JPH01209739A

JPH01209739A - 半導体素子吸引治具

Info

Publication number: JPH01209739A
Application number: JP63034380A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Suzuki; 忠鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1989-08-23

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は半導体素子を空気吸引力で吸引保持して移送す
る半導体素子吸引治具に関する。

（従来の技術）例えばＳｔやＧｅなどの半導体素子を用いた回路基板を
製作する場合には、ウェハに３ｔやＧのなどの半導体回
路を作り込んで半導体素子であるペレッ）１−製作し、
このペレットヲ回路基板に装着して、ベレットと回路基
板に形成した回路とを電気的に接続するようにしている
。

そして、この回路基板の製造において、半導体素子のペ
レットを回路基板に取付ける工程では、移送用シャンク
の先端部に空気吸引装置に接続したグイコレットと呼ば
れる吸引治具を取付けた装置を使用し、吸引治具でベレ
ットを吸引保持して移送シャンクを回路基板まで移動さ
せることによシペレットを回路基板の表面上の所定位置
まで移送している。この工程で使用する吸引治具は、空
気吸引装置に接続する空気孔を中心軸線上に形成すると
ともに、先端部に空気孔に接続した吸引口を形成し、ま
た基端部には移送シャンクに取付けるためのねじなどの
取付部を形成して構成し、空気吸引装置により吸引口か
ら空気孔を通して外部の空気を吸引することにより、吸
引口にペレットを吸引して保持するようにしたものであ
る。

そして、従来の吸引治具は超硬合金、デルリンあるいは
サファイアなどの広い範囲のものを材料として形成して
いた。

（発明が解決しようとする課題）しかして、前記のようにして使用される半導体素子吸引
治具は、ペレットを吸引する時にペレットが吸引口に衝
突するとともに、この吸引が連続して反復されるので、
優れた耐衝撃性と耐摩耗性を有することが要求される。

また、ペレットを回路基板に配置した後に続けてペレッ
トを回路基板と電気的に接続するためにハンダ付けを行
なっておシ、吸引治具はこのハンダ付けに伴う２００〜
２５０℃の高温の雰囲気の中で使用されるので耐熱性も
要求される。

これに対して従来の吸引治具において、超硬合金および
デルリンで形成したものは耐摩耗性、耐衝撃性および耐
熱性の各特性がいずれも充分で無く、この結果として耐
久性が悪いという問題がある。また、サファイアによ多
形成したものは前記の各特性が夫々優れているが、超硬
合金およびデルリンで形成したものに比較して遥かに高
価であり、このことが半導体素子の製造コストにはね返
るという問題がある。

本発明はこのような問題点を解決するためのもので、耐
久性に優れて安価な半導体素子吸引治具を提供すること
を目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段と作用）本発明者は半導体素子吸引治具について種々研究を重ね
てた。この結果、吸引治具の耐久性を高めるには従来の
ように金属および合成樹脂で形成していたのでは限界が
あり、新しい材料を採用して形成することが必要である
との結論に達した。

そして、吸引治具を形成する材料としてセラミックスが
適しておシ、なかでも炭化けい素およびジルコニアが耐
衝撃性、耐摩耗性および耐熱性が優れていて長期にわた
り損傷が少なく最適であることを見出した。さらＫ、発
明者は吸引治具をセラミックスで形成しただけでは不充
分であシ、吸引治具における吸引した半導体素子ペレッ
トが接触する表面の粗さｔ６る特定の範囲に設定するこ
とＫよシ、セラミックスの特性２ペレツトを吸引する治
具に最も生かすことができることを見出した。

本発明はこの知見に基づいてなされたものである。

本発明の半導体素子吸引治具は、空気吸引力で半導体素
子を吸引保持して移送する治具であって、少なくとも吸
引した半導体素子が接触する先端部をセラミックスで形
成し、且つこの先端部の表面の粗さを０．３〜１．５μ
ｍとすることを特徴とするものである。

本発明の半導体素子吸引治具の基本的な態様を第１図に
ついて説明する。

図面で示す吸引治具は、半導体素子を吸引する部分を形
成するセラミックス体１と移送シャンクに取付ける部分
を形成する金属体２とを連結して構成したもので、セラ
ミックス体１と金属体２の中心軸線に涜って共通に空気
孔３が形成しである。

セラミックス体１は一方の端部に空気孔３と接続するテ
ーパ形の吸引口４が形成してあシ、他方の端部には凸形
の連結部５が形成しである。金属体２は一方の端部に凹
形の連結部６が形成してあシ、他方の端部には移送シャ
ンクに取付けるための取付部７例えばねじ部が形成しで
ある。

セラミックス体ｌはジルコニア（Ｚｒ０ｚ　）　、炭化
けい素（ｓｔｃ　）　、窒化けい素（８１，Ｎ４）、ア
ルミナ（Ａｔ２０．　）などのセラミックスの焼結体で
形成されている。なかでもジルコニアと炭化けい素が耐
衝撃性、耐摩耗性および耐熱性に優れており、吸引治具
のセラミックス体１を形成する材料として最適である。

セラミックス体１の吸引口４０表面は表面粗さが０．３
〜１．５μｍ好ましくは０．３〜０，８μｍの範囲とな
るように仕上げられている。なお、吸引口４のテーノＪ
？角度は６０〜１２０度の範囲に設定されている。

このセラミックス体１を製作するに際しては、常圧焼結
によりセラミックス焼結体を形成する、この焼結に際し
ては、高密度化を図る友めに焼結助剤としてイツトリア
（ｙ２ｏ、　）、アルミナ（Ａｔ２０３）、窒化アルミ
ニウム（ＡｔＮ　）、酸化チタン（ＴｉＯ□）を添加す
る。具体的な成分組成は、ジルコニアの場合には、Ｚｒ
Ｏ□５０〜９５重量部、Ｙ２Ｏ３０，１〜４０　！ｊｉ
部、Ａｔ２０．１〜４０　ｉｉｉ部、ＡｔＮ０〜２５重
量部、ＴｉＯ□０〜１０重量部であり、炭化けい素の場
合には、ＳｉＣ５０〜１ｏｏ重量部、Ｂ４Ｃまたは８０
．１〜２０重量部、Ｃ０，５〜２０重量部である。さら
に焼結体にＨＩＰ　（静水圧ホットブレス焼結）処理を
行なうと、−層焼結体の密度を高めることができる。ま
た、セラミックス体のベレット吸引部にラップ加工を施
してその表面を前記範囲の粗さに仕上げる。

金属体２は耐食性および耐熱性に優れた金属、例えばス
テンレス鋼で形成する。

セラミックス体１と金属体２は夫々の連結部５゜６を相
互に組合わせ、例えばロウ付接合等８により固定する。

そして、この吸引治具は半導体素子を用いた装置例えば
回路基板を製造する製造工程のなかで、半導体素子を吸
引して移送する治具として使用する。すなわち、金属体
２の取付部７を移送シャンク（図示せず）に取付け、空
気孔３の金属体２で開口する開口端を空気吸引装置に接
続する。そして、外部の空気をセラミックス体１の吸引
口４がら空気孔３ｔ−通して空気吸引装置に吸引してい
る状態で、セラミックス体１の吸引口４を半導体素子で
あるＩＣのベレット１０に接近させると、図面で示すよ
うにベレット１０が吸引されてセラミックス体１の吸引
口４に接触して保持される。この状態で移送シャンクを
移動させて吸引保持されたベレット１０を回路基板まで
移送してその表面の所定位置に配置する。吸引治具はこ
の動作を連る吸引口４を有する部分を、耐衝撃性、耐摩
耗性および耐熱性に優れたセラミックス体１で形成しで
ある。セラミックス体１はペレッ隅吸引する毎にベレッ
トが吸引口４に衝突して衝撃力を受けるが、この連続し
て作用する衝撃に対して長期にわたシ充分に摩耗および
破損を抑制することがでハンダ付けする時に２００〜２
５０℃程度の熱を受けても、長期にわた９表面部が劣化
することがなく安定した品質で使用することができる。

また、セラミックス体１の吸引口４の表面の粗さが０．
３〜１．５μＦＦＩＫ設定しであるため、吸引されたベ
レット１０が吸引口４の表面に接触した時にベレット１
０のウェハをセラミックス体１が傷つけることがなく、
且つ吸引されたベレット１０が吸引口４の表面に接触し
た時に渭って吸引口４から落下することがなく、ベレッ
ト１０ｆ、安全に且つ確実に吸引して移送することがで
きる。すなわち、この吸引口４の表面粗さは、吸引した
ベレット１ｏが表面に接触した時に、ベレット１０が破
損する程粗くはなく、しかもベレット１０が滑ってしま
う程平滑では無く、ベレット１０が清らない程度の摩擦
抵抗が得られるものである。つまり、セラミックス体１
の表面はそＯままであると、粗すぎて衝突した（レット
１０のウェハを破損することＫなる。

また、セラミックス体１は溶けたハンダに触れてもぬれ
性が無く良好であった。

なお、上述の説明は吸引治具のベレットを吸引する部分
のみをセラミックスで形成したが、この構成は移送シャ
ンクに取付ける部分のねじを容易に加工できる利点があ
る。しかし、これに限定さ（実施例）以下本発明の一実施例について説明する・第１図で示す
吸引治具を製作するためにセラミックス体と金属体を形
成した。セラミックス体を形成するに際しては、ＺｒＯ
２９５重量部、Ｙ２Ｏ，５ｉ量部の成分の粉末を成形圧
１トン／１２Ｉ２で加圧した後に、酸素雰囲気、温度１
６００℃、時間６０分の条件で焼結してセラミックス体
音形成した。その後セラミックス体の吸引口の表面をラ
ッピングにより表面粗さ０．４μｍに仕上げた。このセ
ラミックス体の特性は次の通シであった。破壊靭性筐は
９、７　ＭＰａ−ｍ　１７２　、圧縮強度４００　ｋｇ
　・ｆ／ｍ２　テ；％　、　タ。

耐熱性としては温度３６０”ｋ測定した。この結果は良
好であった。また、金属体はステンレス鋼（ＳＵ８３０
４）で形成した。セラミックス体と金属体をろう付けで
接着して吸引治具を製作した。この吸引治具をペレット
移送シャンクに取付けてペレットの移送に使用した。こ
の結果長時間使用しても何等破損や大きな摩耗が無く支
障なく使用できた。

［発明の効果］以上説明したように本発明の半導体素子吸引治具によれ
ば、セラミックスで形成したので、安価であシなから耐
久性に優れ長期にわたり安定して使用することができる
。特にジルコニアまたは炭化けい素で形成することによ
シ、耐衝撃性、耐摩耗性および耐熱性を高めることがで
きる。

を示す一部切欠正面図である。

１・・・セラミックス体、２・・・金属体。

第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体素子を空気吸引力で吸引保持して移動させ
る治具であって、少なくとも吸引した前記半導体素子が
接触する先端部がセラミックスで形成され、且つこの先
端部の表面粗さが０．３〜１．５μｍであることを特徴
とする半導体素子吸引治具。
（２）セラミックスはジルコニアである請求項第１項記
載の半導体素子吸引治具。
（３）セラミックスは炭化けい素である請求項第１項記
載の半導体素子吸引治具。