JPH1050766A - フェース・ダウン・ボンディング方法およびその装置 - Google Patents
フェース・ダウン・ボンディング方法およびその装置Info
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- JPH1050766A JPH1050766A JP8204526A JP20452696A JPH1050766A JP H1050766 A JPH1050766 A JP H1050766A JP 8204526 A JP8204526 A JP 8204526A JP 20452696 A JP20452696 A JP 20452696A JP H1050766 A JPH1050766 A JP H1050766A
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- JP
- Japan
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- chip component
- substrate
- down bonding
- heating
- bumps
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/072—Connecting or disconnecting of bump connectors
- H10W72/07251—Connecting or disconnecting of bump connectors characterised by changes in properties of the bump connectors during connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 チップ部品の破壊が少ないフェース・ダウン
・ボンディング方法およびその装置を提供すること。 【解決手段】 バンプ13が形成されたチップ部品12
およびこのチップ部品12とバンプ13で結合される基
板15の双方またはいずれか一方に赤外線発生装置16
1、162から赤外線を照射して加熱する工程と、チッ
プ部品12および基板15の双方またはいずれか一方を
加熱した後、チップ部品12のバンプ13が形成された
面を基板15面に加圧し、チップ部品12と基板を電気
的、機械的に結合する工程とからなっている。
・ボンディング方法およびその装置を提供すること。 【解決手段】 バンプ13が形成されたチップ部品12
およびこのチップ部品12とバンプ13で結合される基
板15の双方またはいずれか一方に赤外線発生装置16
1、162から赤外線を照射して加熱する工程と、チッ
プ部品12および基板15の双方またはいずれか一方を
加熱した後、チップ部品12のバンプ13が形成された
面を基板15面に加圧し、チップ部品12と基板を電気
的、機械的に結合する工程とからなっている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体や表面弾性
波フイルターなどのチップ部品を基板上に実装するフェ
ース・ダウン・ボンディング方法およびその装置に関す
る。
波フイルターなどのチップ部品を基板上に実装するフェ
ース・ダウン・ボンディング方法およびその装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ICやダイオードなどの半導体あ
るいは表面弾性波フィルターなどのようなチップ部品を
基板上に実装する場合、例えば、フェース・ダウン・ボ
ンディングと呼ばれるボンディング技術が利用されてい
る。
るいは表面弾性波フィルターなどのようなチップ部品を
基板上に実装する場合、例えば、フェース・ダウン・ボ
ンディングと呼ばれるボンディング技術が利用されてい
る。
【0003】ここで、フェース・ダウン・ボンディング
技術を用いてチップ部品を基板に実装した構造について
図3を参照して説明する。符号31はセラミックなどで
構成された基板で、基板31上に、シリコンなどの金属
で構成されたチップ部品32が載置されている。基板3
1とチップ部品32は、チップ部品32に設けられたバ
ンプ33と呼ばれる材料によって電気的あるいは機械的
に結合され、また、チップ部品32全体はエポキシ樹脂
34などで被覆されている。なお、バンプ33には、通
常、金や錫などの材料が使用される。
技術を用いてチップ部品を基板に実装した構造について
図3を参照して説明する。符号31はセラミックなどで
構成された基板で、基板31上に、シリコンなどの金属
で構成されたチップ部品32が載置されている。基板3
1とチップ部品32は、チップ部品32に設けられたバ
ンプ33と呼ばれる材料によって電気的あるいは機械的
に結合され、また、チップ部品32全体はエポキシ樹脂
34などで被覆されている。なお、バンプ33には、通
常、金や錫などの材料が使用される。
【0004】次に、チップ部品32と基板31とをバン
プで結合するフェース・ダウン・ボンディング方法につ
いて図4を参照して説明する。図4(a)において、符
号32はチップ部品で、チップ部品32にバンプ33が
形成されている。また、チップ部品32は加圧へッド4
1に真空吸着されている。加圧へッド41の下方には加
熱受け台42が配置され、加熱受け台42上の所定位置
に基板31が配置されている。加熱受け台42は電気ヒ
ータ(図示せず)が内蔵され、電気ヒータによって加熱
受け台42は予め加熱される。加熱した加熱受け台42
はその熱を伝導で基板31に伝え、基板31を加熱す
る。
プで結合するフェース・ダウン・ボンディング方法につ
いて図4を参照して説明する。図4(a)において、符
号32はチップ部品で、チップ部品32にバンプ33が
形成されている。また、チップ部品32は加圧へッド4
1に真空吸着されている。加圧へッド41の下方には加
熱受け台42が配置され、加熱受け台42上の所定位置
に基板31が配置されている。加熱受け台42は電気ヒ
ータ(図示せず)が内蔵され、電気ヒータによって加熱
受け台42は予め加熱される。加熱した加熱受け台42
はその熱を伝導で基板31に伝え、基板31を加熱す
る。
【0005】上記した構成において、基板31が所定の
温度に加熱した時点で、図4(b)で示すよう加圧へッ
ド41を降下し、チップ部品32を基板31面に押しつ
ける。そして、チップ部品32が基板31に加圧され接
触した状態において、加圧へッド41に取付けられた圧
電素子(図示せず)を作動させ、圧電素子から超音波を
発生させる。このとき、超音波によってチップ部品32
が振動し、チップ部品32の振動でバンプ33が溶融
し、基板31とチップ部品32が結合する。
温度に加熱した時点で、図4(b)で示すよう加圧へッ
ド41を降下し、チップ部品32を基板31面に押しつ
ける。そして、チップ部品32が基板31に加圧され接
触した状態において、加圧へッド41に取付けられた圧
電素子(図示せず)を作動させ、圧電素子から超音波を
発生させる。このとき、超音波によってチップ部品32
が振動し、チップ部品32の振動でバンプ33が溶融
し、基板31とチップ部品32が結合する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】フェース・ダウン・ボ
ンディング技術によって基板31と結合されるチップ部
品32は薄くて固い金属で構成されていることが多い。
このため、チップ部品32を振動させる超音波の強さや
チップ部品32を加圧する力が適切でないとチップ部品
32が破壊することがある。一方、基板31はセラミッ
クで構成されることが多い。セラミックは熱伝導率が低
く、電気ヒータの熱が基板面に伝わりにくい。このた
め、バンプ33と接合する基板31面をフェース・ダウ
ン・ボンディングに適した温度まで効率よく加熱するこ
とができなかった。
ンディング技術によって基板31と結合されるチップ部
品32は薄くて固い金属で構成されていることが多い。
このため、チップ部品32を振動させる超音波の強さや
チップ部品32を加圧する力が適切でないとチップ部品
32が破壊することがある。一方、基板31はセラミッ
クで構成されることが多い。セラミックは熱伝導率が低
く、電気ヒータの熱が基板面に伝わりにくい。このた
め、バンプ33と接合する基板31面をフェース・ダウ
ン・ボンディングに適した温度まで効率よく加熱するこ
とができなかった。
【0007】また、基板31とチップ部品32をフェー
ス・ダウン・ボンディングで結合する場合、チップ部品
32についても予め加熱した方が効果的である。しか
し、チップ部品32は、1つの辺が数ミリメートルと小
さく、また、加圧ヘッド41に真空吸着される際の空気
流などのために、加圧ヘッド41の熱がチップ部品32
に効率よく伝わらないという問題がある。
ス・ダウン・ボンディングで結合する場合、チップ部品
32についても予め加熱した方が効果的である。しか
し、チップ部品32は、1つの辺が数ミリメートルと小
さく、また、加圧ヘッド41に真空吸着される際の空気
流などのために、加圧ヘッド41の熱がチップ部品32
に効率よく伝わらないという問題がある。
【0008】上記したように、従来のフェース・ダウン
・ボンディング技術は、基板31やチップ部品32の接
合面でなくその裏側から熱伝導などによって基板31や
チップ部品32を加熱する構成となっている。このた
め、加熱効率が悪く、短時間に数百度まで加熱すること
が難しいため、超音波振動を用いた摩擦発熱が利用され
ている。しかし、超音波振動を用いた場合、振動でチッ
プ部品32が破損するという問題がある。
・ボンディング技術は、基板31やチップ部品32の接
合面でなくその裏側から熱伝導などによって基板31や
チップ部品32を加熱する構成となっている。このた
め、加熱効率が悪く、短時間に数百度まで加熱すること
が難しいため、超音波振動を用いた摩擦発熱が利用され
ている。しかし、超音波振動を用いた場合、振動でチッ
プ部品32が破損するという問題がある。
【0009】この発明は、上記した欠点を解決するもの
で、チップ部品の破壊が少ないフェース・ダウン・ボン
ディング方法およびその装置を提供することを目的とす
る。
で、チップ部品の破壊が少ないフェース・ダウン・ボン
ディング方法およびその装置を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のフェース・ダウ
ン・ボンディング方法は、バンプが形成されたチップ部
品およびこのチップ部品と前記バンプで結合される基板
の双方またはいずれか一方に赤外線を照射して加熱する
工程と、前記チップ部品および前記基板の双方またはい
ずれか一方を加熱した後、前記チップ部品の前記バンプ
が形成された面を前記基板面に加圧し、前記チップ部品
と前記基板を電気的、機械的に結合する工程とからなっ
ている。
ン・ボンディング方法は、バンプが形成されたチップ部
品およびこのチップ部品と前記バンプで結合される基板
の双方またはいずれか一方に赤外線を照射して加熱する
工程と、前記チップ部品および前記基板の双方またはい
ずれか一方を加熱した後、前記チップ部品の前記バンプ
が形成された面を前記基板面に加圧し、前記チップ部品
と前記基板を電気的、機械的に結合する工程とからなっ
ている。
【0011】また、本発明のフェース・ダウン・ボンデ
ィング装置は、バンプが形成されたチップ部品を支持す
る加圧ヘッドと、前記チップ部品と前記バンプで結合さ
れる基板を載置する受け台と、前記加圧ヘッドに支持さ
れた前記チップ部品および前記受け台に載置された前記
基板の双方またはいずれか一方を加熱する赤外線加熱装
置と、前記加圧ヘッドを前記受け台の方向に移動させる
駆動装置とで構成されている。
ィング装置は、バンプが形成されたチップ部品を支持す
る加圧ヘッドと、前記チップ部品と前記バンプで結合さ
れる基板を載置する受け台と、前記加圧ヘッドに支持さ
れた前記チップ部品および前記受け台に載置された前記
基板の双方またはいずれか一方を加熱する赤外線加熱装
置と、前記加圧ヘッドを前記受け台の方向に移動させる
駆動装置とで構成されている。
【0012】また、赤外線加熱装置が、チップ部品のバ
ンプが形成された面および基板の前記バンプと結合され
る面の双方またはいずれか一方に赤外線を直接照射する
ことを特徴としている。
ンプが形成された面および基板の前記バンプと結合され
る面の双方またはいずれか一方に赤外線を直接照射する
ことを特徴としている。
【0013】また、赤外線加熱装置が、赤外線を発生す
るハロゲンランプと赤外線を反射する反射板から構成さ
れていることを特徴としている。
るハロゲンランプと赤外線を反射する反射板から構成さ
れていることを特徴としている。
【0014】上記した構成によれば、例えば、チップ部
品のバンプが形成された面および基板の前記バンプと結
合される面の双方またはいずれか一方に、ハロゲンラン
プなどの赤外線を直接照射し加熱している。この場合、
フェース・ダウン・ボンディングに必要な温度まで容易
に加熱でき、超音波振動などによる加熱は必要でなくな
る。このため、チップ部品や基板に無理な力や振動を与
える必要がなくなり、チップ部品の破壊が少なくなる。
品のバンプが形成された面および基板の前記バンプと結
合される面の双方またはいずれか一方に、ハロゲンラン
プなどの赤外線を直接照射し加熱している。この場合、
フェース・ダウン・ボンディングに必要な温度まで容易
に加熱でき、超音波振動などによる加熱は必要でなくな
る。このため、チップ部品や基板に無理な力や振動を与
える必要がなくなり、チップ部品の破壊が少なくなる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図1
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【0016】符号11は加圧へッドで、真空吸着などの
方法で加圧へッド11にチップ部品12が支持されてい
る。また、チップ部品12にはバンプ13が形成されて
いる。加圧へッド11の下方には受け台14が配置さ
れ、受け台14上に基板15が載っている。そして、加
圧へッド11や受け台14の側方に2つの赤外線発生装
置161、162が配置されている。赤外線発生装置1
61、162は、例えばハロゲンランプLと反射板Rで
構成され、一方の赤外線発生装置161はチップ部品1
2のバンプ13が形成された面を加熱し、他方の赤外線
発生装置162はチップ部品12に結合する基板15面
を加熱する構成になっている。なお、ハロゲンランプL
は強い赤外線を発生するため、反射板R表面の酸化が進
行しないように金メッキしている。
方法で加圧へッド11にチップ部品12が支持されてい
る。また、チップ部品12にはバンプ13が形成されて
いる。加圧へッド11の下方には受け台14が配置さ
れ、受け台14上に基板15が載っている。そして、加
圧へッド11や受け台14の側方に2つの赤外線発生装
置161、162が配置されている。赤外線発生装置1
61、162は、例えばハロゲンランプLと反射板Rで
構成され、一方の赤外線発生装置161はチップ部品1
2のバンプ13が形成された面を加熱し、他方の赤外線
発生装置162はチップ部品12に結合する基板15面
を加熱する構成になっている。なお、ハロゲンランプL
は強い赤外線を発生するため、反射板R表面の酸化が進
行しないように金メッキしている。
【0017】上記した構成において、チップ部品12お
よび基板15の接合面に赤外線発生装置161から赤外
線を照射し、フェース・ダウン・ボンディングに必要な
温度に加熱する。加熱温度や加熱時間はチップ部品12
や基板15の材質、形状、あるいはバンプ13の材質な
どにより相違するが、例えば、錫を主体としたバンプ1
3の場合、5秒程度の加熱によってフェース・ダウン・
ボンディングに必要な約250度の温度に加熱できる。
このとき、チップ部品12や基板15がフェース・ダウ
ン・ボンディングに適した温度になったか否かを正しく
管理する場合は、放射温度計などを用いて温度が測定さ
れる。
よび基板15の接合面に赤外線発生装置161から赤外
線を照射し、フェース・ダウン・ボンディングに必要な
温度に加熱する。加熱温度や加熱時間はチップ部品12
や基板15の材質、形状、あるいはバンプ13の材質な
どにより相違するが、例えば、錫を主体としたバンプ1
3の場合、5秒程度の加熱によってフェース・ダウン・
ボンディングに必要な約250度の温度に加熱できる。
このとき、チップ部品12や基板15がフェース・ダウ
ン・ボンディングに適した温度になったか否かを正しく
管理する場合は、放射温度計などを用いて温度が測定さ
れる。
【0018】そして、チップ部品12や基板15が所定
の温度になった時点で、駆動装置(図示せず)によって
加圧ヘッド11を下降させ、チップ部品12を基板15
面に加圧する。このとき、赤外線の加熱で溶融したバン
プ13が基板15に結合し、フェース・ダウン・ボンデ
ィングが完了する。
の温度になった時点で、駆動装置(図示せず)によって
加圧ヘッド11を下降させ、チップ部品12を基板15
面に加圧する。このとき、赤外線の加熱で溶融したバン
プ13が基板15に結合し、フェース・ダウン・ボンデ
ィングが完了する。
【0019】フェース・ダウン・ボンディングに必要な
温度は数100度程度であるが、ハロゲンランプを用い
た場合、800度程度まで昇温させることができる。し
たがって、超音波振動などによる加熱は必要でなくな
る。このため、チップ部品や基板に無理な力や振動を与
える必要がなくなり、チップ部品の破壊が少なくなる。
次に、本発明の他の実施形態について図2を参照して説
明する。この方法は、受け台14に、バンプ13が形成
されたチップ部品12と基板15とを、予め、位置決め
しておき、上方に設けた赤外線発生装置16からチップ
部品12に赤外線を照射し、チップ部品12を伝わった
熱でバンプ13を溶融させてフェース・ダウン・ボンデ
ィングを行っている。赤外線発生装置16は、例えばハ
ロゲンランプLと反射板Rで構成され、この場合、ハロ
ゲンランプLの加熱で赤外線発生装置16側のチップ部
品12の表面温度がかなり高くなるため、電気的特性が
劣化しないような温度管理が必要となる。
温度は数100度程度であるが、ハロゲンランプを用い
た場合、800度程度まで昇温させることができる。し
たがって、超音波振動などによる加熱は必要でなくな
る。このため、チップ部品や基板に無理な力や振動を与
える必要がなくなり、チップ部品の破壊が少なくなる。
次に、本発明の他の実施形態について図2を参照して説
明する。この方法は、受け台14に、バンプ13が形成
されたチップ部品12と基板15とを、予め、位置決め
しておき、上方に設けた赤外線発生装置16からチップ
部品12に赤外線を照射し、チップ部品12を伝わった
熱でバンプ13を溶融させてフェース・ダウン・ボンデ
ィングを行っている。赤外線発生装置16は、例えばハ
ロゲンランプLと反射板Rで構成され、この場合、ハロ
ゲンランプLの加熱で赤外線発生装置16側のチップ部
品12の表面温度がかなり高くなるため、電気的特性が
劣化しないような温度管理が必要となる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、チップ部品の破壊が少
ないフェース・ダウン・ボンディング方法およびその装
置を実現できる。
ないフェース・ダウン・ボンディング方法およびその装
置を実現できる。
【図1】本発明の実施形態を説明する図である。
【図2】本発明の他の実施形態を説明する図である。
【図3】従来技術を説明する図である。
【図4】従来のフェース・ダウン・ボンディング方法を
説明する図である。
説明する図である。
11…加圧へッド 12…チップ部品 13…バンプ 14…受け台 15…基板 161、162…赤外線発生装置 L…ハロゲンランプ R…反射板
Claims (4)
- 【請求項1】 バンプが形成されたチップ部品およびこ
のチップ部品と前記バンプで結合される基板の双方また
はいずれか一方に赤外線を照射して加熱する工程と、前
記チップ部品および前記基板の双方またはいずれか一方
を加熱した後、前記チップ部品の前記バンプが形成され
た面を前記基板面に加圧し、前記チップ部品と前記基板
を電気的、機械的に結合する工程とからなるフェース・
ダウン・ボンディング方法。 - 【請求項2】 バンプが形成されたチップ部品を支持す
る加圧ヘッドと、前記チップ部品と前記バンプで結合さ
れる基板を載置する受け台と、前記加圧ヘッドに支持さ
れた前記チップ部品および前記受け台に載置された前記
基板の双方またはいずれか一方を加熱する赤外線加熱装
置と、前記加圧ヘッドを前記受け台の方向に移動させる
駆動装置とを具備したフェース・ダウン・ボンディング
装置。 - 【請求項3】 赤外線加熱装置が、チップ部品のバンプ
が形成された面および基板の前記バンプと結合される面
の双方またはいずれか一方に赤外線を直接照射すること
を特徴とする請求項2記載のフェース・ダウン・ボンデ
ィング装置。 - 【請求項4】 赤外線加熱装置が、赤外線を発生するハ
ロゲンランプと赤外線を反射する反射板から構成されて
いることを特徴とする請求項2または請求項3記載のフ
ェース・ダウン・ボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8204526A JPH1050766A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | フェース・ダウン・ボンディング方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8204526A JPH1050766A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | フェース・ダウン・ボンディング方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050766A true JPH1050766A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16492002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8204526A Pending JPH1050766A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | フェース・ダウン・ボンディング方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1050766A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503939A (ja) * | 2000-06-12 | 2004-02-05 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 赤外線加熱によるはんだバンプおよびワイヤボンディング |
| JP2013539921A (ja) * | 2010-10-14 | 2013-10-28 | ストラ エンソ オーワイジェイ | 印刷導電性表面にチップを取り付ける方法及び装置 |
| US9030138B2 (en) | 2010-03-31 | 2015-05-12 | Robert Bosch Gmbh | Method for driving an electric motor |
| JP2017092386A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-08-02 JP JP8204526A patent/JPH1050766A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503939A (ja) * | 2000-06-12 | 2004-02-05 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 赤外線加熱によるはんだバンプおよびワイヤボンディング |
| US9030138B2 (en) | 2010-03-31 | 2015-05-12 | Robert Bosch Gmbh | Method for driving an electric motor |
| JP2013539921A (ja) * | 2010-10-14 | 2013-10-28 | ストラ エンソ オーワイジェイ | 印刷導電性表面にチップを取り付ける方法及び装置 |
| US9629255B2 (en) | 2010-10-14 | 2017-04-18 | Stora Enso Oyj | Method and arrangement for attaching a chip to a printed conductive surface |
| KR20170130614A (ko) * | 2010-10-14 | 2017-11-28 | 스토라 엔소 오와이제이 | 인쇄된 도전성 표면에 칩을 부착하기 위한 방법 및 구조 |
| USRE48018E1 (en) | 2010-10-14 | 2020-05-26 | Stora Enso Oyj | Method and arrangement for attaching a chip to a printed conductive surface |
| JP2017092386A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
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