(57)【要約】【課題】要求される急速な昇降温に対応することができ、また十分な耐久性を有し、コストパフォーマンスに優れ、しかも正確な位置精度、特に高さ方向での優れた位置精度を有するヒータを提供する。【解決手段】通電により発熱する発熱体２と、発熱体２からの熱を断熱するとともに発熱体２を保持するためのベース部３とを少なくとも備えたヒータ１である。ベース部３には発熱体２を真空吸着するための貫通孔１８が設けられ、発熱体２は貫通孔１８に負圧源が接続されることによってベース部３に真空吸着され、ベース部３に固定されるように構成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する発熱体と、該発熱体からの熱を断熱するとともに該発熱体を保持するためのベース部とを少なくとも備えてなり、
前記ベース部には前記発熱体を真空吸着するための貫通孔が設けられ、前記発熱体は前記貫通孔に負圧源が接続されることによってベース部に真空吸着され、該ベース部に固定されるよう構成されてなることを特徴とするヒータ。
【請求項２】
前記ベース部の表面には、前記貫通孔に連通して前記発熱体を真空吸着するための溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】
前記ベース部は、前記発熱体からの熱を断熱するためのヒータベースと、該ヒータベースを固定するためのベース板とを備えてなり、
前記ヒータベースの熱膨張係数が１×１０−６／℃以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のヒータ。
【請求項４】
前記ベース部は、前記発熱体からの熱を断熱するためのヒータベースと、該ヒータベースを固定するためのベース板とを備えてなり、
前記ヒータベースの熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒータ。
【請求項５】
前記発熱体が、導電性セラミックスからなり、あるいは絶縁性セラミックス内に金属が埋め込まれてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒータ。
【請求項６】
前記ベース部は、前記発熱体からの熱を断熱するためのヒータベースと、該ヒータベースを固定するためのベース板とを備えてなり、
前記ヒータベースは、前記ベース板に機械的固定部材によって固定され、該ヒータベースと該機械的固定部材との間には緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のヒータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用時における急速昇降温特性に優れ、また位置精度、特に高さ方向の位置精度にも優れたヒータに係るもので、例えば半導体の組立工程において半導体チップボンディング用として好適に用いられるヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、パソコンや携帯電話等の多くの情報端末に、半導体チップが使用されている。半導体チップはその小型化、薄型化、軽量化、高性能化の要求のため、高集積化の一途を辿っている。そのため、半導体チップの組立方法としては、従来のワイヤーボンディング法から高集積化が容易なフリップチップボンディング法へとその方式がシフトしてきている。
【０００３】
フリップチップボンディング法には、Ｃ４工法（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃｏｌｌａｐｓｅ  Ｃｈｉｐ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ）や超音波工法、熱圧着工法などがあるが、位置精度等の観点から熱圧着法が主流を占めている。熱圧着法においては、その熱圧着の熱源として各種のヒータが使われてきている。また、レーザダイオードなどのチップの基板へのダイボンディングについても熱圧着法が使用されおり、その工程にも各種のヒータが使われている。
【０００４】
ところで、このような熱圧着法としては、半導体チップへの熱ダメージを防止するため、半導体チップと基板との間に置かれたボンディング用はんだを瞬時に溶かしかつ固化させる必要があり、例えば常温（２５℃）から４５０℃まで数秒間で昇温してボンディング用はんだを溶融し、その後、直ちに数秒間で１００℃まで冷却するといったことを行う必要がある。したがって、このような急速昇降温を行うことのできるヒータの提供が望まれている。
【０００５】
また、近年では半導体チップの小型化、高集積化に伴い、半導体チップとこれを搭載する基板との間の位置精度に対する要求が非常に厳しくなっており、８μｍ以下、場合によっては３μｍ以下の位置精度が求められるようになってきている。
このような要求に答えるため従来のヒータでは、発熱体としてモリブデンやチタン、ニッケルクロム合金等を用いたり、金属線や金属パターンをセラミックスで一体化したものを用いたもの、あるいは導電性炭化珪素を用いたセラミックス製のものを用いたりしている。また、このような従来のヒータは、前記発熱体がボルト等によって断熱材に機械的に連結された構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２５７５１号公報（図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発熱体としてモリブデンやチタン、ニッケルクロム合金等の金属を用いたヒータでは、発熱体の電気比抵抗が非常に低いことから急速昇降温時に大電流を必要とし、これにより誘導磁場が発生したり高温での塑性変形が起こったりしてしまい、正確な位置精度を得ることができなかった。また、発熱体部分は最高で４５０℃まで加熱されるため酸化され易く、耐久性にも難があった。
【０００８】
一方、発熱体として金属パターンをセラミックスで一体化したものを用いたヒータ、あるいは導電性炭化珪素を用いたセラミック製のものを用いたヒータでは、発熱体だけで考えれば急速昇降温特性及び位置精度に関しては要求特性を満たすことができる。
ところが、このようなセラミックスを用いた発熱体の破損を防ぐためには、発熱体を固定する断熱材の材料として、発熱体より十分に熱膨張係数が小さいものを用いることはできない。なぜなら、金属パターンをセラミックスで一体化した発熱体、すなわち絶縁性セラミックスに金属を埋め込んで一体化した発熱体の場合、その熱膨張係数は４〜６×１０−６／℃であり、また、導電性炭化珪素からなる発熱体の場合、その熱膨張係数は４×１０−６／℃であるが、このような発熱体と断熱材とをボルト等によって機械的に連結する従来のものでは、断熱材の熱膨張係数が発熱体より十分に小さいと、熱膨張係数の差によって発熱体や断熱材に割れ等の破損が生じてしまうからである。
【０００９】
そこで、断熱材としては、例えばムライトやコーディエライト、ジルコン等の発熱体に近い熱膨張係数を有するものを使用しなければならないが、その場合に、ヒータ全体としては十分な昇降温性及び位置精度を満たすことができなくなってしまい、特に高さ方向での十分な位置精度が得られなくなってしまう。すなわち、ヒータ全体として熱により比較的大きな膨張を生じ、チップ実装時等の位置精度を向上させることが困難になってしまう。また、ムライトやコーディエライト、ジルコン等では、熱膨張率について以外にも、耐熱衝撃性が低く、急速昇降温を繰り返すと破損するといった問題もある。
【００１０】
このような背景から、前記従来のヒータを用いてボンディング処理を行う場合、位置精度調整用カメラ等を用いて高さ方向の位置精度を調整しなければならず、結果としてボンディング装置が高価となってしまい、また、全自動化が困難になって十分なボンディング処理能力が得られなくなってしまう。
【００１１】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、要求される急速な昇降温に対応することができ、また十分な耐久性を有し、コストパフォーマンスに優れ、しかも正確な位置精度、特に高さ方向での優れた位置精度を有するヒータを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のヒータでは、通電により発熱する発熱体と、該発熱体からの熱を断熱するとともに該発熱体を保持するためのベース部とを少なくとも備えてなり、前記ベース部には前記発熱体を真空吸着するための貫通孔が設けられたことを前記課題の解決手段とした。
このヒータにあっては、前記貫通孔に負圧源を接続することによって前記発熱体をベース部に真空吸着し、発熱体をベース部に固定するようにすれば、発熱体とベース部とが機械的に一体化しないことからこれらの熱膨張差を考慮する必要がなくなり、熱膨張率の差に起因する破損を防止することが可能になる。
【００１３】
また、前記ヒータにおいては、前記ベース部の表面に、前記貫通孔に連通して前記発熱体を真空吸着するための溝を形成するのが好ましい。
このようにすれば、ベース部の表面に開口する溝によって発熱体を真空吸着することができ、したがって吸着する部分の面積が増えることによって発熱体を安定して固定することが可能になる。
【００１４】
また、前記ヒータにおいては、前記ベース部が、前記発熱体からの熱を断熱するためのヒータベースと、該ヒータベースを固定するためのベース板とを備えてなり、前記ヒータベースの熱膨張係数が１×１０−６／℃以下であるのが好ましい。
このようにすれば、ヒータ全体としての熱による膨張収縮が抑えられ、これにより位置精度が向上する。
【００１５】
また、前記ヒータにおいては、前記ベース部が、前記発熱体からの熱を断熱するためのヒータベースと、該ヒータベースを固定するためのベース板とを備えてなり、前記ヒータベースの熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるのが好ましい。このようにすれば、ヒータベースをその高さ方向に厚くしなくても熱の放散が十分に抑えられ、したがって高さ方向の厚さを薄くできることから、熱による膨張の影響をさらに少なくして位置精度をより向上することが可能になる。
【００１６】
また、前記ヒータにおいては、前記発熱体が、導電性セラミックスからなり、あるいは絶縁性セラミックス内に金属が埋め込まれてなるのが好ましい。
このようにすれば、発熱体自体の、急速昇降温特性及び位置精度に対しての特性がより良好になる。
【００１７】
また、前記ヒータにおいては、前記ベース部が、前記発熱体からの熱を断熱するためのヒータベースと、該ヒータベースを固定するためのベース板とを備えてなり、前記ヒータベースが、前記ベース板に機械的固定部材によって固定され、該ヒータベースと該機械的固定部材との間に緩衝材が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、ヒータベースと機械的固定部材との間に緩衝材が設けられていることにより、ヒータベースとベース板との間に大きな熱膨張係数の差があっても、これに起因して破損等が生じることが確実に防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のヒータをその実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態は本発明の要旨を説明するためのものであり、本発明はこの実施形態に限定されないのはもちろんである。
図１（ａ）、（ｂ）において符号１はヒータであり、このヒータ１は、通電により発熱する発熱体２と、該発熱体２からの熱を断熱するとともに該発熱体２を保持するためのベース部３とを備えたものである。なお、このヒータ１は、使用時において発熱体２上に伝熱板（図示せず）を吸着保持するようになっている。
【００１９】
発熱体２としては、特に限定されることはないものの、導電性セラミックス製のもの、もしくは絶縁性セラミックスに金属を埋め込んで一体化したものが好適に用いられる。導電性セラミックス製のものを用いる場合、セラミックスとしては導電性炭化珪素が好適に用いられ、特に焼結体密度が２．５ｇ／ｃｍ３  以上、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、電気比抵抗が０．１〜１００Ω・ｃｍのものがより好適とされる。また、絶縁性セラミックスに金属を埋め込んで一体化したものを用いる場合、埋め込む金属をＮｉ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｎｉ−Ｃｒ合金から選択されたものとし、絶縁性セラミックスを絶縁性炭化珪素や窒化アルミニウムの中から選択されたものとするのが好ましい。なお、発熱体２として導電性炭化珪素セラミックスを用いた場合、その熱膨張係数は前述したように４×１０−６／℃であり、絶縁性セラミックスに金属を埋め込んで一体化したものを用いた場合、その熱膨張係数は４〜６×１０−６／℃である。
【００２０】
また、この発熱体２は、本例では図１（ｂ）に示すように矩形板状のもので、その均熱性を向上し、かつ降温時における冷却速度が向上するため、長辺側から対向する長辺側に向かって２つのスリット４、４が形成されている。
この発熱体２には、一方の対角線上の二隅に、すなわち前記スリット４、４の側方に、電極取付用の孔５、５が形成されており、これら孔５、５にはそれぞれ電極６が取り付けられている。電極６、６は、発熱体２に通電するためのもので、図１（ａ）に示すように配線６ａ、６ａによって電源（図示せず）に接続されている。なお、これら電極６、６は、前記孔５に挿通された状態で、ろう付け法あるいは機械的固定法によって発熱体２に接続されている。本例では、孔５、５をテーパ状に形成し、電極６、６を皿ネジ状に形成してこれをナット等によりネジ止めすることで固定する、機械的固定法を採用している。
また、図１（ｂ）に示すように、前記電極取付用の孔５、５と反対側の二隅には、前述の伝熱板を吸着保持するためのＬ字状の溝４０、４０が形成されている。ここで、伝熱板は、その平面外形状が発熱体２と同じ矩形状のもので、その中心部に吸着孔を形成しただけの窒化アルミニウム製のものである。
【００２１】
また、この発熱体２には、図１（ｂ）に示すように前記スリット４、４間に熱電対取付用の孔７が形成されており、図１（ａ）に示すようにこの孔７には皿ネジ８、固定用リング９、ナット１０、さらにはワッシャ（図示せず）によって熱電対１１が取り付けられている。すなわち、この熱電対１１は、孔７に皿ネジ８が挿通し、この皿ネジ８の先端側から固定用リング９が挿通されることにより、発熱体２の裏面と固定用リング９との間に挟持されたもので、さらに皿ネジ８にナット１０が締結されることにより、発熱体２の裏面に密着した状態に固定されたものである。また、この熱電対１１は、発熱体２の温度を検知してこれを制御するためのもので、配線１１ａによって制御部（図示せず）に接続されたものである。そして、この制御部が電極６、６に通電するための電源（図示せず）に接続していることにより、熱電対１１は発熱体２の温度を制御するものとなっている。
【００２２】
ここで、熱電対１１をこのように機械的に固定したことにより、接着剤を用いた場合に比較して発熱体２の温度を正確にモニタすることができ、また剥がれ等が生じないので高い耐久性を有する構造となる。また、熱容量を小さくすることができるので、良好な均熱性が得られる構造となる。
また、この発熱体２には、その中心部に吸着孔１２が形成されている。この吸着孔１２は、後述するベース部３に形成された吸引孔に連通し、さらに前記した伝熱板の吸着孔に連通することにより、この伝熱板の吸着孔を介して半導体チップなどの被処理物を真空吸着するためのものである。
【００２３】
ベース部３は、前記発熱体２をその上面に保持するとともにこの発熱体２からの熱を断熱するためのヒータベース１３と、該ヒータベース１３を固定するためのベース板１４とを備えて構成されたものである。ヒータベース１３は、その上部側が発熱体２と同じ平面形状を有する四角柱状とされ、下端部側が略円盤状の固定部１３ａとされたもので、その内部には、前記の電極６、６や熱電対１１を取り付けるための皿ネジ８などを収容するための空洞部１５が形成されており、さらにその側面部には、電極６、６や熱電対１１の配線６ａ、１１ａを引き出すための引き出し孔１６が前記空洞部１５に連通した状態に形成されている。
【００２４】
このヒータベース１３には、その中心部に上下に貫通する吸引孔１７が形成されており、この吸引孔１７の側方には上下に貫通する貫通孔１８が形成されており、さらに周辺部には上下に貫通する貫通孔４１、４１が前記溝４０、４０に連通して形成されている。吸引孔１７は、ヒータベース１３上に保持固定される発熱体２の前記吸着孔１２に連通するよう形成されたものである。また、ヒータベース１３には、図１（ｂ）に示すようにその上面（表面）に円環状の溝１９が形成されている。この溝１９は、前記吸引孔１７およびこれに連通する吸着孔１２を中心としてその周囲に形成されたもので、前記貫通孔１８に連通し、これにより前記発熱体２を真空吸着するよう構成されたものである。
【００２５】
ここで、円環状の溝１９を、吸着孔１２を中心として形成するのは、後述するようにこの溝１９で発熱体２を真空吸着した際、平面方向での均一性を保つことができ、横方向の精度を良好にすることができるからである。
この真空吸着用の溝１９の、ヒータベース１３上面に開口する開口部の合計面積としては、発熱体２の底面の面積の１〜１０％とするのが好ましい。１％未満であると、吸着力が弱くなって冷却時にエアを流した際位置ずれを起こす可能性があるからである。一方、１０％を超えると、断熱材であるヒータベース１３と直接接触する発熱体２の面積が少なくなり、断熱効果にむらがでて均熱性に影響を及ぼすおそれがあるからである。
【００２６】
なお、真空吸着用の貫通孔１８については、本例では１つしか形成していないが、複数形成してもよいのはもちろんである。また、貫通孔１８の溝１９に連通する開口部の面積（貫通孔１９が複数ある場合にはその合計面積）については、発熱体２の面積の０．１〜１０％とするのが好ましい。
【００２７】
このような構成からなるヒータベース１３は、発熱体２を機械的に固定することなく、後述するように真空吸着で保持固定することから、その材質を、発熱体２との熱膨張係数の差に制限されることなく自由に選択することができる。ただし、位置精度を向上させる点から、熱膨張係数が１×１０−６／℃以下のものとするのが好ましく、また、断熱性の点から、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下のものが好ましい。
【００２８】
ヒータベース１３の熱膨張係数が１×１０−６／℃以下であると、ヒータとしての熱による膨張収縮が抑えられ、これにより位置精度が向上するからである。具体的には、その高さ方向で８μｍ以下、さらには３μｍ以下といった位置精度が得られ、横方向では、５μｍ以下、さらには２μｍ以下といった位置精度が得られる。一方、ヒータベース１３の熱膨張係数が１×１０−６／℃を超えると、高さ方向への熱膨張が大きくなり、上記の位置精度を得ることが難しくなる。
また、熱伝導率を１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下とすることにより、ヒータベース１３を高さ方向に厚くしなくても熱の放散が十分に抑えられ、したがって高さ方向の厚さを薄くできることから、熱による膨張の影響をさらに少なくして位置精度をより向上することができる。
【００２９】
このような条件を満たす材料としては、セラミックスもしくはガラス、ガラスセラミックスなどを選ぶことができ、特に石英、不透明石英、チタン珪酸ガラス、低熱膨張ガラスセラミックス、さらには六方晶窒化ホウ素を主成分としたセラミックスなどがより好適とされる。これらの材料は、耐熱衝撃性が高く、優れた耐久性が得られ、しかも加工が容易なためコスト的にも優れたものとなる。
【００３０】
また、このようなヒータベース１３の下端部は、前述したようにベース板１４と機械的に連結するために側方に延出した固定部１３ａとなっており、この固定部１３ａにはリングキャップ２１を介してベース板１４が取り付けられている。ベース板１４は、その上面側に円盤部２２を形成し、この円盤部２２の外周面に雄ネジ部２２ａを形成したもので、この円盤部２２の中心位置にヒータベース１３の吸引孔１７に連通する孔２３を形成し、この孔２３の側方にヒータベース１３の貫通孔１８に連通する孔２４を形成し、さらに周辺部にヒータベースの貫通孔４１、４１に連通する孔４２、４２を形成したものである。これら孔２３、孔２４および孔４２、４２には、真空ポンプ等の負圧源（図示せず）が接続するようになっている。このようなベース板１４の材質としては、特にその高さ方向への熱膨張を小さくするため低熱膨張係数の金属とするのが望ましく、具体的にはコバール、インバー等が好適とされ、特にスーパーインバーが好適に用いられる。
【００３１】
リングキャップ２１は、円環状の機械的固定部材であって、その下端部に雌ネジ部２１ａを形成したものである。また、このリングキャップ２１には、その上端部に内側に延出する押さえ部２１ｂが形成されている。このような構成のもとに、ヒータベース１３がベース板１４上に載置され、その状態でリングキャップ２１がその押さえ部２１ｂでヒータベース１３の固定部１３ａを押さえ、かつリングキャップ２１の雌ネジ部２１ａがヒータベース１３の雄ネジ部２２ａにネジ止めされることにより、ヒータベース１３はベース板１４に保持固定されるようになっている。
【００３２】
ここで、ヒータベース１３の固定部１３ａとリングキャップ２１の押さえ部２１ｂとの間には緩衝材２５が設けられており、これによってヒータベース１３とベース板１４との熱膨張係数の差に起因して破損等が生じることが確実に防止されている。この緩衝材２５の材質としては、ゴム及びプラスチック等が好適に用いられ、特にフッ素ゴムや４フッ化エチレンなどのフッ素系樹脂が好適に用いられる。
なお、ベース板１４上にヒータベース１３を固定するための機械的固定部材としては、リングキャップ２１に代えて、ボルト・ナットによる締結固定等を用いることもできる。
【００３３】
このような構成のヒータ１を用いて例えば基板に半導体チップをボンディング処理するには、予めベース板１４にヒータベース１３を固定した後、まず、ベース板１４の孔２４、および孔４２に真空ポンプ（負圧源）を接続し、この真空ポンプを作動させることにより、貫通孔１８、溝１９を介して発熱体２をヒータベース１３に真空吸着し、さらに貫通孔４１、４１、溝４０、４０を介して発熱体２上に伝熱板（図示せず）を真空吸着する。また、これとは別に、ベース板１４の孔２３に真空ポンプ（負圧源）を接続しておく。この真空ポンプについては、孔２４に接続した真空ポンプと同じものとしてもよく、また別のものとしてもよい。同じものにした場合には、経路中にそれぞれ弁を設けておくことにより、孔２４側と孔２３側とをそれぞれ独立して真空引きできるようにしておく。
次いで、孔２３側からも真空引きすることにより、吸引孔１７、吸着孔１２、および伝熱板の吸着孔（図示せず）を介して前記半導体チップ等の被処理物を吸着し、これを基板上のボンディング材上に載せる。
そして、この状態のもとで、すなわち伝熱板を介して発熱体２を被処理物に当接させた状態のもとで、従来と同様にして発熱体２に通電し、ボンディング処理を行う。
【００３４】
このようなヒータ１にあっては、発熱体２が断熱材であるヒータベース１３に機械的固定でなく真空吸着で固定されているため、発熱体２とヒータベース１３との熱膨張差を考慮する必要がなくなり、よって熱膨張の差に起因する破損を防止することができる。したがって、従来使用できなかった熱膨張係数の小さい材料を断熱材、すなわちヒータベース１３の材料として使用することができる。このため、ヒータ１全体としての熱による膨張収縮を抑えることができ、チップ実装時（ボンディング時）等において位置精度、特に高さ方向の位置精度を向上させることができる。
【００３５】
また、発熱体２についても、機械止めのためのボルトなどを使用しなくて済むことから、その構造をシンプルにすることができ、したがってコストパフォーマンスに優れ、さらに均熱性に優れ、耐熱衝撃性が高く、耐久性に優れたものとなる。
また、ヒータベース１３の表面に、貫通孔１８に連通する溝１９を形成したので、この溝１９の開口部で発熱体２を真空吸着することができ、したがって吸着する部分の面積が増えることによって発熱体２を安定して保持固定することができる。
【００３６】
なお、前記例においては、貫通孔１８をヒータベース１３に形成し、これに連通する孔２４をベース板１４に形成することによってベース部３の上下方向に貫通する孔を形成したが、例えば貫通孔をヒータベース１３の上面から側面に向けて貫通するように形成してもよい。
また、ヒータベース１３（ベース部３）の上面に溝１９を形成し、この溝１９を介して貫通孔１８より発熱体２を真空吸着するようにしたが、溝１９を形成することなく、貫通孔１８のみによって発熱体２を真空吸着するようにしてもよい。その場合に、貫通孔１８を複数形成し、発熱体２に対する吸着面積を増やすようにするのが好ましい。
【００３７】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
（実施例１）
図１（ａ）、（ｂ）に示した構造のヒータ１を以下のようにして作製した。
発熱体２を、常温下での熱伝導率が１７５Ｗ／ｍ・Ｋで、かつ、常温下での抵抗率が０．５Ω・ｃｍ、輻射率が０．９、焼結体密度が３．１ｇ／ｃｍ３  、熱膨張係数が４×１０−６／℃の導電性炭化珪素焼結体で形成した。
この発熱体２の形状については、２箇所にスリット４、４を形成し、貫通孔を４個形成した正方形平板状とし、厚み１ｍｍ、一辺の長さが２２ｍｍのものとした。スリット４は、幅１ｍｍ、長さ１５ｍｍとした。
前記４個の貫通孔のうち、吸着孔１２に相当する貫通孔については、その開口形状を直径１ｍｍの円形状とした。また、電極用の孔５、５に相当する貫通孔については、Ｍ１．４の皿ネジ用穴とした。さらに、熱電対を取り付けるための孔７に相当する貫通孔については、Ｍ１．４の皿ネジ用穴とした。
通電用の電極６については、発熱体２に形成した貫通孔（孔５、５）に、Ｍ１．４のボルト、ナット、ワッシャを用いてリード線（配線６ａ）を接続することで構成した。
【００３８】
ヒータベース１３には、不透明石英（熱膨張係数：０．５×１０−６／℃、熱伝導率：１Ｗ／ｍ・Ｋ）を用い、四角柱状の部分として高さ１０ｍｍ、２２×２２ｍｍ角とし、緩衝材による機械止め部分（固定部１３ａ）として、高さ３ｍｍ、φ４０ｍｍとした。
また、発熱体２を真空吸着するための溝１９については、発熱体２の中心からφ４．５ｍｍの位置を中心に、幅１ｍｍ、深さ０．５ｍｍのザグリ加工を行なって形成した。
真空吸着用の貫通孔１８はφ１ｍｍとし、溝１９からヒータベース１３を貫通し、ベース板１４の孔２４に連通するように形成した。これにより、ベース板１４の下方から孔２４内を真空引きすることで、発熱体２を真空吸着できる構造とした。
【００３９】
ベース板１４については、装置側固定部分として６０×６０ｍｍ角、高さ３ｍｍとし、その上部にφ４０、高さ５ｍｍ、Ｍ２０で雄ネジ切りした、スーパーインバー製の円盤部２２を形成した。
緩衝材２５としては、φ３５−φ４０、厚み１ｍｍのリング状のフッ素ゴム（バイトン［登録商標］；デュポン社製）を用いた。そして、ベース板１４にヒータベース１３をセットし、ヒータベース１３の固定部１３ａ（機械止め部分）に緩衝材２５をセットした。
リングキャップ２１としては、Ｍ２０で雄ネジ切りしたスーパーインバーを用いた。そして、これをベース板１４にネジ止めすることにより、ヒータベース１３、緩衝材２５をベース板１４に固定した。
【００４０】
発熱体２の温度を制御するための熱電対１１にはｋ型熱電対を用い、固定用リング９としてはφ１．６−φ２．６厚み３ｍｍの窒化珪素を用いた。そして、発熱体２の孔７にＭ１．４のボルト（皿ネジ８）、ナット１０及びワッシャを用いて機械止めした。
【００４１】
「急速昇温繰り返し試験」
このような実施例１のヒータにより、以下の条件で急速昇温繰り返し試験を行った。
１００Ｖ−２０Ａ、５０Ｈｚ単相の位相制御型電源を用い、ＰＩＤ制御にて発熱体２を５０℃から４５０℃まで２秒で昇温した。さらに、４５０℃で１０秒間保持した後、５０℃まで冷却した。そして、このような急速昇温を繰り返した。得られた結果を表１に示す。
【００４２】
「位置精度試験」
ＸＹＺテーブルに実施例１のヒータを置き、これにＳｉチップを吸着させ、上部からＣＣＤカメラによってＳｉチップを観測した。５０℃から４５０℃まで加熱し、１０秒間保持した後、Ｓｉチップの加熱後のずれをＸＹＺテーブルを動かして評価した。高さ方向（ｚ軸方向）については、ＣＣＤカメラのピントによって評価した。ＸＹＺテーブルの最小単位は１μｍである。得られた結果を表１に併記する。
【００４３】
（実施例２）
実施例１と同様の構造を有するヒータを作製した。ただし、発熱体２として、Ｗ線を発熱体として内蔵する窒化アルミニウム焼結体を使用し、通電用の電極６、６はロウ付けによって発熱体２に固定した。この窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率は１７０Ｗ／ｍ・Ｋであった。
実施例１と同様にして、急速昇温繰り返し試験及び位置精度試験を実施した。得られた結果を表１に併記する。
【００４４】
（比較例１）
図２（ａ）、（ｂ）に示す構造のヒータ３０を作製した。このヒータ３０が図１（ａ）、（ｂ）に示したヒータ１と異なるところは、発熱体３１とヒータベース３２との間の固定を、機械的固定で行った点である。すなわち、この比較例１では、発熱体３１に形成した貫通孔３３とヒータベース３２に形成した貫通孔（図示せず）とにＭ１．４のボルト３４を挿通し、これをナット３５、ワッシャー（図示せず）で固定するようにした。なお、発熱体３１としては、実施例１で用いた発熱体２と同じ材質の導電性炭化珪素焼結体を用いた。また、ヒータベース３２の材質は不透明石英（熱膨張係数０．５×１０−６／℃、熱伝導率：１Ｗ／ｍ・Ｋ）とした。
このような構成のヒータ３０に対して、実施例１と同様に急速昇温繰り返し試験及び位置精度試験を実施した。得られた結果を表１に併記する。
【００４５】
（比較例２）
図２（ａ）、（ｂ）に示す構造のヒータ３０を作製した。このヒータ３０が比較例１と異なるところは、ヒータベース３２として、その材質を、コーディライト（熱膨張係数２．６×１０−６／℃、熱伝導率：１Ｗ／ｍ・Ｋ）とした点である。なお、発熱体３１としては、実施例１で用いた発熱体２と同じ材質の導電性炭化珪素焼結体を用いた。
このような構成のヒータ３０に対して、実施例１と同様に急速昇温繰り返し試験及び位置精度試験を実施した。得られた結果を表１に併記する。
【００４６】
【表１】
2004158547.tif 000003
【００４７】
なお、表１中において位置精度については、試験中のずれの最小値と最大値とを示した。
表１に示した結果より、実施例１、２のものは、いずれも急速昇温繰り返し試験の結果が良好であった。また、位置精度についても比較例１、２に比べ良好であることが確認された。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のヒータは、発熱体をベース部に真空吸着することで、発熱体をベース部に固定するようにしたものであるから、発熱体とベース部とが機械的に一体化しないことでこれらの熱膨張差を考慮する必要がなくなり、したがって熱膨張率の差に起因する破損を防止することができる。よって、従来使用できなかった熱膨張係数の小さい材料を断熱材、すなわちベース部の材料として使用することができため、ヒータ全体としての熱による膨張収縮を抑えることができ、これによりチップ実装時（ボンディング時）等において位置精度、特に高さ方向の位置精度を向上させることができる。
また、要求される急速な昇降温に良好に対応することができ、さらに十分な耐久性を有し、コストパフォーマンスに優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヒータの一実施形態を示す図であり、（ａ）はヒータの概略構成を示す側断面図、（ｂ）は発熱体側から見たヒータの平面図である。
【図２】比較例としてのヒータの一例を示す図であり、（ａ）はヒータの概略構成を示す側断面図、（ｂ）は（ａ）に示したヒータの発熱体の平面図である。
【符号の説明】
１…ヒータ、２…発熱体、３…ベース部、１３…ヒータベース、
１４…ベース板、１８…貫通孔、１９…溝、
２１…リングキャップ（機械的固定部材）、２５…緩衝材
【図１】
2004158547.tif 000004
【図２】
2004158547.tif 000005