特許 7317354 実装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-21

(45)【発行日】2023-07-31

(54)【発明の名称】実装装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20230724BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20230724BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311T

H05K13/04 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019112796

(22)【出願日】2019-06-18

(65)【公開番号】P2020205368

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-04-01

(73)【特許権者】

【識別番号】519294332

【氏名又は名称】株式会社新川

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(74)【代理人】

【識別番号】100192511

【弁理士】

【氏名又は名称】柴田 晃史

(72)【発明者】

【氏名】前田 徹

(72)【発明者】

【氏名】中村 智宣

【審査官】河合 俊英

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－３２１６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２１２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３８０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２９７８７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の被実装体を基板上の複数の実装位置に実装する実装装置であって、
前記被実装体として複数の半導体チップを積層して前記実装位置に仮置きする仮置き部と、
前記基板上に載置された複数の前記被実装体を圧着対象として前記基板上で一括して本圧着する本圧着部と、を備え、
前記本圧着部は、
前記基板に対して上下動可能に設けられたツール本体部と、
前記ツール本体部の前記基板側において前記圧着対象の前記被実装体のそれぞれに対応するように配設された複数の可動ツール部と、
前記可動ツール部のそれぞれと前記ツール本体部とを接続する接続部と、を有し、
前記接続部は、前記被実装体の主面に接触した前記可動ツール部に対して前記ツール本体部の上下動を可能とする第１変形と、前記主面の法線方向に沿う押圧力を付与可能に前記可動ツール部の前記主面の向きへの追従を可能とする第２変形と、を許容する可撓性部材で構成されており、
前記ツール本体部に接続され、前記ツール本体部の内部のチャンバー部に圧縮空気を供給する空気圧源を更に備え、
前記チャンバー部は、前記空気圧源から供給された前記圧縮空気の圧力を前記可動ツール部のそれぞれに前記接続部を介して付与可能とされている、実装装置。

【請求項2】

前記圧着対象の前記被実装体と前記可動ツール部との接触を検知する複数の検知器と、
前記チャンバー部への前記圧縮空気の供給又は前記チャンバー部からの前記圧縮空気の排出を制御する圧力制御部と、
前記検知器の検知結果に基づいて、前記圧力制御部を制御する制御部と、を更に備え、
前記制御部は、少なくとも１つの前記可動ツール部が前記圧着対象の前記被実装体に接触していない場合には、前記チャンバー部から前記圧縮空気を排出するように前記圧力制御部を制御する、請求項１に記載の実装装置。

【請求項3】

前記可動ツール部のそれぞれに設けられ、前記圧着対象の前記被実装体と前記可動ツール部との接触を検知する複数の検知器と、
前記チャンバー部への前記圧縮空気の供給又は前記チャンバー部からの前記圧縮空気の排出を制御する圧力制御部と、
前記検知器の検知結果に基づいて、前記圧力制御部を制御する制御部と、を更に備え、
前記制御部は、複数の前記可動ツール部の全てが前記圧着対象の前記被実装体に接触している場合に、前記チャンバー部に前記圧縮空気を供給するように前記圧力制御部を制御する、請求項１又は２に記載の実装装置。

【請求項4】

前記接続部は、前記圧着対象の前記被実装体と前記可動ツール部との接触に伴う反力に応じて前記ツール本体部の上下方向と交差する方向に変位可能である、請求項１～３の何れか一項に記載の実装装置。

【請求項5】

前記可動ツール部は、前記ツール本体部の上下方向に沿って延びる柱状であり、
前記接続部は、前記上下方向に沿って延びると共に前記可動ツール部の周縁部に連結された筒状部材である、請求項１～４の何れか一項に記載の実装装置。

【請求項6】

前記可動ツール部は、接触した前記圧着対象の前記被実装体を加熱するヒータを含む、請求項１～５の何れか一項に記載の実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、複数の被実装体を基板上の複数の実装位置に実装する実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の電子部品を一括実装できる実装装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１記載の実装装置では、基板に対して上下動可能な複数のエアシリンダの先端に圧着ツールが揺動可能に取り付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２１２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、複数の被実装体を基板上に載置し、載置された複数の被実装体を圧着対象として基板上で一括して本圧着することが試みられている。この技術分野では、載置された複数の被実装体において、例えば基板からの高さバラツキや基板に対する傾斜バラツキなどが生じ得ることを考慮して、適切に本圧着することが望まれている。

【0005】

本開示は、圧着対象の複数の被実装体を確実に本圧着することが可能となる実装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】

【0006】

本開示の一態様に係る実装装置は、複数の被実装体を基板上の複数の実装位置に実装する実装装置であって、基板上に載置された複数の被実装体を圧着対象として基板上で一括して本圧着する本圧着部を備え、本圧着部は、基板に対して上下動可能に設けられたツール本体部と、ツール本体部の基板側において圧着対象の被実装体のそれぞれに対応するように配設された複数の可動ツール部と、可動ツール部のそれぞれとツール本体部とを接続する接続部と、を有し、接続部は、被実装体の主面に接触した可動ツール部に対してツール本体部の上下動を可能とする第１変形と、主面の法線方向に沿う押圧力を付与可能に可動ツール部の主面の向きへの追従を可能とする第２変形と、を許容する可撓性部材で構成されている。

【0007】

本開示の一態様に係る実装装置では、可動ツール部のそれぞれとツール本体部とを接続する接続部が、可撓性部材で構成されている。接続部の第１変形により、被実装体の主面に接触した可動ツール部に対してツール本体部の上下動が可能となるため、被実装体において基板からの高さバラツキが生じている場合であっても、複数の被実装体の主面のそれぞれに可動ツール部を適切に接触させることができる。また、接続部の第２変形により、主面の法線方向に沿う押圧力を付与可能に可動ツール部の主面の向きへの追従が可能となるため、被実装体において基板に対する傾斜バラツキが生じている場合であっても、複数の被実装体の主面のそれぞれに可動ツール部を適切に接触させることができる。したがって、複数の被実装体に対して適切に圧着荷重が加えられるため、圧着対象の複数の被実装体を確実に本圧着することが可能となる。

【0008】

一実施形態において、実装装置は、ツール本体部に接続され、ツール本体部の内部のチャンバー部に圧縮空気を供給する空気圧源を更に備え、チャンバー部は、空気圧源から供給された圧縮空気の圧力を可動ツール部のそれぞれに接続部を介して付与可能とされていてもよい。この場合、チャンバー部に供給された圧縮空気を共通の圧力源として利用して、複数の可動ツール部のそれぞれに接続部を介して圧力が付与される。そのため、圧着対象の複数の被実装体に対してより均等に圧着荷重を加えることが可能となる。

【0009】

一実施形態において、実装装置は、可動ツール部のそれぞれに設けられ、圧着対象の被実装体と可動ツール部との接触を検知する複数の検知器と、チャンバー部への圧縮空気の供給又はチャンバー部からの圧縮空気の排出を制御する圧力制御部と、検知器の検知結果に基づいて、圧力制御部を制御する制御部と、を更に備え、制御部は、少なくとも１つの可動ツール部が圧着対象の被実装体に接触していない場合には、チャンバー部から圧縮空気を排出するように圧力制御部を制御してもよい。これにより、例えばツール本体部の下降に従って複数の可動ツール部が圧着対象の被実装体に順次接触していく過程で、圧着対象の被実装体に接触した可動ツール部の変位に起因するチャンバー部の圧力上昇が抑制される。このように、複数の可動ツール部が圧着対象の被実装体に順次接触していく過程で、被実装体に未だ接触していない可動ツール部にチャンバー部の圧力上昇の影響が及ぶことを抑制できるため、可動ツール部を被実装体の主面により適切に接触させることができる。その結果、複数の可動ツール部の全てが圧着対象の被実装体に接触した状態を基準として、被実装体の主面に対する押圧力をより均等に付与することが可能となる。

【0010】

一実施形態において、実装装置は、圧着対象の被実装体と可動ツール部との接触を検知する複数の検知器と、チャンバー部への圧縮空気の供給又はチャンバー部からの圧縮空気の排出を制御する圧力制御部と、検知器の検知結果に基づいて、圧力制御部を制御する制御部と、を更に備え、制御部は、複数の可動ツール部の全てが圧着対象の被実装体に接触している場合に、チャンバー部に圧縮空気を供給するように圧力制御部を制御してもよい。この場合、複数の可動ツール部の全てが圧着対象の被実装体の主面にそれぞれ接触した状態で、圧縮空気の圧力が可動ツール部のそれぞれに付与される。そのため、圧着対象の複数の被実装体の全てに対して圧縮空気の圧力による圧着荷重を加えることが可能となる。

【0011】

一実施形態において、接続部は、圧着対象の被実装体と可動ツール部との接触に伴う反力に応じてツール本体部の上下方向と交差する方向に変位可能であってもよい。この場合、例えば圧着対象の被実装体の基板に対する横位置バラツキ及び傾斜バラツキ等に対して、可動ツール部が上下方向と交差する方向に追従して変位でき、当該バラツキをより確実に吸収することが可能となる。

【0012】

一実施形態において、可動ツール部は、ツール本体部の上下方向に沿って延びる柱状であり、接続部は、上下方向に沿って延びると共に可動ツール部の周縁部に連結された筒状部材であってもよい。この場合、例えば可動ツール部の中央部のみから点荷重で押圧力が付与される場合と比較して、圧着対象の被実装体の主面に対してより均等に押圧力を付与することが可能となる。

【0013】

一実施形態において、可動ツール部は、接触した圧着対象の被実装体を加熱するヒータを含んでもよい。この場合、例えば圧着対象の被実装体の主面に可動ツール部が適切に接触した状態で、被実装体に対して熱を加えることが可能となる。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、圧着対象の複数の被実装体を確実に本圧着することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態に係る実装装置の概略構成図である。

【図2】本圧着部を例示する一部断面図である。

【図3】図２の本圧着部の下部平面図である。

【図4】基板として機能する半導体ウェハの概略斜視図である。

【図5】実装される半導体チップの構成を示す図である。

【図6】半導体装置の構成を示す図である。

【図7】複数の半導体チップを積層して仮置きする流れを示す図である。

【図8】複数の半導体チップを積層して仮置きする流れを示す図である。

【図9】本圧着工程を説明するための図である。

【図10】図９に続く本圧着工程を示す図である。

【図11】高さバラツキがある場合の本圧着工程を示す図である。

【図12】高さ及び傾斜バラツキがある場合の本圧着工程を示す図である。

【図13】本圧着工程の実施位置を説明するための図である。

【図14】変形例に係る本圧着部の下部平面図である。

【図15】変形例に係る本圧着部の下部平面図である。

【図16】変形例に係る本圧着部の一部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して、例示的な実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る実装装置１００の概略構成図である。実装装置１００は、基板３０の上に、半導体チップ１０を実装するための装置である。実装装置１００は、複数の半導体チップ１０が積層されたチップスタック（被実装体）ＳＴを基板３０上の複数の実装位置に実装する。実装装置１００は、一例として、チップ供給部１０２、チップ搬送部１０４、仮置き部１０６、本圧着部１０７、及び、これらの構成の駆動を制御する制御部１３０と、を備えている。

【0017】

チップ供給部１０２は、チップ供給源から半導体チップ１０を取り出し、チップ搬送部１０４に供給する部位である。チップ供給部１０２は、突上げ部１１０とダイピッカ１１４と移送ヘッド１１６と、を有している。

【0018】

チップ供給部１０２において、複数の半導体チップ１０は、バンプ１８が上側を向いたフェイスアップ状態で、ダイシングテープＴＥ上に載置されている。突上げ部１１０は、複数の半導体チップ１０の中から１つの半導体チップ１０を、フェイスアップ状態のまま、上方に突き上げる。ダイピッカ１１４は、突上げ部１１０により突き上げられた半導体チップ１０を、その下端で吸引保持して受け取る。半導体チップ１０を受け取ったダイピッカ１１４は、当該半導体チップ１０のバンプ１８が下方を向くように（半導体チップ１０がフェイスダウン状態になるように）１８０度回転させられる。この状態で、ダイピッカ１１４は、半導体チップ１０を移送ヘッド１１６に受け渡す。

【0019】

移送ヘッド１１６は、上下及び水平方向に移動可能に構成されており、その下端で、半導体チップ１０を吸着保持可能とされている。ダイピッカ１１４が１８０度回転させられて半導体チップ１０がフェイスダウン状態となった状態で、移送ヘッド１１６は、その下端で、当該半導体チップ１０を吸着保持する。その後、移送ヘッド１１６は、水平及び上下方向に移動して、チップ搬送部１０４へと移動する。

【0020】

チップ搬送部１０４は、鉛直な回転軸Ｒａを中心として回転する回転台１１８を有している。移送ヘッド１１６は、回転台１１８の所定位置に、半導体チップ１０を載置する。半導体チップ１０が載置された回転台１１８が回転軸Ｒａを中心として回転することで、当該半導体チップ１０が、チップ供給部１０２と反対側に位置する仮置き部１０６に搬送される。

【0021】

仮置き部１０６は、基板３０を支持するステージ１２０と半導体チップ１０を保持して基板３０に取り付ける仮置きヘッド１２２と、を有している。ステージ１２０は、水平方向に移動可能に構成されており、載置されている基板３０と仮置きヘッド１２２との相対位置関係を調整する。

【0022】

仮置きヘッド１２２は、その下端が半導体チップ１０を保持可能に構成され、また、鉛直な回転軸Ｒｂ回りの回転及び昇降が可能とされている。仮置きヘッド１２２は、ステージ１２０に載置された基板３０又は他の半導体チップ１０の上に半導体チップ１０を仮置き（載置）する。仮置きとは、後述の本圧着を実施する前に、１又は複数の半導体チップ１０を所定の実装位置に載置し、チップスタックＳＴを形成することを意味する。仮置きとしては、半導体チップ１０の設置して仮固定のための荷重及び加熱を加える仮圧着が含まれ、以下の説明では仮圧着の場合を説明する。なお、仮置きとして、単に１又は複数の半導体チップ１０を所定の実装位置に載置するが、荷重及び加熱を加えない態様を含んでもよい。複数のチップスタックＳＴは、必ずしも基板３０上で形成されなくてもよく、基板３０上以外の場所で予め形成されてから基板３０上に単に載置されてもよい。

【0023】

仮置きヘッド１２２は、半導体チップ１０の仮圧着の際、例えば、保持している半導体チップ１０を基板３０等に押し付けるように下降する。仮置きヘッド１２２には、ヒータ（図示省略）が内蔵されており、仮圧着実行時には、仮圧着温度Ｔ１に加熱されると共に、半導体チップ１０に仮圧着荷重Ｆ１を付加する。

【0024】

仮置きヘッド１２２の近傍には、カメラ（図示省略）が設けられていてもよい。基板３０及び半導体チップ１０には、それぞれ、実装位置の位置決めの基準となるアライメントマークが付されている。カメラは、アライメントマークが映るように、基板３０及び半導体チップ１０を撮像する。制御部１３０は、例えば、撮像により得られた画像データに基づいて認識した基板３０及び半導体チップ１０の相対位置関係に応じて、仮置きヘッド１２２の軸Ｒｂ回りの回転角度及びステージ１２０の水平位置を調整してもよい。

【0025】

本圧着部１０７は、基板３０上に載置（ここでは仮置き）された複数のチップスタックＳＴを圧着対象として基板３０上で一括して本圧着する。本圧着とは、仮置きヘッド１２２によって基板３０上に載置された複数のチップスタックＳＴに対し、本固定のための荷重及び加熱を加えて圧着することを意味する。圧着対象とは、１回の本圧着工程により本圧着される複数のチップスタックＳＴを意味する。圧着対象は、基板３０上に載置された複数のチップスタックＳＴのうち２以上のチップスタックＳＴである。圧着対象は、載置された複数のチップスタックＳＴの一部であってもよいし、例えば基板３０を複数の領域に分けて領域ごとに仮置き及び本圧着を行う場合には、載置された複数のチップスタックＳＴの全部であってもよい。

【0026】

図２は、本圧着部を例示する一部断面図である。図３は、図２の本圧着部の下部平面図である。図１及び図２に示されるように、本圧着部１０７は、基板３０に対して上下動可能に設けられたツール本体部１２４と、ツール本体部１２４の基板３０側に設けられた複数の可動ツール部１２６と、可動ツール部１２６のそれぞれとツール本体部１２４とを接続する接続部１２８と、を有している。

【0027】

ツール本体部１２４は、本圧着部１０７の本体であり、例えば中空箱形とされている。ツール本体部１２４の上面１２４ａには、支持アーム１２４ｂが取り付けられている。ツール本体部１２４は、支持アーム１２４ｂが駆動機構（図示省略）によって紙面上下方向に移動されることにより、例えば基板３０の法線方向を上下方向ＤＬとして基板３０に対して上下動させられる。支持アーム１２４ｂの動作は、制御部１３０によって制御される。なお、本圧着部１０７の下方には、複数のチップスタックＳＴが仮置きされた基板３０がチップ搬送部１０４によって搬送される。

【0028】

図２及び図３に示されるように、複数の可動ツール部１２６は、ツール本体部１２４の基板３０側である下面１２６ｃに設けられている。可動ツール部１２６は、ツール本体部１２４の上下方向ＤＬに沿って延びる柱状（例えば四角柱）の部材である。可動ツール部１２６は、ツール本体部１２４の下面１２４ｃにおいて、基板３０側から見た平面視で、基板３０上の圧着対象のチップスタックＳＴのそれぞれに対応するように配設されている。圧着対象のチップスタックＳＴとは、複数の可動ツール部１２６によって一度に本圧着される複数のチップスタックＳＴを意味する。例えば、隣り合う可動ツール部１２６同士の間隔は、後述のピッチＰＣ（図４参照）とされている。

【0029】

可動ツール部１２６は、基板３０に対するツール本体部１２４の下降に伴ってチップスタックＳＴの主面ＳＴＰ（図６参照）に接触させられる。可動ツール部１２６は、チップスタックＳＴの主面ＳＴＰに接触させられた状態で、チップスタックＳＴの主面ＳＴＰに押圧力を付与する。可動ツール部１２６は、接触した圧着対象のチップスタックＳＴを加熱するヒータ１２６ａを含んでもよい。ヒータ１２６ａは、可動ツール部１２６がチップスタックＳＴの主面ＳＴＰに接触させられた状態でチップスタックＳＴを加熱するように、制御部１３０によって通電が制御されてもよい。

【0030】

可動ツール部１２６のそれぞれには、複数のひずみゲージ（検知器）１２６ｂが設けられている。ひずみゲージ１２６ｂは、チップスタックＳＴの主面ＳＴＰが可動ツール部１２６の下面１２６ｃに接触した際、例えば可動ツール部１２６の下面１２６ｃの応力をひずみ情報として検出することにより、圧着対象のチップスタックＳＴと可動ツール部１２６との接触を検知する。ひずみゲージ１２６ｂは、検出したひずみ情報を制御部１３０に送信する。

【0031】

接続部１２８は、可動ツール部１２６が接触するチップスタックＳＴの主面ＳＴＰに対し、主面ＳＴＰの法線方向に沿う押圧力を付与可能に可動ツール部１２６の姿勢を変更する。接続部１２８は、可撓性部材で構成されている。具体的には、接続部１２８は、上下方向ＤＬに沿って延びると共に可動ツール部１２６の受圧面１２６ｄの周縁部１２６ｅに連結された筒状部材であり、例えばベローズを採用することができる。このように構成された接続部１２８は、チップスタックＳＴの主面ＳＴＰに接触した可動ツール部１２６に対してツール本体部１２４の上下動を可能とする第１変形と、主面ＳＴＰの法線方向に沿う押圧力を付与可能に可動ツール部１２６の主面ＳＴＰの向きへの追従を可能とする第２変形と、を許容する。

【0032】

より詳しくは、接続部１２８は、ツール本体部１２４に対して複数の可動ツール部１２６のそれぞれを相対的且つ独立的に可動とする。相対的且つ独立的に可動とは、ツール本体部１２４が基板３０側に下降するに従って複数の可動ツール部１２６が複数のチップスタックＳＴにそれぞれ接触していく過程で、ツール本体部１２４の下降量（ツール本体部１２４と基板３０との接近量）に対して可動ツール部１２６の下降量（可動ツール部１２６と基板３０との接近量）が小さくなることが可能に構成されており、なおかつ当該下降量の縮小量が複数の可動ツール部１２６ごとに互いに異なることが可能に構成されていることを意味する。換言すれば、接続部１２８は、複数のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰの位置及び向きのバラツキを吸収して倣うように変位することができる。

【0033】

具体的には、接続部１２８は、圧着対象のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰと可動ツール部１２６の下面１２６ｃとの接触に伴う反力に応じて、ツール本体部１２４の上下方向ＤＬに変位可能である。したがって、接続部１２８は、第１変形が可能となり、複数のチップスタックＳＴ間における基板３０の法線方向に沿う主面ＳＴＰの高さバラツキを吸収可能である。また、接続部１２８は、圧着対象のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰと可動ツール部１２６の下面１２６ｃとの接触に伴う反力に応じて、ツール本体部１２４の上下方向ＤＬと交差する方向に変位可能である。したがって、接続部１２８は、第２変形の一成分として、複数のチップスタックＳＴ間における基板３０の法線に交差する方向に沿う主面ＳＴＰの横位置バラツキを吸収可能である。また、接続部１２８は、圧着対象のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰの傾斜に沿って可動ツール部１２６の下面１２６ｃを追従して傾斜させた状態で互いに接触させることが可能である。したがって、接続部１２８は、第２変形の一成分として、複数のチップスタックＳＴ間における主面ＳＴＰの傾斜角度バラツキを吸収可能である。つまり、接続部１２８によれば、複数のチップスタックＳＴ間において、主面ＳＴＰの高さバラツキが第１変形によって吸収されるだけでなく、横位置バラツキと傾斜角度バラツキとが組み合わされたチップスタックＳＴ自体の傾斜バラツキ（チルト）が第２変形によって吸収される。その結果、チップスタックＳＴの主面ＳＴＰに対して主面ＳＴＰの法線方向に沿う押圧力を付与可能となる。

【0034】

ツール本体部１２４の内部には、チャンバー部１２４ｄが形成されている。チャンバー部１２４ｄには、チャンバー部１２４ｄに連通するエア流路１０７ａを介して、圧縮空気を供給する空気圧源１０７ｂが接続されている。エア流路１０７ａは、空気圧源１０７ｂとチャンバー部１２４ｄとを結ぶように設けられた圧縮空気の流路である。エア流路１０７ａには、チャンバー部１２４ｄへの圧縮空気の供給又はチャンバー部１２４ｄからの圧縮空気の排出を制御する制御弁（圧力制御部）１０７ｃが設けられている。一例として、制御弁１０７ｃは三方弁とされており、圧縮空気を排出する排出流路１０７ｄが接続されている。制御弁１０７ｃの動作は、制御部１３０によって制御される。チャンバー部１２４ｄは、空気圧源１０７ｂから供給された圧縮空気の圧力を可動ツール部１２６の受圧面１２６ｄのそれぞれに接続部１２８を介して付与可能とされている。

【0035】

図１に示されるように、制御部１３０は、各部の駆動を制御する。制御部１３０は、例えば、内部に演算や信号処理を行うＣＰＵ［Central Processing Unit］と、実装装置１００を動作させるプログラムやプログラムの実行に必要なデータを格納するＲＯＭ［Read Only Memory］及びＲＡＭ［Random Access Memory］のメモリと、を備えているマイクロコンピュータである。制御部１３０には、複数のひずみゲージ１２６ｂの検出信号が少なくとも入力される。制御部１３０は、メモリから読み込んだプログラムを実行することにより、その機能的構成である仮置き制御部１３２及び本圧着制御部１３４の機能を実現する。

【0036】

仮置き制御部１３２は、仮置き部１０６を駆動して、１以上の半導体チップを順次仮圧着しながら積層して、複数のチップスタックＳＴを形成する。本圧着制御部１３４は、本圧着部１０７を駆動して、形成された複数のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰを加熱押圧することで、複数のチップスタックＳＴを一括で本圧着する。

【0037】

本圧着制御部１３４は、ひずみゲージ１２６ｂにより検出したひずみ情報に基づいて、ツール本体部１２４の上下動動作を制御すると共に、制御弁１０７ｃを制御する。

【0038】

本圧着制御部１３４は、少なくとも１つの可動ツール部１２６が圧着対象のチップスタックＳＴに接触していない場合には、チャンバー部１２４ｄから圧縮空気を排出するように制御弁１０７ｃを制御する。本圧着制御部１３４は、例えば、圧着対象のチップスタックＳＴの全てが可動ツール部１２６と接触したとひずみゲージ１２６ｂによって検知されるまで、チャンバー部１２４ｄから圧縮空気を排出するように制御弁１０７ｃを制御すると共に、ツール本体部１２４を基板３０側に下降させて複数のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃを順次接触させる。

【0039】

本圧着制御部１３４は、複数の可動ツール部１２６の全てが圧着対象のチップスタックＳＴに接触している場合に、チャンバー部１２４ｄに圧縮空気を供給するように制御弁１０７ｃを制御する。本圧着制御部１３４は、例えば、圧着対象のチップスタックＳＴの全てが可動ツール部１２６と接触したとひずみゲージ１２６ｂによって検知された場合、ツール本体部１２４の基板３０側への下降を停止させると共に、空気圧源１０７ｂからチャンバー部１２４ｄに圧縮空気を供給するように制御弁１０７ｃを制御して複数のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰの全てに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃの全てが接触された状態で可動ツール部１２６の受圧面１２６ｄに空気圧を付加する。また、本圧着制御部１３４は、ヒータ１２６ａを仮圧着温度Ｔ１よりも高い本圧着温度Ｔ２に加熱させると共に、主面ＳＴＰの法線方向に沿う押圧力として本圧着荷重Ｆ２をチップスタックＳＴの主面ＳＴＰに対して付加させるように、制御弁１０７ｃを制御する。

【0040】

次に、実装装置１００による半導体チップ１０の実装（半導体装置の製造）について説明する。本実施形態では、基板３０として半導体ウェハを使用し、半導体ウェハ（基板３０）の上に、複数の半導体チップ１０を積層実装する。更に、本圧着部１０７で複数のチップスタックＳＴを一括で本圧着する。したがって、本実施形態の実装プロセスは、半導体ウェハの回路形成面に一括で複数の半導体チップ１０を積層実装する「ギャングボンディング」又は「部分ギャングボンディング」である。

【0041】

図４は、基板３０として機能する半導体ウェハの概略斜視図である。半導体ウェハは、主にシリコンからなる。図４に示されるように、基板３０には、格子状に並ぶ複数の配置領域３４が設定されている。各配置領域３４には、複数の半導体チップ１０が積層実装され、チップスタックＳＴが形成される。配置領域３４は、所定の配置ピッチＰＳで配設されている。配置ピッチＰＳの値は、実装対象の半導体チップ１０のサイズ等に応じて適宜、設定される。なお、上述した可動ツール部１２６のピッチＰＣは、例えば、配置領域３４を１つ飛ばしとする間隔に相当し、例えば配置ピッチＰＳと同等とすることができる。なお、本実施形態では、配置領域３４を略正方形としているが、適宜、他の形状、例えば略長方形でもよい。

【0042】

図５は、実装される半導体チップ１０の構成を示す図である。図５に示されるように、半導体チップ１０の上下面には、電極端子１４，１６が形成されている。半導体チップ１０の片面には、電極端子１４に連なってバンプ１８が形成されている。バンプ１８は、導電性金属からなり、所定の溶融温度で溶融する。

【0043】

また、半導体チップ１０の片面には、バンプ１８を覆うように、非導電性フィルム（以下「ＮＣＦ」という）２０が貼り付けられている。ＮＣＦ２０は、半導体チップ１０と、基板３０又は他の半導体チップ１０とを接着する接着剤として機能する。

【0044】

図６は、基板３０に複数の半導体チップ１０を積層実装した半導体装置の構成を示す図である。半導体装置は、複数の配置領域３４それぞれに、目標積層数の半導体チップ１０を積層実装して構成される。本実施形態では、目標積層数を、「４」としており、１つの配置領域３４には、４つの半導体チップ１０が積層実装され、チップスタックＳＴとされる。チップスタックＳＴは、目標積層分の半導体チップ１０を、順次、仮圧着しながら積層して、仮圧着状態のチップスタックＳＴを形成した後、当該チップスタックＳＴの主面ＳＴＰを本圧着温度Ｔ２で加熱しながら押圧して本圧着することで形成される。

【0045】

以下、本実施形態での半導体チップ１０の実装方法について説明する。図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、及び図８（ｂ）は、複数の半導体チップを積層して仮置きする流れを示す図である。説明の便宜上、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、及び図８（ｂ）において、３つの配置領域３４を図示左側から順に、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃと呼ぶ。また、離間距離Ｄｄは、可動ツール部１２６のピッチＰＣとほぼ同じであるとする。

【0046】

本実施形態では、複数のチップスタックＳＴを実装するために、圧着対象の個数（ここでは４個）以上のチップスタックＳＴを形成する仮圧着工程と、圧着対象の個数のチップスタックＳＴを一括で本圧着する本圧着工程と、が繰り返される。

【0047】

具体的には、まず、最初に、図７（ａ）に示されるように、仮置きヘッド１２２を用いて、半導体チップ１０を基板３０上の領域Ａに配置する。このとき、半導体チップ１０のバンプ１８が、基板３０上の電極端子３２と向かい合うように、基板３０を半導体チップ１０に対して位置決めする。また、このとき、仮置きヘッド１２２は、仮置き用の温度である仮圧着温度Ｔ１に加熱されている。次に、図７（ｂ）に示されるように、仮置きヘッド１２２で、規定の仮圧着荷重Ｆ１で半導体チップ１０を加圧し、半導体チップ１０を基板３０に仮圧着する。このとき、仮置きヘッド１２２からの伝熱により、ＮＣＦ２０は軟化開始温度以上に加熱され、適度な流動性を発揮する。これにより、ＮＣＦ２０は、半導体チップ１０と基板３０との間隙を隙間なく埋める。なお、仮圧着荷重Ｆ１は、バンプ１８が軟化したＮＣＦ２０を押しのけて基板３０の電極端子３２に接触でき、且つ、バンプ１８が大きく変形しない程度の大きさであれば、特に限定されない。

【0048】

続いて、仮圧着された１層目の半導体チップ１０の上に、２層目の半導体チップ１０を仮圧着する。２層目の半導体チップ１０を仮圧着する際は、１層目の場合と同様に、仮置きヘッド１２２を用いて、２層目の半導体チップ１０のバンプ１８が、１層目の半導体チップ１０の電極端子１６と向かい合うように、２層目の半導体チップ１０を１層目の半導体チップ１０の上に配置する。そして、その状態で、２層目の半導体チップ１０を仮圧着温度Ｔ１で加熱しつつ仮圧着荷重Ｆ１で加圧して、１層目の半導体チップ１０に仮圧着する。

【0049】

以降、同様に、２層目の半導体チップ１０の上に、３層目の半導体チップ１０を、３層目の半導体チップ１０の上に４層目の半導体チップ１０を、仮圧着していく。図８（ａ）は、領域Ａにおいて、４層の半導体チップ１０を仮圧着しながら積層した様子を示している。４つの半導体チップ１０を積層し仮圧着した被実装体が、仮圧着状態で基板３０上に載置されたチップスタックＳＴとなる。

【0050】

領域Ａにおいて、仮圧着状態のチップスタックＳＴが形成できれば、同様の手順で、他の配置領域３４にも、仮圧着状態のチップスタックＳＴを形成する。ただし、仮圧着状態のチップスタックＳＴの間隔を離間距離Ｄｄ以上とするために、この段階では、仮圧着状態のチップスタックＳＴを、領域Ｂには形成せず、領域Ｃに形成する。図８（ｂ）は、２つの配置領域３４（領域Ａ，領域Ｃ）に、仮圧着状態のチップスタックＳＴが形成された様子を示している。更に、例えば紙面に垂直な方向（奥行き方向）に領域Ａ，領域Ｃから離間距離Ｄｄ以上の間隔で位置する２つの配置領域（領域Ａの奥側，領域Ｃの奥側）に、仮圧着状態の２つのチップスタックＳＴを形成する。この段階で、仮圧着工程が終了となる。なお、仮圧着工程として、離間距離Ｄｄ以上の間隔で位置する配置領域であれば、予めチップスタックＳＴ更にを形成しておいてもよい。

【0051】

次に、圧着対象の個数のチップスタックＳＴを一括で本圧着する。具体的には、図９に示されるように、本圧着制御部１３４により、圧着対象の個数のチップスタックＳＴ（以下、図９～図１２においてチップスタックＳＴ１と記す）の全てが可動ツール部１２６と接触したとひずみゲージ１２６ｂによって検知されるまで、チャンバー部１２４ｄから圧縮空気を排出するように制御弁１０７ｃを制御すると共に、ツール本体部１２４を基板３０側に下降させる。

【0052】

続いて、図１０に示されるように、本圧着制御部１３４により、例えば、チップスタックＳＴ１の全てが可動ツール部１２６の下面１２６ｃと接触したとひずみゲージ１２６ｂによって検知された場合、ツール本体部１２４の基板３０側への下降を停止させる。これにより、複数のチップスタックＳＴ１の主面ＳＴＰの全てに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃの全てが接触させられる。図１０の例では、チップスタックＳＴ１の主面ＳＴＰの法線方向Ｈ１は、ツール本体部１２４の上下方向ＤＬに沿っている。続いて、本圧着制御部１３４により、空気圧源１０７ｂからチャンバー部１２４ｄに圧縮空気を供給するように制御弁１０７ｃを制御する。これにより、複数のチップスタックＳＴ１の主面ＳＴＰの全てに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃの全てが接触された状態で、可動ツール部１２６の受圧面１２６ｄに空気圧が付加される。図１０の例では、可動ツール部１２６の下面１２６ｃからチップスタックＳＴ１の主面ＳＴＰに対して、チップスタックＳＴ１の主面ＳＴＰに対して法線方向Ｈ１（ツール本体部１２４の上下方向ＤＬ）に沿う押圧力として、本圧着荷重Ｆ２が付与される。

【0053】

ここで、図１１に示されるように、例えば領域ＡのチップスタックＳＴ２に高さバラツキがあり、他のチップスタックＳＴ１よりも主面ＳＴＰの位置が高い（基板３０よりも離れている）場合について説明する。本圧着制御部１３４により、圧着対象のチップスタックＳＴ１，ＳＴ２の全てが可動ツール部１２６と接触したとひずみゲージ１２６ｂによって検知されるまで、チャンバー部１２４ｄから圧縮空気を排出するように制御弁１０７ｃが制御されると共に、ツール本体部１２４を基板３０側に下降させて複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ２の主面ＳＴＰに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃが順次接触させられる。このとき、接続部１２８によって、複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ２間において、主面ＳＴＰの高さバラツキが第１変形によって吸収される。その後、本圧着制御部１３４により、チップスタックＳＴ１，ＳＴ２の全てが可動ツール部１２６と接触したとひずみゲージ１２６ｂによって検知された場合、ツール本体部１２４の基板３０側への下降が停止される。これにより、複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ２の主面ＳＴＰの全てに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃの全てが接触させられる。図１１の例では、チップスタックＳＴ１，ＳＴ２の主面ＳＴＰの法線方向Ｈ２は、ツール本体部１２４の上下方向ＤＬに沿っている。続いて、本圧着制御部１３４により、空気圧源１０７ｂからチャンバー部１２４ｄに圧縮空気を供給するように制御弁１０７ｃを制御する。これにより、複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ２の主面ＳＴＰの全てに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃの全てが接触された状態、特に、チップスタックＳＴ２の主面ＳＴＰの高さバラツキが吸収されて倣った状態で、可動ツール部１２６の受圧面１２６ｄに空気圧が付加される。図１１の例では、可動ツール部１２６の下面１２６ｃからチップスタックＳＴ１，ＳＴ２の主面ＳＴＰに対して、チップスタックＳＴ１の主面ＳＴＰに対して法線方向Ｈ１，Ｈ２（ツール本体部１２４の上下方向ＤＬ）に沿う押圧力として、本圧着荷重Ｆ２が付与される。ここでの押圧力の付与は、複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ２の主面ＳＴＰの全てに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃの全てが接触された状態が基準となっている。よって、高さバラツキがある場合であっても、高さバラツキを吸収した上で均等に荷重を付与することが可能となる。

【0054】

別の例として、図１２に示されるように、領域ＡのチップスタックＳＴ３自体に高さバラツキに加えて傾斜バラツキ（チルト）があり（具体的には、主面ＳＴＰの高さバラツキ、主面ＳＴＰの横位置バラツキ、及び主面ＳＴＰの傾斜角度バラツキがあり）、他のチップスタックＳＴ１よりも主面ＳＴＰの位置が高く且つ主面ＳＴＰが基板３０に対して交差する角度で傾斜している場合について説明する。本圧着制御部１３４により、チップスタックＳＴ１，ＳＴ３の全てが可動ツール部１２６と接触したとひずみゲージ１２６ｂによって検知されるまで、チャンバー部１２４ｄから圧縮空気を排出するように制御弁１０７ｃが制御されると共に、ツール本体部１２４を基板３０側に下降させて複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ３の主面ＳＴＰに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃが順次接触させられる。このとき、接続部１２８によって、複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ３間において、主面ＳＴＰの高さバラツキが第１変形によって吸収されるだけでなく、横位置バラツキと傾斜角度バラツキとが組み合わされたチップスタックＳＴ３自体の傾斜バラツキ（チルト）が第２変形によって吸収される。その後、本圧着制御部１３４により、チップスタックＳＴ１，ＳＴ３の全てが可動ツール部１２６と接触したとひずみゲージ１２６ｂによって検知された場合、ツール本体部１２４の基板３０側への下降が停止される。これにより、複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ３の主面ＳＴＰの全てに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃの全てが接触させられる。図１２の例では、領域ＡのチップスタックＳＴ３の主面ＳＴＰの法線方向Ｈ３は、ツール本体部１２４の上下方向ＤＬに対して傾斜している。続いて、本圧着制御部１３４により、空気圧源１０７ｂからチャンバー部１２４ｄに圧縮空気を供給するように制御弁１０７ｃを制御する。これにより、複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ３の主面ＳＴＰの全てに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃの全てが接触された状態、特に、チップスタックＳＴ３の主面ＳＴＰの高さバラツキ、主面ＳＴＰの横位置バラツキ、及び主面ＳＴＰの傾斜角度バラツキが吸収されて倣った状態で、可動ツール部１２６の受圧面１２６ｄに空気圧が付加される。図１２の例では、可動ツール部１２６の下面１２６ｃからチップスタックＳＴ３の主面ＳＴＰに対して、チップスタックＳＴ３の主面ＳＴＰに対して法線方向Ｈ３（ツール本体部１２４の上下方向ＤＬに対して傾斜した方向）に沿う押圧力として、本圧着荷重Ｆ２が付与される。ここでの押圧力の付与もまた、複数のチップスタックＳＴ１，ＳＴ３の主面ＳＴＰの全てに複数の可動ツール部１２６の下面１２６ｃの全てが接触された状態が基準となっている。よって、高さバラツキ及び傾斜バラツキがある場合であっても、高さバラツキ及び傾斜バラツキを吸収した上で均等に荷重を付与することが可能となる。以上の段階で、本圧着工程が終了となる。

【0055】

なお、圧着対象の個数のチップスタックＳＴ１を一括で本圧着できれば、続いて他のチップスタックＳＴ１も本圧着する。その際、例えば図１３に示されるように、チップスタックＳＴ１が基板３０上においてチェッカー状に（いわゆる千鳥状に）並ぶように、本圧着工程の圧着対象を設定し、本圧着工程を実行してもよい。すなわち、例えば、１回目の本圧着工程が領域Ａ、Ｃ，Ｉ，Ｋであるとすると、２回目の本圧着工程は、領域Ｂ，Ｄ，Ｊ，Ｌとし、３回目の本圧着工程は、領域Ｈ，Ｆ，Ｐ，Ｎとし、４回目の本圧着工程は、領域Ｇ，Ｅ，Ｏ，Ｍとすることができる。この場合、本圧着工程の際にチップスタックＳＴ１を加熱した熱の影響が、隣接の領域のチップスタックＳＴ１に及ぶことを抑制し、温度プロセスの均一化を図ることができる。

【0056】

以降、所望の配置領域全てに、チップスタックＳＴ１を実装できるまで、仮圧着工程と本圧着工程を繰り返せば、実装処理は、完了となる。

【0057】

［実装装置１００の作用効果］
以上説明したように、実装装置１００では、可動ツール部１２６のそれぞれとツール本体部１２４とを接続する接続部１２８が、可撓性部材で構成されている。接続部１２８の第１変形により、チップスタックＳＴの主面ＳＴＰに接触した可動ツール部１２６に対してツール本体部１２４の上下動が可能となるため、チップスタックＳＴにおいて基板３０からの高さバラツキが生じている場合であっても、複数のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰのそれぞれに可動ツール部１２６を適切に接触させることができる。また、接続部１２８の第２変形により、主面ＳＴＰの法線方向に沿う押圧力を付与可能に可動ツール部１２６の主面ＳＴＰの向きへの追従が可能となるため、チップスタックＳＴにおいて基板３０に対する傾斜バラツキが生じている場合であっても、複数のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰのそれぞれに可動ツール部１２６を適切に接触させることができる。したがって、複数のチップスタックＳＴに対して適切に圧着荷重が加えられるため、圧着対象の複数のチップスタックＳＴを確実に本圧着することが可能となる。

【0058】

実装装置１００は、ツール本体部１２４に接続され、ツール本体部１２４の内部のチャンバー部１２４ｄに圧縮空気を供給する空気圧源１０７ｂを更に備える。チャンバー部１２４ｄは、空気圧源１０７ｂから供給された圧縮空気の圧力を可動ツール部１２６のそれぞれに接続部１２８を介して付与可能とされている。これにより、チャンバー部１２４ｄに供給された圧縮空気を共通の圧力源として利用して、複数の可動ツール部１２６のそれぞれに接続部１２８を介して圧力が付与される。そのため、圧着対象の複数のチップスタックＳＴに対してより均等に圧着荷重を加えることが可能となる。

【0059】

実装装置１００は、圧着対象のチップスタックＳＴと可動ツール部１２６との接触を検知する複数のひずみゲージ１２６ｂと、チャンバー部１２４ｄへの圧縮空気の供給又はチャンバー部１２４ｄからの圧縮空気の排出を制御する制御弁１０７ｃと、ひずみゲージ１２６ｂの検知結果に基づいて、制御弁１０７ｃを制御する制御部１３０と、を更に備える。制御部１３０は、少なくとも１つの可動ツール部１２６が圧着対象のチップスタックＳＴに接触していない場合には、チャンバー部１２４ｄから圧縮空気を排出するように制御弁１０７ｃを制御する。これにより、例えばツール本体部１２４の下降に従って複数の可動ツール部１２６が圧着対象のチップスタックＳＴに順次接触していく過程で、圧着対象のチップスタックＳＴに接触した可動ツール部１２６の変位に起因するチャンバー部１２４ｄの圧力上昇が抑制される。このように、複数の可動ツール部１２６が圧着対象のチップスタックＳＴに順次接触していく過程で、チップスタックＳＴに未だ接触していない可動ツール部１２６にチャンバー部１２４ｄの圧力上昇の影響が及ぶことを抑制できるため、可動ツール部１２６をチップスタックＳＴの主面ＳＴＰにより適切に接触させることができる。その結果、複数の可動ツール部１２６の全てが圧着対象のチップスタックＳＴに接触した状態を基準として、チップスタックＳＴの主面ＳＴＰに対する押圧力をより均等に付与することが可能となる。

【0060】

実装装置１００は、可動ツール部１２６のそれぞれに設けられ、圧着対象のチップスタックＳＴと可動ツール部１２６との接触を検知する複数のひずみゲージ１２６ｂと、チャンバー部１２４ｄへの圧縮空気の供給又はチャンバー部１２４ｄからの圧縮空気の排出を制御する制御弁１０７ｃと、ひずみゲージ１２６ｂの検知結果に基づいて、制御弁１０７ｃを制御する制御部１３０と、を更に備える。制御部１３０は、複数の可動ツール部１２６の全てが圧着対象のチップスタックＳＴに接触している場合に、チャンバー部１２４ｄに圧縮空気を供給するように制御弁１０７ｃを制御する。これにより、複数の可動ツール部１２６の全てが圧着対象のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰにそれぞれ接触した状態で、圧縮空気の圧力が可動ツール部１２６のそれぞれに付与される。そのため、圧着対象の複数のチップスタックＳＴの全てに対して圧縮空気の圧力による圧着荷重を加えることが可能となる。

【0061】

実装装置１００では、接続部１２８は、圧着対象のチップスタックＳＴと可動ツール部１２６との接触に伴う反力に応じてツール本体部１２４の上下方向ＤＬと交差する方向に変位可能である。これにより、例えば圧着対象のチップスタックＳＴの基板３０に対する横位置バラツキ及び傾斜バラツキ等に対して、可動ツール部１２６が上下方向ＤＬと交差する方向に追従して変位でき、当該バラツキをより確実に吸収することが可能となる。

【0062】

実装装置１００では、可動ツール部１２６は、ツール本体部１２４の上下方向ＤＬに沿って延びる柱状であり、接続部１２８は、上下方向ＤＬに沿って延びると共に可動ツール部１２６の周縁部１２６ｅに連結された筒状部材である。これにより、例えば可動ツール部１２６の受圧面１２６ｄの中央部のみから点荷重で押圧力が付与される場合と比較して、圧着対象のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰに対してより均等に押圧力を付与することが可能となる。

【0063】

実装装置１００では、可動ツール部１２６は、接触した圧着対象のチップスタックＳＴを加熱するヒータ１２６ａを含む。これにより、例えば圧着対象のチップスタックＳＴの主面ＳＴＰに可動ツール部１２６が適切に接触した状態で、チップスタックＳＴに対して熱を加えることが可能となる。

【0064】

［変形例］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態に限定されるものではない。本開示は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。

【0065】

可動ツール部１２６のピッチの値は、配置領域３４を１つ飛ばしとする間隔に相当するピッチＰＣに限定されず、図１４に示されるように、配置領域３４を複数個飛ばしとする間隔に相当するピッチＰＬ１としてもよい。また、図１５に示されるように、可動ツール部１２６の配置は、配置領域３４の正の整数倍のピッチＰＬ２に対応する配置であれば、種々の配置を採用することができる。なお、配置領域３４のピッチが狭い場合には、図１４のように間隔を広げるか図１５のような配置とすることにより、ツール本体部１２４の剛性を高めることができる。

【0066】

図１６に示されるように、可動ツール部１２６には、ロック機構１２６ｆが設けられていてもよい。この場合、例えば本圧着に用いない可動ツール部１２６をロックすることで、可動ツール部１２６の個数よりも少ない個数のチップスタックＳＴを圧着対象として本圧着を行うことができる。また、１つの制御弁１０７ｃで圧縮空気の供給及び排出を制御することに代えて、複数の可動ツール部１２６のそれぞれに制御弁１０７ｅが設けられ、圧縮空気の受圧面１２６ｄ側への供給及び排出を個別に制御するように構成してもよい。

【0067】

圧力制御部の一例として、制御弁１０７ｃは三方弁とされていたが、例えば、チャンバー部１２４ｄへの圧縮空気の供給を制御する供給弁と、チャンバー部１２４ｄからの圧縮空気の排出を制御する排出弁と、が別体でツール本体部１２４に設けられ、両者が連携して制御弁として機能するように構成されていてもよい。また、圧力制御部としては、弁以外の構成でもよく、例えばポンプの動作又は停止の切り替えにより、圧力制御部として機能させてもよい。また、可動ツール部１２６に圧縮空気の圧力を付与する例を示したが、例えば油圧などの液圧を付与する態様であってもよい。

【0068】

圧着対象のチップスタックＳＴと可動ツール部１２６との接触を検知する検知部として、ひずみゲージ１２６ｂを例示したが、本圧着温度Ｔ２での耐熱性を有するものであれば、他のセンサであってもよい。また、ひずみゲージ１２６ｂが可動ツール部１２６に設けられている例を示したが、検知部が例えば接続部１２８に設けられていてもよい。この場合、可撓性の接続部１２８の応力等に基づいて、圧着対象のチップスタックＳＴと可動ツール部１２６との接触を検知してもよい。

【0069】

本圧着制御部１３４は、少なくとも１つの可動ツール部１２６が圧着対象のチップスタックＳＴに接触していない場合に、チャンバー部１２４ｄから圧縮空気を排出するように制御弁１０７ｃを制御したが、２以上の可動ツール部１２６が圧着対象のチップスタックＳＴに接触していない場合に、チャンバー部１２４ｄから圧縮空気を排出するように制御弁１０７ｃを制御してもよい。あるいは、本圧着制御部１３４は、少なくとも１つの可動ツール部１２６が圧着対象のチップスタックＳＴに接触していない場合に、全ての可動ツール部１２６が圧着対象のチップスタックＳＴに接触している場合と比べて低い圧力で、チャンバー部１２４ｄに圧縮空気を供給するように制御弁１０７ｃを制御してもよい。

【0070】

なお、ここで説明した実装装置１００の構成は、一例であり、適宜、変更されてもよい。例えば、本実施形態では、本圧着部１０７とは別の仮置きヘッド１２２で仮圧着を行っているが、本圧着部１０７と一体的に設けられた仮置きヘッド１２２を設けてもよい。また、本実施形態では、ツール本体部１２４が上下動する構成としているが、ツール本体部１２４に替えて、又は、ツール本体部１２４に加えて、ステージ１２０が上下方向ＤＬに移動する構成としてもよい。実装装置１００は、仮置き部１０６を備えていたが、これには限定されず、例えば、仮置き部１０６の機能については別装置で実現するようにしてもよい。この場合、複数のチップスタックＳＴは、別装置で予め形成されてから基板３０上に単に載置されてもよい。

【0071】

可動ツール部１２６は、四角柱状であり、接続部１２８は、断面略四角形の筒状であったが、これらの形状は上述の例に限定されない。特に、接続部１２８は、円筒状である場合には、変位のし易さが等方的となるため、傾斜バラツキの吸収において更に有利となる。また、接続部１２８は、ベローズに限定されない。例えば、接続部１２８は、第１変形と第２変形とを許容する構成であれば、例えば板バネであってもよい。

【0072】

可動ツール部１２６には、ヒータ１２６ａが内蔵されていなくてもよい。この場合、ステージ１２０に本圧着温度Ｔ２で加熱可能なヒータが設けられていてもよい。

【0073】

接続部１２８は、圧着対象のチップスタックＳＴと可動ツール部と１２６の接触に伴う反力に応じてツール本体部１２４の上下方向ＤＬと交差する方向に変位可能であったが、変位の態様は限定されない。要は、接続部１２８は、可動ツール部１２６が接触するチップスタックＳＴの主面ＳＴＰに対し、主面ＳＴＰの法線方向に沿う押圧力を付与可能に可動ツール部１２６の姿勢を変更する可撓性部材であればよい。

【符号の説明】

【0074】

３０…基板、１００…実装装置、１０７…本圧着部、１２４…ツール本体部、１２６…可動ツール部、１２６ｅ…周縁部、１２８…接続部、１３０…制御部、ＳＴ…チップスタック（被実装体）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】