壓解除時，彈性體移位至水平方向，與隣接之彈性體接觸之狀態之圖，(d)係顯示通常狀態下按壓時，彈性體之一部分向水平方向放射狀突出之狀態之圖，(e)係顯示因與隣接之彈性體接觸，而阻礙彈性體之突出，產生不均一按壓之狀態之圖。 圖13係說明實施例1之裝置之效果之圖。(a)係顯示按壓半導體裝置前之狀態之圖，(b)係顯示按壓半導體裝置時，於彈性體與頭本體間擴展被阻止之狀態之圖，(c)係顯示按壓半導體裝置時，於彈性體與按壓構件間擴展被阻止之狀態之圖，(d)係顯示按壓解除時，彈性體之移位被阻止之狀態之圖。 圖14係顯示實施例2之壓著頭之構成之圖。(a)係實施例2之壓著頭之初始狀態之縱剖視圖，(b)係顯示螺栓之構成之立體圖，(c)係說明突出部及缺口部之構成之按壓構件之立體圖。 圖15係說明彈性構件之各狀態之圖。(a)係顯示非壓縮狀態之圖，(b)係顯示準壓縮狀態之圖，(c)係顯示壓縮極限狀態之圖。 圖16係顯示實施例2之壓著頭中，配設彈性構件之過程之圖。(a)係顯示螺栓緊固前，彈性構件為非壓縮狀態之構成之縱剖視圖，(b)係顯示藉由緊固螺栓，使彈性構件以準壓縮狀態固定，成為圖14(a)所示之初始狀態之構成之縱剖視圖。 圖17係顯示實施例2之構成之效果之圖。 圖18係顯示實施例3之壓著頭之構成之圖。(a)係說明壓著頭之概略構成之縱剖視圖，(b)係將壓著頭、彈性構件及按壓構件之各者分離顯示之縱剖視圖，(c)係顯示形成於彈性構件之凹凸面之凹凸圖案之特徵之縱剖視圖。 圖19係說明變化例之壓著頭之構成之縱剖視圖。 圖20係說明變化例之壓著頭之構成之縱剖視圖。 圖21係顯示變化例之壓著頭中，配設彈性構件之過程之圖。(a)係顯示支持螺栓緊固前，彈性構件為非壓縮狀態之構成之縱剖視圖，(b)係顯示緊固支持螺栓，使彈性構件以準壓縮狀態固定之構成之縱剖視圖。 圖22係說明變化例之壓著頭之構成之圖。(a)係顯示以複數片板狀構件構成移位阻止構件之狀態之立體圖，(b)係顯示藉由以複數片板狀構件構成之移位阻止構件，消除彈性構件或按壓構件等之高度偏差之狀態之縱剖視圖。 圖23係顯示變化例之安裝裝置之全體構成之立體圖。

Claims (10)

  1. 一種壓著頭，其特徵在於其係將電子零件安裝於基板者，且具備： 頭本體； 按壓構件，其安裝於上述頭本體之下部，按壓電子零件； 彈性構件，其介置於上述頭本體與按壓構件之間；及 阻止構件，其阻止上述彈性構件向相對於按壓上述電子零件之按壓方向垂直之方向移位。
  2. 如請求項1之壓著頭，其中 上述阻止構件介置於上述頭本體與上述彈性構件之間， 上述阻止構件構成為與上述彈性構件間之密接力高於上述頭本體與上述彈性構件間之密接力。
  3. 如請求項1或2之壓著頭，其中 上述阻止構件介置於上述頭本體與上述彈性構件之間， 上述阻止構件構成為與上述彈性構件間之密接力高於上述按壓構件與上述彈性構件間之密接力。
  4. 如請求項2或3之壓著頭，其中 上述阻止構件以板狀之金屬材構成。
  5. 如請求項2至4中任一項之壓著頭，其中 上述彈性構件以氟橡膠構成， 上述阻止構件以板狀之不鏽鋼構成。
  6. 如請求項1之壓著頭，其中 上述阻止構件係如下之垂直抗力維持機構：向上述彈性構件施加外力，而向上述按壓方向壓縮，使上述彈性構件產生對於上述按壓方向之反作用力，且即使上述壓著頭未按壓上述電子零件之情形時，亦於維持上述反作用力之狀態下，使上述彈性構件介置於上述頭本體與上述按壓構件之間。
  7. 如請求項6之壓著頭，其中 上述阻止構件將上述彈性構件維持在壓縮成80%以上99%以下之厚度之狀態。
  8. 一種壓著頭，其特徵在於其係將電子零件安裝於基板者，且具備： 頭本體； 按壓構件，其安裝於上述頭本體之下部，按壓電子零件； 彈性構件，其介置於上述頭本體與按壓構件之間；及 阻止構件，其阻止上述彈性構件向相對於按壓上述電子零件之按壓方向垂直之方向移位， 上述頭本體與上述彈性構件之接觸面，及上述按壓構件與上述彈性構件之接觸面上，分別形成有具有相同凹凸圖案之凹凸部。
  9. 一種安裝裝置，其特徵在於其係將電子零件安裝於基板者，且具備： 如請求項1至8中任一項之壓著頭； 昇降機構，其使上述壓著頭昇降；及 保持台，其載置保持上述基板。
  10. 如請求項9之安裝裝置，其中 上述電子零件為具有凸塊之半導體裝置，且經由熱硬化性樹脂安裝於上述基板。
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