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発明の名称 半導体チップの装着装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−8530
公開日 平成8年(1996)1月12日
出願番号 特願平6−138615
出願日 平成6年(1994)6月21日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 俊輔 (外1名)
発明者 菊地 敬太郎 / 千田 正樹
要約 目的
CCD素子等の熱に弱い半導体チップであっても、迅速に、かつ、確実に配線基板に半田付けを行ない、自動的に半導体チップを装着することのできる半導体チップの装着装置を提供する。

構成
半導体チップ1および配線基板3を載置する載置台4を配設するとともに、この載置台4の上方に前記半導体チップ1の端子2の部分を押圧する溶融押圧部6が形成されたヒータチップ5を昇降自在に配設し、このヒータチップ5の内部にヒータを埋設し、このヒータにパルスヒート方式の電源を用いて通電するようにしたことを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】 所定の半導体チップを所定の配線パターンが形成された配線基板に接続して前記半導体チップを前記配線基板に装着するための半導体チップの装着装置において、前記半導体チップおよび前記配線基板を載置する載置台を配設するとともに、この載置台の上方に前記半導体チップの端子部分を押圧する溶融押圧部が形成されたヒータチップを昇降自在に配設し、このヒータチップの内部にヒータを埋設したことを特徴とする半導体チップの装着装置。
【請求項2】 前記ヒータにパルスヒート方式の電源を用いて通電することにより、前記ヒータチップを所定温度に加熱させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の半導体チップの装着装置。
【請求項3】 前記ヒータをセラミックヒータにより形成したことを特徴とする請求項1に記載の半導体チップの装着装置。
【請求項4】 前記ヒータチップをチタンにより形成したことを特徴とする請求項1に記載の半導体チップの装着装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体チップの装着装置に係り、特にCCD、ICやLSI等の所望の半導体チップを所定の配線基板に対して接続するための半導体チップの装着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、CCD、ICやLSI等の半導体チップをFPC(フレキシブルプリント配線基板)等の所定の配線基板に対して効率よく接続する技術が不可欠となっている。
【0003】このような半導体チップと配線基板とを接続する手段として、従来から、所定の配線基板の所定の端子接続位置に半導体チップを載置して、前記半導体チップの端子部分にリフローあるいはホットエア等の手段により半田付けを行なうことにより、前記半導体チップと配線基板とを電気的に接続することが行なわれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の半導体チップの装着手段においては、例えば、CCDチップのように比較的に熱に弱い半導体チップを配線基板に接続する場合には、従来のような、リフローやホットエア等の常時加熱による半田付けを行なうと、前記半導体チップが熱により損傷してしまい、半導体チップが適正に動作しなくなってしまうという問題があり、前記リフロー等の手段による半田付けを行なうことができないという問題を有している。
【0005】そのため、このような熱に弱い半導体チップを配線基板に接続する場合には、作業者が半田こてを使用して半田付けを行ない前記半導体チップの各端子と配線基板とをそれぞれ接続することが行なわれているが、この場合でも、半田付けの作業時間が長くかかると、半導体チップが熱により損傷してしまうことから、半導体チップの接続の不良率が20〜30%程度発生してしまい、しかも、作業者が半田こてにより半田付け作業を行なうものであるため、接続作業時間が極めて多くかかってしまうという問題を有しており、このように熱に弱い半導体チップであっても、自動的に半田付け作業を行ない半導体チップを装着することのできる装置が要望されていた。
【0006】本発明は前記した点に鑑みてなされたもので、熱に弱い半導体チップであっても、迅速に、かつ、確実に配線基板に半田付けを行ない、自動的に半導体チップを装着することのできる半導体チップの装着装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため本発明に係る半導体チップの装着装置は、所定の半導体チップを所定の配線パターンが形成された配線基板に接続して前記半導体チップを前記配線基板に装着するための半導体チップの装着装置において、前記半導体チップおよび前記配線基板を載置する載置台を配設するとともに、この載置台の上方に前記半導体チップの端子部分を押圧する溶融押圧部が形成されたヒータチップを昇降自在に配設し、このヒータチップの内部にヒータを埋設したことを特徴とするものである。
【0008】また、好ましくは、前記ヒータにパルスヒート方式の電源を用いて通電することにより、前記ヒータチップを所定温度に加熱させるようにしたことを特徴とするものであり、さらに、前記ヒータをセラミックヒータにより形成するとともに、前記ヒータチップをチタンにより形成したことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明に係る半導体チップの装着装置によれば、載置台の上面に、所定の配線基板を載置するとともに、この配線基板の上面の所定の装着位置に半導体チップを配置した後、前記半導体チップの各端子部分に半田を盛り、この状態で、前記ヒータチップにパルス電源を通電することにより、このヒータチップを所定温度に昇温させ、前記ヒータチップを下降させてこの溶融押圧部の下面を前記半導体チップの端子部分に押圧させることにより、前記半田を溶融して各端子を配線基板に接続するものであり、その後、前記半導体チップを急速に冷却することにより、前記半導体チップの温度を高めることなく、配線基板に半導体チップを自動的に装着することができるものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1を参照して説明する。
【0011】図1は本発明に係る半導体チップの装着装置の一実施例を示したもので、CCD、ICやLSI等の所定の半導体チップ1およびこの半導体チップ1の端子2が接続されるFPC等の配線基板3を載置するための平板状の載置台4が配設されており、この載置台4は、互いに直交する図中のX軸およびY軸を中心として揺動自在に形成されている。
【0012】また、前記載置台4の上方には、例えば、チタンやタングステン等の半田に対する濡れ性が良好で、かつ、耐摩耗性に優れた材料からなり前記半導体チップ1の端子2を含む外形とほぼ同様の平面形状を有するヒータチップ5が図示しない昇降装置により昇降自在に配設されており、このヒータチップ5の内部には、例えば、セラミックヒータ等の図示しないヒータが埋設されている。そして、このヒータに図示しないパルスヒート方式の電源を用いてパルス信号を付与することにより、前記ヒータチップ5を所定の半田の溶融温度に昇温させることができるようになされている。また、前記ヒータチップ5の下面両側辺部分であって前記半導体チップ1の端子2部分に対応する位置には、下方に突出する溶融押圧部6が形成されており、この溶融押圧部6の両側面および前記ヒータチップ5の上面には、スリット7が形成されている。なお、本実施例においては、前記ヒータチップ5の溶融押圧部6の下面は、平面状に形成されているが、この溶融押圧部6の下面に、前記半導体チップ1の端子2の間隔と同様の間隔を有する凹凸を形成するようにしてもよい。さらに、前記ヒータチップ5には、このヒータチップ5の温度を測定するための熱電対8が接続されている。
【0013】次に、本実施例の作用について説明する。
【0014】まず、前記載置台4の上面に、所望のパターンに応じてマスクを形成したフィルム基板に銅箔をエッチングする等の手段により所定の配線パターンが形成された配線基板3を載置し、この配線基板3の上面の所定の装着位置に半導体チップ1を配置する。
【0015】そして、前記半導体チップ1の各端子2部分に半田を盛り、この状態で、前記ヒータチップ5にパルス電源を通電することにより、このヒータチップ5を、例えば、400℃程度の半田が溶融する所定温度に昇温させ、前記ヒータチップ5を下降させてこの溶融押圧部6の下面を前記半導体チップ1の端子2部分に押圧させることにより、前記半田を溶融して各端子2を配線基板3に接続するようになっている。この場合に、本実施例においては、パルスヒート方式によりヒータチップ5を加熱するようにしているので、ヒータチップ5を瞬間的に昇温させることができ、しかも、温度制御を容易に行なうことができるものである。また、前記載置台4をX軸およびY軸を中心として揺動自在に形成しているので、前記ヒータチップ5を下降させてこの溶融押圧部6により半導体チップ1の端子2部分を押圧した場合に、ヒータチップ5の溶融押圧部6と半導体チップ1の端子2との密着性を著しく高めることができるものである。
【0016】その後、前記ヒータチップ5を上昇させるとともに、図示しない冷却風装置により半導体チップ1部分に冷却風を吹き付けることにより、前記半導体チップ1を急速に冷却するようになっている。これにより、前記半導体チップ1の温度を高めることなく、配線基板3に半導体チップ1を装着することができるものである。
【0017】したがって、本実施例においては、急速に加熱されるヒータチップ5を用いて載置台4の上面に載置された半導体チップ1の端子2を配線基板3に対して半田付けするようにしているので、CCD素子等の熱に弱い半導体チップ1であっても半導体チップ1の温度を高めることなく、迅速に、かつ、確実に配線基板3に半導体チップ1を装着することができ、その結果、前記半導体チップ1の熱による損傷を確実に防止することができ、半田付けによる半導体チップ1の装着作業を自動的に行なうことができる。
【0018】なお、前記実施例においては、ヒータチップを半導体チップの端子部分に置ける半田を溶融する場合にのみ加熱するようにしたが、例えば、ヒータチップを連続して加熱しておくようにしてもよい。また、前記ヒータチップの材料として、セラミック材料を用いることもでき、この場合には、半田付け時間の短縮、半田材料のヒータチップへの付着防止あるいはヒータチップの長寿命化を図ることができる。
【0019】さらに、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができるものである。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように本発明に係る半導体チップの装着装置は、急速に加熱されるヒータチップを用いて載置台の上面に載置された半導体チップの端子を配線基板に対して半田付けするようにしたので、半導体チップの温度を高めることなく、迅速に、かつ、確実に配線基板に半導体チップを装着することができ、その結果、前記半導体チップの熱による損傷を確実に防止することができ、半田付けによる半導体チップの装着作業を自動的に行なうことができる等の効果を奏する。




 

 


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