(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置により間欠送りされるヒートシンクやセラミック基板等のワークが供給装置により供給ステーションで搬送路上に供給され、はんだ塗布ステーションで前記ワーク上にはんだ塗布装置によりはんだが塗布され、装着ステーションで装着装置により半導体素子が前記ワーク上にはんだを介して装着され、排出ステーションで排出取出し装置により前記半導体素子が装着されたワークが取出される半導体素子の装着装置において、前記ワークの搬送路を含む装着装置本体内に密閉空間を形成し、少なくとも窒素を含むガスを前記密閉空間に供給すると共に、前記はんだ塗布ステーションにおける装着装置本体に開口を形成し、前記装置本体上面の前記開口の周囲において摺動可能に設けられて前記はんだ塗布装置の塗布ノズルが貫通した状態の蓋体で前記開口を閉塞したことを特徴とする半導体素子の装着装置。
【請求項２】
前記蓋体はその下面が平滑な面であることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の装着装置。
【請求項３】
搬送装置により間欠送りされるヒートシンクやセラミック基板等のワークが供給装置により供給ステーションで搬送路上に供給され、はんだ塗布ステーションで前記ワーク上にはんだ塗布装置によりはんだが塗布され、装着ステーションで装着装置により半導体素子が前記ワーク上にはんだを介して装着され、排出ステーションで排出取出し装置により前記半導体素子が装着されたワークが取出される半導体素子の装着装置において、前記ワークの搬送路を含む装着装置本体内に密閉空間を形成し、少なくとも窒素を含むガスを前記密閉空間に供給すると共に、前記はんだ塗布ステーションにおける装着装置本体に開口を形成して前記はんだ塗布装置の塗布ノズルが貫通した状態の蓋体で前記開口を閉塞し、前記蓋体を絶縁性の良好な材料で作製したことを特徴とする半導体素子の装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートシンク又はセラミック基板に半導体素子を装着する半導体素子の装着装置に関する。詳述すれば、搬送装置により間欠送りされるヒートシンクやセラミック基板等のワークが供給装置により供給ステーションで搬送路上に供給され、はんだ塗布ステーションで前記ワーク上にはんだ塗布装置によりはんだが塗布され、装着ステーションで装着装置により半導体素子が前記ワーク上にはんだを介して装着され、排出ステーションで排出取出し装置により前記半導体素子が装着されたワークが取出される半導体素子の装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる半導体素子の装着装置においては、半導体素子と基板等との接合に高温下ではんだ材料を使用する場合には高温下でのワーク（ヒートシンク又はセラミック基板）の酸化防止対策が必要となる。
【０００３】
そして、従来はキャリア等を使用して間欠送りされるワークに対して、接合材の供給部において、窒素やこれに水素ガスを加えたものを吹付けることで酸化防止や還元対策を行なってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述せる方法では、局所的に雰囲気を作り出すことは可能であるが、その前後の搬送中でも酸化の可能性があるにも拘わらず、完全な雰囲気を作ることは困難である。
【０００５】
そこで本発明は、ワークの搬送路を含む装着装置本体内に密閉空間を形成し、この密閉空間に少なくとも窒素を含むガスを供給することにより形成された酸化防止雰囲気を損なうことなく、はんだ塗布作業が行なえるようにした半導体素子の装着装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、搬送装置により間欠送りされるヒートシンクやセラミック基板等のワークが供給装置により供給ステーションで搬送路上に供給され、はんだ塗布ステーションで前記ワーク上にはんだ塗布装置によりはんだが塗布され、装着ステーションで装着装置により半導体素子が前記ワーク上にはんだを介して装着され、排出ステーションで排出取出し装置により前記半導体素子が装着されたワークが取出される半導体素子の装着装置において、前記ワークの搬送路を含む装着装置本体内に密閉空間を形成し、少なくとも窒素を含むガスを前記密閉空間に供給すると共に、前記はんだ塗布ステーションにおける装着装置本体に開口を形成し、前記装置本体上面の前記開口の周囲において摺動可能に設けられて前記はんだ塗布装置の塗布ノズルが貫通した状態の蓋体で前記開口を閉塞したことを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は、前記蓋体はその下面が平滑な面であることを特徴とする。
【０００８】
更に第３の発明は、搬送装置により間欠送りされるヒートシンクやセラミック基板等のワークが供給装置により供給ステーションで搬送路上に供給され、はんだ塗布ステーションで前記ワーク上にはんだ塗布装置によりはんだが塗布され、装着ステーションで装着装置により半導体素子が前記ワーク上にはんだを介して装着され、排出ステーションで排出取出し装置により前記半導体素子が装着されたワークが取出される半導体素子の装着装置において、前記ワークの搬送路を含む装着装置本体内に密閉空間を形成し、少なくとも窒素を含むガスを前記密閉空間に供給すると共に、前記はんだ塗布ステーションにおける装着装置本体に開口を形成して前記はんだ塗布装置の塗布ノズルが貫通した状態の蓋体で前記開口を閉塞し、前記蓋体を絶縁性の良好な材料で作製したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。１は半導体素子の装着装置で、この装着装置１外から供給されるヒートシンクやセラミック基板等のワーク３を搬送装置２により間欠送りしながら、このワーク３上に所定作業を施した後、装着装置１外に取出されるものである。
【００１０】
前記装着装置１は、上流から供給ステーションＩ、はんだ塗布ステーションＩＩ、装着ステーションＩＩＩ及び排出ステーションＩＶを有して、図２の各ステーションにおける前記装着装置１の縦断側面図及び図３の各ステーション間の装着装置１の縦断側面図に示すように、装置本体１Ａには密閉空間４が形成される。
【００１１】
前記密閉空間４内に設けられる前記搬送装置２は、前記ワーク３の搬送方向に沿って設けられるトランスファ５と、搬送路６上の各ワーク３に係止して移動させるために該トランスファ５に所定間隔毎に設けられる複数の送り爪７と、前記トランスファ５を所定長さの１ピッチずつ往復動させる往復駆動源（図示せず）と、該駆動源によりトランスファ５を１ピッチ往動作により移動させた後下端を支点として揺動させてワーク３と送り爪７との係止を解除する揺動駆動源（図示せず）とを備えている。
【００１２】
図３において、１０は前記密閉空間４内の前記ワーク３の酸化を防止したり還元させるために窒素ガスや、窒素及び水素の混合ガスを前記密閉空間４内に供給する複数の供給パイプで、この各供給パイプ１０は図示しないガス供給源に各流量調節器を介して接続されている。
【００１３】
そして、図２の装着ステーションＩＩＩにおける装着装置１の縦断側面図に示すように、前記密閉空間４の上面に開口１１を形成して、該開口１１をシリンダー１２により開閉するシャッター１３を設けるが、この構成は前記供給ステーションＩ、はんだ塗布ステーションＩＩ及び排出ステーションＩＶにおいても同様な構成である。
また、各ステーション間には透明なガラス窓１４を設けて、この窓１４を介して装置本体１Ａ内、例えばワイヤはんだの塗布状態やベアチップなどの半導体素子の装着状態などを作業者が覗くことができる。
【００１４】
先ず、供給ステーションＩでは、トレイ１５上に整列されて収納されている前記ワーク３を供給装置の吸着ノズル５が図示しない駆動源により平面方向及び上下方向に移動しながら取出して、前記シリンダー１２によりシャッター１３を移動させて開口１１を介して搬送路６上に順次供給し、この供給後シャッター１３を移動させて開口１１を閉塞する。そして、前述したように搬送装置２により搬送路６上のワークを順次１ピッチずつ間欠送りすることとなる。
【００１５】
次のはんだ塗布ステーションＩＩでは、前記シリンダー１２によりシャッター１３を移動させて開口１１を介して搬送路６上のワーク３上に図示しないはんだ塗布装置により接合材であるワイヤはんだを塗布し、この塗布後シャッター１３を移動させて開口１１を閉塞する。尚、このはんだ塗布装置は、平面方向及び上下方向に図示しない駆動源により移動可能な構成である。また、図示しないヒータが埋設されたヒータブロックが設けられ、搬送路６の形成ブロック６Ａを介してワーク３を加熱し、前記ワイヤはんだを溶融しながら塗布することとなるものである。
【００１６】
次の装着ステーションＩＩＩでは、装着装置の吸着ノズル１６が図示しない駆動源により平面方向及び上下方向に移動しながら半導体供給装置よりベアチップなどの半導体素子を取出して、前記シリンダー１２によりシャッター１３を移動させて開口１１を介して搬送路６上の前記ワーク３上にワイヤはんだを介して装着し、この装着後シャッター１３を移動させて開口１１を閉塞する。
【００１７】
最後の排出ステーションＩＶでは、前記シリンダー１２によりシャッター１３を移動させて開口１１を介して搬送路６上の前記半導体素子が装着されたワーク３が図示しない駆動源により平面方向及び上下方向に移動する排出取出し装置の吸着ノズル１７により取出され、収納装置であるトレイ１８上に収納されるが、前記取出し後シャッター１３を移動させて開口１１を閉塞する。
【００１８】
以上説明したように、供給ステーションＩで供給された搬送路６上の前記ワーク３を搬送装置２により順次１ピッチずつ間欠送りしながら、各作業、即ちワーク３上にワイヤはんだを塗布したり、該ワーク３上に半導体素子を装着したり、該ワーク３を搬送路６上から取出して収納したりするものである。
【００１９】
しかも、装置本体１Ａには密閉空間４を形成して、前述したようなワーク供給、ワイヤはんだ塗布、半導体素子の装着、ワーク取出し作業を行うときのみ、前記シリンダー１２によりシャッター１３を移動させて開口１１を開くようにするため、酸化防止雰囲気を損なうことなく、各種の作業を行なうことができる。
【００２０】
次に図４に基づき、はんだ塗布装置の他の実施形態について説明する。先ず、基台２０上に沿ってＸ軸モータ（図示せず）によりＸ方向に移動可能なＸテーブル２１上に、Ｙ軸モータ２２によりＹ方向に移動可能なＹテーブル２３を設け、このＹテーブル２３にワイヤはんだ駆動部２４を固定する。
【００２１】
前記ワイヤはんだ駆動部２４は、はんだ供給ローラ（図示せず）に巻かれたワイヤはんだ２５を駆動モータ２６により回転する駆動ローラ２７及び従動ローラ２８にて塗布ノズル２９を介して繰り出すものである。
【００２２】
そして、装置本体１Ａの密閉空間４内の搬送路６上のワーク３上に、前記駆動モータ２６により塗布ノズル２９を介してワイヤはんだ２５を繰り出しながら、Ｘテーブル２１及びＹテーブル２３を平面方向に移動させて、描画する如くワイヤはんだ２５を塗布するものである。
【００２３】
このとき、前記密閉空間４の上面を形成するステンレス製の装置本体１Ａに開口３０を形成して、該開口３０を前記塗布ノズル２９が貫通した状態の少なくとも下面を平滑な面とした蓋体３１で閉塞する構成とする。従って、前記蓋体３１は少なくとも開口３０の周囲の面を平滑な面とした装置本体１Ａ上面を摺動可能であり、かつ前記塗布ノズル２９が該蓋体３１を上下動可能に貫通しているので、前記Ｘテーブル２１及びＹテーブル２３が平面方向に移動してワイヤはんだ２５を塗布する際でも、前記開口３０内のどこに移動しても該開口３０を閉塞できる面積（大きさ）を有する円板状の蓋体３１で開口３０を閉塞しているから、酸化防止雰囲気を損なうことがない。
【００２４】
尚、はんだの塗布確認のため、鋼鉄製の塗布ノズル２９とワーク３との接地確認を行なうので、この確認を阻害することがないよう前記蓋体３１は絶縁性の良好な材料、例えばガラス、セラミックなどの材料で作製するが、特に透明なガラスで構成すれば前記確認に便宜である。
【００２５】
また、３３はヒータが埋設されたヒータブロックで、搬送路６の形成ブロック３４を介してワーク３を加熱し、前記ワイヤはんだ２５を溶融しながら塗布することとなるものである。
【００２６】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、はんだ塗布ステーションにおける装着装置本体に開口を形成し、前記装置本体上面の前記開口の周囲において摺動可能に設けられて前記はんだ塗布装置の塗布ノズルが貫通した状態の蓋体で前記開口を閉塞したので、ワークの搬送路を含む装着装置本体内に密閉空間を形成し、この密閉空間に少なくとも窒素を含むガスを供給することにより形成された酸化防止雰囲気を損なうことなく、塗布ノズルが貫通した状態の蓋体を前記開口の周囲において摺動させてはんだ塗布作業が行なえるようにした半導体素子の装着装置を提供することができる。
また、蓋体を絶縁性の良好な材料で作製したので、蓋体により阻害されることなく、はんだの塗布確認のための塗布ノズルとワークとの接地確認をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体素子の装着装置の平面図である。
【図２】装着ステーションＩＩＩにおける装着装置１の縦断右側面図である。
【図３】各ステーション間の縦断右側面図である。
【図４】はんだ塗布装置の他の実施形態を示す縦断右側面図である。
【図５】はんだ塗布ステーションの要部平面図である。
【符号の説明】
１            半導体素子の装着装置
１Ａ          装置本体
２            搬送装置
３            ワーク
４            密閉空間
６            搬送路
１０          供給パイプ
２５          ワイヤはんだ
２９          塗布ノズル
３０          開口
３１          蓋体
【図１】
0003778426.tif 000002
【図２】
0003778426.tif 000003
【図３】
0003778426.tif 000004
【図４】
0003778426.tif 000005
【図５】
0003778426.tif 000006