JPH11204591A - 熱圧着装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱圧着の際におけるステージの平坦性を維持
し、且つステージと加圧ヘッドとの間の温度差を極力小
さくし、接続信頼性の高い熱圧着が可能な熱圧着装置を
提供する。 【解決手段】 異方性導電接着フィルム１等の接着膜を
介して少なくとも二つの被熱圧着物（例えば、半導体チ
ップ２及び回路基板３）を互いに熱圧着するための熱圧
着装置であって、被熱圧着物を載せるためのステージＡ
と、ステージＡに載せられた被熱圧着物を加圧するため
の加圧ヘッドＢとを有する熱圧着装置において、被熱圧
着物に接触するステージＡの表面をセラミックヒータ４
から構成する。
し、且つステージと加圧ヘッドとの間の温度差を極力小
さくし、接続信頼性の高い熱圧着が可能な熱圧着装置を
提供する。 【解決手段】 異方性導電接着フィルム１等の接着膜を
介して少なくとも二つの被熱圧着物（例えば、半導体チ
ップ２及び回路基板３）を互いに熱圧着するための熱圧
着装置であって、被熱圧着物を載せるためのステージＡ
と、ステージＡに載せられた被熱圧着物を加圧するため
の加圧ヘッドＢとを有する熱圧着装置において、被熱圧
着物に接触するステージＡの表面をセラミックヒータ４
から構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接着膜、特に熱硬
化性の異方性導電接着フィルムを介して少なくとも二つ
の被熱圧着物を熱圧着するための熱圧着装置に関する。
化性の異方性導電接着フィルムを介して少なくとも二つ
の被熱圧着物を熱圧着するための熱圧着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルのＩＴＯ電極とＦＰＣの電極
とを接合する場合、あるいは半導体チップをマルチチッ
プモジュール基板にフリップチップ実装する場合などに
おいては、それら（被熱圧着物）の間に熱硬化性の異方
性導電接着フィルムを挟持させて熱圧着することが行わ
れている。このような熱圧着の際に用いられる従来の熱
圧着装置（図４〜５）を、回路基板上に半導体チップを
フリップチップ接合する場合を例として説明する。
とを接合する場合、あるいは半導体チップをマルチチッ
プモジュール基板にフリップチップ実装する場合などに
おいては、それら（被熱圧着物）の間に熱硬化性の異方
性導電接着フィルムを挟持させて熱圧着することが行わ
れている。このような熱圧着の際に用いられる従来の熱
圧着装置（図４〜５）を、回路基板上に半導体チップを
フリップチップ接合する場合を例として説明する。
【０００３】図４（ａ）の装置は、異方性導電接着フィ
ルム４１を介して半導体チップ４２が仮接着された回路
基板４３を載せるためのステージＡと、異方性導電接着
フィルム４１を挟持する半導体チップ４２と回路基板４
３とを加熱し且つ加圧するための加圧ヘッドＢとから構
成されている。この場合、ステージＡは、熱に対し寸法
安定性の良好なアルミナ等のセラミックからなるステー
ジプレート４４が保持台４５に保持された構造となって
いる。また、加圧ヘッドＢは、抵抗加熱式のヒータロッ
ド４６を内蔵したステンレスブロック４７から構成され
ている。このステンレスブロック４７としては、単位時
間当たりの熱圧着ショット数の増減による温度変化を小
さくすると共に表面の平坦性を維持するために比較的大
きなステンレスブロックが使用されている。
ルム４１を介して半導体チップ４２が仮接着された回路
基板４３を載せるためのステージＡと、異方性導電接着
フィルム４１を挟持する半導体チップ４２と回路基板４
３とを加熱し且つ加圧するための加圧ヘッドＢとから構
成されている。この場合、ステージＡは、熱に対し寸法
安定性の良好なアルミナ等のセラミックからなるステー
ジプレート４４が保持台４５に保持された構造となって
いる。また、加圧ヘッドＢは、抵抗加熱式のヒータロッ
ド４６を内蔵したステンレスブロック４７から構成され
ている。このステンレスブロック４７としては、単位時
間当たりの熱圧着ショット数の増減による温度変化を小
さくすると共に表面の平坦性を維持するために比較的大
きなステンレスブロックが使用されている。
【０００４】図４（ｂ）の装置は、ステージプレート４
４としてガラスプレート４８を使用し、加圧ヘッドＢの
先端がパルスヒータ４９となっている装置である。
４としてガラスプレート４８を使用し、加圧ヘッドＢの
先端がパルスヒータ４９となっている装置である。
【０００５】以上のような図４（ａ）及び（ｂ）の装置
の場合、加熱が被熱圧着物の上方のヒータヘッドＢから
のみ行われるために、単位時間当たりの熱圧着ショット
数の増加に伴いステージＡの温度が上昇し、ステージ表
面がそり、その結果、接続信頼性が低下するという問題
がある。また、回路基板４３として、セラミック基板等
の熱伝導性の比較的良好なものを使用した場合、加圧ヘ
ッドＢの温度よりも２００℃以上も低いステージＡに、
加圧ヘッドＢからの熱が回路基板４３を通じて拡散し、
結果的に十分な熱圧着ができず、接続信頼性が低下する
ことが懸念される。このため、加圧ヘッドＢの温度を異
方性導電接着フィルムの硬化温度よりかなり高く設定
し、且つ熱圧着時間を長く設定する必要があり、熱圧着
コストの増大が避けられない。
の場合、加熱が被熱圧着物の上方のヒータヘッドＢから
のみ行われるために、単位時間当たりの熱圧着ショット
数の増加に伴いステージＡの温度が上昇し、ステージ表
面がそり、その結果、接続信頼性が低下するという問題
がある。また、回路基板４３として、セラミック基板等
の熱伝導性の比較的良好なものを使用した場合、加圧ヘ
ッドＢの温度よりも２００℃以上も低いステージＡに、
加圧ヘッドＢからの熱が回路基板４３を通じて拡散し、
結果的に十分な熱圧着ができず、接続信頼性が低下する
ことが懸念される。このため、加圧ヘッドＢの温度を異
方性導電接着フィルムの硬化温度よりかなり高く設定
し、且つ熱圧着時間を長く設定する必要があり、熱圧着
コストの増大が避けられない。
【０００６】また、半導体チップ４２の周囲にはみ出た
異方性導電接着フィルム部分（フィレット部）４１ａに
対する熱供給は、加圧ヘッドＢからの輻射と半導体チッ
プ４２からの熱伝導により行われるだけなので、フィレ
ット部４１ａが十分に硬化せず、回路基板４３に対し十
分に接着しないという問題がある。この部分の硬化を十
分に行うために、加圧ヘッドＢで従来以上に高い温度で
半導体チップ４２を加熱することも考えられるが、半導
体チップ４２に過度の熱ショックを与えることは、半導
体チップ自体の信頼性が低下することが懸念される。
異方性導電接着フィルム部分（フィレット部）４１ａに
対する熱供給は、加圧ヘッドＢからの輻射と半導体チッ
プ４２からの熱伝導により行われるだけなので、フィレ
ット部４１ａが十分に硬化せず、回路基板４３に対し十
分に接着しないという問題がある。この部分の硬化を十
分に行うために、加圧ヘッドＢで従来以上に高い温度で
半導体チップ４２を加熱することも考えられるが、半導
体チップ４２に過度の熱ショックを与えることは、半導
体チップ自体の信頼性が低下することが懸念される。
【０００７】そこで、最近では、単位時間当たりの熱圧
着ショット数の増減によってステージＡの温度変化を小
さくし且つステージＡと加圧ヘッドＢとの間の温度差を
小さくするために、図５に示すように、保持台４５にも
抵抗加熱方式のヒータロッド５０を内蔵させることが行
われている。
着ショット数の増減によってステージＡの温度変化を小
さくし且つステージＡと加圧ヘッドＢとの間の温度差を
小さくするために、図５に示すように、保持台４５にも
抵抗加熱方式のヒータロッド５０を内蔵させることが行
われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すように、ステージＡの保持台４５にヒータロッド５
０を内蔵させた場合、ステージプレート４４の平坦性を
維持し、且つ熱圧着作業時の安全性を確保するために
は、保持台４５の実用上の加熱最高温度を約６０℃に設
定する必要があった。このため、図５に示すように保持
台４５を加熱したとしても、加圧ヘッドＢとステージＡ
のステージプレート４４との間の温度差が２００℃を超
えてしまい、結果的に接続信頼性の低下が避けられない
というのが現状である。
示すように、ステージＡの保持台４５にヒータロッド５
０を内蔵させた場合、ステージプレート４４の平坦性を
維持し、且つ熱圧着作業時の安全性を確保するために
は、保持台４５の実用上の加熱最高温度を約６０℃に設
定する必要があった。このため、図５に示すように保持
台４５を加熱したとしても、加圧ヘッドＢとステージＡ
のステージプレート４４との間の温度差が２００℃を超
えてしまい、結果的に接続信頼性の低下が避けられない
というのが現状である。
【０００９】本発明は、以上の従来の技術の課題を解決
しようとするものであり、熱圧着の際におけるステージ
の平坦性を維持し、且つステージと加圧ヘッドとの間の
温度差を極力小さくし、接続信頼性の高い熱圧着が可能
な熱圧着装置を提供することを目的とする。
しようとするものであり、熱圧着の際におけるステージ
の平坦性を維持し、且つステージと加圧ヘッドとの間の
温度差を極力小さくし、接続信頼性の高い熱圧着が可能
な熱圧着装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、被熱圧着物
に接触するステージの表面をセラミックヒータから構成
することにより上述の目的を達成できることを見出し、
本発明を完成させるに至った。
に接触するステージの表面をセラミックヒータから構成
することにより上述の目的を達成できることを見出し、
本発明を完成させるに至った。
【００１１】即ち、本発明は、接着膜を介して少なくと
も二つの被熱圧着物を互いに熱圧着するための熱圧着装
置であって、被熱圧着物を載せるためのステージと、ス
テージに載せられた被熱圧着物を加圧するための加圧ヘ
ッドとを有する熱圧着装置において、被熱圧着物に接触
するステージの表面がセラミックヒータから構成されて
いることを特徴とする熱圧着装置を提供する。
も二つの被熱圧着物を互いに熱圧着するための熱圧着装
置であって、被熱圧着物を載せるためのステージと、ス
テージに載せられた被熱圧着物を加圧するための加圧ヘ
ッドとを有する熱圧着装置において、被熱圧着物に接触
するステージの表面がセラミックヒータから構成されて
いることを特徴とする熱圧着装置を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に従って詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】本発明の熱圧着装置は、図１に示すよう
に、熱硬化性の異方性導電接着フィルム１等の接着膜を
介して少なくとも二つの被熱圧着物、例えば半導体チッ
プ２と回路基板３とを互いに熱圧着するための熱圧着装
置であって、被熱圧着物（半導体チップ２及び回路基板
３）を載せるためのステージＡと、ステージＡに載せら
れた被熱圧着物を加圧するための加圧ヘッドＢとを有す
る。本発明においては、被熱圧着物に接触するステージ
Ａの表面をセラミックヒータ４から構成する。
に、熱硬化性の異方性導電接着フィルム１等の接着膜を
介して少なくとも二つの被熱圧着物、例えば半導体チッ
プ２と回路基板３とを互いに熱圧着するための熱圧着装
置であって、被熱圧着物（半導体チップ２及び回路基板
３）を載せるためのステージＡと、ステージＡに載せら
れた被熱圧着物を加圧するための加圧ヘッドＢとを有す
る。本発明においては、被熱圧着物に接触するステージ
Ａの表面をセラミックヒータ４から構成する。
【００１４】セラミックヒータ４は、一般に熱に対して
寸法安定性が良好であるので、その表面の平坦性を維持
しながらその表面温度を比較的高温度に加熱することが
できる。従って、ステージＡの表面をセラミックヒータ
４から構成することにより、ステージＡと加圧ヘッドＢ
との間の温度差を小さくすることができ、結果的に、半
導体チップ２の周囲にはみ出た異方性導電接着フィルム
部分（フィレット部）１ａも含めて異方性導電接着フィ
ルム１を十分に加圧熱硬化させて、接続信頼性の高い熱
圧着を行うことができる。
寸法安定性が良好であるので、その表面の平坦性を維持
しながらその表面温度を比較的高温度に加熱することが
できる。従って、ステージＡの表面をセラミックヒータ
４から構成することにより、ステージＡと加圧ヘッドＢ
との間の温度差を小さくすることができ、結果的に、半
導体チップ２の周囲にはみ出た異方性導電接着フィルム
部分（フィレット部）１ａも含めて異方性導電接着フィ
ルム１を十分に加圧熱硬化させて、接続信頼性の高い熱
圧着を行うことができる。
【００１５】また、セラミックヒータ４は、パルスヒー
タとしても使用することができるので、タクトタイムが
短くなるという利点もある。
タとしても使用することができるので、タクトタイムが
短くなるという利点もある。
【００１６】更に、セラミックヒータ４は温度制御性が
良好なので、その表面の温度プロファイルを意図的に設
計することができる。従って、被熱圧着物である半導体
チップ２及び回路基板３の基板の種類に応じた熱圧着条
件を選択することができ、接続信頼性を向上させること
ができる。
良好なので、その表面の温度プロファイルを意図的に設
計することができる。従って、被熱圧着物である半導体
チップ２及び回路基板３の基板の種類に応じた熱圧着条
件を選択することができ、接続信頼性を向上させること
ができる。
【００１７】セラミックヒータ４としては、京セラ社、
アダマンド工業等の公知のセラミックヒータを使用する
ことができる。
アダマンド工業等の公知のセラミックヒータを使用する
ことができる。
【００１８】図１の態様において、セラミックヒータ４
は保持台５に保持されているが、保持台５を省略し、セ
ラミックヒータ４全体でステージＡを構成してもよい。
は保持台５に保持されているが、保持台５を省略し、セ
ラミックヒータ４全体でステージＡを構成してもよい。
【００１９】また、加圧ヘッドＢは、従来と同様に抵抗
加熱式のヒータロッド６を内蔵したステンレスブロック
７から構成してもよいが、図２に示すように、被熱圧着
物である半導体チップ２に接触する表面を、熱に対し良
好な寸法安定性を有し且つ良好な温度制御性を有するセ
ラミックヒータ８から構成し、それを保持具９で保持し
てもよい。これにより、熱容量の大きなステンレスブロ
ックを使用する必要がないので、加圧ヘッドＢの大きさ
を小さくして、熱圧着装置の小型化を実現することがで
きる。また、加圧ヘッドＢで、被熱圧着物をパルスヒー
トすることができる。しかも、その表面の温度プロファ
イルを意図的に設計することができるので、ステージＡ
及び加圧ヘッドＢの温度プロファイルを互いに合致させ
ることができる。これにより、より良好な接続信頼性を
実現することができる。
加熱式のヒータロッド６を内蔵したステンレスブロック
７から構成してもよいが、図２に示すように、被熱圧着
物である半導体チップ２に接触する表面を、熱に対し良
好な寸法安定性を有し且つ良好な温度制御性を有するセ
ラミックヒータ８から構成し、それを保持具９で保持し
てもよい。これにより、熱容量の大きなステンレスブロ
ックを使用する必要がないので、加圧ヘッドＢの大きさ
を小さくして、熱圧着装置の小型化を実現することがで
きる。また、加圧ヘッドＢで、被熱圧着物をパルスヒー
トすることができる。しかも、その表面の温度プロファ
イルを意図的に設計することができるので、ステージＡ
及び加圧ヘッドＢの温度プロファイルを互いに合致させ
ることができる。これにより、より良好な接続信頼性を
実現することができる。
【００２０】なお、加圧ヘッドＢには、ステージＡから
の加熱が可能なので、ヒータロッド６などの加熱手段を
備えなくてもよい。
の加熱が可能なので、ヒータロッド６などの加熱手段を
備えなくてもよい。
【００２１】本発明の熱圧着装置においては、ステージ
Ａと加圧ヘッドＢとの間の温度差ができるだけ小さくな
るように熱圧着できるようにすることが望まれる。通
常、温度差が１００℃以内、好ましくは５０℃以内とな
るようにする。この場合、図３に示すように、温度調整
装置１０を設けることが好ましい。このような温度調整
装置１０としては、公知の装置を使用することができ、
ステージＡ及び加圧ヘッドＢの温度をそれぞれ検出し、
それらの検出結果に基づき、セラミックヒータ４又はセ
ラミックヒータ８による加熱をオンオフできるような装
置であればよい。
Ａと加圧ヘッドＢとの間の温度差ができるだけ小さくな
るように熱圧着できるようにすることが望まれる。通
常、温度差が１００℃以内、好ましくは５０℃以内とな
るようにする。この場合、図３に示すように、温度調整
装置１０を設けることが好ましい。このような温度調整
装置１０としては、公知の装置を使用することができ、
ステージＡ及び加圧ヘッドＢの温度をそれぞれ検出し、
それらの検出結果に基づき、セラミックヒータ４又はセ
ラミックヒータ８による加熱をオンオフできるような装
置であればよい。
【００２２】また、そのような温度調整装置１０を、ス
テージＡ及び加圧ヘッドＢのそれぞれの温度プロファイ
ルが略同一になるようにするための温度プロファイル制
御装置（例えば、ＨＥＣ−１０３、（株）ジコー製）と
して使用してもよい。
テージＡ及び加圧ヘッドＢのそれぞれの温度プロファイ
ルが略同一になるようにするための温度プロファイル制
御装置（例えば、ＨＥＣ−１０３、（株）ジコー製）と
して使用してもよい。
【００２３】本発明の熱圧着装置は、接着膜を介して２
以上の被熱圧着物を熱圧着する場合に適用するが、特
に、精度の高い熱圧着を必要とする場合に好ましく適用
することができる。例えば、異方性導電接着フィルムを
用いて、半導体チップや液晶パネルなどの電子素子を種
々の基板に熱圧着する場合に好ましく使用することがで
きる。
以上の被熱圧着物を熱圧着する場合に適用するが、特
に、精度の高い熱圧着を必要とする場合に好ましく適用
することができる。例えば、異方性導電接着フィルムを
用いて、半導体チップや液晶パネルなどの電子素子を種
々の基板に熱圧着する場合に好ましく使用することがで
きる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実験により具体的に説明す
る。
る。
【００２５】なお、以下の実験例においては、２０μｍ
径のＡｕバンプが１５０μｍピッチに配された６．３ｍ
ｍ角の半導体チップと、１．１ｍｍ厚のガラスエポキシ
回路基板（Ａ）（１８μｍ厚Ｃｕパターン／Ｎｉメッキ
／Ａｕメッキ；１５０μｍピッチ（ライン幅１００μ
ｍ，スペース幅５０μｍ）、日立化成工業社製）又は
１．１ｍｍ厚のアルミナベースセラミック回路基板
（Ｂ）（１５μｍ厚Ａｕペーストパターン；１５０μｍ
ピッチ（ライン幅１００μｍ，スペース幅５０μｍ））
との間に、５０μｍ厚の異方性導電接着フィルム（ＦＰ
１０４２５、ソニーケミカル社製）を挟み込み、熱圧着
条件を変えながら図２に示す熱圧着装置で熱圧着した。
径のＡｕバンプが１５０μｍピッチに配された６．３ｍ
ｍ角の半導体チップと、１．１ｍｍ厚のガラスエポキシ
回路基板（Ａ）（１８μｍ厚Ｃｕパターン／Ｎｉメッキ
／Ａｕメッキ；１５０μｍピッチ（ライン幅１００μ
ｍ，スペース幅５０μｍ）、日立化成工業社製）又は
１．１ｍｍ厚のアルミナベースセラミック回路基板
（Ｂ）（１５μｍ厚Ａｕペーストパターン；１５０μｍ
ピッチ（ライン幅１００μｍ，スペース幅５０μｍ））
との間に、５０μｍ厚の異方性導電接着フィルム（ＦＰ
１０４２５、ソニーケミカル社製）を挟み込み、熱圧着
条件を変えながら図２に示す熱圧着装置で熱圧着した。
【００２６】また、比較のために、図４（ａ）に示す熱
圧着装置を使用して、同様に熱圧着した。
圧着装置を使用して、同様に熱圧着した。
【００２７】実験例１ 本実験例においては、異方性導電接着フィルム中の熱硬
化性バインダーの反応率と、ＰＣＴ（プレッシャークッ
カーテスト；１２１℃／２．１ａｔｍ／１００％Ｒｈ）
における１００ｍΩ以上の抵抗上昇に要する時間との関
係を調べた。この関係は、所望の接続信頼性を実現する
ために必要な熱圧着条件を選定する際の一つの指標とな
る。
化性バインダーの反応率と、ＰＣＴ（プレッシャークッ
カーテスト；１２１℃／２．１ａｔｍ／１００％Ｒｈ）
における１００ｍΩ以上の抵抗上昇に要する時間との関
係を調べた。この関係は、所望の接続信頼性を実現する
ために必要な熱圧着条件を選定する際の一つの指標とな
る。
【００２８】即ち、図２に示す熱圧着装置で、回路基板
（Ａ）と半導体チップとを異方性導電接着フィルムを介
して熱圧着した。ここで、ステージ側のセラミックヒー
タの温度を１８０℃に設定し、加圧ヘッド側のセラミッ
クヒータの温度を２２０℃に設定し、熱圧着時間を調節
することで、異方性導電接着フィルム中の熱硬化性バイ
ンダーの反応率を調節した。
（Ａ）と半導体チップとを異方性導電接着フィルムを介
して熱圧着した。ここで、ステージ側のセラミックヒー
タの温度を１８０℃に設定し、加圧ヘッド側のセラミッ
クヒータの温度を２２０℃に設定し、熱圧着時間を調節
することで、異方性導電接着フィルム中の熱硬化性バイ
ンダーの反応率を調節した。
【００２９】得られた結果を図６に示した。この結果か
ら、反応率が高い程、異方性導電接着フィルムの抵抗上
昇（１００ｍΩ以上）に要する時間が長くなること、並
びに実用的には反応率を９０％以上にする必要があるこ
とがわかる。
ら、反応率が高い程、異方性導電接着フィルムの抵抗上
昇（１００ｍΩ以上）に要する時間が長くなること、並
びに実用的には反応率を９０％以上にする必要があるこ
とがわかる。
【００３０】実験例２ 本実験例においては、ステージ側の加熱温度を４０℃又
は１００℃に設定した場合に、熱圧着時間と異方性導電
接着フィルムの加熱温度との関係を調べた。この関係を
調べることにより、熱圧着時間の短縮又は加圧ヘッド側
のセラミックヒータの加熱温度の降下が可能であるか否
か推定できる。
は１００℃に設定した場合に、熱圧着時間と異方性導電
接着フィルムの加熱温度との関係を調べた。この関係を
調べることにより、熱圧着時間の短縮又は加圧ヘッド側
のセラミックヒータの加熱温度の降下が可能であるか否
か推定できる。
【００３１】即ち、図４（ａ）の熱圧着装置を使用し、
ステージ温度４０℃、加圧ヘッド温度２３０℃、熱圧着
時間２０秒という条件で、回路基板（Ａ）と半導体チッ
プとを異方性導電接着フィルムを介して熱圧着した。得
られた結果を、図７に実線で示した。
ステージ温度４０℃、加圧ヘッド温度２３０℃、熱圧着
時間２０秒という条件で、回路基板（Ａ）と半導体チッ
プとを異方性導電接着フィルムを介して熱圧着した。得
られた結果を、図７に実線で示した。
【００３２】また、図２の熱圧着装置を使用し、ステー
ジのセラミックヒータ温度１００℃、加圧ヘッド温度２
１０℃、熱圧着時間２０秒という条件で、回路基板
（Ａ）と半導体チップとを異方性導電接着フィルムを介
して熱圧着した。得られた結果を、図７に点線で示し
た。
ジのセラミックヒータ温度１００℃、加圧ヘッド温度２
１０℃、熱圧着時間２０秒という条件で、回路基板
（Ａ）と半導体チップとを異方性導電接着フィルムを介
して熱圧着した。得られた結果を、図７に点線で示し
た。
【００３３】図７から、ステージ側の温度を高くする
と、異方性導電接着フィルムを迅速に所定の温度（約１
８０℃）に加熱できることがわかる。このことから、ス
テージ側の温度を高くすると、加熱時間が短縮できるこ
とがわかる。実際に、図４（ａ）の装置の場合には、熱
圧着時間２０秒の異方性導電接着フィルム中の熱硬化性
バインダーの反応率は９２％であり、１５秒では８５％
であるのに対し、図２の装置の場合には、熱圧着時間２
０秒の異方性導電接着フィルム中の熱硬化性バインダー
の反応率は９６％であり、１５秒では９２％であった。
従って、図２の装置の場合の方が熱圧着時間を少なくと
も５秒短縮することができる。
と、異方性導電接着フィルムを迅速に所定の温度（約１
８０℃）に加熱できることがわかる。このことから、ス
テージ側の温度を高くすると、加熱時間が短縮できるこ
とがわかる。実際に、図４（ａ）の装置の場合には、熱
圧着時間２０秒の異方性導電接着フィルム中の熱硬化性
バインダーの反応率は９２％であり、１５秒では８５％
であるのに対し、図２の装置の場合には、熱圧着時間２
０秒の異方性導電接着フィルム中の熱硬化性バインダー
の反応率は９６％であり、１５秒では９２％であった。
従って、図２の装置の場合の方が熱圧着時間を少なくと
も５秒短縮することができる。
【００３４】更に、本実験例からは、ステージ側の温度
を高くすると、加圧ヘッド側の温度を低く設定すること
が可能になることがわかる（図４（ａ）の装置の場合２
３０℃に設定、図２の装置の場合２１０℃に設定）。
を高くすると、加圧ヘッド側の温度を低く設定すること
が可能になることがわかる（図４（ａ）の装置の場合２
３０℃に設定、図２の装置の場合２１０℃に設定）。
【００３５】実験例３ 本実験例においては、ステージのセラミックヒータの温
度と、回路基板上下面の間の温度差との関係を調べた。
回路基板上下面の間の温度差は、熱圧着条件の選定の一
つの指標となる。
度と、回路基板上下面の間の温度差との関係を調べた。
回路基板上下面の間の温度差は、熱圧着条件の選定の一
つの指標となる。
【００３６】即ち、図２の熱圧着装置を使用し、加圧ヘ
ッドの温度を異方性導電接着フィルムの温度が２０秒後
に１８０℃となるように設定し、熱圧着時間２０秒とい
う条件で、回路基板（Ａ）及び回路基板（Ｂ）と半導体
チップとをそれぞれ異方性導電接着フィルムを介して熱
圧着した。得られた結果を図８に示した。
ッドの温度を異方性導電接着フィルムの温度が２０秒後
に１８０℃となるように設定し、熱圧着時間２０秒とい
う条件で、回路基板（Ａ）及び回路基板（Ｂ）と半導体
チップとをそれぞれ異方性導電接着フィルムを介して熱
圧着した。得られた結果を図８に示した。
【００３７】図８から、ステージのセラミックヒータの
温度が高い程、回路基板の上下面の温度差を小さくでき
ることがわかる。
温度が高い程、回路基板の上下面の温度差を小さくでき
ることがわかる。
【００３８】実験例４ 本実験例においては、回路基板の上下面の温度差とＰＣ
Ｔ（プレッシャークッカーテスト；１２１℃／２．１ａ
ｔｍ／１００％Ｒｈ）における１００ｍΩ以上の抵抗上
昇に要する時間との関係を調べた。この関係は、所望の
接続信頼性を実現するために必要な熱圧着条件を選定す
る際の一つの指標となる。
Ｔ（プレッシャークッカーテスト；１２１℃／２．１ａ
ｔｍ／１００％Ｒｈ）における１００ｍΩ以上の抵抗上
昇に要する時間との関係を調べた。この関係は、所望の
接続信頼性を実現するために必要な熱圧着条件を選定す
る際の一つの指標となる。
【００３９】即ち、回路基板（Ａ）に対する実験例３の
結果と、実験例３で作製した熱圧着物のＰＣＴの結果と
を対応させ、その結果を図９に示した。
結果と、実験例３で作製した熱圧着物のＰＣＴの結果と
を対応させ、その結果を図９に示した。
【００４０】図９から、回路基板上下面の温度差が小さ
くなるほど、接続信頼性が高まることがわかる。実用的
には温度差を１００℃以内、好ましくは５０℃以内にす
ることが望まれる。
くなるほど、接続信頼性が高まることがわかる。実用的
には温度差を１００℃以内、好ましくは５０℃以内にす
ることが望まれる。
【００４１】実験例５ 本実験例においては、半導体チップの周囲（１．５ｍｍ
外側）にはみ出した異方性導電接着フィルム部分（フィ
レット部）中の熱硬化性バインダーの反応率と、ステー
ジのセラミックヒータの温度との関係を調べた。フィレ
ット部の反応率が高いほど、接続信頼性も高まることが
予想できる。
外側）にはみ出した異方性導電接着フィルム部分（フィ
レット部）中の熱硬化性バインダーの反応率と、ステー
ジのセラミックヒータの温度との関係を調べた。フィレ
ット部の反応率が高いほど、接続信頼性も高まることが
予想できる。
【００４２】即ち、図２の熱圧着装置を使用し、加圧ヘ
ッドのセラミックヒータ温度を２１０℃に設定し、熱圧
着時間１０秒という熱圧着条件で、回路基板（Ａ）と半
導体チップとを異方性導電接着フィルムを介して熱圧着
した。得られた結果を図１０に示した。
ッドのセラミックヒータ温度を２１０℃に設定し、熱圧
着時間１０秒という熱圧着条件で、回路基板（Ａ）と半
導体チップとを異方性導電接着フィルムを介して熱圧着
した。得られた結果を図１０に示した。
【００４３】図１０から、ステージ側の温度を高くする
程、フィレット部の反応率が高まることがわかる。実際
に、フィレット部の反応率が３０％の場合のＰＣＴ（プ
レッシャークッカーテスト；１２１℃／２．１ａｔｍ／
１００％Ｒｈ）における１００ｍΩ以上の抵抗上昇に要
する時間は約１００時間であったが、反応率６０％では
１６８時間であり、反応率８０％では１９２時間であっ
た。
程、フィレット部の反応率が高まることがわかる。実際
に、フィレット部の反応率が３０％の場合のＰＣＴ（プ
レッシャークッカーテスト；１２１℃／２．１ａｔｍ／
１００％Ｒｈ）における１００ｍΩ以上の抵抗上昇に要
する時間は約１００時間であったが、反応率６０％では
１６８時間であり、反応率８０％では１９２時間であっ
た。
【００４４】実験例６本実験例においては、ステージ側
と加圧ヘッド側との温度プロファイルを略同一とした場
合の、ＰＣＴ（プレッシャークッカーテスト；１２１℃
／２．１ａｔｍ／１００％Ｒｈ）における抵抗上昇（１
００ｍΩ以上）に要する時間を調べた。
と加圧ヘッド側との温度プロファイルを略同一とした場
合の、ＰＣＴ（プレッシャークッカーテスト；１２１℃
／２．１ａｔｍ／１００％Ｒｈ）における抵抗上昇（１
００ｍΩ以上）に要する時間を調べた。
【００４５】即ち、図３の熱圧着装置で、回路基板
（Ａ）と半導体チップとを異方性導電接着フィルムを介
して熱圧着した。ここで、ステージ側と加圧ヘッド側の
温度プロファイルを図１１のように設定した。その結
果、選られた熱圧着物のＰＣＴの結果は、２４０時間以
上であり、非常に接続信頼性の高い熱圧着ができた。
（Ａ）と半導体チップとを異方性導電接着フィルムを介
して熱圧着した。ここで、ステージ側と加圧ヘッド側の
温度プロファイルを図１１のように設定した。その結
果、選られた熱圧着物のＰＣＴの結果は、２４０時間以
上であり、非常に接続信頼性の高い熱圧着ができた。
【００４６】
【発明の効果】本発明の熱圧着装置によれば、熱圧着時
におけるステージの平坦性を維持し、且つステージと加
圧ヘッドとの間の温度差を極力小さくすることができ
る。従って、接続信頼性の高い熱圧着が可能となる。ま
た、熱圧着時間の短縮、加圧ヘッドの熱圧着温度の降下
が可能となる。
におけるステージの平坦性を維持し、且つステージと加
圧ヘッドとの間の温度差を極力小さくすることができ
る。従って、接続信頼性の高い熱圧着が可能となる。ま
た、熱圧着時間の短縮、加圧ヘッドの熱圧着温度の降下
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱圧着装置の説明図である。
【図２】本発明の熱圧着装置の説明図である。
【図３】本発明の熱圧着装置の説明図である。
【図４】従来の熱圧着装置の説明図（同図（ａ）、
（ｂ））である。
（ｂ））である。
【図５】従来の熱圧着装置の説明図である。
【図６】熱圧着の際の異方性導電接着フィルム中の熱硬
化性バインダーの反応率と、ＰＣＴ（プレッシャークッ
カーテスト）における１００ｍΩ以上の抵抗上昇に要す
る時間との関係図である。
化性バインダーの反応率と、ＰＣＴ（プレッシャークッ
カーテスト）における１００ｍΩ以上の抵抗上昇に要す
る時間との関係図である。
【図７】熱圧着時間と異方性導電接着フィルムの加熱温
度との関係図である。
度との関係図である。
【図８】ステージのセラミックヒータの温度と、回路基
板の上下面の間の温度差との関係図である。
板の上下面の間の温度差との関係図である。
【図９】回路基板の上下面の温度差とＰＣＴ（プレッシ
ャークッカーテスト）における１００ｍΩ以上の抵抗上
昇に要する時間との関係図である。
ャークッカーテスト）における１００ｍΩ以上の抵抗上
昇に要する時間との関係図である。
【図１０】半導体チップの周囲にはみ出した異方性導電
接着フィルム部分中の熱硬化性バインダーの反応率と、
ステージのセラミックヒータの温度との関係図である。
接着フィルム部分中の熱硬化性バインダーの反応率と、
ステージのセラミックヒータの温度との関係図である。
【図１１】ステージ側及び加圧ヘッド側の温度プロファ
イルである。
イルである。
１ 異方性導電接着フィルム、 ２ 半導体チップ、
３ 回路基板、 ４，８ セラミックヒータ、 ５ 保
持台、 ６ ヒータロッド、 ７ ステンレスブロッ
ク、 ９ 保持具、 １０ 温度調整装置
３ 回路基板、 ４，８ セラミックヒータ、 ５ 保
持台、 ６ ヒータロッド、 ７ ステンレスブロッ
ク、 ９ 保持具、 １０ 温度調整装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠崎 潤二 栃木県鹿沼市さつき町12−３ ソニーケミ カル株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 接着膜を介して少なくとも二つの被熱圧
着物を互いに熱圧着するための熱圧着装置であって、被
熱圧着物を載せるためのステージと、ステージに載せら
れた被熱圧着物を加圧するための加圧ヘッドとを有する
熱圧着装置において、被熱圧着物に接触するステージの
表面がセラミックヒータから構成されていることを特徴
とする熱圧着装置。 - 【請求項２】 接着膜が異方性導電接着フィルムである
請求項１記載の熱圧着装置。 - 【請求項３】 被熱圧着物に接触する加圧ヘッドの表面
がセラミックヒータから構成されている請求項１又は２
記載の熱圧着装置。 - 【請求項４】 セラミックヒータがパルスヒータである
請求項１〜３のいずれかに記載の熱圧着装置。 - 【請求項５】 ステージと加圧ヘッドとの間の温度差が
熱圧着の際に５０℃以内となるようにするための温度調
整装置を有する請求項１〜４のいずれかに記載の熱圧着
装置。 - 【請求項６】 熱圧着の際に、ステージ及び加圧ヘッド
のそれぞれの温度プロファイルが略同一になるようにす
るための温度プロファイル制御装置を有する請求項１〜
４のいずれかに記載の熱圧着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00707598A JP3317226B2 (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 熱圧着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00707598A JP3317226B2 (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 熱圧着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204591A true JPH11204591A (ja) | 1999-07-30 |
| JP3317226B2 JP3317226B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=11655973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00707598A Ceased JP3317226B2 (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 熱圧着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3317226B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6769469B2 (en) * | 1999-08-09 | 2004-08-03 | Sony Chemicals Corp. | Process for mounting semiconductor device and mounting apparatus |
| KR100551515B1 (ko) * | 1999-04-26 | 2006-02-13 | 소니 케미카루 가부시키가이샤 | 실장방법 |
| CN100426480C (zh) * | 2006-03-06 | 2008-10-15 | 宇富半导体材料科技股份有限公司 | 芯片压合座及其应用装置 |
| JP2008273155A (ja) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Sony Chemical & Information Device Corp | 物性評価用サンプル、並びにその作製方法及び作製装置 |
| JP2009186707A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置の製造方法、電気光学装置 |
| JP2010135503A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Ｌｅｄユニットの製造方法 |
| JP2012114382A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-14 | Alpha- Design Kk | ボンディング装置 |
| JP5667277B1 (ja) * | 2013-11-22 | 2015-02-12 | 株式会社カイジョー | ボンディング装置 |
| US20150185526A1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | Wistron Corporation | Lamination carrier and lamination method using the same |
| US20220254751A1 (en) * | 2019-11-19 | 2022-08-11 | Shinkawa Ltd. | Semiconductor device manufacturing device and manufacturing method |
-
1998
- 1998-01-16 JP JP00707598A patent/JP3317226B2/ja not_active Ceased
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100551515B1 (ko) * | 1999-04-26 | 2006-02-13 | 소니 케미카루 가부시키가이샤 | 실장방법 |
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| JP2010135503A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Ｌｅｄユニットの製造方法 |
| JP2012114382A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-14 | Alpha- Design Kk | ボンディング装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3317226B2 (ja) | 2002-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |