(57)【要約】【課題】ヒートシンクに半導体素子をはんだにより半導体素子装着装置において、ヒートシンクの供給時の付着を防止し、円滑にヒートシンクを供給する。【解決手段】ヒートシンクを供給する部品供給装置と、ヒートシンクを、はんだ塗布装置と、ダイを装着するダイ装着装置とに搬送する搬送装置とを備える半導体素子装着装置であり、搬送装置のヒートシンクの搬送方向と平行に設けられ、供給する部品供給装置から供給されるヒートシンクを搬送するヒートシンク供給路と、ヒートシンク供給路と直行して設けられたヒートシンク押出路とが、上面に形成された供給ステージと、ヒートシンク押出路上を移動し、ヒートシンク供給路から搬送されるヒートシンクを、搬送装置側の搬送路に押出すプッシャとを有している。そして、搬送路へのヒートシンク押出路のヒートシンクの供給口に、開閉可能なシャッタを設ける。【選択図】  図２
2014058013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンクを供給する部品供給装置と、
前記ヒートシンクを、はんだ塗布装置と、ダイを装着するダイ装着装置とに搬送する搬送装置とを備える半導体素子装着装置において、
前記搬送装置の前記ヒートシンクの搬送方向と平行に設けられ、前記供給する部品供給装置から供給されるヒートシンクを搬送するヒートシンク供給路と、前記ヒートシンク供給路と直行して設けられたヒートシンク押出路とが、上面に形成された供給ステージと、
前記ヒートシンク押出路上を移動し、前記ヒートシンク供給路から搬送されるヒートシンクを、前記搬送装置側の搬送路に押出すプッシャと有し、
前記搬送装置の搬送路への前記ヒートシンク押出路のヒートシンクの供給口に、開閉機構を設けたことを特徴とする半導体素子装着装置。
【請求項２】
前記ヒートシンクが前記ヒートシンク押出路のヒートシンクの供給口を通過するとき以外には、前記開閉機構を閉じることを特徴とする請求項１記載の半導体素子装着装置。
【請求項３】
前記ヒートシンク押出路とが、前記供給ステージ上に複数あり、前記プッシャのヒートシンクを押出すヘッドが複数あり、前記搬送装置への前記ヒートシンク押出路のヒートシンクの複数の供給口に、前記開閉機構として各々開閉可能なシャッタを設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体素子装着装置。
【請求項４】
ヒートシンクを供給する部品供給装置と、
前記ヒートシンクを、はんだ塗布装置と、ダイを装着するダイ装着装置とに搬送する搬送装置とを備える半導体素子装着装置において、
前記搬送装置の前記ヒートシンクの搬送方向と平行に設けられ、前記供給する部品供給装置から供給されるヒートシンクを搬送するヒートシンク供給路と、前記ヒートシンク供給路と直行して設けられたヒートシンク押出路とが、上面に形成された供給ステージと、
前記ヒートシンク押出路上を移動し、前記ヒートシンク供給路から搬送されるヒートシンクを、前記搬送装置側の搬送路に押出すプッシャとを有し、
前記供給ステージを冷却する冷却機構とを設けたことを特徴とする半導体素子装着装置。
【請求項５】
前記冷却機構として、
前記供給ステージの内部に、冷却媒体を循環させる配管と、
前記配管の入口と出口で接続され、冷却媒体を冷却して、前記配管の内部に前記冷却媒体を循環させる冷却機とを設けたことを特徴とする請求項４記載の半導体素子装着装置。
【請求項６】
前記冷却機構として、
前記供給ステージの内部に、前記供給ステージの熱を放熱する放熱板と、
前記放熱板にエアーを吹きつけるファンとを設けたことを特徴とする請求項４記載の半導体素子装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子装着装置に係り、特に、ヒートシンクに半導体素子をはんだにより装着する装置であって、ヒートシンクを円滑に供給するのに好適な半導体素子装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（半導体チップ、ダイ）をリードフレームやヒートシンクといった基板に搭載する装置として、半導体素子装着装置（ダイボンダ：Die Bonder）がある。
【０００３】
はんだを接着剤とする半導体素子装着装置においては、例えば、高温雰囲気の中で、ヒートシンク上に溶融されたはんだを塗布しておき、その上に、半導体ウェハから切り出されたダイが搭載される。
【０００４】
このような半導体素子装着装置としては、例えば、ワークを供給する工程、はんだを塗布する工程、ワークに半導体素子を装着する工程、半導体素子を装着したワークを排出する工程をおこなう半導体素子装着装置が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３３３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以下、図６および図７を用いて従来技術に係る問題点を説明する。
図６は、従来技術に係る半導体素子装着装置のヒートシンク供給機構を示す図である。
図７は、供給ステージ上のヒートシンク様子を詳細に説明する図である。
【０００７】
図６に示されるように、ヒートシンクＨの部品供給装置１１にヒートシンク供給路１５が接続されている。そして、ヒートシンクＨは、部品供給装置１１からヒートシンク供給路１５により、振動により図面の左方向から右方向に移動させられる。ヒートシンクＨは、例えば、４ｍｍ〜１０ｍｍ角程度であり、材質は、銅のボディに、ニッケルや銀などのメッキが施されている。
【０００８】
供給ステージ１２上で、ヒートシンク供給路１５とヒートシンク押出路１６が交差しており、適切なタイミングで、交差地点において、プッシャ１３がヒートシンクＨを搬送装置２側に押出す。
【０００９】
搬送装置２は、駆動部を備えており、トランスファー３を図面の左から右へ移動させる。トランスファー３は、所定の間隔ごとに送り爪４を有しており、ここにヒートシンクＨが抱え込まれて間歇的にヒートシンクＨが、搬送路１４上を搬送される。そして、はんだ塗布装置６により、ヒートシンクＨ上に溶融されたはんだＳが塗布され、次の工程ではんだ上にウェハ１０から切り出されたダイＤが、ダイ装着装置７により装着される。
【００１０】
半導体素子装着装置内は、はんだＳを溶融させる必要があるため、高温のガス雰囲気で保たれ、特に、はんだＳを塗布するはんだ塗布装置６と、ダイＤを装着するダイ装着装置７の近傍では、摂氏４００度程度になる。そのため、供給ステージの近傍では、摂氏２５０度〜３００度程度になっている。
【００１１】
ここで、図７に示されるように、プッシャ１３でヒートシンク押出路１６の方にヒートシンクｈ１を押出すときに、ヒートシンク供給路１５にあるとなりのヒートシンクｈ０と、ヒートシンクｈ２がくっついてしまって、ヒートシンクＨの供給が止まってしまうという問題点があった。これは、熱により、ヒートシンクＨの表面が一部粘着力を持ち、押出し時の衝撃により、ヒートシンク同士が付着するためであると考えられる。
【００１２】
このように、はんだを接着剤とする半導体素子装着装置においては、はんだを溶融するために、ワークの搬送路が高温の雰囲気が保持され影響により、ヒートシンクを供給する場合に、ヒートシンク同士が接着してしまい装置が停止するという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ヒートシンクに半導体素子をはんだにより装着する半導体素子装着装置において、ヒートシンクの供給時の付着を防止し、円滑にヒートシンクを供給することのできる半導体素子装着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の半導体素子装着装置は、ヒートシンクを供給する部品供給装置と、ヒートシンクを、はんだ塗布装置と、ダイを装着するダイ装着装置とに搬送する搬送装置とを備える半導体素子装着装置であり、搬送装置のヒートシンクの搬送方向と平行に設けられ、供給する部品供給装置から供給されるヒートシンクを搬送するヒートシンク供給路と、ヒートシンク供給路と直行して設けられたヒートシンク押出路とが、上面に形成された供給ステージと、ヒートシンク押出路上を移動し、ヒートシンク供給路から搬送されるヒートシンクを、搬送装置側の搬送路に押出すプッシャとを有している。
【００１５】
そして、搬送装置への前記ヒートシンク押出路のヒートシンクの供給口に、開閉可能なシャッタを設けるようにしたものである。
【００１６】
このとき、ヒートシンクがヒートシンク押出路のヒートシンクの供給口を通過するとき以外には、シャッタを閉じるようにする。
【００１７】
また、ヒートシンク押出路が、供給ステージ上に複数あり、プッシャのヒートシンクを押出すヘッドが複数あり、搬送装置へのヒートシンク押出路のヒートシンクの複数の供給口に、各々開閉可能なシャッタを設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ヒートシンクに半導体素子をはんだにより装着する半導体素子装着装置において、ヒートシンクの供給時の付着を防止し、円滑にヒートシンクを供給することのできる半導体素子装着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る半導体素子装着装置のブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る半導体素子装着装置の構成図である。
【図３】図２のα−α断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る半導体素子装着装置の供給ステージ１２の斜視図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係る半導体素子装着装置の供給ステージ１２の斜視図である。
【図６】従来技術に係る半導体素子装着装置のヒートシンク供給機構を示す図である。
【図７】供給ステージ上のヒートシンク様子を詳細に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の各実施形態に係る半導体素子装着装置を、図１ないし図５を用いて説明する。
【００２１】
〔実施形態１〕
以下、本発明の第一の実施形態に係る半導体素子装着装置を、図１ないし図３を用いて説明する。
【００２２】
先ず、図１を用いて半導体素子装着装置の工程の流れについて説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係る半導体素子装着装置のブロック図である。
【００２３】
半導体素子装着装置は、部品供給装置１１からワークとなるヒートシンク／リードフレームなどの部品が、搬送装置２に供給される。そして、搬送装置２を流れるワーク上にはんだＳが、はんだ塗布装置６により、塗布される。
【００２４】
一方、マガジン昇降機１７より、ウェハ１０が取り出され、ダイシングされたダイＤがダイ装着装置７の装着ヘッドによりピックアップされる。
【００２５】
そして、装着時には、ＣＣＤカメラ２１とその画像を認識する認識装置２０により、アラインメントがおこなわれ、ダイ装着装置７の装着ヘッドに吸着されているダイＤが、ワーク上に搭載される。
【００２６】
そして、最終的に、ダイＤが装着されたヒートシンクＨが、アンロード装置１９により収納される。
【００２７】
次に、図２および図３を用いて本発明の第一の実施形態に係る半導体素子装着装置の構成について説明する。
図２は、本発明の第一の実施形態に係る半導体素子装着装置の構成図である。
図３は、図２のα−α断面図である。
【００２８】
本実施形態に係る半導体素子装着装置は、図２に示されるように、ヒートシンクＨの部品供給装置１１にヒートシンク供給路１５が接続されている。そして、ヒートシンクＨは、部品供給装置１１からヒートシンク供給路１５により、振動により図面の左方向から右方向に移動させられる。
【００２９】
供給ステージ１２上で、ヒートシンク供給路１５とヒートシンク押出路１６が交差しており、適切なタイミングで、交差地点において、Ｕ字型プッシャ１３ＵがヒートシンクＨを搬送装置２側に押出す。したがって、本実施形態の半導体素子装着装置では、一回のプッシャの動作で２個のヒートシンクＨを搬送装置２側に押出せることになる。ここでは、左側のＵ字型プッシャ１３Ｕのヘッドに押出されるヒートシンクを、Ｂ系統のヒートシンク、右側のヘッドに押出されるヒートシンクを、Ａ系統のヒートシンクとして図示されている。
【００３０】
したがって、ヒートシンクＨは、送り爪４により、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂと順番に抱えられて、搬送装置２の搬送路１４上を移動し、はんだ塗布装置６、ダイ装着装置７側に送られる。
【００３１】
搬送装置２、はんだ塗布装置６、ダイ装着装置７の機構と動作については、従来技術の項で述べたものと同様である。
【００３２】
本実施形態では、ヒートシンク押出路１６の押出し口を開閉式にして、図３に示されるように、シャッタ３０（右側３０Ａ、左側３０Ｂ）を設けるようにした。シャッタ３０は、図示しなかったが、支持部と駆動部を備えていて、上下方向に駆動可能である。
【００３３】
図３（ａ）に示されている状態は、Ｕ字型プッシャ１３Ｕが、ヒートシンクＨを搬送装置２側に押出そうとするときであり、シャッタ３０Ｂは、上に上がっており、ヒートシンク押出路１６の押出し口は、搬送装置２側に開放されて、ヒートシンクＨは、通過可能である。
【００３４】
図３（ｂ）に示されている状態は、Ｕ字型プッシャ１３Ｕが、ヒートシンクＨを搬送装置２側に押出した後であり、シャッタ３０Ｂは、下がっており、ヒートシンク押出路１６の押出し口は、搬送装置２側に遮断されている。
【００３５】
このように、ヒートシンク押出路１６の押出し口を、ヒートシンクＨを押出すとき以外は、常時、シャッタで防止することにより、搬送装置２側から流れてくる高温のガスの流入を防止し、供給ステージ１２側にあるヒートシンクＨが加熱するのを防止するようにする。
【００３６】
これにより、熱の影響により、供給ステージ１２のヒートシンクＨが互いに付着するのを防ぐことができる。
【００３７】
なお、本実施形態は、プッシャとして、押出すヘッドを複数有するＵ字型プッシャ１３Ｕについて説明したが、ヘッドが一つでも、三つ以上でもよく、各々のヒートシンク押出路１６の押出し口に、個別にシャッタが設けられてもよい。また、複数の押出し口を、一枚のシャッタで同時に開閉するようにしてもよい。
【００３８】
〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態を、図４を用いて説明する。
図４は、本発明の第二の実施形態に係る半導体素子装着装置の供給ステージ１２の斜視図である。
【００３９】
第一の実施形態では、ヒートシンクＨの加熱を防止するために、シャッタ機構を用いて高温のガスの流入を防止した。
【００４０】
本実施形態では、ヒートシンクＨが加熱されないように、別の冷却機構を設けたものである。
【００４１】
本実施形態の半導体素子装着装置では、図４に示されるように、供給ステージ１２の下側に、配管４１を循環して設置し、そこに冷却機４０で冷却された冷却媒体４２を循環させて、供給ステージ１２の温度を下げることにより、ヒートシンクＨが加熱するのを防止する。
【００４２】
これにより、熱の影響により、供給ステージ１２のヒートシンクＨが互いに付着するのを防ぐことができる。
【００４３】
ここで、冷却媒体４２は、水などの液体であってもよいし、冷却用のイソブタンなどの気体であってもよい。
【００４４】
〔実施形態３〕
以下、本発明に係る第三の実施形態を、図５を用いて説明する。
図５は、本発明の第三の実施形態に係る半導体素子装着装置の供給ステージ１２の斜視図である。
【００４５】
第二の実施形態では、ヒートシンクＨの加熱を防止するために、供給ステージ１２を配管の中を流れる冷却媒体を利用した。
【００４６】
本実施形態では、ヒートシンクＨが加熱されないように、供給ステージ１２をまた別の冷却機構により、冷却するものである。
【００４７】
本実施形態の半導体素子装着装置では、図５に示されるように、供給ステージ１２の下側に、熱の放熱効果が得られるように、放熱板５１を取り付け、供給ステージ１２の一方の側面に、ファン５０を配置したものである。
【００４８】
ファン５０は、望ましくは、半導体素子装着の外側の冷えた空気を取り入れて、流せるようにする。
【００４９】
これにより、ファン５０が流したエアーにより、放熱板が冷却され、供給ステージ１２の温度を下げることにより、ヒートシンクＨが加熱するのを防止できる。
【００５０】
これにより、熱の影響により、供給ステージ１２のヒートシンクＨが互いに付着するのを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００５１】
Ｈ…ヒートシンク、Ｓ…はんだ、Ｄ…ダイ、
２…搬送装置、３…トランスファー、４…送り爪、６…はんだ塗布装置、７…ダイ装着装置、１０…ウェハ、１１…部品供給装置、１２…供給ステージ、１３，１３Ｕ…プッシャ、１４…搬送路、１５…ヒートシンク供給路、１６…ヒートシンク押出路、１７…マガジン昇降機、１９…アンロード装置、２０…認識装置、２１…ＣＣＤカメラ、４０…冷却機、４１…配管、４２…冷却媒体、５０…ファン、５１…放熱板。
【図１】
2014058013.tif 000003
【図２】
2014058013.tif 000004
【図３】
2014058013.tif 000005
【図４】
2014058013.tif 000006
【図５】
2014058013.tif 000007
【図６】
2014058013.tif 000008
【図７】
2014058013.tif 000009