接続構造体の製造装置及びその製造方法
【課題】二段階の加熱を行う異方性導電接着剤を用いて基板に半導体チップを接続する場合に、基板や半導体チップを含んで構成される接続構造体の生産効率の向上を図るための接続構造体の製造装置及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】プレヒートエリアＡでは、異方性導電接着剤３の内部に存在する気泡を脱泡させる等のために接続構造体Ｗを第１温度で加熱するための予備加熱作業が行われ、圧着加熱エリアでは、半導体チップを基板１及び異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、異方性導電接着剤を加熱硬化させるために接続構造体Ｗを第１温度よりも高い第２温度で加熱するための圧着加熱作業が行われ、圧着加熱エリアにて先行する接続構造体Ｗについての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒートエリアＡにて後続の接続構造体Ｗについての予備加熱作業が行われる。
【解決手段】プレヒートエリアＡでは、異方性導電接着剤３の内部に存在する気泡を脱泡させる等のために接続構造体Ｗを第１温度で加熱するための予備加熱作業が行われ、圧着加熱エリアでは、半導体チップを基板１及び異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、異方性導電接着剤を加熱硬化させるために接続構造体Ｗを第１温度よりも高い第２温度で加熱するための圧着加熱作業が行われ、圧着加熱エリアにて先行する接続構造体Ｗについての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒートエリアＡにて後続の接続構造体Ｗについての予備加熱作業が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤（ＡＣＡ、Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）で接続することにより製造される接続構造体の製造装置及びその製造方法に係り、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード、Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップやＩＣ（集積回路、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ等の半導体チップを配線基板に異方性導電接着剤により接続するために利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤で接続することにより製造される接続構造体について記載されている。この接続構造体は、異方性導電接着剤が供給された基板の上に半導体チップを配置し、これらの基板と半導体チップとを異方性導電接着剤を介して接続したものである。このため、接続構造体は、基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で基板と接続された半導体チップとを含んで構成されたものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８２５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板と半導体チップとを接続するための部材となっている異方性導電接着剤には、接続構造体が常温（室温）よりも高温の第１温度で予備加熱されることにより、異方性導電接着剤の内部に存在する空気等の気泡が脱泡し及び／又は異方性導電接着剤が仮硬化し、さらに、接続構造体がこの第１温度よりも高い第２温度で加熱されることにより、異方性導電接着剤が硬化し、これにより、異方性導電接着剤で基板と半導体チップとが接続されるものがある。このような異方性導電接着剤を用いる場合には、接続構造体を第１温度まで予備加熱した後に、異方性導電接着剤を硬化させるために接続構造体を第２温度まで加熱する作業を行うことになり、二段階の加熱を行わなければならない。このため、このような異方性導電接着剤を用いる場合には、単位時間当たりに生産する接続構造体の個数を増加させることができる工夫を行い、これにより、生産効率の向上を図ることが求められる。
【０００５】
本発明の目的は、二段階の加熱を行わなければならない異方性導電接着剤を用いて基板に半導体チップを接続する場合に、これらの基板や半導体チップを含んで構成される接続構造体の生産効率の向上を図ることができる接続構造体の製造装置及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る接続構造体の製造装置は、基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で前記基板と接続された半導体チップとを含んで構成される接続構造体を製造する装置であって、前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び／又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第１温度で予備加熱され、この予備加熱後に前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第１温度よりも高い第２温度で加熱される装置において、前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するためのプレヒートエリアと、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱エリアと、を含んで構成され、前記圧着加熱エリアにて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒートエリアにて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業が行われていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に係る製造装置には、接続構造体を第１温度で予備加熱するためのプレヒートエリアと、半導体チップを基板及び異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱エリアと、が設けられており、圧着加熱エリアにて先行する接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒートエリアにて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業が行われているため、先行する接続構造体について圧着加熱作業と後続の接続構造体についての予備加熱作業とを同時に実施することができ、このため、単位時間当たりに生産できる接続構造体の個数を増加でき、生産効率の向上を図ることができる。
【０００８】
本発明に係る製造装置において、接続構造体をプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送するためには、接続構造体を上からの吸引力によって吸着する吸着式移送装置を用いることができる。また、この吸着式移送装置には、接続構造体を上から吸引するために下向きとなった吸引ヘッドと、この吸引ヘッドと接続構造体との間に介入され、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを阻止するための弾性部材とを設けることが好ましい。
【０００９】
これによると、接続構造体をプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送するために、この接続構造体を吸引ヘッドの吸引力により吸着式移送装置に吸着しても、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを弾性部材によって阻止することができるため、接続構造体が損傷することを防止しながら上記移送を行えることになる。
【００１０】
この弾性部材は、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを阻止できるものであれば、任意な構造、形状のものでよく、その一例は、弾性部材を吸引ヘッドが内部に収納された筒状の部材とすることである。
【００１１】
これによると、吸引ヘッドが接続構造体を吸引するために周囲の空気を吸入するときに、筒状の弾性部材が吸引ヘッドの周囲を囲っているため、接続構造体の吸引を一層確実に行うことができるようになる。
【００１２】
また、筒状の弾性部材に、上下に弾性変形自在となった蛇腹部を設けておくことにより、吸引ヘッドが空気を吸入して接続構造体が吸引された際に、この吸引された接続構造体が下端に当接した弾性部材の蛇腹部を弾性的に収縮変形させることができる。そして、接続構造体の重量及び蛇腹部の収縮変形による下向きの反発力と、吸引ヘッドの上向きの吸引力とが釣り合うことにより、接続構造体をプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送する際に、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを弾性部材によって阻止できることになる。
【００１３】
また、本発明に係る製造装置において、上記吸着式移送装置に、吸引ヘッドによる吸引力でこの吸着式移送装置に吸着されているときの接続構造体が落下することを防止するための落下防止部材を設け、この落下防止部材を、接続構造体に向かって水平方向に進退自在としてもよい。
【００１４】
これによると、接続構造体が吸引ヘッドによる吸引力で吸着式移送装置に吸着され、この接続構造体がプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送されているとき等において、例えば、吸引ヘッドによる吸引力の低下等の不具合が生じても、予め落下防止部材を接続構造体に向かって前進させておくことにより、接続構造体が吸着式移送装置から落下することを落下防止部材により防止できる。
【００１５】
さらに、本発明に係る製造装置において、プレヒートエリアに、接続構造体を第１温度で予備加熱するための予備加熱体と、この予備加熱体に配置され、接続構造体が載置される接続構造体載置体とを設け、この接続構造体載置体を予備加熱体に対して昇降自在とし、接続構造体を第１温度で予備加熱するための予備加熱作業時間経過後に接続構造体載置体が予備加熱体に対して上昇することにより、接続構造体が予備加熱体から分離した状態となるようにしてもよい。
【００１６】
これによると、プレヒートエリアにおいて、接続構造体が接続構造体載置体に載置され、そして、予備加熱体による接続構造体の予備加熱作業が開始されてから所定時間経過すると、接続構造体載置体が予備加熱体に対して上昇して接続構造体が予備加熱体から分離した状態となるため、上記予備加熱作業時間を超えて接続構造体が加熱された場合に生ずる問題点、例えば、異方性導電接着剤が前述した仮硬化以上に硬化し始める等の問題点を解決することができる。
【００１７】
また、接続構造体載置体に、この接続構造体載置体での接続構造体の位置決めを行うための位置決め部材を複数個配置し、接続構造体の互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個の位置決め部材に、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面を設けることが好ましい。
【００１８】
これによると、接続構造体の互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個の位置決め部材には、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面が設けられているため、接続構造体が接続構造体載置体に載置される際に、接続構造体は、これらの位置決め傾斜面の案内作用により、自ずと所定の位置へ位置決めされながら接続構造体載置体の上に載ることになり、このため、予備加熱体による接続構造体の予備加熱作業を接続構造体の全体について均一に行うことができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る製造装置において、プレヒートエリアでの予備加熱作業が圧着加熱エリアでの圧着加熱作業よりも長い時間がかかる場合には、プレヒートエリアの個数を圧着加熱エリアの個数よりも多い個数としてもよい。
【００２０】
これによると、それぞれのプレヒートエリアにて複数個の接続構造体についての予備加熱作業を同時に行うことができることになり、このため、第１温度まで加熱された接続構造体から順番に圧着加熱エリアに移送することができ、これにより、基板に半導体チップが硬化した異方性導電接着剤によって接続された接続構造体を効率的に生産できるようになる。
【００２１】
また、本発明に係る製造装置において、圧着加熱エリアが少なくとも２個設けられ、プレヒートエリアが少なくとも３個設けられているとともに、圧着加熱エリアごとにベルトコンベア式搬送装置が設けられている場合には、少なくとも３個のプレヒートエリアのうち、少なくとも１個のプレヒートエリアを２個のベルトコンベア式搬送装置の間に配置することが好ましい。
【００２２】
これによると、少なくとも１個のプレヒートエリアは、２個のベルトコンベア式搬送装置の間に配置されるため、このプレヒートエリアを２個のベルトコンベア式搬送装置の間のスペースを有効に利用して配置できることになり、これにより、本発明に係る製造装置の全体を小型化することができる。
【００２３】
本発明に係る接続構造体の製造方法は、異方性導電接着剤が供給された基板の上に半導体チップを配置し、これらの基板と半導体チップとを前記異方性導電接着剤で接続することにより接続構造体を製造する方法であって、前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び／又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第１温度で予備加熱し、この予備加熱後に前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第１温度よりも高い第２温度で加熱する方法において、前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するためのプレヒート工程と、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱工程と、を含み、前記圧着加熱工程にて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒート工程にて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業を行うことを特徴とするものである。
【００２４】
本発明に係る製造方法には、接続構造体を第１温度で予備加熱するためのプレヒート工程と、半導体チップを基板及び異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱工程と、が含まれており、圧着加熱工程にて先行する接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒート工程にて後続の接続構造体についての予備加熱作業を行うため、先行する接続構造体について圧着加熱作業と後続の接続構造体についての予備加熱作業とを同時に実施することができ、このため、単位時間当たりに生産できる接続構造体の個数を増加でき、生産効率の向上を図ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る製造方法において、プレヒート工程での予備加熱作業が圧着加熱工程での圧着加熱作業よりも長い時間がかかる場合には、プレヒート工程にて、複数個の接続構造体についての予備加熱作業を同時に行うようにしてもよい。
【００２６】
これによると、プレヒート工程にて複数個の接続構造体についての予備加熱作業を同時に行うことができるため、第１温度まで予備加熱された接続構造体から順番に圧着加熱工程に移行させることができ、これにより、基板に半導体チップが硬化した異方性導電接着剤によって接続された接続構造体を効率的に生産できるようになる。
【００２７】
以上説明した本発明に係る接続構造体の製造装置及びその製造方法は、任意な半導体チップを基板に異方性導電接着剤で接続するために用いることができ、この半導体チップは、例えば、ＬＥＤチップでもよく、ＩＣチップでもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、二段階の加熱を行わなければならない異方性導電接着剤を用いて基板に半導体チップを接続する場合に、これらの基板や半導体チップを含んで構成される接続構造体の生産効率の向上を図ることができるという効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、第１温度による予備加熱作業時における接続構造体の状態を示す拡大縦断面図である。
【図２】図２は、第２温度による圧着加熱作業後における接続構造体の状態を示す拡大縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る製造装置全体の概略を示す模式的平面図である。
【図４】図４は、図３に示されている吸着式移送装置の吸着体を示す平面図である。
【図５】図５は、吸着式移送装置の吸着体の正面図である。
【図６】図６は、図５で示されている吸引ヘッド及び弾性部材の部分を示す拡大正面図である。
【図７】図７は、弾性部材を断面で示した図６と同様の図である。
【図８】図８は、吸引ヘッドが接続構造体を吸引していて、図４〜図７で示されている落下防止部材が後退しているときを示す図６と同様の図である。
【図９】図９は、吸引ヘッドが接続構造体を吸引していて、落下防止部材が前進しているときを示す図６と同様の図である。
【図１０】図１０は、プレヒートエリアに配置されている予備加熱装置を示す平面図である。
【図１１】図１１は、予備加熱装置の正面図である。
【図１２】図１２は、予備加熱装置の側面図である。
【図１３】図１３は、予備加熱装置の接続構造体載置体に設けられている位置決め部材を示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。本実施形態において、第１温度と第２温度の二段階で加熱される異方性導電接着剤により配線基板に接続される半導体チップは、ＬＥＤチップである。微小な大きさとなっているこのＬＥＤチップは、一枚の基板の上に多数配置される。
【００３１】
図１には、電極１Ａを有する配線基板１の上にバンプ２及び異方性導電接着剤３が供給され、さらに、これらのバンプ２及び異方性導電接着剤３の上に、接続端子４Ａが下向きとなったＬＥＤチップ４が供給された状態を示している。一枚の基板１に対して多数のＬＥＤチップ４が供給された状態を示しているこの図１は、配線基板１、バンプ２、異方性導電接着剤３及びＬＥＤチップ４が構成要素となって製造される接続構造体Ｗについての予備加熱作業時の状態を示している。すなわち、図１は、接続構造体Ｗを第１温度で加熱するために、この接続構造体Ｗが図３で示すプレヒートエリアＡに配置されているときを示しており、２液混合型の接着剤である異方性導電接着剤３は、第１温度で加熱される前まではペースト状となっている。
【００３２】
図２は、図３で示す圧着加熱エリアＢにて圧着加熱された後の接続構造体Ｗを示している。このときには、ＬＥＤチップ４がバンプ２、異方性導電接着剤３及び基板１に向かって加圧されることにより、ＬＥＤチップ４の接続端子４Ａが、異方性導電接着剤３のなかに存在する導電粒子３Ａ及びバンプ２を介して基板１の電極１Ａと接続され、これにより基板１とＬＥＤチップ４とが電気的に接続されているとともに、接続構造体Ｗが第２温度で加熱されることにより、熱硬化性の性質を有する異方性導電接着剤３の硬化によって基板１にＬＥＤチップ４が異方性導電接着剤３で接続固定された状態となっている。
【００３３】
なお、図１及び図２では、異方性導電接着剤３は、それぞれのＬＥＤチップ４が配置される基板１の位置に点在状態で供給されているが、異方性導電接着剤３は、ＬＥＤチップ４同士の間の隙間を含む基板１の略全体に厚さを有する平面状にして供給してもよい。
【００３４】
図３には、プレヒートエリアＡと圧着加熱エリアＢとが設けられている本実施形態に係る製造装置全体の模式的平面図が示されている。本実施形態では、プレヒートエリアＡは合計４個Ａ１〜Ａ４設けられ、圧着加熱エリアＢは合計２個Ｂ１，Ｂ２設けられている。２個の圧着加熱エリアＢ１，Ｂ２は、４個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ４に対して、互いに直交する水平方向となっているＸ方向とＹ方向のうち、Ｘ方向にずれた箇所に配置されている。また、４個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ４のうち、３個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ３は、Ｘ方向における同一箇所におけるＹ方向にずれた箇所に配置され、残りの１個のプレヒートエリアＡ４は、３個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ３に対して、２個の圧着加熱エリアＢ１，Ｂ２に近いＸ方向にずれた箇所に配置されている。また、２個の圧着加熱エリアＢ１，Ｂ２は、Ｘ方向における同一箇所におけるＹ方向にずれた箇所に配置されている。
【００３５】
本実施形態に係る製造装置には、Ｘ方向を搬送方向とする第１搬送装置１１と第２搬送装置１２とが設置されており、第２搬送装置１２は２個の圧着加熱エリアＢごとに設置されているため、第２搬送装置１２は２個１２Ａ，１２Ｂ存在している。そして、４個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ４のうち、上述した１個のプレヒートエリアＡ４は、これらの第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂの間に配置されている。このため、このプレヒートエリアＡ４は、２個の第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂの間のスペースを有効に利用して配置されており、これにより、本実施形態に係る製造装置全体の小型化が達成されている。
【００３６】
第１搬送装置１１は、２個の第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂのうち、圧着加熱エリアＢ１のための第２搬送装置１２Ａによる搬送方向後側（図３ではＸ方向左側）に配置されている。この第１搬送装置１１には、本実施形態に係る製造装置のＸ方向後側に接続されている図示外の装置から接続構造体Ｗが供給されるようになっており、この接続構造体Ｗは、第１搬送装置１１による搬送作用により前方（図３ではＸ方向右側）に所定距離送られる。
【００３７】
なお、第１搬送装置１１及び第２搬送装置１２は、細幅の２本の無端ベルト１３が幅方向であるＹ方向に間隔を開けて並べられたベルトコンベア式搬送装置となっており、接続構造体ＷのＹ方向の両端部が無端ベルト１３の上に載せられて接続構造体Ｗの搬送が行われるようになっている。
【００３８】
本実施形態に係る製造装置には、接続構造体Ｗを第１搬送装置１１からそれぞれのプレヒートエリアＡに移送するための第１移送装置２１が設けられ、この第１移送装置２１は、それぞれのプレヒートエリアＡにて予備加熱作業が終了した接続構造体Ｗを、２個の第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂに移送するための装置にもなっている。また、本実施形態に係る製造装置には、接続構造体Ｗを一方の第２搬送装置１２Ｂから他方の第２搬送装置１２Ａに移送するための第２移送装置２２も設けられている。
【００３９】
これらの第１移送装置２１及び第２移送装置２２は、第１搬送装置１１及び第２搬送装置１２による接続構造体Ｗの搬送高さ位置よりも高い箇所に配置されている。このため、第１移送装置２１及び第２移送装置２２は、後述するように上から接続構造体Ｗを吸引することによりこの接続構造体Ｗを吸着する吸着体２３を備えている。このため、第１移送装置２１及び第２移送装置２２は、吸着式移送装置となっている。吸着体２３はシリンダ等による昇降装置で昇降自在となっており、吸着体２３が下降したときに接続構造体Ｗを吸着すること及び吸着解除することが行われる。
【００４０】
第１移送装置２１の吸着体２３は、Ｘ方向に延びるアーム部材２１Ａに取り付けられており、このアーム部材２１Ａに案内されて図示外のＸ方向駆動装置によりＸ方向に移動する。アーム部材２１Ａは、Ｙ方向に延びるアーム部材２１Ｂに取り付けられており、このアーム部材２１Ｂに案内されて図示外のＹ方向駆動装置によりＹ方向に移動する。このため、第１移送装置２１の吸着体２３は、アーム部材２１Ａ，２１Ｂの長さ内において、Ｘ方向及びＹ方向に移動自在となっている。
【００４１】
また、第２移送装置２２の吸着体２３は、Ｙ方向に延びるアーム部材２２Ａに取り付けられており、このアーム部材２２Ａに案内されて図示外のＹ方向駆動装置によりＹ方向に移動する。このため、第２移送装置２２の吸着体２３は、アーム部材２２Ａの長さ内において、Ｙ方向に移動自在となっている。
【００４２】
それぞれの第２搬送装置１２には、これらの第２搬送装置１２におけるＸ方向の位置に送られてきた接続構造体Ｗを圧着加熱エリアＢに正確に送るための送り装置２４が配置されている。これらの送り装置２４は、第２搬送装置１２の２個の無端ベルト１３ごとに配置された挟着手段２４Ａを有するものとなっており、図示外の駆動装置によりＸ方向に移動するこれらの挟着手段２４Ａは、上下に開閉自在となった上下一対の挟着部材からなり、これらの挟着部材で挟着された接続構造体Ｗは、挟着手段２４ＡのＸ方向への移動により、圧着加熱エリアＢに正確に送られる。
【００４３】
それぞれの第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂにおける圧着加熱エリアＢ１，Ｂ２と一致する箇所には圧着装置２５が配置され、これらの圧着装置２５は、それぞれの第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂの上方においてシリンダ等による昇降装置で昇降する圧着ヘッド２５Ａと、圧着ヘッド２５Ａの真下の箇所に固定配置された図２の圧着台２５Ｂとを有するものとなっている。
【００４４】
また、図３に示されているように、それぞれのプレヒートエリアＡ、圧着加熱エリアＢ、第１搬送装置１１及び第２搬送装置１２には、接続構造体Ｗを検出するための光学式等によるセンサ２６が配置されている。これらのセンサ２６からの検出信号は、コンピュータによる制御装置に送られる。この制御装置は、センサ２６からの接続構造体Ｗの検出信号に基づき、以上説明したベルトコンベア式第１及び第２搬送装置１１，１２、吸着式第１及び第２移送装置２１，２２、送り装置２４のそれぞれの駆動源や、プレヒートエリアＡで接続構造体Ｗを予備加熱するための装置の駆動源及び加熱源、さらには、圧着加熱エリアＢで接続構造体Ｗを圧着加熱するための駆動源及び加熱源等を、作業手順が設定されているプログラムに基づき駆動制御するものとなっている。
【００４５】
次に、上記制御装置が、センサ２６からの検出信号及び上記プログラムに基づき、ベルトコンベア式第１及び第２搬送装置１１，１２や吸着式第１及び第２移送装置２１，２２等を制御することにより実行される予備加熱作業及び圧着加熱作業の概要について、初めに説明しておく。なお、以下の説明では、第１及び第２移送装置２１，２２の吸着体２３が接続構造体Ｗを下降限で吸着及び吸着解除するために行う吸着体２３の昇降動については省略する。
【００４６】
本実施形態に係る製造装置のＸ方向後側に接続されている前述の図示外の装置から接続構造体Ｗが第１搬送装置１１に送られてくると、この第１搬送装置１１は接続構造体Ｗを、第１移送装置２１の吸着体２３が接続構造体Ｗを吸着できるＸ方向の位置まで搬送し、この後に、吸着体２３は接続構造体Ｗを吸着するとともに、吸着体２３はＸ方向やＹ方向に移動する。そして、吸着体２３が吸着解除を行うことにより、４個のプレヒートエリアＡのうち、１個のプレヒートエリアＡに接続構造体Ｗが移送される。このような第１搬送装置１１による接続構造体Ｗの移送は、前述の図示外の装置から順番に送られてくるそれぞれの接続構造体Ｗを残りの３個のプレヒートエリアＡに移送するために、順次行われる。
【００４７】
それぞれのプレヒートエリアＡでは、異方性導電接着剤３が基板１とＬＥＤチップ４との間に配置されている接続構造体Ｗを予備加熱することが行われ、この予備加熱作業における加熱時間及び加熱温度（第１温度）は、例えば、１２０秒及び８０℃である。この接続構造体Ｗが第１温度まで加熱されるこの予備加熱作業により、異方性導電接着剤３の内部に空気等の気泡が存在していた場合には、この気泡が抜け出ること、すなわち、気泡の脱泡が行われることになり、また、この予備加熱作業により、異方性導電接着剤３が仮硬化することになる。上記脱泡により、圧着加熱エリアＢにて接続構造体Ｗが第２温度で加熱されたときに、硬化した異方性導電接着剤３により基板１とＬＥＤチップ４とを確実に電気的に接続でき、また、異方性導電接着剤３の上記仮硬化により、ＬＥＤチップ４を異方性導電接着剤３によって基板１に仮固定できることになり、この仮固定の状態を維持して、接続構造体ＷをプレヒートエリアＡから圧着加熱エリアＢに送ることができることになる。なお、前述したように図１には、プレヒートエリアＡでの接続構造体Ｗの状態が示されている。
【００４８】
それぞれのプレヒートエリアＡにおける接続構造体Ｗは、上記加熱時間に達した接続構造体Ｗから第１移送装置２１の吸着体２３により、２個の第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂのうち、一方の第２搬送装置１２Ａに移送される。この第２搬送装置１２Ａは、接続構造体Ｗを送り装置２４で圧着加熱エリアＢ１に送ることができるＸ方向の位置まで搬送し、次いで、送り装置２４は接続構造体Ｗを圧着加熱エリアＢ１の正確な位置に送る。
【００４９】
圧着加熱エリアＢ１に送られた接続構造体Ｗは、この圧着加熱エリアＢ１に配置されている圧着装置２５の図２で示されている圧着台２５Ｂの上に乗るとともに、圧着装置２５の下降する圧着ヘッド２５Ａにより加圧される。これにより、接続構造体ＷのＬＥＤチップ４は、バンプ２や異方性導電接着剤３、基板１に向かって加圧されることになり、また、この加圧時に、電熱ヒータが内臓されている圧着ヘッド２５Ａ及び／又は圧着台２５Ｂにより、接続構造体Ｗは、異方性導電接着剤３が熱硬化する第２温度まで加熱される。このように第２温度まで加熱されたときの接続構造体Ｗの状態が図２に示されている。
【００５０】
このようにして行われる圧着ヘッド２５Ａと圧着台２５Ｂによる接続構造体Ｗの圧着加熱作業は、図２に示されているように、圧着ヘッド２５Ａと接続構造体Ｗの間に、図示外の供給装置から供給される緩衝材テープ２７を介入させて行われ、これにより、一枚の基板１の上に多数配置されているそれぞれのＬＥＤチップ４は、緩衝材テープ２７により均等に加圧される。
【００５１】
また、このようにして行われる接続構造体Ｗの圧着加熱作業における加熱時間及び加熱温度（第２温度）は、例えば、３０秒及び２３０℃であり、前述した予備加熱作業の加熱時間は、この圧着加熱作業の加熱時間よりも長くなっている。
【００５２】
なお、圧着ヘッド２５Ａと圧着台２５Ｂの両方で接続構造体Ｗを加熱する場合には、これらの圧着ヘッド２５Ａと圧着台２５Ｂの温度を同じとせず、例えば、圧着ヘッド２５Ａの温度よりも圧着台２５Ｂの温度を低くしてもよい。
【００５３】
圧着加熱作業が終了した接続構造体Ｗは、第２搬送装置１２Ａによりこの搬送装置１２Ａの終端部まで搬送され、そして、次の作業工程を実施するために図示外の装置へ受け渡される。このような圧着加熱エリアＢ１での圧着加熱作業及び図示外の装置へ受け渡しは、それぞれのプレヒートエリアＡから第２搬送装置１２Ａへ順次移送されて圧着加熱作業が終了したそれぞれの接続構造体Ｗについて順番に行われる。
【００５４】
以上において、圧着加熱エリアＢ１にて先行する接続構造体Ｗについての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒートエリアＡにて後続の接続構造体Ｗについての予備加熱作業が行われており、このため、先行する接続構造体Ｗについて圧着加熱作業と後続の接続構造体Ｗについての予備加熱作業とが同時に実施されている。したがって、本実施形態によると、単位時間当たりに生産できる接続構造体Ｗの個数を増加させて、生産効率の向上を図ることができる。
【００５５】
また、プレヒートエリアＡでの予備加熱時間が圧着加熱エリアＢ１での圧着加熱時間よりも長くても、プレヒートエリアＡは複数個Ａ１〜Ａ４設けられていて、この個数は、圧着加熱エリアの個数よりも多い個数となっているため、複数個の接続構造体Ｗについての予備加熱作業を、それぞれのプレヒートエリアＡ１〜Ａ４にて同時に行うことが可能となる。これにより、プレヒートエリアＡにてそれぞれの接続構造体Ｗを第１温度まで予備加熱することができるとともに、予備加熱時間まで加熱されることによって第１温度になった接続構造体Ｗから順番に圧着加熱エリアに移送することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、圧着加熱エリアＢが２個Ｂ１，Ｂ２設けられていて、第２搬送装置１２も２個１２Ａ，１２Ｂ設けられているため、例えば、圧着加熱エリアＢ１での圧着加熱時間等の関係により、プレヒートエリアＡでの予備加熱作業が終了した接続構造体Ｗを第２搬送装置１２Ａの吸着体２３で第１移送装置２１によって移送する際に、この第２搬送装置１２Ａに配置されている圧着加熱エリアＢ１にて先行する接続構造体Ｗについての圧着加熱作業がまだ行われている場合には、プレヒートエリアＡでの予備加熱作業が終了した接続構造体Ｗを第１移送装置２１の吸着体２３で第２搬送装置１２Ｂに搬送し、この接続構造体Ｗについての圧着加熱作業を、この第２搬送装置１２Ｂに設けられている圧着加熱エリアＢ２にて、この圧着加熱エリアＢ２に配置されている圧着装置２５によって実施することができる。
【００５７】
そして、この圧着加熱作業が終了した接続構造体Ｗを第２移送装置２２の吸着体２３により第２搬送装置１２Ｂから第２搬送装置１２Ａに移送し、この第２搬送装置１２Ａから接続構造体Ｗを、前述した接続構造体Ｗと同様にして、図示外の装置へ受け渡すことができる。
【００５８】
次に、第１移送装置２１及び第２移送装置２２に設けられている吸着体２３について説明する。
【００５９】
図４には吸着体２３の平面図が示され、図５には吸着体２３の正面図が示されている。吸着体２３の板状となっている本体３０の上面には、一対のアクチュエータ３１Ａを有するシリンダ３１が固定され、シリンダ本体に供給されるエア圧力により開閉動するこれらのアクチュエータ３１Ａには、ピン３２を介して連結部材３３が連結されている。それぞれの連結部材３３には、ガイド部材３４で案内されるガイドバー３５を介して落下防止部材３６が連結され、これらの一対の落下防止部材３６は、本体３０の外部において、一対のアクチュエータ３１Ａの開閉動により水平方向に往復動するものとなっている。
【００６０】
また、図４に示されているように、本体３０の外周部には、コンプレッサ等によるエア吸引装置に連なる複数個のエア吸引部３７が配置され、図５にもこれらのエア吸引部３７が示されており、図６は、図５におけるエア吸引部３７の部分の拡大図であり、図７は、図６の一部を断面とした図である。これらの図６及び図７から分かるように、本体３０の下面には、エア吸引部３７ごとに吸引ヘッド３８が設けられ、本体３０にそれぞれの吸引ヘッド３８が下向きに取り付けられ、これらの吸引ヘッド３８の内部に貫通形成されたエア吸引通路３８Ａは、エア吸引部３７及びエア回路を介して上記エア吸引装置と接続されている。
【００６１】
また、本体３０の下面には、例えば、軟質の合成樹脂で形成されているために弾性変形可能となった弾性部材３９が下向きに取り付けられ、この弾性部材３９は、内部に吸引ヘッド３８が収納された筒状の部材となっている。この筒状の弾性部材３９の下部には蛇腹部３９Ａが形成されており、このため、弾性部材３９は、この蛇腹部３９Ａにおいて上下に弾性変形自在となっている。
【００６２】
通常時の一対の落下防止部材３６は、図８に示されているように後退しているが、接続構造体Ｗが吸引ヘッド３８による空気の吸引により吸着体２３に吸着されたときには、言い換えると、後述から分かるように、接続構造体Ｗが吸引ヘッド３８の吸引力により弾性部材３９の下面に吸着されたときには、一対の落下防止部材３６は、図９に示されているように、シリンダ３１の一対のアクチュエータ３１Ａの開閉動により接続構造体Ｗに向かって前進する。板金の折り曲げ品となっているそれぞれの落下防止部材３６の下端には、水平方向内側に延びる延出部３６Ａが形成されており、これらの延出部３６Ａは、落下防止部材３６が接続構造体Ｗに対して前進したときに、図９に示されているように、接続構造体Ｗと僅かな隙間を開けた接続構造体Ｗの端部の下方の位置に達する。
【００６３】
以上のように構成されている吸着体２３の本体３０には、図５に示されているように、シリンダ３１と、本体３０に設置されたスペース部材４０とを介してベース部材４１が結合され、このベース部材４１がシリンダ等による昇降装置で昇降することにより、吸着体２３全体も昇降する構成となっている。
【００６４】
接続構造体ＷをプレヒートエリアＡ等から第２搬送装置１２等に移送するために、吸着体２３が接続構造体Ｗを吸着するときには、言い換えると、吸着体２３がプレヒートエリアＡに向かって降下するときには、落下防止部材３６は、図８に示されているように、後退している。このため、それぞれの吸引ヘッド３８のエア吸引通路３８Ａが周囲の空気を吸入することにより、接続構造体Ｗは、吸引ヘッド３８による上からの吸引力により、弾性部材３９の下面に吸着される。そして、この弾性部材３９の蛇腹部３９Ａは、上記吸引力で接続構造体Ｗに生じる上昇力により、上方へ弾性的に収縮変形することになる。
【００６５】
このため、本実施形態によると、吸引ヘッド３８と接続構造体Ｗとの間に弾性部材３９が介入されていることになり、したがって、接続構造体Ｗの重量及び蛇腹部３９Ａの収縮変形による弾性部材３９の下向きの反発力と、吸引ヘッド３８による上向きの吸引力とが釣り合うことにより、吸着体２３による接続構造体Ｗの吸着を、接続構造体Ｗが吸引ヘッド３８に接触することを弾性部材３９によって阻止して行わせることができる。これにより、接続構造体Ｗの安全性を確保した状態にしてこの接続構造体Ｗを、吸着体２３が設けられている第１及び第２移送装置２１，２２により、プレヒートエリアＡ等から第２搬送装置１２等へ移送することが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態の弾性部材３９は内部に吸引ヘッド３８が収納された筒状となっていて、弾性部材３９が吸引ヘッド３８の周囲を囲っているため、吸引ヘッド３８が周囲の空気を吸入することによって行われる吸引ヘッド３８による接続構造体Ｗの吸引及び吸着体２３への吸着を一層確実に行うことができる。
【００６７】
以上のようにして接続構造体Ｗが吸引ヘッド３８の吸引力で吸着体２３に吸着されると、一対の落下防止部材３６は、図９に示されているように、接続構造体Ｗに向かって前進する。この後に、吸着体２３の上昇及びＸ方向やＹ方向の移動により、接続構造体Ｗは第２搬送装置１２等の上方位置に達し、この後に、吸着体２３が下降してから、一対の落下防止部材３６が接続構造体Ｗに対して図８のように後退し、かつ吸引ヘッド３８による吸引力が消滅することにより、吸着体２３による接続構造体Ｗの吸着解除が行われ、これにより、接続構造体Ｗは第２搬送装置１２等の所定箇所へ移送されたことになる。
【００６８】
上述のように接続構造体ＷがプレヒートエリアＡ等から第２搬送装置１２等へ吸着体２３により移送されているときには、接続構造体Ｗに向かって前進している落下防止部材３６の延出部３６Ａは、図９に示されているように、接続構造体Ｗの端部の下方位置に達している。このため、接続構造体Ｗの移送中に、例えば、何らかの理由により吸引ヘッド３８の吸引力が低下又は消滅して、吸着体２３による接続構造体Ｗの吸着が解除されても、接続構造体Ｗが吸着体２３から落下することを落下防止部材３６により防止することができる。
【００６９】
なお、吸着体２３に、接続構造体Ｗの吸着が解除されたことを検出するセンサを設けておき、このセンサからの信号を前述の制御装置に送ることにより、この制御装置が本実施形態に係る製造装置の稼動を自動停止させるようにする。
【００７０】
次に、それぞれのプレヒートエリアＡに設置されている装置について説明する。図１０〜図１３は、これらのプレヒートエリアＡに設置されている予備加熱装置５０を示し、図１０はこの予備加熱装置５０の平面図であり、図１１は予備加熱装置５０の正面図であり、図１２は予備加熱装置５０の側面図である。図１１及び図１２に示されているように、予備加熱装置５０のベース部を形成している機台５１の上に複数個の支持部材５２を介して予備加熱体５３が載置されている。この予備加熱体５３は、加熱源である電熱ヒータ５４Ａが内臓された厚板状の加熱部材５４と、この加熱部材５４の上に配置されたテーブル５５とからなり、加熱部材５４の側面に取り付けられたブラケット５６にテーブル５５の側面に形成された突部５５Ａが結合されることにより、上下に積み重ねられた加熱部材５４とテーブル５５とが連結一体化されている。
【００７１】
なお、支持部材５２の上下両端部は断熱部材５２Ａで形成されているため、加熱部材５４の熱が機台５１に伝達されることは防止されている。
【００７２】
予備加熱体５３には、接続構造体Ｗが載置される接続構造体載置体５７が配置されており、この接続構造体載置体５７は、図１０及び図１１から分かるように、予備加熱体５３の両側に配置されている一対の載置部材５７Ａを有するものとなっている。これらの載置部材５７Ａは、図１２に示されているように、機台５１にブラケット５８を介して上向きに取り付けられたシリンダ５９のピストンロッド５９Ａにより昇降動するものとなっており、載置部材５７Ａのこの昇降動は、載置部材５７Ａに上端が結合されたガイドバー６０が機台５１に設置されたガイド部材６１で案内されることにより行われる。
【００７３】
それぞれの載置部材５７Ａが最下位置まで下降したときには、載置部材５７Ａの上面は、予備加熱体５３の上面と同じ高さ位置又はこの上面よりも低い高さ位置に達する。また、それぞれの載置部材５７Ａが最上位置まで上昇したときには、載置部材５７Ａの上面は、予備加熱体５３の上面よりも高い高さ位置に達する。
【００７４】
図１０に示されているように、接続構造体Ｗの全体形状は平面視で四角形の形状となっている。一対の載置部材５７Ａのそれぞれには、接続構造体載置体５７において接続構造体Ｗを位置決めするための位置決め部材６２が取り付けられ、合計４個の位置決め部材６２のうち、２個で一組をなす位置決め部材６２は、それぞれの載置部材５７Ａの上面に接続構造体Ｗが載置されたときに、この接続構造体Ｗを間にして向かい合うようになっている。
【００７５】
このため、一対の載置部材５７Ａが構成部材となっている前述の接続構造体載置体５７には、接続構造体Ｗの互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個で一組をなす位置決め部材６２が二組配置されていることになり、２個で一組をなすそれぞれの位置決め部材６２には、図１３に示されているように、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面６２Ａが設けられている。
【００７６】
第１移送装置２１の吸着体２３により接続構造体Ｗが第１搬送装置１１からプレヒートエリアＡに移送されるときには、接続構造体載置体５７は、シリンダ５９のピストンロッド５９Ａの収縮作動により、予備加熱体５３の上面と同じ高さ位置又はこの上面よりも低い位置の下降位置にあり、このように下降位置に達している接続構造体載置体５７の上に接続構造体Ｗが第１移送装置２１の吸着体２３から受け渡され、この受け渡しは、予備加熱体５３の上面よりも高い位置となって接続構造体載置体５７の上に配置されている位置決め部材６２による位置決め作用により、接続構造体Ｗが接続構造体載置体５７又は予備加熱体５３の正確な位置に位置決めされて行われる。また、第１移送装置２１から接続構造体載置体５７への接続構造体Ｗの受け渡しは、図１で示されているプレヒートエリアＡに配置されたセンサ２６により、すなわち、予備加熱体５３を構成しているテーブル５５に配置されたセンサ２６により、検出されることになり、このセンサ２６からの検出信号が前述の制御装置に入力する。
【００７７】
以上により、接続構造体Ｗは、位置決め部材６２で位置決めされて予備加熱体５３の上面に乗ることになり、これにより、接続構造体Ｗを前述の第１温度まで予備加熱するための予備加熱作業が、この予備加熱体５３により開始される。この予備加熱作業が開始されたときからの時間は、上記センサ２６から接続構造体Ｗの検出信号が入力する前記制御装置が有しているタイマー手段により計測される。すなわち、センサ２６により接続構造体Ｗが予備加熱体５３の上面に乗ったことが検出されると、この検出信号が入力した前記制御装置のタイマー手段が時間をカウントすることを開始し、この時間が、予備加熱作業のための時間、すなわち、前述したように異方性導電接着剤３の内部に存在する気泡を脱泡させるため等の時間（例えば、前述した１２０秒）になると、制御装置は、シリンダ５９のピストンロッド５９Ａを伸長作動させ、これにより、接続構造体Ｗ及び接続構造体載置体５７は予備加熱体５３よりも高い位置まで上昇することになる。
【００７８】
これにより、接続構造体Ｗは予備加熱体５３から分離した状態になり、接続構造体ＷをプレヒートエリアＡにおいて予備加熱する作業は終了する。この後に、接続構造体Ｗは第１移送装置２１の吸着体２３により、前述したように第２搬送装置１２Ａ又は１２Ｂに移送され、さらに、圧着加熱エリアＢに送られる。また、プレヒートエリアＡでは、シリンダ５９のピストンロッド５９Ａが収縮作動し、これにより、接続構造体載置体５７は初期の下降位置まで下降し、次に送られてくる接続構造体Ｗを待機する。
【００７９】
以上説明したように本実施形態では、予備加熱体５３によって行われる接続構造体Ｗについての予備加熱作業が予め設定された時間になると、シリンダ５９のピストンロッド５９Ａが伸長作動して接続構造体Ｗ及び接続構造体載置体５７は予備加熱体５３から分離した状態になるため、前述の第１温度よりも高温の温度に常時なっている予備加熱体５３により接続構造体Ｗが第１温度よりも高い温度に過度に加熱されてしまうことを防止でき、この過度の加熱により、例えば、異方性導電接着剤３が前述した仮硬化以上に硬化し始める等の不具合が生じることを防止できる。
【００８０】
また、接続構造体載置体５７には、この接続構造体載置体５７又は予備加熱体５３での接続構造体Ｗの位置決めを行うための位置決め部材６２が複数個配置されているとともに、接続構造体Ｗの互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個で一組をなす位置決め部材６２には、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面６２Ａが設けられているため、図１３の二点鎖線で示されているように、接続構造体Ｗは、これらの位置決め傾斜面６２Ａによる位置決め作用により、正確な位置に位置決めされて接続構造体載置体５７の上に載置させることになる。
【００８１】
このため、接続構造体載置体５７が最下位置まで下降したときに、多数のＬＥＤチップ４が構成要素となっている接続構造体Ｗの全体を予備加熱体５３により均一に予備加熱することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、ＬＥＤチップやＩＣチップ等の半導体チップを基板に異方性導電接着剤により接続するために利用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 基板
３ 異方性導電接着剤
４ 半導体チップであるＬＥＤチップ
１１，１２ ベルトコンベア式搬送装置
２１，２２ 吸着式移送装置
２３ 吸着体
２５ 圧着装置
２５Ａ 圧着ヘッド
２５Ｂ 圧着台
３６ 落下防止部材
３８ 吸引ヘッド
３９ 弾性部材
３９Ａ 蛇腹部
５０ 予備加熱装置
５３ 予備加熱体
５７ 接続構造体載置体
６２ 位置決め部材
６２Ａ 位置決め傾斜面
Ｗ 接続構造体
Ａ プレヒートエリア
Ｂ 圧着加熱エリア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤（ＡＣＡ、Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）で接続することにより製造される接続構造体の製造装置及びその製造方法に係り、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード、Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップやＩＣ（集積回路、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ等の半導体チップを配線基板に異方性導電接着剤により接続するために利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤で接続することにより製造される接続構造体について記載されている。この接続構造体は、異方性導電接着剤が供給された基板の上に半導体チップを配置し、これらの基板と半導体チップとを異方性導電接着剤を介して接続したものである。このため、接続構造体は、基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で基板と接続された半導体チップとを含んで構成されたものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８２５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板と半導体チップとを接続するための部材となっている異方性導電接着剤には、接続構造体が常温（室温）よりも高温の第１温度で予備加熱されることにより、異方性導電接着剤の内部に存在する空気等の気泡が脱泡し及び／又は異方性導電接着剤が仮硬化し、さらに、接続構造体がこの第１温度よりも高い第２温度で加熱されることにより、異方性導電接着剤が硬化し、これにより、異方性導電接着剤で基板と半導体チップとが接続されるものがある。このような異方性導電接着剤を用いる場合には、接続構造体を第１温度まで予備加熱した後に、異方性導電接着剤を硬化させるために接続構造体を第２温度まで加熱する作業を行うことになり、二段階の加熱を行わなければならない。このため、このような異方性導電接着剤を用いる場合には、単位時間当たりに生産する接続構造体の個数を増加させることができる工夫を行い、これにより、生産効率の向上を図ることが求められる。
【０００５】
本発明の目的は、二段階の加熱を行わなければならない異方性導電接着剤を用いて基板に半導体チップを接続する場合に、これらの基板や半導体チップを含んで構成される接続構造体の生産効率の向上を図ることができる接続構造体の製造装置及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る接続構造体の製造装置は、基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で前記基板と接続された半導体チップとを含んで構成される接続構造体を製造する装置であって、前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び／又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第１温度で予備加熱され、この予備加熱後に前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第１温度よりも高い第２温度で加熱される装置において、前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するためのプレヒートエリアと、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱エリアと、を含んで構成され、前記圧着加熱エリアにて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒートエリアにて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業が行われていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に係る製造装置には、接続構造体を第１温度で予備加熱するためのプレヒートエリアと、半導体チップを基板及び異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱エリアと、が設けられており、圧着加熱エリアにて先行する接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒートエリアにて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業が行われているため、先行する接続構造体について圧着加熱作業と後続の接続構造体についての予備加熱作業とを同時に実施することができ、このため、単位時間当たりに生産できる接続構造体の個数を増加でき、生産効率の向上を図ることができる。
【０００８】
本発明に係る製造装置において、接続構造体をプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送するためには、接続構造体を上からの吸引力によって吸着する吸着式移送装置を用いることができる。また、この吸着式移送装置には、接続構造体を上から吸引するために下向きとなった吸引ヘッドと、この吸引ヘッドと接続構造体との間に介入され、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを阻止するための弾性部材とを設けることが好ましい。
【０００９】
これによると、接続構造体をプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送するために、この接続構造体を吸引ヘッドの吸引力により吸着式移送装置に吸着しても、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを弾性部材によって阻止することができるため、接続構造体が損傷することを防止しながら上記移送を行えることになる。
【００１０】
この弾性部材は、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを阻止できるものであれば、任意な構造、形状のものでよく、その一例は、弾性部材を吸引ヘッドが内部に収納された筒状の部材とすることである。
【００１１】
これによると、吸引ヘッドが接続構造体を吸引するために周囲の空気を吸入するときに、筒状の弾性部材が吸引ヘッドの周囲を囲っているため、接続構造体の吸引を一層確実に行うことができるようになる。
【００１２】
また、筒状の弾性部材に、上下に弾性変形自在となった蛇腹部を設けておくことにより、吸引ヘッドが空気を吸入して接続構造体が吸引された際に、この吸引された接続構造体が下端に当接した弾性部材の蛇腹部を弾性的に収縮変形させることができる。そして、接続構造体の重量及び蛇腹部の収縮変形による下向きの反発力と、吸引ヘッドの上向きの吸引力とが釣り合うことにより、接続構造体をプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送する際に、接続構造体が吸引ヘッドに接触することを弾性部材によって阻止できることになる。
【００１３】
また、本発明に係る製造装置において、上記吸着式移送装置に、吸引ヘッドによる吸引力でこの吸着式移送装置に吸着されているときの接続構造体が落下することを防止するための落下防止部材を設け、この落下防止部材を、接続構造体に向かって水平方向に進退自在としてもよい。
【００１４】
これによると、接続構造体が吸引ヘッドによる吸引力で吸着式移送装置に吸着され、この接続構造体がプレヒートエリア側から圧着加熱エリア側へ移送されているとき等において、例えば、吸引ヘッドによる吸引力の低下等の不具合が生じても、予め落下防止部材を接続構造体に向かって前進させておくことにより、接続構造体が吸着式移送装置から落下することを落下防止部材により防止できる。
【００１５】
さらに、本発明に係る製造装置において、プレヒートエリアに、接続構造体を第１温度で予備加熱するための予備加熱体と、この予備加熱体に配置され、接続構造体が載置される接続構造体載置体とを設け、この接続構造体載置体を予備加熱体に対して昇降自在とし、接続構造体を第１温度で予備加熱するための予備加熱作業時間経過後に接続構造体載置体が予備加熱体に対して上昇することにより、接続構造体が予備加熱体から分離した状態となるようにしてもよい。
【００１６】
これによると、プレヒートエリアにおいて、接続構造体が接続構造体載置体に載置され、そして、予備加熱体による接続構造体の予備加熱作業が開始されてから所定時間経過すると、接続構造体載置体が予備加熱体に対して上昇して接続構造体が予備加熱体から分離した状態となるため、上記予備加熱作業時間を超えて接続構造体が加熱された場合に生ずる問題点、例えば、異方性導電接着剤が前述した仮硬化以上に硬化し始める等の問題点を解決することができる。
【００１７】
また、接続構造体載置体に、この接続構造体載置体での接続構造体の位置決めを行うための位置決め部材を複数個配置し、接続構造体の互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個の位置決め部材に、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面を設けることが好ましい。
【００１８】
これによると、接続構造体の互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個の位置決め部材には、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面が設けられているため、接続構造体が接続構造体載置体に載置される際に、接続構造体は、これらの位置決め傾斜面の案内作用により、自ずと所定の位置へ位置決めされながら接続構造体載置体の上に載ることになり、このため、予備加熱体による接続構造体の予備加熱作業を接続構造体の全体について均一に行うことができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る製造装置において、プレヒートエリアでの予備加熱作業が圧着加熱エリアでの圧着加熱作業よりも長い時間がかかる場合には、プレヒートエリアの個数を圧着加熱エリアの個数よりも多い個数としてもよい。
【００２０】
これによると、それぞれのプレヒートエリアにて複数個の接続構造体についての予備加熱作業を同時に行うことができることになり、このため、第１温度まで加熱された接続構造体から順番に圧着加熱エリアに移送することができ、これにより、基板に半導体チップが硬化した異方性導電接着剤によって接続された接続構造体を効率的に生産できるようになる。
【００２１】
また、本発明に係る製造装置において、圧着加熱エリアが少なくとも２個設けられ、プレヒートエリアが少なくとも３個設けられているとともに、圧着加熱エリアごとにベルトコンベア式搬送装置が設けられている場合には、少なくとも３個のプレヒートエリアのうち、少なくとも１個のプレヒートエリアを２個のベルトコンベア式搬送装置の間に配置することが好ましい。
【００２２】
これによると、少なくとも１個のプレヒートエリアは、２個のベルトコンベア式搬送装置の間に配置されるため、このプレヒートエリアを２個のベルトコンベア式搬送装置の間のスペースを有効に利用して配置できることになり、これにより、本発明に係る製造装置の全体を小型化することができる。
【００２３】
本発明に係る接続構造体の製造方法は、異方性導電接着剤が供給された基板の上に半導体チップを配置し、これらの基板と半導体チップとを前記異方性導電接着剤で接続することにより接続構造体を製造する方法であって、前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び／又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第１温度で予備加熱し、この予備加熱後に前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第１温度よりも高い第２温度で加熱する方法において、前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するためのプレヒート工程と、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱工程と、を含み、前記圧着加熱工程にて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒート工程にて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業を行うことを特徴とするものである。
【００２４】
本発明に係る製造方法には、接続構造体を第１温度で予備加熱するためのプレヒート工程と、半導体チップを基板及び異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱工程と、が含まれており、圧着加熱工程にて先行する接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒート工程にて後続の接続構造体についての予備加熱作業を行うため、先行する接続構造体について圧着加熱作業と後続の接続構造体についての予備加熱作業とを同時に実施することができ、このため、単位時間当たりに生産できる接続構造体の個数を増加でき、生産効率の向上を図ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る製造方法において、プレヒート工程での予備加熱作業が圧着加熱工程での圧着加熱作業よりも長い時間がかかる場合には、プレヒート工程にて、複数個の接続構造体についての予備加熱作業を同時に行うようにしてもよい。
【００２６】
これによると、プレヒート工程にて複数個の接続構造体についての予備加熱作業を同時に行うことができるため、第１温度まで予備加熱された接続構造体から順番に圧着加熱工程に移行させることができ、これにより、基板に半導体チップが硬化した異方性導電接着剤によって接続された接続構造体を効率的に生産できるようになる。
【００２７】
以上説明した本発明に係る接続構造体の製造装置及びその製造方法は、任意な半導体チップを基板に異方性導電接着剤で接続するために用いることができ、この半導体チップは、例えば、ＬＥＤチップでもよく、ＩＣチップでもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、二段階の加熱を行わなければならない異方性導電接着剤を用いて基板に半導体チップを接続する場合に、これらの基板や半導体チップを含んで構成される接続構造体の生産効率の向上を図ることができるという効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、第１温度による予備加熱作業時における接続構造体の状態を示す拡大縦断面図である。
【図２】図２は、第２温度による圧着加熱作業後における接続構造体の状態を示す拡大縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る製造装置全体の概略を示す模式的平面図である。
【図４】図４は、図３に示されている吸着式移送装置の吸着体を示す平面図である。
【図５】図５は、吸着式移送装置の吸着体の正面図である。
【図６】図６は、図５で示されている吸引ヘッド及び弾性部材の部分を示す拡大正面図である。
【図７】図７は、弾性部材を断面で示した図６と同様の図である。
【図８】図８は、吸引ヘッドが接続構造体を吸引していて、図４〜図７で示されている落下防止部材が後退しているときを示す図６と同様の図である。
【図９】図９は、吸引ヘッドが接続構造体を吸引していて、落下防止部材が前進しているときを示す図６と同様の図である。
【図１０】図１０は、プレヒートエリアに配置されている予備加熱装置を示す平面図である。
【図１１】図１１は、予備加熱装置の正面図である。
【図１２】図１２は、予備加熱装置の側面図である。
【図１３】図１３は、予備加熱装置の接続構造体載置体に設けられている位置決め部材を示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。本実施形態において、第１温度と第２温度の二段階で加熱される異方性導電接着剤により配線基板に接続される半導体チップは、ＬＥＤチップである。微小な大きさとなっているこのＬＥＤチップは、一枚の基板の上に多数配置される。
【００３１】
図１には、電極１Ａを有する配線基板１の上にバンプ２及び異方性導電接着剤３が供給され、さらに、これらのバンプ２及び異方性導電接着剤３の上に、接続端子４Ａが下向きとなったＬＥＤチップ４が供給された状態を示している。一枚の基板１に対して多数のＬＥＤチップ４が供給された状態を示しているこの図１は、配線基板１、バンプ２、異方性導電接着剤３及びＬＥＤチップ４が構成要素となって製造される接続構造体Ｗについての予備加熱作業時の状態を示している。すなわち、図１は、接続構造体Ｗを第１温度で加熱するために、この接続構造体Ｗが図３で示すプレヒートエリアＡに配置されているときを示しており、２液混合型の接着剤である異方性導電接着剤３は、第１温度で加熱される前まではペースト状となっている。
【００３２】
図２は、図３で示す圧着加熱エリアＢにて圧着加熱された後の接続構造体Ｗを示している。このときには、ＬＥＤチップ４がバンプ２、異方性導電接着剤３及び基板１に向かって加圧されることにより、ＬＥＤチップ４の接続端子４Ａが、異方性導電接着剤３のなかに存在する導電粒子３Ａ及びバンプ２を介して基板１の電極１Ａと接続され、これにより基板１とＬＥＤチップ４とが電気的に接続されているとともに、接続構造体Ｗが第２温度で加熱されることにより、熱硬化性の性質を有する異方性導電接着剤３の硬化によって基板１にＬＥＤチップ４が異方性導電接着剤３で接続固定された状態となっている。
【００３３】
なお、図１及び図２では、異方性導電接着剤３は、それぞれのＬＥＤチップ４が配置される基板１の位置に点在状態で供給されているが、異方性導電接着剤３は、ＬＥＤチップ４同士の間の隙間を含む基板１の略全体に厚さを有する平面状にして供給してもよい。
【００３４】
図３には、プレヒートエリアＡと圧着加熱エリアＢとが設けられている本実施形態に係る製造装置全体の模式的平面図が示されている。本実施形態では、プレヒートエリアＡは合計４個Ａ１〜Ａ４設けられ、圧着加熱エリアＢは合計２個Ｂ１，Ｂ２設けられている。２個の圧着加熱エリアＢ１，Ｂ２は、４個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ４に対して、互いに直交する水平方向となっているＸ方向とＹ方向のうち、Ｘ方向にずれた箇所に配置されている。また、４個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ４のうち、３個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ３は、Ｘ方向における同一箇所におけるＹ方向にずれた箇所に配置され、残りの１個のプレヒートエリアＡ４は、３個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ３に対して、２個の圧着加熱エリアＢ１，Ｂ２に近いＸ方向にずれた箇所に配置されている。また、２個の圧着加熱エリアＢ１，Ｂ２は、Ｘ方向における同一箇所におけるＹ方向にずれた箇所に配置されている。
【００３５】
本実施形態に係る製造装置には、Ｘ方向を搬送方向とする第１搬送装置１１と第２搬送装置１２とが設置されており、第２搬送装置１２は２個の圧着加熱エリアＢごとに設置されているため、第２搬送装置１２は２個１２Ａ，１２Ｂ存在している。そして、４個のプレヒートエリアＡ１〜Ａ４のうち、上述した１個のプレヒートエリアＡ４は、これらの第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂの間に配置されている。このため、このプレヒートエリアＡ４は、２個の第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂの間のスペースを有効に利用して配置されており、これにより、本実施形態に係る製造装置全体の小型化が達成されている。
【００３６】
第１搬送装置１１は、２個の第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂのうち、圧着加熱エリアＢ１のための第２搬送装置１２Ａによる搬送方向後側（図３ではＸ方向左側）に配置されている。この第１搬送装置１１には、本実施形態に係る製造装置のＸ方向後側に接続されている図示外の装置から接続構造体Ｗが供給されるようになっており、この接続構造体Ｗは、第１搬送装置１１による搬送作用により前方（図３ではＸ方向右側）に所定距離送られる。
【００３７】
なお、第１搬送装置１１及び第２搬送装置１２は、細幅の２本の無端ベルト１３が幅方向であるＹ方向に間隔を開けて並べられたベルトコンベア式搬送装置となっており、接続構造体ＷのＹ方向の両端部が無端ベルト１３の上に載せられて接続構造体Ｗの搬送が行われるようになっている。
【００３８】
本実施形態に係る製造装置には、接続構造体Ｗを第１搬送装置１１からそれぞれのプレヒートエリアＡに移送するための第１移送装置２１が設けられ、この第１移送装置２１は、それぞれのプレヒートエリアＡにて予備加熱作業が終了した接続構造体Ｗを、２個の第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂに移送するための装置にもなっている。また、本実施形態に係る製造装置には、接続構造体Ｗを一方の第２搬送装置１２Ｂから他方の第２搬送装置１２Ａに移送するための第２移送装置２２も設けられている。
【００３９】
これらの第１移送装置２１及び第２移送装置２２は、第１搬送装置１１及び第２搬送装置１２による接続構造体Ｗの搬送高さ位置よりも高い箇所に配置されている。このため、第１移送装置２１及び第２移送装置２２は、後述するように上から接続構造体Ｗを吸引することによりこの接続構造体Ｗを吸着する吸着体２３を備えている。このため、第１移送装置２１及び第２移送装置２２は、吸着式移送装置となっている。吸着体２３はシリンダ等による昇降装置で昇降自在となっており、吸着体２３が下降したときに接続構造体Ｗを吸着すること及び吸着解除することが行われる。
【００４０】
第１移送装置２１の吸着体２３は、Ｘ方向に延びるアーム部材２１Ａに取り付けられており、このアーム部材２１Ａに案内されて図示外のＸ方向駆動装置によりＸ方向に移動する。アーム部材２１Ａは、Ｙ方向に延びるアーム部材２１Ｂに取り付けられており、このアーム部材２１Ｂに案内されて図示外のＹ方向駆動装置によりＹ方向に移動する。このため、第１移送装置２１の吸着体２３は、アーム部材２１Ａ，２１Ｂの長さ内において、Ｘ方向及びＹ方向に移動自在となっている。
【００４１】
また、第２移送装置２２の吸着体２３は、Ｙ方向に延びるアーム部材２２Ａに取り付けられており、このアーム部材２２Ａに案内されて図示外のＹ方向駆動装置によりＹ方向に移動する。このため、第２移送装置２２の吸着体２３は、アーム部材２２Ａの長さ内において、Ｙ方向に移動自在となっている。
【００４２】
それぞれの第２搬送装置１２には、これらの第２搬送装置１２におけるＸ方向の位置に送られてきた接続構造体Ｗを圧着加熱エリアＢに正確に送るための送り装置２４が配置されている。これらの送り装置２４は、第２搬送装置１２の２個の無端ベルト１３ごとに配置された挟着手段２４Ａを有するものとなっており、図示外の駆動装置によりＸ方向に移動するこれらの挟着手段２４Ａは、上下に開閉自在となった上下一対の挟着部材からなり、これらの挟着部材で挟着された接続構造体Ｗは、挟着手段２４ＡのＸ方向への移動により、圧着加熱エリアＢに正確に送られる。
【００４３】
それぞれの第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂにおける圧着加熱エリアＢ１，Ｂ２と一致する箇所には圧着装置２５が配置され、これらの圧着装置２５は、それぞれの第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂの上方においてシリンダ等による昇降装置で昇降する圧着ヘッド２５Ａと、圧着ヘッド２５Ａの真下の箇所に固定配置された図２の圧着台２５Ｂとを有するものとなっている。
【００４４】
また、図３に示されているように、それぞれのプレヒートエリアＡ、圧着加熱エリアＢ、第１搬送装置１１及び第２搬送装置１２には、接続構造体Ｗを検出するための光学式等によるセンサ２６が配置されている。これらのセンサ２６からの検出信号は、コンピュータによる制御装置に送られる。この制御装置は、センサ２６からの接続構造体Ｗの検出信号に基づき、以上説明したベルトコンベア式第１及び第２搬送装置１１，１２、吸着式第１及び第２移送装置２１，２２、送り装置２４のそれぞれの駆動源や、プレヒートエリアＡで接続構造体Ｗを予備加熱するための装置の駆動源及び加熱源、さらには、圧着加熱エリアＢで接続構造体Ｗを圧着加熱するための駆動源及び加熱源等を、作業手順が設定されているプログラムに基づき駆動制御するものとなっている。
【００４５】
次に、上記制御装置が、センサ２６からの検出信号及び上記プログラムに基づき、ベルトコンベア式第１及び第２搬送装置１１，１２や吸着式第１及び第２移送装置２１，２２等を制御することにより実行される予備加熱作業及び圧着加熱作業の概要について、初めに説明しておく。なお、以下の説明では、第１及び第２移送装置２１，２２の吸着体２３が接続構造体Ｗを下降限で吸着及び吸着解除するために行う吸着体２３の昇降動については省略する。
【００４６】
本実施形態に係る製造装置のＸ方向後側に接続されている前述の図示外の装置から接続構造体Ｗが第１搬送装置１１に送られてくると、この第１搬送装置１１は接続構造体Ｗを、第１移送装置２１の吸着体２３が接続構造体Ｗを吸着できるＸ方向の位置まで搬送し、この後に、吸着体２３は接続構造体Ｗを吸着するとともに、吸着体２３はＸ方向やＹ方向に移動する。そして、吸着体２３が吸着解除を行うことにより、４個のプレヒートエリアＡのうち、１個のプレヒートエリアＡに接続構造体Ｗが移送される。このような第１搬送装置１１による接続構造体Ｗの移送は、前述の図示外の装置から順番に送られてくるそれぞれの接続構造体Ｗを残りの３個のプレヒートエリアＡに移送するために、順次行われる。
【００４７】
それぞれのプレヒートエリアＡでは、異方性導電接着剤３が基板１とＬＥＤチップ４との間に配置されている接続構造体Ｗを予備加熱することが行われ、この予備加熱作業における加熱時間及び加熱温度（第１温度）は、例えば、１２０秒及び８０℃である。この接続構造体Ｗが第１温度まで加熱されるこの予備加熱作業により、異方性導電接着剤３の内部に空気等の気泡が存在していた場合には、この気泡が抜け出ること、すなわち、気泡の脱泡が行われることになり、また、この予備加熱作業により、異方性導電接着剤３が仮硬化することになる。上記脱泡により、圧着加熱エリアＢにて接続構造体Ｗが第２温度で加熱されたときに、硬化した異方性導電接着剤３により基板１とＬＥＤチップ４とを確実に電気的に接続でき、また、異方性導電接着剤３の上記仮硬化により、ＬＥＤチップ４を異方性導電接着剤３によって基板１に仮固定できることになり、この仮固定の状態を維持して、接続構造体ＷをプレヒートエリアＡから圧着加熱エリアＢに送ることができることになる。なお、前述したように図１には、プレヒートエリアＡでの接続構造体Ｗの状態が示されている。
【００４８】
それぞれのプレヒートエリアＡにおける接続構造体Ｗは、上記加熱時間に達した接続構造体Ｗから第１移送装置２１の吸着体２３により、２個の第２搬送装置１２Ａ，１２Ｂのうち、一方の第２搬送装置１２Ａに移送される。この第２搬送装置１２Ａは、接続構造体Ｗを送り装置２４で圧着加熱エリアＢ１に送ることができるＸ方向の位置まで搬送し、次いで、送り装置２４は接続構造体Ｗを圧着加熱エリアＢ１の正確な位置に送る。
【００４９】
圧着加熱エリアＢ１に送られた接続構造体Ｗは、この圧着加熱エリアＢ１に配置されている圧着装置２５の図２で示されている圧着台２５Ｂの上に乗るとともに、圧着装置２５の下降する圧着ヘッド２５Ａにより加圧される。これにより、接続構造体ＷのＬＥＤチップ４は、バンプ２や異方性導電接着剤３、基板１に向かって加圧されることになり、また、この加圧時に、電熱ヒータが内臓されている圧着ヘッド２５Ａ及び／又は圧着台２５Ｂにより、接続構造体Ｗは、異方性導電接着剤３が熱硬化する第２温度まで加熱される。このように第２温度まで加熱されたときの接続構造体Ｗの状態が図２に示されている。
【００５０】
このようにして行われる圧着ヘッド２５Ａと圧着台２５Ｂによる接続構造体Ｗの圧着加熱作業は、図２に示されているように、圧着ヘッド２５Ａと接続構造体Ｗの間に、図示外の供給装置から供給される緩衝材テープ２７を介入させて行われ、これにより、一枚の基板１の上に多数配置されているそれぞれのＬＥＤチップ４は、緩衝材テープ２７により均等に加圧される。
【００５１】
また、このようにして行われる接続構造体Ｗの圧着加熱作業における加熱時間及び加熱温度（第２温度）は、例えば、３０秒及び２３０℃であり、前述した予備加熱作業の加熱時間は、この圧着加熱作業の加熱時間よりも長くなっている。
【００５２】
なお、圧着ヘッド２５Ａと圧着台２５Ｂの両方で接続構造体Ｗを加熱する場合には、これらの圧着ヘッド２５Ａと圧着台２５Ｂの温度を同じとせず、例えば、圧着ヘッド２５Ａの温度よりも圧着台２５Ｂの温度を低くしてもよい。
【００５３】
圧着加熱作業が終了した接続構造体Ｗは、第２搬送装置１２Ａによりこの搬送装置１２Ａの終端部まで搬送され、そして、次の作業工程を実施するために図示外の装置へ受け渡される。このような圧着加熱エリアＢ１での圧着加熱作業及び図示外の装置へ受け渡しは、それぞれのプレヒートエリアＡから第２搬送装置１２Ａへ順次移送されて圧着加熱作業が終了したそれぞれの接続構造体Ｗについて順番に行われる。
【００５４】
以上において、圧着加熱エリアＢ１にて先行する接続構造体Ｗについての圧着加熱作業が行われているときに、プレヒートエリアＡにて後続の接続構造体Ｗについての予備加熱作業が行われており、このため、先行する接続構造体Ｗについて圧着加熱作業と後続の接続構造体Ｗについての予備加熱作業とが同時に実施されている。したがって、本実施形態によると、単位時間当たりに生産できる接続構造体Ｗの個数を増加させて、生産効率の向上を図ることができる。
【００５５】
また、プレヒートエリアＡでの予備加熱時間が圧着加熱エリアＢ１での圧着加熱時間よりも長くても、プレヒートエリアＡは複数個Ａ１〜Ａ４設けられていて、この個数は、圧着加熱エリアの個数よりも多い個数となっているため、複数個の接続構造体Ｗについての予備加熱作業を、それぞれのプレヒートエリアＡ１〜Ａ４にて同時に行うことが可能となる。これにより、プレヒートエリアＡにてそれぞれの接続構造体Ｗを第１温度まで予備加熱することができるとともに、予備加熱時間まで加熱されることによって第１温度になった接続構造体Ｗから順番に圧着加熱エリアに移送することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、圧着加熱エリアＢが２個Ｂ１，Ｂ２設けられていて、第２搬送装置１２も２個１２Ａ，１２Ｂ設けられているため、例えば、圧着加熱エリアＢ１での圧着加熱時間等の関係により、プレヒートエリアＡでの予備加熱作業が終了した接続構造体Ｗを第２搬送装置１２Ａの吸着体２３で第１移送装置２１によって移送する際に、この第２搬送装置１２Ａに配置されている圧着加熱エリアＢ１にて先行する接続構造体Ｗについての圧着加熱作業がまだ行われている場合には、プレヒートエリアＡでの予備加熱作業が終了した接続構造体Ｗを第１移送装置２１の吸着体２３で第２搬送装置１２Ｂに搬送し、この接続構造体Ｗについての圧着加熱作業を、この第２搬送装置１２Ｂに設けられている圧着加熱エリアＢ２にて、この圧着加熱エリアＢ２に配置されている圧着装置２５によって実施することができる。
【００５７】
そして、この圧着加熱作業が終了した接続構造体Ｗを第２移送装置２２の吸着体２３により第２搬送装置１２Ｂから第２搬送装置１２Ａに移送し、この第２搬送装置１２Ａから接続構造体Ｗを、前述した接続構造体Ｗと同様にして、図示外の装置へ受け渡すことができる。
【００５８】
次に、第１移送装置２１及び第２移送装置２２に設けられている吸着体２３について説明する。
【００５９】
図４には吸着体２３の平面図が示され、図５には吸着体２３の正面図が示されている。吸着体２３の板状となっている本体３０の上面には、一対のアクチュエータ３１Ａを有するシリンダ３１が固定され、シリンダ本体に供給されるエア圧力により開閉動するこれらのアクチュエータ３１Ａには、ピン３２を介して連結部材３３が連結されている。それぞれの連結部材３３には、ガイド部材３４で案内されるガイドバー３５を介して落下防止部材３６が連結され、これらの一対の落下防止部材３６は、本体３０の外部において、一対のアクチュエータ３１Ａの開閉動により水平方向に往復動するものとなっている。
【００６０】
また、図４に示されているように、本体３０の外周部には、コンプレッサ等によるエア吸引装置に連なる複数個のエア吸引部３７が配置され、図５にもこれらのエア吸引部３７が示されており、図６は、図５におけるエア吸引部３７の部分の拡大図であり、図７は、図６の一部を断面とした図である。これらの図６及び図７から分かるように、本体３０の下面には、エア吸引部３７ごとに吸引ヘッド３８が設けられ、本体３０にそれぞれの吸引ヘッド３８が下向きに取り付けられ、これらの吸引ヘッド３８の内部に貫通形成されたエア吸引通路３８Ａは、エア吸引部３７及びエア回路を介して上記エア吸引装置と接続されている。
【００６１】
また、本体３０の下面には、例えば、軟質の合成樹脂で形成されているために弾性変形可能となった弾性部材３９が下向きに取り付けられ、この弾性部材３９は、内部に吸引ヘッド３８が収納された筒状の部材となっている。この筒状の弾性部材３９の下部には蛇腹部３９Ａが形成されており、このため、弾性部材３９は、この蛇腹部３９Ａにおいて上下に弾性変形自在となっている。
【００６２】
通常時の一対の落下防止部材３６は、図８に示されているように後退しているが、接続構造体Ｗが吸引ヘッド３８による空気の吸引により吸着体２３に吸着されたときには、言い換えると、後述から分かるように、接続構造体Ｗが吸引ヘッド３８の吸引力により弾性部材３９の下面に吸着されたときには、一対の落下防止部材３６は、図９に示されているように、シリンダ３１の一対のアクチュエータ３１Ａの開閉動により接続構造体Ｗに向かって前進する。板金の折り曲げ品となっているそれぞれの落下防止部材３６の下端には、水平方向内側に延びる延出部３６Ａが形成されており、これらの延出部３６Ａは、落下防止部材３６が接続構造体Ｗに対して前進したときに、図９に示されているように、接続構造体Ｗと僅かな隙間を開けた接続構造体Ｗの端部の下方の位置に達する。
【００６３】
以上のように構成されている吸着体２３の本体３０には、図５に示されているように、シリンダ３１と、本体３０に設置されたスペース部材４０とを介してベース部材４１が結合され、このベース部材４１がシリンダ等による昇降装置で昇降することにより、吸着体２３全体も昇降する構成となっている。
【００６４】
接続構造体ＷをプレヒートエリアＡ等から第２搬送装置１２等に移送するために、吸着体２３が接続構造体Ｗを吸着するときには、言い換えると、吸着体２３がプレヒートエリアＡに向かって降下するときには、落下防止部材３６は、図８に示されているように、後退している。このため、それぞれの吸引ヘッド３８のエア吸引通路３８Ａが周囲の空気を吸入することにより、接続構造体Ｗは、吸引ヘッド３８による上からの吸引力により、弾性部材３９の下面に吸着される。そして、この弾性部材３９の蛇腹部３９Ａは、上記吸引力で接続構造体Ｗに生じる上昇力により、上方へ弾性的に収縮変形することになる。
【００６５】
このため、本実施形態によると、吸引ヘッド３８と接続構造体Ｗとの間に弾性部材３９が介入されていることになり、したがって、接続構造体Ｗの重量及び蛇腹部３９Ａの収縮変形による弾性部材３９の下向きの反発力と、吸引ヘッド３８による上向きの吸引力とが釣り合うことにより、吸着体２３による接続構造体Ｗの吸着を、接続構造体Ｗが吸引ヘッド３８に接触することを弾性部材３９によって阻止して行わせることができる。これにより、接続構造体Ｗの安全性を確保した状態にしてこの接続構造体Ｗを、吸着体２３が設けられている第１及び第２移送装置２１，２２により、プレヒートエリアＡ等から第２搬送装置１２等へ移送することが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態の弾性部材３９は内部に吸引ヘッド３８が収納された筒状となっていて、弾性部材３９が吸引ヘッド３８の周囲を囲っているため、吸引ヘッド３８が周囲の空気を吸入することによって行われる吸引ヘッド３８による接続構造体Ｗの吸引及び吸着体２３への吸着を一層確実に行うことができる。
【００６７】
以上のようにして接続構造体Ｗが吸引ヘッド３８の吸引力で吸着体２３に吸着されると、一対の落下防止部材３６は、図９に示されているように、接続構造体Ｗに向かって前進する。この後に、吸着体２３の上昇及びＸ方向やＹ方向の移動により、接続構造体Ｗは第２搬送装置１２等の上方位置に達し、この後に、吸着体２３が下降してから、一対の落下防止部材３６が接続構造体Ｗに対して図８のように後退し、かつ吸引ヘッド３８による吸引力が消滅することにより、吸着体２３による接続構造体Ｗの吸着解除が行われ、これにより、接続構造体Ｗは第２搬送装置１２等の所定箇所へ移送されたことになる。
【００６８】
上述のように接続構造体ＷがプレヒートエリアＡ等から第２搬送装置１２等へ吸着体２３により移送されているときには、接続構造体Ｗに向かって前進している落下防止部材３６の延出部３６Ａは、図９に示されているように、接続構造体Ｗの端部の下方位置に達している。このため、接続構造体Ｗの移送中に、例えば、何らかの理由により吸引ヘッド３８の吸引力が低下又は消滅して、吸着体２３による接続構造体Ｗの吸着が解除されても、接続構造体Ｗが吸着体２３から落下することを落下防止部材３６により防止することができる。
【００６９】
なお、吸着体２３に、接続構造体Ｗの吸着が解除されたことを検出するセンサを設けておき、このセンサからの信号を前述の制御装置に送ることにより、この制御装置が本実施形態に係る製造装置の稼動を自動停止させるようにする。
【００７０】
次に、それぞれのプレヒートエリアＡに設置されている装置について説明する。図１０〜図１３は、これらのプレヒートエリアＡに設置されている予備加熱装置５０を示し、図１０はこの予備加熱装置５０の平面図であり、図１１は予備加熱装置５０の正面図であり、図１２は予備加熱装置５０の側面図である。図１１及び図１２に示されているように、予備加熱装置５０のベース部を形成している機台５１の上に複数個の支持部材５２を介して予備加熱体５３が載置されている。この予備加熱体５３は、加熱源である電熱ヒータ５４Ａが内臓された厚板状の加熱部材５４と、この加熱部材５４の上に配置されたテーブル５５とからなり、加熱部材５４の側面に取り付けられたブラケット５６にテーブル５５の側面に形成された突部５５Ａが結合されることにより、上下に積み重ねられた加熱部材５４とテーブル５５とが連結一体化されている。
【００７１】
なお、支持部材５２の上下両端部は断熱部材５２Ａで形成されているため、加熱部材５４の熱が機台５１に伝達されることは防止されている。
【００７２】
予備加熱体５３には、接続構造体Ｗが載置される接続構造体載置体５７が配置されており、この接続構造体載置体５７は、図１０及び図１１から分かるように、予備加熱体５３の両側に配置されている一対の載置部材５７Ａを有するものとなっている。これらの載置部材５７Ａは、図１２に示されているように、機台５１にブラケット５８を介して上向きに取り付けられたシリンダ５９のピストンロッド５９Ａにより昇降動するものとなっており、載置部材５７Ａのこの昇降動は、載置部材５７Ａに上端が結合されたガイドバー６０が機台５１に設置されたガイド部材６１で案内されることにより行われる。
【００７３】
それぞれの載置部材５７Ａが最下位置まで下降したときには、載置部材５７Ａの上面は、予備加熱体５３の上面と同じ高さ位置又はこの上面よりも低い高さ位置に達する。また、それぞれの載置部材５７Ａが最上位置まで上昇したときには、載置部材５７Ａの上面は、予備加熱体５３の上面よりも高い高さ位置に達する。
【００７４】
図１０に示されているように、接続構造体Ｗの全体形状は平面視で四角形の形状となっている。一対の載置部材５７Ａのそれぞれには、接続構造体載置体５７において接続構造体Ｗを位置決めするための位置決め部材６２が取り付けられ、合計４個の位置決め部材６２のうち、２個で一組をなす位置決め部材６２は、それぞれの載置部材５７Ａの上面に接続構造体Ｗが載置されたときに、この接続構造体Ｗを間にして向かい合うようになっている。
【００７５】
このため、一対の載置部材５７Ａが構成部材となっている前述の接続構造体載置体５７には、接続構造体Ｗの互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個で一組をなす位置決め部材６２が二組配置されていることになり、２個で一組をなすそれぞれの位置決め部材６２には、図１３に示されているように、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面６２Ａが設けられている。
【００７６】
第１移送装置２１の吸着体２３により接続構造体Ｗが第１搬送装置１１からプレヒートエリアＡに移送されるときには、接続構造体載置体５７は、シリンダ５９のピストンロッド５９Ａの収縮作動により、予備加熱体５３の上面と同じ高さ位置又はこの上面よりも低い位置の下降位置にあり、このように下降位置に達している接続構造体載置体５７の上に接続構造体Ｗが第１移送装置２１の吸着体２３から受け渡され、この受け渡しは、予備加熱体５３の上面よりも高い位置となって接続構造体載置体５７の上に配置されている位置決め部材６２による位置決め作用により、接続構造体Ｗが接続構造体載置体５７又は予備加熱体５３の正確な位置に位置決めされて行われる。また、第１移送装置２１から接続構造体載置体５７への接続構造体Ｗの受け渡しは、図１で示されているプレヒートエリアＡに配置されたセンサ２６により、すなわち、予備加熱体５３を構成しているテーブル５５に配置されたセンサ２６により、検出されることになり、このセンサ２６からの検出信号が前述の制御装置に入力する。
【００７７】
以上により、接続構造体Ｗは、位置決め部材６２で位置決めされて予備加熱体５３の上面に乗ることになり、これにより、接続構造体Ｗを前述の第１温度まで予備加熱するための予備加熱作業が、この予備加熱体５３により開始される。この予備加熱作業が開始されたときからの時間は、上記センサ２６から接続構造体Ｗの検出信号が入力する前記制御装置が有しているタイマー手段により計測される。すなわち、センサ２６により接続構造体Ｗが予備加熱体５３の上面に乗ったことが検出されると、この検出信号が入力した前記制御装置のタイマー手段が時間をカウントすることを開始し、この時間が、予備加熱作業のための時間、すなわち、前述したように異方性導電接着剤３の内部に存在する気泡を脱泡させるため等の時間（例えば、前述した１２０秒）になると、制御装置は、シリンダ５９のピストンロッド５９Ａを伸長作動させ、これにより、接続構造体Ｗ及び接続構造体載置体５７は予備加熱体５３よりも高い位置まで上昇することになる。
【００７８】
これにより、接続構造体Ｗは予備加熱体５３から分離した状態になり、接続構造体ＷをプレヒートエリアＡにおいて予備加熱する作業は終了する。この後に、接続構造体Ｗは第１移送装置２１の吸着体２３により、前述したように第２搬送装置１２Ａ又は１２Ｂに移送され、さらに、圧着加熱エリアＢに送られる。また、プレヒートエリアＡでは、シリンダ５９のピストンロッド５９Ａが収縮作動し、これにより、接続構造体載置体５７は初期の下降位置まで下降し、次に送られてくる接続構造体Ｗを待機する。
【００７９】
以上説明したように本実施形態では、予備加熱体５３によって行われる接続構造体Ｗについての予備加熱作業が予め設定された時間になると、シリンダ５９のピストンロッド５９Ａが伸長作動して接続構造体Ｗ及び接続構造体載置体５７は予備加熱体５３から分離した状態になるため、前述の第１温度よりも高温の温度に常時なっている予備加熱体５３により接続構造体Ｗが第１温度よりも高い温度に過度に加熱されてしまうことを防止でき、この過度の加熱により、例えば、異方性導電接着剤３が前述した仮硬化以上に硬化し始める等の不具合が生じることを防止できる。
【００８０】
また、接続構造体載置体５７には、この接続構造体載置体５７又は予備加熱体５３での接続構造体Ｗの位置決めを行うための位置決め部材６２が複数個配置されているとともに、接続構造体Ｗの互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個で一組をなす位置決め部材６２には、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面６２Ａが設けられているため、図１３の二点鎖線で示されているように、接続構造体Ｗは、これらの位置決め傾斜面６２Ａによる位置決め作用により、正確な位置に位置決めされて接続構造体載置体５７の上に載置させることになる。
【００８１】
このため、接続構造体載置体５７が最下位置まで下降したときに、多数のＬＥＤチップ４が構成要素となっている接続構造体Ｗの全体を予備加熱体５３により均一に予備加熱することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、ＬＥＤチップやＩＣチップ等の半導体チップを基板に異方性導電接着剤により接続するために利用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 基板
３ 異方性導電接着剤
４ 半導体チップであるＬＥＤチップ
１１，１２ ベルトコンベア式搬送装置
２１，２２ 吸着式移送装置
２３ 吸着体
２５ 圧着装置
２５Ａ 圧着ヘッド
２５Ｂ 圧着台
３６ 落下防止部材
３８ 吸引ヘッド
３９ 弾性部材
３９Ａ 蛇腹部
５０ 予備加熱装置
５３ 予備加熱体
５７ 接続構造体載置体
６２ 位置決め部材
６２Ａ 位置決め傾斜面
Ｗ 接続構造体
Ａ プレヒートエリア
Ｂ 圧着加熱エリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で前記基板と接続された半導体チップとを含んで構成される接続構造体を製造する装置であって、前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び／又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第１温度で予備加熱され、この予備加熱後に前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第１温度よりも高い第２温度で加熱される装置において、
前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するためのプレヒートエリアと、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱エリアと、を含んで構成され、
前記圧着加熱エリアにて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒートエリアにて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業が行われていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の接続構造体の製造装置において、前記接続構造体を上からの吸引力によって吸着するとともに、この吸着された前記接続構造体を前記プレヒートエリア側から前記圧着加熱エリア側へ移送するための吸着式移送装置を有し、この吸着式移送装置は、前記接続構造体を上から吸引するために下向きとなった吸引ヘッドと、この吸引ヘッドと前記接続構造体との間に介入され、前記接続構造体が前記吸引ヘッドに接触することを阻止するための弾性部材とを備えていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載の接続構造体の製造装置において、前記吸着式移送装置には、前記吸引ヘッドによる吸引力で前記吸着式移送装置に吸着されているときの前記接続構造体が落下することを防止するための落下防止部材が設けられ、この落下防止部材は、前記接続構造体に向かって水平方向に進退自在となっていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の接続構造体の製造装置において、前記プレヒートエリアには、前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するための予備加熱体と、この予備加熱体に配置され、前記接続構造体が載置される接続構造体載置体とが設けられており、この接続構造体載置体は前記予備加熱体に対して昇降自在であり、前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するための予備加熱時間経過後に前記接続構造体載置体が前記予備加熱体に対して上昇することにより、前記接続構造体が前記予備加熱体から分離した状態となることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の接続構造体の製造装置において、前記接続構造体載置体には、この接続構造体載置体での前記接続構造体の位置決めを行うための位置決め部材が複数個配置され、前記接続構造体の互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個の前記位置決め部材には、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面が設けられていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの記載の接続構造体の製造装置において、前記プレヒートエリアでの予備加熱作業は前記圧着加熱エリアでの圧着加熱作業よりも長い時間がかかり、前記プレヒートエリアの個数は前記圧着加熱エリアの個数よりも多い個数となっていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載の接続構造体の製造装置において、前記圧着加熱エリアは少なくとも２個設けられ、前記プレヒートエリアは少なくとも３個設けられているとともに、前記圧着加熱エリアごとにベルトコンベア式搬送装置が設けられ、前記少なくとも３個のプレヒートエリアのうち、少なくとも１個のプレヒートエリアは２個の前記ベルトコンベア式搬送装置の間に配置されていることを特徴とする前記接続構造体の製造装置。
【請求項８】
異方性導電接着剤が供給された基板の上に半導体チップを配置し、これらの基板と半導体チップとを前記異方性導電接着剤で接続することにより接続構造体を製造する方法であって、前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び／又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第１温度で予備加熱し、この予備加熱後に前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第１温度よりも高い第２温度で加熱する方法において、
前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するためのプレヒート工程と、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱工程と、を含み、
前記圧着加熱工程にて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒート工程にて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業を行うことを特徴とする接続構造体の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の接続構造体の製造方法において、前記プレヒート工程での予備加熱作業は前記圧着加熱工程での圧着加熱作業よりも長い時間がかかり、前記プレヒート工程にて、複数個の前記接続構造体についての前記予備加熱作業を同時に行うことを特徴とする接続構造体の製造方法。
【請求項１】
基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で前記基板と接続された半導体チップとを含んで構成される接続構造体を製造する装置であって、前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び／又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第１温度で予備加熱され、この予備加熱後に前記接続構造体が、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第１温度よりも高い第２温度で加熱される装置において、
前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するためのプレヒートエリアと、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱エリアと、を含んで構成され、
前記圧着加熱エリアにて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒートエリアにて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業が行われていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の接続構造体の製造装置において、前記接続構造体を上からの吸引力によって吸着するとともに、この吸着された前記接続構造体を前記プレヒートエリア側から前記圧着加熱エリア側へ移送するための吸着式移送装置を有し、この吸着式移送装置は、前記接続構造体を上から吸引するために下向きとなった吸引ヘッドと、この吸引ヘッドと前記接続構造体との間に介入され、前記接続構造体が前記吸引ヘッドに接触することを阻止するための弾性部材とを備えていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載の接続構造体の製造装置において、前記吸着式移送装置には、前記吸引ヘッドによる吸引力で前記吸着式移送装置に吸着されているときの前記接続構造体が落下することを防止するための落下防止部材が設けられ、この落下防止部材は、前記接続構造体に向かって水平方向に進退自在となっていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の接続構造体の製造装置において、前記プレヒートエリアには、前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するための予備加熱体と、この予備加熱体に配置され、前記接続構造体が載置される接続構造体載置体とが設けられており、この接続構造体載置体は前記予備加熱体に対して昇降自在であり、前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するための予備加熱時間経過後に前記接続構造体載置体が前記予備加熱体に対して上昇することにより、前記接続構造体が前記予備加熱体から分離した状態となることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の接続構造体の製造装置において、前記接続構造体載置体には、この接続構造体載置体での前記接続構造体の位置決めを行うための位置決め部材が複数個配置され、前記接続構造体の互いに対向する２つの辺と対応する箇所に配置された２個の前記位置決め部材には、互いに近づきながら斜め下向きに延びている位置決め傾斜面が設けられていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの記載の接続構造体の製造装置において、前記プレヒートエリアでの予備加熱作業は前記圧着加熱エリアでの圧着加熱作業よりも長い時間がかかり、前記プレヒートエリアの個数は前記圧着加熱エリアの個数よりも多い個数となっていることを特徴とする接続構造体の製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載の接続構造体の製造装置において、前記圧着加熱エリアは少なくとも２個設けられ、前記プレヒートエリアは少なくとも３個設けられているとともに、前記圧着加熱エリアごとにベルトコンベア式搬送装置が設けられ、前記少なくとも３個のプレヒートエリアのうち、少なくとも１個のプレヒートエリアは２個の前記ベルトコンベア式搬送装置の間に配置されていることを特徴とする前記接続構造体の製造装置。
【請求項８】
異方性導電接着剤が供給された基板の上に半導体チップを配置し、これらの基板と半導体チップとを前記異方性導電接着剤で接続することにより接続構造体を製造する方法であって、前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び／又は前記異方性導電接着剤を仮硬化させるための第１温度で予備加熱し、この予備加熱後に前記接続構造体を、前記異方性導電接着剤を硬化させるために前記第１温度よりも高い第２温度で加熱する方法において、
前記接続構造体を前記第１温度で予備加熱するためのプレヒート工程と、前記半導体チップを前記基板及び前記異方性導電接着剤に向かって加圧するとともに、前記接続構造体を前記第２温度で加熱するための圧着加熱工程と、を含み、
前記圧着加熱工程にて先行する前記接続構造体についての圧着加熱作業が行われているときに、前記プレヒート工程にて後続の前記接続構造体についての予備加熱作業を行うことを特徴とする接続構造体の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の接続構造体の製造方法において、前記プレヒート工程での予備加熱作業は前記圧着加熱工程での圧着加熱作業よりも長い時間がかかり、前記プレヒート工程にて、複数個の前記接続構造体についての前記予備加熱作業を同時に行うことを特徴とする接続構造体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−９８５０４（Ｐ２０１３−９８５０４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３００２（Ｐ２０１１−２４３００２）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００１４９０１１）株式会社大橋製作所 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００１４９０１１）株式会社大橋製作所 (7)
【Ｆターム（参考）】
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