特開 2022-112184 電極溶着方法及び電極溶着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022112184

(43)【公開日】2022-08-02

(54)【発明の名称】電極溶着方法及び電極溶着装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20220726BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311S

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021007890

(22)【出願日】2021-01-21

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075177

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 尚純

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(74)【代理人】

【識別番号】100202496

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿角 剛二

(74)【代理人】

【識別番号】100202692

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 吉文

(72)【発明者】

【氏名】一宮 佑希

(72)【発明者】

【氏名】キム ヨンソク

【テーマコード（参考）】

5F044

【Ｆターム（参考）】

5F044KK01

5F044LL05

5F044PP15

5F044RR12

(57)【要約】

【課題】バンプ電極を配線基板の電極に適切に溶着することができる電極溶着方法、及び電極溶着装置を提供する。
【解決手段】本発明によれば、半導体チップ１７に対して吸収性を有する波長のレーザー光線ＬＢを発振する発振器５１と、発振器５１が発振したレーザー光線ＬＢのエネルギー分布を調整する空間光変調器５４と、照射されたレーザー光線ＬＢ０によって複数のバンプ電極１８の温度を均一化すべく空間光変調器５４を調整する制御手段１００と、を含み構成されたレーザー照射装置５を準備するレーザー照射装置準備工程と、配線基板１０の電極１４に対応してバンプ電極１８を位置付ける電極位置付け工程と、レーザー光線ＬＢを半導体チップの裏面に照射してデバイス１６のバンプ電極１８を配線基板１０の電極１４に溶着する電極溶着工程と、を含み構成される電極溶着方法、及びそれに好適な電極溶着装置が提供される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体チップの表面に複数のバンプ電極が配設されたデバイスを配線基板の電極に溶着する電極溶着方法であって、
該半導体チップに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したレーザー光線のエネルギー分布を調整する空間光変調器と、照射されたレーザー光線によって複数のバンプ電極の加熱温度を均一化すべく該空間光変調器を調整する制御手段と、を含み構成されたレーザー照射装置を準備するレーザー照射装置準備工程と、
配線基板の電極に対応してバンプ電極を位置付ける電極位置付け工程と、
レーザー光線を半導体チップの裏面に照射してデバイスのバンプ電極を配線基板の電極に溶着する電極溶着工程と、を含み構成される電極溶着方法。

【請求項2】

半導体チップの表面に複数のバンプ電極が配設されたデバイスを配線基板の電極に溶着する電極溶着装置であって、
該半導体チップに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したレーザー光線のエネルギー分布を調整する空間光変調器と、照射されたレーザー光線によって複数のバンプ電極の加熱温度を均一化すべく該空間光変調器を調整する制御手段と、を含むレーザー照射装置と、
配線基板を支持すると共に、該配線基板の電極に対応してバンプ電極が位置付けられたデバイスを支持するテーブルと、
該レーザー照射装置と該テーブルとを相対的に加工移動する加工移動手段と、
を含み構成される電極溶着装置。

【請求項3】

該空間光変調器によってエネルギー分布が調整されたレーザー光線を集光する集光器が含まれる請求項２に記載の電極溶着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体チップの表面に複数のバンプ電極が配設されたデバイスを配線基板の電極に溶着する電極溶着方法、及び電極溶着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シリコン等の半導体チップの表面にバンプ電極が配設されたＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスは、配線基板の電極にバンプ電極が溶着されて携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

【0003】

配線基板の電極にバンプ電極を溶着する方法として、半導体チップの裏面側からレーザー光線を照射してバンプ電極を溶融して配線基板の電極に溶着する技術が提案されている（例えば、特許文献１～３を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０２－２４９２４７号公報

【特許文献2】特開平０５－２８３４７９号公報

【特許文献3】特開２００６－１４０２９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記した特許文献１に記載された技術においては、半導体チップの裏面全面にレーザー光線を照射してバンプ電極を加熱して溶融させ、基板の接続端子に対して複数のバンプ電極を同時に溶着するようにしている。しかし、複数のバンプ電極が均一に加熱されず、溶着が不均一になるという問題がある。

【0006】

また、上記した特許文献２、３に記載された技術においては、個々のバンプ電極を狙って個別にレーザー光線を照射するようにしているが、時間が掛かると共に、集光点位置をバンプ電極に向けて個々に正確に位置付けることが困難であり、また、全てのバンプ電極を溶着するのに時間が掛かるという問題がある。

【0007】

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、該バンプ電極を配線基板の電極に確実に溶着することができる電極溶着方法、及び電極溶着装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、半導体チップの表面に複数のバンプ電極が配設されたデバイスを配線基板の電極に溶着する電極溶着方法であって、該半導体チップに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したレーザー光線のエネルギー分布を調整する空間光変調器と、照射されたレーザー光線によって複数のバンプ電極の加熱温度を均一化すべく該空間光変調器を調整する制御手段と、を含み構成されたレーザー照射装置を準備するレーザー照射装置準備工程と、配線基板の電極に対応してバンプ電極を位置付ける電極位置付け工程と、レーザー光線を半導体チップの裏面に照射してデバイスのバンプ電極を配線基板の電極に溶着する電極溶着工程と、を含み構成される電極溶着方法が提供される。

【0009】

また、本発明によれば、半導体チップの表面に複数のバンプ電極が配設されたデバイスを配線基板の電極に溶着する電極溶着装置であって、該半導体チップに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したレーザー光線のエネルギー分布を調整する空間光変調器と、照射されたレーザー光線によって複数のバンプ電極の加熱温度を均一化すべく該空間光変調器を調整する制御手段と、を含むレーザー照射装置と、配線基板を支持すると共に、該配線基板の電極に対応してバンプ電極が位置付けられたデバイスを支持するテーブルと、該レーザー照射装置と該テーブルとを相対的に加工移動する加工移動手段と、を含み構成される電極溶着装置が提供される。

【0010】

好ましくは、該空間光変調器によってエネルギー分布が調整されたレーザー光線を集光する集光器が含まれる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の電極溶着方法は、半導体チップの表面に複数のバンプ電極が配設されたデバイスを配線基板の電極に溶着する電極溶着方法であって、該半導体チップに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したレーザー光線のエネルギー分布を調整する空間光変調器と、照射されたレーザー光線によって複数のバンプ電極の加熱温度を均一化すべく該空間光変調器を調整する制御手段と、を含み構成されたレーザー照射装置を準備するレーザー照射装置準備工程と、配線基板の電極に対応してバンプ電極を位置付ける電極位置付け工程と、レーザー光線を半導体チップの裏面に照射してデバイスのバンプ電極を配線基板の電極に溶着する電極溶着工程と、を含み構成されることから、空間光変調器によって、デバイスを構成する半導体チップの加熱領域が選択的に調整され、バンプ電極が均一に加熱されて、配線基板の電極に、デバイスのバンプ電極を確実に溶着することができ、複数のバンプ電極の溶融が不均一になるという問題が解消される。

【0012】

また、本発明の電極溶着装置は、半導体チップの表面に複数のバンプ電極が配設されたデバイスを配線基板の電極に溶着する電極溶着装置であって、該半導体チップに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したレーザー光線のエネルギー分布を調整する空間光変調器と、照射されたレーザー光線によって複数のバンプ電極の温度を均一化すべく該空間光変調器を調整する制御手段と、を含むレーザー照射装置と、配線基板を支持すると共に、該配線基板の電極に対応してバンプ電極が位置付けられたデバイスを支持するテーブルと、該レーザー照射装置と該テーブルとを相対的に加工移動する加工移動手段と、を含み構成されることから、空間光変調器によって、デバイスを構成する半導体チップの加熱領域が選択的に調整され、バンプ電極が均一に加熱されて、配線基板の電極に、デバイスのバンプ電極を確実に溶着することができ、複数のバンプ電極の溶融が不均一になるという問題が解消される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態の電極溶着装置の全体斜視図である。

【図2】図１に示す電極溶着装置に配設されるレーザー照射装置の光学系を示すブロック図である。

【図3】（ａ）図１に示す電極溶着装置に配設されたデバイス搬送手段の搬送アームの吸着部を拡大して示す斜視図、（ｂ）（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図4】（ａ）本実施形態の電極位置付け工程において、搬送アームの吸着部によりデバイスを吸着する態様を示す斜視図、（ｂ）（ａ）に示す実施態様における一部の断面を拡大して示す断面図である。

【図5】電極位置付け工程において、デバイスを集光器の直下に位置付ける態様を示す斜視図である。

【図6】（ａ）電極溶着工程の実施態様を示す側面図、（ｂ）（ａ）に示す実施態様における一部の断面を拡大して示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に基づいて構成される電着溶着方法及び該電極溶着方法に好適な電着溶着装置に係る実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。

【0015】

図１には、本実施形態の電極溶着装置１の全体斜視図が示されている。電極溶着装置１は、基台２と、後述する配線基板１０を支持するテーブル３４を備えた保持手段３と、保持手段３を基台２上で移動させる加工移動手段４と、後述する空間光変調器（ＳＬＭ）５４を含むレーザー照射装置５と、撮像手段６と、デバイス搬送手段７と、デバイス供給手段８と、表示手段９と、上記空間光変調器５４を調整する制御手段１００と、制御手段１００に所定の情報を入力する入力手段１１０とを備える。

【0016】

保持手段３は、基台２上に、図中矢印Ｘで示すＸ方向に配設された案内レール２Ａ、２Ａに沿って移動自在に配設されたＸ方向可動板３１と、Ｘ方向可動板３１上において、該Ｘ方向と直交するＹ方向に配設された案内レール３２、３２に沿って移動自在に配設されたＹ方向可動板３３と、Ｙ方向可動板３３の上面に矢印Ｒ１で示す方向に回転自在に設置された矩形状のテーブル３４とを含む。テーブル３４の上面を構成する保持面３４１上には、複数の吸引孔３４２、及び吸引溝３４３が形成されており、吸引孔３４２は、テーブル３４の内部を通して、図示を省略する吸引手段に接続されている。該吸引手段を作動することで、吸引孔３４２、及び吸引溝３４３に吸引負圧が供給され、図示の配線基板１０を吸引して支持することができる。配線基板１０は、図示のデバイス１６が、電極溶着によって装着される基板であり、表面１０ａに形成されたデバイス設置領域１２（一点鎖線で示す）に、複数の電極１４が形成されている。なお、上記Ｘ方向とＹ方向で規定されるＸＹ平面は実質上水平である。

【0017】

加工移動手段４は、レーザー照射装置５と、上記したテーブル３４とを相対的に加工移動させる手段であり、より具体的には、Ｘ方向移動手段４１と、Ｙ方向移動手段４２とを含む。Ｘ方向移動手段４１は、基台２上においてＸ方向に延びるボールねじ４１ｂと、ボールねじ４１ｂの片端部に連結されたモータ４１ａとを有する。ボールねじ４１ｂのナット部（図示は省略）は、Ｘ方向可動板３１の下面に固定されている。そしてＸ方向移動手段４１は、ボールねじ４１ｂによりモータ４１ａの回転運動を直線運動に変換して、該ナット部を介してＸ方向可動板３１に伝達し、基台２上の案内レール２Ａ、２Ａに沿ってＸ方向可動板３１をＸ方向に進退させる。Ｙ方向移動手段４２は、Ｘ方向可動板３１上においてＹ方向に延びるボールねじ４２ｂと、ボールねじ４２ｂの片端部に連結されたモータ４２ａとを有する。ボールねじ４２ｂのナット部（図示は省略）は、Ｙ方向可動板３３の下面側に形成されている。そしてＹ方向移動手段４２は、ボールねじ４２ｂによりモータ４２ａの回転運動を直線運動に変換して該ナット部を介してＹ方向可動板３３に伝達し、Ｘ方向可動板３１上の案内レール３２、３２に沿ってＹ方向可動板３３をＹ方向に進退させる。加工移動手段４には、さらに、回転駆動手段（図示は省略）が含まれ、該回転駆動手段は、テーブル３４に内蔵されたモータを有し、Ｙ方向可動板３３に対してテーブル３４をＲ１で示す方向に回転させる。

【0018】

基台２上における保持手段３の奥側には、基台２の上面から上方に延びる垂直壁部２１ａと、垂直壁部２１ａの上端から水平に延びる水平壁部２１ｂとを備える枠体２１が立設されている。水平壁部２１ｂには、本実施形態における空間光変調器５４を含むレーザー照射装置５の光学系が内蔵されている。レーザー照射装置５は、図２にその概略を示すブロック図から理解されるように、レーザー光線ＬＢを発振する発振器５１と、発振器５１によって発振されたレーザー光線ＬＢの出力を調整するアッテネーター５２と、アッテネーター５２から照射されたレーザー光線ＬＢの光路を適宜変更する反射ミラー５３と、反射ミラー５３から導かれたレーザー光線ＬＢのエネルギー分布を調整する空間光変調器５４と、空間光変調器５４によってエネルギー分布が調整されたレーザー光線ＬＢ０を集光する集光レンズ（図示は省略）を含む集光器５５と、該空間光変調器５４によるエネルギー分布を調整する指示信号を出力する制御手段１００と、制御手段１００に後述するデバイス１６の情報を入力する入力手段１１０とを備えている。集光器５５は、図１に示すように、枠体２１の水平壁部２１ｂの先端部下面に配設される。空間光変調器５４は、図示の実施形態では、反射型（ＬＣＯＳ）を採用した例を示すが、本発明はこれに限定されず、発振器５１によって発振されるレーザー光線ＬＢの光路を変更して、透過型（ＬＣ）の空間光変調器を採用するようにしてもよい。なお、集光器５５は、空間光変調器５４によってエネルギー分布を調整されたレーザー光線ＬＢ０のビーム寸法を調整するために設けられるものであり、被加工物のサイズによっては、省略することが可能である。また、アッテネーター５２、反射ミラー５３も、必要に応じて適宜配設されるものであって、適宜省略することができる。

【0019】

なお、水平壁部２１ｂ内には、集光器５５を矢印Ｚで示すＺ方向（上下方向）に移動させるＺ方向移動手段（図示は省略している）が配設されており、該Ｚ方向移動手段は、加工移動手段４において、レーザー照射装置５と、テーブル３４とを相対的にＺ方向に進退させる移動手段を構成する。

【0020】

撮像手段６は、水平壁部２１ｂの先端下面であって、レーザー照射装置５の集光器５５とＸ方向に間隔をおいた位置に配設されている。撮像手段６には、例えば、可視光線を含む光を照射する照明手段、及び可視光が反射することにより得られる像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）を備えた光学系が含まれる。撮像手段６によって撮像された画像を表示する表示手段９は、枠体２１の水平壁部２１ｂの上面に搭載される。

【0021】

デバイス搬送手段７は、基台２上においてＸ方向に沿って配設された案内レール２Ａ、２Ａの終端部から上方に延びる直方体状のケーシング７１と、ケーシング７１に収容された図示を省略する昇降手段により昇降自在に支持されたＸ方向に延びる支持アーム７２と、支持アーム７２の先端に配設されたモータ７３と、該モータ７３によって回転される円板７４と、該円板に配設された搬送アーム７５と、該搬送アーム７５の先端に配設された吸着部７６と、を備えている。該吸着部７６について、図３を参照しながら、さらに詳細に説明する。

【0022】

図３（ａ）の上段に、搬送アーム７５の先端に配設された吸着部７６を斜め上方からみた斜視図を示し、下段には、該吸着部７６を斜め下方からみた斜視図を示す。図に示すように、吸着部７６は、平面視で略矩形形状の枠部７６１と、該枠部７６１によって囲繞され上下に貫通する矩形状の貫通口７６２と、を備えている。図３（ａ）の下段の図、及び図３（ａ）の上段の図のＡ－Ａ断面を示す図３（ｂ）から理解されるように、吸着部７６の枠部７６１の下面側には、段差部７６３が形成されており、段差部７６３には、均等な間隔で、複数の吸引孔７６４が配設されている。該吸引孔７６４は、搬送アーム７５、支持アーム７２等を介して、図示を省略する吸引手段に接続されている。該吸引手段を作動させることで、段差部７６３の形状と平面視で略一致する寸法のデバイス１６を吸着することができる。

【0023】

図１に戻り説明を続けると、デバイス供給手段８は、箱状に形成された支持台８１と、支持台８１の上面に配設された支持基台８２と、支持基台８２上においてＸ方向に沿って配設された案内レール８２Ａ、８２Ａと、案内レール８２Ａ、８２Ａに沿ってＸ方向に移動可能に配設されたＸ方向移動板８４と、Ｘ方向移動板８４上においてＹ方向に沿って配設された案内レール８４Ａ、８４Ａと、案内レール８４Ａ、８４Ａに沿ってＹ方向に移動可能に配設されたパレット８６と、Ｘ方向移動板８４をＸ方向に沿って移動させるＸ方向移動手段８３と、パレット８６をＹ方向に沿って移動させるＹ方向移動手段８５と、を備えている。

【0024】

上記したデバイス供給手段８のＸ方向移動手段８３は、モータ８３ａ、及びモータ８３ａによって回転させられるボールねじ８３ｂを備え、Ｙ方向移動手段８５は、モータ８５ａ、及びモータ８５ａによって回転させられるボールねじ８５ｂを備えている。Ｘ方向移動手段８３によってＸ方向移動板８４がＸ方向において進退させられる構成、及びＹ方向移動手段８５によってパレット８６がＹ方向において進退させられる構成は、上記した加工移動手段４と略同様であるので詳細な説明については省略する。

【0025】

パレット８６は、平板状に形成され、複数の領域が格子状に区画された表面にデバイス１６を収容している。図４（ｂ）に断面図で示すように、デバイス１６は、半導体チップ１７の表面１７ａに複数のバンプ電極１８が配設されたものである。図１に示す実施形態におけるパレット８６は、４×４＝１６個のデバイス１６を収容しており、複数のバンプ電極１８が形成された表面１７ａを下方に向け、裏面１７ｂを上方に向けてパレット８６に収容されている。

【0026】

なお、配線図は省略しているが、上記した制御手段１００は、レーザー照射装置５の空間光変調器５４に加え、加工移動手段４のＸ方向移動手段４１、Ｙ方向移動手段４２、図示を省略する回転駆動手段、デバイス搬送手段７、デバイス供給手段８のＸ方向移動手段８３、Ｙ方向移動手段８５にも接続されている。また、加工移動手段４のＸ方向移動手段４１、Ｙ方向移動手段４２、及び図示を省略する回転駆動手段、デバイス搬送手段７、デバイス供給手段８のＸ方向移動手段８３、Ｙ方向移動手段８５には、それぞれ図示を省略する位置検出手段が配設されており、テーブル３４、及びパレット８６を、ＸＹ平面において、任意の座標位置に正確に移動させることが可能に構成されている。

【0027】

本実施形態の電極溶着装置１は、概ね上記したとおりの構成を備えており、この電極溶着装置１を使用して実施される、半導体チップ１７の表面１７ａに複数のバンプ電極１８が配設されたデバイス１６を、配線基板１０の電極１４に溶着する電極溶着方法について、以下に説明する。

【0028】

本実施形態の電極溶着方法によって配線基板１０に溶着されるデバイス１６は、上記したように、半導体チップ１７と、半導体チップ１７の表面１７ａに複数のバンプ電極１８を備えたものであり、半導体チップ１７は、例えば、シリコン（Ｓｉ）チップからなる。また、配線基板１０の表面１０ａには、デバイス１６の複数のバンプ電極１８と対応するように電極１４が形成されたデバイス設置領域１２が形成されている。

【0029】

本実施形態の電極溶着方法を実施するに際し、図２に基づき説明したレーザー照射装置５を準備する。具体的には、レーザー照射装置５に配設された発振器８１は、このシリコンチップに対して吸収性を有する波長のレーザー光線ＬＢを発振するものであり、発振器８１が発振したレーザー光線ＬＢのエネルギー分布を調整する空間光変調器５４と、照射されたレーザー光線ＬＢによって複数のバンプ電極１８の温度を均一化すべく空間光変調器５４を調整する制御手段１００と、を含み構成されたレーザー照射装置５を準備する（レーザー照射装置準備工程）。

【0030】

上記レーザー照射装置準備工程を実施したならば、配線基板１０の電極１２に対応してデバイス１６のバンプ電極１８を位置付ける電極位置付け工程を実施する。この電極位置付け工程は、概略以下の手順により実施される。

【0031】

まず、図１に示すように、テーブル３４を、配線基板１０を搬出入する搬出入位置に位置付ける。次いで、配線基板１０の表面１０ａを上方に裏面１０ｂを下方に向けて、テーブル３４上に配線基板１０を載置し、図示を省略する吸引手段を作動して吸引孔３４２、吸引溝３４３に吸引負圧を供給して支持する。次いで、加工移動手段４を作動して、テーブル３４を移動し、撮像手段６の直下に配線基板１０を位置付ける。配線基板１０上のデバイス設置領域１２、及び電極１４を撮像して、その位置を検出して、制御手段１００の記憶部（メモリ）に該位置の情報を記憶する（アライメント）。なお、配線基板１０上の該電極１４は、デバイス１６に形成された複数のバンプ電極１８に対応している。

【0032】

上記したアライメントの前、後、又はこれと同時に、デバイス供給手段８のＸ方向移動手段８３、Ｙ方向移動手段８５を作動して、パレット８６を、所定の位置に位置付ける。該所定の位置とは、図４（ａ）に示すように、デバイス搬送手段７を作動して、搬送アーム７５を矢印Ｒ３の方向に回転させて、吸着部７６を所定の吸着位置に位置付けたときに、パレット８６に収容された吸着させたいデバイス１６を該吸着位置に位置付ける位置である。このようにパレット８６を所定の位置に位置付けたならば、図４（ａ）に示すように、デバイス搬送手段７を作動して、支持アーム７２を矢印Ｒ３で示す方向に回転させて、吸着位置に位置付ける。該吸着位置に位置付けられた吸着部７６の直下には、次に搬送されるデバイス１６が位置付けられている。次いで、図４（ｂ）に示すように、デバイス搬送手段７の図示を省略する昇降手段を作動させて、吸着部７６を矢印Ｒ４で示す方向に下降させる。図に示すように、パレット８６には、半導体チップ１７の表面１７ａに複数のバンプ電極１８が形成されたデバイス１６が、裏面１７ｂを上方に向けて収容されており、吸着部７６の段差部７６３に半導体チップ１７の裏面１７ｂが収容される。次いで、上記した吸引手段を作動させて、吸引孔７６４に吸引負圧Ｖを供給する。これにより、半導体チップ１７の裏面１７ｂが、吸着部７６に吸着され、この結果、吸着部７６によってデバイス１６が吸着される。次いで、搬送アーム７５を上昇させて、図５に示すように、搬送アーム７５を矢印Ｒ５で示す方向に回転させて、吸着部７６を集光器５５の直下に位置付ける。

【0033】

吸着部７６を集光器５５の直下に位置付けると共に、加工移動手段４を作動して、図５に矢印Ｒ６で示す方向にテーブル３４を移動する。より具体的には、アライメントによって検出した配線基板１０のデバイス設置領域１２、電極１４の位置情報に基づいて、レーザー照射装置５の集光器５５の直下に、配線基板１０のデバイス設置領域１２の電極１４を位置付ける。この結果、平面視で見て、集光器５５の直下に、デバイス１６、及び、配線基板１０のデバイス設置領域１２が位置付けられると共に、デバイス設置領域１２に形成された電極１４に対応して、デバイス１６の半導体チップ１７の表面１７ａに形成された複数のバンプ電極１８が位置付けられる。そして、デバイス搬送手段７の搬送アーム７５を下降させ、デバイス１６のバンプ電極１８を配設基板１０のデバイス設置領域１２に形成された電極１４に接触させる。以上により電極位置付け工程が完了する。

【0034】

上記した電極位置付け工程を実施したならば、レーザー光線を半導体チップ１７の裏面１７ｂに照射してデバイス１６のバンプ電極１８を配線基板１０の電極１４に溶着する電極溶着工程を実施する。より具体的には、まず、予め、制御手段１００に対して、入力手段１１０を介して、デバイス情報を入力しておく。なお、デバイス情報を入力する入力手段１１０は、必ずしも必須の構成ではなく、通信ネットワーク等を通じて入手したものであってもよい。該デバイス情報には、デバイス１６の寸法に関する情報、半導体チップ１７の表面１７ａに形成されたバンプ電極１８の配設位置の情報、半導体チップ１７の材質、厚み等に関する情報が含まれる。これらの情報に基づいて、図６（ａ）に示すように、加工移動手段４の上記したＺ方向移動手段を作動して、集光器５５の位置をＺ方向において調整し、レーザー照射装置５を作動して制御手段１００から空間光変調器５４に指示信号を送ると共に、上記した発振器５１からレーザー光線ＬＢを発振して、空間光変調器５４に導き、空間光変調器５４から、レーザー光線ＬＢのエネルギー分布が調整されたレーザー光線ＬＢ０が照射され、図６（ｂ）に示すように、半導体チップ１７の裏面１７ｂに照射される。

【0035】

本実施形態のレーザー照射装置５によって発振されるレーザー光線ＬＢには、連続波（ＣＷ）が採用され、例えば、以下の加工条件に設定される。
波長 ：４００～１１００ｎｍ
平均出力 ：８０～３００Ｗ／ｃｍ^２
なお、レーザー光線ＬＢの波長については、本実施形態の半導体チップ１７がシリコン（Ｓｉ）によって構成されていることから、半導体チップ１７の表面１７ａにおいて反射を抑えると共に、シリコン（Ｓｉ）への吸収を確保できる９００～１０００ｎｍに設定することが好ましい。

【0036】

上記した実施形態によれば、概念図として示す図６（ｂ）により理解されるように、半導体チップ１７の裏面１７ｂから照射されるレーザー光線ＬＢ０は、ＬＢ１～ＬＢ７によって示すように、半導体チップ１７における加熱領域を選択的に調整し、バンプ電極１８を均一な溶融温度として、バンプ電極１８と配線基板１０のデバイス設置領域１２に形成された電極１４とを電気的に接続する。これにより、配線基板１０に、デバイス１６が溶着され、テーブル３４は、配線基板１０と共に、配線基板１０の電極１４に対応してバンプ電極１８が位置付けられたデバイス１６を支持した状態となる。以上により、電極溶着工程が完了する。

【0037】

上記した電極溶着工程が完了したならば、吸着部７６に供給されていた吸引負圧を停止し、デバイス搬送手段７の上記昇降手段を作動して、搬送アーム７５と共に吸着部７６を上昇させ、加工移動手段４を作動して、テーブル３４を、図１においてテーブル３４が位置付けられている搬出入位置に位置付ける。次いで、テーブル３４に接続されている吸引手段を停止して、デバイス１６と一体化された配線基板１０を搬出する。次いで、デバイス１６が溶着されていない未加工の配線基板１０をテーブル３４に載置して、吸引支持する。テーブル３４に配線基板１０を支持したならば、上記した電極位置付け工程、電極溶着工程を実施する。これを繰り返すことにより、パレット８６に収容された残りのデバイス１６を配線基板１０に溶着することができる。

【0038】

上記した実施形態によれば、空間光変調器５４によって、デバイス１６を構成する半導体チップの加熱領域が選択的に調整され、バンプ電極１８が均一に加熱されて、配線基板１０の電極１４に、デバイス１６のバンプ電極１８を良好に溶着することができる。これにより、複数のバンプ電極１８の溶融が不均一になるという問題が解消される。

【符号の説明】

【0039】

１：電極溶着装置
２：基台
２Ａ：案内レール
３：保持手段
３１：Ｘ方向可動板
３２：案内レール
３３：Ｙ方向可動板
３４：テーブル
３４１：保持面
３４２：吸引孔
４：加工移動手段
４１：Ｘ方向移動手段
４２：Ｙ方向移動手段
５：レーザー照射装置
５１：発振器
５２：アッテネーター
５３：反射ミラー
５４：空間光変調器
５５：集光器
６：撮像手段
７：デバイス搬送手段
７１：ケーシング
７２：支持アーム
７３：モータ
７４：円板
７５：搬送アーム
７６：吸着部
７６１：枠部
７６２：貫通口
７６３：段差部
７６４：吸引孔
８：デバイス供給手段
８１：支持台
８２：支持基台
８２Ａ：案内レール
８３：Ｘ方向移動手段
８３ａ：モータ
８３：ボールねじ
８４：Ｘ方向移動板
８５：Ｙ方向移動手段
８５ａ：モータ
８５ｂ：ボールねじ
８６：パレット
９：表示手段
１０：配線基板
１２：デバイス設置領域
１４：電極
１６：デバイス
２１：枠体
２１ａ：垂直壁部
２１ｂ：水平壁部
１００：制御手段
１１０：入力手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】