JPH02303043A - 電気部品を接続する方法 - Google Patents

電気部品を接続する方法

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JPH02303043A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶接部材により電気部品を接続する方法と、そ
の方法を実施した機械に関する。本発明はより詳細には
超重形電子工学の応用に関する。
（従来の技術） 「電気部品」の用語は集積回路のような能動電気部品と
、電気接触ブロックを有するセラミック基板のような受
動電気部品を含むと解されている。
本発明は例えばシリコン基板に取り付ける電気部品の混
成と、シリコン、またはＣｄｔ１ｇＴｅ基扱に取り付け
た電子部品に応用できる。
電気部品を接続する第１番目の方法があることが既に知
られており、前記方法は第１図に図説している。この方
法によれば、−組の電気接触ブロック６と８からそれぞ
れ構成される２つの部品２と４を接触させるため、各組
の各ブロックには溶接部材１０があり、２つの部品は互
いに反対に置かれ、一方の部品の各溶接部材が他の部品
に対し反対側の溶接部材となるように、２つの部品は互
いに反対に置かれ、互いに正確に並べられている。
例えばインジウムで作られた溶接部材を生成し２つの部
品の間に電気的な連結を作るように、強力な圧力が接触
して置かれた２つの部品に加えられる。溶接部材の生成
を促進させるため、溶接部材をほぼ５０°Ｃと８０℃の
間の温度で柔らかくすることが望ましい。更に、１ブロ
ツク当たり少なくとも１グラムの力を加える必要があり
、この力は同時に使用される時現れる熱的機械的ストレ
スを２つの接続備品が生ずるように、全てのブロックに
均一に加えられている。
そのような方法の１例は文献（１）　ＦＲ−Ａ−２５６
９０５２に記載されている。
この周知の第１番目の方法には欠点かいくつがある：溶
接部材の間の接触の堅固さは、部品を混成する時の温度
と圧力に対し注意を払ったにも拘らず比較的平均してお
り、この堅固さはこれらの部品か動作するときの開放接
触の様子により表される。
混成される点の数は制限されており、これは１５キログ
ラムの力が１２８　Ｘ　１２８点のマトリクスを混成す
るのに必要であり、６５キログラムの力か２５６×２５
６点のマトリクスを混成するのに必要であることによる
。現在、利用可能な適当な機械を用いることにより適用
できる力は１５キログラムで制限される。更に、混成効
率は比較的低く１０％の比率に満たない；この効率は、
溶接部材に関する圧力分布の不均一性に影響を与え、こ
の不均一性は部品の間の平行性の欠陥または特に部品の
多い２５６Ｘ２５６点のマトリクスの表面のでこぼこに
より大きくなる。最後に、部品の配置は混成効率をよく
するため極めて精密にする必要がある。
文献（２）、即ちソリッドステイトテクノロジー　（Ｓ
ｏｌｉｄ　５ｔａｔｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　、　
１９７９年１月、ベージ８７から９３に発刊されたＪ、
マルスハル（ＭＡＲ３ＨＡＬＬ）他の文献に記載された
第２番目の接続方法があることも知られている。
この２番目の方法によれば、まず初めに２つの部品のブ
ロックは、部品の１つには球形の溶接部材があり、他の
部品にはほぼ平坦な溶接部材がある。球形の溶接部材で
覆われたブロックを有する、　部品はそれに接続される
部品に加えられており、後者の部品はほぼ平坦な溶接部
材を備えたブロックで構成されている。
部品の１つの溶接球のそれぞれが溶接の反対側にあるよ
うに部品に接触して置かれているが、この溶接に対応す
るブロックは他の部品の上に置かれている。このように
して得られた組立て部分は溶接を溶かす温度に加熱され
た後、冷却される。
周知のこの第２の方法にもいくつがの欠点がある：これ
ら２つの部品を接続する前に、２つの部品の一方に溶接
球を予め取り付けるのに必要な方法が本質的に複雑であ
る。更に溶接は後者の部品が接続される前に両方の部品
の上にある。
文献（３）　ＰＣ’ｒ／ＧＢ８６１００５３８．　（Ｗ
Ｏ−Ａ−８７０１５０９）には電気部品を接続する周知
の第３の方法が記載されている。
周知のこの第３の方法にも欠点がいくつが゛ある： （１）電子部品を混成する時自動的に配列するために特
別大きなブロックを作ることが必要てあり、それゆえ１
分大きな有効表面損失により高密度の接続が制限される
（マトリクス・・・）。
（２）本来、周知のこの第３番目の方法ては２つの部品
を分離する距離が、これらの部品を接続する球の最小の
高さより更に小さいので、熱サイクルの間、反発力（こ
の反発力は問題の球の高さにより決まる）が制限される
。
（３）この第３番目の方法では、いかなる技術的な欠陥
も解決することかできない（例えは、溶接部材の非適合
性）。
（４）この第３番ト１の方法では、ある部品がはみ出し
たことによりいかなる誤差も補正できない（例えば、特
に混成の大きい部品、ウェーハ／つニーム（ＷＡＦＥＲ
／ＷＡＦＥＲ）の場合）。
（発明の要約） 本発明の目的は２つの電気部品を接続する方法を提案す
ることにより、前述の周知の方法の欠点を解決すること
であり、２つの部品のブロック内にしかつりした接触を
与えることを可能にすることであり、文献（２）に記載
された方法よりもかなり単純化したにも拘らず、多数の
点を混成することであり、精密な配置を必要とすること
なく混成効率を改善することである。
より詳細には、本発明の目的は第１電気部品と少なくと
も１つの第２電気部品を接続する方法を提案することで
あり、前記部品はそれぞれ接続される複数の電気接触ブ
ロックを有しており、この方法には第１部品の各ブロッ
クが゛ウェーハ゛′溶接で覆われている第１段階があり
、そのウェーハは導電性であり前記ブロックの回りに広
がっており、これらのウェーハはほぼ一定の厚さを有し
第１部品のブロックに溶接される融解点の低い金属材料
から作られており、後者の第１部品は融解状態にあるこ
の材料により湿ることができるが、第１部品の周囲は湿
ることができず、この方法は前記材料が第２部品のブロ
ックに対しても溶接でき、これら第２部品のブロックは
第２部品の周囲が湿っていないにも拘らず融解状態であ
るこの材料により湿ることができる段階と、更にその方
法には次の段階が含まれている： （１）第１部品のウェーハが全体的にまたは部分的にそ
れに対応した第２部品のブロックで覆われるように第１
部品と第２部品が接触して置かれており、 （２）このように得られた第１及び第２部品の組立て部
分はウェーへの金属材料を融解する温度まで加熱され、
他の部品が自由であるにも拘らず、第１及び第２部品の
１つが保持されており、（３）組立て部分の温度が金属
材料の融解温度より低く下げられる。
ウェーハはほぼ円形にするのが好ましい。
はぼ円形のウェーハが用いられると、各ブロックをそれ
に対応したブロックに配置する許容はほぼ１つのウェー
ハの半径にほぼ等しい。
本発明では、得られる接触の堅さを優れたものにするた
め、各ウェーハとそれに対応するブロックの間に実際の
溶接が用いられている。更に、本発明では部品にはいか
なる圧縮力も加える必要がなく、従って接続される点の
数は最初に述べた周知の第１番目の方法の数よりはるか
に少ない。更に、混成効率は周知の第１番目の方法によ
り得られた混成効率よりかなり改善されており、それは
特に各ウェーハは融解する温度に加熱された時は大ざっ
ばに球形と仮定され、この球形はそれに対応したブロッ
クと接触し接続されるようになっているが、その理由は
それらの周囲が湿るようになっていないにも拘らず、こ
れらのブロックが融解状態では溶接により湿るようにさ
れているからである。ｉｋ後に、本発明の方法に必要な
精度は、前述の周知の第１番目の方法に必要な配置の精
度よりもはるかに少なく、その理由は本発明では部品の
自動配置効果がこの要約の残りの部分を読めばすぐ判る
ように観測されるからである。
更に、本発明の方法は前述の周知の第２番目の方法より
も簡単であり、接続される各組のブロックに対し１つの
ウェーハのみが必要であり、１つの加熱段階のみから構
成されるからである。
また、周知の第２番目の方法には球がつぶれたことによ
る変形が生じ、この変形により互いに近づいている２つ
の球の間に接触が生ずる危険がある。そのような危険は
本発明のウェーハには生じない。
本発明の方法を連続して応用することにより、数個の接
続した部品を積み重ねることができる：前記第１部品は
基本部分の積み重ねまたは績み上げにより構成されてお
り、この基本部分は本発明の方法を繰り返し応用するこ
とにより予め接続されており、この方法を付加して応用
することにより、より多くの基本部品から構成される積
み重ねを得ることができる。
本発明の方法を連続して応用することにより１つの大き
な部品を他の数個の小さな部品に接続することができる
：前記の第１部品は本発明の方法を繰り返し応用するこ
とにより多数の他の小さな部品に既に接続されている大
きな部品としてもよく、この方法を付加する応用により
、より大きな部品に接続されている他の部品の数を１ユ
ニツトだけ増加することができる。
本発明の方法を実施するある特別な形態によれば、これ
らの部品を祐み重ねるように同時に２つより多い部品を
有する組立て部分に全体が接続されており、この積み重
ねの内側のそれぞれの部品はその２つの面の上に電気接
触ブロックを備えており、組立部分の部品は積み重ねら
れ、前記材料で作られたウェーハは接続されるブロック
の各組に対しウェーハが１つの割合で組立部分の部品の
適当なブロックに予め与えられており、これは必要な電
気接触が前記温度まで加熱された積み重ねを有する積み
重ねの部品のブロックの間で行われるようにされるため
であり、積み重ねの先端の部品の１つが水平に保持され
ているが、積み重ねの他の部品は自由でありこの先端部
品の上にある。
他の特別な実施の形態によれば、接続は全て同時に２つ
より多い部品の組み立て部分て行われ、部品の１つはそ
の１つの面を経由して他の面に接続されることになって
おり、部品が組立てられ、前記材料で作られるウェーハ
は接続されることになっているブロックの各組に対しウ
ェーハが１つの割合で組立て部分の部品の適当なブロッ
クの上に予め与えられており、これは希望の電気接触が
前記温度まで加熱されている組立て部分を有する部品の
ブロック間で行われるようにするためであり、その部品
は水平に保持されている他の部品に接続されるようにし
ているが、組立部分の他の部品は自由であり、前記部品
の上に置かれている。
本発明の方法を実施する好ましい形態の１つによれば、
部品に接触するように置かれた後その部品がウェーハを
構成する金属材料の融解温度より低く冷却されるまで、
部品の１つは水平に保持されるが、他の部品は自由であ
り保持された部品の上に水平になっている。
金属材料は、スズ、インジウム、鉛から構成されるグル
ープと、スズ、インジウムまたは鉛な含む融解点の低い
合金から選ばれるのが望ましい。
本発明は第１電気部品と少なくとも１つの第２電気部品
を接続する機械にも関しており、これらの電気部品には
接続されることとなっている電気接触ブロックがそれぞ
れあり、この機械は次の装置を含むことを特徴としてい
る： （１）導電性のウェーハがブロックの周囲に突き出”Ｃ
いる間は部品のブロックで覆われており、これらの部品
には選択されるウェーハがあり、それは接続されること
となっているブロックの各組に対しウェーハが１つある
からであり、これらのウェーハは融解点の低い金属材料
で作られており、部品のブロックに溶接されるようにし
てあり、部品のブロックは融解状態のこの材料で湿って
いるが、対応する部品の周囲は湿っていない第１及び第
２部品にある取り入れ装置、 （２）接続された部品を受ける装置、 （３）部品を配置し、選択された部品に接続される部品
のブロックと選択された各部品のウェーハが接触して置
かれる装置、 （４）材料を融解できる温度に接触して置かれた部品か
ら構成される構成部分を加熱するための加熱装置、 （５）取り出し装置と加熱装置を通り、取り出し装置か
ら受取り装置まで部品を移動させるための装置、 （６）部品の面、即ち接続されるべき面を観察てきるよ
うにする光学装置、 （７）これらの部品を相対的に移動させる装置。
加熱装置には、接触して置かれた部品を通過する通過型
オープンが含まれている場合がある。
変形したものとして、これらの加熱装置には部品の組立
て部分に対して加えられ、この組立て部分から離れて動
く移動加熱テーブルを含む場合もある。
以下余白 （実施例） 以下、図に基づきさらに詳しく説明する。
第２図は本発明に従って用意した他の部品に予め接続さ
れた部品２０を図解している。以下のことから明確にな
るように、２２のような導電性のブロックを構成する部
品２０には、ブロックのそれぞれを覆うウェーハがある
。
各ウェーハ２８は、部品２０の表面に直角な軸Ｚに沿っ
て厚さがほぼ一定であり（平坦であると仮定）、この部
品にはＺに直角な平面ＸＹ内の軸２に平行なウェーハと
このウェーハを投影したものがあり、はぼ円板の形をし
ている。
第３Ａ図から第３Ｃ図は発明の方法の特別な実施に対す
る種々の段階を示している。実施のこの形態にはインジ
ウムのような材料が使用されており、その材料は液状の
時、金のようなある種の金属を適度に湿らすが、シリコ
ンのようなある種の不導体またはポリイミド（ｐｏｌｙ
ｉｍｉｄｅｓ）のような材料は全く湿らさないかまたは
ほんのわずか湿らす。
もちろん、使用されている材料の融解点は、本発明によ
り部品と接続される時生ずる部品の劣化を避けるため十
分低い。この点でインジウムは完全に適している。
第３Ａ図から判るように、ブロック２２と２６の間に個
々に電気的連結を得るためブロック２２を有する部品２
０とブロック２６を有する部品２４を接続したいことを
仮定している。
このため、部品２０のように２つの部品の１つにはイン
ジウムのような前記材料から作られた多数のウェーハ２
８がある。
各ウェーハ２８はブロック２２を覆い、ブロック２２か
ら突出しているが、これはウェーハ２８が部品２０の湿
っていない部分を覆っ°Ｃいるからであり、この部分は
問題としているブロック２２を閉し込めている。
部品２０と２４は接続される前記ブロックを有する複雑
な電子回路の場合もある。
ブロック２２と２６の周囲は、例えば融解状態にある前
記材料により湿らないシリコンであるか、例えば金であ
るブロック２２と２６は融解状態の材料により湿らされ
る。
情報の通路が適当であり、制限する通路がないならば、
前記ウェーハの直径は約６０マイクロメータであり、厚
さは約６マイクロメータであり、直径が２５マイクロメ
ータの薄いＮ２５から成るブロックは、厚さが約１２マ
イクロメータで例えば７０マイクロメ「りの間隔を有す
る部品の上にマトリクスに配置することができる。
情報の通路に制限かなければ、この間隔はウェーハの直
径が１５マイクロメータ以下ならば２０マイクロメータ
と同じくらい小さい。
インジウムウェーハ２８は、周知の従来の技術の方法で
は難しい方法で取り付けられている。
部品２０と２４は、ウェーハ２８のそれぞれが対応する
ブロック２６を覆うように互いに接触して置かれている
。
これは後に示すように両視界光学システムにより実施す
ることができる。
部品を離している間隔はインジウムウェーハの厚さに等
しい。
得られた組立て部分はそれがインジウム融解温度に達す
るまで加熱される。
この温度で、２つの部品はウェーハの表面の引っ張りの
ため邪魔されている。
より詳細には、この反発は各ウェーハ２８がインジウム
の融解点まで加熱された時、インジウムの容積は球状を
していると仮定し、対応するブロック２２と２６に集め
られ、集中され、密着することにより生ずるが、これは
ブロック２４と２６の周囲が湿っていないにも拘らず、
これらのブロック２４と２６がインジウムにより湿ると
いうことに基づいている。これにより２つの部品の間に
ある距離が生ずるが、これはこのウェーハが部品に直角
に膨張し、部品に平行に収縮した形（第３Ｂ図）である
と仮定したため、各ウェーハ２８が球形エレメントに変
形することに基づいている（第３Ｃ図）。
２つの接続した部品を離す最終的な間隔（第３Ｃ図）は
、各ウェーハの最初のインジウムの容積と、湿った表面
の大きさにより決まる。純粋に情報の通路により与えら
れ、いかなる制限もない上記゛の例では、最終的な間隔
は約２０マイクロメータである。
２つの部品の組立て部分は、その後自然に冷却される。
部品が加熱され、組立て部分が冷却されるまで、Ｚ４の
ような部品の１つは保持されるが（図示していないが例
えば水平な支持の上に置かれる）、他の部品２０は自由
である（例えば部品２４の上）。
第３Ａ図から第３Ｃ図に関連して述べた方法には次の利
点が生ずる： （１）実施された接続はインジウムを金の上に純粋に溶
接するのと同じくきわめて固い；２つの部品を更に引き
離すことによりインジウム／金の接触領域では生じない
破損が引き伸され、インジウムが破損された後に生ずる
ことを示している。
（２）このように得られた組立て部分はエージング、熱
サイクル、振動に極めて強く、空間的な仕様を満足する
。
（３）混成効率は勝れており、不合格品の数はほぼ零で
ある。第３Ａ図から第３Ｃ図に関連して述べた例では、
ブロックが短絡されることがないが、それは各インジウ
ムの容積が対応するブロックと単独に接触するように収
縮するからである。
第４Ａ図と第４Ｂ図は前述の周知の３つの方法と比較し
た第３Ａ図と第３Ｂ図に関して述べた方法の利点を１つ
図説し°Ｃいる：第４Ｂ図により先端を切り取ったイン
ジウムウェーハは、しばしば開路となるが、第３Ａ図か
ら第３Ｃ図に関連して述べた方法ては、いかなるウェー
ハも使用されていない時を除いて開路は決して得られず
、先端を切り取ったインジウムウェーハ３２（第４Ａ図
）には他より小さいインジウム容積３４（第４Ｂ図）が
最終的に得られるが、これは対応したインジウムが他の
ウェーハより小さいからであり、それにも拘らず対応し
たブロックが接続されるようにされているからである。
（４）インジウムのみが混成されるべき部品の上に置か
れている。
（５）本発明の方法を実施することにより部品の自動配
列現象が引き起こされ、前述の周知の第１゜番目の方法
の場合よりも精密に配列する必要がほとんどない：各イ
ンジウムウェーハは簡単に他の部品の上の対応した湿っ
た表面を覆う（第５Ａ図）。
半径Ｒの円形のウェーハの場合（第５Ａ図）、１つのブ
ロックを対応したブロックの上に配置する余裕は約±Ｒ
であることが判る。
最初の配列が不完全なら、インジウムが融解点に遅した
時まずインジウムを他の部品の上に固定させ、次にイン
ジウムの容積を動かすことにより誘発される機械的な効
果により２つの部品の自動配列を引き起こし、即ち例え
ば水平の支持（第５Ｂ図）に保持された部品に対し自由
である部品の配置を、配置が正しい２つの部品の位置に
来るように移すことを引き起こす（第５Ｃ図）。
発明の方法は接続される点が高密度であり、表内の大き
な混成に特によく適合する。事実、その原理から本発明
では大きなシリコンのような基板に広く存在するくぼみ
の欠陥が問題にはならず、前述の周知の第１番目の方法
に必要な大きな力を保つ必要がない。このくぼみの欠陥
により、ある種のインジウムウェーハ３６は、初め他の
部品のウェーハに対応した（第６Ａ図）ブロックに接触
することができないが、インジウムを溶かし、インジウ
ムの容積の形を変化させることにより得られる各ウェー
ハ３６に対応して変化させた後は、電気接触を他の部品
（第６Ｂ図）の対応するブロックにより得ることができ
る。
各部品の表面は、約１平方ミリメータから数１００平方
センチメータの範囲であろう。前述のくぼみがこの表面
と共に増加することにより、発明には更に接続される部
品の表面が増加する利点があるということに気付くであ
ろう。
インジウムウェーハの大きさは数マイクロメータから約
１００マイクロメータの範囲であろう。
隣接した２つのインジウムウェーハの距離は約２マイク
ロメータ以上である。
これらのウェーハの密度には制限がなく、ウェ−への大
きさとほぼ等しく選ばれたウェーハのピッチが与えられ
る。
本発明では、またある構造を取ることが可能であり、そ
の構造内ではいくつがの部品３８．４０゜４２、４４が
本発明の方法を数回繰り返すことにより、部品３８に対
し部品４０を本発明の方法で接続し、そのｆ＆３８−４
０−４２の組立て部分に部品４２を接続し、最終的に３
８−４０の組立て部分に部品４４を本発明により接続す
るため積み重ねられ接続されており（第７図）、この構
造にはある特別な利点があり、それは部品３８．４０．
４２．４４を積み重ねることと、簡単な技術からなる集
団接続を使用することにより、すでにある構造にある部
品を加えることを希望する場合である。
本発明により他の構造も実現でき（第８図）、いくつが
の部品４８．５０．５２に接続した大きな部品４６から
構成される。そのような構造は部品４６に部品４８．５
０．５２を連続的に接続するため、本発明の方法を繰り
返すことにより、または本発明に従って部品４６．４８
．５０．５２を集団接続させることにより実現される。
第８図に示す構造に関し、本発明により得られた自動配
列の利点が判るであろう。前述の周知の第１番目の方法
（数回繰り返す）により実現された構造と同じ構造に対
し、４８のような１つの部品の位置を決めることは他の
部品５０と５２の位置を決めることと独立していること
が判るであろうし、これは４８−５０−５２の組立て部
分の位置決めの精度が部品４８、部品５０、部品５２の
個々の位置決めに対応した精度の和であることを意味し
ている。他方、第８図に示された本発明により実現され
る構造について、４８．５０．５２の各部品の位置決め
はこれらの部品４８．５０．５２を接続するのに必要な
部品４６のブロックの相対位置に依っており、それ故、
部品４８．５０．５２の位置決めの相互依存と、従って
前述の周知の第１番目の方法により得られた精度よりも
良い全体の位置決めの精度が生ずる。
第８図に示された構造は周知の第１番目の方法では実現
できなく、この構造が本発明に従って実現される時、一
番接続の多い部品を支える（水平に）ために部品が多い
ならば、他の部品は自由で、この部品の上に希望の順序
で置いたほうが好ましいことが判るであろう。
第９図には本発明の機械の特別な実施態様を示している
。
第９図に示す機械によりシリコンの２つのホールウェー
ハ（ｗｈｏｌｅ　ｗａｆｅｒｓ）のような大きな基板の
２つの部品を接続できる。この機械には第１容器があり
、その中で部品２０が垂直に積み重ねられており、前記
部品２０には予めインジウムウェーハ２８が取り付けら
れており、これらのウェーハがつけられた各部品の面は
容器５４の上の方に向けられており、更に容器５４の一
方に第２容器５６が取り付けられており、これには垂直
に積み重ねられた部品２４が入っており、インジウムウ
ェーハに接続されることとなるこれらの部品のブロック
は容器５６の底の方に向けられている。
この機械には更に容器５４と５６から離れて第３容器５
８があり、この容器は部品２０と２４の組立て部分を受
けることとなっている。
第９図に示す機械には更に容器５４から容器５８へ部品
を水平方向に移動させる移動装置６０と、部品２０と２
４の配列を行う装置６４とこれらの組立て部分を加熱す
る装置６６が含まれている。
従来の技術で周知の移動装置６０により、部品２０を部
品２４と結合するまで運び、この組立てを受ける容器５
８までこのように得られた組合せ部分を運ぶことができ
る。
容器５４の底で移動装置に向かい合う側には部品２０を
１つずつ通過させるすき間６８がある。装置７０はこの
すき間を通過し、積み重ねられた最下段の部品２０を移
動装置に押し出すためのものである。
このため、装置７０には、このすき間と反対側にある他
のすき間７１を横切るように予め与えられた押し出し装
置がある。
部品２０を装置６４まで移動させる間、積み重ねられた
中の一番高いところにある部品２４は、部品をおろすた
めのつがみ＠７８のための装置７６により配列の位置に
移動される。この配列のため適当な位置にある部品２４
はこの腕７８により準備または用意の位置に保たれる。
部品２０が装置６４に到達すると移動装ｒ１１６Ｑは停
止する。これらの装置６４には垂直、２つの直角、及び
水平方向に動くことができる支持８０があり、支持８０
は垂直軸の回りに回転できる。
移動装置６０には、部品２０を支持するのに適した２つ
の移動レールの形を図示しており、これら２つの移動レ
ールは支持８０がその間を通るようにされている。
装置６０には更に両視界装置（上方向と下方向）がある
。この装置は部品２０と２４の配列に関係し、この配列
が一旦決まると装置を引っ込めるために部品２０と２４
の間に挿入されている。
装置６４で停止された部品に対し、支持８０は部品２０
を移動装置６０から若干押し上げるまで、上の方に動き
、部品２０と２４の光学的な配列が装置８２を通り、支
持８０が適当に移動することにより決まり、その装置は
引っ込められた後、部品２４は装置７６を低くする垂直
の動きにより部品２０と接触するまで低くされ、この装
置７６は部品２４が部品２０と接触する時部品２４を放
す。支持８０はその後、得られた組合せ部分が移動装置
６０と接触するまで低くされる。配列は約１０マイクロ
メータ内で行われる。
このようにしで得られた組合せ部分は、インジウムの融
解温度が得られている加熱装置６６に移動される。
加熱装置６６には反射器（示していない）を有する通過
型へロゲンランプオープンが含まれている。このオープ
ンは、希望の温度になるま′Ｃ前記オープンを通して、
組立て部分を回転しながら加熱するように制御されてお
り、その後組立て部分は容器５８に移動されるまでの間
自然に冷却される。
変形として°、オープン８４は、移動装置６０の下に置
かれた垂直に動く加熱テーブル８６により置き換えられ
る。このテーブル８６には、２つの部品の間の相対的な
配列が乱されるのを避けるようにするため、組合せ部分
に関しかなり大きな慣性がある。テーブル８６は、支持
８０について説明したように移動装ｙ１６０を横切るが
、これは組立て部分な希望の温度に加熱するため、この
テーブル８６が希望の時間、組立て部分の自由な面に対
し加えられる。
からであり、その後テーブル８６は再び下がる。前に述
べたように、組立て部分はその後、整理用容器５８に運
ばれるまで自然に冷却される。
容器またはケースにより溜めておくことは、シリコンの
ウェーハをある場所から他の場所に移動するのと同様に
、集積回路を作るため従来の装置にすでに使われた装置
と同じであることが判るであろう。
±１０マイクロメータで行う光学的配列は超小型電子工
学の応用として、特にウェーハ切断機にすでに使用され
ている。そのような光学的配列システムを本発明に適用
することが、この分野の技術者により行われ、本発明に
関してはこの配列を極端に正確にする必要はなく、これ
は自動配列現象によりこの配列をより精密に決めること
ができるからである。
同様に、オープンと加熱テーブルにより大きな表面に均
一にエネルギーを供給することができ、組立て部分を決
められた温度の±５°Ｃに置くことができ、このオープ
ンと加熱テーブルは超小型電子工学の応用では、すでに
ありふれたものである。
もちろん、第９図に関し述べた機械により、第８図で述
べた形の補遺を実現することは可能である。これを行う
ために、部品４６は、移動装置６０により移動され、１
つ以上の場合に配列された部品４８、５０．５２は光学
配列を繰り返すことにより部品４６に連続しながら接触
して置かれる。このように接続はひとまとめにして行わ
れる。
もちろん、第９図の機械に何回か通すことにより連続し
た接続を得ることもできる。
第７図で表されるタイプの構造を第９図の機械により実
現できる。これを行うためには、積み重ねを徐々に構成
し、または集団の接続を作るようにａ械内に連続して通
過させることにより連続した接続ができるであろう。こ
のためには、ウェーハ２８により積み重ねられた部品の
先端の１つは、積み重ねの隣接した部品を受け取るよう
に、配列する位置に装置６０により移動される。得られ
た積み重ねは、同じく第３の部品を受取り、完全な積み
重ねが得られるまて繰り返し、この積み重ねはその後接
続が行われる加熱装置に移動され、その後ケースの中に
配列される。
【図面の簡単な説明】
第１図はすでに述べたが、部品を接続する周知の方法を
図示しており、 第２図は本発明による２つの部品を接続する前のブロッ
クで覆われたウェーハを図説しており、第３Ａ図から第
３Ｃ図は本発明の方法を実施した特別な形態に対する種
々の段階を図説しており、 第４Ａ図と第４Ｂ図は本発明の利点、すなわち第４Ｂ図
では１以上のウェーハの頭部の切断が支障にならないこ
とを図説しており、 第５Ａ図から第５Ｃ図は本発明の他の利点、即ち部品が
発明に従って接続された時化ずる自動配列により、極端
に正確に部品の位置を決める必要性がない利点を図説し
ており、 第６Ａ図と第６Ｂ図は本発明の他の利点、即ち部品の１
つが膨張した時てさえ接続を得ることができる利点を再
度説明しており、 第７図は本発明の方法の実施と接続された部品の積み重
ねにより得られる他の特別な形態を図示しており、 第８図は本発明の方法の実施、及び大きな１つの部品と
他の小さな数個の部品の間を接続することによる他の特
別な形態を図説しており、第９図は本発明の機械の特別
な実施大要の概略図である。 ２、４．３０．３８．４０．４２．４４．４６．４８．
５０．５２・・・部品、 ６、８．２２．２６・・・電気接触ブロック、１０・・
・溶接ブロック、　２０・・・第１電気部品、２４・・
・第２電気部品、　２８・・・ウェーハ、３２、３６・
・・インジウムウェーハ、３４・・・インジウム容積、 ５４・・・第１部品を取入れるための容器、５６・・・
第２部品を取入れるための容器、５８・・・接続された
部品を受ける装置、６０・・・移動させるための装置、 ６４・・・配列する装置、 ６６・・・加熱するための装置、 ６８、７１・・・すき間、 ７０・・・部品押し出し装置、 ７６・・・つがみ腕のための装置、 ７８・−・つがみ腕、 ８０・・・相対的に移動させるための装置、８２・・・
光学装置、　　　８４・・・通過型オープン、８６・・
・移動加熱テーブル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）第１電気部品（２０）と少なくとも１つの第２電
    気部品（２４）が接続されるようにされた電気接触ブロ
    ック（２２、２６）をそれぞれ備えており、第１部品の
    各ブロックがウェーハとして知られている溶接部材で覆
    われており、ウェーハ（２８）は導電性であり、前記ブ
    ロックの周囲に広がっており、これらのウェーハはほぼ
    一定の厚さで第１部品のブロックに溶接される融解点の
    低い金属材料て作られており、これらのブロックは融解
    状態の時この材料により湿っているが、第１部品の周囲
    は湿っていなく、前記材料が第２部品のブロックに溶接
    することもできる特徴があり、これら第２部品のブロッ
    クは融解状態にある時この材料により湿っているが、第
    ２部品の周囲は湿っていない段階と、更に次の段階を含
    む第１電気部品と少なくとも１つの第２電気部品を接続
    する方法：（１）第１部品が全体的または部分的に対応
    する第２部品のブロックを覆うように第１および第２部
    品が接触して置かれており、 （２）第１および第２部品から得られる組合せ部分がウ
    ェーハの金属材料を融解できる温度まで加熱され、第１
    および第２部品の１つが保持されているが、他は自由で
    あり、 （３）組合せ部分の温度が金属材料の融解温度より低く
    下げられる。 （２）接続が同時に２つより多い部品（３０、４０、４
    ２、４４）の集まった組合せ部分の上でこれらの部品の
    積み重ねを得るように行われ、積み重ねの内側の部分の
    それぞれがその２つの面に電気的に接触するブロックを
    備えており、その中で組み立て部分の部品が積み重ねら
    れ、希望の電気接触が積み重ねられた部品のブロックの
    間に作られるように前記材料で作られたウェーハが組立
    て部分の適当な部品のブロックの上に接続される各組の
    ブロックに対しウェーハを１つの割合で予め与えられ、
    その中でこの積み重ねは前記温度まで加熱され、積み重
    ねの先端の部品の１つが水平に保持されているが、積み
    重ねられた他の部品は自由でこの先端の部品の上にある
    、請求項１記載の方法。 （３）接続が同時に２つより多い部品が集まった組合せ
    分の上で行われ、部品の１つ（４６）がその面の１つを
    経由して他の部品（４８、５０、５２）に接続されるよ
    うにされており、部品の組立て部分が前記材料から作ら
    れたウェーハから構成されており、この材料は希望の電
    気接続が組立て部分の部品のブロックの間に作られるよ
    うに組立て部分の適当な部品のブロックの上に接続され
    る各組のブロックに対しウェーハを１つの割合で予め与
    えられ、その中でこの組立て部分は前記温度まで加熱さ
    れ、他の部品に接続されることになる部品は水平に保持
    されるが、組立て部分の他の部品は自由で前記部品の上
    にある、請求項１記載の方法。 （４）部品がウェーハを構成する金属材料の融解温度よ
    り低く冷却されるまで部品に接触して置かれた後、部品
    の１つが水平に保持されるが、他の各部品は自由で、水
    平に保持された部品の上にある、請求項１記載の方法。 （５）金属材料がスズ、インジウム、鉛のグループ、及
    びスズ、インジウム、鉛を含む融解点の低い合金から選
    択される請求項１記載の方法。 （６）第１部品（２０）と少なくとも１つの第２部品（
    ２４）が接続されることになる電気接触ブロックをそれ
    ぞれ備え、次の装置を含むことを特徴とする第１部品と
    少なくとも１つの第２部品を接続する機械： （１）第１及び第２部品を取り入れ、部品のブロックの
    周囲の上に突き出すことにより導電性のウェーハが部品
    のブロックを覆い、接続されるブロックの各組に対しウ
    ェーハが１つあるようにウェーハを備えたこれらの部品
    が選ばれ、これらのウェーハを備えたこれらの部品が選
    ばれ、これらのウェーハが部品のブロックに溶接される
    ように融解点の低い金属材料で作られており、部品のブ
    ロックは融解状態にある時はこの材料で湿っているが、
    対応した部品の周囲は湿っていない、第１及び第２部品
    を取り入れるための装置（５４、５６）、 （２）接続された部品を受ける装置（５８）、（３）選
    択された部品のそれぞれのウェーハをこの選択された部
    品に接触する部品のブロックと接触して置かれている部
    品を配列する装置（６４）、 （４）材料を融解できる温度まで接触して置かれている
    部品から構成される組立て部品を加熱するための加熱装
    置（６６）、 （５）配列装置と加熱装置を通過し部品を取り入れ装置
    から受け取る装置に移動させるための装置（６０）。 （７）配列装置（６４）が次の装置を含む請求項６記載
    の機械： （１）部品の面、すなわち接続される面を観測すること
    ができる光学装置（８２）、 （２）これらの部品を相対的に移動させるための装置（
    ８０）。 （８）加熱、装置（６６）に接触して置かれた部品によ
    り横切られることになる通過型オープン（８４）を加熱
    装置（６６）が含む請求項６記載の機械。 （９）組立て部分の部分に対して加えられるように備え
    られ、この組立て部分から離れて動く移動加熱テーブル
    （８６）を加熱装置（６６）が含む請求項６記載の機械
    。
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