(57)【要約】【課題】回路基板上の所定位置に複数の電子部品を実装するために必要な時間を短縮することができる電子部品の実装方法を提供する。【解決手段】回路基板の表面に実装される複数の半導体素子１２の全部又は一部を、予め回路基板に対する実装位置と同じ配置で各半導体素子１２をそれぞれ上下方向に重なる状態で収容可能な収容部１７の収容孔１８に収容しておく。収容孔１８に収容された半導体素子１２を移載治具１９で各半導体素子１２の配置間隔を回路基板への実装配置間隔に一組ずつ吸着保持した状態で収容孔１８から取り出す。そして、各半導体素子１２を回路基板の所定位置に移送した後、移載治具１９による各半導体素子１２の吸着保持を解除して各半導体素子１２を回路基板上の実装位置に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の表面に複数の電子部品を半田を介して実装する電子部品の実装方法であって、
前記回路基板の表面に実装される複数の電子部品の全部又は一部を、予め前記回路基板に対する実装位置と同じ配置で各電子部品をそれぞれ上下方向に重なる状態で収容可能な収容部に収容しておき、前記収容部に収容された電子部品を移載治具で各電子部品の配置間隔を前記回路基板への実装配置間隔に一組ずつ保持した状態で前記収容部から取り出し、各電子部品を前記回路基板の所定位置に移送した後、移載治具による各電子部品の保持を解除して各電子部品を前記回路基板上の実装位置に配置する工程を備えていることを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項２】
前記移載治具は、前記電子部品を真空吸着で保持する吸着部を備えている請求項１に記載の電子部品の実装方法。
【請求項３】
回路基板の表面に複数の電子部品を半田を介して実装する電子部品の実装方法であって、
前記回路基板の表面に実装される複数の電子部品の全部又は一部を、予め前記回路基板に対する実装位置と同じ配置で各電子部品をそれぞれ上下方向に重なる状態で収容可能な収容部に収容しておき、前記収容部に収容された電子部品を少なくとも前記回路基板に対する実装位置と同じ配置で接着剤を介して各電子部品を接着可能な移載治具に一組ずつ接着させ、各電子部品が接着された前記移載治具を各電子部品が回路基板上の所定位置に設けられた半田の上に配置される状態に回路基板上に載置し、加熱により前記各電子部品の半田付けが行われた後、前記移載治具を取り除くことを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項４】
前記移載治具は誘導加熱可能な材料で形成され、前記移載治具を各電子部品と共に前記回路基板上に載置した後、高周波数誘導加熱によって前記移載治具を加熱して、その熱で半田付けを行う請求項３に記載の電子部品の実装方法。
【請求項５】
回路基板の表面に複数の電子部品を半田を介して実装する電子部品の実装装置であって、
前記回路基板の表面に実装される複数の電子部品の全部又は一部を、前記回路基板に対する実装位置と同じ配置で各電子部品をそれぞれ上下方向に重なる状態で収容可能な収容部と、
前記収容部に収容された電子部品を一組ずつ各電子部品の配置間隔が変化しない状態で保持して、各電子部品を前記回路基板が配置された位置まで移送するとともに該回路基板の所定位置上に移載する移載治具と
を備えていることを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項６】
前記収容部は、該収容部に収容されている各電子部品を１個ずつ順次、前記移載治具により保持可能な位置に供給する電子部品供給手段を備えている請求項５に記載の電子部品の実装装置。
【請求項７】
前記電子部品供給手段は、昇降手段により昇降される支持部材に固定されるとともに、先端から前記収容部内に挿入されたロッドを備え、前記ロッドの先端と対応する位置には弾性部材を介在させて支持体が前記収容部内に沿って昇降可能に収容されるとともに、前記支持体の上に前記電子部品が載置された状態で収容部内に収容されるようになっている請求項６に記載の電子部品の実装装置。
【請求項８】
前記移載治具は、前記電子部品を真空吸着で保持する吸着部を備えている請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の電子部品の実装装置。
【請求項９】
前記移載治具は、前記吸着部に吸着した電子部品の吸着を解除する際、加圧気体を前記吸着部へ供給可能に構成されている請求項８に記載の電子部品の実装装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電子部品の実装方法を電子部品の実装工程に使用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の実装方法及び電子部品の実装装置並びに半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板上に半導体素子やチップ抵抗、チップコンデンサ等の電子部品を実装する場合、回路基板と電子部品とを半田を介して接合する方法が一般的である。そして、複数の電子部品を回路基板上の所定位置に配置する必要がある。各電子部品を１個ずつ所定位置に配置するのが一般的であるが、配置に時間がかかる。また、電子部品を手作業によりピンセットで把持して配置する場合、電子部品が小さくなると、精度良く配置するのが難しくなる。この不具合を解消するため、予め複数の電子部品を回路基板上と異なる別の箇所で、回路基板上の配置と同じ所定の配置で配列配置しておき、それらの電子部品を真空チャックで一括吸着した後、回路基板の所定位置に移送し、回路基板の一面に一括移載する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−５７０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の実装方法では、生産ライン上の回路基板に対して複数の電子部品を１個ずつ回路基板の所定位置に配置する必要はないが、別の箇所において複数の電子部品を１個ずつ回路基板の配置に対応する所定位置に配置する必要がある。そのため、電子部品の配置に必要な時間の短縮は難しい。
【０００４】
本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、回路基板上の所定位置に複数の電子部品を実装するために必要な時間を短縮することができる電子部品の実装方法及び電子部品の実装装置並びに半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため請求項１に記載の発明は、回路基板の表面に複数の電子部品を半田を介して実装する電子部品の実装方法であって、前記回路基板の表面に実装される複数の電子部品の全部又は一部を、予め前記回路基板に対する実装位置と同じ配置で各電子部品をそれぞれ上下方向に重なる状態で収容可能な収容部に収容しておく。そして、前記収容部に収容された電子部品を移載治具で各電子部品の配置間隔を前記回路基板への実装配置間隔に一組ずつ保持した状態で前記収容部から取り出し、各電子部品を前記回路基板の所定位置に移送した後、移載治具による各電子部品の保持を解除して各電子部品を回路基板上の実装位置に配置する工程を備えている。
【０００６】
この発明では、回路基板の表面に実装される複数の電子部品の全部又は一部が、回路基板に対する実装位置と同じ配置で各電子部品がそれぞれ上下方向に重なる状態で収容部に収容され、それらの電子部品が回路基板への実装配置間隔に一組ずつ保持された状態で移載治具によって取り出され、回路基板の所定位置に移送される。そして、移載治具による各電子部品の保持が解除されることにより、回路基板上の実装位置に配置される。収容部には各電子部品が複数それぞれ重ねられた状態で収容されているため、一組の電子部品が取り出されても、収容部に収容されている電子部品が存在するかぎり、移載治具により一組の電子部品を順次取り出すことができる。また、電子部品を各電子部品毎に決められた収容部に収容することにより、簡単に各電子部品の配置間隔が自動的に回路基板上の配置間隔となる。従って、回路基板上の所定位置に複数の電子部品を実装するために必要な時間を短縮することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記移載治具は、前記電子部品を真空吸着で保持する吸着部を備えている。従って、この発明では、電子部品を把持することで保持する構成に比較して、移載治具の構成が簡単になる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、回路基板の表面に複数の電子部品を半田を介して実装する電子部品の実装方法であって、前記回路基板の表面に実装される複数の電子部品の全部又は一部を、予め前記回路基板に対する実装位置と同じ配置で各電子部品をそれぞれ上下方向に重なる状態で収容可能な収容部に収容しておく。そして、前記収容部に収容された電子部品を少なくとも前記回路基板に対する実装位置と同じ配置で接着剤を介して各電子部品を接着可能な移載治具に一組ずつ接着させ、各電子部品が接着された前記移載治具を各電子部品が回路基板上の所定位置に設けられた半田の上に配置される状態に回路基板上に載置し、加熱により前記各電子部品の半田付けが行われた後、前記移載治具を取り除く。
【０００９】
この発明では、各電子部品は請求項１に記載の発明と同様にして収容部に収容された状態で、少なくとも回路基板に対する実装位置と同じ配置で接着剤を介して各電子部品を接着可能な移載治具に電子部品が一組ずつ接着される。そして、移載治具に接着された各電子部品が、回路基板上の所定位置に設けられた半田の上に配置される状態に移載治具と共に回路基板上に載置される。そして、加熱により各電子部品の半田付けが行われた後、移載治具が取り除かれる。従って、回路基板上の所定位置に複数の電子部品を実装するために必要な時間を短縮することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記移載治具は誘導加熱可能な材料で形成され、前記移載治具を各電子部品と共に前記回路基板上に載置した後、高周波数誘導加熱によって前記移載治具を加熱して、その熱で半田付けを行う。この発明では、移載治具が高周波数誘導加熱によって加熱されるため、電子部品を介して半田に効率良く熱が伝達される。従って、回路基板を加熱炉に入れて全体を加熱して半田付けを行う場合に比較してエネルギー消費が少なくなる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、回路基板の表面に複数の電子部品を半田を介して実装する電子部品の実装装置である。そして、前記回路基板の表面に実装される複数の電子部品の全部又は一部を、前記回路基板に対する実装位置と同じ配置で各電子部品をそれぞれ上下方向に重なる状態で収容可能な収容部と、前記収容部に収容された電子部品を一組ずつ各電子部品の配置間隔が変化しない状態で保持して、各電子部品を前記回路基板が配置された位置まで移送するとともに該回路基板の所定位置上に移載する移載治具とを備えている。
【００１２】
この発明では、収容部に各電子部品を収容することにより、複数組の電子部品がそれぞれ回路基板に対する実装位置と同じ配置で保管される。そして、収容部に収容された電子部品が一組ずつ各電子部品の配置間隔が変化しない状態で移載治具に保持されて、回路基板と対応する位置まで移送される。そして、回路基板と対応する位置で移載治具による電子部品の保持が解除される。従って、回路基板上の所定位置に複数の電子部品を実装するために必要な時間を短縮することができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記収容部は、該収容部に収容されている各電子部品を１個ずつ順次、前記移載治具により保持可能な位置に供給する電子部品供給手段を備えている。従って、この発明では、収容部に収容されている各電子部品を移載治具で容易に保持することができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は請求項６に記載の発明において、前記電子部品供給手段は、昇降手段により昇降される支持部材に固定されるとともに、先端から前記収容部内に挿入されたロッドを備え、前記ロッドの先端と対応する位置には弾性部材を介在させて支持体が前記収容部内に沿って昇降可能に収容されるとともに、前記支持体の上に前記電子部品が載置された状態で収容部内に収容されるようになっている。この発明では、電子部品として厚さの異なる部品を使用する場合にも支障なく対応することができる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記移載治具は、前記電子部品を真空吸着で保持する吸着部を備えている。従って、この発明では、電子部品を把持することで保持する構成に比較して、移載治具の構成が簡単になる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記移載治具は、前記吸着部に吸着した電子部品の吸着を解除する際、加圧気体を前記吸着部へ供給可能に構成されている。電子部品を減圧状態において吸着する吸着部では、電子部品の吸着を解除する際に減圧を解除しただけでは、吸着を確実に解除できない場合がある。しかし、この発明では、吸着を解除する際、加圧気体を吸着部へ供給することにより電子部品の吸着を確実に解除することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は半導体装置の製造方法であって、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電子部品の実装方法を電子部品の実装工程に使用する。従って、この発明では、半導体装置の製造方法において、対応する前記請求項に記載の発明の作用、効果を奏する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回路基板上の所定位置に複数の電子部品を実装するために必要な時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図３に示すように、半導体装置（半導体モジュール）１０は、回路基板１１と、回路基板１１上に半田付けにより接合された電子部品としての複数の半導体素子１２とを備えている。回路基板１１は、表面に金属回路１３（図４に図示）を有する複数（この実施形態では８枚）のセラミック基板１４を備えている。各セラミック基板１４上にはそれぞれ４個、全体で３２個の半導体素子１２が半田付けされている。なお、図３は、半導体装置１０の構成を模式的に示したものであり、図示の都合上、図４と比較してそれぞれの部分の幅、長さ、等の寸法が異なっている部分や省略して部分がある。
【００２０】
図４に示すように、回路基板１１は、表面に金属回路１３を有するセラミック基板１４が金属製のヒートシンク１５と金属板１６を介して一体化された冷却回路基板である。ヒートシンク１５は冷却媒体が流れる冷媒流路１５ａを備えている。ヒートシンク１５は、アルミニウム系金属や銅等で形成されている。アルミニウム系金属とはアルミニウム又はアルミニウム合金を意味する。金属板１６は、セラミック基板１４とヒートシンク１５とを接合する接合層として機能し、例えば、アルミニウムや銅などで形成されている。
【００２１】
金属回路１３は、例えば、アルミニウムや銅等で形成されている。セラミック基板１４は、例えば、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ケイ素等により形成されている。半導体素子１２は、金属回路１３に接合（半田付け）されている。即ち、金属回路１３は半導体素子１２を回路基板１１上に接合するための接合部を構成する。図４における符号「Ｈ」は、半田層を示している。半導体素子１２としては、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）やダイオードが用いられている。
【００２２】
次に前記のように構成された半導体装置１０の製造工程において、回路基板１１の表面に複数の半導体素子１２を半田を介して実装する実装装置を説明する。
実装装置は、回路基板１１の表面に実装される複数の半導体素子１２の全部又は一部（この実施形態では半分）を、回路基板１１に対する実装位置と同じ配置で収容可能な収容部と、前記収容部に収容された半導体素子１２を一組ずつ半田付け装置内の回路基板１１まで移送して、回路基板１１の所定位置上に移載する移載治具とを備えている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、収容部１７は、半導体素子１２を回路基板１１に対する実装位置と同じ配置で、各半導体素子１２をそれぞれ上下方向に重なる状態で収容可能に形成されるとともに、鉛直方向に延びる複数個（この実施形態では１６個）の収容孔１８を備えたブロックで構成されている。収容部１７は、収容部１７に収容されている各半導体素子１２、即ち各収容孔１８に収容されている半導体素子１２を１個ずつ順次、移載治具１９により保持可能な位置に供給する電子部品供給手段２０を備えている。
【００２４】
図１に示すように、電子部品供給手段２０は、シリンダ２１のピストンロッド２１ａに固定され、水平状態を維持したまま昇降移動される支持板２２と、支持板２２の上面に各収容孔１８と対応する位置に立設されたロッド２３とを備えている。ロッド２３の先端には支持部２３ａが設けられている。各ロッド２３は、ピストンロッド２１ａが最も引き込まれた状態において、支持部２３ａが収容孔１８の下端と対応する位置に配置され、ピストンロッド２１ａが最も突出した状態において、支持部２３ａが収容孔１８の上端と対応する位置に配置される長さに形成されている。
【００２５】
移載治具１９は、半導体素子１２を真空吸着で保持する吸着部２４を収容孔１８と同じ数、収容孔１８の配置と同じ配置で備えている。各吸着部２４は、通路１９ａを介して互いに連通されている。移載治具１９は、フレキシブルな配管２５及び切換バルブ２６を介して負圧源２７及び加圧源２８に接続されている。切換バルブ２６には３位置４ポート弁が使用され、切換バルブ２６の切り換えにより、切換バルブ２６より移載治具１９側の配管２５が負圧源２７に連通される状態と、加圧源２８に連通される状態と、大気に開放される状態とに切り換えられるようになっている。そして、移載治具１９は、負圧源２７に接続された状態では各吸着部２４に吸引作用が生じ、加圧源２８に接続された状態では加圧気体が吸着部２４へ供給されるようになっている。即ち、移載治具１９は、収容部１７に収容された半導体素子１２を一組ずつ各半導体素子１２の配置間隔が変化しない状態で保持可能に構成されている。
【００２６】
また、移載治具１９は図示しない移動手段により、収容部１７と対向する待機位置と、吸着部２４が各半導体素子１２を吸着可能な位置との間で昇降移動され、かつ後記する半田付け装置に支持された状態の回路基板１１上の所定位置に各半導体素子１２を載置可能な位置へ移動可能に構成されている。
【００２７】
次に半田付け装置を説明する。図５は、半田付け装置の構成を概略的に示している。半田付け装置ＨＫは、回路基板１１の金属回路１３に半導体素子１２を半田付けするための装置として構成されている。また、この実施形態の半田付け装置ＨＫは、図１及び図２に示す半導体装置１０、即ち、複数（８枚）のセラミック基板１４をヒートシンク１５と一体化した回路基板１１上に半導体素子１２が半田付けされて構成される半導体装置１０の半田付けを行う装置として構成されている。
【００２８】
半田付け装置ＨＫは、密閉可能な容器（チャンバ）２９を備え、当該容器２９は開口部３０ａを有する箱型の本体３０と、当該本体３０の開口部３０ａを開放及び閉鎖する蓋体３１とから構成されている。本体３０には、半導体装置１０を位置決めして支持する支持部としての支持台３２が設置されている。また、本体３０には、蓋体３１の装着部位にパッキン３０ｂが配設されている。蓋体３１は、本体３０の開口部３０ａを閉鎖可能な大きさで形成されており、本体３０に蓋体３１を装着することにより容器２９内には密閉空間Ｓが形成されるようになっている。
【００２９】
本体３０には、容器２９内に還元性ガス（この実施形態では水素）を供給するための還元ガス供給部３３が接続されている。還元ガス供給部３３は、配管３３ａと、当該配管３３ａの開閉バルブ３３ｂと、水素タンク３３ｃとを備えている。また、本体３０には、容器２９内に不活性ガス（この実施形態では窒素）を供給するための不活性ガス供給部３４が接続されている。不活性ガス供給部３４は、配管３４ａと、当該配管３４ａの開閉バルブ３４ｂと、窒素タンク３４ｃとを備えている。また、本体３０には、容器２９内に充満したガスを外部に排出するためのガス排出部３５が接続されている。ガス排出部３５は、配管３５ａと、当該配管３５ａの開閉バルブ３５ｂと、真空ポンプ３５ｃとを備えている。半田付け装置ＨＫは、還元ガス供給部３３、不活性ガス供給部３４及びガス排出部３５を備えることにより、密閉空間Ｓ内の圧力を調整可能な構成とされており、密閉空間Ｓ内の圧力は、圧力調整によって加圧されたり、減圧されたりする。開閉バルブ３３ｂ，３４ｂ，３５ｂには電磁弁が使用されている。
【００３０】
また、蓋体３１には、半田を加熱するためのヒーター３６が設けられている。
前記シリンダ２１、切換バルブ２６、移載治具１９の移動手段、開閉バルブ３３ｂ，３４ｂ，３５ｂ、ヒーター３６は、図示しない制御装置からの指令によって切換え制御あるいは駆動されるようになっている。
【００３１】
次に、前記装置を用いて半導体装置１０の製造工程の一工程である実装工程において回路基板１１に対する半導体素子１２の実装（半田付け）を行う方法について説明する。なお、この実施形態の実装装置を用いて実装を行うのに先立って、金属回路１３を有する複数（８枚）のセラミック基板１４をヒートシンク１５と一体化した回路基板１１を予め作製しておく。
【００３２】
半導体素子１２を回路基板１１に実装する際には、先ず、半田付け装置ＨＫの本体３０から蓋体３１を外し、開口部３０ａを開放する。そして、図５に示すように本体３０の支持台３２に回路基板１１を置き、位置決めする。次に回路基板１１上の各半導体素子１２を実装すべき位置に半田シート３７を配置したり、半田ペーストを塗布したりする。
【００３３】
次に移載治具１９が、図１に示す収容部１７の上方の待機位置から、各吸着部２４が各収容孔１８の最上部に配置されている半導体素子１２と接触する位置まで下降移動された後、切換バルブ２６が負圧源２７と連通する状態に切り換えられる。そして、各吸着部２４に半導体素子１２が回路基板１１上への実装配置間隔を保った状態で吸着される。次に移載治具１９が、各半導体素子１２を吸着保持した状態で上昇された後、半田付け装置ＨＫと対応する位置まで移動される。
【００３４】
電子部品供給手段２０のシリンダ２１は、各収容孔１８に収容された半導体素子１２が移載治具１９により吸着保持されて移動されると、制御装置からの指令により、半導体素子１２の高さ（厚さ）分、ピストンロッド２１ａを突出移動させる。そして、収容部１７内の半導体素子１２が無くなると、半導体素子１２が各収容孔１８内に収容（補給）される。半導体素子１２の補給は、支持部２３ａが収容孔１８内に没入された状態で半導体素子１２を各収容孔１８内に供給する作業を繰り返し、支持部２３ａが収容孔１８の下端と対応する状態で半導体素子１２が収容孔１８内に供給した時点で満充填となる。
【００３５】
一方、半導体素子１２を吸着保持した移載治具１９は、吸着保持した各半導体素子１２の配置が支持台３２上に支持された回路基板１１への実装位置と対向する状態になる位置に配置された後、下降移動される。そして、各半導体素子１２が半田シート３７と接触する位置又は近づいた位置まで移載治具１９が下降した後、切換バルブ２６が大気と連通する状態に切り換えられた後、加圧源２８と連通する状態に切り換えられる。その結果、各吸着部２４に吸着保持されていた半導体素子１２が半田シート３７上に配置される。これにより、回路基板１１上に必要な半導体素子１２の１／２の半導体素子１２が配置される。
【００３６】
次に切換バルブ２６が切り換えられて各吸着部２４が大気と連通する状態になった後、移載治具１９は上昇移動されて容器２９外に移動し、再び収容部１７の上方の待機位置に移動する。そして、前記と同様にして、移載治具１９は、収容部１７から１６個の半導体素子１２を吸着部２４で吸着する。そして、移載治具１９は半導体素子１２を半田付け装置ＨＫへ移送して、容器２９内の回路基板１１上の所定位置に残りの分の半導体素子１２を載置する。
【００３７】
２回目の半導体素子１２の載置を終了後、移載治具１９が容器２９内から脱出した後、蓋体３１を本体３０に取り付け、開口部３０ａを閉塞し、容器２９内に密閉空間Ｓを形成する。次に、制御装置の制御信号により、ガス排出部３５を操作して容器２９内を真空引きするとともに、不活性ガス供給部３４を操作して容器２９内に窒素を供給し、密閉空間Ｓ内を不活性ガスで充満させる。この真空引きと窒素の供給を数回繰り返した後、還元ガス供給部３３を操作して容器２９内に水素を供給し、密閉空間Ｓ内を還元ガス雰囲気とする。
【００３８】
次に制御装置は、ヒーター３６を駆動させて容器２９内を加熱する。ヒーター３６の加熱が所定時間継続すると、各半田シート３７即ち半田の温度が溶融温度以上になって半田シート３７が溶融する。なお、前記所定継続時間は予め試験等で求めた値に設定される。そして、半田シート３７が完全に溶融するのに必要な時間ヒーター３６の駆動が継続された後、ヒーター３６の駆動が停止される。その結果、半田の加熱が停止される。
【００３９】
なお、容器２９（密閉空間Ｓ）内の圧力は、はんだ付け作業の進行状況に合わせて加圧及び減圧され、雰囲気調整が行われる。
ヒーター３６による加熱を停止した後、図示しない冷却用の熱媒供給部から容器２９内に冷却用ガスが供給される。冷却用ガスは、ヒートシンク１５の冷媒流路１５ａの入口又は出口に向かって吹き込まれるとともに、容器２９内に供給された冷却用ガスは、冷媒流路１５ａ及びヒートシンク１５の周囲を流れて半導体装置１０を冷却する。この結果、各半導体素子１２と対応する溶融状態の半田は、溶融温度未満に冷却されることによって凝固し、当該半導体素子１２は回路基板１１の金属回路１３に接合される。この状態において半田付けが終了し、半導体装置１０が完成する。
【００４０】
そして、半田の温度が所定温度まで低下した後、冷却用ガスの供給を停止する。次に蓋体３１を本体３０から取り外した後、容器２９内から半導体装置１０を取り出す。半田の温度が所定温度まで低下したことの確認を直接行うのではなく、予め試験を行って、冷却用ガスの供給開始から半田の温度が所定温度に低下するまでの所要時間を求めておく。そして、制御装置は冷却用ガスの供給開始から前記所要時間が経過した時点で冷却用ガスの供給を停止させる。
【００４１】
以下、移載治具１９による収容部１７における半導体素子１２の吸着保持、半田付け装置ＨＫへの半導体素子１２の移送、容器２９内に配置された回路基板１１上の半田シート３７上への半導体素子１２の載置、移載治具１９の容器２９内からの脱出、半田付け装置ＨＫによる半導体素子１２の回路基板１１への半田付け（実装）が繰り返される。
【００４２】
この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）回路基板１１の表面に複数の半導体素子１２を半田を介して実装する場合、回路基板１１の表面に実装される複数の半導体素子１２の一部（１／２の数）を、予め回路基板１１に対する実装位置と同じ配置で各半導体素子１２をそれぞれ上下方向に重なる状態で収容可能な収容部１７に収容しておく。そして、収容部１７に収容された半導体素子１２を移載治具１９で各半導体素子１２の配置間隔を回路基板１１への実装配置間隔に保持した状態で収容部１７から取り出し、各半導体素子１２を回路基板１１の所定位置に移送した後、移載治具１９による各半導体素子１２の保持を解除して各半導体素子１２を回路基板１１上の実装位置に配置する。従って、回路基板１１上の所定位置に複数の半導体素子１２を実装するために必要な時間を短縮することができる。
【００４３】
（２）移載治具１９は、半導体素子１２を真空吸着で保持する吸着部２４を備えている。従って、半導体素子１２を把持することで保持する構成に比較して、移載治具１９の構成が簡単になる。
【００４４】
（３）収容部１７は、該収容部１７に収容されている各半導体素子１２を１個ずつ順次、移載治具１９により保持可能な位置に供給する電子部品供給手段２０を備えている。従って、収容部１７に収容されている各半導体素子１２を移載治具１９で容易に保持することができる。
【００４５】
（４）収容部１７は、各半導体素子１２の外形と同じ断面形状で鉛直方向に延びる収容孔１８で構成されている。また、電子部品供給手段２０は、各収容孔１８に対応してそれぞれ設けられたロッド２３を支持する支持板２２をシリンダ２１により移動することにより、各ロッド２３を１個の半導体素子１２の高さ分ずつ同時に上昇移動させる。従って、各収容孔１８にそれぞれ対応してシリンダを設けるとともに半導体素子１２を押し出す構成に比較して、構造が簡単になる。
【００４６】
（５）移載治具１９は、吸着部２４に吸着した半導体素子１２の吸着を解除する際、加圧気体を吸着部２４へ供給可能に構成されている。半導体素子１２を真空状態において吸着する吸着部２４では、半導体素子１２の吸着を解除する際に真空を解除しただけでは、吸着を確実に解除できない場合がある。しかし、この実施形態では吸着を解除する際、加圧気体を吸着部２４へ供給するため、半導体素子１２の吸着を確実に解除することができる。
【００４７】
（６）半導体装置１０の製造方法の一工程である半導体素子１２の実装工程に前記構成が使用されているため、半導体装置１０の製造方法において、対応する効果が得られる。
（７）半田付けが非酸化雰囲気である還元雰囲気で行われるため、半田が酸化されるのが防止されるため、半田付けを良好に行うことができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を、図６〜図８を参照しながら説明する。この実施形態は、電子部品供給手段の構成と、半田付け装置ＨＫの加熱手段の構成が第１の実施形態と異なり、その他の構成は第１の実施形態と基本的に同様であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００４９】
電子部品供給手段は、半導体素子１２として異なる厚さの部品を使用する場合にも支障無く対応できる点が第１の実施形態の電子部品供給手段２０と大きく異なっている。図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、電子部品供給手段３８は、各収容孔１８に対応する断面形状のロッド３９が鉛直に延びるように固定された支持部材４０を備えている。支持部材４０にはねじ孔４０ａが形成され、ねじ孔４０ａにはモータ４１により正逆両方向に回転駆動可能なねじ軸４２が螺合されている。ねじ軸４２、ねじ孔４０ａ及びモータ４１により、支持部材４０を昇降させる昇降手段が構成されている。ねじ孔４０ａに代えてボールねじのボールナットを設け、ねじ軸４２にボールねじのねじ軸を使用してもよい。
【００５０】
各収容孔１８内には各ロッド３９の先端と対応する位置にばね４３を介在させて支持体４４が収容孔１８に沿って昇降可能に収容されている。そして、支持体４４の上に半導体素子１２が載置された状態で収容孔１８内に収容されるようになっている。
【００５１】
移載治具１９の各吸着部２４は、収容孔１８内に挿入可能な形状に形成されている。そして、収容部１７は、各収容孔１８の上部に移載治具１９の吸着部２４が挿入されるスペースが残る状態に半導体素子１２が収容された状態で使用される。
【００５２】
この電子部品供給手段３８では、図６（ａ）に示すように、移載治具１９の各吸着部２４が収容孔１８と対向する位置に配置された状態から下降移動され、図６（ｂ）に示すように各吸着部２４が各収容孔１８の上部に挿入される位置で停止する。その状態では、吸着部２４は収容孔１８内の半導体素子１２と係合していない。次に、モータ４１が正転駆動されて各ロッド３９が支持部材４０と共に所定量上昇されて、各収容孔１８内の最上部に配置されている半導体素子１２が吸着部２４に押圧される状態となる。半導体素子１２は厚さ（高さ）が異なる２種類使用されているが、ばね４３が縮むことにより、半導体素子１２に無理な力が加わらずに吸着部２４に当接する。その状態で吸着部２４が負圧源２７に連通されて各半導体素子１２が吸着部２４に吸着される。
【００５３】
次にモータ４１が逆転駆動されて、各ロッド３９が支持部材４０と共に下降移動される。支持部材４０の下降移動量は、図６（ａ）の状態から図６（ｂ）の状態になるまで上昇した時の移動量より、厚さが厚い半導体素子１２の厚さ分少ない量になる。ロッド３９の下降移動にともない、ばね４３の収縮が減少するとともに、半導体素子１２及び支持体４４の重量により、吸着部２４に吸着された半導体素子１２より下の半導体素子１２は下降移動する。そして、図６（ｃ）に示すように、吸着部２４に吸着された半導体素子１２とその下の半導体素子１２との間に隙間が生じる状態になる。そして、その状態から図６（ｄ）に示すように、移載治具１９は、各吸着部２４に半導体素子１２を吸着保持した状態で上昇した後、半田付け装置ＨＫまで半導体素子１２を移送する。
【００５４】
一方、半田付け装置ＨＫは、高周波誘導加熱を利用して半田を溶融させて半田付けを行う構成になっている。
図７に示すように、蓋体３１の密閉空間Ｓと対向する部位は、磁力線（磁束）を通す電気的絶縁材で形成されている。この実施形態では、電気的絶縁材としてガラスが用いられており、蓋体３１にはガラス板３１ａが組み付けられている。
【００５５】
半田付け装置ＨＫの上部（蓋体３１の上部）には、高周波加熱コイル４５が設置されている。この実施形態において高周波加熱コイル４５は、８枚のセラミック基板１４にそれぞれ対応するように、各セラミック基板１４の上側に１つずつ合計８つの高周波加熱コイル４５が配置されている。この実施形態の高周波加熱コイル４５は、１枚のセラミック基板１４を覆う大きさで、かつ後述する錘４６の上面の輪郭よりも大きく形成されている。また、各高周波加熱コイル４５は、渦巻き状（角形渦巻き状）に形成されており、平面的に展開されている。各高周波加熱コイル４５は、蓋体３１（ガラス板３１ａの装着部位）に対向するように配置されている。また、各高周波加熱コイル４５は、半田付け装置ＨＫが備える高周波発生装置４７に電気的に接続されているとともに、容器２９内に設置された温度センサ４８の計測結果に基づき、高周波発生装置４７の出力が制御されるようになっている。各高周波加熱コイル４５には、コイル内部に冷却水を通すための冷却路４９が形成されているとともに、半田付け装置ＨＫが備える冷却水タンク５０に接続されている。
【００５６】
図８は、半田付けを行う際に使用する治具５１（図８（ａ））と錘４６（図８（ｂ））を示している。治具５１は、回路基板１１を構成するセラミック基板１４と同一の大きさ（外形）をなす略平板状に形成されている。治具５１は、例えば、グラファイトやセラミックスなどの材料で形成されている。治具５１は、図７に示すように、半田付け時においてセラミック基板１４上に半田シート３７と、半導体素子１２と、錘４６とを位置決めするために使用される。このため、治具５１には、セラミック基板１４における半導体素子１２の接合部に対応する部位に位置決め用の孔５１ａが形成されている。孔５１ａは、半導体素子１２のサイズに応じた大きさで形成されている。そして、この実施形態においては、セラミック基板１４上に複数個（４つ）の半導体素子１２が接合されるので、治具５１には複数個（４つ）の孔５１ａが形成されている。
【００５７】
錘４６は、当該錘４６を通る磁束の変化により電流が発生し、自身の電気抵抗によって発熱する材料、即ち誘導加熱可能な材料を用いて形成されている。この実施形態の錘４６は、ステンレスで形成されている。錘４６は、半田付け時において治具５１で位置決めされた４個の半導体素子１２の直上において当該半導体素子１２の上面（非接合面）に接するように配置可能な大きさに形成されている。
【００５８】
この実施形態においては、図８（ａ），（ｂ）に示すように、錘４６は、加圧面４６ａ側、即ち、半田付け時において半導体素子１２と当接する側が、治具５１の各孔５１ａに嵌挿可能な形状に形成されている。また、加圧面４６ａと反対側の端部には掛止部としてのフランジ４６ｂが形成されている。図８（ａ）は錘４６の加圧面４６ａ側の外形を二点鎖線で示し、錘４６が治具５１の孔５１ａに嵌挿された際の治具５１と錘４６との位置関係を示している。
【００５９】
図７に示すように、蓋体３１には錘４６を支持可能な支持プレート５２が水平に取り付けられている。支持プレート５２は磁力線を通す絶縁材料（例えば、セラミックス）で形成されるとともに、錘４６のフランジ４６ｂより下側が嵌挿可能な孔５２ａを錘４６の数だけ備えている。孔５２ａは、蓋体３１が本体３０に取り付けられた状態において、支持台３２上に位置決めされた回路基板１１の接合部（金属回路１３）と対向する位置に形成されている。錘４６は各孔５２ａに嵌挿された状態で支持プレート５２に装備されている。そして、図７に示すように、蓋体３１が閉鎖位置に配置された状態では、錘４６の加圧面４６ａが半導体素子１２の非接合面に当接するとともに、フランジ４６ｂが支持プレート５２の上面から浮き上がった状態となって、錘４６が半導体素子１２を錘４６の自重で加圧するようになっている。
【００６０】
この実施形態では、蓋体３１を取り外して、本体３０の支持台３２上に支持された回路基板１１の各セラミック基板１４上に治具５１を置き、治具５１の各孔５１ａ内に半田シート３７を配置する。その状態で前記実施の形態と同様に移載治具１９により、２回に分けて、半導体素子１２を各半田シート３７上に載置する。
【００６１】
各半田シート３７上に半導体素子１２が載置された後、蓋体３１を本体３０に取り付けると、各高周波加熱コイル４５は、各錘４６の上方に配置されるとともに、各高周波加熱コイル４５と各錘４６との間には蓋体３１に組み付けられたガラス板３１ａが配置された状態となる。次に、第１の実施形態と同様にして、密閉空間Ｓ内が還元ガス雰囲気にされた後、高周波発生装置４７が作動され、各高周波加熱コイル４５に高周波電流が供給される。すると、高周波加熱コイル４５には、対応する錘４６を通る高周波の磁束が発生し、錘４６には磁束の通過によって渦電流が発生する。高周波加熱コイル４５の磁束内に置かれた錘４６は、電磁誘導作用によって発熱し、その熱が錘４６の加圧面４６ａから半導体素子１２に伝わる。そして、回路基板１１の各接合部上に載置された半田シート３７には、錘４６に生じた熱が当該錘４６の加圧面４６ａ及び半導体素子１２を介して集中的（局所的）に伝わり、加熱される。この結果、半田シート３７は、半導体素子１２を介して伝わる熱で溶融温度以上の温度になることにより溶融する。
【００６２】
また、半導体素子１２は、錘４６によって回路基板１１側に加圧されているので、溶融した半田の表面張力で動かされることはない。そして、半田シート３７が完全に溶融した後、高周波発生装置４７が停止される。その後、第１の実施形態と同様に、容器２９内に冷却用ガスが供給され、溶融した半田は、溶融温度未満に冷却されることによって凝固し、金属回路１３と半導体素子１２とを接合する。
【００６３】
従って、この実施形態によれば、第１の実施形態における（１）〜（３），（５）〜（７）と同様の効果の他に次の効果を得ることができる。
（８）電子部品供給手段３８は、昇降手段を構成するねじ軸４２の回転により昇降される支持部材４０に固定されるとともに、先端から各収容孔１８内に挿入されたロッド３９を備えている。各ロッド３９の先端と対応する位置にはばね４３を介在させて支持体４４が収容孔１８に沿って昇降可能に収容されるとともに、支持体４４の上に半導体素子１２が載置された状態で収容孔１８内に収容されるようになっている。そして、モータ４１によりねじ軸４２を駆動してロッド３９を上昇させるとともに、ばね４３を介在させて半導体素子１２を移載治具１９の吸着部２４に吸着可能な位置まで上昇させる。従って、電子部品供給手段３８は、半導体素子１２として異なる厚さの部品を使用する場合にも支障無く対応することができる。
【００６４】
（９）ロッド３９を移動させるのにねじ軸４２を使用する構成を採用しているため、シリンダ２１で移動させる構成に比較して、移動量の調整を精度良く行うことができる。
（１０）半導体素子１２を回路基板１１に半田付けする際の加熱をヒーター３６に代えて、半導体素子１２上に載置される錘４６を誘導加熱で発熱させるとともに、半導体素子１２を介して半導体素子１２と金属回路１３との間に配置された半田シート３７を加熱するため、半田シート３７に対して集中的に熱を伝えることができる。従って、容器２９全体を加熱する場合に比べて効率良く半田シート３７を加熱することができる。
【００６５】
（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した第３の実施形態を、図９を参照しながら説明する。この実施形態は、移載治具を半導体素子１２の回路基板１１への半田付けが終了するまで、半田付け装置ＨＫ内に配置しておき、半導体素子１２が回路基板１１に半田付けされた後、移載治具を半導体素子１２から取り外す点が前記両実施形態と大きく異なっている。電子部品供給手段は第１の実施形態の電子部品供給手段２０と同様のものが使用されている。第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００６６】
図９に示すように、移載治具としての移載プレート５３は、移動手段５４に吸着可能に構成され、移動手段５４に吸着される面と反対側の面に接着剤５５が塗布された状態で使用される。移動手段５４は、移載プレート５３を位置決めした状態で吸着保持可能な位置決め部５４ａを備えている。
【００６７】
移載プレート５３は、回路基板１１に半田付けされる１／２の数の半導体素子１２を接着可能な大きさで、かつ２枚を回路基板１１上に重なる部分が無い状態で同時に配置可能な大きさに形成されている。移載プレート５３は、半田付けの温度に加熱されても反らない材料で形成されている。そのような材料としては、金属板や耐熱性の複合材料が使用される。例えば、ステンレス鋼板が使用される。
【００６８】
移載プレート５３に対する接着剤５５の塗布箇所は、収容部１７に収容された半導体素子１２を少なくとも回路基板１１に対する実装位置と同じ配置で接着可能であればよく、全面に塗布されていても、回路基板１１に対する半導体素子１２の実装位置と同じ配置で塗布されていてもよい。接着剤５５は、半田の溶融温度まで加熱された後は、その接着力がほとんど無くなるか、半田の接着力より小さなものが使用される。
【００６９】
移動手段５４は、図９に示す収容部１７の上方の待機位置から、吸着した移載プレート５３が各収容孔１８の最上部に配置されている半導体素子１２と接触して、各半導体素子１２が接着剤５５に接着される位置まで下降する。図示しない電子部品供給手段２０は、収容部１７の各収容孔１８に収容されている半導体素子１２の一部が収容孔１８から突出するように、ピストンロッド２１ａの突出量が制御される。
【００７０】
各収容孔１８の半導体素子１２が回路基板１１上への実装配置間隔で移載プレート５３に接着された後、移動手段５４は移載プレート５３を半田付け装置ＨＫまで移送する。そして、移動手段５４は、各半導体素子１２が回路基板１１上に配置された半田シート３７の上に載置される状態に移載プレート５３を回路基板１１上に載置する。移載プレート５３を回路基板１１上に載置した後、移動手段５４は収容部１７まで移動するとともに、移動途中において、接着剤５５の塗布された移載プレート５３の補給箇所で移載プレート５３を吸着する。
【００７１】
移動手段５４が移載プレート５３を２回移送して、半導体素子１２が接着された２枚の移載プレート５３が回路基板１１上の所定位置に載置された後、蓋体３１が閉じられて、第１の実施形態のように還元雰囲気でヒーター３６が駆動される。そして、容器２９内が加熱されて半田付けが行われる。
【００７２】
移載プレート５３を誘導加熱可能な材料で構成すれば、第２の実施形態のように誘導加熱を利用して加熱を行う半田付け装置ＨＫで半田付けを行うこともできる。この実施の形態では、移載プレート５３が誘導加熱可能な材料であるステンレス鋼で形成されているため、誘導加熱で半田付けを行うこともできる。
【００７３】
半田付けが完了後、前記実施形態と同様に、蓋体３１が取り外された状態で、移動手段５４により、移載プレート５３が吸着されて半導体素子１２から取り外されるとともに容器２９の外に取り出される。そして、移動手段５４は移載プレート５３を所定の場所まで移送して吸着を解除した後、収容部１７の上方の待機位置に向かって移動し、接着剤５５が塗布された移載プレート５３を移動途中の補給箇所において吸着する。なお、半田付け完了後に容器２９から取り出された使用済みの移載プレート５３は、再び接着剤５５が塗布されて再使用される。
【００７４】
以下同様にして、半導体素子１２が実装時の配置間隔で接着された移載プレート５３の移動手段５４による半田付け装置ＨＫへの移送及び回路基板１１上への載置と、半田付け装置ＨＫにおける回路基板１１への半導体素子１２の半田付けと、半田付け完了後の移動手段５４による容器２９からの移載プレート５３の取り出し及び搬送とが行われる。
【００７５】
従って、この実施形態によれば、第１の実施形態における（１），（３），（４），（６），（７）と同様の効果の他に次の効果を得ることができる。
（１１）半導体素子１２は、収容部１７において位置決めされた状態で移載プレート５３に接着剤５５を介して接着されて、移動手段５４により半田付け装置ＨＫまで移送される。従って、半導体素子１２が接着された移載プレート５３を一時的に保管する保管箇所を半田付け装置ＨＫの近くに設けておき、半田付け装置ＨＫによる半田付けが行われている間に、移載プレート５３を保管箇所に移送しておくことにより、半田付け完了後、次の２枚の移載プレート５３を回路基板１１上に配置するまでの時間を短縮できる。その結果、半田付け装置ＨＫの稼働効率を高めることが可能になる。
【００７６】
（１２）移載プレート５３が誘導加熱可能な材料で形成されているため、加熱方法が容器２９内全体を加熱する方法の半田付け装置ＨＫだけでなく、高周波数誘導加熱による加熱方法を採用する半田付け装置ＨＫにも好適に使用することができる。
【００７７】
（第４の実施形態）
次に、本発明を具体化した第４の実施形態を、図１０を参照しながら説明する。この実施形態は、収容部１７から半導体素子１２を１個ずつ順次、移載治具１９が保持可能な位置に供給する電子部品供給手段の構成と、移載治具１９が半導体素子１２を収容部１７の下方において吸着保持する点とが前記各実施形態と大きく異なっている。第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００７８】
図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、収容部１７の下側には、規制プレート５６が収容部１７の下面に沿って相対移動可能に配設されている。規制プレート５６は、収容部１７の下面より大きな外形に形成されている。規制プレート５６は、収容部１７の各収容孔１８と同じ大きさで、かつ同じ配置で設けられた案内孔５７を備えている。
【００７９】
収容部１７は、図示しない駆動手段により移動され、各収容孔１８内の半導体素子１２
の移動が規制される待機位置と、各収容孔１８内の半導体素子１２が案内孔５７内に移動するのを許容する供給位置とに配置される。図１０（ａ），（ｃ），（ｄ）に示すように、収容部１７が待機位置に配置された状態では、各収容孔１８が規制プレート５６の各案内孔５７の一部と対向して、収容孔１８内の半導体素子１２が案内孔５７内に移動するのが規制される。図１０（ｂ）に示すように、収容部１７が供給位置に配置された状態では、各収容孔１８が規制プレート５６の各案内孔５７全体と対向して、収容孔１８内の半導体素子１２の案内孔５７内への移動が許容される。
【００８０】
各収容孔１８内には、複数の半導体素子１２が積み重なった状態で収容されるとともに、最上部の半導体素子１２の上に付勢手段としての重り５８が収容されている。重り５８は収容孔１８内に収容されている半導体素子１２を下方へ付勢する役割を果たす。この実施形態では、規制プレート５６、案内孔５７、重り５８及び収容部１７を移動させる駆動手段により、電子部品供給手段が構成されている。
【００８１】
移載治具１９を収容部１７と対応する位置と半田付け装置ＨＫとの間で移動させる図示しない移動手段は、移載治具１９の姿勢を、各吸着部２４が上側を向く第１の状態と、下側を向く第２の状態に変更可能に構成されている。
【００８２】
この実施形態では、移載治具１９が収容部１７から半導体素子１２を受け取る際には、図１０（ａ）に示すように、収容部１７が待機位置に配置された状態で、移載治具１９が上向きの状態において各吸着部２４が案内孔５７と対向する位置に配置される。その状態で収容部１７が規制プレート５６の上を供給位置まで移動されると、図１０（ｂ）に示すように、収容孔１８が規制プレート５６の各案内孔５７と対向する状態になり、収容孔１８内の一番下に位置していた半導体素子１２が案内孔５７内に移動する。次に収容部１７が元の待機位置へ移動され、図１０（ｃ）に示すように、各案内孔５７内に１個の半導体素子１２が残った状態になる。
【００８３】
次に各吸着部２４が負圧源２７と連通する状態に切換バルブ２６が切り換えられて半導体素子１２内の半導体素子１２が、それぞれ吸着部２４に吸着された後、移載治具１９が下降して、図１０（ｄ）に示すように、半導体素子１２が案内孔５７内から離脱する。次に図１０（ｅ）に示すように、移載治具１９の姿勢が下向きに変更された後、移載治具１９は半導体素子１２を半田付け装置ＨＫまで移送する。そして、第１の実施形態と同様に各半導体素子１２を容器２９内の回路基板１１上に載置した後、移載治具１９が容器２９内から脱出すると図１０（ｆ）に示す状態となる。その状態から移載治具１９は収容部１７の下方へ移動されるとともに、移動途中で姿勢が上向きに変更される。
【００８４】
この実施形態によれば、第１の実施形態における（１）〜（３），（５）〜（７）と同様な効果の他に、次の効果を得ることができる。
（１３）収容部１７の各収容孔１８に収容された半導体素子１２は自重及び重り５８の付勢力により下方に移動されるため、収容部１７の下方にシリンダ２１を配置したりロッド２３の移動を許容するための広いスペースを確保したりする必要がない。
【００８５】
（第５の実施形態）
次に、本発明を具体化した第５の実施形態を、図１１を参照しながら説明する。この実施形態は、収容部１７に各電子部品（半導体素子１２）同士が互いに接触する状態で収容されるのではなく、各電子部品がスペーサを介して上下に重なるように配置される点が前記各実施形態と大きく異なっている。
【００８６】
図１１に示すように、収容部１７はスペーサ５９を上下方向に重なる状態で収容可能な収容孔６０を備えており、収容孔６０の上端には、スペーサ５９が収容孔６０の上端から上方へ移動することを規制する規制部６０ａが設けられている。収容孔６０には図示しないシリンダあるいはボールねじ機構等の昇降装置により移動される支持部材６１が昇降可能に設けられている。支持部材６１上にはばね６２を介在させて支持体６３が収容孔６０に沿って昇降可能に収容されている。
【００８７】
収容孔６０の上部にはスペーサ５９が横方向への移動により収容孔６０の外部へ脱出するのを許容する出口通路６４が形成されている。出口通路６４の下面は、収容部１７の上部に設けられた水平部６５に連なっている。出口通路６４と対向する位置には、スペーサ５９を出口通路６４から収容孔６０外へ押し出す押し出し部材６６が設けられている。
【００８８】
収容部１７は、支持体６３上に半導体素子１２が載置されたスペーサ５９が積層されるとともに、最上部のスペーサ５９が規制部６０ａに当接された状態で使用される。
スペーサ５９は、半導体素子１２を回路基板１１に対する実装位置と同じ配置で保持する凹部を備え、半導体素子１２は凹部に係合した状態でスペーサ５９上に載置される。また、スペーサ５９は、半導体素子１２が上側のスペーサ５９とは接触しないように積層可能に形成されている。
【００８９】
移載治具１９は、半導体素子１２の回路基板１１に対する実装位置と同じ配置で設けられた複数の吸着部２４を備えている。なお、図１１では図示の都合上、スペーサ５９上に載置される半導体素子１２の数及び吸着部２４が少なく描かれている。
【００９０】
この収容部１７ではスペーサ５９がばね６２により押圧されるとともに規制部６０ａで上方への移動が規制された状態に保持される。そして、最上部に位置するスペーサ５９に載置された半導体素子１２を移載治具１９が吸着部２４で吸着して半田付け装置ＨＫまで移送する。移載治具１９により半導体素子１２が取り出されたスペーサ５９は、押し出し部材６６により出口通路６４側へ押されて、収容孔６０から水平部６５上へ押し出される。最上部のスペーサ５９が押し出し部材６６により押し出された後、押し出し部材６６が待機位置に戻ると、ばね６２の力で次のスペーサ５９が規制部６０ａと当接する状態になる。押し出されたスペーサ５９は適宜回収される。
【００９１】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  半導体装置１０は、複数の半導体素子１２が同じパターンで繰り返すように配置されたものに限らず、例えば、図１２に示すように、一部に異なる大きさの半導体素子１２が異なる配置で配列されていてもよい。図１２の半導体装置１０の実装には、前記各実施形態の収容部１７と移載治具１９の他に、中央の半導体素子１２の配置に対応した収容部１７及び移載治具１９が必要になる。
【００９２】
○  移載治具１９に装備される吸着部２４の数は、収容部１７に設けられた収容孔１８と同じ数に限らず、収容孔１８の数より多くてもよい。例えば、半導体素子１２が大きい場合、１つの半導体素子１２に対して複数の吸着部２４で吸引する方が安定して半導体素子１２を吸着保持し易い場合がある。
【００９３】
○  回路基板１１上に実装すべき半導体素子１２を一度で回路基板１１上に載置するように構成してもよい。即ち、収容部１７は、回路基板１１上に実装すべき全ての半導体素子１２を実装配置に合わせて収容するように構成される。また、移載治具１９は、回路基板１１上に実装すべき全ての半導体素子１２を実装配置に合わせて吸着可能に配置された吸着部２４を装備するように構成される。この場合、収容部１７、移載治具１９及び移載プレート５３が大型になるが、一度で必要な半導体素子１２を回路基板１１上に載置できるため、半田付け装置ＨＫの稼働効率が高くなる。
【００９４】
○  半導体装置１０を構成する回路基板１１の金属回路１３に半田付けで実装される電子部品は半導体素子１２に限らず、半導体素子１２と他の電子部品、例えば、チップ抵抗、チップコンデンサ等が混在してもよい。
【００９５】
○  第３の実施形態のように接着剤５５が塗布された移載プレート５３を使用して半導体素子１２を半田付け装置ＨＫまで移送する方法において、第４の実施形態のように半導体素子１２を下方へ送り出す収容部１７を採用してもよい。
【００９６】
○  移載治具１９が半導体素子１２を吸着保持する構成において、半導体素子１２の保持を解除する際、吸着部２４に加圧気体を供給せずに、吸着部２４を大気と連通させるだけにしてもよい。  
【００９７】
○  回路基板１１に実装すべき半導体素子１２等の電子部品の高さ（厚さ）が異なるものが混在する場合にも支障なく対応することが可能な収容部１７の構成は、第２の実施形態の構成に限らない。例えば、各収容孔１８毎に独立してロッド２３を昇降させるシリンダ等のアクチュエータを設けて、各収容孔１８内に収容された半導体素子１２の上面が同じ高さになるように各アクチュエータを駆動する構成としてもよい。
【００９８】
○  高さが異なる電子部品が混在する場合、各収容孔１８に半導体素子１２を収容する際、半導体素子１２の間にスペーサが存在するように半導体素子１２とスペーサとを交互に積層する。そして、高さの低い半導体素子１２は、スペーサと合わせた高さが他の半導体素子１２と同じになるようにスペーサの厚さを調整する。この場合、半導体素子１２を移載治具１９で保持する毎にスペーサを除去する必要がある。真空チャックでスペーサを吸着して除去したり、スペーサを磁性体で形成して磁石で吸着除去したりしてもよい。
【００９９】
○  高さが異なる電子部品が混在する場合、移載治具１９に設けられる吸着部２４の高さを電子部品の高さに対応して異なるように形成してもよい。
○  移載治具１９は電子部品（半導体素子１２）を吸着部２４で吸着保持する構成に限らず、例えば、把持により保持する構成としてもよい。また、電子部品が磁力で吸着可能な場合は、電磁石を使用して吸着保持するようにしてもよい。
【０１００】
○  各吸着部２４で半導体素子１２を吸着した状態における吸着圧力をモニターして、吸着圧力が規定圧力以上の場合に吸着不良の可能性が有ると判断して、移送を中断して正しく吸着されているか否かを確認するようにしてもよい。吸着圧力の確認には、例えば、配管２５の切換バルブ２６より移載治具１９側、あるいは移載治具１９に圧力センサを設ける。規定圧力は予め試験により正常な吸着状態における圧力を測定してその値に基づいて設定する。
【０１０１】
○  移載治具１９で半導体素子１２を吸着した後、移載治具１９に吸着された半導体素子１２を画像で捉えて、正常時の画像情報と比較し、半導体素子１２の欠落の有無を判断して欠落のある場合は移載を中断して正しく吸着されているか否かを確認するようにしてもよい。移載プレート５３で半導体素子１２を移載する場合においても、移載プレート５３に半導体素子１２を接着させた後、移載プレート５３に接着された半導体素子１２を画像で捉えて、正常時の画像情報と比較し、半導体素子１２の欠落の有無を判断して欠落のある場合は移載を中断して正しく接着されているか否かを確認するようにしてもよい。
【０１０２】
○  第５の実施形態において、水平部６５に出口通路６４から押し出されるスペーサ５９を押し出し側へ移動させるローラを設けてもよい。この場合、押し出し部材６６による押し出し量を少なくすることができる。
【０１０３】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
・  請求項２に記載の発明において、前記移載治具で前記電子部品を吸着した後、電子部品を前記基板上に載置するまでの間に吸着の圧力をモニターして規定圧力以上のとき、吸着不良の可能性ありと判断して移載を中断する。
【０１０４】
・  請求項２に記載の発明において、前記移載治具で前記電子部品を吸着した後、前記移載治具に吸着された電子部品を画像で捉えて、正常時の画像情報と比較し、電子部品の欠落の有無を判断して欠落のある場合は移載を中断する。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】第１の実施形態における収容部、電子部品供給手段及び移載治具の概略断面図。
【図２】収容部の概略平面図。
【図３】半導体装置の平面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に対応する端面図。
【図５】半田付け装置の概略断面図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は第２の実施形態における収容部、電子部品供給手段及び移載治具の概略断面図。
【図７】第２の実施形態における半田付け装置の概略断面図。
【図８】（ａ）は治具の平面図、（ｂ）は錘の斜視図。
【図９】第３の実施形態における要部概略断面図。
【図１０】（ａ）〜（ｆ）は第４の実施形態における電子部品供給手段及び移載治具の作用を説明する概略断面図。
【図１１】別の実施形態の部分概略断面図。
【図１２】別の実施形態における半導体装置の概略平面図。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…半導体装置、１１…回路基板、１２…電子部品としての半導体素子、１７…収容部、１９…移載治具、２０，３８…電子部品供給手段、２４…吸着部、３９…ロッド、４０…支持部材、４１…昇降手段を構成するモータ、４０ａ…同じくねじ孔、４２…同じくねじ軸、４４…支持体、５３…移載治具としての移載プレート、５５…接着剤、６１…支持部材、６３…支持体。
【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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