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JP3518693B2 - Thermocompression bonding tool, method of manufacturing the same, and thermocompression bonding apparatus using the same - Google Patents
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JP3518693B2 - Thermocompression bonding tool, method of manufacturing the same, and thermocompression bonding apparatus using the same - Google Patents

Thermocompression bonding tool, method of manufacturing the same, and thermocompression bonding apparatus using the same

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JP3518693B2
JP3518693B2 JP24854493A JP24854493A JP3518693B2 JP 3518693 B2 JP3518693 B2 JP 3518693B2 JP 24854493 A JP24854493 A JP 24854493A JP 24854493 A JP24854493 A JP 24854493A JP 3518693 B2 JP3518693 B2 JP 3518693B2
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conductive ceramic
thermocompression bonding
ceramic
bonding tool
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばプリント配線基
板上にはんだを介して回路部品を固定するのに使用され
る熱圧着ツール及びその製造方法及びこれを用いた熱圧
着装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermocompression bonding tool used for fixing a circuit component on a printed wiring board via solder, a method for manufacturing the same, and a thermocompression bonding apparatus using the same. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、プリント配線基板上にはんだを
介して回路部品を固定するのに使用されている従来の熱
圧着装置の一例を示す概略構成斜視図である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a schematic perspective view showing an example of a conventional thermocompression bonding apparatus used for fixing a circuit component on a printed wiring board via solder.

【0003】図6において、この熱圧着装置51は、大
きくは熱圧着ツール52と温度コントローラ53とで構
成されている。
In FIG. 6, the thermocompression bonding apparatus 51 is mainly composed of a thermocompression bonding tool 52 and a temperature controller 53.

【0004】このうち、熱圧着ツール52は、中間部分
で折り返されて略U字状に形成され、両端にはそれぞれ
電極54a,54bが設けられているとともに、中間部
分の下面にはダイヤモンドチップ55が取り付けられて
いる。また、電極54a,54b及びダイヤモンドチッ
プ55と温度コントローラ53との間は配線ケーブル5
6で接続されている。
Of these, the thermocompression bonding tool 52 is folded back at the intermediate portion to be formed into a substantially U shape, and electrodes 54a and 54b are provided at both ends, and a diamond tip 55 is provided on the lower surface of the intermediate portion. Is attached. The wiring cable 5 is provided between the temperature controller 53 and the electrodes 54a and 54b and the diamond tip 55.
Connected at 6.

【0005】加えて、熱圧着ツール52には、図示しな
いが、ダイヤモンドチップ55の下面に真空吸着用のバ
キューム孔が設けられていて、この孔を通してダイヤモ
ンドチップ55の下面に図示せぬIC等の電子部品を真
空吸着できる状態になっている。
In addition, although not shown, the thermocompression bonding tool 52 is provided with a vacuum hole for vacuum suction on the lower surface of the diamond tip 55, and through this hole, an IC (not shown) or the like is formed on the lower surface of the diamond tip 55. It is ready for vacuum suction of electronic components.

【0006】そして、この熱圧着ツール52は、このツ
ール全体が熱伝対として形成されており、電子部品をダ
イヤモンドチップ55の下面に真空吸着した状態におい
て温度コントローラ53より熱圧着ツール52に大電流
を流すと、ジュール熱によって数秒内に数百度(150
〜250度)まで昇温し、これを熱源としてはんだ付け
を行うことができるようになっている。
The thermocompression-bonding tool 52 is formed as a thermocouple as a whole, and a large current is applied to the thermocompression-bonding tool 52 from the temperature controller 53 in a state where the electronic components are vacuum-adsorbed on the lower surface of the diamond chip 55. Flow of several hundred degrees (150 degrees) within a few seconds due to Joule heat.
The temperature can be raised up to 250 degrees Celsius) and soldering can be performed using this as a heat source.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の熱圧着装置では、熱圧着ツール52に大電流を
流すので、熱圧着ツール52までの配線ケーブル56や
電極54a,54bとの接合部等の形状が大きくなり、
熱圧着ツール52が大型化すると言う問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional thermocompression bonding apparatus, since a large current is passed through the thermocompression bonding tool 52, the connection portion between the wiring cable 56 and the electrodes 54a, 54b up to the thermocompression bonding tool 52, etc. The shape of
There is a problem that the thermocompression bonding tool 52 becomes large.

【0008】加えて、発熱部の温度制御システムには、
ノウ・ハウが必要であり、また大電流を扱うためにコス
トが高くなると言う問題点があった。
In addition, the temperature control system for the heat generating section is
There is a problem that know-how is required and the cost is high because a large current is handled.

【0009】また、温度コントローラ53と熱圧着ツー
ル52との間をつないでいる配線ケーブル56が太くて
重くなるため、熱圧着ツール52で吸着した電子部品を
高精度に位置合わせをしたり、回転調整をする際に大き
な負荷となる問題点があった。
Further, since the wiring cable 56 connecting between the temperature controller 53 and the thermocompression bonding tool 52 is thick and heavy, the electronic components adsorbed by the thermocompression bonding tool 52 can be accurately aligned and rotated. There was a problem that became a heavy load when making adjustments.

【0010】さらには、熱圧着ツール52の形状並びに
配線ケーブル56の引き出しに自由度がないため、温度
分布を変更・調整したり、その他の部分の形状変更をす
る等が困難で、また形状も複雑なためにコストが高くな
る問題点もあった。
Further, since there is no degree of freedom in the shape of the thermocompression bonding tool 52 and the drawing out of the wiring cable 56, it is difficult to change / adjust the temperature distribution, change the shape of other portions, and the like. There is also a problem that the cost is high due to the complexity.

【0011】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は形状の自由度が大きく、小形で昇
温特性の優れた熱圧着ツール及びその製造方法及びこれ
を用いた熱圧着装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is a thermocompression-bonding tool having a large degree of freedom in shape, a small size and excellent temperature rising characteristics, a method for manufacturing the same, and a heat using the same. It is to provide a crimping device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この目的は、本発明にあ
っては、対象物に押し付けて熱を加えるための加熱部を
備えた熱圧着ツールにおいて、前記加熱部を、化学気相
成長法により作られた電気絶縁性セラミックを基板とし
て、この基板上に電気伝導性セラミックをパターン状に
形成するとともに、この電気伝導性セラミックを覆って
化学気相成長法により作られる電気絶縁性セラミックを
前記電気伝導性セラミックの厚さよりも厚く設けて構成
することによって達成される。
According to the present invention, there is provided a thermocompression bonding tool including a heating unit for pressing a target object to apply heat, wherein the heating unit is a chemical vapor deposition method. The electrically insulating ceramic produced by the above is used as a substrate, the electrically conductive ceramic is formed in a pattern on the substrate, and the electrically insulating ceramic produced by the chemical vapor deposition method is covered with the electrically conductive ceramic. This is achieved by providing and configuring a thickness greater than that of the electrically conductive ceramic.

【0013】また、この目的は本発明にあっては、対象
物に押し付けて熱を加えるための加熱部を有する熱圧着
ツールを保持したヘッド部と、前記対象物を前記ヘッド
部の下側にセットするためのベース部とを備えた熱圧着
装置において、前記加熱部を、化学気相成長法により作
られた電気絶縁性セラミックを基板として、この基板上
に電気伝導性セラミックをパターン状に形成するととも
に、この電気伝導性セラミックを覆って化学気相成長法
により作られる電気絶縁性セラミックを前記電気伝導性
セラミックの厚さよりも厚く設けて構成することによっ
て達成される。
Further, according to the present invention, a head portion holding a thermocompression bonding tool having a heating portion for pressing the object to apply heat, and the object to the lower side of the head portion are provided. In a thermocompression bonding apparatus having a base part for setting, the heating part is made of an electrically insulating ceramic produced by a chemical vapor deposition method as a substrate, and an electrically conductive ceramic is formed in a pattern on the substrate. In addition, the electrically conductive ceramic is formed by covering the electrically conductive ceramic with a thickness larger than the thickness of the electrically conductive ceramic.

【0014】また、この目的は本発明にあっては、対象
物に押し付けて熱を加えるための加熱部を備えた熱圧着
ツールの製造方法において、前記加熱部を、化学気相成
長法により作られた電気絶縁性セラミックを基板とし
て、この基板上に電気伝導性セラミックをパターン状に
形成するとともに、この後から前記電気伝導性セラミッ
クを覆って電気絶縁性セラミックを化学気相成長法によ
り前記電気伝導性セラミックの厚さよりも厚く形成する
ことによって達成される。さらに、好ましくは、前記電
気導電性セラミックを覆う前記電気絶縁性セラミッ
、前記電気伝導性セラミックの厚さよりも厚く被覆し
て設けた後から前記電気伝導性セラミックが露出しない
範囲で表面を切削し平面状に形成すると良い。
Further, according to the present invention, the object is to provide a method for producing a thermocompression bonding tool having a heating portion for pressing a target object to apply heat, wherein the heating portion is formed by a chemical vapor deposition method. The electrically insulating ceramic thus obtained is used as a substrate, and the electrically conductive ceramic is formed in a pattern on the substrate. Thereafter, the electrically conductive ceramic is covered with the electrically insulating ceramic by the chemical vapor deposition method. It is achieved by making it thicker than the thickness of the conductive ceramic. Further, preferably, the electric
The electrically insulating ceramic covering the air conduction conductive ceramic
Is preferably formed so as to have a planar shape by cutting the surface within a range in which the electrically conductive ceramic is not exposed after being provided so as to be thicker than the electrically conductive ceramic.

【0015】また、この目的は本発明にあっては、対象
物に押し付けて熱を加えるための加熱部を備えるととも
に、前記対象物に押し付けられる部分に前記対象物を真
空吸着するためのバキューム孔を有した熱圧着ツールに
おいて、前記加熱部を、化学気相成長法により作られた
電気絶縁性セラミックを基板として、この基板上に電気
伝導性セラミックをパターン状に形成するとともに、こ
の電気伝導性セラミックを覆って化学気相成長法により
作られる電気絶縁性セラミックを表面を平滑状にして前
記電気伝導性セラミックの厚さよりも厚く設け、かつ前
記平滑状の表面に前記バキューム孔を開口させて設けた
構成とすることによって達成される。
Further, according to the present invention, there is provided a heating portion for pressing the object to apply heat, and a vacuum hole for vacuum-adsorbing the object to a portion pressed against the object. In the thermocompression-bonding tool having the above-mentioned heating unit, the electrically conductive ceramics formed by the chemical vapor deposition method are used as a substrate, and the electrically conductive ceramics are formed in a pattern on the substrate. An electrically insulating ceramic that covers the ceramic and is made by chemical vapor deposition is provided with a smooth surface and a thickness greater than the thickness of the electrically conductive ceramic, and the vacuum hole is opened in the smooth surface. It is achieved by adopting a different configuration.

【0016】また、この目的は本発明にあっては、対象
物に押し付けて熱を加えるための加熱部を有するととも
に前記対象物に押し付けられる部分に前記対象物を真空
吸着するためのバキューム孔を有した熱圧着ツールを保
持してなるヘッド部と、前記対象物を前記ヘッド部の下
側にセットするためのベース部とを備えた熱圧着装置に
おいて、前記加熱部を、化学気相成長法により作られた
電気絶縁性セラミックを基板として、この基板上に電気
伝導性セラミックをパターン状に形成するとともに、こ
の電気伝導性セラミックを覆って化学気相成長法により
作られる電気絶縁性セラミックを表面を平滑状にして前
記電気伝導性セラミックの厚さよりも厚く設け、かつ前
記平滑状の表面に前記バキューム孔を開口させて設けた
構成とすることによって達成される。
Further, according to the present invention, the object is to have a heating portion for pressing the object to apply heat, and a vacuum hole for vacuum-adsorbing the object at a portion pressed against the object. In a thermocompression bonding apparatus comprising a head unit holding a thermocompression bonding tool having the base unit and a base unit for setting the object on the lower side of the head unit, the heating unit is a chemical vapor deposition method. The electrically insulative ceramic made by the above is used as a substrate, and the electrically conductive ceramic is formed in a pattern on the substrate, and the electrically insulative ceramic produced by the chemical vapor deposition method is covered on the surface of the electrically conductive ceramic. Is made smoother and provided thicker than the thickness of the electrically conductive ceramic, and the vacuum holes are opened on the smooth surface. It is achieved me.

【0017】また、この目的は本発明にあっては、対象
物に押し付けて熱を加えるための加熱部を備えるととも
に、前記対象物に押し付けられる部分に前記対象物を真
空吸着するためのバキューム孔を有した熱圧着ツールの
製造方法において、前記加熱部を、化学気相成長法によ
り作られた電気絶縁性セラミックを基板として、この基
板上に電気伝導性セラミックをパターン状に形成すると
ともに、この後から前記電気伝導性セラミックを覆って
電気絶縁性セラミックを化学気相成長法により前記電気
伝導性セラミックの厚さよりも厚く表面を平滑状にして
形成し、かつ前記平滑状の表面に前記バキューム孔を開
口させて設けるようにすることによって達成される。さ
らに、好ましくは、前記電気導電性セラミックを覆う
記電気絶縁性セラミックは、前記電気伝導性セラミック
の厚さよりも厚く被覆して設けた後から前記電気伝導性
セラミックが露出しない範囲で表面を切削し平面状に形
成すると良い。
Further, according to the present invention, there is provided a heating unit for pressing the object to apply heat, and a vacuum hole for vacuum-sucking the object to a portion pressed against the object. In the method for manufacturing a thermocompression bonding tool having, the heating unit is an electrically insulating ceramic produced by a chemical vapor deposition method as a substrate, and the electrically conductive ceramic is formed in a pattern on the substrate, and After that, an electrically insulating ceramic is formed over the electrically conductive ceramic by chemical vapor deposition to have a surface smoother than the thickness of the electrically conductive ceramic, and the vacuum hole is formed on the smooth surface. It is achieved by opening the. Further, preferably, the electrical conductive before <br/> Symbol electrically insulating ceramic covering the ceramic, the electrically conductive ceramic is not exposed later provided by coating thicker than the thickness of the electrically conductive ceramic It is advisable to cut the surface within the range and form a flat surface.

【0018】[0018]

【作用】これによれば、前記加熱部を、化学気相成長法
により作られた電気絶縁性セラミック上に電気伝導性セ
ラミックをパターン状に形成するとともに、さらに前記
電気伝導性セラミック上に電気絶縁性セラミックを被覆
して3層構造にすることにより、パルスヒート的加熱ツ
ールが実現可能になる。また、配線も細くすることがで
きることから熱圧着ツールの取り扱いも簡単になり、ボ
ンディング圧とθ方向の微調整が可能になり、所定の位
置を精度良く加熱することができる。さらに、ヒータの
発熱に必要な電圧・電流を少なくすることも可能にな
る。
According to this, the heating section is formed by patterning the electrically conductive ceramic on the electrically insulating ceramic produced by the chemical vapor deposition method, and further electrically insulating the electrically conductive ceramic on the electrically conductive ceramic. By applying a three-layered structure by coating a functional ceramic, a pulse heating type heating tool can be realized. Further, since the wiring can be made thin, the thermocompression bonding tool can be easily handled, the bonding pressure and the θ direction can be finely adjusted, and a predetermined position can be heated with high accuracy. Further, it becomes possible to reduce the voltage and current required for heat generation of the heater.

【0019】加えて、平面を平滑状にして化学気相成長
法により作られる電気絶縁性セラミックを、前記電気伝
導性セラミックの厚さよりも厚くして電気伝導性セラミ
ックを覆って設け、かつ前記平滑状の表面に前記バキュ
ーム孔を開口させて設けることにより、真空吸着時にお
けるエアー漏れが無くなり、より確実な吸着が得られ
る。
In addition, an electrically insulating ceramic which is made by a chemical vapor deposition method with a flat surface is made thicker than the electrically conductive ceramic so as to cover the electrically conductive ceramic, and the smooth surface is provided. By providing the vacuum hole on the surface of the plate, the air leakage during vacuum suction is eliminated, and more reliable suction can be obtained.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図4は本発明の一実施例として示す熱
圧着装置の概略構成斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic perspective view of a thermocompression bonding apparatus shown as an embodiment of the present invention.

【0021】図4において、この熱圧着装置1は、プリ
ント配線基板2上にはんだを介して電子部品としての図
示せぬIC(集積回路)を仮固定するのに使用される装
置で、大きくはベース部3とフレーム部4とコントロー
ラとしての電装部5等で構成されている。
In FIG. 4, the thermocompression bonding apparatus 1 is an apparatus used for temporarily fixing an IC (integrated circuit) (not shown) as an electronic component on the printed wiring board 2 via solder, and is roughly classified. It is composed of a base portion 3, a frame portion 4, an electrical component portion 5 as a controller, and the like.

【0022】さらに、詳述すると、ベース部3上にはプ
リント配線基板2がセットされるX−Y微動台6が設置
されており、このX−Y微動台6上にセットされたプリ
ント配線基板2をX−Y方向へ移動させて位置調整でき
る状態になっている。
More specifically, an XY fine movement table 6 on which the printed wiring board 2 is set is installed on the base portion 3, and the printed wiring board set on the XY fine movement table 6 is installed. 2 is moved in the XY direction, and the position can be adjusted.

【0023】電装部5はX−Y微動台6の真上に位置し
た状態にしてフレーム部4に固定して取り付けられてお
り、下面側にはヘッド部7が下方に向かって突出して設
けられ、このヘッド部7の下側先端に熱圧着ツール8が
取り付けられている。
The electrical component section 5 is fixedly attached to the frame section 4 while being positioned directly above the XY fine movement table 6, and a head section 7 is provided on the lower surface side so as to project downward. A thermocompression bonding tool 8 is attached to the lower end of the head portion 7.

【0024】熱圧着ツール8は、図3に詳細を示すよう
に、熱伝導率の低い金属等のツール本体9を備え、この
ツール本体9の下面側に加熱部10が取り付けられてい
る。また、ツール本体9と加熱部10には、真空吸着用
のバキューム孔11が上下に貫通して形成されている。
As shown in detail in FIG. 3, the thermocompression bonding tool 8 includes a tool body 9 made of metal or the like having a low thermal conductivity, and a heating unit 10 is attached to the lower surface side of the tool body 9. Further, vacuum holes 11 for vacuum suction are formed in the tool body 9 and the heating unit 10 so as to vertically penetrate therethrough.

【0025】なお、この真空吸着用の孔11の内径は上
下で異なり、ツール本体9の上端に形成されている内径
よりも加熱部10の下面10aに開口されている内径の
方が小さく形成されていて、加熱部10の下面10aで
の吸着力が高められるようになっている。
The inner diameter of the vacuum suction hole 11 is different between the upper and lower sides, and the inner diameter formed on the lower surface 10a of the heating portion 10 is smaller than the inner diameter formed on the upper end of the tool body 9. In addition, the suction force on the lower surface 10a of the heating unit 10 can be increased.

【0026】加熱部10は、図2及びこの図2のA−A
線拡大断面図である図1に詳細に示すように、化学気相
成長法(CVD)により中空の柱状をした本体部分の基
部に鍔状部分を設けてハット状に作られた電気絶縁性セ
ラミック12[以下、「PBN12」(Pyrolytic Boro
n Nitrideの略)と言う]を基板とし、このPBN12
の上に、電気伝導性セラミック13[以下、「PG1
3」(Pyrolytic Graphiteの略)と言う]を蒸着して発
熱ヒータパターンを形成し、さらにこのPG13の上を
PBN12と同様に化学気相成長法により作られた電気
絶縁性セラミック14[以下、「PBN14」と言う]
で被覆(オーバーコート)して3層構造に形成されたヒ
ータとして作られている。
The heating unit 10 is shown in FIG. 2 and A--A in FIG.
As shown in detail in FIG. 1, which is an enlarged cross-sectional view, an electrically insulating ceramic formed in a hat shape by providing a collar-shaped portion on the base of a hollow columnar main body portion by chemical vapor deposition (CVD). 12 [hereinafter, "PBN12" (Pyrolytic Boro
n Nitride)] is used as a substrate, and this PBN 12
On top of the electrically conductive ceramic 13 [hereinafter referred to as "PG1
3 ”(abbreviation of Pyrolytic Graphite)] is vapor-deposited to form a heater pattern, and an electrically insulating ceramic 14 [hereinafter, referred to as“ PBN12] made by a chemical vapor deposition method like PBN12 is formed. PBN14 "]
It is made as a heater formed by coating (overcoating) with a three-layer structure.

【0027】なお、PBN14をオーバーコートする場
合、加熱部10の先端(下面)側においては、PBN1
4をPBN12上に形成されているPG13の厚みより
も大きい厚みでオーバーコートし、その後からPG13
のパターン面が露出しない量だけPBN14を機械加工
等で全面切削して加熱部10の下面10aの平滑度が保
たれる。また、PBN12上にPG13を形成するとき
に、このPG13の電極13a,13bも同時に形成さ
れ、この加熱部10がツール本体9に取り付けられると
き、電極13a,13bと電装部5との電気接続が図ら
れる。
When the PBN 14 is overcoated, the PBN 1 is formed on the tip (lower surface) side of the heating unit 10.
4 is overcoated with a thickness larger than the thickness of PG13 formed on PBN12, and then PG13
The entire surface of the PBN 14 is machined by an amount such that the pattern surface is not exposed to maintain the smoothness of the lower surface 10a of the heating unit 10. Further, when the PG 13 is formed on the PBN 12, the electrodes 13a and 13b of the PG 13 are also formed at the same time, and when the heating part 10 is attached to the tool body 9, the electrodes 13a and 13b and the electrical component part 5 are electrically connected. Planned.

【0028】次に、このように構成された熱圧着装置の
動作を説明する。先ず、プリント配線基板2はX−Y微
動台6上にセットされ、このX−Y微動台6によりX−
Y方向に移動されて位置調整される。一方、プリント配
線基板2に実装される電子部品は加熱部10における下
面10a、すなわちPBN14の下面に真空吸着されて
熱圧着ツール8に取り付けられる。
Next, the operation of the thermocompression bonding apparatus thus constructed will be described. First, the printed wiring board 2 is set on the XY fine movement table 6, and the XY fine movement table 6 is used to move the X-
The position is adjusted by moving in the Y direction. On the other hand, the electronic component mounted on the printed wiring board 2 is vacuum-sucked to the lower surface 10a of the heating unit 10, that is, the lower surface of the PBN 14, and attached to the thermocompression bonding tool 8.

【0029】そして、電子部品が取り付けられた熱圧着
ツール8はヘッド部7により水平面上で回転され、その
電子部品をプリント配線基板2の配線パターンに合わせ
る。その後、下降されて電子部品がプリント配線基板2
上に押し付けられ、これと同時に加熱部10の加熱が行
われて電子部品がプリント配線基板2上に仮はんだ付け
される。また、はんだが凝固するのに十分な温度まで熱
圧着ツール8が冷えたのを確認した後、ヘッド部7を熱
圧着ツール8と共に上昇させると仮はんだが終了する。
The thermocompression-bonding tool 8 to which the electronic component is attached is rotated on the horizontal plane by the head portion 7, and the electronic component is aligned with the wiring pattern of the printed wiring board 2. After that, the electronic components are lowered and the electronic components are printed on the printed wiring board 2.
It is pressed upward, and at the same time, the heating unit 10 is heated to temporarily solder the electronic component onto the printed wiring board 2. Also, after confirming that the thermocompression bonding tool 8 has cooled to a temperature sufficient for the solder to solidify, the head portion 7 is lifted up together with the thermocompression bonding tool 8 to complete the temporary soldering.

【0030】さらに、このようにしてプリント配線基板
2上に仮はんだ付けされた電子部品は、次工程において
本はんだ付けされて実装が終了する。
Further, the electronic components provisionally soldered on the printed wiring board 2 in this way are permanently soldered in the next step, and the mounting is completed.

【0031】なお、この実施例において、真空吸着、ヘ
ッド部7の回転動作、押圧力、加熱温度のコントロール
等、一連の動作は全て電装部5内に組み込まれた図示せ
ぬ制御回路(CPU)により制御される構成となってい
るものである。
In this embodiment, a series of operations such as vacuum suction, rotation operation of the head section 7, pressing force, control of heating temperature, etc. are all incorporated in the electrical equipment section 5 and a control circuit (CPU) not shown. The configuration is controlled by.

【0032】また、上記実施例では、電子部品を仮はん
だ付けする場合について説明したが、本はんだ付けに使
用することも可能で、その場合では既にプリント配線基
板2に仮はんだ付けされている電子部品におけるリード
部のみを加熱すれば良く、電子部品の真空吸着は行わな
い。
In the above embodiment, the case where the electronic component is temporarily soldered has been described. However, the electronic component can be used for the main soldering, and in this case, the electronic component already soldered to the printed wiring board 2 can be used. It suffices to heat only the lead portion of the component, and the vacuum suction of the electronic component is not performed.

【0033】さらに、上記実施例では、PBN14をオ
ーバーコートする場合に、PBN12上に形成されてい
るPG13の厚みよりも大きい厚みでPBN12の全面
を被覆し、その後からPG13のパターン面が露出しな
い量だけPBN14を機械加工等で全面切削して加熱部
10の下面10aの平面度(平滑度)を保つようにした
構造を開示したが、PBN12の全面を被覆した構造と
せずに、例えば図5に示すようにPBN12上に略千鳥
状に形成して設けたPG13上にだけPBN14を設
け、その後からこのPBN14の下面を機械加工等によ
りPG13が露出しない範囲で切削して加熱部10の下
面における平面度を保つようにし、かつこの平滑面とし
て形成された部分にバキューム孔11を開口させて設け
るようにすると、真空吸着時における平滑面と電子部品
との間のエアー漏れを無くして確実な吸着を得ることが
できるようにすることが可能になる。
Further, in the above-described embodiment, when the PBN 14 is overcoated, the PBN 12 is covered with a thickness larger than that of the PG 13 formed on the PBN 12, and thereafter the pattern surface of the PG 13 is not exposed. Although the PBN 14 is entirely machined by machining or the like so as to maintain the flatness (smoothness) of the lower surface 10a of the heating portion 10, the structure of covering the entire surface of the PBN 12 is not shown. As shown, the PBN 14 is provided only on the PG 13 formed in a substantially zigzag pattern on the PBN 12, and thereafter, the lower surface of the PBN 14 is cut by machining or the like in a range where the PG 13 is not exposed, and a flat surface on the lower surface of the heating unit 10 is formed. If the vacuum hole 11 is opened and provided in this smooth surface, It is possible to be able to obtain a reliable adsorption by eliminating the air leakage between the smooth surface and the electronic component at the time of adsorption.

【0034】したがって、このように構成された熱圧着
装置では、前記加熱部を、化学気相成長法により作られ
たPBN(電気絶縁性セラミック)12上にPG(電気
伝導性セラミック)13をパターン状に形成するととも
に、さらにPG13上にPBN(電気絶縁性セラミッ
ク)14を被覆して3層構造にしているので、約300
℃/秒以上の高昇温特性が得られる等、パルスヒート的
加熱が可能になる。また、PGパターンによる配線も細
くすることができ、熱圧着ツールの取り扱いも簡単にな
り、ボンディング圧とθ方向の微調整が可能になり所定
の位置を精度良く加熱することができる。さらに、ヒー
タの発熱に必要な電圧・電流を少なくすることも可能に
なる。
Therefore, in the thermocompression bonding apparatus constructed as described above, the heating portion is formed by patterning the PG (electrically conductive ceramic) 13 on the PBN (electrically insulating ceramic) 12 made by the chemical vapor deposition method. Since the PG 13 is formed into a circular shape, and the PG 13 is further covered with PBN (electrically insulating ceramic) 14 to form a three-layer structure, about 300
Pulse heating can be performed, such as high temperature rise characteristics of ℃ / sec or more. Also, the wiring by the PG pattern can be made thin, the thermocompression bonding tool can be handled easily, the bonding pressure and the θ direction can be finely adjusted, and a predetermined position can be heated with high accuracy. Further, it becomes possible to reduce the voltage and current required for heat generation of the heater.

【0035】加えて、平面を平滑状にして化学気相成長
法により作られるPBN14を、PG13の厚さよりも
厚くしてPG13を覆って設け、かつPBN14におけ
る平滑状の表面にバキューム孔11を開口させて設けた
場合では、真空吸着時における平滑面電子部品との間の
エアー漏れを無くして確実な吸着が得られる。
In addition, a PBN14 made by chemical vapor deposition with a flat surface is made thicker than the thickness of PG13 so as to cover the PG13, and a vacuum hole 11 is opened in the smooth surface of the PBN14. In the case where the vacuum suction is performed, air leakage between the smooth surface electronic component and the vacuum suction is eliminated and reliable suction can be obtained.

【0036】なお、加熱部10の形状は上記各実施例の
形状に限ることなく、円板、角板、チューブ、ルツボ
等、任意の形状のものを使用して差し支えないものであ
る。
The shape of the heating portion 10 is not limited to the shape of each of the above embodiments, and any shape such as a disc, a square plate, a tube, a crucible, etc. may be used.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
前記加熱部を、化学気相成長法により作られた電気絶縁
性セラミック上に電気伝導性セラミックをパターン状に
形成するとともに、さらに前記電気伝導性セラミック上
に電気絶縁性セラミックを被覆して3層構造にしている
ので、パルスヒート的加熱ツールが実現可能になり、温
度分布を向上させることができるとともに昇温スピード
を向上させることができる。また、配線も細くすること
ができることから熱圧着ツールの取り扱いも簡単にな
り、ボンディング圧とθ方向の微調整が可能になり、所
定の位置を精度良く加熱することができる。さらに、ヒ
ータの発熱に必要な電圧・電流を少なくすることも可能
になる。
As described above, according to the present invention,
The heating section is formed by forming an electrically conductive ceramic in a pattern on an electrically insulating ceramic produced by a chemical vapor deposition method, and further covering the electrically conductive ceramic with an electrically insulating ceramic to form three layers. Since the structure is adopted, a pulse heating type heating tool can be realized, the temperature distribution can be improved, and the temperature rising speed can be improved. Further, since the wiring can be made thin, the thermocompression bonding tool can be easily handled, the bonding pressure and the θ direction can be finely adjusted, and a predetermined position can be heated with high accuracy. Further, it becomes possible to reduce the voltage and current required for heat generation of the heater.

【0038】加えて、平面を平滑状にして化学気相成長
法により作られる電気絶縁性セラミックを、前記電気伝
導性セラミックの厚さよりも厚くして電気伝導性セラミ
ックを覆って設け、かつ前記平滑状の表面に前記バキュ
ーム孔を開口させて設けることにより、真空吸着時にお
けるエアー漏れが無くなり、より確実な吸着が得られる
等の効果が期待できる。
In addition, an electrically insulating ceramic made by a chemical vapor deposition method with a flat surface is made thicker than the thickness of the electrically conductive ceramic so as to cover the electrically conductive ceramic, and the electrically smooth ceramic is smoothed. By providing the vacuum holes on the surface of the plate, the air leakage during vacuum suction is eliminated, and more reliable suction can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る熱圧着ツールの要部拡
大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a thermocompression bonding tool according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した同上熱圧着ツールにおける加熱部
の概略構成斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view of a heating unit in the thermocompression bonding tool shown in FIG.

【図3】図1に示した同上熱圧着ツール単体の斜視図で
ある。
FIG. 3 is a perspective view of the same thermocompression-bonding tool as shown in FIG.

【図4】本発明の一実施例に係る熱圧着装置の概略構成
斜視図である。
FIG. 4 is a schematic configuration perspective view of a thermocompression bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図5】前記加熱部の一変形例を示す斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view showing a modified example of the heating unit.

【図6】 従来の熱圧着装置の一例を示す概略構成斜視図
である。
FIG. 6 is a schematic configuration perspective view showing an example of a conventional thermocompression bonding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 熱圧着装置 2 プリント配線基板 3 ベース部 7 ヘッド部 8 熱圧着ツール 9 ツール本体 10 加熱部 11 バキューム孔 12 PBN(電気絶縁性セラミック) 13 PG(電気伝導性セラミック) 14 PBN(電気絶縁性セラミック) 1 Thermocompression bonding device 2 printed wiring board 3 base 7 head 8 Thermo-compression tool 9 Tool body 10 heating unit 11 vacuum holes 12 PBN (electrically insulating ceramic) 13 PG (electrically conductive ceramic) 14 PBN (electrically insulating ceramic)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−198360(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 H01L 21/52 B23K 3/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-3-198360 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/60 H01L 21/52 B23K 3 / 04

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対象物に押し付けて熱を加えるための加
熱部を備えた熱圧着ツールにおいて、 前記加熱部を、化学気相成長法により作られた電気絶縁
性セラミックを基板として、この基板上に電気伝導性セ
ラミックをパターン状に形成するとともに、この電気伝
導性セラミックを覆って化学気相成長法により作られる
電気絶縁性セラミックを前記電気伝導性セラミックの厚
さよりも厚く設けて成ることを特徴とする熱圧着ツー
ル。
1. A thermocompression bonding tool including a heating unit for pressing a target object to apply heat, wherein the heating unit is a substrate made of an electrically insulating ceramic produced by a chemical vapor deposition method. The electrically conductive ceramic is formed in a pattern on the substrate, and the electrically insulative ceramic produced by the chemical vapor deposition method is provided so as to cover the electrically conductive ceramic in a thickness larger than the thickness of the electrically conductive ceramic. A thermocompression bonding tool.
【請求項2】 対象物に押し付けて熱を加えるための加
熱部を有する熱圧着ツールを保持したヘッド部と、前記
対象物を前記ヘッド部の下側にセットするためのベース
部とを備えた熱圧着装置において、 前記加熱部を、化学気相成長法により作られた電気絶縁
性セラミックを基板として、この基板上に電気伝導性セ
ラミックをパターン状に形成するとともに、この電気伝
導性セラミックを覆って化学気相成長法により作られる
電気絶縁性セラミックを前記電気伝導性セラミックの厚
さよりも厚く設けて成ることを特徴とする熱圧着装置。
2. A head part holding a thermocompression bonding tool having a heating part for pressing the object to apply heat, and a base part for setting the object on the lower side of the head part. In the thermocompression bonding apparatus, the heating section uses an electrically insulating ceramic formed by a chemical vapor deposition method as a substrate, and the electrically conductive ceramic is formed in a pattern on the substrate and the electrically conductive ceramic is covered. A thermocompression bonding apparatus, characterized in that an electrically insulating ceramic produced by chemical vapor deposition is provided thicker than the electrically conductive ceramic.
【請求項3】 対象物に押し付けて熱を加えるための加
熱部を備えた熱圧着ツールの製造方法において、 前記加熱部を、化学気相成長法により作られた電気絶縁
性セラミックを基板として、この基板上に電気伝導性セ
ラミックをパターン状に形成するとともに、この後から
前記電気伝導性セラミックを覆って電気絶縁性セラミッ
クを化学気相成長法により前記電気伝導性セラミックの
厚さよりも厚く形成するようにしたことを特徴とする熱
圧着ツールの製造方法。
3. A method for manufacturing a thermocompression bonding tool including a heating unit for pressing a target object to apply heat, wherein the heating unit is a substrate made of an electrically insulating ceramic produced by a chemical vapor deposition method. An electrically conductive ceramic is formed in a pattern on this substrate, and thereafter, an electrically insulating ceramic is formed thicker than the electrically conductive ceramic by a chemical vapor deposition method so as to cover the electrically conductive ceramic. A method for manufacturing a thermocompression bonding tool characterized by the above.
【請求項4】 前記電気導電性セラミックを覆う前記電
気絶縁性セラミックは、前記電気伝導性セラミックの厚
さよりも厚く被覆して設けた後から前記電気伝導性セラ
ミックが露出しない範囲で表面を切削し平面状に形成す
るようにした請求項3に記載の熱圧着ツールの製造方
法。
Wherein said electrically insulating ceramic covering the electrically conductive ceramic cutting surface to the extent that the electrically conductive ceramic is not exposed later provided with thicker coating than the thickness of the electrically conductive ceramic The method for manufacturing a thermocompression bonding tool according to claim 3, wherein the thermocompression bonding tool is formed into a flat shape.
【請求項5】 対象物に押し付けて熱を加えるための加
熱部を備えるとともに、前記対象物に押し付けられる部
分に前記対象物を真空吸着するためのバキューム孔を有
した熱圧着ツールにおいて、 前記加熱部を、化学気相成長法により作られた電気絶縁
性セラミックを基板として、この基板上に電気伝導性セ
ラミックをパターン状に形成するとともに、この電気伝
導性セラミックを覆って化学気相成長法により作られる
電気絶縁性セラミックを表面を平滑状にして前記電気伝
導性セラミックの厚さよりも厚く設け、かつ前記平滑状
の表面に前記バキューム孔を開口させて設けたことを特
徴とする熱圧着ツール。
5. A thermocompression-bonding tool, comprising: a heating unit for pressing a target object to apply heat, and a vacuum hole for vacuum-adsorbing the target object in a portion pressed against the target object, Part of the electrically insulating ceramics produced by the chemical vapor deposition method as a substrate, the electrically conductive ceramics are formed on the substrate in a pattern, and the electrically conductive ceramics are covered by the chemical vapor deposition method. A thermocompression-bonding tool, characterized in that the electrically insulating ceramic to be produced has a smooth surface and is provided thicker than the thickness of the electrically conductive ceramic, and the vacuum hole is opened on the smooth surface.
【請求項6】 対象物に押し付けて熱を加えるための加
熱部を有するとともに前記対象物に押し付けられる部分
に前記対象物を真空吸着するためのバキューム孔を有し
た熱圧着ツールを保持してなるヘッド部と、前記対象物
を前記ヘッド部の下側にセットするためのベース部とを
備えた熱圧着装置において、 前記加熱部を、化学気相成長法により作られた電気絶縁
性セラミックを基板として、この基板上に電気伝導性セ
ラミックをパターン状に形成するとともに、この電気伝
導性セラミックを覆って化学気相成長法により作られる
電気絶縁性セラミックを表面を平滑状にして前記電気伝
導性セラミックの厚さよりも厚く設け、かつ前記平滑状
の表面に前記バキューム孔を開口させて設けたことを特
徴とする熱圧着装置。
6. A thermocompression bonding tool having a heating portion for pressing the object to apply heat and holding a vacuum hole for vacuum-adsorbing the object at a portion pressed against the object. A thermocompression bonding apparatus comprising a head portion and a base portion for setting the object on the lower side of the head portion, wherein the heating portion is an electrically insulating ceramic substrate made by chemical vapor deposition. As the electrically conductive ceramic, a pattern is formed on the substrate, and the electrically conductive ceramic is formed by chemical vapor deposition to cover the electrically conductive ceramic so that the surface is smooth and the electrically conductive ceramic is formed. The thermocompression-bonding device is provided with a thickness larger than that of the above, and the vacuum hole is provided on the smooth surface.
【請求項7】 対象物に押し付けて熱を加えるための加
熱部を備えるとともに、前記対象物に押し付けられる部
分に前記対象物を真空吸着するためのバキューム孔を有
した熱圧着ツールの製造方法において、 前記加熱部を、化学気相成長法により作られた電気絶縁
性セラミックを基板として、この基板上に電気伝導性セ
ラミックをパターン状に形成するとともに、この後から
前記電気伝導性セラミックを覆って電気絶縁性セラミッ
クを化学気相成長法により前記電気伝導性セラミックの
厚さよりも厚く表面を平滑状にして形成し、かつ前記平
滑状の表面に前記バキューム孔を開口させて設けるよう
にしたことを特徴とする熱圧着ツールの製造方法。
7. A method of manufacturing a thermocompression bonding tool, comprising: a heating unit for pressing an object to apply heat; and a vacuum hole for vacuum-adsorbing the object in a portion pressed against the object. , The heating portion is a substrate made of an electrically insulating ceramic produced by a chemical vapor deposition method, the electrically conductive ceramic is formed in a pattern on the substrate, and then the electrically conductive ceramic is covered. An electrically insulating ceramic is formed by chemical vapor deposition to have a surface that is thicker than the thickness of the electrically conductive ceramic, and that the vacuum hole is provided on the smooth surface. A method for manufacturing a characteristic thermocompression bonding tool.
【請求項8】 前記電気導電性セラミックを覆う前記電
気絶縁性セラミックは、前記電気伝導性セラミックの厚
さよりも厚く被覆して設けた後から前記電気伝導性セラ
ミックが露出しない範囲で表面を切削し平面状に形成す
るようにした請求項7に記載の熱圧着ツールの製造方
法。
Wherein said electrically insulating ceramic covering the electrically conductive ceramic cutting surface to the extent that the electrically conductive ceramic is not exposed later provided with thicker coating than the thickness of the electrically conductive ceramic The method for manufacturing a thermocompression bonding tool according to claim 7, wherein the thermocompression bonding tool is formed in a flat shape.
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