CN1243375C - 焊接工具、焊接台、焊接工具用前端部和焊接台用台部 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有可自由更换前端部的焊接工具和焊接台。一种安装前端部和柄部或台座部构成的半导体用的焊接工具或焊接台，其特征在于构成前端部的矩形和圆形的基体部和从基体部突出的突出部由相同材料构成，突出部的前端部用气相合成金刚石覆盖，基体部和柄部机械固定或通过真空吸附固定。

Description

焊接工具、焊接台、焊接工具用前端部和焊接台用台部

技术领域

本发明涉及安装IC、LSI等半导体元件时使用的焊接工具和/或焊接台的结构。

背景技术

为引出半导体元件具有的电特性，需要电连接半导体元件上形成的电极和组件的引线以及该引线和布线基板这样的外部端子。半导体元件侧的电极与引线的接合原来通过以金或铜等构成的金属细线为导线，使用叫作毛细管的工具一根一根进行接合的金属线接合法、使用加热到规定温度的焊接工具和焊接台，将在形成图案的铜箔上镀锡的叫做载膜的引线，在半导体元件上的所有电极上统一连接所有引线的叫做TAB方式(带自动粘贴)的方法等进行。这里所说的焊接工具和焊接台安装在焊接装置上成对形成。一般地，在下方将工具面朝上固定设置的焊接台的工具面上按规定精度虚拟确定半导体元件、组件的引线部分、布线基盘等的位置，通过用在上方将工具面朝下可移动设置的焊接工具加压进行接合。通过接合的方法，有时在焊接工具中和在焊接台上需要真空吸附机构。根据接合方法有时一方或双方都需要加热机构。

最近为将半导体元件和膜上或玻璃上形成的布线直接接合，使用加热到规定温度的焊接工具和焊接台。

另一方面，引线和布线基板、引线框架这种外部端子的连接，使用加热到规定温度的焊接工具和焊接台将镀锡的引线或未镀锡的引线和在布线基板上通过丝网印刷等形成的焊接电极或镀金的引线，接合到镀金或镀银的引线框架。

最近，有通过IC芯片经聚酰胺等粘结带将引线框架直接贴附在半导体元件上，然后，通过上述的金属线接合将半导体元件上形成的电极与引线框架接合的方法，但此时，将引线框架贴附在半导体元件上时，使用加热到规定温度的焊接工具和焊接台。

这里使用的焊接工具和焊接台由柄部和前端部以及台座部和台部构成。柄部和台座部原来使用钼、超硬合金、镍基合金、钨或钨合金、铁镍钴合金、不锈钢、铁镍合金、钛或钛合金等制作的金属制品。为改良工具面的平坦度、耐磨损性、温度分布等，前端部和台部将气相合成金刚石、金刚石单晶、金刚石烧结体、立方晶系氮化硼烧结体等的硬质物质贴附在上述金属制造的前端部上来使用。焊接工具和/或焊接台的加热通过将***卡座加热器的热块体安装在上述柄部和/或台座部进行。将AlN、SiC等基材上组装了通电加热机构的卡座加热器***在前端部和柄部和/或台部与台座部之间，通过机械或真空吸附等方式固定来进行。

原来的焊接工具和焊接台的开发思路大概如下。作为半导体的IC、LSI等制品种类繁多、每个制品连接的引线和布线数、半导体形状不同。因此，需要准备每个IC、LSI制品专用的焊接工具和焊接台，产生成本增高、设备上安装的焊接工具和焊接台的更换需要时间以及焊接工具和焊接台的管理繁杂等问题。

为解决这种问题，特开平3-191538号公报中，提出一种通过螺丝等机械安装焊接工具的前端部来容易地拆装前端部的方法。但是，由于使用螺丝方式等，长时间使用引起螺丝部烧损，仍残留不能拆装前端部的问题。

另外，特开平8-107129号公报中，提出一种对上述特开平3-191538号公报的改良，将使用偏心轴的方式作为机械安装方法的焊接工具。该方式中，拆装容易并且即便长时间使用，前端部和柄部的固定部也没有烧损。然而，最近使用条件变得苛刻，反复拆装的冷热循环，使得为防止烧损目的的陶瓷涂层部分剥离。结果，在500℃的高温下，大约30万次的焊接后，前端部和柄部之间产生烧损。烧损使得不能替代为另外的前端部。对于焊接台这一点也同样如此。

图8所示的已有焊接工具的前端部中，首先焊接覆盖金刚石的陶瓷突出部和金属制造的基体部。然后，研磨体现出前端部上下面的平行度的金刚石面，使得研磨占用时间。前端部的底面和工具面的平行度在工具面上覆盖的金刚石的膜厚以上的情况下，由于不能调整，必须重新焊接。使用具有底面和工具面的平行度不足够的前端部的焊接工具时，有焊接装置启动时的平行度调整非常占用时间的问题。

图8所示结构的焊接工具中，陶瓷制造的突出部比金属制造的基体部的热膨胀率小。因此，这两个部件通过焊接接合时，接合面产生的热应力是突出部尺寸越大热应力越大。由此，出现使用中突出部从基体部的金属剥离的问题。即便引起剥离的情况下，由于内应力的影响，前端部的底面和工具面的平坦度改变，反复的安装负荷在接合界面处蓄积热应力，残留割断突出部的问题。

焊接工具和焊接台有时会有实际的使用温度和设计温度不同的情况。图8所示结构的焊接工具的工具面在设计温度下通过研磨加工加工成平坦的。但是在与当初的设计温度不同的温度下使用时，前端部的金属制造的基体部和陶瓷制造的突出部的热膨胀率不同，因此前端部的平坦度偏离设计值。因此，在整个工具面上进行均匀接合变得困难，根据情况，产生不能接合的部分。该倾向尤其在前端部的突出部增大时显著。最近的状况是IC和LSI的大小日益增大，焊接工具和/或焊接台的工具面的平坦度、使用时的温度分布等的精度保持在原来的水平变得非常困难。

希望缩短工具的更换时间、延长寿命。为缩短更换时间，第一，没有烧损，第二，缩短焊接工具和焊接台的工具面之间的平行度调制时间，因此前端部和/或台部的底面与工具面的精度提高很重要。在长寿命化中，尽量减小使用中的工具面的平坦度变化以及前端部和/或台部没有损坏很重要。

最近，通过对仅更换前端部来对应多种制品的所谓的柄部通用化的希望尤其增大了。针对最近的这些多样化的情况，原来的制品再不能应付。本发明提出对这些问题作出进一步改良的焊接工具和焊接台。

发明内容

本发明涉及一种安装前端部和柄部构成的半导体用的焊接工具，其特征在于构成前端部的基体部和从基体部突出的突出部由相同材料构成，突出部的工具面用气相合成金刚石覆盖，该前端部和该柄部机械固定或通过真空吸附固定。柄部具有对在一定位置和角度范围内将前端部固定到焊接装置用的装置的安装机构，同时具有将前端部加热到焊接工序所需温度的机构。

本发明的另一形式是一种安装台部和台座部构成的半导体用的焊接台，其特征在于构成台部的基体部和从基体部突出的突出部由相同材料构成，突出部的工具面用气相合成金刚石覆盖，该台部和该台座部机械固定或通过真空吸附固定。台座部具有对在一定位置和角度范围内将台部固定到焊接装置用的安装机构，同时具有将台部加热到焊接工序所需温度的机构。

焊接装置中一般使焊接工具和焊接台成对使用。本发明的焊接工具可与原来的焊接台组合使用，或与本发明的焊接台组合使用。而且，本发明的焊接台可与原来的焊接工具组合使用。

本发明的焊接工具和/或焊接台，其前端部和/或台部在以SiC、Si₃N₄、AlN之一为主成分的烧结体上通过气相合成法覆盖结晶金刚石。

该柄部和/或台座部是从钼、超硬合金、镍基合金、钨或钨合金、铁镍钴合金、不锈钢、铁镍合金、钛或钛合金选择的一种或2种以上金属构成的。其中，铁镍钴合金、作为钨合金的钨铜合金在耐热性和加工性方面优越。

本发明的前端部和/或台部，构成前端部和/或台部的基体部和从基体部突出的突出部由相同材料构成，突出部的工具面由气相合成金刚石覆盖层构成，上述前端部是以SiC、Si₃N₄、AlN至少之一为主成分的烧结体。

焊接工具和/或焊接台的前端部和/或台部的底面与工具面的平行度在常温下为2微米以下。

从侧面一侧观察前端部和/或台部的对柄部和/或台座部的安装部时，具有安装侧面，该安装侧面具有边长或直径朝向工具面减小的梯形形状的截面形状。根据该结构，由于安装部的侧面的斜面与按压部的楔形效果，可提高接合强度。通过改变斜面的倾斜度等，可确认前端部的方向性。

本发明得到的焊接工具用前端部和/或焊接台用台部的特征在于在100℃到550℃之间，前端部的平坦度变化在1微米以下或为任意值，但前端部上可具有用于吸附半导体元件的一个以上的真空吸附孔。前端部和/或台部上具有用于吸附半导体的真空吸附槽和一个以上的真空吸附孔。

本发明的前端部和/或台部中，柄部和/或台座部的接触面的面粗糙度最好是平面表面粗糙度Ra为0.1微米以下。这是为保证柄部和/或台座部和前端部之间的热传导。前端部和柄部或台部与台座部之间***从金、银、铜、铂、钽、镍、铝等软质金属选择的1层或2层以上的金属来使用。尤其前端部上下面的平行度高时，调整平行度容易，并且提高与柄部的密合性，提高热传导。

附图说明

图1是表示本发明的焊接工具的前端部的一实施例的斜视图；

图2是本发明的焊接工具将前端部固定在柄部的斜视图；

图3是表示本发明的焊接台前端部的一实施例的斜视图；

图4是本发明的焊接台将台部固定在台座部的斜视图；

图5是表示本发明的将前端部安装在柄部的结构的局部截面图；

图6是说明传递本发明的偏心轴的运动部件的动作图；

图7是比较本发明得到的焊接工具与原来焊接工具的平坦度的图；

图8是原来的焊接工具将前端部和柄部固定的状态。

附图标记说明：

1：前端部                   2：安装侧面

3：基体部                   4：突出部

5：金刚石覆盖层(工具面)     6：真空吸附孔

10：卡座加热器容纳部       11：安装部

12：按压部                 14：柄部

15：偏心轴                 16：传递偏心轴的部件

17：偏心轴的支轴           18：部件16的支轴

19：热电偶容纳部            20：焊接面

101：台部                  102：安装侧面

103：基体部                104：突出部

105：金刚石覆盖层(工具面)  106：真空吸附孔

110：前端部                111：安装部

112：按压部                114：台座部

116：传递偏心轴的部件      119：热电偶容纳部

具体实施方式

焊接工具和焊接台的进步很快，是与IC、LSI同样寿命循环短的工具。并且，其使用方法也如下面那样，即便是相同的焊接工具，与原来相比，维持2到3倍的寿命。另外，IC、LSI飞速增大，但工具的尺寸精度等却未得到缓和。而且，从100℃到数百度的高温下，要求平坦度在1微米以内的尺寸精度以及没有烧损。

针对这种市场要求，首先从下面的各种材料选择认为前端部和/或台部与柄部和/或台座部的材料彼此不反应的组合。即，讨论超硬合金、钼、镍基合金、钨、钨合金、铁镍钴合金、不锈钢、铁镍合金、钛或钛合金等的金属与SiC、Si₃N₄、AlN等的陶瓷的各种组合。

从其结果可知，柄部和台座部由于具有热电偶容纳部、卡座加热器容纳部，不能作成复杂形状，考虑其形状时，金属是比较经济的。

这样，前端部和/或台部的基体部可使用的材料最好是SiC、Si₃N₄、AlN等的陶瓷。此外的材料在使用时烧损柄部的金属，长时间使用后，将其取出需要很长时间。

仅从防止烧损考虑，图1和图3的基体部3和103为SiC、Si₃N₄、AlN等的陶瓷或图2的柄部14和图4的台座部114为陶瓷。柄部14和台座部114为陶瓷时，将硬陶瓷加工为复杂形状在成本方面非常不利，因此可将基体部设为SiC、Si₃N₄、AlN等的陶瓷。

基体部3和103为陶瓷时，覆盖金刚石的突出部也同样为陶瓷，为突出部与基体部没有焊接的一体结构。本发明由于对突出前端部直接覆盖多晶金刚石而成为没有与金属的焊接的结构。因此，除不产生烧损外，也减少了与金属的热膨胀率差产生的割断、使用中的平坦度变化、温度产生的平坦度变化等，工具面温度分布改善。此外，不需要焊接后的前端部平行度调整研磨加工，进一步实现精度提高和提高经济性。因此，本发明中，前端部和/或台部为在工具面上覆盖多晶金刚石的陶瓷一体成型结构，作为在柄部和/或台座部上安装的方法，为机械固定的方法或真空吸附。机械固定时，焊接工序中的前端部难以产生偏差，可进行高精度的焊接。通过真空吸附固定时，更换前端部容易，焊接的制品的大小容易进行改变。突出部的形状可根据进行焊接的制品的形状、大小任意设计，除本发明的实施例1和3所示的矩形的形状外，可采用圆筒形状等。

对于机械固定方法，使用下面的图来说明。希望本发明的焊接工具是将图1的前端部作为图2的安装结构。图1中，1是前端部、2是安装侧面、3是基体部、4是突出部、5是金刚石覆盖层(工具面)。图1中，作为焊接工具前端部的例子，表示出基体部为矩形，但如图3所示，基体部可以是圆形或具有曲面的形状。图2中，14是柄部、16是传递偏心轴的运动的部件、12是按压部件、19是热电偶容纳部、10是卡座加热器容纳部。本发明的焊接台希望是将图3所示的前端部作为图4所示的安装结构。图3中，101是台部、102是安装侧面、103是基体部、104是突出部、105是金刚石覆盖层(工具面)。另外，图3中作为焊接台前端部的例子表示出基体部为圆形，但如图1所示，基体部可以是矩形或具有圆形以外的曲面的形状。图4中，114是台座部、116是传递偏心轴的运动的部件、112是按压部、119是热电偶容纳部、110是卡座加热器容纳部。

图2和4中，沿着箭头方向按压前端部和/或台部时，通过按压部前端部和/或台部和柄部和/或台座部的底面紧密接触，保证柄部和/或台座部和/或台部的热传导。该焊接工具和焊接台在柄部14和台座部114的安装部11以及111安装于焊接装置上。

图5是以焊接工具为例表示出将前端部固定于柄部和/或台座部时的安装部的结构的局部截面图。焊接台的情况下，通过将下面的前端部改变到台部、将柄部改变到台座部可具有同样的机构。前端部对柄部的固定结构通过传递安装于柄部14的偏心轴15的运动的部件16机械固定于柄部14上。此时，传递偏心轴15的运动的部件16围绕部件的支轴18旋转。

如图5所示，前端部1经传递偏心轴的运动的部件16由偏心轴15押向柄部。然后，柄部14的热电偶容纳部19和卡座加热器容纳部10上安装热电偶和卡座加热器来使用。此时，前端部通过按压部12和传递偏心轴的运动的部件16安装于柄部。前端部的安装侧面为楔形。为的是和柄部良好接触。传递偏心轴的运动的部件16和前端部接触的部分可以是与按压部相同的结构。

图6表示图2到图4所示的焊接工具和焊接台的固定结构的细节，如图6(A)所示，偏心轴15以期支持轴17为中心旋转，传递偏心轴的运动的部件16押向偏心轴15并以指示轴18位中心旋转。这样，经该部件16工具前端部1押向柄部14来进行固定。因此，在基体部的侧面图中，至少安装侧面为斜面，也可为梯形形状。当然二者的安装侧面可以都为斜面。如图6(B)所示，若反响旋转偏心轴15，则部件16从前端部脱离，可取出前端部1。

本发明在焊接工具和焊接台突出部的最大长度超出15mm时，尤其是超出20mm时，表现出大的效果。因为最大长度大时，没有消除前端部和/或台部的突出部与基体部的热膨胀不同的装置。而且，本发明中，前端部和/或台部的底面，即与柄部和/或台座部接触的部分的表面粗糙度小更好。底面的表面粗糙度为平均表面粗糙度Ra为0.1微米以下，则柄部和/或台座部和前端部和/或台部之间的热传导在实际使用中不会有问题。

本发明中，前端部和/或台部的基体部的底面和工具面的平行度在2微米以下较好。这容易通过将前端部和/或台部的金刚石覆盖前的底面与工具面的平行度设在5微米以下来实现。超出5微米时，金刚石覆盖后，加工比陶瓷更难加工的金刚石，作到平行度2微米以下的加工费过高。提高金刚石覆盖之前的前端部和/或台部的精度的效果在于除上述之外可减薄覆盖金刚石层。可缩短金刚石覆盖时间或一般地金刚石覆盖时间短时，合成后的金刚石粒径小，并且平滑，因此可缩短研磨时间。因为合成时间长时，粒子长大。针对此，原来的焊接类型将焊接后的平行度的界限设为11微米左右。

本发明的另外的特征是覆盖金刚石层薄以及作用的部分的整个面上金刚石的厚度均匀。其厚度范围高至7微米。基体部的底面与工具面的平行度的测定通过在定盘上放置前端部和/或台部并使触针在金刚石层上走过来测定。

下面通过实施例详细说明本发明。

实施例1

首先，从36mm×36mm×11mm的SiC块加工出图1所示形状的基体部下面为35mm×35mm、突出部宽度为5.4mm×30.4mm、高度为6mm、整体高度为10mm的前端部。从突出部的工具面侧在直径6mm、深度2.5mm的空穴中钻出3个孔径为0.5mm、孔深0.5mm、从底面侧开始孔径为1.8mm、深为7mm的真空吸附孔，作为贯通孔。真空吸附半导体等，边移动边焊接。工具面边缘按0.2mm宽度、45度角度对各棱边实施面加工，突出部的有效尺寸加工为5mm×30mm。

作为灯丝(filament)，通过使用直径0.5mm、长100mm的钨线的公知CVD法，在上述前端部的工具面上覆盖厚50微米的多晶金刚石。覆盖条件如下。

原料气体(流量)：CH4/H2＝1％

总流量：500CC/min

气压：1000Pa

灯丝温度：2200℃

灯丝和突出部覆盖面间距：5mm

SiC温度：920℃

得到的金刚石覆盖层5用金刚石砂纸研磨，制作突出部的有效尺寸为5mm×30mm的前端部。在图2所示铁镍钴合金形成的柄部上，在相同材料形成的偏心轴上经夹紧把手固定这样得到的焊接工具的前端部1。图2所示柄部加工通过真空吸附孔6的孔(图中未出现)。覆盖前设置在突出部上的真空吸附孔不覆盖金刚石，因此设置金刚石覆盖层后也是贯通孔。

同样，作为比较例，制作图8所示的原有结构的焊接工具。突出部通过在(长)60mm×(宽)60mm×(高)3mm的SiC衬底上覆盖50微米的多晶金刚石后，切割为5.4mm×30.4mm的大小来制作。基体部通过按规定形状机械加工铁镍钴合金制作。然后将突出部和基体部用银焊剂接合来作为前端部。该图中，20是覆盖多晶金刚石的SiC构成的突出部和钴构成的基体部通过焊剂接合的产物。其他与本实施例相同来制作比较例的样品。

这样得到的焊接工具中，比较前端部的上下面平行度、热电偶部的温度500℃的工具面表面温度分布、加热到500℃时前端部和柄部的烧损试验、从常温加热到600℃并反复冷却时的基体部和突出部的接合界面的持久性以及600℃的温度下施加20kg的负荷进行200万次的持久性。结果如表1所示。

表1

试验内容	本发明	原来产品
			前端部上下面平行度	1微米	11微米
工具面表面温度分布	6℃	10℃
			前端部烧损试验	没有异常	30万次后确认烧损
热循环试验	没有异常	24次后在突出部产生割断
			600℃焊接试验	没有异常	120万次后在前端部产生割断

试验条件如下。

工具面表面温度分布：热电偶部的温度为500℃时的工具面的最高、最低的温度差。

前端部烧损试验：500℃、负荷20kg、100万次焊接试验后，每10万次确认可取出前端部。

热循环试验：从常温加热到600℃并保持2小时或返回常温的循环进行100次。

600℃焊接试验：600℃、加重20kg、200万次焊接试验。

原来产品中，基体部和突出部焊接后的前端部上下面的平行度恶化。通过对其使用#170的金刚石砂纸倾斜研磨，调整加工到平行度11微米。这由于是为调整平行度进行倾斜研磨，不能研磨到金刚石膜部分消失，因为不能进行该值以上的调整。针对此，本发明中，通过直接向突出部覆盖多晶金刚石的没有焊接的结构，由于没有焊接产生的平行度恶化，实现平行度在1微米的精度。前端部上下面的平坦度在覆盖金刚石前为5微米以下，容易实现上述覆盖后的精度。本发明中，前端部没有焊接部，因此上述试验中所有项目比比较例优越。

实施例2

从32mm×12mm的SiC块加工出图3所示形状的基体部下面为φ31mm、突出部宽度为5.4mm×30.4mm、高度为6mm、整体高度为110mm的台部。从突出部的工具面侧在直径6mm、深度2.5mm的空穴中钻出3个孔径为0.5mm、孔深0.5mm、从底面侧开始孔径为1.8mm、深为7mm的真空吸附孔，作为贯通孔。真空吸附半导体等，边移动边焊接。工具面边缘按0.2mm宽度、45度角度对各棱边实施面加工，突出部的有效尺寸加工为5mm×30mm。

作为灯丝，通过使用直径0.5mm、长100mm的钨线的公知CVD法，在SiC制造的突出部上覆盖厚50微米的多晶金刚石。覆盖条件如下。

原料气体(流量)：CH4/H2＝1％

总流量：500CC/min

气压：1000Pa

灯丝温度：2200℃

灯丝和突出部覆盖面间距：5mm

SiC温度：920℃

得到的金刚石覆盖层5用金刚石砂纸研磨，制作突出部的有效尺寸为5mm×30mm的台部。在图4所示铁镍钴合金形成的台座部上，在相同材料形成的偏心轴上经夹紧把手固定这样得到的焊接台的台部1。图4所示台座部加工通过真空吸附孔6的孔(图中未出现)。覆盖前设置在突出部上的真空吸附孔不覆盖金刚石，因此设置金刚石覆盖层后也是贯通孔。

同样，作为比较例，制作图8所示的同样结构的原有结构的焊接台。突出部通过在(长)60mm×(宽)60mm×(高)3mm的SiC衬底上覆盖50微米的多晶金刚石后，切割为5.4mm×30.4mm的大小来制作。基体部通过按规定形状机械加工铁镍钴合金制作。然后将突出部和基体部用银焊剂接合。

这样得到的焊接台中，比较台部的底面和工具面的平行度、热电偶部的温度500℃的工具面表面温度分布、加热到500℃时台部和台座部的烧损试验、从常温加热到600℃并反复冷却时的基体部和突出部的接合界面的持久性以及600℃的温度下施加20kg的负荷进行200万次的持久性。结果如表2所示。

表2

试验内容	本发明	原来产品
			台部上下面平行度	0.8微米	15微米
工具面表面温度分布	6℃	10℃
			台部烧损试验	没有异常	30万次后确认烧损
热循环试验	没有异常	24次后在突出部产生割断
			600℃焊接试验	没有异常	120万次后在前端部产生割断

试验条件如下。

工具面表面温度分布：热电偶部的温度为500℃时的工具面的最高、最低的温度差。

台部烧损试验：500℃、负荷20kg、100万次焊接试验后，每10万次确认可取出前端部。

热循环试验：从常温加热到600℃并保持2小时或返回常温的循环进行100次。

600℃焊接试验：600℃、加重20kg、200万次焊接试验。

原来产品中，基体部和突出部焊接后的台部上下面的平行度恶化。通过对其使用#170的金刚石砂纸倾斜研磨，调整加工到平行度15微米。这由于是为调整平行度进行倾斜研磨，不能研磨到金刚石膜部分消失，因为不能进行该值以上的调整。对此，本发明中，通过直接向突出部覆盖多晶金刚石的没有焊接的结构，由于没有焊接产生的平行度恶化，实现平行度在0.8微米的精度。台部上下面的平坦度在覆盖金刚石前为5微米以下，容易实现上述覆盖后的精度。

本发明中，台部没有焊接部，因此上述试验中所有项目比比较例优越。

实施例3

使用实施例1制作的本发明的焊接工具和比较例的焊接工具调查温度和平坦度的关系。将其分别安装在图2所示柄部上，通过卡座加热器加热测定工具面的表面温度和该温度下的工具面的平坦度。其结果如图7所示。平坦度的测定记载在特开平5-326642号公报中。在焊接工具的工具面上按压金线等，测定该转写后的金线的平坦度来作为工具面的平坦度。

原来的焊接类型的测定结果用Δ表示，本发明的测定结果用黑圆圈表示。如图7所示，本发明的情况下，从100℃到550℃的范围内，几乎没有变化。针对此，原来产品是温度越高平坦度越朝着凹方向变化。这是由于基体部焊接的突出部的陶瓷比基体部的金属热膨胀率小。与其相反，一体部件因热膨胀率没有差别，并且没有焊接，也没有了焊接部的热膨胀差。

本发明的焊接台也进行同样测定，得到与本实施例相同的结果。

如上所述，根据本发明得到的焊接工具和/或焊接台具有针对多样的工具形状尽可能更换前端部的一大特征，而且，长时间使用中固定部也不会烧损。此外，由于没有原来的焊接工具那样的焊接等产生的接合部，因此具有作为焊接装置整体来说维持平行度的加工费用、调整费用也变得便宜的特征。

Claims (11)

1.一种安装前端部和柄部(shank)构成的半导体用的焊接工具，其特征在于：构成前端部的基体部和从基体部突出的突出部由相同材料构成，突出部的工具面用气相合成金刚石覆盖，该前端部和该柄部机械固定或通过真空吸附固定。

2.一种安装台部和台座部构成的半导体用的焊接台，其特征在于：构成台部的基体部和从基体部突出的突出部由相同材料构成，突出部的工具面用气相合成金刚石覆盖，该台部和该台座部机械固定或通过真空吸附固定。

3.如权利要求1或2所述的焊接工具和/或焊接台，其特征在于：前端部和/或台部由以SiC、Si₃N₄、AlN之一为主成分的烧结体构成，该工具面上通过气相合成法覆盖结晶金刚石。

4.如权利要求1或2所述的焊接工具和/或焊接台，其特征在于：柄部和/或台座部是从钼、超硬合金、镍基合金、钨或钨合金、铁镍钴合金、不锈钢、铁镍合金、钛或钛合金选择的一种或2种以上。

5.一种焊接工具用前端部和/或焊接台用台部，其特征在于：构成前端部和/或台部的基体部和从基体部突出的突出部由相同材料构成，由该相同材料以SiC、Si₃N₄、AlN至少之一为主成分的烧结体构成，突出部的工具面由气相合成金刚石覆盖层构成。

6.如权利要求5所述的焊接工具用前端部和/或焊接台用台部，其特征在于：上述前端部和/或台部的底面与工具面的平行度在常温下为2微米以下。

7.如权利要求5或6所述的焊接工具用前端部和/或焊接台用台部，其特征在于：从侧面一侧观察对柄部和/或台座部的安装部时，具有安装侧面，该安装侧面具有边长或直径朝向工具面减小的梯形形状的截面形状。

8.如权利要求5或6之一所述的焊接工具用前端部和/或焊接台用台部，其特征在于：在100℃到550℃之间，工具面的平坦度变化在1微米以内。

9.如权利要求5或6之一所述的焊接工具用前端部和/或焊接台用台部，其特征在于：前端部和/或台部的工具面上具有用于吸附半导体元件的一个以上的真空吸附孔。

10.如权利要求5或6之一所述的焊接工具用前端部和/或焊接台用台部，其特征在于：前端部和/或台部的工具面上具有用于吸附半导体的真空吸附槽和一个以上的真空吸附孔。

11.如权利要求1、2、5或6之一所述的焊接工具和/或焊接台，其特征在于：前端部和柄部或台部与台座部之间***从金、银、铜、铂、钽、镍、铝软质金属选择的1层或2层以上的金属。

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