JPH10247580A - 接触加熱用ヒータ - Google Patents
接触加熱用ヒータInfo
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- JPH10247580A JPH10247580A JP9046789A JP4678997A JPH10247580A JP H10247580 A JPH10247580 A JP H10247580A JP 9046789 A JP9046789 A JP 9046789A JP 4678997 A JP4678997 A JP 4678997A JP H10247580 A JPH10247580 A JP H10247580A
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/07251—Connecting or disconnecting of bump connectors characterised by changes in properties of the bump connectors during connecting
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ヘッド加温時にヒーターの熱が装置本体へ大量
に伝わることを防いで装置本体が熱膨張により変形しチ
ップに対するヘッドの平行度に狂いが生じて最終製品に
影響を及ぼすことがないようにする。 【解決手段】セラミックス製のヘッド１をホルダ３に対
して出入自在とし、且つ被加熱物を押圧し接触加熱する
際に、上記ヘッドの上面２ｂとホルダ３の当接面３ｃが
当接するようにヒーター１０を構成する。
に伝わることを防いで装置本体が熱膨張により変形しチ
ップに対するヘッドの平行度に狂いが生じて最終製品に
影響を及ぼすことがないようにする。 【解決手段】セラミックス製のヘッド１をホルダ３に対
して出入自在とし、且つ被加熱物を押圧し接触加熱する
際に、上記ヘッドの上面２ｂとホルダ３の当接面３ｃが
当接するようにヒーター１０を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ベアチップ
を基板上にダイレクトボンドする際に用いるボンディン
グ用ヒータヘッド等、被加熱物に接触して加熱するよう
にしたヒータに関する。
を基板上にダイレクトボンドする際に用いるボンディン
グ用ヒータヘッド等、被加熱物に接触して加熱するよう
にしたヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ベアチップを基板上にダイレクト
ボンドする方法として、異方性導電膜（ＡＣＦ）等の樹
脂系の接着材を使用したＡＣＦ接続方法、またはマルチ
チップモジュールに用いるようなＡｕ−Ｓｉ、Ａｕ−Ｓ
ｎ、Ｐｂ−Ｓｎ等の低融点ロウを使用したフリップチッ
プ接続法等が行われている。
ボンドする方法として、異方性導電膜（ＡＣＦ）等の樹
脂系の接着材を使用したＡＣＦ接続方法、またはマルチ
チップモジュールに用いるようなＡｕ−Ｓｉ、Ａｕ−Ｓ
ｎ、Ｐｂ−Ｓｎ等の低融点ロウを使用したフリップチッ
プ接続法等が行われている。
【０００３】例えば、フリップチップ接続法では、図６
に示す如く多層パッケージの基板２０上に半導体チップ
２１を載置して、その上面からボンディング用ヒータ１
０のヘッド１１で加熱しながら押圧することによって、
接合を行っている。この時、両者に備えた半田バンプ２
２によって、接合するとともにワイヤリングを行うこと
ができる。
に示す如く多層パッケージの基板２０上に半導体チップ
２１を載置して、その上面からボンディング用ヒータ１
０のヘッド１１で加熱しながら押圧することによって、
接合を行っている。この時、両者に備えた半田バンプ２
２によって、接合するとともにワイヤリングを行うこと
ができる。
【０００４】このようなボンディング用ヒータ１０とし
て、熱伝導性の高い窒化アルミニウム質セラミックスを
用いたものも用いられていた。これは、図６に示すボン
ディング用ヒータ１０を窒化アルミニウム質セラミック
スからなる方形体に形成し、その先端側を半導体チップ
２１と当接させるヘッド１１とし、後端側を他部材と結
合するホルダ１３とし、側面もしくは内部にＡｇ−Ｐ
ｄ、Ｐｔ−Ｐｄ等の発熱体（不図示）を厚膜印刷の手法
で印刷し焼き付けた後、カバーガラスペースト等で覆っ
たものである（厚膜式セラミックヘッド）。このような
ボンディング用ヒータ１０に求められる特性としては、
まず使用する接着材を軟化もしくは溶融するための熱を
半導体チップ２１を介して接着材まで効率良く伝える必
要がある。
て、熱伝導性の高い窒化アルミニウム質セラミックスを
用いたものも用いられていた。これは、図６に示すボン
ディング用ヒータ１０を窒化アルミニウム質セラミック
スからなる方形体に形成し、その先端側を半導体チップ
２１と当接させるヘッド１１とし、後端側を他部材と結
合するホルダ１３とし、側面もしくは内部にＡｇ−Ｐ
ｄ、Ｐｔ−Ｐｄ等の発熱体（不図示）を厚膜印刷の手法
で印刷し焼き付けた後、カバーガラスペースト等で覆っ
たものである（厚膜式セラミックヘッド）。このような
ボンディング用ヒータ１０に求められる特性としては、
まず使用する接着材を軟化もしくは溶融するための熱を
半導体チップ２１を介して接着材まで効率良く伝える必
要がある。
【０００５】また、生産効率の点から、所要温度までの
昇温時間が短く、しかもボンディング終了後の接着材が
固化するまでの温度降下時間が短いことも重要である。
さらに、半導体チップ２１を接合する際には、熱と同時
に圧力も加えるため、ボンディング用ヒータ１０のヘッ
ド１１には機械的強度や耐摩耗性、あるいは靱性が要求
される。しかし、上記厚膜式セラミックヘッドの場合、
熱伝導性の良い窒化アルミニウム質セラミックスを用い
ているため、発熱体の熱がホルダ１３側に逃げやすく、
ヘッド１１側の加熱効率が悪いと言う問題があった。さ
らに、厚膜式であるため発熱体とセラミックスとの密着
性が悪く、しかも熱膨張差があることから、昇温、降温
の熱サイクルを繰り返すうちに発熱体がセラミックスか
ら剥がれたり、頻繁に断線を生じる等の不都合があっ
た。また、ヘッド１１を成す窒化アルミニウム質セラミ
ックスは靱性が低いために欠けやすいという問題もあっ
た。
昇温時間が短く、しかもボンディング終了後の接着材が
固化するまでの温度降下時間が短いことも重要である。
さらに、半導体チップ２１を接合する際には、熱と同時
に圧力も加えるため、ボンディング用ヒータ１０のヘッ
ド１１には機械的強度や耐摩耗性、あるいは靱性が要求
される。しかし、上記厚膜式セラミックヘッドの場合、
熱伝導性の良い窒化アルミニウム質セラミックスを用い
ているため、発熱体の熱がホルダ１３側に逃げやすく、
ヘッド１１側の加熱効率が悪いと言う問題があった。さ
らに、厚膜式であるため発熱体とセラミックスとの密着
性が悪く、しかも熱膨張差があることから、昇温、降温
の熱サイクルを繰り返すうちに発熱体がセラミックスか
ら剥がれたり、頻繁に断線を生じる等の不都合があっ
た。また、ヘッド１１を成す窒化アルミニウム質セラミ
ックスは靱性が低いために欠けやすいという問題もあっ
た。
【０００６】そこで、近年、図７に示すように、ホルダ
３を低熱伝導セラミックスで構成し、他方、発熱体２ａ
を内部に設けた発熱部２に高熱伝導セラミックスからな
る伝熱部１ａを接合してヘッド１となし、このヘッド１
を上記ホルダ３に凹部３ｂが形成されるように固定した
ボンディング用ヒータ１０が開発された。このボンディ
ング用ヒータ１０を使用する場合は、発熱体２ａに通電
発熱した状態で、ヘッド１の伝熱部１ａを加熱したまま
半導体チップに押し当てて、基板上に半田バンプで接合
するようにしたものであり、このヒータ１０は発熱部２
とホルダ３をセラミックで構成し、加熱効率を向上せし
めるよう意図したものであった。
３を低熱伝導セラミックスで構成し、他方、発熱体２ａ
を内部に設けた発熱部２に高熱伝導セラミックスからな
る伝熱部１ａを接合してヘッド１となし、このヘッド１
を上記ホルダ３に凹部３ｂが形成されるように固定した
ボンディング用ヒータ１０が開発された。このボンディ
ング用ヒータ１０を使用する場合は、発熱体２ａに通電
発熱した状態で、ヘッド１の伝熱部１ａを加熱したまま
半導体チップに押し当てて、基板上に半田バンプで接合
するようにしたものであり、このヒータ１０は発熱部２
とホルダ３をセラミックで構成し、加熱効率を向上せし
めるよう意図したものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術は非常に有効なものであったが、生産効率に難があ
り、また、所要温度までの昇温時間をさらに大幅に短く
しようとする場合には以下のような課題があった。
術は非常に有効なものであったが、生産効率に難があ
り、また、所要温度までの昇温時間をさらに大幅に短く
しようとする場合には以下のような課題があった。
【０００８】すなわち、伝熱により放熱がし難いように
工夫をしているとはいえ、ヘッドとホルダの当接面積が
広いので立ち上がりに時間がかかる。そこで、これを無
理に早めようとしてヘッドに大電力を投入した場合、多
量の熱がホルダに伝搬してしまいホルダを介して装置本
体へも伝わる。そのため装置本体が熱膨張により変形し
チップに対するヘッドの平行度に狂いが生じて最終製品
に影響を及ぼす恐れがあった。
工夫をしているとはいえ、ヘッドとホルダの当接面積が
広いので立ち上がりに時間がかかる。そこで、これを無
理に早めようとしてヘッドに大電力を投入した場合、多
量の熱がホルダに伝搬してしまいホルダを介して装置本
体へも伝わる。そのため装置本体が熱膨張により変形し
チップに対するヘッドの平行度に狂いが生じて最終製品
に影響を及ぼす恐れがあった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、発熱体
の熱を伝えるためのセラミックス製のヘッドを上記ホル
ダに対して出入自在とし、且つ被加熱物を押圧し接触加
熱する際に、上記ヘッドの上面とホルダが当接するよう
にヘッドをホルダに装着してなる接触加熱用ヒータを提
供せんとするものである。
の熱を伝えるためのセラミックス製のヘッドを上記ホル
ダに対して出入自在とし、且つ被加熱物を押圧し接触加
熱する際に、上記ヘッドの上面とホルダが当接するよう
にヘッドをホルダに装着してなる接触加熱用ヒータを提
供せんとするものである。
【００１０】
【作用】上記の如き本発明によれば、上記セラミックス
製のヘッドが上記ホルダに対して出入自在であるので、
上記ヘッドを加温する際にヘッド上面がホルダと非接触
であるようにヘッドを出しておくことによってヘッドは
その側面と下面の縁部の狭い領域でのみホルダーと当接
し、これによりホルダーへの放熱が最小限に抑えられる
ので加温時間が大きく短縮される。
製のヘッドが上記ホルダに対して出入自在であるので、
上記ヘッドを加温する際にヘッド上面がホルダと非接触
であるようにヘッドを出しておくことによってヘッドは
その側面と下面の縁部の狭い領域でのみホルダーと当接
し、これによりホルダーへの放熱が最小限に抑えられる
ので加温時間が大きく短縮される。
【００１１】また、半導体チップを押圧し接触加熱する
間、ヘッドの上面がホルダに当接し、ホルダがヘッドを
上からしっかりと抑えつけるのでヘッドの平行度を正確
に保つことができ、さらに、押圧状態で冷却する際に
は、ヘッド上面がホルダに当接した状態、すなわち広い
領域で当接するので、ヘッドの熱が適量ホルダに伝搬
し、その作用により冷却に必要な時間も短い。なお、冷
却時は加温時と比べて相対的に熱量が小さいので、ヘッ
ド上面がホルダに当接していてもホルダへの熱の伝搬量
は装置に悪影響を与える程度にはならない。
間、ヘッドの上面がホルダに当接し、ホルダがヘッドを
上からしっかりと抑えつけるのでヘッドの平行度を正確
に保つことができ、さらに、押圧状態で冷却する際に
は、ヘッド上面がホルダに当接した状態、すなわち広い
領域で当接するので、ヘッドの熱が適量ホルダに伝搬
し、その作用により冷却に必要な時間も短い。なお、冷
却時は加温時と比べて相対的に熱量が小さいので、ヘッ
ド上面がホルダに当接していてもホルダへの熱の伝搬量
は装置に悪影響を与える程度にはならない。
【００１２】以上のように、ヒーターの熱が装置本体へ
大量に伝わることを防ぐことができ、加熱効率が良く、
これにより生産効率を大幅に向上せしめる。
大量に伝わることを防ぐことができ、加熱効率が良く、
これにより生産効率を大幅に向上せしめる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態をボンディ
ング用ヒータを例にとって図により説明する。
ング用ヒータを例にとって図により説明する。
【００１４】図１に本発明のボンディング用ヒータ（以
下、ヒータと略称する）１０の端面図を示し、このヒー
タ１０は、低熱伝導セラミックスからなるホルダ３に凹
部３ｂを形成し、一方、発熱体２ａを埋設したセラミッ
ク製の発熱部２に高熱伝導セラミックスからなる伝熱部
１ａを接合したヘッド１を上記ホルダ３の凹部３ｂに嵌
合保持したものである。そして、上記ヘッド１はホルダ
３に対して出入自在（図１の場合は昇降動自在とも言え
る）であり、且つヘッド１の動きに伴ってヘッド上面２
ｂと、ホルダ３側の該上面２ｂとの当接面３ｃとの間に
隙間ｓが生じるようになっている。
下、ヒータと略称する）１０の端面図を示し、このヒー
タ１０は、低熱伝導セラミックスからなるホルダ３に凹
部３ｂを形成し、一方、発熱体２ａを埋設したセラミッ
ク製の発熱部２に高熱伝導セラミックスからなる伝熱部
１ａを接合したヘッド１を上記ホルダ３の凹部３ｂに嵌
合保持したものである。そして、上記ヘッド１はホルダ
３に対して出入自在（図１の場合は昇降動自在とも言え
る）であり、且つヘッド１の動きに伴ってヘッド上面２
ｂと、ホルダ３側の該上面２ｂとの当接面３ｃとの間に
隙間ｓが生じるようになっている。
【００１５】ところで、このヒーター１０の使用方法を
説明するに、図１のようにヘッド上面２ｂとホルダー３
の当接面３ｃが十分離れた状態で発熱体２ａに通電発熱
を開始し、ヘッド１が昇温してから、図２に示すように
ヘッド１先端の当接面１ａを半導体チップ２１に押し当
てて、接触加熱し、基板２０上に半田バンプ２２で接合
する。この時、ヘッド１の上面２ｂと装置本体のホルダ
３の当接面３ｃが当接するまでヘッド１が奥方に移動
し、ホルダ３がヘッド１を上からしっかりと抑えつける
のでヘッド１が平行度を失うことはない。そして、この
状態のまま通電発熱を停止し、ヘッド１を冷却した後、
上述の図１の位置にヒータ１０を戻すことにより、１サ
イクルの作業が終了する。
説明するに、図１のようにヘッド上面２ｂとホルダー３
の当接面３ｃが十分離れた状態で発熱体２ａに通電発熱
を開始し、ヘッド１が昇温してから、図２に示すように
ヘッド１先端の当接面１ａを半導体チップ２１に押し当
てて、接触加熱し、基板２０上に半田バンプ２２で接合
する。この時、ヘッド１の上面２ｂと装置本体のホルダ
３の当接面３ｃが当接するまでヘッド１が奥方に移動
し、ホルダ３がヘッド１を上からしっかりと抑えつける
のでヘッド１が平行度を失うことはない。そして、この
状態のまま通電発熱を停止し、ヘッド１を冷却した後、
上述の図１の位置にヒータ１０を戻すことにより、１サ
イクルの作業が終了する。
【００１６】すなわち、このヒーター１０によれば、電
力投入時（通電発熱開始時）にヘッド１がその摺動面４
（側面）と下面の縁部の極めて狭い領域のみでとホルダ
ー３と当接し且つホルダ３が低熱伝導セラミックスから
なるので、ホルダ３に熱が伝わりにくい。しかも、ヘッ
ド１は高熱伝導セラミックスからなるため、急速昇温が
可能であり且つ発熱部２ａからの熱をヘッド１の先端か
ら被接触物に良好に伝えることができる。なお、ヘッド
１およびホルダ３はセラミックスからなるので耐摩耗性
に優れ、摩耗や変形することなく長期間使用することが
できる。さらにまた、半導体チップを押圧する間、ヘッ
ド１の上面２ｂがホルダ３に当接し、ホルダ３がヘッド
１を上からしっかりと抑えつけるのでヘッド１の平行度
を正確に保つことができ、さらに、押圧状態で冷却する
際には、ヘッド上面２ｂがホルダ３に当接した状態、す
なわち広い領域で当接するので、ヘッド１の熱が適量ホ
ルダ３に伝搬し、その作用により冷却に必要な時間も短
い。なお、冷却時は加温時と比べて相対的に熱量が小さ
いので、ヘッド上面２ｂがホルダ３に当接していてもホ
ルダ３への熱の伝搬量は装置に悪影響を与える程度には
ならない。
力投入時（通電発熱開始時）にヘッド１がその摺動面４
（側面）と下面の縁部の極めて狭い領域のみでとホルダ
ー３と当接し且つホルダ３が低熱伝導セラミックスから
なるので、ホルダ３に熱が伝わりにくい。しかも、ヘッ
ド１は高熱伝導セラミックスからなるため、急速昇温が
可能であり且つ発熱部２ａからの熱をヘッド１の先端か
ら被接触物に良好に伝えることができる。なお、ヘッド
１およびホルダ３はセラミックスからなるので耐摩耗性
に優れ、摩耗や変形することなく長期間使用することが
できる。さらにまた、半導体チップを押圧する間、ヘッ
ド１の上面２ｂがホルダ３に当接し、ホルダ３がヘッド
１を上からしっかりと抑えつけるのでヘッド１の平行度
を正確に保つことができ、さらに、押圧状態で冷却する
際には、ヘッド上面２ｂがホルダ３に当接した状態、す
なわち広い領域で当接するので、ヘッド１の熱が適量ホ
ルダ３に伝搬し、その作用により冷却に必要な時間も短
い。なお、冷却時は加温時と比べて相対的に熱量が小さ
いので、ヘッド上面２ｂがホルダ３に当接していてもホ
ルダ３への熱の伝搬量は装置に悪影響を与える程度には
ならない。
【００１７】図３は、本発明の別実施形態を示し、同図
に示すようにヒータ１０はヘッド１の摺動面４とホルダ
ー３の間にベアリング５を介在させたものであり、望ま
しくない位置ずれを防止したり、断熱の効果がある。
に示すようにヒータ１０はヘッド１の摺動面４とホルダ
ー３の間にベアリング５を介在させたものであり、望ま
しくない位置ずれを防止したり、断熱の効果がある。
【００１８】また、ヘッド１の摺動面４に凹凸面を形成
することにより断熱効果を得ることができる他、摺動部
分に窒化硼素等の摺動性粉末を塗布することにより摺動
性を高めることができる。
することにより断熱効果を得ることができる他、摺動部
分に窒化硼素等の摺動性粉末を塗布することにより摺動
性を高めることができる。
【００１９】上記高熱伝導セラミックとしては、高熱伝
導窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素等のセラミッ
クスがある。高熱伝導窒化珪素質セラミックスは、窒化
珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とし、周期律表第３ａ族元
素（ＲＥ）を酸化物（ＲＥ2Ｏ3 ）換算で３〜５モル
％、アルミニウムが酸化物換算で０．２重量％以下の組
成からなり、窒化珪素結晶の平均粒径を５μｍ以上と大
きくするとともに、粒界に周期律表第３ａ族元素、珪
素、及び酸素を含む結晶相を形成することにより、熱伝
導率を５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上としたものでなどがある。
導窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素等のセラミッ
クスがある。高熱伝導窒化珪素質セラミックスは、窒化
珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とし、周期律表第３ａ族元
素（ＲＥ）を酸化物（ＲＥ2Ｏ3 ）換算で３〜５モル
％、アルミニウムが酸化物換算で０．２重量％以下の組
成からなり、窒化珪素結晶の平均粒径を５μｍ以上と大
きくするとともに、粒界に周期律表第３ａ族元素、珪
素、及び酸素を含む結晶相を形成することにより、熱伝
導率を５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上としたものでなどがある。
【００２０】なお、窒化アルミニウム質セラミックス
は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とし、焼結助
剤として希土類元素酸化物等を含有するものである。さ
らに炭化珪素質セラミックスは、炭化珪素（ＳｉＣ）を
主成分とし、Ｂ、Ｃ又はＡｌ2Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 等の焼結
助剤を含有するものである。これに対して、上記低熱伝
導セラミックとしては、低熱伝導窒化珪素、アルミナ、
ジルコニア等を用いることができ、その他さまざまなセ
ラミックスを用いることができる。
は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とし、焼結助
剤として希土類元素酸化物等を含有するものである。さ
らに炭化珪素質セラミックスは、炭化珪素（ＳｉＣ）を
主成分とし、Ｂ、Ｃ又はＡｌ2Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 等の焼結
助剤を含有するものである。これに対して、上記低熱伝
導セラミックとしては、低熱伝導窒化珪素、アルミナ、
ジルコニア等を用いることができ、その他さまざまなセ
ラミックスを用いることができる。
【００２１】低熱伝導窒化珪素質セラミックスは、窒化
珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とし、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ
3 等を焼結助剤として含有するものである。またアルミ
ナセラミックスは、Ａｌ2 Ｏ3 を主成分とし、Ｓｉ
Ｏ2 、ＭｇＯ、ＣａＯ等を焼結助剤として含有するもの
である。さらにジルコニアセラミックスは、ＺｒＯ2 を
主成分とし、Ｙ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ2 等を
安定化剤として含有するものなどがある。
珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とし、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ
3 等を焼結助剤として含有するものである。またアルミ
ナセラミックスは、Ａｌ2 Ｏ3 を主成分とし、Ｓｉ
Ｏ2 、ＭｇＯ、ＣａＯ等を焼結助剤として含有するもの
である。さらにジルコニアセラミックスは、ＺｒＯ2 を
主成分とし、Ｙ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ2 等を
安定化剤として含有するものなどがある。
【００２２】また、ヘッド上面２ｂと、ホルダ３側の該
上面２ｂとの当接面３ｃとの間の前記隙間ｓの高さｈ１
は２〜６ｍｍの範囲内であることが好ましい。この高さ
ｈ１が２ｍｍより小さい場合には、ヘッド１の上面２ｂ
からの放射熱がホルダー３に多く伝搬する恐れがあり、
他方、６ｍｍより大きいとホルダー３の下端部の強度が
不十分となる恐れがある。
上面２ｂとの当接面３ｃとの間の前記隙間ｓの高さｈ１
は２〜６ｍｍの範囲内であることが好ましい。この高さ
ｈ１が２ｍｍより小さい場合には、ヘッド１の上面２ｂ
からの放射熱がホルダー３に多く伝搬する恐れがあり、
他方、６ｍｍより大きいとホルダー３の下端部の強度が
不十分となる恐れがある。
【００２３】さらに、ヘッド１の摺動面４の高さｈ２と
しては２〜６ｍｍの範囲内であることが好ましい。この
高さｈ２が２ｍｍ以下の場合、ヘッド１が傾きホルダー
３の凹部内で引っ掛かってしまう恐れがあり、他方、６
ｍｍより大きいとヘッド１の体積が大きく加熱効率が悪
くなる傾向があるためである。
しては２〜６ｍｍの範囲内であることが好ましい。この
高さｈ２が２ｍｍ以下の場合、ヘッド１が傾きホルダー
３の凹部内で引っ掛かってしまう恐れがあり、他方、６
ｍｍより大きいとヘッド１の体積が大きく加熱効率が悪
くなる傾向があるためである。
【００２４】実施例 上記隙間ｓの高さｈ１、ヘッド１の摺動面４の高さｈ２
ともに５ｍｍとして図１に示すヒーター１０を作製し
た。
ともに５ｍｍとして図１に示すヒーター１０を作製し
た。
【００２５】なお、ヒーター１０を構成するセラミック
材としては京セラ■製の窒化ケイ素材種をそれぞれ用
い、伝熱体１ａにＳＮ２８１材種、発熱体にＳＮ３６２
材種、そしてホルダー３にＳＮ２２０材種で用いた。こ
のうち、ＳＮ２８１およびＳＮ３６２材種は前記高熱伝
導セラミックに該当し、残るＳＮ２２０材種は前記低熱
伝導セラミックに該当するものである。
材としては京セラ■製の窒化ケイ素材種をそれぞれ用
い、伝熱体１ａにＳＮ２８１材種、発熱体にＳＮ３６２
材種、そしてホルダー３にＳＮ２２０材種で用いた。こ
のうち、ＳＮ２８１およびＳＮ３６２材種は前記高熱伝
導セラミックに該当し、残るＳＮ２２０材種は前記低熱
伝導セラミックに該当するものである。
【００２６】このヒータ１０を装置本体に実装し、図１
のようにヘッド１が降りた状態で電力（１０００Ｗ，１
５００Ｗ，２０００Ｗ）を投入し、立ち上がり時間とヘ
ッド１の先端中央部位での温度とを測定した。その結果
を図４に示す。
のようにヘッド１が降りた状態で電力（１０００Ｗ，１
５００Ｗ，２０００Ｗ）を投入し、立ち上がり時間とヘ
ッド１の先端中央部位での温度とを測定した。その結果
を図４に示す。
【００２７】また、図２のようにヘッド１が昇った状態
で同様に立ち上がり時間とヘッド１の先端中央部位での
温度とを測定した。その結果を図５に示す。
で同様に立ち上がり時間とヘッド１の先端中央部位での
温度とを測定した。その結果を図５に示す。
【００２８】図４及び図５から明らかなように、図１の
ようにヘッド１が降りた状態での加熱効率が図２のよう
にヘッド１が昇った状態よりも顕著に良かった。これ
は、図１の状態ではヘッド１からホルダ３への熱伝搬が
少なかったことを意味するものであり、本発明のヒータ
ー１０はこの状態で電力投入することから、本発明の有
効性を確認できるものである。
ようにヘッド１が降りた状態での加熱効率が図２のよう
にヘッド１が昇った状態よりも顕著に良かった。これ
は、図１の状態ではヘッド１からホルダ３への熱伝搬が
少なかったことを意味するものであり、本発明のヒータ
ー１０はこの状態で電力投入することから、本発明の有
効性を確認できるものである。
【００２９】
【発明の効果】叙上のように、本発明によれば被加熱物
を接触加熱するためのセラミックス製のヘッドを装置本
体のホルダに対して出入自在とし、ヘッドを加温する際
にはヘッド上面とホルダとの間に隙間が生じるとともに
被加熱物を押圧し接触加熱する際には上記ヘッドの上面
とホルダが当接するるようにヒーターを構成したので、
上記ヘッドを加温する際にヘッドが狭い領域でのみホル
ダーと当接し、これによりホルダーへの放熱が最小限に
抑えられるので加温時間が大きく短縮され、他方、半導
体チップを押圧する間、ヘッドの上面がホルダに当接
し、ホルダがヘッドを上からしっかりと抑えつけるので
ヘッドの平行度を正確に保つことができ、さらに、押圧
状態で冷却する際には、ヘッド上面がホルダに当接した
状態、すなわち広い領域で当接するので、ヘッドの熱が
適量ホルダに伝搬し、その作用により冷却に必要な時間
も短い。
を接触加熱するためのセラミックス製のヘッドを装置本
体のホルダに対して出入自在とし、ヘッドを加温する際
にはヘッド上面とホルダとの間に隙間が生じるとともに
被加熱物を押圧し接触加熱する際には上記ヘッドの上面
とホルダが当接するるようにヒーターを構成したので、
上記ヘッドを加温する際にヘッドが狭い領域でのみホル
ダーと当接し、これによりホルダーへの放熱が最小限に
抑えられるので加温時間が大きく短縮され、他方、半導
体チップを押圧する間、ヘッドの上面がホルダに当接
し、ホルダがヘッドを上からしっかりと抑えつけるので
ヘッドの平行度を正確に保つことができ、さらに、押圧
状態で冷却する際には、ヘッド上面がホルダに当接した
状態、すなわち広い領域で当接するので、ヘッドの熱が
適量ホルダに伝搬し、その作用により冷却に必要な時間
も短い。
【００３０】したがって、加温時間および冷却時間が短
縮され且つヘッドの平行度も良好に維持されるのでるの
で生産効率を大幅に向上が可能となった。
縮され且つヘッドの平行度も良好に維持されるのでるの
で生産効率を大幅に向上が可能となった。
【図１】本発明のヒーターの端面図である。
【図２】図１のヒーターの端面図であり、ヘッドが被加
熱物に接触している状態を示す。
熱物に接触している状態を示す。
【図３】本発明別実施形態によるヒーターを示す部分拡
大図である。
大図である。
【図４】図１のヒーターによる実施例において、図１の
状態で電力を投入した際の、立ち上がり時間とヘッドの
先端中央部位での温度とを示すグラフである。
状態で電力を投入した際の、立ち上がり時間とヘッドの
先端中央部位での温度とを示すグラフである。
【図５】図１のヒーターによる実施例において、図２の
状態で電力を投入した際の、立ち上がり時間とヘッドの
先端中央部位での温度とを示すグラフである。
状態で電力を投入した際の、立ち上がり時間とヘッドの
先端中央部位での温度とを示すグラフである。
【図６】フリップチップ接続法におけるヒーターの使用
法を概略説明する説明図である。
法を概略説明する説明図である。
【図７】従来のヒーターの端面図である。
ｓ 隙間 ｈ１，ｈ２ 高さ １ ヘッド １ａ 伝熱部 ２ 発熱部 ２ａ 発熱体 ２ｂ ヘッド上面 ３ ホルダー ３ｂ 凹部 ３ｃ 当接面 ４ 摺動面 ５ ベアリング １０ ヒーター
Claims (1)
- 【請求項１】被加熱物を接触加熱するべくホルダの先端
部にセラミックス製のヘッドを備えてなり、該ヘッドは
上記ホルダに対して出入自在で、且つ被加熱物を押圧し
接触加熱する際に、上記ヘッドの上面とホルダが当接す
るように構成したことを特徴とする接触加熱用ヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04678997A JP3590231B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 接触加熱用ヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04678997A JP3590231B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 接触加熱用ヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10247580A true JPH10247580A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3590231B2 JP3590231B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=12757110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04678997A Expired - Lifetime JP3590231B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 接触加熱用ヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3590231B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000312076A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品接合方法及びそれを用いた装置 |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP04678997A patent/JP3590231B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000312076A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品接合方法及びそれを用いた装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3590231B2 (ja) | 2004-11-17 |
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