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JP2014179419A - 電子部品の接合方法 - Google Patents

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JP2014179419A
JP2014179419A JP2013051679A JP2013051679A JP2014179419A JP 2014179419 A JP2014179419 A JP 2014179419A JP 2013051679 A JP2013051679 A JP 2013051679A JP 2013051679 A JP2013051679 A JP 2013051679A JP 2014179419 A JP2014179419 A JP 2014179419A
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JP
Japan
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organic film
electronic components
electronic component
pressure
electronic
Prior art date
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Pending
Application number
JP2013051679A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Shiratori
俊幸 白鳥
Kyo Kawasaki
亨 川崎
Tadatomo Suga
唯知 須賀
Masataka Mizukoshi
正孝 水越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpha Design Co Ltd
Original Assignee
Alpha Design Co Ltd
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Publication date
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Priority to US14/208,472 priority patent/US8915418B2/en
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Abstract


【課題】 電子部品の電極端子と基板の電極との良好な接合状態を確保した上で生産性の向上を図ると共に基板の小型化を図る。
【解決手段】 基板１に設けられた複数の電極２にそれぞれ金属微粉末ペースト４を塗布する塗布工程と、高さが異なる複数の電子部品５を複数の電極にそれぞれ載置する部品載置工程と、有機フィルム６を複数の電子部品に載置する有機フィルム載置工程と、押さえ部材５８によって電子部品側に第１の圧力を付与し有機フィルムの高さを均一にする有機フィルム加圧工程と、加圧部材５８によって電子部品側に第２の圧力を付与すると共に所定の時間加熱し金属微粉末ペーストを焼結させて複数の電子部品の各電極端子を基板の各電極に接合する接合工程とを備えた。
【選択図】図７

Description

本発明は、金属微粉末ペーストを焼結させて固相拡散接合により複数の電子部品の各電極端子を基板の各電極に接合する電子部品の接合方法についての技術分野に関する。
特開２０１０−１１８５３４号公報 特開２０１２−８９７４０号公報
半導体素子等の電子部品を基板に接合する方法として、はんだを用いた接合方法がある。はんだを用いた接合方法は、電子部品を短時間で接合可能である点、はんだが温度変化に伴って生じる熱歪みに高い信頼性がある点、複数の電子部品をリフローによって一度に接合することが可能である点等において利点を有している。
しかしながら、はんだを用いた接合方法にあっては、電子部品の複数の電極端子を微細な間隔で接合することが困難である点、はんだが銀等と比較して電気導電性や熱伝導性が低いと言う点等において欠点を有している。
一方、電子部品を基板に接合する方法として、加熱や加圧を行ったり超音波振動を付与して接合を行う固相拡散接合による方法がある（例えば、特許文献１参照）。
固相拡散接合による方法は、一定の条件における加熱や加圧によっては溶融しない金属（電極）間に生じる原子の拡散現象を利用した接合方法であり、一般に、はんだの融点より低い数１００°Ｃでの条件下において行われ、はんだを用いた接合方法よりも接合作業における温度を下げることが可能である。
このような固相拡散接合による方法は、例えば、所定の温度と圧力を加えて電子部品の電極端子と基板の電極を直接に接合する方法や電子部品の電極端子と基板の電極との間に金属微粉末ペーストを塗布し金属微粉末ペーストを焼結して接合する方法がある。
固相拡散接合による方法は、良好な耐熱性を有すると共に高い電気導電性や熱伝導性を確保することが可能であると言う利点を有している。従って、固相拡散接合は、特に、良好な熱特性及び電気特性を必要とするＳｉＣ（シリコン・カーバイド）やＧａＮ（ガリウム・ナイトライド）等の次世代パワー半導体の他、高輝度ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の接続やＬＳＩ（Large Scale Integration）における接合等の広範囲の分野で使用可能な接合方法である。
一方、固相拡散接合は、高い圧力を必要とすると共に十分な拡散反応を生じさせるために、はんだによる接合時間よりも多くの時間を必要とすると言う欠点も有している。
ところで、基板には複数の電子部品が接合されることが多いが、複数の電子部品が接合されるときには、各電子部品の高さが異なる場合がある。このような場合の従来の固相拡散接合においては、個々の電子部品をそれぞれ個別のヒーターの間に挟んで所定の温度と圧力を一定の時間で個々の電子部品毎に加えていた。
ところが、個々の電子部品を個別のヒーターの間に挟んで所定の温度と圧力を一定の時間加える方法にあっては、個々の電子部品毎に加熱のためのヒーターと加圧のためのモーター等を必要とするため、部品接合装置（ボンダー）の製造コストが高くなり、拡散反応のための多くの時間も必要なため、生産性が悪いと言う問題がある。
また、基板に接合される複数の電子部品は、高さに加えて平行度も一様ではなく、複数の電子部品に対して均一に加圧して基板に接合するためには、平行度の調整等の高度な制御が必要であり、やはり生産性が低下してしまう。
さらに、近年、電子機器等の小型化に伴って基板の小型化の要求も高く、一つの基板に接合される電子部品間の距離や電子部品の各端子間のピッチが短縮化される傾向にあるが、個々の電子部品毎に加熱のためのヒーターと加圧のためのモーター等を配置するためには大きな配置スペースが必要である。従って、個々の電子部品を個別のヒーターの間に挟んで所定の温度と圧力を一定の時間加える方法によっては、電子部品間の距離や電子部品の各端子間のピッチが小さい場合の電子部品の接合を行うことが困難であり、基板の小型化に支障を来すと言う問題もある。
一方、固相拡散接合によって基板に高さの異なる複数の電子部品を接合する従来の方法として、液体中に複数の電子部品を配置して液体の静水圧によって複数の電子部品を加圧すると共に液体を加熱することによって接合する方法がある（特許文献２の段落００４４、００４６等参照）。
上記のような液体の静水圧によって複数の電子部品を加圧して接合する方法にあっては、拡散反応のための時間が短縮化されると共に電子部品の基板に対する平行度の調整等の高度な制御も不必要になり生産性が向上し、各端子間のピッチが小さい場合等の電子部品の接合を行うことも可能になり基板の小型化にも寄与する。
しかしながら、液体の静水圧によって複数の電子部品を加圧して接合する方法にあっては、電子部品に付与される圧力が静水圧であるため、電子部品の電極端子を基板の電極に十分な力で押し付けることができず、電子部品の電極端子と基板の電極との良好な接合状態を確保することができないおそれがある。
そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、電子部品の電極端子と基板の電極との良好な接合状態を確保した上で生産性の向上を図ると共に基板の小型化を図ることを目的とする。
第１に、本発明に係る電子部品の接合方法は、基板に設けられた複数の電極にそれぞれ金属微粉末ペーストを塗布する塗布工程と、高さが異なる少なくとも二つの電子部品を含む複数の電子部品を、前記複数の電極にそれぞれ位置合わせして載置する部品載置工程と、前記複数の電子部品のうち高さが最も高い電子部品と高さが最も低い電子部品との高さの差よりも厚い有機フィルムを、前記複数の電子部品に載置する有機フィルム載置工程と、平面状の押さえ面を有し所定の温度に加熱された押さえ部材の前記押さえ面を前記有機フィルムに押し当て、前記押さえ部材によって前記電子部品側に第１の圧力を付与し、前記押さえ面が押し当てられた前記有機フィルムの被押さえ面の高さを均一にする有機フィルム加圧工程と、平面状の加圧面を有する加圧部材の前記加圧面を前記被押さえ面に押し当て、前記加圧部材によって前記電子部品側に第２の圧力を付与すると共に所定の時間加熱し、前記金属微粉末ペーストを焼結させて前記複数の電子部品の各電極端子を前記基板の各電極に接合する接合工程とを備えたものである。
これにより、押さえ部材によって均一の高さにされた有機フィルムの被押さえ面に加圧部材の加圧面が押し当てられた状態で加圧部材によって電子部品側に第２の圧力が付与されると共に所定の時間加熱される。
第２に、上記した本発明に係る電子部品の接合方法においては、前記接合工程の後工程として、前記加圧部材を取り外し前記有機フィルムを前記複数の電子部品から剥離する剥離工程を備えることが望ましい。
これにより、有機フィルムから発生するおそれのある不純物やガス等による電子部品に対する影響が回避される。
第３に、上記した本発明に係る電子部品の接合方法においては、前記部品載置工程と前記有機フィルム載置工程の間に、離型フィルムを前記複数の電子部品に載置する離型フィルム載置工程を備え、前記有機フィルムを前記複数の電子部品に前記離型フィルムを介して載置することが望ましい。
これにより、有機フィルムが離型フィルムとともに電子部品から剥離される。
第４に、上記した本発明に係る電子部品の接合方法においては、前記有機フィルムの前記電子部品に接する側の面が前記電子部品の前記有機フィルムに接する面より大きくされ、前記有機フィルム加圧工程において前記押さえ部材によって前記第１の圧力が付与されたときに、前記電子部品の側面の少なくとも一部が前記有機フィルムによって覆われると共に前記金属微粉末ペーストの一部が前記有機フィルムによって押さえられることが望ましい。
これにより、電子部品の側面を覆う有機フィルムによって金属微粉末ペーストが押さえられる。
第５に、上記した本発明に係る電子部品の接合方法においては、前記有機フィルムが第１層と前記第１層より前記電子部品側に位置される第２層とによって構成され、前記第１層のガラス転移点が前記第２層のガラス転移点より高くされることが望ましい。
これにより、有機フィルム加圧工程において有機フィルムに第１の圧力が付与されたときに、第２層が第１層より大きく変形する。
第６に、上記した本発明に係る電子部品の接合方法においては、前記押さえ部材の少なくとも一部が透明材料によって形成され、前記有機フィルムとして紫外線硬化型フィルムが用いられ、前記有機フィルム加圧工程において前記有機フィルムに前記押さえ部材を透過させて紫外線を照射し前記有機フィルムを硬化させることが望ましい。
これにより、有機フィルムの硬化が紫外線の照射によって迅速に行われる。
第７に、上記した本発明に係る電子部品の接合方法においては、前記加圧部材として前記押さえ部材が用いられ、前記加圧面として前記押さえ面が用いられることが望ましい。
これにより、専用の押さえ部材及び加圧部材をそれぞれ設ける必要がない。
第８に、上記した本発明に係る電子部品の接合方法においては、前記金属微粉末ペーストが金、銀、銅、錫、ニッケル、亜鉛、アンチモン、ビスマス、インジウム又はこれらの合金によって形成されることが望ましい。
これにより、金属微粉末ペーストとして電極との高い接合性を有する材料を用いることが可能になる。
本発明電子部品の接合方法によれば、高さの異なる複数の電子部品を有機フィルムを介して加圧部材によって一度に押さえて圧力を付与するとともに所定の時間加熱するため、電子部品の電極端子と基板の電極との良好な接合状態を確保した上で生産性の向上を図ることができると共に基板の小型化を図ることができる。
図２乃至図２０と共に本発明電子部品の接合方法の実施の形態を示すものであり、本図は、部品接合装置の概略断面図である。 加圧ヘッドヒーターが移動された状態を示す部品接合装置の概略断面図である。 図４乃至図１４と共に電子部品の接合方法の手順を示すものであり、本図は、基板が準備された状態を示す拡大断面図である。 塗布工程を示す拡大断面図である。 部品載置工程を示す拡大断面図である。 有機フィルム載置工程を示す拡大断面図である。 有機フィルム加圧工程を示す拡大断面図である。 加圧ヘッドヒーターによる有機フィルムに対する第１の圧力の付与が解除された状態を示す拡大断面図である。 接合工程を示す拡大断面図である。 電子部品の各電極端子が基板の各電極にそれぞれ接合された状態を示す拡大断面図である。 電子部品の電極端子が基板の電極に接合されたときに、金属微粉末ペーストの一部が電子部品の側面に回り込むようにして盛り上がった状態を示す拡大断面図である。 加圧ヘッドヒーターによる有機フィルムに対する第２の圧力の付与が解除された状態を示す拡大断面図である。 剥離工程を示す拡大断面図である。 有機フィルムが紫外線によって硬化されている状態を示す拡大断面図である。 図１６乃至図２０と共に離型フィルムを用いた電子部品の接合方法の手順を示すものであり、本図は、離型フィルム載置工程を示す拡大断面図である。 有機フィルム載置工程を示す拡大断面図である。 有機フィルム加圧工程を示す拡大断面図である。 加圧ヘッドヒーターによる有機フィルムに対する第１の圧力の付与が解除された状態を示す拡大断面図である。 接合工程を示す拡大断面図である。 剥離工程を示す拡大断面図である。
以下に、本発明電子部品の接合方法を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。
＜部品接合装置の概略構成＞
先ず、電子部品を基板に接合する部品接合装置（ボンダー）の概略構成について説明する（図１参照）。
部品接合装置５０はベースケース５１とベースケース５１の内部に配置された所要の各部とを有している。ベースケース５１は上方に開口された下側ベース５２と上下に貫通された筒状の上側ベース５３と上側ベース５３の内部に設けられた内側ベース５４とを有している。
下側ベース５２の内部空間は配置空間５２ａとして形成されている。下側ベース５２の配置空間５２ａには後述する基板や電子部品等が配置され、配置空間５２ａにおいて電子部品の基板に対する接合作業の少なくとも一部が行われる。
上側ベース５３は下端部が下側ベース５２の上端部に結合され、下側ベース５２に対して分離可能とされている。
内側ベース５４は上下に貫通された筒状に形成され、上側ベース５３の内部空間における上側の部分を密閉した状態で上側ベース５３に取り付けられている。内側ベース５４の内周面５４ａには螺合溝５４ｂが形成され、螺合溝５４ｂに圧力調整弁として機能する圧力調整用ネジ５５が螺合されている。
上側ベース５３の内側から内側ベース５４の内側に亘る空間にはオイル５６が封入されている。オイル５６は下方から封止材５７に封止され側方から上側ベース５３に封止され上方から圧力調整用ネジ５５に封止された状態で封入されている。
封止材５７は外周部が上側ベース５３の内周部に取り付けられ、オイル５６の圧力（油圧）に応じて変形可能とされている。封止材５７としては、例えば、ゴム材や薄膜状のステンレス鋼のフィルム材等が用いられている。
上側ベース５３の内側には押さえ部材及び加圧部材として機能する加圧ヘッドヒーター５８が昇降自在に支持されている。加圧ヘッドヒーター５８には図示しない加熱装置から熱が伝達され、加圧ヘッドヒーター５８の加熱状態が図示しない熱電対等によって制御される。加圧ヘッドヒーター５８は下面が平面状に形成された押さえ面５８ａとして形成され、上面が封止材５７の下面に接した状態で配置されている。尚、部品接合装置５０にあっては、オイル５６に熱が伝達されることにより、オイル５６及び封止材５７を介して加圧ヘッドヒーター５８に熱が伝達され、加圧ヘッドヒーター５８の加熱状態が制御されるようにしてもよい。
下側ベース５２の底面部には加圧ヘッドヒーター５８の下方においてステージヒーター５９が配置されている。ステージヒーター５９にも加圧ヘッドヒーター５８と同様に加熱装置から熱が伝達され、ステージヒーター５９の加熱状態が熱電対等によって制御される。
上記のように構成された部品接合装置５０において、駆動装置によって圧力調整用ネジ５５が回転されると、圧力調整用ネジ５５の回転方向及び回転量に応じてオイル５６の圧力（油圧）が変化され、オイル５６の圧力が封止材５７に伝達されて封止材５７が変形され、加圧ヘッドヒーター５８が上側ベース５３に対して上下方向へ移動される（図２参照）。従って、圧力調整用ネジ５５の回転方向及び回転量に応じて加圧ヘッドヒーター５８の押さえ面５８ａの上下方向における位置が変化される。
下側ベース５２の配置空間５２ａには、上記したように、基板や電子部品等が配置され、加圧ヘッドヒーター５８が上下方向へ移動されることにより、後述するように、電子部品等が加圧ヘッドヒーター５８によって加圧される。
尚、上記には、圧力調整用ネジ５５の回転に伴う油圧の変化によって加圧ヘッドヒーター５８が移動される例を示したが、圧力調整用ネジ５５以外の他の手段、例えば、ピストンやハンドルの回転による駆動軸の移動等によって油圧が変化されるように構成されてもよい。
また、加圧ヘッドヒーター５８の移動手段は油圧の変化に限られることはなく、例えば、ギヤやモーター等による機械的な駆動手段や空気圧の変化によって加圧ヘッドヒーター５８が移動されるように構成することも可能である。
＜電子部品の接合方法＞
以下に、電子部品の基板に対する接合方法の手順について説明する（図３乃至図１４参照）。電子部品の基板に対する接合は、加熱や加圧等により生じる原子の拡散現象を利用した固相拡散接合により行われ、この固相拡散接合には金属微粉末ペーストが用いられている。
尚、電子部品の基板に対する各工程のうち所定の工程が部品接合装置５０によって行われるが、以下の各工程の説明においては、説明の簡略化のために、部品接合装置５０のうち加圧ヘッドヒーター５８とステージヒーター５９のみを必要に応じて示す。
先ず、基板１が準備されて図示しない作業台に載置される（図３参照）。基板１には図示しない駆動回路が形成され、基板１の上面１ａには駆動回路に接続された複数の電極２、２、・・・が設けられている。基板１の下面１ｂには駆動回路に接続された導電部３が設けられている。電極２、２、・・・と導電部３は、例えば、金、銀、銅、錫、ニッケル、亜鉛、アンチモン、ビスマス、インジウム又はこれらの合金等の所定の金属材料によって形成されている。
次に、塗布工程が行われる（図４参照）。塗布工程においては、基板１に設けられた電極２、２、・・・にそれぞれ金属微粉末ペースト４、４、・・・が塗布される。金属微粉末ペースト４はダイアタッチ材として用いられ、例えば、電極２と同じ材料である金、銀、銅、錫、ニッケル、亜鉛、アンチモン、ビスマス、インジウム又はこれらの合金等によって形成されている。
このように金属微粉末ペースト４を金、銀、銅、錫、ニッケル、亜鉛、アンチモン、ビスマス、インジウム又はこれらの合金等によって形成することにより、金属微粉末ペースト４として電極２との高い接合性を有する材料を用いることが可能であり、設計の自由度の向上及び材料選択の余地の拡大を図ることができる。
次に、部品載置工程が行われる（図５参照）。部品載置工程においては、電極２、２、・・・にそれぞれ電子部品５、５、・・・が位置合わせされて載置される。このとき電子部品５、５、・・・はそれぞれ金属微粉末ペースト４、４、・・・を介して電極２、２、・・・に載置される。
電子部品５、５、・・・は高さが異なる少なくとも二つの電子部品５、５を含み、下面に図示しない複数の電極端子を有している。
上記したように、電子部品５、５、・・・には高さが異なるものがあるため、電子部品５、５、・・・がそれぞれ位置合わせされて電極２、２、・・・に載置された状態において、電子部品５、５、・・・の各上面における位置が電子部品５、５、・・・の高さに応じて異なる状態にされている。
次いで、有機フィルム載置工程が行われる（図６参照）。有機フィルム載置工程においては、電子部品５、５、・・・の上面にそれぞれ有機フィルム６、６、・・・が載置される。有機フィルム６としては、例えば、熱可塑性の樹脂材料によって形成されたフィルムが用いられている。
有機フィルム６、６、・・・は、厚みが電子部品５、５、・・・のうち高さが最も高い電子部品５と高さが最も低い電子部品５との高さの差よりも厚くされ、下面の大きさが電子部品５、５、・・・の上面の大きさより大きくされている。従って、有機フィルム６、６、・・・がそれぞれ電子部品５、５、・・・に載置された状態においては、有機フィルム６、６、・・・の外周側の部分がそれぞれ電子部品５、５、・・・から側方に突出された状態にされている。また、有機フィルム６、６、・・・が電子部品５、５、・・・に載置された状態においては、有機フィルム６、６、・・・の各上面における位置が電子部品５、５、・・・の高さに応じて異なる状態にされている。有機フィルム６、６、・・・の各上面はそれぞれ被押さえ面６ａ、６ａ、・・・とされる。
上記のように電子部品５、５、・・・にそれぞれ有機フィルム６、６、・・・が載置された状態において、基板１が部品接合装置５０の配置空間５２ａにおいてステージヒーター５９に載置され、有機フィルム加圧工程が行われる（図７参照）。有機フィルム加圧工程においては、押さえ部材として機能する加圧ヘッドヒーター５８によって全ての有機フィルム６、６、・・・が一度に下方側に押圧され、有機フィルム６、６、・・・に第１の圧力Ｐ１が付与される。このとき有機フィルム６、６、・・・の変形（軟化）を促進するために、加圧ヘッドヒーター５８及びステージヒーター５９が加熱される。加圧ヘッドヒーター５８は下面が平面状の押さえ面５８ａとして形成されている。
このように加圧ヘッドヒーター５８及びステージヒーター５９が加熱されたときには、有機フィルム６、６、・・・の温度がガラス転移点よりも高くなるが、後述する接合工程において加圧ヘッドヒーター５８及びステージヒーター５９が加熱されたときの温度より低くされている。従って、有機フィルム６、６、・・・は加熱により変形されるが、この時点では金属微粉末ペースト４、４、・・・は焼結されない。
加圧ヘッドヒーター５８は押さえ面５８ａが有機フィルム６、６、・・・の被押さえ面６ａ、６ａ、・・・に押し当てられ、圧力調整用ネジ５５の回転によって下方へ移動されることにより有機フィルム６、６、・・・に対して第１の圧力Ｐ１を付与する。
加圧ヘッドヒーター５８によって有機フィルム６、６、・・・に第１の圧力Ｐ１が付与されることにより、有機フィルム６、６、・・・が押し潰されて変形され、押さえ面５８ａが押し当てられた複数の有機フィルム６、６、・・・の被押さえ面６ａ、６ａ、・・・の高さが均一にされる（図７及び図８に示すＨ参照）。
このとき、上記したように、有機フィルム６、６、・・・の厚みが電子部品５、５、・・・のうち高さが最も高い電子部品５と高さが最も低い電子部品５との高さの差よりも厚くされているため、全ての有機フィルム６、６、・・・が加圧ヘッドヒーター５８によって確実に押し潰され、有機フィルム６、６、・・・の被押さえ面６ａ、６ａ、・・・の高さが確実に均一にされる。
また、有機フィルム６、６、・・・の下面の大きさが電子部品５、５、・・・の上面の大きさより大きくされているため、有機フィルム６、６、・・・が加圧ヘッドヒーター５８に押し潰された状態において、電子部品５、５、・・・の側面の少なくとも一部が有機フィルム６、６、・・・の各一部によって覆われる。従って、電子部品５、５、・・・の側面の少なくとも一部を覆う有機フィルム６、６、・・・の各一部はそれぞれ覆い部６ｂ、６ｂ、・・・とされる。
さらに、有機フィルム６、６、・・・の厚みは、電子部品５、５、・・・のうち高さが最も高い電子部品５と高さが最も低い電子部品５との高さの差よりも厚くされているため、加圧ヘッドヒーター５８によって押し潰された有機フィルム６、６、・・・の各一部が全ての電子部品５、５、・・・の各上面と加圧ヘッドヒーター５８の押さえ面５８ａとの間に残存する。従って、加圧ヘッドヒーター５８の押さえ面５８ａが電子部品５、５、・・・と接触することがなく、電子部品５、５、・・・に対する不要な負荷の発生を防止することができると共に電子部品５、５、・・・の損傷や傷付きを防止することができる。
さらにまた、加圧ヘッドヒーター５８によって全ての有機フィルム６、６、・・・が一度に下方側に押圧されて被押さえ面６ａ、６ａ、・・・の高さが均一にされるため、電子部品５、５、・・・毎の平行度の調整等の高度の制御が不要になる。
続いて、圧力調整用ネジ５５の回転によって加圧ヘッドヒーター５８が上方へ移動され、加圧ヘッドヒーター５８が有機フィルム６、６、・・・から上方に離隔されて加圧ヘッドヒーター５８による有機フィルム６、６、・・・に対する第１の圧力Ｐ１の付与が解除される（図８参照）。このとき、例えば、電子部品５、５、・・・が載置された基板１等を部品接合装置５０の配置空間５２ａから一旦取り出して冷却してもよく、また、基板１等を配置空間５２ａから取り出すことなく加圧ヘッドヒーター５８とステージヒーター５９の加熱を停止して冷却してもよい。
このように冷却されることにより熱可塑性の樹脂材料によって形成された有機フィルム６、６、・・・が結晶化されて硬化され、次の工程に進むことが可能になる。
次に、接合工程が行われる（図９参照）。接合工程に際しては、基板１等が部品接合装置１の配置空間５２ａから取り出されていたときには、再び基板１等を配置空間５２ａにおいてステージヒーター５９に載置する。尚、接合工程は部品接合装置５０とは別の加圧装置に基板１等を配置して行うことも可能であるが、以下には、基板１等を再び配置空間５２ａにおいてステージヒーター５９に載置する例について示す。
接合工程においては、加圧部材として機能する加圧ヘッドヒーター５８によって有機フィルム６、６、・・・に第２の圧力Ｐ２が付与される。加圧ヘッドヒーター５８は押さえ面５８ａが有機フィルム６、６、・・・の被押さえ面６ａ、６ａ、・・・に押し当てられ、圧力調整用ネジ５５の回転によって下方へ移動されることにより有機フィルム６、６、・・・に対して第２の圧力Ｐ２を付与する。
このとき基板１の電極２、２、・・・にそれぞれ塗布された金属微粉末ペースト４、４、・・・を焼結させるために、上記した第２の圧力Ｐ２が付与されると共に加圧ヘッドヒーター５８及びステージヒーター５９が加熱される。
加圧ヘッドヒーター５８及びステージヒーター５９が加熱されることにより、金属微粉末ペースト４、４、・・・が焼結されて電子部品５、５、・・・の各電極端子が基板１の各電極２、２、・・・にそれぞれ固相拡散によって接合される（図１０参照）。
金属微粉末ペースト４が焼結されて電子部品５の電極端子が基板１の電極２に接合された状態においては、図１１に示すように、金属微粉末ペースト４の一部４ａが電子部品５の側面（外周面）における下端部側に回り込むようにして盛り上がり電子部品５の側面における下端部を周囲から覆う状態にされる。このとき電子部品５の側面の少なくとも一部が有機フィルム６の覆い部６ｂによって覆われており、電子部品５の側面における下端部側に回り込むようにして盛り上がった金属微粉末ペースト４の一部４ａが有機フィルム６の覆い部６ｂに接し覆い部６ｂによって上方から押さえられる。
上記したように、有機フィルム加圧工程において押さえ部材５８によって第１の圧力Ｐ１が付与されたときに、電子部品５、５、・・・の側面の少なくとも一部が有機フィルム６、６、・・・の覆い部６ｂ、６ｂ、・・・によって覆われることにより、接合工程において金属微粉末ペースト４、４、・・・の一部４ａ、４ａ、・・・がそれぞれ覆い部６ｂ、６ｂ、・・・によって押さえられる。
従って、金属微粉末ペースト４、４、・・・の電極２、２、・・・からの剥がれが防止され、電子部品５、５、・・・の電極端子と基板１の電極２、２、・・・との良好な接合状態を確保することができる。
上記には、有機フィルム加圧工程において押さえ部材として機能する加圧ヘッドヒーター５８を接合工程において加圧部材として用いる例を示した。従って、このように加圧ヘッドヒーター５８を押さえ部材及び加圧部材として用いることにより、専用の押さえ部材及び加圧部材をそれぞれ設ける必要がなく、電子部品５、５、・・・の接合作業における作業時間の短縮化及び部品点数の削減によるコストの低減を図ることができる。
続いて、圧力調整用ネジ５５の回転によって加圧ヘッドヒーター５８が上方へ移動され、加圧ヘッドヒーター５８が有機フィルム６、６、・・・から上方に離隔されて加圧ヘッドヒーター５８による有機フィルム６、６、・・・に対する第２の圧力Ｐ２の付与が解除される（図１２参照）。このとき、例えば、電子部品５、５、・・・が載置された基板１等を部品接合装置５０の配置空間５２ａから取り出して冷却してもよく、また、基板１等を配置空間５２ａから取り出すことなく加圧ヘッドヒーター５８とステージヒーター５９の加熱を停止して冷却してもよい。
次に、剥離工程が行われる（図１３参照）。剥離工程においては、加圧ヘッドヒーター５８によって押し潰された有機フィルム６、６、・・・がそれぞれ電子部品５、５、・・・から剥離される。
このように接合工程の後に剥離工程において電子部品５、５、・・・から有機フィルム６、６、・・・が剥離されることにより、有機フィルム６、６、・・・から発生するおそれのある不純物やガス等による電子部品５、５、・・・に対する影響を回避することができ、電子部品５、５、・・・の良好な駆動状態を確保することができる。
尚、有機フィルム６、６、・・・が電子部品５、５、・・・に対して影響を及ぼすおそれがないか、その影響が軽微であり電子部品５、５、・・・の良好な駆動状態を確保することが可能な場合には、剥離工程を省略することが可能である。この場合には、剥離工程を行わないため、電子部品５、５、・・・の接合作業における作業時間が短縮化され、生産性の向上を図ることができる。
上記のように各工程が行われることにより、電子部品５、５、・・・の基板１に対する接合が完了し、回路基板７が形成される。
尚、上記には、有機フィルム６、６、・・・として熱可塑性の樹脂材料によって形成されたフィルムが用いられた例を示したが、有機フィルム６、６、・・・として、例えば、熱硬化性の樹脂材料によって形成されたフィルムを用いることも可能である。有機フィルム６、６、・・・として熱硬化性の樹脂材料によって形成されたフィルムを用いた場合には、有機フィルム６、６、・・・に第１の圧力Ｐ１を付与する加圧工程において、加熱された加圧ヘッドヒーター５８及びステージヒーター５９から熱が伝達されることにより有機フィルム６、６、・・・が硬化されるため、加圧が行われた後に有機フィルム６、６、・・・を冷却して硬化させる必要がない。
従って、電子部品５、５、・・・の接合作業における作業時間が短縮化され、生産性の向上を図ることができる。
また、有機フィルム６、６、・・・として、例えば、紫外線硬化型の樹脂材料によって形成されたフィルムを用いることも可能である。
有機フィルム６、６、・・・として紫外線硬化型の樹脂材料によって形成されたフィルムが用いられた場合には、加圧部材として機能する加圧ヘッドヒーター５８の一部又は全部を紫外線により溶融しない透明材料、例えば、透明なガラス材料によって形成する（図１４参照）。この場合には、加圧工程において加圧ヘッドヒーター５８によって有機フィルム６、６、・・・が変形された後に、加圧ヘッドヒーター５８を透過させて紫外線Ｓ、Ｓ、・・・を有機フィルム６、６、・・・に照射して有機フィルム６、６、・・・を硬化させることにより、次の工程に進むことが可能になる。
このように有機フィルム６、６、・・・として紫外線硬化型の樹脂材料によって形成されたフィルムを用い、紫外線Ｓ、Ｓ、・・・によって有機フィルム６、６、・・・を硬化させることにより、有機フィルム６、６、・・・の硬化が迅速に行われ、硬化時間の短縮化による生産性の向上を図ることができる。
また、有機フィルム６が２層構造に形成され、上側の第１層のガラス転移点が下側の第２層のガラス転移点より高くされるように構成されてもよい。
このように有機フィルム６が２層構造にされ第１層のガラス転移点が第２層のガラス転移点より高くされることにより、有機フィルム加圧工程において有機フィルム６に第１の圧力が付与されたときに、第２層が第１層より変形し易くなると共に押し潰された有機フィルム６、６、・・・の一部を電子部品５の上面と加圧ヘッドヒーター５８の押さえ面５８ａとの間に残存させ易くすることができ、加圧時における電子部品５に対する負荷の軽減を図ることができる。
尚、上記には、電子部品５、５、・・・の上面にそれぞれ有機フィルム６、６、・・・が載置される例を示したが、例えば、隣り合って位置された電子部品５、５、・・・の高さが同じである場合や高さの差が小さい場合には、複数の電子部品５、５、・・・に跨った状態で一つの有機フィルム６が載置されるようにしてもよい。
＜離型フィルムを用いる方法＞
次に、離型フィルムを用いた電子部品５、５、・・・の接合方法について説明する（図１５乃至図２０参照）。尚、離型フィルムを用いた接合方法は、上記した部品載置工程と有機フィルム載置工程の間に離型フィルム載置工程が追加される方法であり、他の工程は上記で説明した内容と略同じであるため、以下には、上記した各工程における事項と異なる事項のみについて詳細に説明する。
塗布工程及び部品載置工程が行われると、次に、離型フィルム載置工程が行われる（図１５参照）。離型フィルム載置工程においては、電子部品５、５、・・・の上面にそれぞれ離型フィルム８、８、・・・が載置される。離型フィルム８としては、例えば、電子部品５に対する離型性が有機フィルム６より高い金属フィルムやポリイミド等のフィルムが用いられている。
離型フィルム８、８、・・・はそれぞれ電子部品５、５、・・・の上面の大きさより大きくされ、離型フィルム８、８、・・・がそれぞれ電子部品５、５、・・・に載置された状態においては、離型フィルム８、８、・・・の外周側の部分がそれぞれ電子部品５、５、・・・から側方に突出された状態にされている。
次に、有機フィルム載置工程が行われる（図１６参照）。有機フィルム載置工程においては、離型フィルム８、８、・・・の上面にそれぞれ有機フィルム６、６、・・・が載置される。
次いで、有機フィルム加圧工程が行われる（図１７参照）。有機フィルム加圧工程においては、押さえ部材として機能する加圧ヘッドヒーター５８によって全ての有機フィルム６、６、・・・と全ての離型フィルム８、８、・・・が一度に下方側に押圧され、有機フィルム６、６、・・・と離型フィルム８、８、・・・に第１の圧力Ｐ１が付与される。このとき有機フィルム６、６、・・・と離型フィルム８、８、・・・の変形（軟化）を促進するために、加圧ヘッドヒーター５８及びステージヒーター５９が加熱される。
加圧ヘッドヒーター５８によって有機フィルム６、６、・・・と離型フィルム８、８、・・・に第１の圧力Ｐ１が付与されることにより、有機フィルム６、６、・・・と離型フィルム８、８、・・・が押し潰されて変形され、押さえ面５８ａが押し当てられた複数の有機フィルム６、６、・・・の被押さえ面６ａ、６ａ、・・・の高さが均一にされる（図１７及び図１８に示すＨ参照）。
このとき、有機フィルム６、６、・・・と離型フィルム８、８、・・・の下面の大きさが電子部品５、５、・・・の上面の大きさより大きくされているため、有機フィルム６、６、・・・と離型フィルム８、８、・・・が加圧ヘッドヒーター５８に押し潰された状態において電子部品５、５、・・・の側面の少なくとも一部が有機フィルム６、６、・・・と離型フィルム８、８、・・・の各一部によって覆われる。電子部品５、５、・・・の側面の少なくとも一部が有機フィルム６、６、・・・と離型フィルム８、８、・・・の各一部によって覆われた状態においては、電子部品５、５、・・・の側面に離型フィルム８、８、・・・が密着され、有機フィルム６、６、・・・は電子部品５、５、・・・の側面に密着されない。
続いて、接合工程が行われて電子部品５、５、・・・の各電極端子が基板１の各電極２、２、・・・にそれぞれ接合される（図１９参照）。
次に、剥離工程が行われる（図２０参照）。剥離工程においては、加圧ヘッドヒーター５８によって押し潰された有機フィルム６、６、・・・と離型フィルム８、８、・・・がそれぞれ電子部品５、５、・・・から剥離される。
このとき、電子部品５、５、・・・には、電子部品５、５、・・・に対する離型性が有機フィルム６、６、・・・より高い金属フィルムやポリイミド等のフィルムである離型フィルム８、８、・・・が密着されているため、有機フィルム６、６、・・・を電子部品５、５、・・・から容易かつ確実に剥離することができ、剥離工程における作業性の向上による生産性の向上を図ることができる。
また、有機フィルム６、６、・・・から発生するおそれのある不純物やガス等による電子部品５、５、・・・に対する影響を確実に回避することができ、電子部品５、５、・・・の良好な駆動状態を確保することができる。
さらに、離型フィルム８、８、・・・によって有機フィルム６、６、・・・から発生するおそれのある不純物やガス等を遮蔽することが可能であり、上記した各工程の作業中においても電子部品５、５、・・・に対する有機フィルム６、６、・・・の影響を回避することができる。
上記のように各工程が行われることにより、電子部品５、５、・・・の基板１に対する接合が完了し、回路基板７が形成される。
尚、上記には、電子部品５、５、・・・の上面にそれぞれ離型フィルム８、８、・・・が載置される例を示したが、例えば、隣り合って位置された電子部品５、５、・・・の高さが同じである場合や高さの差が小さい場合には、複数の電子部品５、５、・・・に跨った状態で一つの離型フィルム８が載置されるようにしてもよい。
＜まとめ＞
以上に記載した通り、電子部品５、５、・・・の接合方法にあっては、複数の有機フィルム６、６、・・・の被押さえ面６ａ、６ａ、・・・の高さを均一にした状態で加圧ヘッドヒーター５８によって加熱及び加圧し、金属微粉末ペースト４、４、・・・を焼結させて複数の電子部品５、５、・・・の各電極端子を基板１の各電極２、２、・・・に接合している。
従って、加圧工程における一度の加熱及び加圧によって複数の電子部品５、５、・・・の各電極端子が基板１の各電極２、２、・・・に接合されるため、金属微粉末ペースト４、４、・・・の拡散反応のための時間が全体として短縮化され、各電子部品５、５、・・・の平行度の調整等の高度な制御も必要なく、電子部品５、５、・・・間の距離が小さい場合にも複数の電子部品５、５、・・・の各電極端子が基板１の各電極２、２、・・・に接合され、電子部品５、５、・・・の電極端子と基板１の電極２、２、・・・との良好な接合状態を確保した上で生産性の向上を図ることができると共に基板１の小型化を図ることができる。
また、電子部品５、５、・・・の各位置や各高さが変更された場合においても上記した接合方法を使用することができ、汎用性の向上を図ることができる。
＜その他＞
上記には、電子部品５の電極端子を基板１の電極２に固相拡散により接合する例を示したが、本発明は、例えば、半導体チップ（電子部品）同士を接合し複合部品化する所謂チップオンチップや半導体パッケージ等における電極の接合等の実装基板（回路基板）や半導体装置の分野に広く適用することが可能である。
５８…加圧ヘッドヒーター（押さえ部材）（加圧部材）
１…基板
２…電極
４…金属微粉末ペースト
５…電子部品
６…有機フィルム
８…離型フィルム

Claims (8)

  1. 基板に設けられた複数の電極にそれぞれ金属微粉末ペーストを塗布する塗布工程と、
    高さが異なる少なくとも二つの電子部品を含む複数の電子部品を、前記複数の電極にそれぞれ位置合わせして載置する部品載置工程と、
    前記複数の電子部品のうち高さが最も高い電子部品と高さが最も低い電子部品との高さの差よりも厚い有機フィルムを、前記複数の電子部品に載置する有機フィルム載置工程と、
    平面状の押さえ面を有し所定の温度に加熱された押さえ部材の前記押さえ面を前記有機フィルムに押し当て、前記押さえ部材によって前記電子部品側に第１の圧力を付与し、前記押さえ面が押し当てられた前記有機フィルムの被押さえ面の高さを均一にする有機フィルム加圧工程と、
    平面状の加圧面を有する加圧部材の前記加圧面を前記被押さえ面に押し当て、前記加圧部材によって前記電子部品側に第２の圧力を付与すると共に所定の時間加熱し、前記金属微粉末ペーストを焼結させて前記複数の電子部品の各電極端子を前記基板の各電極に接合する接合工程とを備えた
    電子部品の接合方法。
  2. 前記接合工程の後工程として、前記加圧部材を取り外し前記有機フィルムを前記複数の電子部品から剥離する剥離工程を備えた
    請求項１に記載の電子部品の接合方法。
  3. 前記部品載置工程と前記有機フィルム載置工程の間に、離型フィルムを前記複数の電子部品に載置する離型フィルム載置工程を備え、
    前記有機フィルムを前記複数の電子部品に前記離型フィルムを介して載置するようにした
    請求項２に記載の電子部品の接合方法。
  4. 前記有機フィルムの前記電子部品に接する側の面が前記電子部品の前記有機フィルムに接する面より大きくされ、
    前記有機フィルム加圧工程において前記押さえ部材によって前記第１の圧力が付与されたときに、前記電子部品の側面の少なくとも一部が前記有機フィルムによって覆われると共に前記金属微粉末ペーストの一部が前記有機フィルムによって押さえられるようにした
    請求項１に記載の電子部品の接合方法。
  5. 前記有機フィルムが第１層と前記第１層より前記電子部品側に位置される第２層とによって構成され、
    前記第１層のガラス転移点が前記第２層のガラス転移点より高くされた
    請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の電子部品の接合方法。
  6. 前記押さえ部材の少なくとも一部が透明材料によって形成され、
    前記有機フィルムとして紫外線硬化型フィルムが用いられ、
    前記有機フィルム加圧工程において前記有機フィルムに前記押さえ部材を透過させて紫外線を照射し前記有機フィルムを硬化するようにした
    請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の電子部品の接合方法。
  7. 前記加圧部材として前記押さえ部材が用いられ、
    前記加圧面として前記押さえ面が用いられた
    請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載の電子部品の接合方法。
  8. 前記金属微粉末ペーストが金、銀、銅、錫、ニッケル、亜鉛、アンチモン、ビスマス、インジウム又はこれらの合金によって形成された
    請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載の電子部品の接合方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017045997A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 日立化成株式会社 緩衝シート用低溶剤型組成物、低溶剤型緩衝シート、電子部品装置の製造方法及び電子部品装置
KR20170048068A (ko) * 2015-10-26 2017-05-08 엘지전자 주식회사 칩 검사 소자
JP2022172462A (ja) * 2021-05-04 2022-11-16 エーエスエムピーティー・シンガポール・ピーティーイー・リミテッド 半導体デバイスを接合するための可撓性のある焼結ツール

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019044798A1 (ja) * 2017-08-28 2019-03-07 日立化成株式会社 パワー半導体装置を製造する方法、熱プレス用シート及び熱プレス用熱硬化性樹脂組成物
DE102019117091B4 (de) * 2019-06-25 2023-04-06 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur stoffschlüssigen Verbindung von Verbindungspartnern eines Leistungselektronik-Bauteils und Verwendung der Vorrichtung zum stoffschlüssigen Verbinden
KR102702093B1 (ko) 2019-11-27 2024-09-04 삼성전자주식회사 반도체 패키지

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69128014T2 (de) * 1990-08-31 1998-05-20 Nippon Electric Co Herstellungsverfahren für integrierte Schaltungschip Packung
GB2347013A (en) * 1999-02-16 2000-08-23 Sharp Kk Charge-transport structures
JP4801278B2 (ja) * 2001-04-23 2011-10-26 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及びその作製方法
JP2003059979A (ja) * 2001-08-20 2003-02-28 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 電子部品実装用積層フィルム及び電子部品実装用フィルムキャリアテープ
JP4062941B2 (ja) * 2002-03-18 2008-03-19 日立化成工業株式会社 半導体装置の製造方法
TWI520269B (zh) * 2002-12-03 2016-02-01 Hamamatsu Photonics Kk Cutting method of semiconductor substrate
JP4206320B2 (ja) * 2003-09-19 2009-01-07 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置の製造方法
US20070001591A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Jun Tanaka Organic electroluminescence display and manufacturing method thereof
GB0701909D0 (en) * 2007-01-31 2007-03-14 Imp Innovations Ltd Deposition Of Organic Layers
KR101060652B1 (ko) * 2008-04-14 2011-08-31 엘아이지에이디피 주식회사 유기물 증착장치 및 이를 이용한 증착 방법
JP2010118534A (ja) 2008-11-13 2010-05-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
KR101164393B1 (ko) * 2009-09-11 2012-07-09 도레이 카부시키가이샤 폴리에스테르 필름 및 그것을 이용한 태양 전지 백 시트, 태양 전지
JP5126278B2 (ja) * 2010-02-04 2013-01-23 株式会社デンソー 半導体装置およびその製造方法
US8298863B2 (en) * 2010-04-29 2012-10-30 Texas Instruments Incorporated TCE compensation for package substrates for reduced die warpage assembly
JP5525335B2 (ja) * 2010-05-31 2014-06-18 株式会社日立製作所 焼結銀ペースト材料及び半導体チップ接合方法
JP5830847B2 (ja) 2010-10-21 2015-12-09 富士通株式会社 半導体装置の製造方法及び接合方法
US9363890B2 (en) * 2010-12-27 2016-06-07 Kuraray Co., Ltd. Circuit board and method of manufacturing same

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021073748A (ja) * 2015-08-28 2021-05-13 昭和電工マテリアルズ株式会社 緩衝シート用組成物及び緩衝シート
JP2017045998A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 日立化成株式会社 緩衝シート、電子部品装置の製造方法及び電子部品装置
JP2017045997A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 日立化成株式会社 緩衝シート用低溶剤型組成物、低溶剤型緩衝シート、電子部品装置の製造方法及び電子部品装置
JP7322998B2 (ja) 2015-08-28 2023-08-08 株式会社レゾナック 緩衝シート用組成物及び緩衝シート
KR20180035873A (ko) * 2015-08-28 2018-04-06 히타치가세이가부시끼가이샤 완충 시트용 조성물 및 완충 시트
JP2019080082A (ja) * 2015-08-28 2019-05-23 日立化成株式会社 緩衝シート用組成物及び緩衝シート
KR20210043722A (ko) * 2015-08-28 2021-04-21 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤 완충 시트용 조성물 및 완충 시트
KR102242783B1 (ko) 2015-08-28 2021-04-22 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤 완충 시트용 조성물 및 완충 시트
JP2017045996A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 日立化成株式会社 離型層付き緩衝シート用組成物及び離型層付き緩衝シート
KR102599915B1 (ko) 2015-08-28 2023-11-08 가부시끼가이샤 레조낙 완충 시트용 조성물 및 완충 시트
JP2022082758A (ja) * 2015-08-28 2022-06-02 昭和電工マテリアルズ株式会社 緩衝シート用組成物及び緩衝シート
JP7056775B2 (ja) 2015-08-28 2022-04-19 昭和電工マテリアルズ株式会社 緩衝シート用組成物及び緩衝シート
KR20220162868A (ko) * 2015-08-28 2022-12-08 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤 완충 시트용 조성물 및 완충 시트
JP2022009940A (ja) * 2015-08-28 2022-01-14 昭和電工マテリアルズ株式会社 電子部品装置の製造方法及び電子部品装置
KR102471724B1 (ko) 2015-08-28 2022-11-25 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤 완충 시트용 조성물 및 완충 시트
KR102432196B1 (ko) 2015-10-26 2022-08-12 엘지전자 주식회사 칩 검사 소자
KR20170048068A (ko) * 2015-10-26 2017-05-08 엘지전자 주식회사 칩 검사 소자
JP7448584B2 (ja) 2021-05-04 2024-03-12 エーエスエムピーティー・シンガポール・ピーティーイー・リミテッド 半導体デバイスを接合するための可撓性のある焼結ツール
JP2022172462A (ja) * 2021-05-04 2022-11-16 エーエスエムピーティー・シンガポール・ピーティーイー・リミテッド 半導体デバイスを接合するための可撓性のある焼結ツール

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