電子部品実装装置および電子部品実装方法
【課題】アンダーフィル材の上面におけるシワの発生を抑制すること。
【解決手段】ボンディングツール１０は、防着テープ３０を介してチップ４１を吸着する。ボンディングツール１０は、チップ４１を吸着する電子部品吸着穴１１と、電子部品吸着穴１１の周囲に設けられ、防着テープ３０を吸収する溝１３を有する。チップ４１をアンダーフィル材７０に押し付けて加熱し、アンダーフィル材７０をチップ４１からはみ出させて上段チップの実装面を形成する際に、防着テープ３０が加熱を受けて膨張した分が溝１３に入り込むので、アンダーフィル材の上面にシワが発生しない。
【解決手段】ボンディングツール１０は、防着テープ３０を介してチップ４１を吸着する。ボンディングツール１０は、チップ４１を吸着する電子部品吸着穴１１と、電子部品吸着穴１１の周囲に設けられ、防着テープ３０を吸収する溝１３を有する。チップ４１をアンダーフィル材７０に押し付けて加熱し、アンダーフィル材７０をチップ４１からはみ出させて上段チップの実装面を形成する際に、防着テープ３０が加熱を受けて膨張した分が溝１３に入り込むので、アンダーフィル材の上面にシワが発生しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装装置および電子部品実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を基板に実装する場合に、吸着穴を有するボンディングツールが防着テープを介して電子部品を吸着して保持し、基板上に配置した接着剤に電子部品を押し付けて加熱する実装技術が知られている。具体的には、離型性のあるフッ素系テープを防着テープとしてボンディングツールに吸着させ、ボンディングツールのチップ吸着穴の位置で、フッ素系テープを針でつき、穴を明ける。チップを吸着させた後、チップ実装を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７７７１号公報
【特許文献２】特開２００６−６６７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ＬＳＩ(Large Scale Integration)パッケージの薄化に伴い、内蔵する電子部品（チップ）の薄化やフリップチップの採用が増加傾向にある。パッケージ内で電子部品を積層するマルチチップ実装では、積層時に上段チップ（第２の電子部品）が下段チップ（第１の電子部品）の外周からはみ出す形で実装されるオーバーハングケースがある。
【０００５】
このオーバーハングケースでは、チップが薄くなることによって、上段チップのワイヤボンディング時にボンディング品質の低下やチップ破損などの懸念がある。そこで、オーバーハングケースのボンディング品質向上やチップ破損防止のため、下段チップを実装する際に先入れした接着剤（アンダーフィル材）を下段チップの周辺まではみ出させ、オーバーハング部分を補強するなどの手段が検討されている。すなわち、かかる方法では、下段チップの上面とはみ出したアンダーフィル材の上面が上段チップの実装面となる。
【０００６】
しかしながら、オーバーハングケースの下段チップの実装に上述した従来の実装技術を適用すると、加熱時に防着テープが伸びてシワとなり、下段チップの周辺にはみ出したアンダーフィル材にシワが転写されるという問題がある。
【０００７】
すなわち、フッ素系テープが固定されておらず、チップ実装時にボンディングツールから掛かる熱（一例として約200℃以上）によって、ＰＴＦＥフィルム（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系テープが膨張し、膨張部と非膨張部の間でシワが発生する。そのシワが、アンダーフィル材がフィレットとして形成される箇所まで延伸し、フィレットにもシワが発生してしまう。
【０００８】
上段チップの実装面となるアンダーフィル材の上面にシワが転写されると、上段チップのワイヤボンディング品質への影響、ワイヤボンディングによるクラック発生、およびチップ積層接着面の密着度の低下などが発生する可能性がある。また、接着剤供給量のコントロールが困難となり、供給過多となったケースでは、接着剤はみ出しによる隣接部品の汚染等の懸念も生じる。尚、本課題は、アンダーフィル材のタイプ（シート／ペースト）および上段チップの接着剤タイプ（シート／ペースト）によらず共通課題である。また、上段チップ厚が約200μｍ以下のケースで、ワイヤボンディング時の破損の可能性が高くなる。
【０００９】
チップを積層しない、すなわちチップを１つだけ実装する場合においても、シワの発生により接着剤が供給過多となったケースでは、接着剤はみ出しによる配線パターンの汚染等の懸念が生じる。
【００１０】
開示の技術は、アンダーフィル材の表面におけるシワの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
開示の電子部品実装装置は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置である。開示の装置は、防着テープを介して前記電子部品を吸着するボンディングツールを有し、前記ボンディングツールには、前記第１の電子部品を吸着する吸着穴と、前記吸着穴の周囲に前記防着テープを吸収する溝が設けられている。そして、前記溝は、前記第１の電子部品と前記基板との間に配置される接着剤の外形よりも外側に設けられる。
【００１２】
また電子部品実装方法は、電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、基板上に樹脂製の接着剤を供給する工程と、防着テープを介してボンディングツールに電子部品を吸着する工程と、前記電子部品を前記接着剤に向かって移動させる工程と、前記防着テープを介して前記ボンディングツールの端面を前記接着剤に押し当てる工程とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
開示の技術によれば、アンダーフィル材の表面におけるシワの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施例にかかる電子部品実装装置のボンディングツールの説明図である。
【図２】図２は、基板８０にチップ４１を実装した状態の説明図である。
【図３】図３は、本実施例に係る電子部品実装装置の構成図である。
【図４】図４は、マルチチップを実装した基板の説明図である。
【図５】図５は、アンダーフィル材７０におけるシワの発生についての説明図である。
【図６】図６は、使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である（その１）。
【図７】図７は、使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である（その２）。
【図８】図８は、開示の技術によって使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である。
【図９】図９は、チップの寸法の一例についての説明図である。
【図１０】図１０は、溝によるテープの吸収についての説明図である。
【図１１】図１１は、実装時のシワの抑制についての説明図である。
【図１２】図１２は、溝１３に対するテープ吸着穴の配置の説明図である。
【図１３】図１３は、溝の変形例についての説明図である。
【図１４】図１４は、本実施例に係る電子部品実装方法の処理動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる電子部品実装装置および電子部品実装方法の実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本実施例にかかる電子部品実装装置のボンディングツールの説明図である。図１の１ａは、ボンディングツール１０の平面図であり、１ｂはボンディングツールのＡ−Ａ’線断面図である。
【００１７】
ボンディングツール１０は、第１の電子部品に第２の電子部品を重ねるマルチチップ実装のうち、第１の電子部品であるチップ４１を基板８０に実装する電子部品実装装置のボンディングツールである。
【００１８】
ボンディングツール１０は、防着テープ３０を介してチップ４１を吸着する。ボンディングツール１０は、チップ４１を吸着する電子部品吸着穴１１と、電子部品吸着穴１１の周囲に設けられ、防着テープ３０を吸収する溝１３を有する。ここで、溝１３による防着テープ３０の吸収とは、防着テープ３０が加熱を受けて膨張した場合の寸法変化分が溝１３に入り込むことをいう。
【００１９】
溝１３は、チップ４１と基板８０との間に配置される接着剤であるアンダーフィル材７０の外形よりも外側に設けられる。溝１３は、ボンディングツール１０の端面形状に合わせて延在し、電子部品吸着穴１１を囲む形状である。また、溝１３は、後述する第２の電子部品であるチップ４２の実装位置よりも外側である。さらに、溝１３の内部には、防着テープ３０を吸着するテープ吸着穴１２を設ける。
【００２０】
防着テープ３０は、送りリール１１０ａおよび巻き取りリール１１０ｂによって繰り出される。そして、防着テープ３０は、電子部品吸着穴に対向する位置に穴を有する。この穴は、予め防着テープ３０に穿孔しておき、電子部品吸着穴１１に対応する位置に防着テープ３０の繰り出し量を制御しても良いし、防着テープ３０を繰り出した後に電子部品吸着穴１１の位置で穿孔してもよい。
【００２１】
ボンディングツール１０は、テープ吸着穴１２からの排気によって防着テープ３０を吸着して固定する。また、ボンディングツール１０は、電子部品吸着穴１１からの排気によって、防着テープ３０を介してチップ４１を吸着し、保持する。
【００２２】
ボンディングツール１０は、基板８０に配置されたアンダーフィル材７０にバンプ４０を形成したチップ４１を押し当てて加熱し、チップ４１の基板８０に対する実装を行う。
【００２３】
図２は、基板８０にチップ４１を実装した状態の説明図である。アンダーフィル材７０は、チップ４１の周辺にはみ出し、第２の電子部品を支持する。すなわち、チップ４１の上面とはみ出したアンダーフィル材７０の上面が第２の電子部品の実装面となる。なお、基板に対してチップを実装する側を上側とする。
【００２４】
基板８０は、マザーボードなどのメイン基板であっても良いし、モールディングで封止されるインタポーザであってもよい。
【００２５】
図３は、本実施例に係る電子部品実装装置の構成図である。図に示すように電子部品実装装置は、ボンディングツール１０、ボンディングヘッド２０、連結部５０、昇降部６０、ボンディングステージ９０、針部９１、テーブル１００、送りリール１１０ａ、巻き取りリール１１０ｂ、ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂ、受け皿１３０を有している。また、主制御部１５０、温度制御部１５１、駆動制御部１５２、吸着制御部１５３、巻き取り制御部１５４、認識制御部１５５、照明制御部１５６、駆動制御部１５７、カメラ駆動部１５８、カメラ１５９、吸着制御部１６０、温度制御部１６１および駆動制御部１６２を有している。
【００２６】
ボンディングツール１０は、防着テープ３０を間に挟んで、チップ４１を真空吸着する。ボンディングツール１０は、防着テープ３０を真空吸着して固定するとともに、防着テープ３０に針部９１で穿孔し、その開口部を通して、チップ４１を真空吸着する。
【００２７】
ボンディングヘッド２０には、ボンディングツール１０が取り付けられる。ボンディングヘッド２０は、チップ４１の種類に応じて、ボンディングツール１０を取り付け交換できるようになっている。
【００２８】
防着テープ３０は、ボンディングツール１０の吸着面とチップ４１の間に挟まれ、チップ４１が基板８０に実装されるとき、アンダーフィル材７０がボンディングツール１０の吸着面に付着するのを防止する。
【００２９】
防着テープ３０は、非粘着性、耐熱性、耐薬晶性に優れるものが望ましい。例えば、フッ素樹脂フィルムであり、ＰＴＦＥの他、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）などでもよい。防着テープ３０が非粘着性を有することによって、チップ４１の実装時、接着剤７０がはみ出して付着しても、ボンディングツール１０が上昇するとき、防着テープ３０とチップ４１を容易に剥離することができる。
【００３０】
連結部５０は、ボンディングヘッド２０と昇降部６０を連結している。連結部５０は、昇降部６０によって上下に動かされ、ボンディングヘッド２０を上下に動かす。基板８０には、アンダーフィル材７０が塗布または貼付けされ、チップ４１が実装される。
【００３１】
ボンディングステージ９０の上部に基板８０が搭載される。ボンディングステージ９０は、熱を発し、基板８０上の接着剤７０の粘度を低下させる。テーブル１００の上部にボンディングステージ９０が取り付けられる。テーブル１００は、取り付けられているボンディングステージ９０を水平面上のＸ−Ｙ方向に移動させる。また、基板８０の種類に応じて、ボンディングステージ９０は交換できるようになっている。
【００３２】
送りリール１１０ａは、ボンディングに使用されていない新しい防着テープ３０が巻かれている。巻き取りリール１１０ｂは、チップ４１の実装が１つ終了するごとに回転して、送りリール１１０ａに巻かれている防着テープ３０を巻き取っていく。従って、ボンディングツール１０にチップ４１が吸着されるとき、防着テープ３０の未使用部が、ボンディングツール１０の吸着面に配置される。あるいは、チップ４１の実装を所定の回数行うごとに防着テープ３０を巻き取るようにしてもよい。
【００３３】
巻き取りリール１１０ｂは、防着テープ３０のチップ４１と接触する側の面を内側にして巻き取るようにしてもよい。これによって、防着テープ３０が巻き取りリール１１０ｂに巻き取られるとき、防着テープ３０に付着したアンダーフィル材７０が下方に落下するのを低減する。
【００３４】
ガイドローラ１２０ａは、ボンディングツール１０と送りリール１１０ａの間に設けられている。ガイドローラ１２０ｂは、ボンディングツール１０と巻き取りリール１１０ｂの間に設けられている。ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂは、ボンディングツール１０より上方に設けられ、送りリール１１０ａ、巻き取りリール１１０ｂより下方に設けられている。
【００３５】
ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂは、防着テープ３０を安定してボンディングツール１０に送ることができるように防着テープ３０の動きを案内する。ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂは、ボンディングツール１０より上方に設けられることによって、防着テープ３０をボンディングツール１０の吸着面より上方から送り込んで上方で巻き取り、防着テープ３０を吸着面に接触するよう上方に付勢する。また、ガイドローラ１２０ａ、１２０ｂは、防着テープ３０のチップ４１が吸着されない側の面で接触し、防着テープ３０の動きを案内する。これによって、防着テープ３０に付着したアンダーフィル材が、ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂと防着テープ３０の間に挟まったり、付着したりするのを防止し、防着テープ３０の案内ずれを防止する。なお、送りリール１１０ａ、巻き取りリール１１０ｂ、およびガイドローラ１２０ａ，１２０ｂは、ボンディングツール１０とともに上下に移動する。または、送りリール１１０ａ、巻き取りリール１１０ｂ、およびガイドローラ１２０ａ，１２０ｂを固定して、ボンディングツール１０を独立して上下に移動するようにしてもよい。
【００３６】
受け皿１３０は、ボンディングツール１０と巻き取りリール１１０ｂの間で、かつカメラ１５９の上方で、防着テープ３０の下方に設けられている。受け皿１３０は、アンダーフィル材７０が付着したボンディング使用後の防着テープ３０から落下するアンダーフィル材７０を受け取る。これによって、基板８０およびカメラ１５９にアンダーフィル材が落下するのを防止する。
【００３７】
主制御部１５０は、各制御部の動作を統括する。温度制御部１５１はボンディングヘッド２０の温度を制御する。温度制御部１５１は、ボンディングヘッド２０を介してボンディングツール１０の温度を制御し、チップ４１を加熱する。駆動制御部１５２は、昇降部６０の上下動を制御する。吸着制御部１５３は、ボンディングツール１０の防着テープ３０およびチップ４１の真空吸着を制御する。吸着制御部１５３は、防着テープ３０を吸着した後、チップ４１を吸着する。そして、ボンディングツール１０が降下してチップ４１を基板８０に実装した後、チップ４１の吸着を解除する。そして、ボンディングツール１０が上昇した後、防着テープ３０の吸着を解除する。
【００３８】
巻き取り制御部１５４は、巻き取りリール１１０ｂの回転を制御して、防着テープ３０の繰り出し量（送り量）を制御している。巻き取り制御部１５４は、チップ４１の実装後、防着テープ３０の移動を制御する。
【００３９】
認識制御部１５５は、カメラ１５９が観察する像を画像処理することで、チップ４１および基板８０の位置情報を認識する。照明制御部１５６は、カメラ１５９が有している照明の照度を制御する。駆動制御部１５７は、カメラ１５９が電子部品４０および基板８０を観察することができるように、カメラ１５９が取り付けられているカメラ駆動部１５８の水平面上のＸ−Ｙ方向の移動を制御する。
【００４０】
吸着制御部１６０は、ボンディングステージ９０に搭載される基板８０の真空吸着の制御をする。基板８０は、吸着制御部１６０の真空吸着の制御によって、ボンディングステージ９０に固定される。温度制御部１６１は、ボンディングステージ９０の発する熱を制御し、基板８０の接着剤７０の粘度を低下させる。駆動制御部１６２は、テーブル１００上に搭載されているボンディングステージ９０を水平面上のＸ−Ｙ方向で移動制御することで、針部９１もしくはチップ４１をボンディングツール１０の直下に移動させることができる。
【００４１】
図４は、マルチチップを実装した基板の説明図である。４ａに示したように、基板８０に下段のチップ４１をアンダーフィル材７０を介してフリップチップ実装し、チップ４１の上に接着剤４３で上段のチップ４２を接着する。そして、チップ４２をワイヤボンディングによって配線する。このようにして２つのチップ４１，４２を積層したマルチチップにおいて、上段のチップ４２の実装面が下段のチップ４１の実装面よりも大きいと、チップ４２がチップ４１からはみ出すオーバーハング４４が発生する。オーバーハングの量は、チップ４２とチップ４１の実装面のサイズ差によって定まる。
【００４２】
オーバーハングの状態では、チップ４２のワイヤボンディング時にボンディング品質の低下やチップ破損などの懸念がある（４５）ので、４ｂに示したようにチップ４１のアンダーフィル材７０を使用し、オーバーハング下部を支持して補強する（４６）。
【００４３】
図５は、アンダーフィル材７０におけるシワの発生についての説明図である。図５の５ａに示したように、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１を持ち、テープ吸着用の穴やテープ吸収用の溝を持たない場合、チップ４１のフリップチップ実装でアンダーフィル材７０にシワ７０ａが発生する。チップ４１のフリップチップ実装手順は、
（５ｂ）防着テープを送り出す。
（５ｃ）剣山様の針で防着テープに穴あけする。
（５ｄ）チップ４１を吸着する。
（５ｅ）チップ４１を加熱および加圧し、チップ４１を実装する。
（５ｆ）実装完了
以上５つの手順を含む。
【００４４】
ここで、（５ｅ）の加熱および加圧において、アンダーフィル材７０も同時に硬化するが、加熱によって防着テープが膨張し、シワ３０ａが発生する。このシワ３０ａがアンダーフィル材７０に転写されることで、アンダーフィル材７０の表面にもシワ７０ａが残る。
【００４５】
図６は、使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である（その１）。図６は、６ａに示したように、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１を持ち、テープ吸着用の穴やテープ吸収用の溝を持たない場合について示している。図６の６ｂに示したように使用後のテープ３０にはチップ４１の跡が残るとともに、テープの膨張によるシワ３０ａが発生している。そして、図６の６ｃに示したように、アンダーフィル材７０にはシワａが転写されている。
【００４６】
図７は、使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である（その２）。図７は、７ａに示したように、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１とテープ吸着用の穴１２を持ち、テープ吸収用の溝を持たない場合について示している。図７の７ｂに示したように使用後のテープ３０にはチップ４１の跡が残るとともに、テープの膨張によるシワ３０ａが発生している。そして、図７の７ｃに示したように、アンダーフィル材７０にはシワ７０ａが転写されている。
【００４７】
図８は、開示の技術によって使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である。図８の８ａに示した例では、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１とテープ吸着用の穴に加え、テープ吸収用の溝１３を持つ。このため、図８の８ｂに示したように使用後のテープ３０にはチップ４１の跡と、テープの膨張によるシワが吸収された吸収溝の跡が残る。テープ吸収溝の跡は、アンダーフィル材７０の外側に残るため、図８の８ｃに示したように、アンダーフィル材７０にはシワが発生しない。
【００４８】
図９は、チップの寸法の一例についての説明図である。図９に示したように、チップ４１の実装サイズは、一例として一辺５ｍｍの正方形であり、最大で１０ｍｍ未満であることが望ましい。チップ吸着穴１１は、一例として直径０．６ｍｍの穴を２．５ｍｍ四方の四隅と中央に計５カ所設ける。
【００４９】
溝１３は、チップ４１の吸着箇所の周囲に一例として一辺１０ｍｍの正方形とする。この溝１３の寸法は、チップ４１のサイズにアンダーフィル材７０のはみ出し量を加算した値よりも大きくなるようにとる。また溝１３の幅は一例として０．５ｍｍ、溝１３の深さは一例として０．２ｍｍとする。そして、溝１３の四隅には、直径０．５ｍｍのテープ吸着穴を設ける。なお、テープの厚さは一例として３５〜５０μｍ程度、テープの幅は一例として１６ｍｍ程度である。溝１３は、テープの厚さの２倍以上の幅と、テープの厚さ以上の深さを持つことが望ましい。
【００５０】
図１０は、溝によるテープの吸収についての説明図である。図１０に示したように、防着テープ３０が加熱によって膨張すると、膨張による寸法変化分が溝１３に吸収される。このため、溝１３の内側には、シワを抑制するエリアが得られる。
【００５１】
この実装時のシワの抑制について図１１を用いて更に説明する。図１１のツール平面図１１ａに示したように、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１とテープ吸収用の溝１３を持つ場合のチップ４１のフリップチップ実装手順は、
（１１ｂ）防着テープを送り出す。
（１１ｃ）剣山様の針で防着テープに穴あけする。
（１１ｄ）チップ４１を吸着する。
（１１ｅ）チップ４１を加熱および加圧し、チップ４１を実装する。
（１１ｆ）実装完了
以上５つの手順を含む。
【００５２】
ここで、（１１ｅ）の加熱および加圧において、アンダーフィル材７０も同時に硬化する。また、加熱によって防着テープが膨張し、シワが発生するが、発生したシワの延伸は、溝１３で止められる。このため、溝１３の内側の領域についてはテープのシワが無く、アンダーフィル材７０の表面にシワが転写されることもない。
【００５３】
図１２は、溝１３に対するテープ吸着穴の配置の説明図である。ボンディングツール１０ａは、正方形の溝１３の各々の角に合計４つのテープ吸着穴１２ａを設けている。ボンディングツール１０ｂは、正方形の溝１３の各々の辺に合計４つのテープ吸着穴１２ｂを設けている。ボンディングツール１０ｃは、正方形の溝１３の各々の角と辺に合計８つのテープ吸着穴１２ｃを設けている。
【００５４】
図１３は、溝の変形例についての説明図である。図１３の１３ａは、チップ吸着穴１１の周囲を囲む形状で溝１３を設けた例である。また、１３ｂは、防着テープ３０の長手方向に対して垂直且つテープの面内方向に平行な２本の溝１３ａ，１３ｂを設けた例である。
【００５５】
１３ｃは、チップ吸着穴１１とテープ吸着穴１２から排気する共通の排気経路１４をボンディングヘッドに備えた構成例である。共通の排気経路１４を設けた構成では、単一の排気機構によってチップ４１の吸着とテープ３０の吸着を行うことができる。１３ｄは、溝１３にテープ吸着穴を設けない構成例である。このようにテープの吸着を行わなくとも、溝１３を設けておくことで防着テープ３０の熱膨張分を吸収し、シワの延伸を抑えることが出来る。
【００５６】
図１４は、本実施例に係る電子部品実装方法の処理動作を説明するフローチャートである。本実施例に係る電子部品実装装置は、まず、防着テープ３０を送り出して供給し（Ｓ１０１）、テープ吸着穴１２で防着テープ３０を吸着する（Ｓ１０２）。その後、電子部品実装装置は、防着テープ３０に穴を開け（Ｓ１０３）、第１の電子部品であるチップ４１を電子部品吸着穴１１で吸着する（Ｓ１０４）。
【００５７】
電子部品実装装置は、第１の電子部品であるチップ４１をアンダーフィル材７０に押してつけて（Ｓ１０５）、加熱（Ｓ１０６）した後、テープを剥離する（Ｓ１０７）。
【００５８】
さらに、電子部品実装装置は、第２の電子部品であるチップ４２を接着剤によってチップ４１およびアンダーフィル材の上に実装し（Ｓ１０８）、ワイヤボンディングによってチップ４２の配線を行う（Ｓ１０９）。
【００５９】
電子部品実装装置は、チップ４２とチップ４１、また場合によっては基板８０をモールディングによって封止し（Ｓ１１０）、処理を終了する。
【００６０】
なお、ここでは、単一の電子部品実装装置が、第１の電子部品のフリップチップ実装、第２の電子部品のワイヤボンディング実装、第１，第２の電子部品のモールドまでを行う場合を例示したが、各工程は複数の装置によって分担して実行されるものであってもよい。例えば、第１の電子部品を吸着して固定する工程（Ｓ１０４）、第１電子部品を接着剤に押し当てた状態で加熱する工程（Ｓ１０６）、防着テープを剥離して第２の電子部品を実装する面を露出する工程（Ｓ１０７）を含む一部の工程を実施する電子部品実装装置であってもよい。
【００６１】
以上説明してきたように、本実施例にかかる電子部品実装装置は、テープを介して第１の電子部品を吸着するボンディングツールを有し、ボンディングツールには、第１の電子部品を吸着する吸着穴と、吸着穴の周囲に防着テープを吸収する溝が設けられている。この溝は、電子部品と基板との間に配置される接着剤の外形よりも外側に設けられる。
【００６２】
このため、開示の装置によれば、防着テープが加熱を受けて膨張した場合の寸法変化分を溝によって吸収することで、上段チップの実装面となるアンダーフィル材の上面におけるシワの発生を抑制することができる。
【００６３】
また、溝は、ボンディングツールの端面形状に合わせて延在し、電子部品吸着穴を囲む形状や平行に形成される。また、第２の電子部品の実装面は第１の電子部品の実装面よりも大きく、溝は、第２の電子部品の実装位置よりも外側である。このような構成により、オーバーハングケースで第２の電子部品を接着剤で支持するとともに、接着剤の支持面を平坦にすることができる。
【００６４】
また、溝の内部に防着テープを吸着するテープ吸着穴をさらに設けることで、防着テープを固定でき、電子部品吸着穴とテープ吸着穴から排気する共通の排気経路をさらに備えることで、排気経路を単純化できる。
【００６５】
なお、防着テープは、電子部品吸着穴に対向する位置に穴を有することで、ボンディングツールが防着テープ越しに第１の電子部品を吸着可能である。
【００６６】
また、本実施例に係る電子部品実装方法は、第１の電子部品に第２の電子部品を重ねるマルチチップのうち、少なくとも第１の電子部品を基板に実装する電子部品実装方法である。開示の方法では、電子部品吸着穴の周辺であって第１の電子部品と基板との間に配置される接着剤の外形よりも外側に設けられた溝を有するボンディングツールを用い、電子部品吸着穴に対向する位置に穴を有する防着テープを介して第１の電子部品を吸着して固定する。そして、第１電子部品が接着剤に押し当てられた状態で加熱し、防着テープを剥離して第２の電子部品を実装する面を露出する。
【００６７】
かかる方法によって、防着テープが加熱を受けて膨張した場合の寸法変化分を溝によって吸収しつつ第１の電子部品を実装でき、上段チップの実装面となるアンダーフィル材の上面におけるシワの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０ ボンディングツール
１１ チップ吸着穴
１２ テープ吸着穴
１３ 溝
１４ 排気経路
１６，１７ 判定部
３０ 防着テープ
４０ バンプ
４１，４２ チップ
４３ 接着剤
５０ 連結部
６０ 昇降部
７０ アンダーフィル材
８０ 基板
９０ ボンディングステージ
９１ 針部
１００ テーブル
１１０ａ 送りリール
１１０ｂ 巻き取りリール
１２０ａ，１２０ｂ ガイドローラ
１３０ 受け皿
１５０ 主制御部
１５１ 温度制御部
１５２ 駆動制御部
１５３ 吸着制御部
１５４ 巻き取り制御部
１５５ 認識制御部
１５６ 照明制御部
１５７ 駆動制御部
１５８ カメラ駆動部
１５９ カメラ
１６０ 吸着制御部
１６１ 温度制御部
１６２ 駆動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装装置および電子部品実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を基板に実装する場合に、吸着穴を有するボンディングツールが防着テープを介して電子部品を吸着して保持し、基板上に配置した接着剤に電子部品を押し付けて加熱する実装技術が知られている。具体的には、離型性のあるフッ素系テープを防着テープとしてボンディングツールに吸着させ、ボンディングツールのチップ吸着穴の位置で、フッ素系テープを針でつき、穴を明ける。チップを吸着させた後、チップ実装を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７７７１号公報
【特許文献２】特開２００６−６６７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ＬＳＩ(Large Scale Integration)パッケージの薄化に伴い、内蔵する電子部品（チップ）の薄化やフリップチップの採用が増加傾向にある。パッケージ内で電子部品を積層するマルチチップ実装では、積層時に上段チップ（第２の電子部品）が下段チップ（第１の電子部品）の外周からはみ出す形で実装されるオーバーハングケースがある。
【０００５】
このオーバーハングケースでは、チップが薄くなることによって、上段チップのワイヤボンディング時にボンディング品質の低下やチップ破損などの懸念がある。そこで、オーバーハングケースのボンディング品質向上やチップ破損防止のため、下段チップを実装する際に先入れした接着剤（アンダーフィル材）を下段チップの周辺まではみ出させ、オーバーハング部分を補強するなどの手段が検討されている。すなわち、かかる方法では、下段チップの上面とはみ出したアンダーフィル材の上面が上段チップの実装面となる。
【０００６】
しかしながら、オーバーハングケースの下段チップの実装に上述した従来の実装技術を適用すると、加熱時に防着テープが伸びてシワとなり、下段チップの周辺にはみ出したアンダーフィル材にシワが転写されるという問題がある。
【０００７】
すなわち、フッ素系テープが固定されておらず、チップ実装時にボンディングツールから掛かる熱（一例として約200℃以上）によって、ＰＴＦＥフィルム（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系テープが膨張し、膨張部と非膨張部の間でシワが発生する。そのシワが、アンダーフィル材がフィレットとして形成される箇所まで延伸し、フィレットにもシワが発生してしまう。
【０００８】
上段チップの実装面となるアンダーフィル材の上面にシワが転写されると、上段チップのワイヤボンディング品質への影響、ワイヤボンディングによるクラック発生、およびチップ積層接着面の密着度の低下などが発生する可能性がある。また、接着剤供給量のコントロールが困難となり、供給過多となったケースでは、接着剤はみ出しによる隣接部品の汚染等の懸念も生じる。尚、本課題は、アンダーフィル材のタイプ（シート／ペースト）および上段チップの接着剤タイプ（シート／ペースト）によらず共通課題である。また、上段チップ厚が約200μｍ以下のケースで、ワイヤボンディング時の破損の可能性が高くなる。
【０００９】
チップを積層しない、すなわちチップを１つだけ実装する場合においても、シワの発生により接着剤が供給過多となったケースでは、接着剤はみ出しによる配線パターンの汚染等の懸念が生じる。
【００１０】
開示の技術は、アンダーフィル材の表面におけるシワの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
開示の電子部品実装装置は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置である。開示の装置は、防着テープを介して前記電子部品を吸着するボンディングツールを有し、前記ボンディングツールには、前記第１の電子部品を吸着する吸着穴と、前記吸着穴の周囲に前記防着テープを吸収する溝が設けられている。そして、前記溝は、前記第１の電子部品と前記基板との間に配置される接着剤の外形よりも外側に設けられる。
【００１２】
また電子部品実装方法は、電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、基板上に樹脂製の接着剤を供給する工程と、防着テープを介してボンディングツールに電子部品を吸着する工程と、前記電子部品を前記接着剤に向かって移動させる工程と、前記防着テープを介して前記ボンディングツールの端面を前記接着剤に押し当てる工程とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
開示の技術によれば、アンダーフィル材の表面におけるシワの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施例にかかる電子部品実装装置のボンディングツールの説明図である。
【図２】図２は、基板８０にチップ４１を実装した状態の説明図である。
【図３】図３は、本実施例に係る電子部品実装装置の構成図である。
【図４】図４は、マルチチップを実装した基板の説明図である。
【図５】図５は、アンダーフィル材７０におけるシワの発生についての説明図である。
【図６】図６は、使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である（その１）。
【図７】図７は、使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である（その２）。
【図８】図８は、開示の技術によって使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である。
【図９】図９は、チップの寸法の一例についての説明図である。
【図１０】図１０は、溝によるテープの吸収についての説明図である。
【図１１】図１１は、実装時のシワの抑制についての説明図である。
【図１２】図１２は、溝１３に対するテープ吸着穴の配置の説明図である。
【図１３】図１３は、溝の変形例についての説明図である。
【図１４】図１４は、本実施例に係る電子部品実装方法の処理動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる電子部品実装装置および電子部品実装方法の実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本実施例にかかる電子部品実装装置のボンディングツールの説明図である。図１の１ａは、ボンディングツール１０の平面図であり、１ｂはボンディングツールのＡ−Ａ’線断面図である。
【００１７】
ボンディングツール１０は、第１の電子部品に第２の電子部品を重ねるマルチチップ実装のうち、第１の電子部品であるチップ４１を基板８０に実装する電子部品実装装置のボンディングツールである。
【００１８】
ボンディングツール１０は、防着テープ３０を介してチップ４１を吸着する。ボンディングツール１０は、チップ４１を吸着する電子部品吸着穴１１と、電子部品吸着穴１１の周囲に設けられ、防着テープ３０を吸収する溝１３を有する。ここで、溝１３による防着テープ３０の吸収とは、防着テープ３０が加熱を受けて膨張した場合の寸法変化分が溝１３に入り込むことをいう。
【００１９】
溝１３は、チップ４１と基板８０との間に配置される接着剤であるアンダーフィル材７０の外形よりも外側に設けられる。溝１３は、ボンディングツール１０の端面形状に合わせて延在し、電子部品吸着穴１１を囲む形状である。また、溝１３は、後述する第２の電子部品であるチップ４２の実装位置よりも外側である。さらに、溝１３の内部には、防着テープ３０を吸着するテープ吸着穴１２を設ける。
【００２０】
防着テープ３０は、送りリール１１０ａおよび巻き取りリール１１０ｂによって繰り出される。そして、防着テープ３０は、電子部品吸着穴に対向する位置に穴を有する。この穴は、予め防着テープ３０に穿孔しておき、電子部品吸着穴１１に対応する位置に防着テープ３０の繰り出し量を制御しても良いし、防着テープ３０を繰り出した後に電子部品吸着穴１１の位置で穿孔してもよい。
【００２１】
ボンディングツール１０は、テープ吸着穴１２からの排気によって防着テープ３０を吸着して固定する。また、ボンディングツール１０は、電子部品吸着穴１１からの排気によって、防着テープ３０を介してチップ４１を吸着し、保持する。
【００２２】
ボンディングツール１０は、基板８０に配置されたアンダーフィル材７０にバンプ４０を形成したチップ４１を押し当てて加熱し、チップ４１の基板８０に対する実装を行う。
【００２３】
図２は、基板８０にチップ４１を実装した状態の説明図である。アンダーフィル材７０は、チップ４１の周辺にはみ出し、第２の電子部品を支持する。すなわち、チップ４１の上面とはみ出したアンダーフィル材７０の上面が第２の電子部品の実装面となる。なお、基板に対してチップを実装する側を上側とする。
【００２４】
基板８０は、マザーボードなどのメイン基板であっても良いし、モールディングで封止されるインタポーザであってもよい。
【００２５】
図３は、本実施例に係る電子部品実装装置の構成図である。図に示すように電子部品実装装置は、ボンディングツール１０、ボンディングヘッド２０、連結部５０、昇降部６０、ボンディングステージ９０、針部９１、テーブル１００、送りリール１１０ａ、巻き取りリール１１０ｂ、ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂ、受け皿１３０を有している。また、主制御部１５０、温度制御部１５１、駆動制御部１５２、吸着制御部１５３、巻き取り制御部１５４、認識制御部１５５、照明制御部１５６、駆動制御部１５７、カメラ駆動部１５８、カメラ１５９、吸着制御部１６０、温度制御部１６１および駆動制御部１６２を有している。
【００２６】
ボンディングツール１０は、防着テープ３０を間に挟んで、チップ４１を真空吸着する。ボンディングツール１０は、防着テープ３０を真空吸着して固定するとともに、防着テープ３０に針部９１で穿孔し、その開口部を通して、チップ４１を真空吸着する。
【００２７】
ボンディングヘッド２０には、ボンディングツール１０が取り付けられる。ボンディングヘッド２０は、チップ４１の種類に応じて、ボンディングツール１０を取り付け交換できるようになっている。
【００２８】
防着テープ３０は、ボンディングツール１０の吸着面とチップ４１の間に挟まれ、チップ４１が基板８０に実装されるとき、アンダーフィル材７０がボンディングツール１０の吸着面に付着するのを防止する。
【００２９】
防着テープ３０は、非粘着性、耐熱性、耐薬晶性に優れるものが望ましい。例えば、フッ素樹脂フィルムであり、ＰＴＦＥの他、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）などでもよい。防着テープ３０が非粘着性を有することによって、チップ４１の実装時、接着剤７０がはみ出して付着しても、ボンディングツール１０が上昇するとき、防着テープ３０とチップ４１を容易に剥離することができる。
【００３０】
連結部５０は、ボンディングヘッド２０と昇降部６０を連結している。連結部５０は、昇降部６０によって上下に動かされ、ボンディングヘッド２０を上下に動かす。基板８０には、アンダーフィル材７０が塗布または貼付けされ、チップ４１が実装される。
【００３１】
ボンディングステージ９０の上部に基板８０が搭載される。ボンディングステージ９０は、熱を発し、基板８０上の接着剤７０の粘度を低下させる。テーブル１００の上部にボンディングステージ９０が取り付けられる。テーブル１００は、取り付けられているボンディングステージ９０を水平面上のＸ−Ｙ方向に移動させる。また、基板８０の種類に応じて、ボンディングステージ９０は交換できるようになっている。
【００３２】
送りリール１１０ａは、ボンディングに使用されていない新しい防着テープ３０が巻かれている。巻き取りリール１１０ｂは、チップ４１の実装が１つ終了するごとに回転して、送りリール１１０ａに巻かれている防着テープ３０を巻き取っていく。従って、ボンディングツール１０にチップ４１が吸着されるとき、防着テープ３０の未使用部が、ボンディングツール１０の吸着面に配置される。あるいは、チップ４１の実装を所定の回数行うごとに防着テープ３０を巻き取るようにしてもよい。
【００３３】
巻き取りリール１１０ｂは、防着テープ３０のチップ４１と接触する側の面を内側にして巻き取るようにしてもよい。これによって、防着テープ３０が巻き取りリール１１０ｂに巻き取られるとき、防着テープ３０に付着したアンダーフィル材７０が下方に落下するのを低減する。
【００３４】
ガイドローラ１２０ａは、ボンディングツール１０と送りリール１１０ａの間に設けられている。ガイドローラ１２０ｂは、ボンディングツール１０と巻き取りリール１１０ｂの間に設けられている。ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂは、ボンディングツール１０より上方に設けられ、送りリール１１０ａ、巻き取りリール１１０ｂより下方に設けられている。
【００３５】
ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂは、防着テープ３０を安定してボンディングツール１０に送ることができるように防着テープ３０の動きを案内する。ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂは、ボンディングツール１０より上方に設けられることによって、防着テープ３０をボンディングツール１０の吸着面より上方から送り込んで上方で巻き取り、防着テープ３０を吸着面に接触するよう上方に付勢する。また、ガイドローラ１２０ａ、１２０ｂは、防着テープ３０のチップ４１が吸着されない側の面で接触し、防着テープ３０の動きを案内する。これによって、防着テープ３０に付着したアンダーフィル材が、ガイドローラ１２０ａ，１２０ｂと防着テープ３０の間に挟まったり、付着したりするのを防止し、防着テープ３０の案内ずれを防止する。なお、送りリール１１０ａ、巻き取りリール１１０ｂ、およびガイドローラ１２０ａ，１２０ｂは、ボンディングツール１０とともに上下に移動する。または、送りリール１１０ａ、巻き取りリール１１０ｂ、およびガイドローラ１２０ａ，１２０ｂを固定して、ボンディングツール１０を独立して上下に移動するようにしてもよい。
【００３６】
受け皿１３０は、ボンディングツール１０と巻き取りリール１１０ｂの間で、かつカメラ１５９の上方で、防着テープ３０の下方に設けられている。受け皿１３０は、アンダーフィル材７０が付着したボンディング使用後の防着テープ３０から落下するアンダーフィル材７０を受け取る。これによって、基板８０およびカメラ１５９にアンダーフィル材が落下するのを防止する。
【００３７】
主制御部１５０は、各制御部の動作を統括する。温度制御部１５１はボンディングヘッド２０の温度を制御する。温度制御部１５１は、ボンディングヘッド２０を介してボンディングツール１０の温度を制御し、チップ４１を加熱する。駆動制御部１５２は、昇降部６０の上下動を制御する。吸着制御部１５３は、ボンディングツール１０の防着テープ３０およびチップ４１の真空吸着を制御する。吸着制御部１５３は、防着テープ３０を吸着した後、チップ４１を吸着する。そして、ボンディングツール１０が降下してチップ４１を基板８０に実装した後、チップ４１の吸着を解除する。そして、ボンディングツール１０が上昇した後、防着テープ３０の吸着を解除する。
【００３８】
巻き取り制御部１５４は、巻き取りリール１１０ｂの回転を制御して、防着テープ３０の繰り出し量（送り量）を制御している。巻き取り制御部１５４は、チップ４１の実装後、防着テープ３０の移動を制御する。
【００３９】
認識制御部１５５は、カメラ１５９が観察する像を画像処理することで、チップ４１および基板８０の位置情報を認識する。照明制御部１５６は、カメラ１５９が有している照明の照度を制御する。駆動制御部１５７は、カメラ１５９が電子部品４０および基板８０を観察することができるように、カメラ１５９が取り付けられているカメラ駆動部１５８の水平面上のＸ−Ｙ方向の移動を制御する。
【００４０】
吸着制御部１６０は、ボンディングステージ９０に搭載される基板８０の真空吸着の制御をする。基板８０は、吸着制御部１６０の真空吸着の制御によって、ボンディングステージ９０に固定される。温度制御部１６１は、ボンディングステージ９０の発する熱を制御し、基板８０の接着剤７０の粘度を低下させる。駆動制御部１６２は、テーブル１００上に搭載されているボンディングステージ９０を水平面上のＸ−Ｙ方向で移動制御することで、針部９１もしくはチップ４１をボンディングツール１０の直下に移動させることができる。
【００４１】
図４は、マルチチップを実装した基板の説明図である。４ａに示したように、基板８０に下段のチップ４１をアンダーフィル材７０を介してフリップチップ実装し、チップ４１の上に接着剤４３で上段のチップ４２を接着する。そして、チップ４２をワイヤボンディングによって配線する。このようにして２つのチップ４１，４２を積層したマルチチップにおいて、上段のチップ４２の実装面が下段のチップ４１の実装面よりも大きいと、チップ４２がチップ４１からはみ出すオーバーハング４４が発生する。オーバーハングの量は、チップ４２とチップ４１の実装面のサイズ差によって定まる。
【００４２】
オーバーハングの状態では、チップ４２のワイヤボンディング時にボンディング品質の低下やチップ破損などの懸念がある（４５）ので、４ｂに示したようにチップ４１のアンダーフィル材７０を使用し、オーバーハング下部を支持して補強する（４６）。
【００４３】
図５は、アンダーフィル材７０におけるシワの発生についての説明図である。図５の５ａに示したように、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１を持ち、テープ吸着用の穴やテープ吸収用の溝を持たない場合、チップ４１のフリップチップ実装でアンダーフィル材７０にシワ７０ａが発生する。チップ４１のフリップチップ実装手順は、
（５ｂ）防着テープを送り出す。
（５ｃ）剣山様の針で防着テープに穴あけする。
（５ｄ）チップ４１を吸着する。
（５ｅ）チップ４１を加熱および加圧し、チップ４１を実装する。
（５ｆ）実装完了
以上５つの手順を含む。
【００４４】
ここで、（５ｅ）の加熱および加圧において、アンダーフィル材７０も同時に硬化するが、加熱によって防着テープが膨張し、シワ３０ａが発生する。このシワ３０ａがアンダーフィル材７０に転写されることで、アンダーフィル材７０の表面にもシワ７０ａが残る。
【００４５】
図６は、使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である（その１）。図６は、６ａに示したように、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１を持ち、テープ吸着用の穴やテープ吸収用の溝を持たない場合について示している。図６の６ｂに示したように使用後のテープ３０にはチップ４１の跡が残るとともに、テープの膨張によるシワ３０ａが発生している。そして、図６の６ｃに示したように、アンダーフィル材７０にはシワａが転写されている。
【００４６】
図７は、使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である（その２）。図７は、７ａに示したように、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１とテープ吸着用の穴１２を持ち、テープ吸収用の溝を持たない場合について示している。図７の７ｂに示したように使用後のテープ３０にはチップ４１の跡が残るとともに、テープの膨張によるシワ３０ａが発生している。そして、図７の７ｃに示したように、アンダーフィル材７０にはシワ７０ａが転写されている。
【００４７】
図８は、開示の技術によって使用したテープに残る跡と製品のシワの説明図である。図８の８ａに示した例では、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１とテープ吸着用の穴に加え、テープ吸収用の溝１３を持つ。このため、図８の８ｂに示したように使用後のテープ３０にはチップ４１の跡と、テープの膨張によるシワが吸収された吸収溝の跡が残る。テープ吸収溝の跡は、アンダーフィル材７０の外側に残るため、図８の８ｃに示したように、アンダーフィル材７０にはシワが発生しない。
【００４８】
図９は、チップの寸法の一例についての説明図である。図９に示したように、チップ４１の実装サイズは、一例として一辺５ｍｍの正方形であり、最大で１０ｍｍ未満であることが望ましい。チップ吸着穴１１は、一例として直径０．６ｍｍの穴を２．５ｍｍ四方の四隅と中央に計５カ所設ける。
【００４９】
溝１３は、チップ４１の吸着箇所の周囲に一例として一辺１０ｍｍの正方形とする。この溝１３の寸法は、チップ４１のサイズにアンダーフィル材７０のはみ出し量を加算した値よりも大きくなるようにとる。また溝１３の幅は一例として０．５ｍｍ、溝１３の深さは一例として０．２ｍｍとする。そして、溝１３の四隅には、直径０．５ｍｍのテープ吸着穴を設ける。なお、テープの厚さは一例として３５〜５０μｍ程度、テープの幅は一例として１６ｍｍ程度である。溝１３は、テープの厚さの２倍以上の幅と、テープの厚さ以上の深さを持つことが望ましい。
【００５０】
図１０は、溝によるテープの吸収についての説明図である。図１０に示したように、防着テープ３０が加熱によって膨張すると、膨張による寸法変化分が溝１３に吸収される。このため、溝１３の内側には、シワを抑制するエリアが得られる。
【００５１】
この実装時のシワの抑制について図１１を用いて更に説明する。図１１のツール平面図１１ａに示したように、ボンディングツール１０がチップ吸着用の穴１１とテープ吸収用の溝１３を持つ場合のチップ４１のフリップチップ実装手順は、
（１１ｂ）防着テープを送り出す。
（１１ｃ）剣山様の針で防着テープに穴あけする。
（１１ｄ）チップ４１を吸着する。
（１１ｅ）チップ４１を加熱および加圧し、チップ４１を実装する。
（１１ｆ）実装完了
以上５つの手順を含む。
【００５２】
ここで、（１１ｅ）の加熱および加圧において、アンダーフィル材７０も同時に硬化する。また、加熱によって防着テープが膨張し、シワが発生するが、発生したシワの延伸は、溝１３で止められる。このため、溝１３の内側の領域についてはテープのシワが無く、アンダーフィル材７０の表面にシワが転写されることもない。
【００５３】
図１２は、溝１３に対するテープ吸着穴の配置の説明図である。ボンディングツール１０ａは、正方形の溝１３の各々の角に合計４つのテープ吸着穴１２ａを設けている。ボンディングツール１０ｂは、正方形の溝１３の各々の辺に合計４つのテープ吸着穴１２ｂを設けている。ボンディングツール１０ｃは、正方形の溝１３の各々の角と辺に合計８つのテープ吸着穴１２ｃを設けている。
【００５４】
図１３は、溝の変形例についての説明図である。図１３の１３ａは、チップ吸着穴１１の周囲を囲む形状で溝１３を設けた例である。また、１３ｂは、防着テープ３０の長手方向に対して垂直且つテープの面内方向に平行な２本の溝１３ａ，１３ｂを設けた例である。
【００５５】
１３ｃは、チップ吸着穴１１とテープ吸着穴１２から排気する共通の排気経路１４をボンディングヘッドに備えた構成例である。共通の排気経路１４を設けた構成では、単一の排気機構によってチップ４１の吸着とテープ３０の吸着を行うことができる。１３ｄは、溝１３にテープ吸着穴を設けない構成例である。このようにテープの吸着を行わなくとも、溝１３を設けておくことで防着テープ３０の熱膨張分を吸収し、シワの延伸を抑えることが出来る。
【００５６】
図１４は、本実施例に係る電子部品実装方法の処理動作を説明するフローチャートである。本実施例に係る電子部品実装装置は、まず、防着テープ３０を送り出して供給し（Ｓ１０１）、テープ吸着穴１２で防着テープ３０を吸着する（Ｓ１０２）。その後、電子部品実装装置は、防着テープ３０に穴を開け（Ｓ１０３）、第１の電子部品であるチップ４１を電子部品吸着穴１１で吸着する（Ｓ１０４）。
【００５７】
電子部品実装装置は、第１の電子部品であるチップ４１をアンダーフィル材７０に押してつけて（Ｓ１０５）、加熱（Ｓ１０６）した後、テープを剥離する（Ｓ１０７）。
【００５８】
さらに、電子部品実装装置は、第２の電子部品であるチップ４２を接着剤によってチップ４１およびアンダーフィル材の上に実装し（Ｓ１０８）、ワイヤボンディングによってチップ４２の配線を行う（Ｓ１０９）。
【００５９】
電子部品実装装置は、チップ４２とチップ４１、また場合によっては基板８０をモールディングによって封止し（Ｓ１１０）、処理を終了する。
【００６０】
なお、ここでは、単一の電子部品実装装置が、第１の電子部品のフリップチップ実装、第２の電子部品のワイヤボンディング実装、第１，第２の電子部品のモールドまでを行う場合を例示したが、各工程は複数の装置によって分担して実行されるものであってもよい。例えば、第１の電子部品を吸着して固定する工程（Ｓ１０４）、第１電子部品を接着剤に押し当てた状態で加熱する工程（Ｓ１０６）、防着テープを剥離して第２の電子部品を実装する面を露出する工程（Ｓ１０７）を含む一部の工程を実施する電子部品実装装置であってもよい。
【００６１】
以上説明してきたように、本実施例にかかる電子部品実装装置は、テープを介して第１の電子部品を吸着するボンディングツールを有し、ボンディングツールには、第１の電子部品を吸着する吸着穴と、吸着穴の周囲に防着テープを吸収する溝が設けられている。この溝は、電子部品と基板との間に配置される接着剤の外形よりも外側に設けられる。
【００６２】
このため、開示の装置によれば、防着テープが加熱を受けて膨張した場合の寸法変化分を溝によって吸収することで、上段チップの実装面となるアンダーフィル材の上面におけるシワの発生を抑制することができる。
【００６３】
また、溝は、ボンディングツールの端面形状に合わせて延在し、電子部品吸着穴を囲む形状や平行に形成される。また、第２の電子部品の実装面は第１の電子部品の実装面よりも大きく、溝は、第２の電子部品の実装位置よりも外側である。このような構成により、オーバーハングケースで第２の電子部品を接着剤で支持するとともに、接着剤の支持面を平坦にすることができる。
【００６４】
また、溝の内部に防着テープを吸着するテープ吸着穴をさらに設けることで、防着テープを固定でき、電子部品吸着穴とテープ吸着穴から排気する共通の排気経路をさらに備えることで、排気経路を単純化できる。
【００６５】
なお、防着テープは、電子部品吸着穴に対向する位置に穴を有することで、ボンディングツールが防着テープ越しに第１の電子部品を吸着可能である。
【００６６】
また、本実施例に係る電子部品実装方法は、第１の電子部品に第２の電子部品を重ねるマルチチップのうち、少なくとも第１の電子部品を基板に実装する電子部品実装方法である。開示の方法では、電子部品吸着穴の周辺であって第１の電子部品と基板との間に配置される接着剤の外形よりも外側に設けられた溝を有するボンディングツールを用い、電子部品吸着穴に対向する位置に穴を有する防着テープを介して第１の電子部品を吸着して固定する。そして、第１電子部品が接着剤に押し当てられた状態で加熱し、防着テープを剥離して第２の電子部品を実装する面を露出する。
【００６７】
かかる方法によって、防着テープが加熱を受けて膨張した場合の寸法変化分を溝によって吸収しつつ第１の電子部品を実装でき、上段チップの実装面となるアンダーフィル材の上面におけるシワの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０ ボンディングツール
１１ チップ吸着穴
１２ テープ吸着穴
１３ 溝
１４ 排気経路
１６，１７ 判定部
３０ 防着テープ
４０ バンプ
４１，４２ チップ
４３ 接着剤
５０ 連結部
６０ 昇降部
７０ アンダーフィル材
８０ 基板
９０ ボンディングステージ
９１ 針部
１００ テーブル
１１０ａ 送りリール
１１０ｂ 巻き取りリール
１２０ａ，１２０ｂ ガイドローラ
１３０ 受け皿
１５０ 主制御部
１５１ 温度制御部
１５２ 駆動制御部
１５３ 吸着制御部
１５４ 巻き取り制御部
１５５ 認識制御部
１５６ 照明制御部
１５７ 駆動制御部
１５８ カメラ駆動部
１５９ カメラ
１６０ 吸着制御部
１６１ 温度制御部
１６２ 駆動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、
防着テープを介して前記電子部品を吸着するボンディングツールを有し、
前記ボンディングツールには、前記電子部品を吸着する吸着穴と、前記吸着穴の周囲に前記防着テープを吸収する溝が設けられており、
前記溝は、前記電子部品と前記基板との間に配置される接着剤の外形よりも外側に設けられることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
前記溝は、前記ボンディングツールの端面形状に合わせて延在することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
【請求項３】
前記溝は、前記第１の吸着穴を囲む形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品実装装置。
【請求項４】
前記溝は、互いに平行する直線形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品実装装置。
【請求項５】
前記電子部品上に前記電子部品の実装面よりも大きい実装面を有する第２の電子部品が搭載され、前記溝は、前記第２の電子部品の実装位置よりも外側であることを特徴する請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子部品実装装置。
【請求項６】
前記ボンディングツールには、前記溝の奥側から前記防着テープを吸着する第２の吸着穴をさらに設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の電子部品実装装置。
【請求項７】
前記ボンディングツールが取り付けられるボンディングヘッドをさらに備え、
前記ボンディングヘッドには、前記吸着穴と前記第２の吸着穴から排気する共通の排気経路が設けられることを特徴とする請求項６に記載の電子部品実装装置。
【請求項８】
前記溝は前記防着テープが加熱を受けて膨張した場合の寸法変化分を吸収することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の電子部品実装装置。
【請求項９】
前記防着テープには、前記電子部品を吸着する吸着穴に対向する位置に穴が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の電子部品実装装置。
【請求項１０】
電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、
基板上に樹脂製の接着剤を供給する工程と、
防着テープを介してボンディングツールに電子部品を吸着する工程と、
前記電子部品を前記接着剤に向かって移動させる工程と、
前記防着テープを介して前記ボンディングツールの端面を前記接着剤に押し当てる工程と
を備えることを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項１】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、
防着テープを介して前記電子部品を吸着するボンディングツールを有し、
前記ボンディングツールには、前記電子部品を吸着する吸着穴と、前記吸着穴の周囲に前記防着テープを吸収する溝が設けられており、
前記溝は、前記電子部品と前記基板との間に配置される接着剤の外形よりも外側に設けられることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
前記溝は、前記ボンディングツールの端面形状に合わせて延在することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
【請求項３】
前記溝は、前記第１の吸着穴を囲む形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品実装装置。
【請求項４】
前記溝は、互いに平行する直線形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品実装装置。
【請求項５】
前記電子部品上に前記電子部品の実装面よりも大きい実装面を有する第２の電子部品が搭載され、前記溝は、前記第２の電子部品の実装位置よりも外側であることを特徴する請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子部品実装装置。
【請求項６】
前記ボンディングツールには、前記溝の奥側から前記防着テープを吸着する第２の吸着穴をさらに設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の電子部品実装装置。
【請求項７】
前記ボンディングツールが取り付けられるボンディングヘッドをさらに備え、
前記ボンディングヘッドには、前記吸着穴と前記第２の吸着穴から排気する共通の排気経路が設けられることを特徴とする請求項６に記載の電子部品実装装置。
【請求項８】
前記溝は前記防着テープが加熱を受けて膨張した場合の寸法変化分を吸収することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の電子部品実装装置。
【請求項９】
前記防着テープには、前記電子部品を吸着する吸着穴に対向する位置に穴が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の電子部品実装装置。
【請求項１０】
電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、
基板上に樹脂製の接着剤を供給する工程と、
防着テープを介してボンディングツールに電子部品を吸着する工程と、
前記電子部品を前記接着剤に向かって移動させる工程と、
前記防着テープを介して前記ボンディングツールの端面を前記接着剤に押し当てる工程と
を備えることを特徴とする電子部品実装方法。
【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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２０１２−４４０７１（Ｐ２０１２−４４０７１Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８５６１０（Ｐ２０１０−１８５６１０）
【出願日】平成２２年８月２０日（２０１０．８．２０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２０日（２０１０．８．２０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
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