JP7199768B1 - シンタリング治具、シンタリング金型、ピックアップユニット、フィルム処理装置、シンタリング装置およびシンタリング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のシンタリング治具の実施の形態について図1~図4を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態におけるシンタリング治具を分解した状態の正面図、図2は図1のシンタリング治具の組立手順を示す正面図、図3は図1のシンタリング治具を組み立てた状態を示す図であって、(A)は平面図、(B)は正面図、図4は図1のトレイの詳細図であって、(A)は平面図、(B)は側面図である。
本発明のシンタリング金型の実施の形態について図5~図8を参照して説明する。図5は本発明の実施の形態におけるシンタリング金型を開いた状態の断面図、図6は図5のシンタリング金型にシンタリング治具をセットした状態の断面図、図7は図5のシンタリング金型を型締めした状態の断面図、図8は図5のシンタリング金型により電子部品を加圧した状態を示す断面図である。
本発明のシンタリング装置の実施の形態について図12~図21を参照して説明する。図12は本発明の実施の形態におけるシンタリング装置の概略平面図、図13~図20は図12のシンタリング装置の動作を示す概略平面図である。
本発明のピックアップユニットの実施の形態について図22~図26を参照して説明する。本発明の実施の形態におけるピックアップユニットは、前述のシンタリング治具30、トレイ31Aまたは枠状部材31Bを搬送するものである。
本発明のフィルム処理装置の実施の形態について図27および図28を参照して説明する。図27および図28はフィルム処理装置の動作説明図である。
P1 基材
P2 半導体素子
F フィルム
FR ロール状フィルム
1 シンタリング治具
2,3 シンタリング金型
2A,3A 下型
2B,3B 上型
4,4A シンタリング装置
5 ピックアップユニット
6 フィルム処理装置
10 凹部
11 トレイ
11A 上端面
11B 底面
11C 側壁外面
12 枠状部材
12A 貫通孔
13 ガス導入路
13A 逆止弁
14 排出孔
20 載置枠
20A 内面
21 第1型枠
22 可動コア
23 駆動部
24 ガス供給路
24A 第1供給路
24B 第2供給路
24C 第3供給路
25 第2型枠
26,26A,26B 凸部材
26A-1,26B-1 第2弾性部材
27 押圧部材
27A 弾性部材
28 固定部材
29 ヒーター
30 シンタリング治具
31A トレイ
31B 枠状部材
31C 吸引孔
32 第2貫通孔
33 載置台
34A 第1型枠
34B 第2型枠
35 第3貫通孔
36 可動コア
37 駆動部
37A 油圧ユニット
38 ガス供給路
40 材料供給部
40A 取出台
41 フィルム供給部
41A フィルム供給機構
41B 切断機構
41C バッファ部
42 予熱部
43 仮置台
44 冷却部
45 搬送部
46 プレス部
47 製品収納部
48 第3載置台
48A 吸引保持部
49 フィルム廃棄部
50 本体
51 保持部
52 昇降部
53 押接部
54 第2吸引孔
60 セット部
61 駆動部
62 テンションローラ
63 フィルム端保持部
64 グリッパー
65 第2載置台
66 カッター
Claims (24)
- 基材上に接合材を介して半導体素子が搭載された電子部品を、加熱および加圧することにより接合するシンタリング装置に用いられるシンタリング治具であって、
前記電子部品が載置される凹部と、前記凹部内に不活性ガスを導入するガス導入路とを有するトレイと、
前記凹部を覆うフィルムであり柔軟性を有するフィルムを前記トレイの上端面に押さえ付ける枠状部材であり、前記半導体素子を加圧するための凸部材が進退するための貫通孔を有する枠状部材と
を含むシンタリング治具。 - 前記ガス導入路は、前記不活性ガスの逆流防止機構を有する請求項1記載のシンタリング治具。
- 前記枠状部材は、前記フィルムを底面に保持するものである請求項1記載のシンタリング治具。
- 前記枠状部材は、前記フィルムを底面にバキューム吸着する吸引孔を有する請求項1記載のシンタリング治具。
- 前記トレイは、前記凹部を複数有し、それぞれの凹部の底面にそれぞれの凹部に載置される電子部品を加圧するための部材が進退するための複数の第2貫通孔を有する請求項1記載のシンタリング治具。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載のシンタリング治具内に載置された電子部品を加熱および加圧することにより接合するためのシンタリング金型であって、
前記シンタリング治具が載置される載置枠を有する第1型枠と、前記載置枠の内面を摺動可能な可動コアと、前記可動コアを押圧駆動する駆動部と、不活性ガスを前記シンタリング治具のガス導入路に供給するガス供給路とを備える下型と、
前記第1型枠と協働して前記シンタリング金型を型締めするための第2型枠と、前記駆動部により前記可動コアが押し上げられることにより、前記枠状部材の貫通孔を通じて、前記基材上に接合材を介して搭載された半導体素子を、前記フィルムを介して加圧する前記凸部材とを備える上型と
を含むシンタリング金型。 - 前記上型は、弾性部材により付勢される押圧部材であり、前記枠状部材を介して前記フィルムを前記トレイの上端面に押圧する押圧部材を有する請求項6記載のシンタリング金型。
- 前記凸部材は、前記基材上に搭載された複数の半導体素子に対応する数であり、それぞれが対応する第2弾性部材により付勢されるものである請求項6記載のシンタリング金型。
- 前記載置枠、前記可動コア、前記駆動部および前記凸部材は、前記電子部品および前記シンタリング治具の種類に応じて着脱自在である請求項6記載のシンタリング金型。
- 請求項5記載のシンタリング治具の複数の凹部内にそれぞれ載置された電子部品を加熱および加圧することにより接合するためのシンタリング金型であって、
前記シンタリング治具が載置される載置台を有する第1型枠であり、前記シンタリング治具の複数の第2貫通孔にそれぞれ対応する複数の第3貫通孔を有する第1型枠と、前記複数の第3貫通孔の内面をそれぞれ摺動可能な複数の可動コアと、前記複数の可動コアをそれぞれ押圧駆動する複数の駆動部と、不活性ガスを前記シンタリング治具のガス導入路に供給するガス供給路とを備える下型と、
前記第1型枠と協働して前記シンタリング金型を型締めするための第2型枠と、前記駆動部により前記複数の可動コアがそれぞれ押し上げられることにより、前記枠状部材の貫通孔を通じて、前記電子部品に搭載された半導体素子を、前記フィルムを介してそれぞれ加圧する複数の前記凸部材とを備える上型と
を含むシンタリング金型。 - 前記載置台、前記可動コア、前記駆動部および前記凸部材は、前記電子部品および前記シンタリング治具の種類に応じて着脱自在である請求項10記載のシンタリング金型。
- 基材上に接合材を介して半導体素子が搭載された電子部品を、加熱および加圧することにより接合するためのシンタリング金型であって、
前記電子部品が載置される凹部を有するトレイの前記凹部を覆うフィルムを枠状部材により前記トレイの上端面に押さえ付けて前記凹部を密閉し、前記トレイの内部を不活性ガスにより満たし、前記電子部品を加熱および加圧する型枠を有するシンタリング金型。 - 型枠の型締めにより形成される内部空間において基材上に接合材を介して半導体素子が搭載された電子部品を、加熱および加圧することにより接合するためのシンタリング金型であって、
前記型枠は、前記電子部品が載置される凹部を有するトレイの前記凹部を覆うフィルムであり柔軟性を有するフィルムを枠状部材により前記トレイの上端面に押さえ付けて前記凹部を密閉し、前記トレイの内部を不活性ガスにより満たし、前記電子部品を加熱および加圧するものであるシンタリング金型。 - 請求項4記載のシンタリング治具の全部または一部を搬送するピックアップユニットであって、
前記トレイ、前記枠状部材または前記シンタリング治具を側面から保持する保持部と、
前記保持部を昇降させる昇降部と、
前記枠状部材を上面から押さえ付ける押接部であり、前記枠状部材の吸引孔と連通してエア吸引することにより前記フィルムを前記枠状部材の底面に吸着、または前記枠状部材の吸引孔と連通してエア噴出することにより前記フィルムを前記枠状部材の底面から剥離する第2吸引孔を備えた押接部と
を有するピックアップユニット。 - 請求項4記載のシンタリング治具のフィルム処理装置であって、
ロール状フィルムを供給するフィルム供給機構であり、前記ロール状フィルムをセットするセット部と、前記ロール状フィルムから所定長さのフィルムを送り出す駆動部とを備えるフィルム供給機構と、
前記ロール状フィルムから1回分または複数回分の枚葉フィルム長さを引き出して保管しておくバッファ部であり、前記フィルムに一定の保持テンションをかけるテンションローラと、前記フィルムの端を保持しておくフィルム端保持部とを備えるバッファ部と、
前記バッファ部のフィルムの端部をグリッパーで掴んで1回分の枚葉フィルム長さを引き出し、引き出されたフィルムを第2載置台の上面で吸着し、カッターで所定長さのフィルムに切断する切断機構と、
前記枠状部材を保持して前記第2載置台上の所定長さのフィルム上に載置し、前記枠状部材の吸引孔を通して前記フィルムを前記枠状部材の下面に吸着し、前記枠状部材とともに前記フィルムを前記トレイの上面に搬送するピックアップユニットと
を含むフィルム処理装置。 - 請求項5記載のシンタリング治具のフィルム処理装置であって、
前記シンタリング治具を載置する第3載置台と、
前記シンタリング治具を保持して搬送するピックアップユニットであり、エア吸引することにより前記フィルムを前記枠状部材に吸着した状態で前記フィルムを前記枠状部材とともに前記トレイから隔離することにより前記フィルムを前記トレイ内の半導体素子から剥離、またはエア噴出することにより前記フィルムを前記枠状部材から剥離するピックアップユニットと、
前記第3載置台の下から前記トレイの前記複数の第2貫通孔を通して基材を吸引することにより前記トレイとともに前記電子部品を前記第3載置台に保持する吸引保持部と、
前記ピックアップユニットにより前記枠状部材から剥離される前記フィルムを破棄するフィルム廃棄部と
を含むフィルム処理装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載のシンタリング治具を備えたシンタリング装置。
- 前記トレイに載置された電子部品を予熱する予熱部と、前記フィルムを保持する前の前記枠状部材を仮置きする仮置台と、前記トレイ内で不活性ガスにより覆われたままの状態のシンタリング後の電子部品を載置し冷却する冷却部とを、同時に同一方向に搬送する搬送部を有する請求項17記載のシンタリング装置。
- 請求項6記載のシンタリング金型を備えたシンタリング装置。
- 前記電子部品が載置されたトレイを供給する材料供給部と、
前記フィルムを供給するフィルム供給部であり、ロール状フィルムを供給するフィルム供給機構と、前記ロール状フィルムを所定長さのフィルムに切断する切断機構とを備えるフィルム供給部と、
型枠の型締めによりシンタリングするシンタリング金型を備えるプレス部と、
シンタリングおよび冷却が完了した電子部品が載置された前記シンタリング治具が載置される第3載置台であり、電子部品からフィルムを剥離する第3載置台と、
電子部品が載置された前記トレイを収納する製品収納部と、
前記枠状部材に保持された使用済みのフィルムを廃棄するフィルム廃棄部と、
前記トレイに載置された電子部品を予熱する予熱部と、前記フィルムを保持する前または前記フィルムを廃棄後の前記枠状部材を仮置きする仮置台と、前記トレイ内で不活性ガスにより覆われたままの状態のシンタリング後の電子部品を載置し冷却する冷却部とを、同時に同一方向に搬送する搬送部と
を含む請求項17記載のシンタリング装置。 - 前記プレス部を複数備え、
前記搬送部は、前記冷却部を複数備える
請求項20記載のシンタリング装置。 - 基材上に接合材を介して半導体素子が搭載された電子部品をトレイの凹部内に載置し、前記凹部を覆うフィルムであり柔軟性を有するフィルムを前記トレイの上端面に枠状部材により押さえ付け、前記凹部内を不活性ガスで満たし、前記電子部品を加熱および加圧することによりシンタリングするシンタリング方法。
- 基材上に接合材を介して半導体素子が搭載された電子部品を、加熱および加圧することにより接合するシンタリング方法であって、
前記電子部品が載置される凹部を有するトレイを準備する工程と、
前記凹部を覆うフィルムであり柔軟性を有するフィルムを準備する工程と、
前記フィルムを前記トレイの上端面に押さえ付ける枠状部材であり、前記半導体素子を加圧するための凸部材が進退するための貫通孔を有する枠状部材を準備する工程と、
型枠の型締めによりシンタリングするシンタリング金型を準備する工程と、
前記電子部品が凹部に載置されたトレイの上端面に、前記凹部を覆うフィルムを前記枠状部材により押さえ付け、前記凹部を密閉してシンタリング治具とする工程と、
前記シンタリング金型内に前記シンタリング治具を載置する工程と、
前記シンタリング治具の前記凹部内に不活性ガスを供給して前記電子部品を覆う工程と、
前記シンタリング治具内の電子部品を加熱および加圧することによりシンタリングする工程と、
前記シンタリング後、前記不活性ガスの前記シンタリング治具の前記凹部内へのガス導入路を閉止し、前記シンタリング治具を前記シンタリング金型から取り出す工程と、
前記シンタリング金型から取り出した前記シンタリング治具内の電子部品を冷却する工程と
を含むシンタリング方法。 - 前記シンタリング後、前記枠状部材を、前記フィルムを前記トレイの上端面に押さえ付ける工程へ循環搬送して再利用することを含む請求項22または23に記載のシンタリング方法。
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