(57)【要約】【課題】  ＩＣチップをアンテナ等のシートに超音波加振により接合するときに、ＩＣチップに加工することなく欠けが発生することを軽減する。【解決手段】  ＩＣチップ１０は、形状が非常に微小且つ軽量であり、厚みと比較して面積が広い直方体の形状をしている。コレット２０のＩＣチップ１０を保持する部分には、ＩＣチップ１０の角隅部がコレット２０と当接しないためのコレット逃げ部２０Ａが形成され、このコレット逃げ部２０Ａは四角錐の形状をしたコレット２０の角部に凹部を形成することにより構成される。このコレット逃げ部２０ＡにおいてＩＣチップ１０の角隅部１０Ａとコレット２０とは当接しない状態で、且つＩＣチップ１０の周縁部１０Ｂとコレット２０とが当接した状態で、ＩＣチップ１０はコレット２０に吸着保持されて超音波加振される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動を発生させるための超音波加振手段と、
この超音波加振手段に接続され、バンプを有し、且つ直方体の形状をしているＩＣチップを吸着保持した状態で前記ＩＣチップを接続部材に押し付けて、前記超音波加振手段により発生された超音波を前記ＩＣチップに付与するコレットと、を有し、
前記コレットは四角錐の形状により構成され、四角錐の形状をした前記コレットの角部に凹部を設けることにより、前記ＩＣチップの角隅部と前記コレットが当接しないような逃げ部が前記コレットに形成されることを特徴とするＩＣチップの接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップの接合装置に関し、特にＩＣチップをシートに接続するときにＩＣチップにかかる負担を軽減することができるＩＣチップの接合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品や商品等の情報管理または物流管理等に、物品や商品等と非接触で情報の授受を行うことができる非接触データキャリアと呼ばれる媒体が用いられるようになっている。この非接触データキャリアは、例えばＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)タグに代表されるような近距離無線通信によりデータの授受が可能な非常に微小な媒体であり、物品や商品などに装着される。
【０００３】
上述したようなＲＦＩＤタグは、ＩＣチップとそれに接続したシート状のアンテナから構成され、ＩＣチップは、情報を記憶するメモリの他にデータの送信を制御する送信制御部とを有して構成される。このＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグのメモリに対して読み書きを行うことができるリーダライタに対して非接触で近づけることにより、ＲＦＩＤタグとリーダライタのアンテナが無線で通信を行う。このため、ＲＦＩＤタグは、電源を内蔵しておらず、リーダライタが無線を通じてＲＦＩＤタグに対して共振作用により電源を誘発させる。
【０００４】
ＲＦＩＤタグの一例を図５に示す。図５において、ＲＦＩＤタグ１００は、情報を記憶するメモリとデータの送信制御を行う送信制御部とを備えたＩＣチップ１０１と、リーダライタ１１０と無線通信を行うためのＲＦＩＤアンテナ１０２とを有して構成される。一方、リーダライタ１１０は、ＲＦＩＤタグ１００と無線通信を行うためのリーダライタアンテナ１１２と、このリーダライタアンテナ１１２の制御を行うためのコントローラ１１１とを有して構成される。このように構成されるＲＦＩＤタグ１００において、最初に、ＲＦＩＤタグ１００をリーダライタ１１０に非接触で近づけると、ＲＦＩＤタグ１００のＲＦＩＤアンテナ１０２がリーダライタ１１０のリーダライタアンテナ１１２から電波を受信する。次に、電波を受信したＲＦＩＤタグ１００には、共振作用により起電力が発生する。そして、ＲＦＩＤタグ１００のＩＣチップ１０１が起動し、このＩＣチップ１０１内の情報が信号化される。この信号化された情報がＲＦＩＤアンテナ１０２からリーダライタアンテナ１１２に発信され、コントローラ１１１はリーダライタアンテナ１１２が受信した信号を、例えばＰＯＳ端末（Point of Sale System）やコンピュータ等の処理装置に送信し、適宜処理を行う。
【０００５】
以上のようにＲＦＩＤタグは様々な分野に適用することができるが、その形状は非常に微小、且つ軽量である。そして、このＲＦＩＤタグに使用されるＩＣチップは非常に微小であり、軽量且つ厚みと比較して面積が広い。このようなＩＣチップは、コレットにより微細に位置決めされた状態で真空吸着が行われ、その後アンテナ等のシートに押し付けられ、ＩＣチップに対して超音波加振がされることにより接合される。
【０００６】
ところで、上述したようにＩＣチップは非常に微小であるために、この微小なＩＣチップに超音波が加振されると、欠けが生じやすくなる。これは、ＩＣチップとコレットとはＩＣチップの周縁部の稜線において当接するが、この当接部分は線接触であるため、この当接部分に大きな負担がかかるからである。そこで、ＩＣチップの欠けを防止するために、コレットの保持面に当接するＩＣチップの表面側周縁角部を面取りするものは従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−１４８５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１の発明においては、ＩＣチップの表面側周縁角部を面取りすることにより、ＩＣチップの面取りされた表面側周縁角部の面とコレットの保持面とが面接触するように構成するようにしているが、一般にＩＣチップのパッケージは、その形状にばらつきがあるため、上述した特許文献１の発明においてもＩＣチップとコレットとは線接触をすることがある。すなわち、ＩＣチップによってパッケージの形状にばらつきがあると、コレットがＩＣチップを保持する保持面の傾斜角と、ＩＣチップの面取りされた表面側周縁角部の面の傾斜角とが平行にならないため、コレットの保持面とＩＣチップの表面側周縁角部の面取りされた面とは正しく面接触しないことがある。これにより上述した特許文献１の発明においても、コレットとＩＣチップとは面接触ではなく、線接触で保持されることがある。
【０００８】
ここで、コレットとＩＣチップとがＩＣチップの周縁部の稜線において線接触された状態で超音波加振がされたときに、ＩＣチップに最も応力が働く部分は角隅部である。従って、このＩＣチップの角隅部に応力が働かないように構成することにより、ＩＣチップに欠けが発生することを軽減することができる。
【０００９】
このように、ＩＣチップとコレットとが線接触の状態でＩＣチップに超音波加振される場合でも、ＩＣチップの角隅部に応力が働かないように構成することにより、ＩＣチップに対して面取り等の加工を行わなくてもＩＣチップに欠けが発生することを軽減することができる。特に、形状が非常に微小な微小ＩＣチップは、ＲＦＩＤタグの他にも様々な使用に供されるために、大量に生産が必要になる。従って、このように大量に生産が必要な微小ＩＣチップに対して特許文献１のような加工を行うことは好ましくない。
【００１０】
そこで本発明は、ＩＣチップに対してかかる応力を、このＩＣチップに加工することなく軽減することができるＩＣチップの接合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＩＣチップの接合装置は、超音波を発生させるための超音波発生手段と、この超音波手段に接続され、ＩＣチップを吸着保持した状態で前記ＩＣチップをシートに押し付けて、前記超音波手段により発生された超音波を前記ＩＣチップに付与するＩＣチップ保持手段と、を有し、前記ＩＣチップ保持手段には、前記ＩＣチップの角隅部と前記ＩＣチップ保持手段とが当接しないように逃げ部が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のＩＣチップの接合装置は、アンテナ等のシートに接合するときに、ＩＣチップに欠けが発生することをＩＣチップに加工することなく軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１において、本実施形態のＩＣチップ１０は非常に微小な直方体の形状をしており、軽量且つ厚みと比較して面積が広いＩＣチップであり、４つのバンプ１１を有して構成される。これら４つのバンプ１１の材料としては、例えば金属である金が用いられる。ＩＣチップ１０には、図示しない積層構造の内部配線が設けられ、この内部配線がバンプ１１に電気的に接続される。これにより、ＩＣチップ１０はバンプ１１を介してアンテナ等のシート４０と電気的な信号の授受が行われる。
【００１４】
次に、本実施形態のＩＣチップの接合装置１について説明する。図２において、本実施形態のＩＣチップの接合装置１は、コレット２０と超音波ホーン３０とを有して構成される。超音波ホーン３０は、超音波を加振させるための装置であり、加振された超音波はコレット２０を介してＩＣチップ１０に付与される。コレット２０は先端においてＩＣチップ１０を吸着保持する装置であり、アンテナ等のシート４０に対して先端に吸着保持したＩＣチップ１０を押し付けた状態で超音波加振する。ここで、アンテナ等のシート４０としては様々な金属を用いることができるが、アンテナの材料としてはアルミニウムを用いるのが最も好ましい。これは、金により構成されるバンプ１１を超音波加振して接合したときに、最もなじみの良い金属の組み合わせは安価である等の点からアルミニウムであるため、アンテナの材料としてアルミニウムを用いている。
【００１５】
このように構成されるＩＣチップの接合装置１において、最初にコレット２０はＩＣチップ１０を吸着し、適正な吸着位置に調整して保持する。そして、コレット２０は、ＩＣチップ１０のバンプ１１をシート４０に押し付けた状態で、超音波ホーン３０によって発生された超音波によりＩＣチップ１０を加振する。このとき、ＩＣチップ１０が加振される方向は、ＩＣチップ１０の表面に対して平行であるものとする。また、コレット２０には、図示しない熱源により、ＩＣチップ１０を加熱する機能も備えられる。すなわち、超音波加振によってシート４０に接合されたＩＣチップ１０は、加熱されることにより２次的にシート４０に接合される。
【００１６】
図３は本実施形態のコレット２０の先端部分における拡大断面図であり、図４はコレットの２０の先端部分における拡大平面図である。図３において、本実施形態のコレット２０は、中心部分に吸入口２１を有して構成され、この吸入口２１に負圧吸引力を働かせることによりコレット２０はＩＣチップ１０を吸着保持する。また、コレット２０の先端部分には、微小ＩＣチップの角隅部１０Ａがコレット２０と当接しないようにコレット逃げ部２０Ａが設けられる。
【００１７】
次に、コレット２０の先端部分について図４を用いて詳細に説明する。図４に示されるように、本実施形態のコレット２０は、ＩＣチップ１０の角隅部１０Ａがコレット２０と当接しないようにコレット逃げ部２０Ａを有して構成される。すなわち、ＩＣチップ１０の４隅の角隅部１０Ａは、コレット逃げ部２０Ａによりコレット２０とは非接触の状態に保たれる。そして、コレット２０は４辺の周縁部１０ＢにおいてＩＣチップ１０と接触状態になるように構成され、これら４辺の周縁部１０Ｂをコレット２０が保持することによりＩＣチップ１０を吸着保持する。このようにコレット逃げ部２０Ａを有しているコレット２０は、例えば四角錐で形成されているコレットに角部に凹部を設けることにより形成することができる。
【００１８】
ところで、上述したように、コレット２０にコレット逃げ部２０Ａを形成することにより、その部分において隙間が発生しているが、ＩＣチップ１０のうち保護すべきところは角隅部１０Ａのみであるので、コレット逃げ部２０Ａの大きさを必要最小限の大きさにすることにより、コレット２０とＩＣチップ１０との間の隙間は僅かなものになる。従って、コレット２０がＩＣチップ１０に対して十分な負圧吸引力を作用させることにより、ＩＣチップ１０をシート４０に移載するときに、コレット２０はＩＣチップ１０を取り落とすことはない。しかも、ＩＣチップ１０は上述したように非常に軽量であり、且つ厚みと比較して面積が広いため、コレット２０はＩＣチップ１０を極めて安定した状態に保持することができる。そして、実際にシート４０にＩＣチップ１０のバンプ１１を接合させるときに必要な力は吸着力ではなく超音波加振する振動力である。このときには、コレット２０による保持力が作用しているので、コレット２０とＩＣチップ１０との間に多少の隙間が設けられていたとしても、特に問題はない。
【００１９】
また、このようにコレット逃げ部２０Ａにおいて多少の隙間が設けられていることにより、バンプ１１とシート４０とが超音波加振により接合されるときに発生する磨耗粉をこの隙間により吸い込むことができる。すなわち、バンプ１１とシート４０とが超音波加振されたときに、金属同士が摩擦されるので磨耗粉が発生するが、この磨耗粉は負圧吸引力が強い吸入口２１に吸入されていく。これにより、ＩＣチップ１０およびシート４０付近に発生する磨耗粉を除去することができ、この付近を清浄に保つことができる。
【００２０】
以上のように、本実施形態では、コレット２０にコレット逃げ部２０Ａを形成したことにより、コレット２０がＩＣチップ１０を吸着保持するときに、コレット２０はＩＣチップ１０を角隅部１０Ａにおいて非接触の状態で吸着保持することができるため、ＩＣチップ１０の角隅部１０Ａに対して応力が働かないように構成することができる。これによりＩＣチップ１０に欠けが発生することを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＩＣチップ１０の概略構成図である。
【図２】ＩＣチップの接合装置１の断面図である。
【図３】ＩＣチップの接合装置１の拡大断面図である。
【図４】ＩＣチップの接合装置１の拡大平面図である。
【図５】ＲＦＩＤタグの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  ＩＣチップの接合装置１０  微小ＩＣチップ
１０Ａ  角隅部                １０Ｂ  周縁部
２０  コレット                ２０Ａ  コレット逃げ部
【図１】
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【図２】
2005166899.tif 000004
【図３】
2005166899.tif 000005
【図４】
2005166899.tif 000006
【図５】
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