JP3330037B2 - チップ部品の接合方法および装置 - Google Patents
チップ部品の接合方法および装置Info
- Publication number
- JP3330037B2 JP3330037B2 JP32058396A JP32058396A JP3330037B2 JP 3330037 B2 JP3330037 B2 JP 3330037B2 JP 32058396 A JP32058396 A JP 32058396A JP 32058396 A JP32058396 A JP 32058396A JP 3330037 B2 JP3330037 B2 JP 3330037B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- temperature
- infrared
- chip
- chip component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
- B23K1/0056—Soldering by means of radiant energy soldering by means of beams, e.g. lasers, E.B.
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
- B23K3/0607—Solder feeding devices
- B23K3/0623—Solder feeding devices for shaped solder piece feeding, e.g. preforms, bumps, balls, pellets, droplets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/751—Means for controlling the bonding environment, e.g. valves, vacuum pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/75283—Means for applying energy, e.g. heating means by infrared heating, e.g. infrared heating lamp
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/755—Cooling means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/757—Means for aligning
- H01L2224/75743—Suction holding means
- H01L2224/75744—Suction holding means in the lower part of the bonding apparatus, e.g. in the apparatus chuck
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】（目次） 発明の属する技術分野 従来の技術（図７） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態（図１〜図６） 発明の効果
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、半田バンプを下面
に有するチップ部品を母材に接合するための方法および
装置に関し、特に、ベアチップ（フリップチップ）が実
装されているＭＣＭ(Multi Chip Module）基板等におい
て、ベアチップを取り替え再配置（リプレース）する際
に用いて好適の、チップ部品の接合方法および装置に関
する。
に有するチップ部品を母材に接合するための方法および
装置に関し、特に、ベアチップ（フリップチップ）が実
装されているＭＣＭ(Multi Chip Module）基板等におい
て、ベアチップを取り替え再配置（リプレース）する際
に用いて好適の、チップ部品の接合方法および装置に関
する。
【０００３】
【従来の技術】近年、小型パーソナル機器等のＣＰＵと
してＭＣＭ(Multi Chip Module）が用いられている。こ
のＭＣＭの基板上にはＬＳＩ等の複数のベアチップ（チ
ップ部品）が実装されている。ベアチップの下面には、
このベアチップの入出力端子と基板（母材）上のパター
ンとを電気的に接続しながら基板とベアチップとを接合
する多数の半田バンプが予め設けられており、ＭＣＭを
製造する際には、基板上の所定位置に複数のベアチップ
を配置してから加熱して半田バンプを溶かし、これらの
ベアチップを同時に基板に接合している。
してＭＣＭ(Multi Chip Module）が用いられている。こ
のＭＣＭの基板上にはＬＳＩ等の複数のベアチップ（チ
ップ部品）が実装されている。ベアチップの下面には、
このベアチップの入出力端子と基板（母材）上のパター
ンとを電気的に接続しながら基板とベアチップとを接合
する多数の半田バンプが予め設けられており、ＭＣＭを
製造する際には、基板上の所定位置に複数のベアチップ
を配置してから加熱して半田バンプを溶かし、これらの
ベアチップを同時に基板に接合している。
【０００４】ＭＣＭの製造後、検査を行なった結果、ベ
アチップの不良が確認された場合には、その不良ベアチ
ップのみを取り外して新たなベアチップを再配置してい
る。このようなベアチップの再配置（リプレース）に際
して新たなベアチップを基板に接合すべくそのベアチッ
プ下面の半田バンプを溶融するための技術としては、イ
ンパルスヒート方式や熱風加熱方式がある。
アチップの不良が確認された場合には、その不良ベアチ
ップのみを取り外して新たなベアチップを再配置してい
る。このようなベアチップの再配置（リプレース）に際
して新たなベアチップを基板に接合すべくそのベアチッ
プ下面の半田バンプを溶融するための技術としては、イ
ンパルスヒート方式や熱風加熱方式がある。
【０００５】インパルスヒート方式を採用した装置の一
例を図７に示す。この図７に示す装置は、予熱プレート
１０，リフローツール１１，駆動機構１２およびインパ
ルス制御部１３を有している。ここで、予熱プレート１
０は、再配置対象のワーク〔基板（母材）１およびベア
チップ（シリコンウエハ）２〕を載置され、このワーク
を予熱するもので、加熱用コイル（図示省略）等を内蔵
している。
例を図７に示す。この図７に示す装置は、予熱プレート
１０，リフローツール１１，駆動機構１２およびインパ
ルス制御部１３を有している。ここで、予熱プレート１
０は、再配置対象のワーク〔基板（母材）１およびベア
チップ（シリコンウエハ）２〕を載置され、このワーク
を予熱するもので、加熱用コイル（図示省略）等を内蔵
している。
【０００６】リフローツール（ヒートツール）１１は、
ベアチップ２の上面に接触してベアチップ２下面の半田
バンプ３を加熱するものである。駆動機構１２は、リフ
ローツール１１を上下方向に駆動するもので、例えばボ
ールねじ等の機構とモータとを組み合わせて構成され
る。この駆動機構１２は、制御部（図示省略）により、
ロードセル（図示省略）により検出された荷重に応じて
フィードバック制御されるように構成されている。
ベアチップ２の上面に接触してベアチップ２下面の半田
バンプ３を加熱するものである。駆動機構１２は、リフ
ローツール１１を上下方向に駆動するもので、例えばボ
ールねじ等の機構とモータとを組み合わせて構成され
る。この駆動機構１２は、制御部（図示省略）により、
ロードセル（図示省略）により検出された荷重に応じて
フィードバック制御されるように構成されている。
【０００７】インパルス制御部１３は、リフローツール
１１に電圧を印加して所定電流（例えば６０Ａ）をイン
パルス状に流し、リフローツール１１をその抵抗により
発熱させるもので、図示省略の熱電対により検出された
リフローツール１１の温度に応じて、リフローツール１
１を一定温度に安定的に保持するように制御するもので
ある。
１１に電圧を印加して所定電流（例えば６０Ａ）をイン
パルス状に流し、リフローツール１１をその抵抗により
発熱させるもので、図示省略の熱電対により検出された
リフローツール１１の温度に応じて、リフローツール１
１を一定温度に安定的に保持するように制御するもので
ある。
【０００８】上述の構成により、インパルスヒート方式
を採用した装置では、予熱プレート１０上に再配置対象
の基板（母材）１が載置されるとともに、その基板１の
所定位置に、下面に多数の半田バンプ３を設けられたベ
アチップ２が配置される。この後、基板１，ベアチップ
２および半田バンプ３を予熱プレート１０で予熱した状
態で、リフローツール１１を駆動機構１２により下降さ
せ、このリフローツール１１をベアチップ２の上面に軽
く接触させてから、ベアチップ２の高さを検知し、リフ
ローツール１１を、基板（例えばモリブデン製の母材）
１やリフローツール１１等の熱膨張を考慮した高さまで
駆動機構１２により上昇させて位置決めする。
を採用した装置では、予熱プレート１０上に再配置対象
の基板（母材）１が載置されるとともに、その基板１の
所定位置に、下面に多数の半田バンプ３を設けられたベ
アチップ２が配置される。この後、基板１，ベアチップ
２および半田バンプ３を予熱プレート１０で予熱した状
態で、リフローツール１１を駆動機構１２により下降さ
せ、このリフローツール１１をベアチップ２の上面に軽
く接触させてから、ベアチップ２の高さを検知し、リフ
ローツール１１を、基板（例えばモリブデン製の母材）
１やリフローツール１１等の熱膨張を考慮した高さまで
駆動機構１２により上昇させて位置決めする。
【０００９】そして、インパルス制御部１３によりイン
パルスヒートを行ない、リフローツール１１を所定温度
まで加熱し、その熱によりベアチップ２下面の半田バン
プ３を溶融する。このとき、リフローツール１１の発熱
により基板１やリフローツール１１等が膨張するため、
基板１とリフローツール１１との間隔が狭くなり、ベア
チップ２は、溶融した半田バンプ３を介して基板１側に
押圧され基板１に接合される。
パルスヒートを行ない、リフローツール１１を所定温度
まで加熱し、その熱によりベアチップ２下面の半田バン
プ３を溶融する。このとき、リフローツール１１の発熱
により基板１やリフローツール１１等が膨張するため、
基板１とリフローツール１１との間隔が狭くなり、ベア
チップ２は、溶融した半田バンプ３を介して基板１側に
押圧され基板１に接合される。
【００１０】一方、熱風加熱方式を採用した装置では、
図示しないが、基板の所定位置にベアチップを配置した
状態でエアヒータにより熱風を吹き付けて半田バンプを
加熱して溶融し、半田バンプを介して基板とベアチップ
とを接合している。
図示しないが、基板の所定位置にベアチップを配置した
状態でエアヒータにより熱風を吹き付けて半田バンプを
加熱して溶融し、半田バンプを介して基板とベアチップ
とを接合している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７を
参照しながら上述したインパルスヒートによる加熱方式
では、ベアチップ２にリフローツール１１が直接的に接
触して圧力を付与しているため、リフローツール１１
を、熱膨張を考慮した最適な高さに位置決めしないと、
以下のような不具合が生じる。
参照しながら上述したインパルスヒートによる加熱方式
では、ベアチップ２にリフローツール１１が直接的に接
触して圧力を付与しているため、リフローツール１１
を、熱膨張を考慮した最適な高さに位置決めしないと、
以下のような不具合が生じる。
【００１２】つまり、リフローツール１１の位置が低す
ぎる場合には、ベアチップ２に圧力が作用しすぎて、半
田バンプ３が潰されて短絡が生じたり、さらにはベアチ
ップ２が押し潰されたりするおそれがある。逆にリフロ
ーツール１１の位置が高すぎる場合には、ベアチップ２
に十分な圧力が作用せず、ベアチップ２を半田バンプ３
に対して沈み込ませることができず、ベアチップ２を基
板１に確実に接合させることができなくなる。このよう
にベアチップ２に対してリフローツール１１が直接的に
接触して位置決めされるため、リフローツール１１等の
精度や位置決め精度によってワーク（ベアチップ２を再
配置されたＭＣＭ等の基板１）の品質が左右される。
ぎる場合には、ベアチップ２に圧力が作用しすぎて、半
田バンプ３が潰されて短絡が生じたり、さらにはベアチ
ップ２が押し潰されたりするおそれがある。逆にリフロ
ーツール１１の位置が高すぎる場合には、ベアチップ２
に十分な圧力が作用せず、ベアチップ２を半田バンプ３
に対して沈み込ませることができず、ベアチップ２を基
板１に確実に接合させることができなくなる。このよう
にベアチップ２に対してリフローツール１１が直接的に
接触して位置決めされるため、リフローツール１１等の
精度や位置決め精度によってワーク（ベアチップ２を再
配置されたＭＣＭ等の基板１）の品質が左右される。
【００１３】一方、熱風加熱方式では、接合すべき対象
ワークの周囲にも熱風が流出するため、他の部品への熱
影響が発生するほか、ベアチップに適当な荷重を付加し
そのベアチップを基板側へ押圧することができないの
で、ベアチップの沈み込み量を調整できないなどの課題
があった。本発明は、このような課題に鑑み創案された
もので、微細な半田バンプによる接合を均一に且つ確実
に行なえるようにして、接合品質の向上ひいては製品品
質の向上をはかった、チップ部品の接合方法および装置
を提供することを目的とする。
ワークの周囲にも熱風が流出するため、他の部品への熱
影響が発生するほか、ベアチップに適当な荷重を付加し
そのベアチップを基板側へ押圧することができないの
で、ベアチップの沈み込み量を調整できないなどの課題
があった。本発明は、このような課題に鑑み創案された
もので、微細な半田バンプによる接合を均一に且つ確実
に行なえるようにして、接合品質の向上ひいては製品品
質の向上をはかった、チップ部品の接合方法および装置
を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のチップ部品の接合方法（請求項１）は、半
田バンプを下面に有するチップ部品を、半田バンプによ
り母材に接合するための方法であって、チップ部品を母
材上の所定位置に配置し、半田バンプの数と半田バンプ
の溶融時の表面張力とに基づいて設定された所定重量を
有する熱吸収材料製の重りをチップ部品の上面に載置し
た後、重りの上面に電磁波を照射して重りを加熱し、重
りを介してチップ部品下面の半田バンプに熱を伝えて半
田バンプを溶融させ、チップ部品を母材に接合すること
を特徴としている。
に、本発明のチップ部品の接合方法（請求項１）は、半
田バンプを下面に有するチップ部品を、半田バンプによ
り母材に接合するための方法であって、チップ部品を母
材上の所定位置に配置し、半田バンプの数と半田バンプ
の溶融時の表面張力とに基づいて設定された所定重量を
有する熱吸収材料製の重りをチップ部品の上面に載置し
た後、重りの上面に電磁波を照射して重りを加熱し、重
りを介してチップ部品下面の半田バンプに熱を伝えて半
田バンプを溶融させ、チップ部品を母材に接合すること
を特徴としている。
【００１５】また、本発明のチップ部品の接合装置（請
求項１９）は、半田バンプを下面に有するチップ部品
を、半田バンプにより母材に接合するための装置であっ
て、母材上の所定位置に配置したチップ部品の上面に載
置され半田バンプの数と半田バンプの溶融時の表面張力
とに基づいて設定された所定重量を有する熱吸収材料製
の重りと、この重りを介してチップ部品下面の半田バン
プに熱を伝えて半田バンプを溶融させチップ部品を母材
に接合すべく重りの上面に電磁波を照射して重りを加熱
する電磁波照射装置とをそなえたことを特徴としてい
る。
求項１９）は、半田バンプを下面に有するチップ部品
を、半田バンプにより母材に接合するための装置であっ
て、母材上の所定位置に配置したチップ部品の上面に載
置され半田バンプの数と半田バンプの溶融時の表面張力
とに基づいて設定された所定重量を有する熱吸収材料製
の重りと、この重りを介してチップ部品下面の半田バン
プに熱を伝えて半田バンプを溶融させチップ部品を母材
に接合すべく重りの上面に電磁波を照射して重りを加熱
する電磁波照射装置とをそなえたことを特徴としてい
る。
【００１６】なお、電磁波としては、赤外線ヒータ（電
磁波照射装置）から発する赤外線を用いてもよく（請求
項２，２０）、この場合、重りとしては、カーボンのみ
で形成したもの（請求項３，２１）や、カーボンの外周
面に耐熱性ガラスのコーティングを施したもの（請求項
４，２２）や、カーボンと銅とを併用して形成したもの
（請求項５，２３）や、銅のみで形成したもの（請求項
６，２４）や、アルミニウムのみで形成したもの（請求
項７，２５）を用いる。
磁波照射装置）から発する赤外線を用いてもよく（請求
項２，２０）、この場合、重りとしては、カーボンのみ
で形成したもの（請求項３，２１）や、カーボンの外周
面に耐熱性ガラスのコーティングを施したもの（請求項
４，２２）や、カーボンと銅とを併用して形成したもの
（請求項５，２３）や、銅のみで形成したもの（請求項
６，２４）や、アルミニウムのみで形成したもの（請求
項７，２５）を用いる。
【００１７】重りの上面の平面形状は、赤外線ヒータか
らの赤外線の照射形状と同一もしくは略同一にしてもよ
く（請求項８，２６）、また、重りの下面の平面形状
は、チップ部品の上面の平面形状と同一もしくは略同一
とし、且つ、重りを、その下面側から上面側へ向かって
拡開するように形成してもよく（請求項９，２７）、さ
らに、重りの上面に凹凸を形成してもよい（請求項１
０，２８）。
らの赤外線の照射形状と同一もしくは略同一にしてもよ
く（請求項８，２６）、また、重りの下面の平面形状
は、チップ部品の上面の平面形状と同一もしくは略同一
とし、且つ、重りを、その下面側から上面側へ向かって
拡開するように形成してもよく（請求項９，２７）、さ
らに、重りの上面に凹凸を形成してもよい（請求項１
０，２８）。
【００１８】一方、赤外線を遮断する遮蔽板により、母
材上におけるチップ部品以外の部品を予め覆っておいて
もよく（請求項１１，２９）、この場合、遮蔽板の外面
に鏡面仕上げを予め施したり（請求項１２，３０）、遮
蔽板に内蔵もしくは付設した冷媒流路内に冷媒を通流さ
せて遮蔽板を冷却してもよい（請求項１３，３１）。ま
た、冷媒として不活性気体を用い、この不活性気体を冷
媒流路から（吹き出し口を通じ）チップ部品と母材との
接合部分およびその近傍へ送り込み、不活性気体による
パージを行なってもよい（請求項１４，３２）。
材上におけるチップ部品以外の部品を予め覆っておいて
もよく（請求項１１，２９）、この場合、遮蔽板の外面
に鏡面仕上げを予め施したり（請求項１２，３０）、遮
蔽板に内蔵もしくは付設した冷媒流路内に冷媒を通流さ
せて遮蔽板を冷却してもよい（請求項１３，３１）。ま
た、冷媒として不活性気体を用い、この不活性気体を冷
媒流路から（吹き出し口を通じ）チップ部品と母材との
接合部分およびその近傍へ送り込み、不活性気体による
パージを行なってもよい（請求項１４，３２）。
【００１９】また、重りに赤外線ヒータから赤外線を照
射する際には、以下のような制御を行なってもよい。 赤外線ヒータの赤外線出力を制御する制御部により、
半田バンプの溶融温度よりも高い立ち上げ温度を目標温
度として設定して赤外線ヒータの赤外線出力を制御し、
溶融温度に達した時点で目標温度をその溶融温度に切り
替えて赤外線ヒータの赤外線出力を制御する（請求項１
５，３３）。
射する際には、以下のような制御を行なってもよい。 赤外線ヒータの赤外線出力を制御する制御部により、
半田バンプの溶融温度よりも高い立ち上げ温度を目標温
度として設定して赤外線ヒータの赤外線出力を制御し、
溶融温度に達した時点で目標温度をその溶融温度に切り
替えて赤外線ヒータの赤外線出力を制御する（請求項１
５，３３）。
【００２０】において、立ち上げ温度を目標温度と
して設定する前に半田バンプの溶融温度よりも低い予熱
温度を目標温度として設定して赤外線ヒータの赤外線出
力を制御し、半田バンプを予め予熱温度まで加熱する
（請求項１６，３４）。 赤外線ヒータを昇降駆動する駆動機構を用いて赤外線
ヒータと重りの上面との間隔を調整することにより、半
田バンプの加熱温度または温度分布を制御する（請求項
１７，３５）。
して設定する前に半田バンプの溶融温度よりも低い予熱
温度を目標温度として設定して赤外線ヒータの赤外線出
力を制御し、半田バンプを予め予熱温度まで加熱する
（請求項１６，３４）。 赤外線ヒータを昇降駆動する駆動機構を用いて赤外線
ヒータと重りの上面との間隔を調整することにより、半
田バンプの加熱温度または温度分布を制御する（請求項
１７，３５）。
【００２１】放射温度計により半田バンプの温度を計
測し、その計測結果に応じて制御部により赤外線ヒータ
の赤外線出力をフィードバック制御する（請求項１８，
３６）。
測し、その計測結果に応じて制御部により赤外線ヒータ
の赤外線出力をフィードバック制御する（請求項１８，
３６）。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態として
のチップ部品の接合装置の構成を模式的に示す側面図で
あり、この図１に示すように、本実施形態の装置は、多
数の半田バンプ３を下面に有するＬＳＩ等のベアチップ
（フリップチップ，チップ部品）２を、その半田バンプ
３によりＭＣＭ等の基板（母材）１に接合するためのも
ので、Ｘ−Ｙテーブル２０，重り３０，赤外線ヒータ４
０，昇降駆動機構５０，制御部６０および放射温度計７
０を有して構成されるほか、必要に応じて図２に示すよ
うな遮蔽板８０も付加される。
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態として
のチップ部品の接合装置の構成を模式的に示す側面図で
あり、この図１に示すように、本実施形態の装置は、多
数の半田バンプ３を下面に有するＬＳＩ等のベアチップ
（フリップチップ，チップ部品）２を、その半田バンプ
３によりＭＣＭ等の基板（母材）１に接合するためのも
ので、Ｘ−Ｙテーブル２０，重り３０，赤外線ヒータ４
０，昇降駆動機構５０，制御部６０および放射温度計７
０を有して構成されるほか、必要に応じて図２に示すよ
うな遮蔽板８０も付加される。
【００２３】Ｘ−Ｙテーブル２０は、再配置対象ワーク
である基板１の水平面内位置（Ｘ−Ｙ位置）を決めるも
ので、このＸ−Ｙテーブル２０には、基板１を予熱する
コイル等の予熱ヒータ２１が内蔵されている。また、基
板１を所定位置に吸着して固定（クランプ）すべく、Ｘ
−Ｙテーブル２０の上面には複数の吸引口２２が開口・
形成され、各吸引口２２は、吸引通路２３を通じて真空
ポンプ２４に連通接続されている。
である基板１の水平面内位置（Ｘ−Ｙ位置）を決めるも
ので、このＸ−Ｙテーブル２０には、基板１を予熱する
コイル等の予熱ヒータ２１が内蔵されている。また、基
板１を所定位置に吸着して固定（クランプ）すべく、Ｘ
−Ｙテーブル２０の上面には複数の吸引口２２が開口・
形成され、各吸引口２２は、吸引通路２３を通じて真空
ポンプ２４に連通接続されている。
【００２４】重り３０は、基板１上の所定位置に配置し
たベアチップ２の上面に載置されるもので、半田バンプ
３の数と半田バンプ３の溶融時の表面張力とに基づいて
設定された所定重量を有しており、ベアチップ２の沈み
込み量を調整する機能を果たすものである。また、ベア
チップ２がシリコンウエハ製でその表面に光沢がある場
合、そのベアチップ２は赤外線を反射して吸収しない。
このようなベアチップ２を加熱すべく、重り３０は、熱
吸収性の高い材質、例えばカーボン等により形成されて
いる。
たベアチップ２の上面に載置されるもので、半田バンプ
３の数と半田バンプ３の溶融時の表面張力とに基づいて
設定された所定重量を有しており、ベアチップ２の沈み
込み量を調整する機能を果たすものである。また、ベア
チップ２がシリコンウエハ製でその表面に光沢がある場
合、そのベアチップ２は赤外線を反射して吸収しない。
このようなベアチップ２を加熱すべく、重り３０は、熱
吸収性の高い材質、例えばカーボン等により形成されて
いる。
【００２５】そして、本実施形態では、非接触で重り３
０を加熱しこの重り３０を介してベアチップ２下面の半
田バンプ３に熱を伝えて半田バンプ３を溶融させベアチ
ップ２を母材１に接合すべく、赤外線ヒータ（赤外線ラ
ンプ，電磁波照射装置）４０がそなえられている。この
赤外線ヒータ４０は、重り３０の上面３０ａに近赤外線
ＩＲ（電磁波）を集光照射して重り３０を加熱するもの
である。なお、赤外線ヒータ４０としては、重り３０の
上面３０ａに赤外線を開放照射して重り３０を加熱する
ものを用いてもよい。
０を加熱しこの重り３０を介してベアチップ２下面の半
田バンプ３に熱を伝えて半田バンプ３を溶融させベアチ
ップ２を母材１に接合すべく、赤外線ヒータ（赤外線ラ
ンプ，電磁波照射装置）４０がそなえられている。この
赤外線ヒータ４０は、重り３０の上面３０ａに近赤外線
ＩＲ（電磁波）を集光照射して重り３０を加熱するもの
である。なお、赤外線ヒータ４０としては、重り３０の
上面３０ａに赤外線を開放照射して重り３０を加熱する
ものを用いてもよい。
【００２６】昇降駆動機構５０は、赤外線ヒータ４０を
上下方向（Ｚ方向）に駆動して位置決めするもので、例
えば、ボールねじ５２と、このボールねじ５２を回転駆
動するモータ５１とを組み合わせて構成されている。と
ころで、重り３０としては、カーボンのみで形成したも
のや、そのカーボンの外周面に耐熱性ガラスのコーティ
ングを施したものや、カーボンと銅とを併用して形成し
たものや、銅のみで形成したものや、アルミニウムのみ
で形成したものが用いられる。重り３０の材質は、基板
１，ベアリップ２や半田バンプ３の特性に応じて適宜選
択される。
上下方向（Ｚ方向）に駆動して位置決めするもので、例
えば、ボールねじ５２と、このボールねじ５２を回転駆
動するモータ５１とを組み合わせて構成されている。と
ころで、重り３０としては、カーボンのみで形成したも
のや、そのカーボンの外周面に耐熱性ガラスのコーティ
ングを施したものや、カーボンと銅とを併用して形成し
たものや、銅のみで形成したものや、アルミニウムのみ
で形成したものが用いられる。重り３０の材質は、基板
１，ベアリップ２や半田バンプ３の特性に応じて適宜選
択される。
【００２７】例えば、重り３０として熱吸収性のよいカ
ーボンを用いることにより、前述したようにベアチップ
２が赤外線の非吸収物であっても、そのベアチップ２を
効率よく加熱して半田バンプ３を溶融することができ
る。このとき、カーボン製の重り３０の外周面に耐熱性
ガラスのコーティングを施すことにより、カーボンが熱
によって酸化（煤状に変化）して変形するのを確実に防
止できる。
ーボンを用いることにより、前述したようにベアチップ
２が赤外線の非吸収物であっても、そのベアチップ２を
効率よく加熱して半田バンプ３を溶融することができ
る。このとき、カーボン製の重り３０の外周面に耐熱性
ガラスのコーティングを施すことにより、カーボンが熱
によって酸化（煤状に変化）して変形するのを確実に防
止できる。
【００２８】また、カーボンの比重が小さいため、カー
ボンだけで重り３０を重くしようとすると重り３０の体
積（大きさ）がかなり大きくなる。そこで、カーボンと
銅とを併用し、カーボン製の重り３０の下方に銅を埋め
込むことにより、重り３０を大きくすることなく、且
つ、カーボンの特性（熱吸収性）を損なうことなく、重
り３０を十分に重くすることができる。このようにカー
ボンと銅とを併用して形成された重り３０は、半田バン
プ３の溶融時にベアチップ２の沈み込み量を大きくする
際に有効に用いられる。
ボンだけで重り３０を重くしようとすると重り３０の体
積（大きさ）がかなり大きくなる。そこで、カーボンと
銅とを併用し、カーボン製の重り３０の下方に銅を埋め
込むことにより、重り３０を大きくすることなく、且
つ、カーボンの特性（熱吸収性）を損なうことなく、重
り３０を十分に重くすることができる。このようにカー
ボンと銅とを併用して形成された重り３０は、半田バン
プ３の溶融時にベアチップ２の沈み込み量を大きくする
際に有効に用いられる。
【００２９】さらに、半田バンプ３や基板１の性質によ
っては徐々に加熱し徐々に冷却する必要があるが、この
ような場合には銅製の重り３０を用いることにより、温
度の急上昇や急冷を防止できる。この他、重り３０をア
ルミニウムのみで形成することにより、重り３０を軽く
することができ、またある程度まで温度が上昇すると熱
が伝わり難くなるので、このようなアルミニウム製の重
り３０は、低荷重で低温の安定加熱を行なう際に有効に
用いられる。
っては徐々に加熱し徐々に冷却する必要があるが、この
ような場合には銅製の重り３０を用いることにより、温
度の急上昇や急冷を防止できる。この他、重り３０をア
ルミニウムのみで形成することにより、重り３０を軽く
することができ、またある程度まで温度が上昇すると熱
が伝わり難くなるので、このようなアルミニウム製の重
り３０は、低荷重で低温の安定加熱を行なう際に有効に
用いられる。
【００３０】一方、図３〜図５に示すごとく、重り３０
としては、赤外線ヒータ４０からの赤外線の照射形状や
ベアチップ２の形状などに応じて種々の形状のものが用
いられる。本実施形態の重り３０の上面３０ａの平面形
状は、赤外線ヒータ４０からの赤外線の照射形状と同一
もしくは略同一にする。本実施形態では、例えば、赤外
線ヒータ４０として、赤外線をスポット状に集光照射す
るスポットヒータを用いているので、スポット光を重り
３０の上面３０ａ全面に吸収させるべく、図３に示すよ
うに、重り３０の上面３０ａはそのスポット形状と同一
の形状（円形）に形成されている。これにより、赤外線
を重り３０以外の部分に照射することなく重り３０の上
面３０ａで効率よく受けることができる。
としては、赤外線ヒータ４０からの赤外線の照射形状や
ベアチップ２の形状などに応じて種々の形状のものが用
いられる。本実施形態の重り３０の上面３０ａの平面形
状は、赤外線ヒータ４０からの赤外線の照射形状と同一
もしくは略同一にする。本実施形態では、例えば、赤外
線ヒータ４０として、赤外線をスポット状に集光照射す
るスポットヒータを用いているので、スポット光を重り
３０の上面３０ａ全面に吸収させるべく、図３に示すよ
うに、重り３０の上面３０ａはそのスポット形状と同一
の形状（円形）に形成されている。これにより、赤外線
を重り３０以外の部分に照射することなく重り３０の上
面３０ａで効率よく受けることができる。
【００３１】また、本実施形態の重り３０の下面３０ｂ
の平面形状は、ベアチップ２の上面の平面形状（正方形
もしくは長方形）と同一もしくは略同一とし、重り３０
は、下方に向かって凸形の形状、即ち、その下面３０ｂ
側から上面３０ａ側へ向かって拡開するように形成され
ている。これにより、加熱対象のベアチップ２以外の部
品と干渉することなくベアチップ２の上面に重り３０を
載置することができるほか、ベアチップ２に付与する沈
み込み荷重を重り３０の上面３０ａの面積で調整するこ
とができる。
の平面形状は、ベアチップ２の上面の平面形状（正方形
もしくは長方形）と同一もしくは略同一とし、重り３０
は、下方に向かって凸形の形状、即ち、その下面３０ｂ
側から上面３０ａ側へ向かって拡開するように形成され
ている。これにより、加熱対象のベアチップ２以外の部
品と干渉することなくベアチップ２の上面に重り３０を
載置することができるほか、ベアチップ２に付与する沈
み込み荷重を重り３０の上面３０ａの面積で調整するこ
とができる。
【００３２】なお、長方形部品を接合する際には、赤外
線ヒータ４０として、赤外線をライン状に集光照射する
ラインヒータを用いるとともに、図４に示すような重り
３０Ａを用いる。この重り３０Ａにおいて、上面３０ｃ
の平面形状はライン形状（長方形）と同一で、且つ、下
面３０ｄの平面形状は長方形部品の上面形状と同一であ
り、下方に向かって凸形の形状、即ち、その下面３０ｄ
側から上面３０ｃ側へ向かって拡開するように形成され
ている。
線ヒータ４０として、赤外線をライン状に集光照射する
ラインヒータを用いるとともに、図４に示すような重り
３０Ａを用いる。この重り３０Ａにおいて、上面３０ｃ
の平面形状はライン形状（長方形）と同一で、且つ、下
面３０ｄの平面形状は長方形部品の上面形状と同一であ
り、下方に向かって凸形の形状、即ち、その下面３０ｄ
側から上面３０ｃ側へ向かって拡開するように形成され
ている。
【００３３】また、重り３０，３０Ａの上面３０ａ，３
０ｃには、図５に示すような凹凸を形成してもよい。こ
のような凹凸を形成することにより、重り３０，３０Ａ
の上面３０ａ，３０ｃにおける表面積が増大し重り３
０，３０Ａを効率よく加熱できるほか、その凹凸を赤外
線ヒータ４０からの赤外線の照射角度に応じて形成して
おけば、より効率よく赤外線が受光されて重り３０，３
０Ａが加熱される。
０ｃには、図５に示すような凹凸を形成してもよい。こ
のような凹凸を形成することにより、重り３０，３０Ａ
の上面３０ａ，３０ｃにおける表面積が増大し重り３
０，３０Ａを効率よく加熱できるほか、その凹凸を赤外
線ヒータ４０からの赤外線の照射角度に応じて形成して
おけば、より効率よく赤外線が受光されて重り３０，３
０Ａが加熱される。
【００３４】さて、本実施形態の装置には、赤外線ヒー
タ４０の赤外線出力を制御するとともにモータ５１の動
作を制御して赤外線ヒータ４０の高さ（赤外線ヒータ４
０と重り３０の上面３０ａとの間隔）を調整する制御部
６０がそなえられている。この制御部６０は、重り３０
に赤外線ヒータ４０から赤外線を照射する際に以下のよ
うな制御を行なうものである。
タ４０の赤外線出力を制御するとともにモータ５１の動
作を制御して赤外線ヒータ４０の高さ（赤外線ヒータ４
０と重り３０の上面３０ａとの間隔）を調整する制御部
６０がそなえられている。この制御部６０は、重り３０
に赤外線ヒータ４０から赤外線を照射する際に以下のよ
うな制御を行なうものである。
【００３５】図６に示すように、半田バンプ３の溶融
温度よりも低い予熱温度Ｔ0 を目標温度として設定して
赤外線ヒータ４０の赤外線出力を制御する第１段制御
と、予熱温度Ｔ0 に達した時点ｔ１で半田バンプ３の溶
融温度よりも高い立ち上げ温度Ｔ1 を目標温度として設
定して赤外線ヒータ４０の赤外線出力を制御する第２段
制御と、溶融温度Ｔm に達した時点ｔ２で目標温度をそ
の溶融温度Ｔm に切り替えて赤外線ヒータ４０の赤外線
出力を制御する第３段制御との３段階制御を行なう。
温度よりも低い予熱温度Ｔ0 を目標温度として設定して
赤外線ヒータ４０の赤外線出力を制御する第１段制御
と、予熱温度Ｔ0 に達した時点ｔ１で半田バンプ３の溶
融温度よりも高い立ち上げ温度Ｔ1 を目標温度として設
定して赤外線ヒータ４０の赤外線出力を制御する第２段
制御と、溶融温度Ｔm に達した時点ｔ２で目標温度をそ
の溶融温度Ｔm に切り替えて赤外線ヒータ４０の赤外線
出力を制御する第３段制御との３段階制御を行なう。
【００３６】このとき、前述した第１段制御により、フ
ラックス・キュア時間が確保されて、本加熱を行なう前
に半田バンプ３が予熱温度まで加熱されフラックスを乾
燥させることができるので、急激な温度上昇により液状
のフラックスが沸点に達して気泡が生じ半田バンプ３が
揺らぐのを確実に防止でき、接合品質を向上することが
できる。
ラックス・キュア時間が確保されて、本加熱を行なう前
に半田バンプ３が予熱温度まで加熱されフラックスを乾
燥させることができるので、急激な温度上昇により液状
のフラックスが沸点に達して気泡が生じ半田バンプ３が
揺らぐのを確実に防止でき、接合品質を向上することが
できる。
【００３７】また、前述した第２段制御および第３段制
御により、加熱対象の半田バンプ３を迅速に且つ的確に
溶融温度Ｔm まで加熱することができる。通常のヒータ
を用いてこのような第２段制御および第３段制御を行な
うと、実際の温度が最終目標温度である溶融温度Ｔm よ
りも低くなる場合があるが、本実施形態のように、重り
３０としてカーボン製のものを用い赤外線ヒータ４０で
加熱すると、温度上昇中に所望の温度（溶融温度Ｔm ）
に達した時点で目標温度をその所望の温度に切り替える
だけで、加熱対象ワークを極めて安定的にその所望の温
度にすることができる。
御により、加熱対象の半田バンプ３を迅速に且つ的確に
溶融温度Ｔm まで加熱することができる。通常のヒータ
を用いてこのような第２段制御および第３段制御を行な
うと、実際の温度が最終目標温度である溶融温度Ｔm よ
りも低くなる場合があるが、本実施形態のように、重り
３０としてカーボン製のものを用い赤外線ヒータ４０で
加熱すると、温度上昇中に所望の温度（溶融温度Ｔm ）
に達した時点で目標温度をその所望の温度に切り替える
だけで、加熱対象ワークを極めて安定的にその所望の温
度にすることができる。
【００３８】昇降駆動機構５０におけるモータ５１の
動作を制御して赤外線ヒータ４０の高さ即ち赤外線ヒー
タ４０と重り３０の上面３０ａとの間隔を調整すること
により、半田バンプ３の加熱温度または温度分布を制御
する。例えば本実施形態の赤外線ヒータ４０は赤外線を
スポット状に集光照射するので、その赤外線ヒータ４０
と重り３０との間隔を離せばベアチップ２の中心部分の
みを加熱したり加熱温度を低く制御できるほか、ベアチ
ップ２のサイズによって赤外線ヒータ４０の高さを変え
るだけで、小さな加熱対象も一定の温度まで均一に加熱
することができる。
動作を制御して赤外線ヒータ４０の高さ即ち赤外線ヒー
タ４０と重り３０の上面３０ａとの間隔を調整すること
により、半田バンプ３の加熱温度または温度分布を制御
する。例えば本実施形態の赤外線ヒータ４０は赤外線を
スポット状に集光照射するので、その赤外線ヒータ４０
と重り３０との間隔を離せばベアチップ２の中心部分の
みを加熱したり加熱温度を低く制御できるほか、ベアチ
ップ２のサイズによって赤外線ヒータ４０の高さを変え
るだけで、小さな加熱対象も一定の温度まで均一に加熱
することができる。
【００３９】半田バンプ３の温度を計測する放射温度
計７０をそなえ、この放射温度計７０による計測結果に
応じて赤外線ヒータ４０の赤外線出力をフィードバック
制御する。これにより、半田バンプ３を確実に溶融温度
Ｔm まで加熱することができる。一方、図２に示すよう
に、基板１上に加熱対象ワークであるベアチップ２以外
にキャパシタ，抵抗等の他の部品４やＩ／Ｏピン５が実
装されている場合には、これらの部品４やＩ／Ｏピン５
に熱による影響が及ぶのを防止すべく、ベアチップ２以
外の部品４やＩ／Ｏピン５を、赤外線を遮断する遮蔽板
８０により予め覆う。
計７０をそなえ、この放射温度計７０による計測結果に
応じて赤外線ヒータ４０の赤外線出力をフィードバック
制御する。これにより、半田バンプ３を確実に溶融温度
Ｔm まで加熱することができる。一方、図２に示すよう
に、基板１上に加熱対象ワークであるベアチップ２以外
にキャパシタ，抵抗等の他の部品４やＩ／Ｏピン５が実
装されている場合には、これらの部品４やＩ／Ｏピン５
に熱による影響が及ぶのを防止すべく、ベアチップ２以
外の部品４やＩ／Ｏピン５を、赤外線を遮断する遮蔽板
８０により予め覆う。
【００４０】このとき、本実施形態では、遮蔽板８０の
外面には鏡面仕上げが予め施されている。これにより、
重り３０の上面３０ａからそれて遮蔽板８０に照射され
た赤外線は遮蔽板８０の外面で反射されることになるの
で、遮蔽板８０内の温度上昇を防止できるほか、遮蔽板
８０の外面で反射された赤外線を重り３０の外周面へ照
射することが可能になり重り３０をより効率よく加熱す
ることができる。
外面には鏡面仕上げが予め施されている。これにより、
重り３０の上面３０ａからそれて遮蔽板８０に照射され
た赤外線は遮蔽板８０の外面で反射されることになるの
で、遮蔽板８０内の温度上昇を防止できるほか、遮蔽板
８０の外面で反射された赤外線を重り３０の外周面へ照
射することが可能になり重り３０をより効率よく加熱す
ることができる。
【００４１】また、本実施形態では、遮蔽板８０には、
冷媒を通流させて遮蔽板８０を冷却する冷媒流路８１が
内蔵されている。これにより、遮蔽板８０内の温度上昇
が確実に防止され、加熱対象ワーク以外の部品に熱熱に
よる影響が及ぶのをより確実に防止できる。冷媒として
は水や不活性気体が用いられるが、本実施形態では、不
活性気体である窒素ガスを用いる。なお、冷媒流路８１
は、遮蔽板８０に内蔵せずに、遮蔽板８０の外周にパイ
プ等により形成して付設してもよい。
冷媒を通流させて遮蔽板８０を冷却する冷媒流路８１が
内蔵されている。これにより、遮蔽板８０内の温度上昇
が確実に防止され、加熱対象ワーク以外の部品に熱熱に
よる影響が及ぶのをより確実に防止できる。冷媒として
は水や不活性気体が用いられるが、本実施形態では、不
活性気体である窒素ガスを用いる。なお、冷媒流路８１
は、遮蔽板８０に内蔵せずに、遮蔽板８０の外周にパイ
プ等により形成して付設してもよい。
【００４２】そして、本実施形態の遮蔽板８０には、ベ
アチップ２と基板１との接合部分の近傍に複数の吹き出
し口８３が開口形成されるとともに、窒素ガスを冷媒流
路８１から各吹き出し口８３へ導く吹き出し流路８２が
形成されている。これにより、窒素ガスが、冷媒流路８
１から吹き出し流路８２および吹き出し口８３を通じ
て、ベアチップ２と基板１との接合部分およびその近傍
へ送り込まれ、窒素ガスによるパージ（窒素ブロー）が
行なわれ、半田バンプ３や重り３０が酸化するのを確実
に防止できるようになっている。なお、窒素ガスに代え
てヘリウムガスを用い、このヘリウムガスによりベアチ
ップ２と基板１との接合部分およびその近傍を強制冷却
するように構成してもよい。
アチップ２と基板１との接合部分の近傍に複数の吹き出
し口８３が開口形成されるとともに、窒素ガスを冷媒流
路８１から各吹き出し口８３へ導く吹き出し流路８２が
形成されている。これにより、窒素ガスが、冷媒流路８
１から吹き出し流路８２および吹き出し口８３を通じ
て、ベアチップ２と基板１との接合部分およびその近傍
へ送り込まれ、窒素ガスによるパージ（窒素ブロー）が
行なわれ、半田バンプ３や重り３０が酸化するのを確実
に防止できるようになっている。なお、窒素ガスに代え
てヘリウムガスを用い、このヘリウムガスによりベアチ
ップ２と基板１との接合部分およびその近傍を強制冷却
するように構成してもよい。
【００４３】上述のごとく構成された装置により、ベア
チップ２と基板１との接合は以下のようにして行なわれ
る。例えばＭＣＭの製造後、検査を行なった結果、ベア
チップの不良が確認された場合には、その不良ベアチッ
プのみを取り外して、図１や図２に示すように、新たな
ベアチップ２を基板１上の所定位置に再配置して、その
ベアチップ２を基板１に接合すべくそのベアチップ２下
面の半田バンプ３を溶融する。
チップ２と基板１との接合は以下のようにして行なわれ
る。例えばＭＣＭの製造後、検査を行なった結果、ベア
チップの不良が確認された場合には、その不良ベアチッ
プのみを取り外して、図１や図２に示すように、新たな
ベアチップ２を基板１上の所定位置に再配置して、その
ベアチップ２を基板１に接合すべくそのベアチップ２下
面の半田バンプ３を溶融する。
【００４４】このとき、本実施形態では、図１に示すよ
うに、基板１をＸ−Ｙテーブル２０上に載置してから、
この基板１を、真空ポンプ２４で吸引通路２３および吸
引口２２を通じて吸引しＸ−Ｙテーブル２０にクランプ
する。この後、ベアチップ２を基板１上の所定位置に再
配置し、半田バンプ３の数と半田バンプ３の溶融時の表
面張力とに基づいて設定された所定重量を有する熱吸収
材料製（カーボン製）の重り３０をベアチップ２の上面
に載置し、この重り３０の上面３０ａに赤外線ヒータ４
０から近赤外線ＩＲを照射して重り３０を加熱し、その
輻射熱によりベアチップ２下面の半田バンプ３を溶融さ
せ、ベアチップ２を基板１に接合する。なお、ベアチッ
プ２の接合時に、Ｘ−Ｙテーブル２０に内蔵された予熱
ヒータ２１により基板１を予熱しておくことにより、重
り３０から半田バンプ３へ伝えられた熱が、基板１側へ
逃げてしまうのを防止することができる。
うに、基板１をＸ−Ｙテーブル２０上に載置してから、
この基板１を、真空ポンプ２４で吸引通路２３および吸
引口２２を通じて吸引しＸ−Ｙテーブル２０にクランプ
する。この後、ベアチップ２を基板１上の所定位置に再
配置し、半田バンプ３の数と半田バンプ３の溶融時の表
面張力とに基づいて設定された所定重量を有する熱吸収
材料製（カーボン製）の重り３０をベアチップ２の上面
に載置し、この重り３０の上面３０ａに赤外線ヒータ４
０から近赤外線ＩＲを照射して重り３０を加熱し、その
輻射熱によりベアチップ２下面の半田バンプ３を溶融さ
せ、ベアチップ２を基板１に接合する。なお、ベアチッ
プ２の接合時に、Ｘ−Ｙテーブル２０に内蔵された予熱
ヒータ２１により基板１を予熱しておくことにより、重
り３０から半田バンプ３へ伝えられた熱が、基板１側へ
逃げてしまうのを防止することができる。
【００４５】このとき、重り３０による荷重を受けるベ
アチップ２の沈み込み量は、溶融された半田バンプ３の
表面張力と重り３０の重量との釣合いによって決定さ
れ、ベアチップ２は、一定した高さで保持されることに
なる。また、全ての半田バンプ３が均一に溶融されるた
め、水平面に対して傾いて再配置されたベアチップ２
も、半田バンプ３が溶融すると、重り３０の荷重を受け
てある一定量で均一に慣らされて水平に配置され、安定
したリフローが行なわれることになる。
アチップ２の沈み込み量は、溶融された半田バンプ３の
表面張力と重り３０の重量との釣合いによって決定さ
れ、ベアチップ２は、一定した高さで保持されることに
なる。また、全ての半田バンプ３が均一に溶融されるた
め、水平面に対して傾いて再配置されたベアチップ２
も、半田バンプ３が溶融すると、重り３０の荷重を受け
てある一定量で均一に慣らされて水平に配置され、安定
したリフローが行なわれることになる。
【００４６】このように、本発明の一実施形態によれ
ば、適切な重量の重り３０をベアチップ２上に載置した
状態で近赤外線ＩＲを重り３０の上面３０ａに照射し非
接触でベアチップ２下面の半田バンプ３を加熱して溶融
するので、従来のようなツール（図７のリフローツール
１１参照）の位置決めを行なう必要がなく、重り３０は
基板１等の熱膨張に対してフリーであるがその自重によ
りベアチップ２に適度な圧力を作用させて半田バンプ３
の溶融時にベアチップ２を適当量だけ沈み込ませること
ができる。
ば、適切な重量の重り３０をベアチップ２上に載置した
状態で近赤外線ＩＲを重り３０の上面３０ａに照射し非
接触でベアチップ２下面の半田バンプ３を加熱して溶融
するので、従来のようなツール（図７のリフローツール
１１参照）の位置決めを行なう必要がなく、重り３０は
基板１等の熱膨張に対してフリーであるがその自重によ
りベアチップ２に適度な圧力を作用させて半田バンプ３
の溶融時にベアチップ２を適当量だけ沈み込ませること
ができる。
【００４７】従って、微細な半田バンプ３による接合を
均一に且つ確実に行なえ、安定した接合品質が得られ、
ＭＣＭ等の製品品質が大幅に向上する。また、精密制御
等の設備が不要で、チップ部品接合用の設備（装置）を
安価に提供できるため、生産性に寄与するところも大き
い。なお、上述した実施形態では、電磁波照射装置とし
て赤外線ヒータ４０を用い近赤外線ＩＲを重り３０の上
面３０ａに照射する場合について説明したが、本発明
は、これに限定されるものでなく、マイクロ波等の他種
の電磁波を重り３０の上面３０ａに照射して重り３０つ
まりは半田バンプ３を加熱してもよく、この場合も上述
と同様の作用効果を得ることができる。
均一に且つ確実に行なえ、安定した接合品質が得られ、
ＭＣＭ等の製品品質が大幅に向上する。また、精密制御
等の設備が不要で、チップ部品接合用の設備（装置）を
安価に提供できるため、生産性に寄与するところも大き
い。なお、上述した実施形態では、電磁波照射装置とし
て赤外線ヒータ４０を用い近赤外線ＩＲを重り３０の上
面３０ａに照射する場合について説明したが、本発明
は、これに限定されるものでなく、マイクロ波等の他種
の電磁波を重り３０の上面３０ａに照射して重り３０つ
まりは半田バンプ３を加熱してもよく、この場合も上述
と同様の作用効果を得ることができる。
【００４８】また、上述した実施形態では、例えばＭＣ
Ｍ等の基板１上にベアチップ２を再配置して再接合（リ
フロー）する場合について説明しているが、本発明は、
この他、ＭＣＭ等の基板上にバンプ接合型部品（コンデ
ンサ等）を再配置して再接合（リフロー）する場合にも
同様に適用され、上述と同様の作用効果を得ることがで
きる。
Ｍ等の基板１上にベアチップ２を再配置して再接合（リ
フロー）する場合について説明しているが、本発明は、
この他、ＭＣＭ等の基板上にバンプ接合型部品（コンデ
ンサ等）を再配置して再接合（リフロー）する場合にも
同様に適用され、上述と同様の作用効果を得ることがで
きる。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のチップ部
品の接合方法および装置（請求項１〜３６）によれば、
以下のような効果ないし利点を得ることができる。 (1) 適切な重量を有する熱吸収材料製の重りをチップ部
品上に載置した状態で赤外線等の電磁波を重り上面に照
射し非接触でチップ部品下面の半田バンプを加熱して溶
融するので、従来のようなツールの位置決めを行なう必
要がなく、重りは母材等の熱膨張に対してフリーである
がその自重によりチップ部品に適度な圧力を作用させて
半田バンプの溶融時にチップ部品を適当量だけ沈み込ま
せることができる。従って、微細な半田バンプによる接
合を均一に且つ確実に行なうことができ、安定した接合
品質が得られ、製品品質が大幅に向上する。また、精密
制御等の設備が不要になり、チップ部品接合用の設備
（装置）を安価に提供できるため、生産性に寄与すると
ころも大きい（請求項１〜３６）。
品の接合方法および装置（請求項１〜３６）によれば、
以下のような効果ないし利点を得ることができる。 (1) 適切な重量を有する熱吸収材料製の重りをチップ部
品上に載置した状態で赤外線等の電磁波を重り上面に照
射し非接触でチップ部品下面の半田バンプを加熱して溶
融するので、従来のようなツールの位置決めを行なう必
要がなく、重りは母材等の熱膨張に対してフリーである
がその自重によりチップ部品に適度な圧力を作用させて
半田バンプの溶融時にチップ部品を適当量だけ沈み込ま
せることができる。従って、微細な半田バンプによる接
合を均一に且つ確実に行なうことができ、安定した接合
品質が得られ、製品品質が大幅に向上する。また、精密
制御等の設備が不要になり、チップ部品接合用の設備
（装置）を安価に提供できるため、生産性に寄与すると
ころも大きい（請求項１〜３６）。
【００５０】(2) 重りとして熱吸収性のよいカーボンを
用いることにより、チップ部品が赤外線の非吸収物であ
っても、チップ部品を効率よく加熱して半田バンプを溶
融することができる（請求項３，２１）。 (3) カーボン製の重りの外周面に耐熱性ガラスのコーテ
ィングを施すことにより、カーボンが熱によって酸化
（煤状に変化）して変形するのを確実に防止できる（請
求項４，２２）。
用いることにより、チップ部品が赤外線の非吸収物であ
っても、チップ部品を効率よく加熱して半田バンプを溶
融することができる（請求項３，２１）。 (3) カーボン製の重りの外周面に耐熱性ガラスのコーテ
ィングを施すことにより、カーボンが熱によって酸化
（煤状に変化）して変形するのを確実に防止できる（請
求項４，２２）。
【００５１】(4) カーボンと銅とを併用して重りを形成
することにより、重りを大きくすることなく十分に重く
することができ、特に、半田バンプ溶融時にチップ部品
の沈み込み量を大きくする際に有効である（請求項５，
２３）。 (5) 半田バンプや母材（基板）の性質によっては徐々に
加熱し徐々に冷却する必要があるが、このような場合に
銅製の重りを用いることにより、温度の急上昇や急冷を
防止することができる（請求項６，２４）。
することにより、重りを大きくすることなく十分に重く
することができ、特に、半田バンプ溶融時にチップ部品
の沈み込み量を大きくする際に有効である（請求項５，
２３）。 (5) 半田バンプや母材（基板）の性質によっては徐々に
加熱し徐々に冷却する必要があるが、このような場合に
銅製の重りを用いることにより、温度の急上昇や急冷を
防止することができる（請求項６，２４）。
【００５２】(6) 重りをアルミニウムのみで形成するこ
とにより、重りを軽くすることができ、またある程度ま
で温度が上昇すると熱が伝わり難くなるので、低荷重で
低温の安定加熱を行なう際に有効である（請求項７，２
５）。 (7) 重りの上面の平面形状を、赤外線ヒータからの赤外
線の照射形状と同一もしくは略同一にすることにより、
赤外線を、重り以外の部分に照射することなく重り上面
にのみ効率よく受けることができる（請求項８，２
６）。
とにより、重りを軽くすることができ、またある程度ま
で温度が上昇すると熱が伝わり難くなるので、低荷重で
低温の安定加熱を行なう際に有効である（請求項７，２
５）。 (7) 重りの上面の平面形状を、赤外線ヒータからの赤外
線の照射形状と同一もしくは略同一にすることにより、
赤外線を、重り以外の部分に照射することなく重り上面
にのみ効率よく受けることができる（請求項８，２
６）。
【００５３】(8) 重りの下面の平面形状を、チップ部品
の上面の平面形状と同一もしくは略同一とし、且つ、重
りを、その下面側から上面側へ向かって拡開するように
形成することにより、加熱対象のチップ部品以外の部品
と干渉することなくチップ部品の上面に重りを載置する
ことができるほか、チップ部品に付与する沈み込み荷重
を重り上面の面積で調整することができる（請求項９，
２７）。
の上面の平面形状と同一もしくは略同一とし、且つ、重
りを、その下面側から上面側へ向かって拡開するように
形成することにより、加熱対象のチップ部品以外の部品
と干渉することなくチップ部品の上面に重りを載置する
ことができるほか、チップ部品に付与する沈み込み荷重
を重り上面の面積で調整することができる（請求項９，
２７）。
【００５４】(9) 重りの上面に凹凸を形成することによ
り、表面積が増大し重りを効率よく加熱できるほか、そ
の凹凸を赤外線ヒータからの赤外線の照射角度に応じて
形成しておけば、より効率よく赤外線が受光されて重り
が加熱される（請求項１０，２８）。 (10)遮蔽板でチップ部品以外の部品を予め覆うことによ
り、加熱対象のチップ部品以外の部品に対して熱の影響
が及ぶのを確実に防止することができる（請求項１１，
２９）。
り、表面積が増大し重りを効率よく加熱できるほか、そ
の凹凸を赤外線ヒータからの赤外線の照射角度に応じて
形成しておけば、より効率よく赤外線が受光されて重り
が加熱される（請求項１０，２８）。 (10)遮蔽板でチップ部品以外の部品を予め覆うことによ
り、加熱対象のチップ部品以外の部品に対して熱の影響
が及ぶのを確実に防止することができる（請求項１１，
２９）。
【００５５】(11)遮蔽板の外面に鏡面仕上げを施すこと
により、重り上面からそれて遮蔽板に照射された赤外線
は遮蔽板の外面で反射されるので、遮蔽板内の温度上昇
を防止できるほか、遮蔽板の外面で反射された赤外線を
重りの外周面へ照射することが可能になり重りを効率よ
く加熱できる効果もある（請求項１２，３０）。 (12)冷媒流路内に冷媒を通流させて遮蔽板を冷却するこ
とにより、遮蔽板内の温度上昇を確実に防止することが
できる（請求項１３，３１）。
により、重り上面からそれて遮蔽板に照射された赤外線
は遮蔽板の外面で反射されるので、遮蔽板内の温度上昇
を防止できるほか、遮蔽板の外面で反射された赤外線を
重りの外周面へ照射することが可能になり重りを効率よ
く加熱できる効果もある（請求項１２，３０）。 (12)冷媒流路内に冷媒を通流させて遮蔽板を冷却するこ
とにより、遮蔽板内の温度上昇を確実に防止することが
できる（請求項１３，３１）。
【００５６】(13)冷媒として不活性気体を用い、この不
活性気体を冷媒流路から吹き出して不活性気体によるパ
ージを行なうことにより、半田バンプや重りが酸化する
のを確実に防止することができる（請求項１４，３
２）。 (14)半田バンプの溶融温度よりも高い立ち上げ温度を目
標温度とする第１段の赤外線出力制御と、溶融温度に達
した時点で目標温度をその溶融温度として行なう第２段
の赤外線出力制御との２段階制御を行なうことにより、
加熱対象の半田バンプを迅速に且つ的確に溶融温度まで
加熱することができる（請求項１５，３３）。
活性気体を冷媒流路から吹き出して不活性気体によるパ
ージを行なうことにより、半田バンプや重りが酸化する
のを確実に防止することができる（請求項１４，３
２）。 (14)半田バンプの溶融温度よりも高い立ち上げ温度を目
標温度とする第１段の赤外線出力制御と、溶融温度に達
した時点で目標温度をその溶融温度として行なう第２段
の赤外線出力制御との２段階制御を行なうことにより、
加熱対象の半田バンプを迅速に且つ的確に溶融温度まで
加熱することができる（請求項１５，３３）。
【００５７】(15)前述した２段階制御の前段に、半田バ
ンプの溶融温度よりも低い予熱温度を目標温度とする赤
外線出力制御を加えた３段階制御を行なうことにより、
半田バンプが予熱温度まで加熱されフラックスを乾燥さ
せることができるので、急激な温度上昇により液状のフ
ラックスが沸点に達して気泡が生じ半田バンプが揺らぐ
のを確実に防止でき、接合品質の向上に寄与する（請求
項１６，３４）。
ンプの溶融温度よりも低い予熱温度を目標温度とする赤
外線出力制御を加えた３段階制御を行なうことにより、
半田バンプが予熱温度まで加熱されフラックスを乾燥さ
せることができるので、急激な温度上昇により液状のフ
ラックスが沸点に達して気泡が生じ半田バンプが揺らぐ
のを確実に防止でき、接合品質の向上に寄与する（請求
項１６，３４）。
【００５８】(16)赤外線ヒータを昇降駆動する駆動機構
を用いて赤外線ヒータと重りの上面との間隔を調整する
ことにより、半田バンプの加熱温度または温度分布を制
御できる。例えば赤外線ヒータと重りとの間隔を離せば
チップ部品の中心部分のみを加熱したり加熱温度を低く
制御できるほか、チップ部品のサイズによって赤外線ヒ
ータの高さを変えるだけで、小さな加熱対象も一定の温
度まで均一に加熱できる（請求項１７，３５）。
を用いて赤外線ヒータと重りの上面との間隔を調整する
ことにより、半田バンプの加熱温度または温度分布を制
御できる。例えば赤外線ヒータと重りとの間隔を離せば
チップ部品の中心部分のみを加熱したり加熱温度を低く
制御できるほか、チップ部品のサイズによって赤外線ヒ
ータの高さを変えるだけで、小さな加熱対象も一定の温
度まで均一に加熱できる（請求項１７，３５）。
【００５９】(17)放射温度計により半田バンプの温度を
計測し、その計測結果に応じて赤外線ヒータの赤外線出
力をフィードバック制御することにより、半田バンプを
確実に溶融温度まで加熱することができる（請求項１
８，３６）。
計測し、その計測結果に応じて赤外線ヒータの赤外線出
力をフィードバック制御することにより、半田バンプを
確実に溶融温度まで加熱することができる（請求項１
８，３６）。
【図１】本発明の一実施形態としてのチップ部品の接合
装置の構成を模式的に示す側面図である。
装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】本実施形態における遮蔽板の設置状態および遮
蔽板に形成された冷却系の構造を模式的に示す断面図で
ある。
蔽板に形成された冷却系の構造を模式的に示す断面図で
ある。
【図３】本実施形態における重りを示す斜視図である。
【図４】本実施形態における重りの変形例を示す斜視図
である。
である。
【図５】本実施形態における重りの上面形状の変形例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】本実施形態における赤外線出力の３段階制御に
ついて説明すべく目標温度と時間との関係を示すグラフ
である。
ついて説明すべく目標温度と時間との関係を示すグラフ
である。
【図７】従来のチップ部品の接合装置の構成例を模式的
に示す側面図である。
に示す側面図である。
１ 基板（母材） ２ ベアチップ（チップ部品，フリップチップ） ３ 半田バンプ ４ チップ部品 ５ Ｉ／Ｏピン ２０ Ｘ−Ｙテーブル ２１ 予熱ヒータ ２２ 吸引口 ２３ 吸引通路 ２４ 真空ポンプ ３０，３０Ａ 重り ３０ａ，３０ｃ 重りの上面 ３０ｂ，３０ｄ 重りの下面 ４０ 赤外線ヒータ（赤外線ランプ，電磁波照射装置） ５０ 昇降駆動機構 ５１ モータ ５２ ボールねじ ６０ 制御部 ７０ 放射温度計 ８０ 遮蔽板 ８１ 冷媒流路 ８２ 吹き出し流路 ８３ 吹き出し口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−299471（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−335377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−137222（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−199542（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−8301（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60
Claims (36)
- 【請求項１】 半田バンプを下面に有するチップ部品
を、該半田バンプにより母材に接合するための方法であ
って、 該チップ部品を該母材上の所定位置に配置し、 該半田バンプの数と該半田バンプの溶融時の表面張力と
に基づいて設定された所定重量を有する熱吸収材料製の
重りを該チップ部品の上面に載置した後、 該重りの上面に電磁波を照射して該重りを加熱し、該重
りを介して該チップ部品下面の該半田バンプに熱を伝え
て該半田バンプを溶融させ、該チップ部品を該母材に接
合することを特徴とする、チップ部品の接合方法。 - 【請求項２】 前記電磁波が、赤外線ヒータから発する
赤外線であることを特徴とする、請求項１記載のチップ
部品の接合方法。 - 【請求項３】 該重りの材質がカーボンであることを特
徴とする、請求項２記載のチップ部品の接合方法。 - 【請求項４】 該重りの外周面に、耐熱性ガラスのコー
ティングが施されていることを特徴とする、請求項３記
載のチップ部品の接合方法。 - 【請求項５】 該重りが、カーボンと銅とから形成され
ていることを特徴とする、請求項２記載のチップ部品の
接合方法。 - 【請求項６】 該重りの材質が銅であることを特徴とす
る、請求項２記載のチップ部品の接合方法。 - 【請求項７】 該重りの材質がアルミニウムであること
を特徴とする、請求項２記載のチップ部品の接合方法。 - 【請求項８】 該重りの上面の平面形状が、該赤外線ヒ
ータからの赤外線の照射形状と同一もしくは略同一であ
ることを特徴とする、請求項２記載のチップ部品の接合
方法。 - 【請求項９】 該重りの下面の平面形状が、該チップ部
品の上面の平面形状と同一もしくは略同一であり、該重
りが、その下面側から上面側へ向かって拡開するように
形成されていることを特徴とする、請求項２記載のチッ
プ部品の接合方法。 - 【請求項１０】 該重りの上面に凹凸が形成されている
ことを特徴とする、請求項２記載のチップ部品の接合方
法。 - 【請求項１１】 赤外線を遮断する遮蔽板により、該母
材上における該チップ部品以外の部品を予め覆っておく
ことを特徴とする、請求項２記載のチップ部品の接合方
法。 - 【請求項１２】 該遮蔽板の外面に鏡面仕上げが予め施
されていることを特徴とする、請求項１１記載のチップ
部品の接合方法。 - 【請求項１３】 該遮蔽板に内蔵もしくは付設した冷媒
流路内に冷媒を通流させて該遮蔽板を冷却することを特
徴とする、請求項１１記載のチップ部品の接合方法。 - 【請求項１４】 前記冷媒として不活性気体を用い、該
不活性気体を該冷媒流路から該チップ部品と該母材との
接合部分およびその近傍へ送り込み、該不活性気体によ
るパージを行なうことを特徴とする、請求項１３記載の
チップ部品の接合方法。 - 【請求項１５】 該重りに該赤外線ヒータから赤外線を
照射する際に、該半田バンプの溶融温度よりも高い立ち
上げ温度を目標温度として設定して該赤外線ヒータの赤
外線出力を制御し、前記溶融温度に達した時点で前記目
標温度を前記溶融温度に切り替えて該赤外線ヒータの赤
外線出力を制御することを特徴とする、請求項２記載の
チップ部品の接合方法。 - 【請求項１６】 前記立ち上げ温度を目標温度として設
定する前に該半田バンプの溶融温度よりも低い予熱温度
を目標温度として設定して該赤外線ヒータの赤外線出力
を制御し、該半田バンプを予め前記予熱温度まで加熱し
ておくことを特徴とする、請求項１５記載のチップ部品
の接合方法。 - 【請求項１７】 該赤外線ヒータと該重りの上面との間
隔を調整して該半田バンプの加熱温度または温度分布を
制御することを特徴とする、請求項２記載のチップ部品
の接合方法。 - 【請求項１８】 放射温度計により該半田バンプの温度
を計測し、その計測結果に応じて該赤外線ヒータの赤外
線出力をフィードバック制御することを特徴とする、請
求項２記載のチップ部品の接合方法。 - 【請求項１９】 半田バンプを下面に有するチップ部品
を、該半田バンプにより母材に接合するための装置であ
って、 該母材上の所定位置に配置した該チップ部品の上面に載
置され、該半田バンプの数と該半田バンプの溶融時の表
面張力とに基づいて設定された所定重量を有する熱吸収
材料製の重りと、 該重りを介して該チップ部品下面の該半田バンプに熱を
伝えて該半田バンプを溶融させ該チップ部品を該母材に
接合すべく、該重りの上面に電磁波を照射して該重りを
加熱する電磁波照射装置とをそなえたことを特徴とす
る、チップ部品の接合装置。 - 【請求項２０】 該電磁波照射装置が、前記電磁波とし
て赤外線を発する赤外線ヒータであることを特徴とす
る、請求項１９記載のチップ部品の接合装置。 - 【請求項２１】 該重りの材質がカーボンであることを
特徴とする、請求項２０記載のチップ部品の接合装置。 - 【請求項２２】 該重りの外周面に、耐熱性ガラスのコ
ーティングが施されていることを特徴とする、請求項２
１記載のチップ部品の接合装置。 - 【請求項２３】 該重りが、カーボンと銅とから形成さ
れていることを特徴とする、請求項２０記載のチップ部
品の接合装置。 - 【請求項２４】 該重りの材質が銅であることを特徴と
する、請求項２０記載のチップ部品の接合装置。 - 【請求項２５】 該重りの材質がアルミニウムであるこ
とを特徴とする、請求項２０記載のチップ部品の接合装
置。 - 【請求項２６】 該重りの上面の平面形状が、該赤外線
ヒータからの赤外線の照射形状と同一もしくは略同一で
あることを特徴とする、請求項２０記載のチップ部品の
接合装置。 - 【請求項２７】 該重りの下面の平面形状が、該チップ
部品の上面の平面形状と同一もしくは略同一であり、該
重りが、その下面側から上面側へ向かって拡開するよう
に形成されていることを特徴とする、請求項２０記載の
チップ部品の接合装置。 - 【請求項２８】 該重りの上面に凹凸が形成されている
ことを特徴とする、請求項２０記載のチップ部品の接合
装置。 - 【請求項２９】 該母材上における該チップ部品以外の
部品を覆って赤外線を遮断する遮蔽板をそなえたことを
特徴とする、請求項２０記載のチップ部品の接合装置。 - 【請求項３０】 該遮蔽板の外面に鏡面仕上げが予め施
されていることを特徴とする、請求項２９記載のチップ
部品の接合装置。 - 【請求項３１】 該遮蔽板に、該遮蔽板を冷却する冷媒
を通流させる冷媒流路が内蔵もしくは付設されているこ
とを特徴とする、請求項２９記載のチップ部品の接合装
置。 - 【請求項３２】 前記冷媒として不活性気体が用いら
れ、該不活性気体を該冷媒流路から該チップ部品と該母
材との接合部分およびその近傍へ送り込むための吹き出
し口が形成されていることを特徴とする、請求項３１記
載のチップ部品の接合装置。 - 【請求項３３】 該赤外線ヒータの赤外線出力を制御す
る制御部をそなえ、該制御部が、該半田バンプの溶融温
度よりも高い立ち上げ温度を目標温度として設定して該
赤外線ヒータの赤外線出力を制御し、前記溶融温度に達
した時点で前記目標温度を前記溶融温度に切り替えて該
赤外線ヒータの赤外線出力を制御することを特徴とす
る、請求項２０記載のチップ部品の接合装置。 - 【請求項３４】 該制御部が、前記立ち上げ温度を目標
温度として設定する前に該半田バンプの溶融温度よりも
低い予熱温度を目標温度として設定して該赤外線ヒータ
の赤外線出力を制御することを特徴とする、請求項３３
記載のチップ部品の接合装置。 - 【請求項３５】 該赤外線ヒータを昇降駆動する駆動機
構をそなえ、該駆動機構を用いて該赤外線ヒータを昇降
駆動して該赤外線ヒータと該重りの上面との間隔を調整
することにより、該半田バンプの加熱温度または温度分
布を制御することを特徴とする、請求項２０記載のチッ
プ部品の接合装置。 - 【請求項３６】 該半田バンプの温度を計測する放射温
度計と、該放射温度計により計測された該半田バンプの
温度に応じて該赤外線ヒータの赤外線出力をフィードバ
ック制御する制御部とをそなえたことを特徴とする、請
求項２０記載のチップ部品の接合装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32058396A JP3330037B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | チップ部品の接合方法および装置 |
| US08/873,742 US5984165A (en) | 1996-11-29 | 1997-06-12 | Method of bonding a chip part to a substrate using solder bumps |
| GB9713568A GB2319740B (en) | 1996-11-29 | 1997-06-26 | Method of bonding chip parts and apparatus for the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32058396A JP3330037B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | チップ部品の接合方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163264A JPH10163264A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3330037B2 true JP3330037B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=18123048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32058396A Expired - Fee Related JP3330037B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | チップ部品の接合方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5984165A (ja) |
| JP (1) | JP3330037B2 (ja) |
| GB (1) | GB2319740B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11837554B2 (en) | 2020-03-17 | 2023-12-05 | Kioxia Corporation | Semiconductor package and semiconductor device |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6131795A (en) * | 1997-11-10 | 2000-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thermal compression bonding method of electronic part with solder bump |
| JP3176580B2 (ja) * | 1998-04-09 | 2001-06-18 | 太陽誘電株式会社 | 電子部品の実装方法及び実装装置 |
| EP1098362B1 (en) * | 1998-06-19 | 2007-05-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and device for forming bump |
| JP3299193B2 (ja) * | 1998-08-21 | 2002-07-08 | 日本電気株式会社 | バンプ検査方法／装置、情報記憶媒体 |
| JP4042263B2 (ja) * | 1999-07-06 | 2008-02-06 | ミツミ電機株式会社 | 回転ヘッドドラム装置の回転バランス調整機構 |
| JP3759344B2 (ja) * | 1999-08-02 | 2006-03-22 | アルプス電気株式会社 | 磁気ヘッド及び磁気ヘッドの製造方法 |
| JP4456234B2 (ja) * | 2000-07-04 | 2010-04-28 | パナソニック株式会社 | バンプ形成方法 |
| US6590404B2 (en) | 2001-07-05 | 2003-07-08 | International Business Machines Corp. | Force and centrality measuring tool |
| DE10147789B4 (de) * | 2001-09-27 | 2004-04-15 | Infineon Technologies Ag | Vorrichtung zum Verlöten von Kontakten auf Halbleiterchips |
| US6644536B2 (en) * | 2001-12-28 | 2003-11-11 | Intel Corporation | Solder reflow with microwave energy |
| US6793120B2 (en) * | 2002-01-17 | 2004-09-21 | Donnelly Corporation | Apparatus and method for mounting an electrical connector to a glass sheet of a vehicle window |
| JP2004327643A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | D D K Ltd | 基板への接続物の接続方法 |
| CN1578600B (zh) * | 2003-07-17 | 2010-12-15 | 松下电器产业株式会社 | 部件接合装置及方法与部件安装装置 |
| JP4206320B2 (ja) * | 2003-09-19 | 2009-01-07 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2007142343A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Toyota Industries Corp | 半田付け装置及び半田付け方法 |
| JP2007180457A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Toyota Industries Corp | 半田付け方法及び半導体モジュールの製造方法並びに半田付け装置 |
| JP2007180456A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Toyota Industries Corp | 半田付け方法及び半導体モジュールの製造方法 |
| KR101165029B1 (ko) * | 2007-04-24 | 2012-07-13 | 삼성테크윈 주식회사 | 칩 가열장치, 이를 구비한 플립 칩 본더 및 이를 이용한플립 칩 본딩 방법 |
| US20090289101A1 (en) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Yong Du | Method for ball grid array (bga) solder attach for surface mount |
| JP5098939B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2012-12-12 | 富士通株式会社 | ボンディング装置及びボンディング方法 |
| JP2009010430A (ja) * | 2008-10-15 | 2009-01-15 | Renesas Technology Corp | 半導体素子の実装方法 |
| JP2011211073A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Fujitsu Ltd | 電子部品のリペア装置、リペア方法、およびリペア用伝熱キャップ部材 |
| JP5441813B2 (ja) * | 2010-05-14 | 2014-03-12 | パナソニック株式会社 | 接合方法および接合装置 |
| US8381965B2 (en) | 2010-07-22 | 2013-02-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compress bonding |
| US8104666B1 (en) | 2010-09-01 | 2012-01-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compressive bonding with separate die-attach and reflow processes |
| US8177862B2 (en) | 2010-10-08 | 2012-05-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Thermal compressive bond head |
| US8701966B2 (en) * | 2012-01-24 | 2014-04-22 | Apple Inc. | Induction bonding |
| EP2842682B1 (en) * | 2012-04-25 | 2017-06-28 | Origin Electric Company, Limited | Soldering apparatus and method for manufacturing soldered product |
| US8870051B2 (en) * | 2012-05-03 | 2014-10-28 | International Business Machines Corporation | Flip chip assembly apparatus employing a warpage-suppressor assembly |
| US10199350B2 (en) * | 2012-05-25 | 2019-02-05 | Asm Technology Singapore Pte Ltd | Apparatus for heating a substrate during die bonding |
| US9038883B2 (en) * | 2013-09-11 | 2015-05-26 | Princeton Optronics Inc. | VCSEL packaging |
| US9165902B2 (en) * | 2013-12-17 | 2015-10-20 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Methods of operating bonding machines for bonding semiconductor elements, and bonding machines |
| US9296056B2 (en) * | 2014-07-08 | 2016-03-29 | International Business Machines Corporation | Device for thermal management of surface mount devices during reflow soldering |
| US20170216947A1 (en) * | 2014-07-28 | 2017-08-03 | Xin Yang | Systems and methods for reinforced adhesive bonding |
| WO2016087904A1 (zh) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | 三星电子株式会社 | 制造半导体装置的设备和利用其制造半导体封装件的方法 |
| CN107112248B (zh) * | 2015-11-05 | 2021-07-27 | 古河电气工业株式会社 | 芯片接合装置以及芯片接合方法 |
| EP3276655A1 (en) * | 2016-07-26 | 2018-01-31 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Method and system for bonding a chip to a substrate |
| CN107148173A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-08 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种用于将集成电路键合在显示面板上的设备 |
| KR102471274B1 (ko) * | 2018-02-13 | 2022-11-28 | 삼성전자주식회사 | 리플로우를 위한 스택 툴 및 이를 포함하는 리플로우 장치 |
| CN110181140B (zh) * | 2019-05-31 | 2024-02-27 | 广东瑞谷光网通信股份有限公司 | 一种ld芯片共晶焊接*** |
| US11559846B2 (en) * | 2020-11-13 | 2023-01-24 | Hamilton Sundstrand Corporation | Brazing by expansion using a spacer |
| CN116313946B (zh) * | 2023-05-24 | 2023-10-17 | 长鑫存储技术有限公司 | 温度调节***及调节方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3804691A (en) * | 1972-05-12 | 1974-04-16 | Western Electric Co | Method of bonding using an infrared heating lamp |
| US3926360A (en) * | 1974-05-28 | 1975-12-16 | Burroughs Corp | Method of attaching a flexible printed circuit board to a rigid printed circuit board |
| US3964666A (en) * | 1975-03-31 | 1976-06-22 | Western Electric Company, Inc. | Bonding contact members to circuit boards |
| JPS54162465A (en) * | 1978-06-14 | 1979-12-24 | Hitachi Ltd | Chip replacing method |
| JPS5683927A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Fujitsu Ltd | Replacement of semiconductor chip carrier |
| US4607779A (en) * | 1983-08-11 | 1986-08-26 | National Semiconductor Corporation | Non-impact thermocompression gang bonding method |
| JPS62101040A (ja) * | 1985-10-26 | 1987-05-11 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体素子の接続法および装置 |
| US4771929A (en) * | 1987-02-20 | 1988-09-20 | Hollis Automation, Inc. | Focused convection reflow soldering method and apparatus |
| DE3861603D1 (de) * | 1987-04-03 | 1991-02-28 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum herstellen von halbleiterbauelementen. |
| US4792302A (en) * | 1987-11-03 | 1988-12-20 | Dynapert-Htc Corporation | Continuous solder reflow system |
| US4938409A (en) * | 1988-02-29 | 1990-07-03 | Nuclear Metals, Inc. | Brazed porous coating and improved method of joining metal with silver material |
| US5148003A (en) * | 1990-11-28 | 1992-09-15 | International Business Machines Corporation | Modular test oven |
| JP2813507B2 (ja) * | 1992-04-23 | 1998-10-22 | 三菱電機株式会社 | ボンディング方法およびボンディング装置 |
| US5433368A (en) * | 1992-11-10 | 1995-07-18 | Spigarelli; Donald J. | Soldering system |
| US5607609A (en) * | 1993-10-25 | 1997-03-04 | Fujitsu Ltd. | Process and apparatus for soldering electronic components to printed circuit board, and assembly of electronic components and printed circuit board obtained by way of soldering |
| US5532457A (en) * | 1994-06-22 | 1996-07-02 | International Business Machines Corporation | Modified quartz plate to provide non-uniform light source |
| US5626280A (en) * | 1995-06-05 | 1997-05-06 | He Holdings, Inc. | Infrared transparent soldering tool and infrared soldering method |
| US5632434A (en) * | 1995-06-29 | 1997-05-27 | Regents Of The University Of California | Pressure activated diaphragm bonder |
| US5844208A (en) * | 1997-04-04 | 1998-12-01 | Unisys Corporation | Temperature control system for an electronic device in which device temperature is estimated from heater temperature and heat sink temperature |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP32058396A patent/JP3330037B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-12 US US08/873,742 patent/US5984165A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-26 GB GB9713568A patent/GB2319740B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11837554B2 (en) | 2020-03-17 | 2023-12-05 | Kioxia Corporation | Semiconductor package and semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9713568D0 (en) | 1997-09-03 |
| US5984165A (en) | 1999-11-16 |
| GB2319740B (en) | 2001-01-24 |
| GB2319740A (en) | 1998-06-03 |
| JPH10163264A (ja) | 1998-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3330037B2 (ja) | チップ部品の接合方法および装置 | |
| US6234374B1 (en) | Rapid and selective heating method in integrated circuit package assembly by means of tungsten halogen light source | |
| US7816179B2 (en) | Method and apparatus for flip-chip bonding | |
| EP0002884B1 (en) | Apparatus for soldering chips singly to a substrate providing a multiplicity of chip sites | |
| JP2010010196A (ja) | レーザーリフロー方法および装置 | |
| CN112002650A (zh) | 一种真空回流共晶焊接的工艺方法 | |
| US20170028494A1 (en) | Apparatus and method for soldering joining partners, said apparatus comprising a vacuum chamber and plate elements | |
| KR20200067322A (ko) | 본딩 헤드 및 이를 갖는 본딩 장치 | |
| US6041994A (en) | Rapid and selective heating method in integrated circuit package assembly by means of tungsten halogen light source | |
| JPH10199904A (ja) | 光学的熱源によるキャリア内のリードフレームの硬化 | |
| EP4074447A2 (en) | Solder reflow oven | |
| US11296049B1 (en) | Processing oven | |
| US7389903B2 (en) | Device and method for soldering contacts on semiconductor chips | |
| JPS62101040A (ja) | 半導体素子の接続法および装置 | |
| JP2019145617A (ja) | 半田接合方法、半田溶融方法、接合方法及び半田接合装置 | |
| KR20230099397A (ko) | 레이저 본딩 시스템 | |
| KR100811117B1 (ko) | 전자회로기판 수리장치 | |
| JP2682507B2 (ja) | 自動半田付け用プリヒータ装置 | |
| US20240178182A1 (en) | Apparatus and method for flip chip laser bonding | |
| KR20200129435A (ko) | 레이저 리플로우 장치의 본딩대상물 이송 모듈 | |
| JPH09330953A (ja) | 混成要素を基板に混成化する方法と装置 | |
| CN220774287U (zh) | 载台机构及激光辅助键合*** | |
| KR100518978B1 (ko) | 플립칩 본더장치 | |
| KR100529863B1 (ko) | 플립칩 본더장치 | |
| KR20240079491A (ko) | 플립칩 레이저 본딩 장치 및 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020618 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090719 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100719 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100719 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110719 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110719 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120719 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120719 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130719 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |