(57)【要約】【課題】プラズマ洗浄を利用する電子部品装着装置の構造を簡素化する。【解決手段】電子部品装着装置１において電子部品９２を基板９１に仮接合する接合機構３、仮接合基板にプラズマ洗浄を施すチャンバ２、プラズマ洗浄後に電子部品９２を基板９１へと押圧して本接合を行う押圧機構５、および、仮接合基板を接合機構３からチャンバ２へと搬送する搬送ロボット４を設ける。これにより、電子部品９２を基板９１に装着する際の位置合わせに用いられるカメラ等をチャンバ２外に設けることができ、減圧環境とされるチャンバ２内の構造を簡素化することができる。【選択図】　図１
2004071610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を基板に装着する電子部品装着装置であって、
電子部品を基板に仮固定する仮固定機構と、
電子部品が仮固定された基板に対してプラズマ洗浄が行われるチャンバと、
仮固定された電子部品を基板に押圧して本接合を行う本接合機構と、
を備えることを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品装着装置であって、
前記仮固定機構が常圧下にて仮接合を行うことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品装着装置であって、
前記仮固定機構が大気環境下にて仮接合を行うことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電子部品装着装置であって、
前記本接合機構が大気環境下にて本接合を行うことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の電子部品装着装置であって、
前記仮固定機構が、電子部品に超音波振動を与える超音波振動源を有することを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の電子部品装着装置であって、
前記仮固定機構が、２段バンプを有する電子部品を基板上に仮接合することを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の電子部品装着装置であって、
前記チャンバ内において、複数の電子部品が仮固定された基板にプラズマ洗浄が行われることを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項８】
電子部品を基板に装着する電子部品装着装置であって、
電子部品の基板への仮固定と、仮固定された電子部品を基板に押圧する本接合とを行う接合機構と、
電子部品が仮固定された基板に対してプラズマ洗浄が行われるチャンバと、
電子部品が仮固定された基板を前記接合機構から前記チャンバへと搬送し、プラズマ洗浄後の基板を前記チャンバから前記接合機構へと搬送する搬送機構と、を備えることを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電子部品装着装置であって、
前記接合機構が、常圧下にて本接合を行うことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項１０】
電子部品を基板に装着する電子部品装着方法であって、
電子部品を基板に仮固定する仮固定工程と、
前記電子部品が仮固定された前記基板にプラズマ洗浄を行う洗浄工程と、
仮固定された前記電子部品を前記基板に押圧して本接合を行う本接合工程と、を有することを特徴とする電子部品装着方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電子部品装着方法であって、
前記仮固定工程において、常圧下にて仮接合が行われることを特徴とする電子部品装着方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電子部品装着方法であって、
前記仮固定工程において、前記電子部品に超音波振動が付与されることを特徴とする電子部品装着方法。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の電子部品装着方法であって、
前記仮固定工程において、複数の電子部品が前記基板に仮固定されることを特徴とする電子部品装着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に装着する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子部品や基板等の被接合物にプラズマを用いて吸着物質の除去、表面の活性化等の洗浄を施した上で被接合物同士を接合する技術が知られている。被接合物の洗浄は高真空状態のチャンバ内で行われ、洗浄後の表面の酸化や汚染を防止するために接合もチャンバ内にて行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、チャンバ内で電子部品を基板に装着する場合、電子部品と基板との位置合わせ用のカメラを減圧環境に耐え得る構造としてチャンバ内に設ける必要が生じる。また、装着時に位置合わせ用のカメラを電子部品や基板から待避させるために、真空中であっても使用可能な高価な様々な部品をチャンバ内に設けることも必要となる。その結果、電子部品装着装置が高価なものとなってしまう。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、装置構造の簡素化によりプラズマ洗浄を利用しつつ安価に電子部品を基板に装着する技術を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、電子部品を基板に装着する電子部品装着装置であって、電子部品を基板に仮固定する仮固定機構と、電子部品が仮固定された基板に対してプラズマ洗浄が行われるチャンバと、仮固定された電子部品を基板に押圧して本接合を行う本接合機構とを備える。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品装着装置であって、前記仮固定機構が常圧下にて仮接合を行う。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電子部品装着装置であって、前記仮固定機構が大気環境下にて仮接合を行う。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電子部品装着装置であって、前記本接合機構が大気環境下にて本接合を行う。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の電子部品装着装置であって、前記仮固定機構が、電子部品に超音波振動を与える超音波振動源を有する。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載の電子部品装着装置であって、前記仮固定機構が、２段バンプを有する電子部品を基板上に仮接合する。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の電子部品装着装置であって、前記チャンバ内において、複数の電子部品が仮固定された基板にプラズマ洗浄が行われる。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、電子部品を基板に装着する電子部品装着装置であって、電子部品の基板への仮固定と、仮固定された電子部品を基板に押圧する本接合とを行う接合機構と、電子部品が仮固定された基板に対してプラズマ洗浄が行われるチャンバと、電子部品が仮固定された基板を前記接合機構から前記チャンバへと搬送し、プラズマ洗浄後の基板を前記チャンバから前記接合機構へと搬送する搬送機構とを備える。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の電子部品装着装置であって、前記接合機構が、常圧下にて本接合を行う。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、電子部品を基板に装着する電子部品装着方法であって、電子部品を基板に仮固定する仮固定工程と、前記電子部品が仮固定された前記基板にプラズマ洗浄を行う洗浄工程と、仮固定された前記電子部品を前記基板に押圧して本接合を行う本接合工程とを有する。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の電子部品装着方法であって、前記仮固定工程において、常圧下にて仮接合が行われる。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の電子部品装着方法であって、前記仮固定工程において、前記電子部品に超音波振動が付与される。
【００１７】
請求項１３に記載の発明は、請求項１０ないし１２のいずれかに記載の電子部品装着方法であって、前記仮固定工程において、複数の電子部品が前記基板に仮固定される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る電子部品装着装置１の構造を示す平面図であり、図２および図３は側面図である。電子部品装着装置１は電子部品を基板に装着して電子部品の電極と基板の電極とを接合する装置であり、図１に示すように基台１０上にチャンバ２、接合機構３および搬送ロボット４を有する。図２は接合機構３および搬送ロボット４を側方から見た様子を示しており、図３はチャンバ２および搬送ロボット４を側方から見た様子を示している。
【００１９】
接合機構３は、図１および図２に示すように、基板９１（例えば、フィルム基板）を吸引吸着により保持するステージ３１および電子部品９２（例えば、半導体ＩＣベアチップ）を吸引吸着により保持する接合ヘッド３５を有する。ステージ３１はＸＹテーブル３２により水平面内にて移動可能とされ、接合ヘッド３５はヘッド昇降機構３６により昇降移動するとともにヘッド回動機構３７により上下方向を向く軸を中心に回転する。また、接合ヘッド３５には超音波振動を電子部品９２に与える振動部３５８が設けられる。
【００２０】
チャンバ２は、図１および図３に示すように内部にステージ２１を有し、ステージ２１は、接合機構３により電子部品９２が仮接合された基板９１（以下、「仮接合基板」という。）を静電気力により吸着する静電チャックとなっている。さらに、図３に示すようにステージ２１内にはプラズマを発生するための電極２１１が設けられており、電極が高周波電源２１２に接続される。チャンバ２の搬送ロボット４側の側面には開閉自在なゲート２２が設けられるとともにチャンバ２には減圧ポンプ２３およびガス供給部２４が接続される。
【００２１】
チャンバ２の上部には仮接合された電子部品９２を基板９１に向けて押圧する押圧機構５が設けられる。押圧機構５はチャンバ２内にて電子部品９２に当接する押圧ヘッド５１、押圧ヘッド５１が下端に取り付けられるとともにチャンバ２の上壁を貫通するシャフト５２、シャフト５２を介して押圧ヘッド５１を昇降移動させるヘッド昇降機構５３を有する。なお、シャフト５２が貫通するチャンバ２の開口は、一端がシャフト５２側に、他端がチャンバ２側に取り付けられたベローズ５４により密閉される。
【００２２】
搬送ロボット４は、図１に示すように、ボールネジ機構およびモータによりガイドレール４１上を移動ブロック４２が移動する構造を有する。移動ブロック４２にはアーム４３１が取り付けられ、アーム４３１は移動ブロック４２内の機構によりチャンバ２（および接合機構３）側に対して進退可能とされる。アーム４３１の先端には、仮接合基板を吸引吸着により下面に保持する保持プレート４４１が固定される。
【００２３】
図４は、電子部品装着装置１の動作（および、装置に対する動作）の流れを示す図である。
【００２４】
まず、図１に示すように装置外の搬送アーム９５１，９５２により、基板９１および電子部品９２が接合機構３へと搬送され、ステージ３１および接合ヘッド３５が基板９１および電子部品９２をそれぞれ吸引吸着により保持する（ステップＳ１１）。
【００２５】
基板９１および電子部品９２が接合機構３に渡されると、図示を省略するカメラがステージ３１および接合ヘッド３５の間に進入して基板９１の装着領域および電子部品９２の電極側の面を撮像し、画像処理回路により基板９１上の装着領域の中心と電子部品９２の中心との間の水平方向のずれ量、および、上下方向を向く軸を中心とする回転のずれ量が求められる。求められたずれ量に基づいてＸＹテーブル３２がステージ３１を移動して基板９１上の装着領域の中心と電子部品９２の中心とを一致させ、さらにヘッド回動機構３７が電子部品９２の向きを調整する。
【００２６】
その後、図５に示すように接合ヘッド３５がヘッド昇降機構３６により下降し、大気に曝された状態で電子部品９２が基板９１に当接する。このとき、振動部３５８が能動化され、電子部品９２に超音波振動が与えられる。その結果、基板９１と電子部品９２との電極が摩擦により接着し、電子部品９２が基板９１に仮接合される（すなわち、暫定的に固定される）（ステップＳ１２）。
【００２７】
図６は電子部品９２の下面に電極として形成されているバンプ９２１を拡大して示す側面図である。バンプ９２１は先端側が電子部品９２の本体側に比べて細い、いわゆる２段バンプとなっている。接合機構３による仮接合の際には、電子部品９２が基板９１側へと押圧される押圧力が小さく設定され、図７に示すようにバンプ９２１の極先端のみが（あるいは、後述の本接合のための潰し代を残した状態で）基板９１上の電極９１１と接合される。
【００２８】
仮接合が完了すると、接合ヘッド３５が吸着を解除して上昇し、搬送ロボット４の保持プレート４４１が接合ヘッド３５とステージ３１との間に挿入される。保持プレート４４１は移動ブロック４２内の機構により僅かに下降し、仮接合基板に当接する。そして、ステージ３１の吸引吸着が解除され、保持プレート４４１の吸引吸着が開始されて仮接合基板が保持プレート４４１に保持される。保持プレート４４１は僅かに上昇して待避し、仮接合基板をチャンバ２へと搬送する。なお、保持プレート４４１の吸引口は吸着側の面に形成された台状の突出部に形成されており、電子部品９２を避けつつ仮接合基板を吸着保持する。
【００２９】
次に、図８に示すように保持プレート４４１が仮接合基板９１ａをチャンバ２内へと搬入し、僅かに下降してステージ２１上に載置する（ステップＳ１３）。ステージ２１は仮接合基板を静電吸着により保持し、保持プレート４４１は上昇するとともにチャンバ２外へと待避する。
【００３０】
その後、ゲート２２が閉じられて図３に示す減圧ポンプ２３によりチャンバ２内が排気されて減圧され、さらに、ガス供給部２４からアルゴンガス等の所定のガスが供給されてチャンバ２の内部空間が所定の減圧雰囲気とされる。ステージ２１の電極２１１には高周波電源２１２から高周波の電力が与えられ、チャンバ２の内壁とステージ２１との間においてプラズマが発生する。
【００３１】
プラズマにより、基板９１および電子部品９２の電極（例えば、Ａｕ（金）電極）上に吸着されている水、有機物等の不要物質が除去され、さらに、電極表面のエッチング、励起等の改質が行われ、電極にいわゆるプラズマ洗浄が施される（ステップＳ１４）。図７に示すように基板９１の電極９１１と電子部品９２のバンプ９２１とは仮接合された状態であるため、電子部品９２と基板９１との間の空間が比較的大きく、バンプ９２１の先端の側面９２１ａやバンプ９２１の先端に近接する電極９１１上の領域にもプラズマ洗浄が行われる。
【００３２】
プラズマ洗浄が完了すると、図９に示すようにヘッド昇降機構５３により押圧ヘッド５１が下降し、押圧力を制御しながら仮接合された電子部品９２を基板９１側へと押圧する。これにより、図１０に示すようにバンプ９２１の先端が潰れ、電子部品９２の基板９１への本接合が行われる（ステップＳ１５）。バンプ９２１の先端および電極９１１の表面はプラズマ洗浄されていることから、バンプ９２１の先端が潰れることによりバンプ９２１と電極９１１との間で新たに接触する領域において金属原子同士の原子間力による強い結合が生じ、電子部品９２が基板９１に強固に取り付けられることとなる。
【００３３】
その後、チャンバ２内が大気圧へと戻されてゲート２２が開き、本接合が完了した装着済基板が電子部品装着装置１外のアームにより搬出され（ステップＳ１６）、後工程にて樹脂による封止（いわゆる、アンダーフィルやサイドフィル等）が行われる。
【００３４】
以上のように、電子部品装着装置１では接合機構３により電子部品９２を予め大気中にて基板９１に仮接合し、その後、チャンバ２によるプラズマ洗浄および押圧機構５による本接合が常温にて行われる。これにより、チャンバ２内にて基板９１に対する電子部品９２の位置合わせを行う場合に比べて位置合わせに必要な機構（カメラや移動機構等）を安価な部品で簡単に構成することができ、装置製作費用の低減を図ることができる。
【００３５】
なお、プラズマ洗浄を利用することにより本接合時には、従来のようにバンプを大きく潰すことなく適切な接合ができるため、接合部に熱応力等が作用した場合の応力集中を低減することが実現される。また、バンプの変形量（先端以外の変形量）が小さいことから、後工程の封止の際にアンダーフィルの濡れ性が良好となり、樹脂封入時間の短縮、気泡残りの抑制、使用樹脂の多様化等も実現される。
【００３６】
図１１は、第２の実施の形態に係る電子部品装着装置１の一部を示す図であり、チャンバ２と搬送ロボット４とを示す。第２の実施の形態に係る電子部品装着装置１は、図１１に示すようにチャンバ２に押圧機構５が設けられず、接合機構３にて本接合が行われるという点を除いて第１の実施の形態と同様である。以下、図１および図２に付す符号を用いて説明を行う。
【００３７】
図１２は、第２の実施の形態に係る接合機構３のステージ３１および接合ヘッド３５を拡大して示す断面図である。ステージ３１は下側からベースプレート３１１、セラミックヒータ３１２、および、基板９１を保持する吸着プレート３１３を順に積層した構造となっており、ステージ３１を貫通するように複数の吸引口３１４が形成されている。セラミックヒータ３１２は電源３１２ａに接続され、電源３１２ａは電子部品装着装置１の全体動作を司る全体制御部１１により制御される。また、吸引口３１４は図示を省略するエジェクタに接続され、吸引口３１４からの吸引のＯＮ／ＯＦＦも全体制御部１１により制御される。
【００３８】
接合ヘッド３５は、上側から順に、本体ブロック３５１、セラミックヒータ３５２、および、電子部品９２を保持する吸着ツール３５３を重ねた構造となっており、これらを貫通するように吸着ツール３５３に吸引口３５４が形成されている。セラミックヒータ３５２も電源３１２ａに接続され、全体制御部１１により制御される。また、吸引口３５４からの吸引のＯＮ／ＯＦＦも全体制御部１１により制御される。本体ブロック３５１には第１の実施の形態と同様に超音波振動を発生する振動部３５８が取り付けられる。
【００３９】
図１３は第２の実施の形態に係る電子部品装着装置１の動作の流れを示す図である。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、まず、接合機構３が基板９１および電子部品９２を保持し、振動部３５８による超音波振動を利用して電子部品９２が基板９１に仮接合される（ステップＳ２１，Ｓ２２）。そして、搬送ロボット４により仮接合基板がチャンバ２へと搬入され、仮接合基板にプラズマ洗浄が行われる（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
【００４０】
プラズマ洗浄が完了すると、チャンバ２内が大気圧へと戻されてゲート２２が開かれ、搬送ロボット４が仮接合基板をチャンバ２から接合機構３へと搬送してステージ３１上に載置する（ステップＳ２５）。接合機構３は接合ヘッド３５を下降させて電子部品９２を基板９１へと押圧し、バンプ９２１（図７参照）の先端を潰して本接合を行う。
【００４１】
このとき、接合ヘッド３５が電子部品９２を押圧する力が制御されるとともに、図１２に示す全体制御部１１の制御によりステージ３１および接合ヘッド３５内のセラミックヒータ３１２，３５２に短時間だけ電流が供給される。すなわち、ステージ３１および接合ヘッド３５の保持対象である基板９１および電子部品９２の昇温途上において加熱が停止され、パルス状に温度が変化する加熱（いわゆる、「パルスヒート」）が保持対象に与えられる（ステップＳ２６）。パルスヒートは、例えば、ピーク近傍の時間が０．５秒程度とされる。これにより、プラズマ洗浄を利用した基板９１および電子部品９２の電極同士の新たに接触する領域において金属原子同士の原子間力による結合が確実に行われ、電子部品９２が基板９１に強く固定される。
【００４２】
本接合が完了すると、接合ヘッド３５が上昇するとともにステージ３１による保持が解除され、装着済基板が装置外のアームにより搬出される（ステップＳ２７）。
【００４３】
以上のように、第２の実施の形態では、接合機構３が仮接合および押圧による本接合を行う機構となっており、チャンバ２内で仮接合基板にプラズマ洗浄が施された後、仮接合基板が大気に曝された状態で本接合が行われる。次に、本接合が大気に曝された状態で行われても適切な接合が実現される条件について説明する。
【００４４】
図１４は、基板および電子部品にプラズマ洗浄を施した後に大気中に放置してから装着（すなわち、接合）を行うことにより、基板および電子部品が大気中に露出される時間と、装着後に電子部品を基板から外す（剥がす）際に必要な力との関係を求めた結果を示す図である。なお、縦軸の剪断荷重は、装着後に基板の主面に平行な方向に電子部品に荷重を加え、電子部品が外れる時点での荷重を電極であるバンプの数で割った値である。また、装着時の荷重（すなわち、電子部品への押圧力）は、予め適切な装着が可能であると想定される一定値に設定されている。
【００４５】
図１４中の実線７０１は装着後に基板および電子部品にピーク近傍が１５０℃のパルスヒートが与えられた場合の剪断荷重の特性を示し、実線７０２はピーク近傍が１００℃のパルスヒートが与えられた場合の剪断荷重の特性を示す。破線７１１および７１２は参考のために図示するものであり、基板が大気に曝される間にそれぞれ１５０℃、１００℃の継続的な加熱（いわゆる、コンスタントヒート）が行われて装着された場合（すなわち、大気中のヒートプレート上に基板を放置した場合）の剪断荷重の特性を示している。なお、実線７０１は黒い矩形、実線７０２は黒い菱形、破線７１１は白い矩形、破線７１２は白い菱形にて示す計測結果に基づいて描かれている。
【００４６】
実線７０１と破線７１１、または、実線７０２と破線７１２を比較して分かるように、コンスタントヒートにより基板を加熱すると、パルスヒートを用いる場合に比べて大幅に接合強度が低下する。これは、コンスタントヒートを用いると、加熱された状態で基板が大気に曝されるため、電極表面の酸化が促進されることが原因と考えられる。
【００４７】
また、実験例では１つのバンプの剪断方向への剥離に２５ｇｆ以上の荷重が必要とされることが好ましく、１５０℃のパルスヒートが用いられる場合にはプラズマ洗浄が行われた後に基板および電子部品の周囲が大気環境とされてから装着までの時間（以下、「大気中放置時間」という。）が、（実線７０１に基づいて長く見積もったとしても）５分以内とされることが好ましいといえる。同様に、１００℃のパルスヒートが用いられる場合には実線７０２に基づいて大気中放置時間が３分以内とされることが好ましい。
【００４８】
電子部品装着装置１では仮接合基板に対してプラズマ洗浄および本接合が行われるが、図７に示すように仮接合基板ではバンプ９２１が大きくは変形していないため、図１４に示す実験結果を参照することができる。すなわち、パルスヒートの温度とプラズマ洗浄後に仮接合基板が大気に曝されてから本接合される間での時間を図１４の実験結果から導かれる条件に基づいて管理することにより、大気中であっても本接合を適切に行うことができる。
【００４９】
なお、大気中放置時間は短いほど好ましく、プラズマ洗浄の後にチャンバ２が開放されてから本接合までの間に、電子部品装着装置１の動作に不要な停止が存在しないことが好ましい。また、パルスヒートの温度は３００℃程度まで想定され、電極形状も様々なものが存在することを考慮すると、少なくとも大気中放置時間は１０分以内とされることが好ましいと考えられる。
【００５０】
以上のように、第２の実施の形態に係る電子部品装着装置１では大気に曝された状態で電子部品９２が基板９１に仮接合され、プラズマ洗浄された後においても大気に曝された状態で電子部品９２が基板９１に速やかに本接合される。これにより、電子部品９２を減圧下にて取り扱うための複雑な機構がチャンバ２には不要となり、電子部品装着装置１の構造が簡素化され、装置製作費用の低減を図ることができる。
【００５１】
また、図１４から導かれる条件を満たすように時間を管理しつつ速やかに本接合を行うことにより、例えば、１５０℃ないし１００℃、あるいは、１００℃以下といった低温であっても大気中にて電子部品９２を基板９１に適切な強度にて接合することができる。その結果、耐熱性の低いまたは熱膨張率の高いフィルム基板に対しても良好なファインピッチ接合が可能となる。
【００５２】
図１５は第３の実施の形態に係る電子部品装着装置１を示す平面図である。第３の実施の形態では、基台１０上にチャンバ２、接合機構３、搬送ロボット４および押圧機構５が個別に設けられ、搬送ロボット４の保持プレート４４１がチャンバ２、接合機構３および押圧機構５にアクセス可能とされる。
【００５３】
接合機構３では、第１の実施の形態と同様に接合ヘッド３５がヘッド回動機構３７により回転するとともにヘッド昇降機構３６により昇降する。ステージ３１は集合基板９１ｂ（基板個片に分離される前の基板）を保持し、ガイド機構３２ａに沿って所定の方向にスライド移動する。
【００５４】
電子部品９２はトレイ９３上に複数載置され、トレイ９３もガイド機構３２ｂに沿ってステージ３１の移動方向に平行な方向に移動する。ヘッド昇降機構３６はガイド機構３８によりステージ３１およびトレイ９３の移動方向とは垂直な方向に移動し、接合ヘッド３５がステージ３１とトレイ９３との間を移動する。以上の構造により、接合ヘッド３５がトレイ９３上の任意の電子部品９２およびステージ３１上の集合基板９１ｂ上の任意の位置にアクセス可能とされる。集合基板９１ｂに電子部品９２が仮接合される際には、接合ヘッド３５が電子部品９２を保持して集合基板９１ｂ上の所定位置に超音波振動を用いて仮接合する動作が繰り返され、複数の電子部品９２が集合基板９１ｂ上に仮接合される。
【００５５】
仮接合が行われた集合基板（以下、「仮接合集合基板」という。）９１ｃは搬送ロボット４の保持プレート４４１により接合機構３からチャンバ２へと搬入される。チャンバ２は仮接合集合基板９１ｃに対してプラズマ洗浄を行うという点を除いて第２の実施の形態に係るチャンバ２と同様の構造となっており、チャンバ２にプラズマ洗浄が施された仮接合集合基板９１ｃは搬送ロボット４によりチャンバ２から押圧機構５へと搬送される。
【００５６】
図１６は押圧機構５および搬送ロボット４を示す側面図である。押圧機構５は押圧ヘッド５１がヘッド昇降機構５３により昇降移動する構造となっており、ステージ５５に保持された仮接合集合基板９１ｃの電子部品９２を一括して押圧ヘッド５１が押圧することにより本接合が行われる。また、押圧ヘッド５１およびステージ５５にはセラミックヒータが設けられ、第２の実施の形態と同様に本接合時に仮接合集合基板９１ｃにパルスヒートが与えられる。これにより、複数の電子部品９２が同時に集合基板９１ｂに適切な強度で固定される。
【００５７】
以上のように、第３の実施の形態に係る電子部品装着装置１では、集合基板９１ｂおよび複数の電子部品９２が一括してプラズマ洗浄されるとともに本接合も一括して行われるため、電子部品装着装置１の構造を簡素化しつつスループットの向上が実現される。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００５９】
上記第２および第３の実施の形態では本接合も大気環境下にて行われるが、電極の酸化や不要物質の吸着を抑えるために仮接合基板の搬送経路、接合機構３（第２の実施の形態）、および、押圧機構５（第３の実施の形態）がカバーに覆われてカバー内に不活性ガスが導入されてもよい。この場合であっても本接合を常圧下（１気圧程度の気圧）にて行うことにより真空対応の特殊な部品が不要となり、装置構造の簡素化が実現される。
【００６０】
プラズマ洗浄は典型的なプラズマ処理に限定されず、直流電流、パルス電流、マグネトロン等によるプラズマ処理であってもよい。さらに、高速原子ビーム（ＦＡＢ）やイオンビーム等のように、プラズマを含む処理をプラズマ洗浄の一種として利用することができる。プラズマ洗浄に使用されるガスもアルゴンには限定されず、窒素、酸素、フッ素、水素等でもよい。
【００６１】
上記第２および第３の実施の形態では押圧後にパルスヒートが与えられるが、パルスヒートは押圧とほぼ同時と捉えることができるタイミングで（すなわち、押圧直後に）行われてもよい。また、押圧後に加熱されるのであるならばパルスヒートでなくてもよい。例えば、加熱が停止された後に温度が維持されてもよい。加熱は基板９１（または、集合基板９１ｂ（以下同様））と電子部品９２との双方に行われることが好ましいが、接合強度が著しく低下しない範囲でいずれか一方のみに加熱が行われてもよい。また、いずれか一方にコンスタントヒートが与えられてもよい。第２の実施の形態に係るステージ３１や接合ヘッド３５（または、第３の実施の形態に係るステージ５５や押圧ヘッド５１）には他の部位に熱が伝達されないように冷却機構が設けられることが好ましい。また、加熱源は電熱線等の他のヒータであってもよい。
【００６２】
基板９１や電子部品９２の電極は金には限定されず、例えば、銅、アルミニウム、スズ、あるいは、これらの金属によるメッキが施されたものが想定される。基板９１は、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のフィル基板のみならず、例えば、樹脂やセラミックにより形成された板状の基板も利用される。
【００６３】
電子部品装着装置１はＩＣベアチップに代表される微細な電極を有する電子部品９２に特に適しているが、他の電子部品９２の装着が行われてもよい。また、バンプはいわゆる２段バンプの形状である必要はなく、さらに、基板９１側にバンプが設けられてもよい。すなわち、基板９１および電子部品９２の電極の形状は仮接合状態でプラズマ洗浄が可能な形状であれば任意の形状であってよい。
【００６４】
接合機構３や押圧機構５における基板９１や電子部品９２の保持はメカニカルチャックによる保持であってもよく、電子部品９２が基板９１に向かって相対的に移動されるのであるのであれば、どのような機構が採用されてもよい。
【００６５】
上記実施の形態では、超音波振動を用いて仮接合が行われるが、仮接合は電子部品９２を基板９１上に固定することができるのであるならば他の手法が採用されてよい。例えば、基板９１上の装着領域の中央に粘着剤を付与し、電子部品９２の中央と装着領域の中央とが粘着剤（あるいは、熱硬化剤）により固定される手法が採用されてもよい。すなわち、仮接合は電子部品９２を基板９１上に仮固定することができる他の様々な手法に置き換えることができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、プラズマ洗浄を利用する電子部品装着装置の構造を簡素化することができ、装置製作費用の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る電子部品装着装置の構造を示す平面図
【図２】電子部品装着装置の構造を示す側面図
【図３】電子部品装着装置の構造を示す側面図
【図４】第１の実施の形態に係る電子部品装着装置の動作の流れを示す図
【図５】電子部品装着装置の動作途上の様子を示す図
【図６】電子部品のバンプを示す図
【図７】基板の電極と電子部品のバンプとが仮接合された様子を示す図
【図８】電子部品装着装置の動作途上の様子を示す図
【図９】電子部品装着装置の動作途上の様子を示す図
【図１０】基板の電極と電子部品のバンプとが本接合された様子を示す図
【図１１】第２の実施の形態に係る電子部品装着装置の構造を示す側面図
【図１２】ステージおよび接合ヘッドを拡大して示す断面図
【図１３】第２の実施の形態に係る電子部品装着装置の動作の流れを示す図
【図１４】剪断加重の特性を示す図
【図１５】第３の実施の形態に係る電子部品装着装置の構造を示す平面図
【図１６】電子部品装着装置の構造を示す側面図
【符号の説明】
１　電子部品装着装置
２　チャンバ
３　接合機構
４　搬送ロボット
５　押圧機構
９１　基板
９１ｂ　集合基板
９２　電子部品
３５８　振動部
９２１　バンプ
Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６　ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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