WO2016157461A1 - 接合装置、接合方法及び加圧ユニット - Google Patents

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良 松林
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Definitions

  • the present invention relates to a bonding apparatus, a bonding method, and a pressure unit.
  • the metal particle paste is a low-temperature sintering type conductive paste that contains nano-sized or sub-micron-sized metal particles in a solvent and utilizes the low-temperature sintering phenomenon and high surface activity of the metal particles.
  • a conventional bonding apparatus 900 pressurizes an assembly 10 in which an electronic component 14 (semiconductor element) is placed on a substrate 12 on which a conductor pattern is formed via a metal particle paste 16 while heating. Is a joining device for joining the substrate 12 and the electronic component 14 together.
  • a conventional bonding apparatus 900 includes a heating mechanism unit 920 having a first heating unit 922 and a second heating unit 924 arranged at positions facing each other, and a second heating unit 924 from the first heating unit 922 to the second heating unit. And a pressurizing mechanism (not shown) that pressurizes the assembly 10 by moving along the direction toward 924.
  • the first heating unit 922 is located below the second heating unit 924.
  • the first heating unit 922 and the second heating unit 924 are used by moving the second heating unit 924 downward.
  • the assembly 10 is pressurized while being heated.
  • the pressurizing mechanism unit that pressurizes the assembly 10 by moving the second heating unit 924 since the pressurizing mechanism unit that pressurizes the assembly 10 by moving the second heating unit 924 is provided, the assembly 10 using the first heating unit 922 and the second heating unit 924 is provided.
  • the substrate 12 and the electronic component 14 can be bonded to each other through the metal particle paste 16.
  • the assembly 10 since the assembly 10 is disposed on the first heating unit 922 and then the assembly 10 is pressurized while being heated using the first heating unit 922 and the second heating unit 924, Before the assembly 10 is pressurized, heat is transferred from the first heating unit 922 to the metal particle paste 16, so that the metal particle paste 16 partially undergoes a sintering reaction (solidification reaction). There is a problem that the electronic component 14 cannot be bonded with a high bonding force.
  • Such a problem is not a problem that occurs only when a semiconductor device having a structure in which a substrate on which a conductor pattern is formed and a semiconductor element are bonded using a metal particle paste. This is also a problem that may occur in general joined bodies having a structure in which a “formed substrate or other substrate” and a “semiconductor element or other electronic component” are joined using a metal particle paste.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and can bond a substrate and an electronic component with a higher bonding force than before, and can evenly bond the substrate and the electronic component. It is an object of the present invention to provide a joining device capable of performing the above. It is another object of the present invention to provide a bonding method using such a bonding apparatus. Furthermore, it aims at providing the pressurization unit used for such a joining apparatus.
  • a bonding apparatus includes a pressure unit having a first transmission member and a second transmission member that sandwich a substrate on which an electronic component is placed via a metal particle paste and transmits pressure and heat.
  • a joining device that joins the substrate and the electronic component by heating while applying pressure, a heating mechanism having a first heating part and a second heating part disposed at positions facing each other, and the first A positioning mechanism for positioning the pressurizing unit at a position not in contact with either the first heating unit or the second heating unit in a space between the heating unit and the second heating unit; and the first heating Pressurizing unit that pressurizes the pressurizing unit by moving at least one of the first heating unit and the second heating unit along a direction from one of the first heating unit and the second heating unit toward the other. Characterized in that it comprises a part.
  • the first transmission member includes a plateau portion protruding outward at a central portion of the surface opposite to the surface facing the second transmission member, and the plateau portion.
  • the positioning mechanism portion has an opening into which the base plate portion is inserted when storing the pressurizing unit, and the positioning mechanism portion includes the shoulder portion provided around the shoulder portion.
  • the first heating unit and the second heating unit are formed by positioning a tray having a bottom surface in which a support unit for supporting a shoulder is formed around the opening, and the tray in which the pressure unit is stored. It is preferable to have a positioning unit that can position the pressurizing unit at a position that does not contact any of the above.
  • the first heating unit is positioned below the second heating unit, and the pressurizing mechanism unit moves the first heating unit upward. It is preferable to pressurize the pressurizing unit.
  • the pressurizing mechanism unit can move the pressurizing unit and the tray in the vertical direction by moving the first heating unit in the vertical direction.
  • the first heating unit is disposed on the first transmission member side of the pressurizing unit
  • the second heating unit is disposed on the second transmission member side of the pressurizing unit
  • the support unit is The shoulder is supported when the first transmission member is not in contact with the first heating part, and the shoulder is supported when the first transmission member is in contact with the first heating part. It is preferable that it will be in the state away from the part.
  • the pressurizing mechanism section heats the pressurizing unit while pressurizing, and then moves the first heating section downward to move the pressurizing unit to the pressurizing unit. It is preferable that no contact is made with either the first heating unit or the second heating unit in the space between the first heating unit and the second heating unit.
  • the pressurizing mechanism section moves the first heating section upward and moves the second heating section downward, whereby the pressurizing unit. Is preferably pressurized.
  • the bonding apparatus preferably further includes a chamber provided at a position surrounding the first heating unit and the second heating unit, and a vacuum pump for evacuating the chamber.
  • the bonding apparatus of the present invention preferably further includes an inert gas supply mechanism capable of supplying an inert gas into the chamber.
  • the first heating unit is positioned above the second heating unit, and the pressurizing mechanism unit moves the first heating unit downward. It is preferable to pressurize the pressurizing unit.
  • the bonding apparatus according to any one of [1] to [9] is used to sandwich an assembly in which an electronic component is placed on a substrate with a metal particle paste interposed therebetween. And a joining method for joining the substrate and the electronic component by heating while applying pressure to a pressure unit having a first transmission member and a second transmission member for transmitting heat.
  • a pressurizing unit positioning step for positioning the pressurizing unit at a position not in contact with either the first heating unit or the second heating unit in a space between the heating unit and the second heating unit, and a pressurizing mechanism unit The pressure unit is moved by moving at least one of the first heating unit and the second heating unit in a direction from one of the first heating unit and the second heating unit toward the other.
  • the first heating unit and the second heating unit are moved by a pressing unit moving step that moves the first heating unit and the second heating unit along a direction from one of the first heating unit and the second heating unit to the other.
  • Pressurizing unit pressurization that heats the pressurizing unit while applying pressure by moving at least one of the sections along a direction from one of the first heating unit and the second heating unit toward the other. And a heating step in this order.
  • a pressurizing unit of the present invention is a pressurizing unit used in the joining apparatus according to any one of [1] to [9], and is disposed at a position facing each other and transmits pressure and heat.
  • the first transmission member and the second transmission member for the plate, the first transmission member projecting outward in a central portion of the surface opposite to the surface facing the second transmission member And a shoulder provided around the plateau.
  • the first heating unit and the bonding method include the positioning mechanism unit for positioning the pressure unit at a position that does not contact either the first heating unit or the second heating unit. After the pressure unit is positioned at a position that does not contact any of the second heating units, the pressure unit can be heated while being pressurized using the first heating unit and the second heating unit. Therefore, it is possible to prevent heat from being transferred from the first heating unit to the metal particle paste before pressurizing the pressurizing unit, and to prevent the metal particle paste from partially causing a sintering reaction (solidification reaction). be able to. As a result, the substrate and the electronic component can be bonded with a higher bonding force than before.
  • the joining apparatus, joining method, and pressurizing unit of the present invention since the pressurizing unit having the first transmission member and the second transmission member that sandwich the assembly and transmit the pressure and heat is used, the conventional joining is performed. Compared with the apparatus 900, the time during which heat is transferred to the metal particle paste can be delayed. For this reason, even when the pressure unit is pressurized while the first heating unit and the second heating unit are heated, heat is transmitted from the first heating unit to the metal particle paste before the pressure unit is pressurized. It is possible to prevent the metal particle paste from partially causing a sintering reaction. As a result, also from this viewpoint, the substrate and the electronic component can be bonded with a higher bonding force than before.
  • the second transmission is performed.
  • the member By moving the member while maintaining parallelism with respect to the first transmission member, it is possible to prevent a difference in pressure relating to each part of the electronic component. As a result, it is possible to uniformly bond the substrate and the electronic component.
  • the pressurizing unit having the first transmitting member and the second transmitting member that sandwich the assembly and transmits pressure and heat is used.
  • the pressurizing unit having the first transmitting member and the second transmitting member that sandwich the assembly and transmits pressure and heat is used.
  • heat is transferred from the first heating unit to the metal particle paste before the pressure unit is pressurized. Can be prevented. Therefore, it is not necessary to change the temperatures of the first heating unit and the second heating unit when the pressure unit is pressurized, and the substrate and the electronic component can be joined with a relatively short tact time.
  • the first transmission member is provided around the plateau portion and the plateau portion that protrude toward the outside in the central portion of the surface opposite to the surface facing the second transmission member. Therefore, when the pressurizing unit is stored in the tray and attached to the joining device, the tray can be supported by the tray support portion so that the tray can support the pressurizing unit.
  • the tray When pressurizing the pressure unit, the tray can be brought into a state where it does not support the pressure unit by pushing the platen portion from the outside to the inside. Therefore, the pressurizing unit can be pressurized without being affected by the tray, and as a result, the substrate and the electronic component can be bonded more uniformly.
  • the first transmission member is formed on the platen portion that protrudes outward at the center portion of the surface opposite to the surface facing the second transmission member, and around the plateau portion. Since the shoulder portion is provided, when the pressurizing unit is housed in the tray, the pressurizing unit is less likely to be displaced by inserting the base portion into the opening of the tray.
  • FIG. 1A is a side sectional view of the bonding apparatus 100
  • FIG. 1B is a side sectional view of the pressure unit 200 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a view for explaining a tray 131 in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a view for explaining the joining method according to the first embodiment.
  • 4A to 4C are process diagrams.
  • the chamber 110 is not shown (the same applies to FIGS. 5 to 7 below).
  • FIG. 3 is a view for explaining the joining method according to the first embodiment.
  • FIGS. 5A to 5C are process diagrams.
  • FIG. 3 is a view for explaining the joining method according to the first embodiment.
  • FIG. 6A to FIG. 6C are process diagrams.
  • FIG. 3 is a view for explaining the joining method according to the first embodiment.
  • 7A and 7B are process diagrams. It is a figure shown in order to demonstrate the conventional joining apparatus 900.
  • FIG. 8 reference numeral 910 indicates a chamber, and reference numeral 928 indicates a heater.
  • the assembly 10 will be described. As shown in FIG. 1, the assembly 10 has an electronic component 14 disposed on a substrate 12 on which a conductor pattern is formed via a metal particle paste 16.
  • the “substrate” in the present specification refers to a component on which an electronic component is mounted.
  • the substrate 1 in the first embodiment is a circuit board in which a conductor pattern is formed on a main body made of a non-conductive substance, for example.
  • the constituent material of the substrate 1 is a material that can withstand the sintering temperature of the metal particle paste 4 (depending on the type, for example, 300 ° C.) (for example, if it is a main body, it is a heat-resistant resin, ceramic, or conductor pattern). (Metal) can be used.
  • the substrate to which the present invention is applied may be a DCB (Direct Copper Bond) substrate or a lead frame.
  • substrate which is an application object of this invention should just mount an electronic component, for example, may be a silicon chip. That is, the present invention can be applied to connect the silicon chip and the conductive connector.
  • the electronic component 14 is a component used in, for example, an electric product, and particularly a component that needs to be electrically connected to the substrate 12.
  • the electronic component 14 include a semiconductor element (for example, a semiconductor chip on which an integrated circuit is mounted), an electric motor, a resistor, a capacitor, a piezoelectric element, a connector, a switch, an antenna, and a conductive connector.
  • the manufacturing method of the joined body of this invention can be used especially suitably when manufacturing the joined body which bonded at least 1 semiconductor element with the board
  • the number of electronic components 14 is one, but the number of electronic components may be two or more. When the number of electronic components is two or more, the electronic components may be a single type or a plurality of types.
  • the metal particle paste 16 is a low-temperature sintering type conductive paste that contains nano-sized or sub-micron-sized metal particles in a solvent and utilizes the low-temperature sintering phenomenon and high surface activity of the metal particles.
  • the metal particle paste 16 contains, for example, metal particles, an organic dispersion material, an organic dispersion material capturing material, and a volatile organic solvent.
  • the metal particles include metal nanoparticles (for example, metal particles having an average diameter of approximately 100 nm or less), metal submicron particles (for example, metal particles having an average diameter of approximately 0.1 ⁇ m to 1 ⁇ m), or metal Both nanoparticles and metal submicron particles can be used.
  • As a material of the metal particles for example, silver, gold, or copper can be used.
  • the organic dispersion material covers the surface of the metal particles at room temperature and functions to keep the metal particles in an independent dispersion state.
  • the organic dispersion material trapping material functions to react with the organic dispersion material covering the metal particles at a high temperature to remove it from the surface of the metal particles.
  • the volatile organic solvent functions to capture a reaction material between the organic dispersion material and the organic dispersion material capturing material and to release it as a gas.
  • the joining device 100 is a joining device that joins the substrate 12 and the electronic component 14 by heating the pressurizing unit 200 while applying pressure.
  • the pressurizing unit 200 includes a first transmission member 210, a second transmission member 220, a guide member 230, and an interval adjustment mechanism 240 as shown in FIG.
  • the pressurizing unit 200 sandwiches the assembly 10 on which the electronic component 14 is placed via the metal particle paste 16 on the substrate 12 and transmits pressure and heat.
  • the first transmission member 210 and the second transmission member 220 are connected via a guide member 230.
  • the first transmission member 210 is a plate-like member on which the assembly 10 is placed.
  • the first transmission member 210 has a plateau 212 protruding outward at a central portion of the surface opposite to the surface facing the second transmission member 220 and a shoulder 214 provided around the plateau 212.
  • the first transmission member 210 includes a rectangular shape when viewed in a plan view (not only a strictly rectangular shape but also a rectangular shape as a whole, such as a rectangular shape with chamfered corners, the same applies hereinafter).
  • a guide member 230 is erected at each corner portion of the first transmission member 210.
  • H> D is established, where H is the height of the plateau 212 with respect to the shoulder 214, and D is the thickness of the tray 131 described later.
  • the second transmission member 220 is a plate-like member that comes into contact with the electronic component 14 when the pressure unit 200 is being pressurized (see FIG. 5C).
  • the second transmission member 220 has a quadrangular shape when viewed from above, and a guide member receiving hole 222 is formed at a position corresponding to the guide member 230 (each corner portion of the second transmission member 220).
  • the guide member 230 is a rod-shaped member that connects the first transmission member 210 and the second transmission member 220 as shown in FIG.
  • the guide member 230 guides the second transmission member 220 while maintaining parallelism with the first transmission member 210.
  • One end of the guide member 230 is connected to the first transmission member 210 at each corner of the first transmission member 210, and the other end of the guide member 230 is inserted into the guide member receiving hole 222.
  • the other end of the guide member 230 is configured not to protrude from the guide member receiving hole 222 even when the pressure unit 200 is pressurized.
  • the interval adjustment mechanism 240 is an elastic member such as a coil spring that adjusts the interval between the first transmission member 210 and the second transmission member 220.
  • the interval adjusting mechanism 240 separates the second transmission member 220 and the electronic component 14 when the pressure unit 200 is not pressurized, and the second transmission member 220 and the electronic component 14 when the pressure unit 200 is pressurized. Contact.
  • the bonding apparatus 100 includes a chamber 110, a heating mechanism unit 120, a positioning mechanism unit 130, a pressurizing mechanism unit 140, a vacuum pump 150, and an inactive state.
  • a gas supply mechanism 160 As shown in FIGS. 1 and 2, the bonding apparatus 100 according to the first embodiment includes a chamber 110, a heating mechanism unit 120, a positioning mechanism unit 130, a pressurizing mechanism unit 140, a vacuum pump 150, and an inactive state.
  • a gas supply mechanism 160 is shown in FIGS. 1 and 2
  • the chamber 110 (for example, a vacuum chamber) is provided at a position surrounding the first heating unit 122 and the second heating unit 124.
  • the heating mechanism unit 120 includes a first heating unit 122, a second heating unit 124, and a temperature control unit 126 that controls the temperatures of the first heating unit 122 and the second heating unit 124.
  • 1st heating part 122 and 2nd heating part 124 are arranged in the position which mutually opposes along the up-and-down direction in chamber 110, as shown in Drawing 1 (a).
  • the 1st heating part 122 is located below the 2nd heating part 124, and can be moved to the up-and-down direction by pressurization mechanism part 140 mentioned below.
  • the second heating unit 124 is fixed.
  • the first heating unit 122 is on the first transmission member 210 side of the pressure unit 200
  • the second heating unit 124 is on the pressure unit 200. It will be in the state where it has been arranged on the 2nd transmission member 220 side, respectively.
  • the shapes of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 are each plate-shaped, and a heater 128 for heating is provided inside.
  • the heating temperature of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 is, for example, 300 ° C.
  • the temperature control unit 126 controls the temperature of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 by controlling the output to the heater 128.
  • the positioning mechanism unit 130 includes a tray 131 and a positioning unit 132 as shown in FIG.
  • the positioning mechanism unit 130 positions the pressurizing unit 200 at a position that does not contact any of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 in the space between the first heating unit 122 and the second heating unit 124.
  • the tray 131 is a metal plate in which both ends of the bottom surface 133 are bent upward and bent outward at a predetermined height position.
  • the length of the bottom surface 133 in the horizontal direction (the length from one end bent upward at the bottom surface 133 to the other end (the length in the left-right direction in FIG. 3)) is the horizontal length of the second heating unit 124. It is longer than the length in the direction (the length in the left-right direction in FIG. 1A).
  • the tray 131 houses the pressure unit 200 so that the first transmission member 210 is on the lower side and the second transmission member 220 is on the upper side.
  • the tray 131 is formed with an opening 134 into which the platen portion 212 is inserted when the pressurizing unit 200 is stored, and when the pressurizing unit 200 is stored.
  • a support portion 135 that supports the shoulder portion 214 has a bottom surface 133 that is formed around the opening portion 134.
  • the opening 134 is formed in a state connected to the outer edge of the bottom surface 133.
  • the plateau 212 can be inserted into the opening from above, or the plateau 212 can be inserted by sliding from the side.
  • the support part 135 supports the pressure unit 200.
  • the support unit 135 is in a state of supporting the shoulder 214, and the first transmission member 210 is in contact with the first heating unit 122. Is in a state of being separated from the shoulder 214.
  • the positioning unit 132 includes a tray receiving unit 137, a tray receiving unit driving unit 138, and a tray receiving unit driving control unit 139, and positions the tray 131 in which the pressing unit 200 is stored. By doing so, the pressurizing unit 200 can be positioned at a position where neither the first heating unit 122 nor the second heating unit 124 comes into contact. When the pressure unit 200 is positioned, the portion 136 bent outward is placed on the tray receiving portion 137 after the pressure unit 200 is accommodated in the tray 131.
  • the tray receiving portion 137 receives the bent portion 136 of the tray 131 as shown in FIG.
  • the tray receiving portion 137 is provided with a step (not shown) for positioning the placement position of the tray 131.
  • the tray receiver drive unit 138 moves the tray receiver 137 in the vertical direction in order to adjust the height position of the tray receiver 137.
  • the tray receiving unit driving unit 138 is configured by an appropriate driving mechanism (for example, a servo motor or a hydraulic mechanism).
  • the tray receiver drive controller 139 adjusts the height position of the tray receiver 137 by controlling the tray receiver driver 138.
  • the pressurizing mechanism unit 140 includes a first heating unit driving unit 142 and a first heating unit driving control unit 144.
  • the pressurizing mechanism unit 140 can move the first heating unit 122 along the vertical direction (along the direction from the first heating unit 122 toward the second heating unit 124).
  • the pressurizing mechanism unit 140 moves the first heating unit 122 upward to sandwich and pressurize the pressurizing unit 200 between the first heating unit 122 and the second heating unit 124.
  • the pressurizing mechanism unit 140 can move the pressurizing unit 200 and the tray 131 in the vertical direction by moving the first heating unit 122 in the vertical direction (see, for example, FIG. 5A).
  • the pressure mechanism unit 140 heats the pressure unit 200 while applying pressure, and then moves the first heating unit 122 downward to move to the initial position (position where the tray 131 is placed on the tray receiving unit 137).
  • the pressure unit 200 can be moved so that it does not contact any of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 in the space between the first heating unit 122 and the second heating unit 124. .
  • the first heating unit driving unit 142 moves the first heating unit 122 in the vertical direction.
  • an appropriate driving mechanism for example, a servo motor or a hydraulic mechanism
  • the first heating unit drive control unit 144 controls the moving speed and the height position of the first heating unit 122 by controlling the first heating unit driving unit 142.
  • the vacuum pump 150 evacuates the chamber 110.
  • the inert gas supply mechanism 160 supplies an inert gas (for example, N 2 gas) into the chamber 110.
  • the joining method according to the first embodiment is a joining method in which the substrate and the electronic component are joined by using the pressure unit 200 according to the first embodiment while being attached to the joining apparatus 100.
  • the joining method according to Embodiment 1 includes a pressurizing unit manufacturing process, a pressurizing unit positioning process, a pressurizing unit moving process, a pressurizing unit pressurizing and heating process, The pressure unit cooling process is performed in this order.
  • the joining method according to the first embodiment will be described in the order of steps.
  • the metal particle paste 16 is apply
  • a semiconductor element is used as the electronic component 14.
  • the assembly 10 is disposed on the first transmission member 210.
  • the guide member 230 is erected on the corner portion of the first transmission member 210, and the interval adjusting mechanism 240 is disposed around each guide member 230.
  • the assembly 10 may be disposed on the first transmission member 210 in which the guide member 230 is erected in advance at the corner portion.
  • the second transmission member 220 is disposed on the guide member 230, and the second transmission member 220 is supported by the interval adjustment mechanism 240. In this way, the pressure unit 200 is manufactured.
  • the tray 131 containing the pressurizing unit 200 is placed on the tray receiving portion 137.
  • the pressure unit 200 is positioned at a position in the space between the first heating unit 122 and the second heating unit 124 that does not contact any of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 (FIG. 4 ( See a).).
  • the height position of the pressure unit 200 at this time is an intermediate height position between the first heating unit 122 and the second heating unit 124.
  • the pressurizing mechanism unit 140 moves the first heating unit 122 upward along the direction from the first heating unit 122 to the second heating unit 124 (along the vertical axis). Move.
  • the 1st heating part 122 and the 2nd heating part 124 are heated beforehand. Both the heating temperature of the 1st heating part 122 and the 2nd heating part 124 is 300 degreeC, for example.
  • the 1st heating part 122 If the 1st heating part 122 is moved to the position which contacts the 1st transmission member 210, it will be in the state where the 1st heating part 122 pushed the base part 212 of pressurization unit 200, and support part 135 of tray 131 will become a pressurization unit. It becomes a state away from the shoulder 214 of 200 (refer to the area surrounded by the broken line A in FIG. 4B).
  • the pressure unit 200 and the tray 131 are also moved upward, and the tray 131 is separated from the tray receiving portion 137 (see FIG. 5A). ).
  • the pressurization unit 200 will be pressurized with the 1st heating part 122 and the 2nd heating part 124, and the 1st heating part 122 and the 2nd The heating unit 124 pressurizes the assembly 10 (the metal particle paste 16 in the assembly 10) via the first transmission member 210 and the second transmission member 220. Further, heat is transmitted to the metal particle paste 16 in the assembly 10 by the first heating unit 122 and the second heating unit 124 via the first transmission member 210 and the second transmission member 220.
  • the metal particle paste 16 can be heated while being pressurized. As a result, the metal particle paste 16 can be fired, and the joined body 11 in which the substrate 12 and the electronic component 14 are joined via the fired metal particle paste 16 can be formed.
  • the substrate 12 and the electronic component 14 can be joined.
  • the positioning mechanism unit 130 for positioning the pressure unit 200 at a position that does not contact any of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 is provided. Then, after the pressure unit 200 is positioned at a position that does not contact either the first heating unit 122 or the second heating unit 124, the pressure unit 200 is pressurized using the first heating unit 122 and the second heating unit 124. Can be heated. Accordingly, it is possible to prevent heat from being transferred from the first heating unit 122 to the metal particle paste 16 before pressurizing the pressurizing unit 200, and the metal particle paste 16 partially undergoes a sintering reaction (solidification reaction). You can prevent it from happening. As a result, the substrate 12 and the electronic component 14 can be bonded with a higher bonding force than before.
  • the pressure unit including the first transmission member 210 and the second transmission member 220 that sandwich the assembly 10 and transmit pressure and heat. Since 200 is used, the time during which heat is transferred to the metal particle paste 16 can be delayed as compared with the conventional bonding apparatus 900. For this reason, even when the pressurizing unit 200 is pressurized while the first heating unit 122 and the second heating unit 124 are heated, the first heating unit 122 applies the metal particle paste 16 before pressurizing the pressurizing unit 200. Heat can be prevented from being transferred, and the metal particle paste 16 can be prevented from partially causing a sintering reaction. As a result, also from this viewpoint, the substrate 12 and the electronic component 14 can be bonded with a higher bonding force than in the past.
  • the pressure unit including the first transmission member 210 and the second transmission member 220 that sandwich the assembly 10 and transmit pressure and heat. Since 200 is used, it is possible to prevent a difference in the pressure related to each part of the electronic component 14 by moving the second transmission member 220 while maintaining parallelism with respect to the first transmission member 210. As a result, the substrate 12 and the electronic component 14 can be bonded uniformly.
  • the pressure unit including the first transmission member 210 and the second transmission member 220 that sandwich the assembly 10 and transmit pressure and heat. 200 is used, even when the pressurizing unit 200 is pressurized while the first heating unit 122 and the second heating unit 124 are heated, the metal particle paste from the first heating unit 122 before pressurizing the pressurizing unit 200 is used. Heat can be prevented from being transmitted to 16. Therefore, it is not necessary to change the temperatures of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 when the pressurizing unit 200 is pressurized, and the substrate 12 and the electronic component 14 can be bonded with a relatively short tact time. it can.
  • the positioning mechanism unit 130 is formed with the opening 134 into which the base plate part 212 is inserted when the pressurizing unit 200 is stored, and the pressurizing unit 200 is stored. Since the support portion 135 that supports the shoulder portion 214 includes the tray 131 having the bottom surface 133 formed around the opening portion 134, the pressure unit 200 housed in the tray 131 is not easily displaced in the horizontal direction. Become.
  • the positioning mechanism unit 130 positions the tray 131 in which the pressurizing unit 200 is stored, so that the first heating unit 122 and the second heating unit 124 are both positioned. Since the positioning unit 132 capable of positioning the pressure unit 200 at a position where the pressure unit 200 is not in contact is provided, the pressure unit 200 can be easily positioned simply by positioning the tray 131 containing the pressure unit 200.
  • the first heating unit 122 is positioned below the second heating unit 124, and the pressurizing mechanism unit 140 moves the first heating unit 122 upward.
  • the first heating unit 122 pushes the platen portion 212 of the pressurizing unit 200 only by moving the first heating unit 122. For this reason, it can be set as the state which the tray 131 does not support the pressurization unit 200, and the pressurization unit 200 can be pressurized without being influenced by the tray 131.
  • the substrate 12 and the electronic component 14 can be uniformly bonded with high accuracy relatively easily.
  • the pressurizing mechanism unit 140 can move the pressurizing unit 200 and the tray 131 in the vertical direction by moving the first heating unit 122 in the vertical direction. Therefore, it is not necessary to provide a new mechanism for moving the pressure unit 200.
  • the support unit 135 is in a state of supporting the shoulder portion 214 when the first transmission member 210 is not in contact with the first heating unit 122, and the first transmission is performed.
  • the member 210 is in contact with the first heating unit 122, the member 210 is separated from the shoulder 214. Therefore, when the pressure unit 200 is stored in the tray 131 and attached to the joining apparatus 100, the shoulder 214 is placed in the tray 131.
  • the pressure unit 200 is pressurized, the tray 131 is pushed from the outside to the inside when the pressure unit 200 is pressurized. Can be in a state where the pressure unit 200 is not supported. Therefore, the pressurizing unit 200 can be pressurized without being affected by the tray 131, and as a result, the substrate 12 and the electronic component 14 can be bonded more uniformly.
  • pressurizing unit 200 is moved to the 1st heating part 122 by moving the 1st heating part 122 below.
  • the temperature of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 is not changed.
  • the pressure unit 200 can be cooled. Therefore, it is not necessary to wait for the temperature of the first heating unit 122 and the second heating unit 124 to decrease, and the substrate 12 and the electronic component 14 can be bonded more efficiently.
  • the bonding apparatus 100 includes the chamber 110 provided at a position surrounding the first heating unit 122 and the second heating unit 124 and the vacuum pump 150 that evacuates the chamber 110.
  • the metal particle paste 16 can be prevented from being oxidized before the pressurizing unit pressurizing and heating step is performed, and the bonding force between the substrate 12 and the electronic component 14 can be prevented from being lowered.
  • the inert gas supply mechanism part 160 which can supply an inert gas in the chamber 110 is provided, before implementing a pressurization unit pressurization heating process, it is metal particles. Oxidation of the paste 16 can be further reliably suppressed, and a decrease in the bonding force between the substrate 12 and the electronic component 14 can be reliably prevented.
  • the first transmission member 210 includes the plateau portion 212 and the plateau that protrude toward the outside in the central portion of the surface opposite to the surface facing the second transmission member 220. Since the shoulder portion 214 provided around the portion 212 is provided, when the pressurizing unit 200 is accommodated in the tray 131 and attached to the joining apparatus 100, the tray portion is supported by the support portion 135 of the tray 131. The pressurizing unit 200 can be supported, and when the pressurizing unit 200 is pressed, the tray 131 does not support the pressurizing unit 200 by pressing the platform 212 from the outside to the inside. Can do. Therefore, the pressurizing unit 200 can be pressurized without being affected by the tray 131, and as a result, the substrate 12 and the electronic component 14 can be bonded more uniformly.
  • the first transmission member 210 is a plateau portion 212 that protrudes outward at the center portion of the surface opposite to the surface facing the second transmission member 220. And the shoulder 214 provided around the plateau 212, the pressurization unit 200 is inserted into the opening 134 of the tray 131 when the pressurization unit 200 is stored in the tray 131. It becomes difficult to shift the position.
  • the bonding apparatus (not shown) according to the second embodiment has basically the same configuration as the bonding apparatus 100 according to the first embodiment, but moves not only the first heating unit but also the second heating unit. This is different from the case of the joining apparatus 100 according to the first embodiment. That is, in the joining apparatus according to the second embodiment, the pressurizing mechanism unit moves the first heating unit upward and moves the second heating unit downward.
  • the pressurizing mechanism unit includes a second heating unit driving unit that moves the second heating unit and a second heating unit drive that controls the second heating unit driving unit. It further has a control part.
  • the bonding apparatus according to the second embodiment is different from the bonding apparatus 100 according to the first embodiment in that not only the first heating unit but also the second heating unit is moved.
  • the pressurizing unit is connected to the first heating unit and the first heating unit. After the pressure unit is positioned at a position that does not contact any of the second heating units, the pressure unit can be heated while being pressurized using the first heating unit and the second heating unit.
  • a pressurization mechanism part moves a 1st heating part upwards and moves a 2nd heating part toward the downward direction, a 1st heating part and 1st 2
  • the moving time of the heating unit can be shortened, and the substrate and the electronic component can be joined efficiently.
  • the bonding apparatus according to the second embodiment has the same configuration as that of the bonding apparatus 100 according to the first embodiment except that not only the first heating unit but also the second heating unit is moved. It has the effect applicable among the effects which the joining apparatus 100 which concerns on has.
  • the first heating unit is positioned below the second heating unit, and the pressurizing mechanism unit moves the first heating unit downward to thereby apply the pressurizing unit.
  • the first heating unit may be positioned above the second heating unit, and the pressurizing mechanism unit may pressurize the pressurizing unit by moving the first heating unit downward.
  • a mechanism for example, a suction mechanism that sucks the pressure unit upward
  • the pressurization mechanism unit pressurizes the pressurization unit by moving the first heating unit (and the second heating unit) in the left-right direction.
  • the first heating unit is disposed on the first transmission member side of the pressure unit and the second heating unit is disposed on the second transmission member side of the pressure unit.
  • the invention is not limited to this.
  • the first heating unit may be disposed on the second transmission member side of the pressure unit, and the second heating unit may be disposed on the first transmission member side of the pressure unit.
  • the temperature of the 1st heating part and the 2nd heating part was 300 degreeC, this invention is not limited to this. Any temperature can be used as long as the metal particle paste can cause a sintering reaction.
  • the temperature of a 1st heating part and a 2nd heating part is good also as the same temperature, and good also as a different temperature.
  • First heating part driving part 144 ... First heating part control part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 150 ... Vacuum pump, 160 ... Inert gas supply mechanism part, 200 ... Pressurization unit, 210 ... 1st transmission member, 212 ... Plateau part, 214 ... Shoulder part, 220 ... 2nd transmission member, 222 ... Guide Material receiving holes, 230 ... guide member, 240 ... gap adjustment mechanism

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Abstract

　本発明の接合装置１００は、基板１２に金属粒子ペースト１６を介して電子部品１４を載置した組立体１０を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材２１０及び第２伝達部材２２０を有する加圧ユニット２００を加圧しながら加熱することによって基板１２と電子部品１４とを接合する接合装置であって、互いに対向する位置に配置された第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４を有する加熱機構部１２０と、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の間の空間における第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のいずれにも接触しない位置に加圧ユニット２００を位置決めするための位置決め機構部１３０と、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のうちの少なくとも一方を移動させることにより加圧ユニット２００を加圧する加圧機構部１４０とを備える。　本発明の接合装置１００によれば、基板１２と電子部品１４とを高い接合力で接合することができる。

Description

接合装置、接合方法及び加圧ユニット
　本発明は、接合装置、接合方法及び加圧ユニットに関する。
　従来、導体パターンが形成された基板と半導体素子とが金属粒子ペーストを介して接合された構造を有する半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。金属粒子ペーストは、溶剤中にナノサイズやサブミクロンサイズの金属粒子を含有し、金属粒子の低温焼結現象及び高い表面活性を利用した低温焼結型の導電性ペーストである。
　上記した半導体装置は、以下のような接合装置（従来の接合装置９００）を用いて基板と半導体素子とを接合したと考えられる。従来の接合装置９００は、図８に示すように、導体パターンが形成された基板１２に金属粒子ペースト１６を介して電子部品１４（半導体素子）を配置した組立体１０を加熱しながら加圧することによって基板１２と電子部品１４とを接合する接合装置である。
　従来の接合装置９００は、互いに対向する位置に配置された第１加熱部９２２及び第２加熱部９２４を有する加熱機構部９２０と、第２加熱部９２４を第１加熱部９２２から第２加熱部９２４に向かう方向に沿って移動させることにより組立体１０を加圧する加圧機構部(図示せず。)とを備える。第１加熱部９２２は、第２加熱部９２４よりも下方に位置する。
　従来の接合装置９００においては、第１加熱部９２２上に組立体１０を配置した後に、第２加熱部９２４を下方に向かって移動させることにより第１加熱部９２２及び第２加熱部９２４を用いて組立体１０を加熱しながら加圧する。
　従来の接合装置９００によれば、第２加熱部９２４を移動させることにより組立体１０を加圧する加圧機構部を備えるため、第１加熱部９２２及び第２加熱部９２４を用いて組立体１０を加熱しながら加圧することができ、基板１２と電子部品１４とを金属粒子ペースト１６を介して接合することができる。
特開２０１２－９７０３号公報
　しかしながら、従来の接合装置９００においては、第１加熱部９２２上に組立体１０を配置した後に、第１加熱部９２２及び第２加熱部９２４を用いて組立体１０を加熱しながら加圧するため、組立体１０を加圧する前に第１加熱部９２２から金属粒子ペースト１６に熱が伝達されることで金属粒子ペースト１６が部分的に焼結反応（固化反応）を起こすようになり、基板１２と電子部品１４とを高い接合力で接合することができないという問題がある。
　また、第２加熱部９２４を第１加熱部９２２に対する平行度を保ったまま移動させることは実際上難しく、加圧するときに電子部品の各部位に係る圧力に差が生じる場合があり、基板１２と電子部品１４とを均一に接合することが難しくなるおそれがあるという問題もある。
　なお、このような問題は、導体パターンが形成された基板と半導体素子とが金属粒子ペーストを用いて接合された構造を有する半導体装置を製造する場合だけに発生する問題ではなく、「導体パターンが形成された基板その他の基板」と「半導体素子その他の電子部品」とが金属粒子ペーストを用いて接合された構造を有する接合体全般に発生し得る問題でもある。
　そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、基板と電子部品とを従来よりも高い接合力で接合することが可能で、かつ、基板と電子部品とを均一に接合することが可能な接合装置を提供することを目的とする。また、そのような接合装置を用いた接合方法を提供することを目的とする。さらにまた、そのような接合装置に用いる加圧ユニットを提供することを目的とする。
［１］本発明の接合装置は、基板に金属粒子ペーストを介して電子部品を載置した組立体を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材及び第２伝達部材を有する加圧ユニットを加圧しながら加熱することによって前記基板と前記電子部品とを接合する接合装置であって、互いに対向する位置に配置された第１加熱部及び第２加熱部を有する加熱機構部と、前記第１加熱部及び前記第２加熱部の間の空間における前記第１加熱部及び前記第２加熱部のいずれにも接触しない位置に前記加圧ユニットを位置決めするための位置決め機構部と、前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの少なくとも一方を前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの一方から他方に向かう方向に沿って移動させることにより前記加圧ユニットを加圧する加圧機構部とを備えることを特徴とする。
［２］本発明の接合装置においては、前記第１伝達部材は、前記第２伝達部材と対向する面とは反対側の面の中央部分において外側に向かって突出した台地部及び前記台地部の周囲に設けられた肩部を有し、前記位置決め機構部は、前記加圧ユニットを収納するときに前記台地部を挿入する開口部が形成され、かつ、前記加圧ユニットを収納するときに前記肩部を支持する支持部が前記開口部の周りに形成されている底面を有するトレイと、前記加圧ユニットが収納された前記トレイを位置決めすることにより前記第１加熱部及び前記第２加熱部のいずれにも接触しない位置に前記加圧ユニットを位置決めすることが可能な位置決め部とを有することが好ましい。
［３］本発明の接合装置においては、前記第１加熱部は、前記第２加熱部よりも下方に位置し、前記加圧機構部は、前記第１加熱部を上方に向かって移動させることにより前記加圧ユニットを加圧することが好ましい。
［４］本発明の接合装置においては、前記加圧機構部は、前記第１加熱部を上下方向に移動させることによって前記加圧ユニット及び前記トレイを上下方向に移動させることが可能であり、前記第１加熱部は、前記加圧ユニットの前記第１伝達部材側に配置され、かつ、前記第２加熱部は、前記加圧ユニットの前記第２伝達部材側に配置され、前記支持部は、前記第１伝達部材が前記第１加熱部と接触していない場合には前記肩部を支持した状態となり、前記第１伝達部材が前記第１加熱部と接触している場合には前記肩部から離れた状態となることが好ましい。
［５］本発明の接合装置においては、前記加圧機構部は、前記加圧ユニットを加圧しながら加熱した後に、前記第１加熱部を下方に向かって移動させることにより前記加圧ユニットを前記第１加熱部及び前記第２加熱部の間の空間における前記第１加熱部及び前記第２加熱部のいずれにも接触しない状態とすることが好ましい。
［６］本発明の接合装置においては、前記加圧機構部は、前記第１加熱部を上方に向かって移動させるとともに前記第２加熱部を下方に向かって移動させることにより、前記加圧ユニットを加圧することが好ましい。
［７］本発明の接合装置においては、前記第１加熱部及び前記第２加熱部を囲む位置に設けられたチャンバーと、前記チャンバー内を真空にする真空ポンプとをさらに備えることが好ましい。
［８］本発明の接合装置においては、前記チャンバー内に不活性ガスを供給可能な不活性ガス供給機構をさらに備えることが好ましい。
［９］本発明の接合装置においては、前記第１加熱部は、前記第２加熱部よりも上方に位置し、前記加圧機構部は、前記第１加熱部を下方に向かって移動させることにより前記加圧ユニットを加圧することが好ましい。
［１０］本発明の接合方法は、上記［１］～［９］のいずれかに記載の接合装置を用いて、基板に金属粒子ペーストを介して電子部品を載置した組立体を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材及び第２伝達部材を有する加圧ユニットを加圧しながら加熱することによって前記基板と前記電子部品とを接合する接合方法であって、位置決め機構部によって、第１加熱部及び第２加熱部の間の空間における前記第１加熱部及び前記第２加熱部のいずれにも接触しない位置に前記加圧ユニットを位置決めする加圧ユニット位置決め工程と、加圧機構部によって、前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの少なくとも一方を前記第１加熱部及び第２加熱部のうちの一方から他方に向かう方向に沿って移動させることにより、前記加圧ユニットを前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの一方から他方に向かう方向に沿って移動させる加圧ユニット移動工程と、前記加圧機構部によって、前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの少なくとも一方を前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの一方から他方に向かう方向に沿って移動させることにより、前記加圧ユニットを加圧しながら加熱する加圧ユニット加圧加熱工程とをこの順序で含むことを特徴とする。
［１１］本発明の加圧ユニットは、上記［１］～［９］のいずれかに記載の接合装置に用いる加圧ユニットであって、互いに対向した位置に配置され、圧力及び熱を伝達するための前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材を有し、前記第１伝達部材は、前記第２伝達部材と対向する面とは反対側の面の中央部分において外側に向かって突出した台地部及び前記台地部の周囲に設けられた肩部を有することを特徴とする。
　本発明の接合装置及び接合方法によれば、第１加熱部及び第２加熱部のいずれにも接触しない位置に加圧ユニットを位置決めするための位置決め機構部を備えることから、第１加熱部及び第２加熱部のいずれにも接触しない位置に加圧ユニットを位置決めした後に第１加熱部及び第２加熱部を用いて加圧ユニットを加圧しながら加熱することができる。従って、加圧ユニットを加圧する前に第１加熱部から金属粒子ペーストに熱が伝達されることを防ぐことができ、金属粒子ペーストが部分的に焼結反応（固化反応）を起こすことを防ぐことができる。その結果、基板と電子部品とを従来よりも高い接合力で接合することができる。
　また、本発明の接合装置、接合方法及び加圧ユニットによれば、組立体を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材及び第２伝達部材を有する加圧ユニットを用いるため、従来の接合装置９００と比較して金属粒子ペーストに熱が伝達される時間を遅らせることができる。このため、第１加熱部及び第２加熱部を加熱した状態で加圧ユニットを加圧した場合でも、加圧ユニットを加圧する前に第１加熱部から金属粒子ペーストに熱が伝達されることを防ぐことができ、金属粒子ペーストが部分的に焼結反応を起こすことを防ぐことができる。その結果、この観点においても基板と電子部品とを従来よりも高い接合力で接合することができる。
　また、本発明の接合装置、接合方法及び加圧ユニットによれば、組立体を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材及び第２伝達部材を有する加圧ユニットを用いるため、第２伝達部材を第１伝達部材に対する平行度を保ったまま移動させることにより電子部品の各部位に係る圧力に差が生じることを防ぐことができる。その結果、基板と電子部品とを均一に接合することが可能となる。
また、本発明の接合装置、接合方法及び加圧ユニットによれば、組立体を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材及び第２伝達部材を有する加圧ユニットを用いるため、上記したように、第１加熱部及び第２加熱部を加熱した状態で加圧ユニットを加圧した場合でも、加圧ユニットを加圧する前に第１加熱部から金属粒子ペーストに熱が伝達されることを防ぐことができる。従って、加圧ユニットを加圧しているときに第１加熱部及び第２加熱部の温度を変える必要がなく、比較的短いタクトタイムで基板と電子部品とを接合することができる。
　本発明の加圧ユニットによれば、第１伝達部材は、第２伝達部材と対向する面とは反対側の面の中央部分において外側に向かって突出した台地部及び台地部の周囲に設けられた肩部を有するため、加圧ユニットをトレイに収納して接合装置に取り付けるときには肩部をトレイの支持部が支持することによりトレイが加圧ユニットを支持した状態とすることができるとともに、加圧ユニットを加圧するときには台地部を外側から内側に向かって押すことによりトレイが加圧ユニットを支持しない状態とすることができる。従って、トレイに影響されずに加圧ユニットを加圧することができ、その結果、基板と電子部品とをより一層均一に接合することができる。
　また、本発明の加圧ユニットによれば、第１伝達部材は、第２伝達部材と対向する面とは反対側の面の中央部分において外側に向かって突出した台地部及び台地部の周囲に設けられた肩部を有するため、トレイに加圧ユニットを収納するときに、トレイの開口部に台地部を挿入することにより加圧ユニットが位置ずれしにくくなる。
実施形態１に係る接合装置１００を説明するために示す図である。図１（ａ）は接合装置１００の側断面図であり、図１（ｂ）は実施形態１に係る加圧ユニット２００の側断面図である。 実施形態１に係る接合装置１００の主要部のブロック図である。 実施形態１におけるトレイ１３１を説明するために示す図である。 実施形態１に係る接合方法を説明するために示す図である。図４（ａ）～図４（ｃ）は各工程図である。なお、図４中、チャンバー１１０の図示は省略している（以下、図５～図７において同じ。）。 実施形態１に係る接合方法を説明するために示す図である。図５（ａ）～図５（ｃ）は各工程図である。 実施形態１に係る接合方法を説明するために示す図である。図６（ａ）～図６（ｃ）は各工程図である。 実施形態１に係る接合方法を説明するために示す図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は各工程図である。 従来の接合装置９００を説明するために示す図である。図８中、符号９１０はチャンバーを示し、符号９２８はヒーターを示す。
　以下、本発明の接合装置、接合方法及び加圧ユニットについて、図に示す実施形態に基づいて説明する。
［実施形態１］
　まず、組立体１０を説明する。
　組立体１０は、図１に示すように、導体パターンが形成された基板１２に金属粒子ペースト１６を介して電子部品１４を配置したものである。
　本明細書における「基板」とは、電子部品を搭載する部品のことをいう。
　実施形態１における基板１は、例えば、非伝導性の物質からなる本体に導体パターンが形成された回路基板である。基板１の構成材料としては、金属粒子ペースト４の焼結温度（種類にもよるが、例えば３００℃）に耐えられる材料（例えば、本体であれば耐熱性の樹脂やセラミックス、導体パターンであれば金属）からなるものを用いることができる。
　なお、本発明の適用対象である基板は、ＤＣＢ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｂｏｎｄ）基板やリードフレームであってもよい。また、本発明の適用対象である基板は、電子部品を搭載するものであればよく、例えば、シリコンチップであってもよい。つまり、シリコンチップと導電性の接続子とを接続するのに本発明を適用することもできる。
　電子部品１４は、例えば電気製品において使用される部品であって、特に基板１２と電気的に接続する必要がある部品である。電子部品１４の具体例としては、半導体素子（例えば、集積回路を搭載した半導体チップ）、電気モーター、抵抗器、コンデンサ、圧電素子、コネクタ、スイッチ、アンテナ、導電性の接続子を挙げることができる。なお、本発明の接合体の製造方法は、少なくとも１つの半導体素子を基板と接合した接合体、つまり半導体装置を製造する場合に特に好適に用いることができる。なお、実施形態１においては電子部品１４の数は１つであるが、電子部品の数が２つ以上であってもよい。電子部品の数が２つ以上である場合、電子部品は単一種類であってもよいし、複数種類であってもよい。
　金属粒子ペースト１６は、溶剤中にナノサイズやサブミクロンサイズの金属粒子を含有し、金属粒子の低温焼結現象及び高い表面活性を利用した低温焼結型の導電性ペーストである。金属粒子ペースト１６は、例えば、金属粒子と、有機分散材と、有機分散材捕捉材と、揮発性有機溶剤とを含有する。金属粒子としては、金属ナノ粒子（例えば、平均直径が概略１００ｎｍ以下である金属粒子）、金属サブミクロン粒子（例えば、平均直径が概略０．１μｍ～１μｍの範囲内にある金属粒子）、又は金属ナノ粒子及び金属サブミクロン粒子の両方を用いることができる。金属粒子の材料としては、例えば、銀、金又は銅を用いることができる。有機分散材は、常温で金属粒子の表面を覆い、金属粒子を独立分散状態に保持する働きをする。有機分散材捕捉材は、高温で、金属粒子を覆っている有機分散材と反応してこれを金属粒子表面から除去する働きをする。揮発性有機溶剤は、有機分散材と有機分散材捕捉材との反応物質を捕捉するとともに気体として系外に逃がす働きをする。
　次に、実施形態１に係る接合装置１００について説明する。
　実施形態１に係る接合装置１００は、加圧ユニット２００を加圧しながら加熱することによって基板１２と電子部品１４とを接合する接合装置である。
　まず、実施形態１に係る加圧ユニット２００について説明する。
　加圧ユニット２００は、図１（ｂ）に示すように、第１伝達部材２１０と、第２伝達部材２２０と、ガイド部材２３０と、間隔調整機構２４０とを有する。加圧ユニット２００は、基板１２に金属粒子ペースト１６を介して電子部品１４を載置した組立体１０を挟み込んで圧力及び熱を伝達する。第１伝達部材２１０及び第２伝達部材２２０はガイド部材２３０を介して連結されている。
　第１伝達部材２１０は、組立体１０を載せている板状の部材である。第１伝達部材２１０は、第２伝達部材２２０と対向する面とは反対側の面の中央部分において外側に向かって突出した台地部２１２及び台地部２１２の周囲に設けられた肩部２１４を有する。第１伝達部材２１０は、平面的に見て四角形形状（厳密な四角形形状だけでなく、コーナーが面取りされている四角形形状等、全体的に見て四角形形状のものを含む。以下、同じ）をしており、第１伝達部材２１０の各コーナー部にはガイド部材２３０が立設されている。第１伝達部材２１０においては、肩部２１４に対する台地部２１２の高さをＨとし、後述するトレイ１３１の厚みをＤとしたときに、Ｈ＞Ｄの関係が成り立つ。
　第２伝達部材２２０は、加圧ユニット２００を加圧しているときに電子部品１４と接触する板状の部材である（図５（ｃ）参照。）。第２伝達部材２２０は、平面的に見て四角形形状をしており、ガイド部材２３０に対応する位置（第２伝達部材２２０の各コーナー部）にはガイド部材受け穴２２２が形成されている。
　ガイド部材２３０は、図１（ｂ）に示すように、第１伝達部材２１０と第２伝達部材２２０とを連結する棒状の部材である。ガイド部材２３０は、第１伝達部材２１０に対する平行度を保ったまま第２伝達部材２２０を案内する。ガイド部材２３０の一方の端部は、第１伝達部材２１０の各コーナー部で第１伝達部材２１０と接続され、ガイド部材２３０の他方の端部は、ガイド部材受け穴２２２に差し込まれている。ガイド部材２３０の他方の端部は、加圧ユニット２００を加圧しているときであってもガイド部材受け穴２２２から突出しないように構成されている。
　間隔調整機構２４０は、第１伝達部材２１０と第２伝達部材２２０との間隔を調整するコイルばね等の弾性部材である。間隔調整機構２４０は、加圧ユニット２００を加圧していないときには第２伝達部材２２０と電子部品１４とを離間させ、加圧ユニット２００を加圧しているときには第２伝達部材２２０と電子部品１４とを接触させる。
　次に、実施形態１に係る接合装置１００本体について説明する。
　実施形態１に係る接合装置１００は、図１及び図２に示すように、チャンバー１１０と、加熱機構部１２０と、位置決め機構部１３０と、加圧機構部１４０と、真空ポンプ１５０と、不活性ガス供給機構部１６０とを備える。
　チャンバー１１０(例えば、真空チャンバー)は、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４を囲む位置に設けられている。
　加熱機構部１２０は、第１加熱部１２２と、第２加熱部１２４と、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の温度を制御する温度制御部１２６とを有する。
　第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４は、図１（ａ）に示すように、チャンバー１１０内に上下方向に沿って互いに対向する位置に配置されている。第１加熱部１２２は、第２加熱部１２４よりも下方に位置し、後述する加圧機構部１４０によって上下方向に移動させることが可能である。第２加熱部１２４は固定されている。
　なお、加圧ユニット２００を収納したトレイ１３１を接合装置１００に取り付けたときには、第１加熱部１２２は加圧ユニット２００の第１伝達部材２１０側に、第２加熱部１２４は加圧ユニット２００の第２伝達部材２２０側にそれぞれ配置された状態となる。
　第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の形状は、それぞれ板形状をしており、内部には加熱用のヒーター１２８が設けられている。第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の加熱温度は、例えば３００℃である。
　温度制御部１２６は、ヒーター１２８への出力を制御することによって第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の温度を制御する。
　位置決め機構部１３０は、図１（ａ）に示すように、トレイ１３１と、位置決め部１３２とを有する。位置決め機構部１３０は、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の間の空間における第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のいずれにも接触しない位置に加圧ユニット２００を位置決めする。
　トレイ１３１は、図３に示すように、底面１３３の両端が上方に折り曲げられ、かつ、所定の高さ位置で外側に向かって折り曲げられた金属板である。底面１３３の横方向の長さ（底面１３３において上方に折り曲げられた一方の端部から他方の端部までの長さ（図３の左右方向の長さ））は、第２加熱部１２４の横方向の長さ（図１（ａ）の左右方向の長さ）よりも長い。トレイ１３１は、第１伝達部材２１０が下側、第２伝達部材２２０が上側になるように加圧ユニット２００を収納する。
　トレイ１３１は、図１（ａ）及び図３に示すように、加圧ユニット２００を収納するときに台地部２１２を挿入する開口部１３４が形成され、かつ、加圧ユニット２００を収納するときに肩部２１４を支持する支持部１３５が開口部１３４の周りに形成されている底面１３３を有する。
　開口部１３４は、底面１３３の外縁と繋がった状態で形成されている。加圧ユニット２００の台地部２１２を開口部１３４に挿入するときには、上から台地部２１２を開口部に挿入することもできるし、横からスライドさせて台地部２１２を挿入することもできる。
　支持部１３５は、加圧ユニット２００を支持する。支持部１３５は、第１伝達部材２１０が第１加熱部１２２と接触していない場合には肩部２１４を支持した状態となり、第１伝達部材２１０が第１加熱部１２２と接触している場合には肩部２１４から離れた状態となる。
　位置決め部１３２は、図２に示すように、トレイ受け部１３７と、トレイ受け部駆動部１３８と、トレイ受け部駆動制御部１３９とを有し、加圧ユニット２００が収納されたトレイ１３１を位置決めすることにより第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のいずれにも接触しない位置に加圧ユニット２００を位置決めすることができる。加圧ユニット２００を位置決めするときには、トレイ１３１に加圧ユニット２００を収納した後、外側に向かって折り曲げられた部分１３６を、トレイ受け部１３７上に載置することによって行う。
　トレイ受け部１３７は、図１（ａ）に示すように、トレイ１３１の折り曲げられた部分１３６を受ける。トレイ受け部１３７には、トレイ１３１の載置位置を位置決めするための段差(図示せず)が設けられている。トレイ受け部駆動部１３８は、トレイ受け部１３７の高さ位置を調整するためにトレイ受け部１３７を上下方向に移動させる。トレイ受け部駆動部１３８は、適宜の駆動機構（例えば、サーボモータや油圧機構等）で構成されている。トレイ受け部駆動制御部１３９は、トレイ受け部駆動部１３８を制御することにより、トレイ受け部１３７の高さ位置を調整する。
　加圧機構部１４０は、図２に示すように、第１加熱部駆動部１４２と、第１加熱部駆動制御部１４４とを有する。加圧機構部１４０は、第１加熱部１２２を上下方向に沿って（第１加熱部１２２から第２加熱部１２４に向かう方向に沿って）移動させることができる。加圧機構部１４０は、第１加熱部１２２を上方に向かって移動させることにより第１加熱部１２２と第２加熱部１２４とで加圧ユニット２００を挟み込んで加圧する。
　加圧機構部１４０は、第１加熱部１２２を上下方向に移動させることによって加圧ユニット２００及びトレイ１３１を上下方向に移動させることができる（例えば、図５（ａ）参照。）。加圧機構部１４０は、加圧ユニット２００を加圧しながら加熱した後に、第１加熱部１２２を下方に向かって移動させることにより初期位置（トレイ１３１をトレイ受け部１３７に載置する位置）に移動させることができ、加圧ユニット２００を第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の間の空間における第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のいずれにも接触しない状態とすることができる。
　第１加熱部駆動部１４２は、第１加熱部１２２を上下方向に移動させる。第１加熱部駆動部１４２としては、適宜の駆動機構（例えば、サーボモータや油圧機構等）を用いることができる。第１加熱部駆動制御部１４４は、第１加熱部駆動部１４２を制御することによって、第１加熱部１２２の移動速度及び高さ位置を制御する。
　真空ポンプ１５０は、チャンバー１１０内を真空にする。不活性ガス供給機構部１６０は、チャンバー１１０内に不活性ガス（例えばＮ２ガス）を供給する。
　実施形態１に係る接合方法は、実施形態１に係る加圧ユニット２００を接合装置１００に取り付けて使用することにより基板と電子部品とを接合する接合方法である。実施形態１に係る接合方法は、図４～図７に示すように、加圧ユニット作製工程と、加圧ユニット位置決め工程と、加圧ユニット移動工程と、加圧ユニット加圧加熱工程と、加圧ユニット冷却工程とをこの順序で実施する。以下、実施形態１に係る接合方法を工程順に説明する。
（１）加圧ユニット作製工程
　まず、導体パターンが形成された基板１２に金属粒子ペースト１６を塗布し、その上から電子部品１４を配置することにより組立体１０を作製する。電子部品１４としては、半導体素子を用いる。
　次に、組立体１０を第１伝達部材２１０上に配置する。次に、ガイド部材２３０を第１伝達部材２１０のコーナー部に立設し、各ガイド部材２３０の周囲に間隔調整機構２４０を配置する。なお、ガイド部材２３０があらかじめコーナー部に立設されている第１伝達部材２１０上に組立体１０を配置してもよい。次に、ガイド部材２３０上に第２伝達部材２２０を配置し、間隔調整機構２４０によって第２伝達部材２２０を支える。このようにして、加圧ユニット２００を作製する。
（２）加圧ユニット位置決め工程
　次に、第１伝達部材２１０の台地部２１２をトレイ１３１の開口部１３４に挿入して、第１伝達部材２１０の肩部２１４を支持部１３５が支持した状態とすることにより加圧ユニット２００をトレイ１３１に収納する。
　次に、トレイ受け部１３７に、加圧ユニット２００を収納したトレイ１３１を載置する。このことにより、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の間の空間における第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のいずれにも接触しない位置に加圧ユニット２００を位置決めする（図４（ａ）参照。）。なお、このときの加圧ユニット２００の高さ位置は、第１加熱部１２２と第２加熱部１２４との中間の高さ位置である。
（３）加圧ユニット移動工程
　次に、加圧機構部１４０によって、第１加熱部１２２を第１加熱部１２２から第２加熱部１２４に向かう方向に沿って（鉛直軸に沿って）上方へ移動させる。
　なお、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４は、あらかじめ加熱されている。第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の加熱温度はどちらも例えば、３００℃である。
　第１加熱部１２２を第１伝達部材２１０と接触する位置まで移動させると、第１加熱部１２２が加圧ユニット２００の台地部２１２を押した状態となり、トレイ１３１の支持部１３５が加圧ユニット２００の肩部２１４から離れた状態となる（図４（ｂ）中、破線Ａで囲まれた領域参照。）。
　そこから、第１加熱部１２２をさらに上方へ移動させると、加圧ユニット２００も上方へ移動し、トレイ１３１が第１加熱部１２２と接触した状態となる（図４（ｃ）中、破線Ａで囲まれた領域参照。）。
　そこから、第１加熱部１２２をさらに上方へ移動させると、加圧ユニット２００及びトレイ１３１も上方へ移動し、トレイ１３１がトレイ受け部１３７から離れた状態となる（図５（ａ）参照。）。
　そこから、第１加熱部１２２をさらに上方へ移動させると、加圧ユニット２００及びトレイ１３１も上方へ移動し、組立体１０の第２伝達部材２２０の上面が第２加熱部１２４と接触した状態（図５（ｂ）参照。）となる。このとき熱伝導により第２加熱部１２４から第２伝達部材２２０に熱が伝達され始めるが、組立体１０にまでは熱が伝達されていない。
（４）加圧ユニット加圧加熱工程
　第１加熱部１２２をさらに上方へ移動させると、第１伝達部材２１０及び組立体１０も上方へ移動し、電子部品１４の上面と第２伝達部材２２０とが接触する（図５（ｃ）参照。）
　このようにして、第１加熱部１２２をさらに上方に移動させることにより、第１加熱部１２２と第２加熱部１２４とで加圧ユニット２００を加圧することとなり、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４によって、第１伝達部材２１０及び第２伝達部材２２０を介して組立体１０（組立体１０のうちの金属粒子ペースト１６）を加圧する。また、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４によって、第１伝達部材２１０及び第２伝達部材２２０を介して組立体１０のうちの金属粒子ペースト１６に熱が伝達される。
　第１伝達部材２１０及び第２伝達部材２２０を介して組立体１０を加圧しながら加熱することができるため、金属粒子ペースト１６を加圧しながら加熱することができる。その結果、金属粒子ペースト１６を焼成することができ、焼成された金属粒子ペースト１６を介して基板１２と電子部品１４とが接合された接合体１１を形成することができる。
（５）加圧ユニット冷却工程
　金属粒子ペースト１６を焼成した後、第１加熱部１２２を下方に向かって移動させることにより、加圧ユニット２００及びトレイ１３１を下方に向かって移動させ（図６（ａ）～図６（ｃ）及び図７（ａ）参照。）、加圧ユニット２００を収納したトレイ１３１及び第１加熱部１２２を最初の位置に戻す（図７（ｂ）参照。）。これにより、加圧ユニット２００は第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のどちらからも離間した状態となるため、加圧ユニット２００を冷却することができる。
　このようにして、基板１２と電子部品１４とを接合することができる。
　次に、実施形態１に係る接合装置１００、接合方法及び加圧ユニット２００の効果を説明する。
　実施形態１に係る接合装置１００及び接合方法によれば、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のいずれにも接触しない位置に加圧ユニット２００を位置決めするための位置決め機構部１３０を備えることから、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のいずれにも接触しない位置に加圧ユニット２００を位置決めした後に第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４を用いて加圧ユニット２００を加圧しながら加熱することができる。従って、加圧ユニット２００を加圧する前に第１加熱部１２２から金属粒子ペースト１６に熱が伝達されることを防ぐことができ、金属粒子ペースト１６が部分的に焼結反応（固化反応）を起こすことを防ぐことができる。その結果、基板１２と電子部品１４とを従来よりも高い接合力で接合することができる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００、製造方法及び加圧ユニット２００によれば、組立体１０を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材２１０及び第２伝達部材２２０を有する加圧ユニット２００を用いるため、従来の接合装置９００と比較して金属粒子ペースト１６に熱が伝達される時間を遅らせることができる。このため、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４を加熱した状態で加圧ユニット２００を加圧した場合でも、加圧ユニット２００を加圧する前に第１加熱部１２２から金属粒子ペースト１６に熱が伝達されることを防ぐことができ、金属粒子ペースト１６が部分的に焼結反応を起こすことを防ぐことができる。その結果、この観点においても基板１２と電子部品１４とを従来よりも高い接合力で接合することができる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００、製造方法及び加圧ユニット２００によれば、組立体１０を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材２１０及び第２伝達部材２２０を有する加圧ユニット２００を用いるため、第２伝達部材２２０を第１伝達部材２１０に対する平行度を保ったまま移動させることにより電子部品１４の各部位に係る圧力に差が生じることを防ぐことができる。その結果、基板１２と電子部品１４とを均一に接合することが可能となる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００、製造方法及び加圧ユニット２００によれば、組立体１０を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材２１０及び第２伝達部材２２０を有する加圧ユニット２００を用いるため、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４を加熱した状態で加圧ユニット２００を加圧した場合でも、加圧ユニット２００を加圧する前に第１加熱部１２２から金属粒子ペースト１６に熱が伝達されることを防ぐことができる。従って、加圧ユニット２００を加圧しているときに第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の温度を変える必要がなく、比較的短いタクトタイムで基板１２と電子部品１４とを接合することができる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００によれば、位置決め機構部１３０は、加圧ユニット２００を収納するときに台地部２１２を挿入する開口部１３４が形成され、かつ、加圧ユニット２００を収納するときに肩部２１４を支持する支持部１３５が開口部１３４の周りに形成されている底面１３３を有するトレイ１３１を有するため、トレイ１３１に収納した加圧ユニット２００が水平方向に位置ずれしにくくなる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００によれば、位置決め機構部１３０は、加圧ユニット２００が収納されたトレイ１３１を位置決めすることにより第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のいずれにも接触しない位置に加圧ユニット２００を位置決めすることが可能な位置決め部１３２を有するため、加圧ユニット２００を収納したトレイ１３１を位置決めするだけで容易に加圧ユニット２００を位置決めすることができる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００によれば、第１加熱部１２２は、第２加熱部１２４よりも下方に位置し、加圧機構部１４０は、第１加熱部１２２を上方に向かって移動させることにより加圧ユニット２００を加圧するため、第１加熱部１２２を移動させるだけで、第１加熱部１２２が加圧ユニット２００の台地部２１２を押すことになる。このため、トレイ１３１が加圧ユニット２００を支持していない状態とすることができ、トレイ１３１に影響されずに加圧ユニット２００を加圧することができる。その結果、比較的簡単に基板１２と電子部品１４とを高い精度で均一に接合することができる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００によれば、加圧機構部１４０は、第１加熱部１２２を上下方向に移動させることによって加圧ユニット２００及びトレイ１３１を上下方向に移動させることが可能であるため、加圧ユニット２００を移動させるための新たな機構を設ける必要がない。
　また、実施形態１に係る接合装置１００によれば、支持部１３５は、第１伝達部材２１０が第１加熱部１２２と接触していない場合には肩部２１４を支持した状態となり、第１伝達部材２１０が第１加熱部１２２と接触している場合には肩部２１４から離れた状態となるため、加圧ユニット２００をトレイ１３１に収納して接合装置１００に取り付けるときには肩部２１４をトレイ１３１の支持部１３５が支持することによりトレイ１３１が加圧ユニット２００を支持した状態とすることができるとともに、加圧ユニット２００を加圧するときには台地部２１２を外側から内側に向かって押すことによりトレイ１３１が加圧ユニット２００を支持しない状態とすることができる。従って、トレイ１３１に影響されずに加圧ユニット２００を加圧することができ、その結果、基板１２と電子部品１４とをより一層均一に接合することができる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００によれば、加圧ユニット２００を加圧しながら加熱した後に、第１加熱部１２２を下方に向かって移動させることにより加圧ユニット２００を第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の間の空間における第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４のいずれにも接触しない状態とするため、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の温度を変えることなく加圧ユニット２００を冷却することが可能となる。従って、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４の温度が低下するのを待つ必要がなく、基板１２と電子部品１４とをより一層効率よく接合することができる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００によれば、第１加熱部１２２及び第２加熱部１２４を囲む位置に設けられたチャンバー１１０と、チャンバー１１０内を真空にする真空ポンプ１５０とを備えるため、加圧ユニット加圧加熱工程を実施する前に金属粒子ペースト１６が酸化することを抑制することができ、基板１２と電子部品１４との接合力が低下することを防ぐことができる。
　また、実施形態１に係る接合装置１００によれば、チャンバー１１０内に不活性ガスを供給可能な不活性ガス供給機構部１６０を備えるため、加圧ユニット加圧加熱工程を実施する前に金属粒子ペースト１６が酸化することをより一層確実に抑制することができ、基板１２と電子部品１４との接合力が低下することを確実に防ぐことができる。
　実施形態１に係る加圧ユニット２００によれば、第１伝達部材２１０は、第２伝達部材２２０と対向する面とは反対側の面の中央部分において外側に向かって突出した台地部２１２及び台地部２１２の周囲に設けられた肩部２１４を有するため、加圧ユニット２００をトレイ１３１に収納して接合装置１００に取り付けるときには肩部２１４をトレイ１３１の支持部１３５が支持することによりトレイ１３１が加圧ユニット２００を支持した状態とすることができるとともに、加圧ユニット２００を加圧するときには台地部２１２を外側から内側に向かって押すことによりトレイ１３１が加圧ユニット２００を支持しない状態とすることができる。従って、トレイ１３１に影響されずに加圧ユニット２００を加圧することができ、その結果、基板１２と電子部品１４とをより一層均一に接合することができる。
　また、実施形態１に係る加圧ユニット２００によれば、第１伝達部材２１０は、第２伝達部材２２０と対向する面とは反対側の面の中央部分において外側に向かって突出した台地部２１２及び台地部２１２の周囲に設けられた肩部２１４を有するため、トレイ１３１に加圧ユニット２００を収納するときに、トレイ１３１の開口部１３４に台地部２１２を挿入することにより加圧ユニット２００が位置ずれしにくくなる。
［実施形態２］
　実施形態２に係る接合装置（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係る接合装置１００と同様の構成を有するが、第１加熱部だけでなく第２加熱部も移動させる点で実施形態１に係る接合装置１００の場合とは異なる。すなわち、実施形態２に係る接合装置において、加圧機構部は、第１加熱部を上方に向かって移動させるとともに、第２加熱部を下方に向かって移動させる。
　加圧機構部は、実施形態１における加圧機構部１４０の構成要素に加えて、第２加熱部を移動させる第２加熱部駆動部及び第２加熱部駆動部を制御する第２加熱部駆動制御部をさらに有する。
　このように、実施形態２に係る接合装置は、第１加熱部だけでなく第２加熱部も移動させる点で実施形態１に係る接合装置１００の場合とは異なるが、実施形態１に係る接合装置１００の場合と同様に、第１加熱部及び第２加熱部のいずれにも接触しない位置に加圧ユニットを位置決めするための位置決め機構部を備えることから、加圧ユニットを第１加熱部及び第２加熱部のいずれにも接触しない位置に加圧ユニットを位置決めした後に第１加熱部及び第２加熱部を用いて加圧ユニットを加圧しながら加熱することができる。従って、加圧ユニットを加圧する前に第１加熱部から金属粒子ペーストに熱が伝達されることを防ぐことができ、金属粒子ペーストが部分的に焼結反応（固化反応）を起こすことを防ぐことができる。その結果、基板と電子部品とを高い接合力で接合することができる。
　また、実施形態２に係る接合装置によれば、加圧機構部は、第１加熱部を上方に向かって移動させるとともに第２加熱部を下方に向かって移動させるため、第１加熱部及び第２加熱部の移動時間を短くすることができ、効率よく基板と電子部品とを接合することができる。
　なお、実施形態２に係る接合装置は、第１加熱部だけでなく第２加熱部も移動させる点以外の点においては実施形態１に係る接合装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る接合装置１００が有する効果のうち該当する効果を有する。
　以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
（１）上記実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
（２）上記各実施形態においては、第１加熱部が第２加熱部よりも下方に位置し、かつ、加圧機構部は、第１加熱部を下方に向かって移動させることにより加圧ユニットを加圧したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１加熱部が第２加熱部よりも上方に位置し、かつ、加圧機構部は、第１加熱部を下方に向かって移動させることにより加圧ユニットを加圧することとしてもよい。この場合、トレイで支持されていない状態でも加圧ユニットが落下することを防ぐための機構（例えば、加圧ユニットを上方に向かって吸引する吸引機構）をさらに備えてもよい。
（３）上記各実施形態においては、第１加熱部及び第２加熱部を上下方向に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１加熱部及び第２加熱部を左右方向に配置してもよい。この場合、加圧機構部は、第１加熱部（及び第２加熱部）を左右方向に移動させることで加圧ユニットを加圧する。
（４）上記各実施形態においては、第１加熱部を加圧ユニットの第１伝達部材側に配置し、かつ、第２加熱部を加圧ユニットの第２伝達部材側に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１加熱部を加圧ユニットの第２伝達部材側に配置し、かつ、第２加熱部を加圧ユニットの第１伝達部材側に配置してもよい。
（５）上記各実施形態においては、第１加熱部及び第２加熱部の温度を共に３００℃としたが、本発明はこれに限定されるものではない。金属粒子ペーストが焼結反応を起こすことができる温度であれば適宜の温度にすることができる。なお、第１加熱部及び第２加熱部の温度は、同じ温度としてもよいし異なる温度としてもよい。
　１０…組立体、１１…接合体、１２…基板、１４…電子部品（半導体素子）、１６…金属粒子ペースト、１００…接合装置、１１０…チャンバー、１２０…加熱機構部、１２２…第１加熱部、１２４…第２加熱部、１２６…温度制御部、１３０…位置決め部、１３１…トレイ、１３２…位置決め部、１３３…底面、１３４…支持部、１３５…開口部、１３６…（トレイの）折り曲げられた部分、１３７…トレイ受け部、１３８…トレイ受け部駆動部、１３９…トレイ受け部制御部、１４０…加圧機構部、１４２…第１加熱部駆動部、１４４…第１加熱部制御部、１５０…真空ポンプ、１６０…不活性ガス供給機構部、２００…加圧ユニット、２１０…第１伝達部材、２１２…台地部、２１４…肩部、２２０…第２伝達部材、２２２…ガイド部材受け穴、２３０…ガイド部材、２４０…間隔調整機構

Claims (11)

  1. 　基板に金属粒子ペーストを介して電子部品を載置した組立体を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材及び第２伝達部材を有する加圧ユニットを加圧しながら加熱することによって前記基板と前記電子部品とを接合する接合装置であって、
    　互いに対向する位置に配置された第１加熱部及び第２加熱部を有する加熱機構部と、
    　前記第１加熱部及び前記第２加熱部の間の空間における前記第１加熱部及び前記第２加熱部のいずれにも接触しない位置に前記加圧ユニットを位置決めするための位置決め機構部と、
    　前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの少なくとも一方を前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの一方から他方に向かう方向に沿って移動させることにより前記加圧ユニットを加圧する加圧機構部とを備えることを特徴とする接合装置。
  2. 　前記第１伝達部材は、前記第２伝達部材と対向する面とは反対側の面の中央部分において外側に向かって突出した台地部及び前記台地部の周囲に設けられた肩部を有し、
    　前記位置決め機構部は、
    　前記加圧ユニットを収納するときに前記台地部を挿入する開口部が形成され、かつ、前記加圧ユニットを収納するときに前記肩部を支持する支持部が前記開口部の周りに形成されている底面を有するトレイと、
    　前記加圧ユニットが収納された前記トレイを位置決めすることにより前記第１加熱部及び前記第２加熱部のいずれにも接触しない位置に前記加圧ユニットを位置決めすることが可能な位置決め部とを有することを特徴とする請求項１に記載の接合装置。
  3. 　前記第１加熱部は、前記第２加熱部よりも下方に位置し、
    　前記加圧機構部は、前記第１加熱部を上方に向かって移動させることにより前記加圧ユニットを加圧することを特徴とする請求項２に記載の接合装置。
  4. 　前記加圧機構部は、前記第１加熱部を上下方向に移動させることによって前記加圧ユニット及び前記トレイを上下方向に移動させることが可能であり、
    　前記第１加熱部は、前記加圧ユニットの前記第１伝達部材側に配置され、かつ、前記第２加熱部は、前記加圧ユニットの前記第２伝達部材側に配置され、
    　前記支持部は、前記第１伝達部材が前記第１加熱部と接触していない場合には前記肩部を支持した状態となり、前記第１伝達部材が前記第１加熱部と接触している場合には前記肩部から離れた状態となることを特徴とする請求項３に記載の接合装置。
  5. 　前記加圧機構部は、前記加圧ユニットを加圧しながら加熱した後に、前記第１加熱部を下方に向かって移動させることにより前記加圧ユニットを前記第１加熱部及び前記第２加熱部の間の空間における前記第１加熱部及び前記第２加熱部のいずれにも接触しない状態とすることを特徴とする請求項３又は４に記載の接合装置。
  6. 　前記加圧機構部は、前記第１加熱部を上方に向かって移動させるとともに前記第２加熱部を下方に向かって移動させることにより、前記加圧ユニットを加圧することを特徴とする請求項３～５のいずれかに記載の接合装置。
  7. 　前記第１加熱部及び前記第２加熱部を囲む位置に設けられたチャンバーと、
    　前記チャンバー内を真空にする真空ポンプとをさらに備えることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の接合装置。
  8. 　前記チャンバー内に不活性ガスを供給可能な不活性ガス供給機構をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の接合装置。
  9. 　前記第１加熱部は、前記第２加熱部よりも上方に位置し、
    　前記加圧機構部は、前記第１加熱部を下方に向かって移動させることにより前記加圧ユニットを加圧することを特徴とする請求項２に記載の接合装置。
  10. 　請求項１～９のいずれかに記載の接合装置を用いて、基板に金属粒子ペーストを介して電子部品を載置した組立体を挟み込んで圧力及び熱を伝達する第１伝達部材及び第２伝達部材を有する加圧ユニットを加圧しながら加熱することによって前記基板と前記電子部品とを接合する接合方法であって、
    　位置決め機構部によって、第１加熱部及び第２加熱部の間の空間における前記第１加熱部及び前記第２加熱部のいずれにも接触しない位置に前記加圧ユニットを位置決めする加圧ユニット位置決め工程と、
    　加圧機構部によって、前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの少なくとも一方を前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの一方から他方に向かう方向に沿って移動させることにより、前記加圧ユニットを前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの一方から他方に向かう方向に沿って移動させる加圧ユニット移動工程と、
    　前記加圧機構部によって、前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの少なくとも一方を前記第１加熱部及び前記第２加熱部のうちの一方から他方に向かう方向に沿って移動させることにより、前記加圧ユニットを加圧しながら加熱する加圧ユニット加圧加熱工程とをこの順序で含むことを特徴とする接合方法。
  11. 　請求項１～９のいずれかに記載の接合装置に用いる加圧ユニットであって、
    　互いに対向した位置に配置され、圧力及び熱を伝達するための前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材を有し、
    　前記第１伝達部材は、前記第２伝達部材と対向する面とは反対側の面の中央部分において外側に向かって突出した台地部及び前記台地部の周囲に設けられた肩部を有することを特徴とする加圧ユニット。
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