JP2014036211A - Die bonder and semiconductor module manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体モジュールの製造に使用されるダイボンダーおよび半導体モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a die bonder used for manufacturing a semiconductor module and a method for manufacturing the semiconductor module.
従来、各種の半導体モジュールが多用されている。半導体モジュールの一つである例えばレーザモジュールでは、半導体素子としてのレーザ光源が筐体内に設けられる。この場合、レーザ光源は、モジュールの信頼性を確保するために、放熱基板となる基板に直接に接合するのではなく、中間部材を介して基板に接合される。中間部材には、例えば半導体素子と熱膨張係数が近いものが使用される。 Conventionally, various semiconductor modules are frequently used. For example, in a laser module which is one of semiconductor modules, a laser light source as a semiconductor element is provided in a housing. In this case, in order to ensure the reliability of the module, the laser light source is not directly bonded to the substrate serving as the heat dissipation substrate, but is bonded to the substrate via the intermediate member. For example, a member having a thermal expansion coefficient close to that of the semiconductor element is used as the intermediate member.
この種の半導体モジュールの製造には、特許文献1〜5に示すように、ダイボンダーが使用される。ダイボンダーはヒーターを備え、半導体素子を半田により中間部材に接合する接合工程において、ヒーターにより半田を溶融させている。また、この接合工程では、半導体素子における中間部材との接合面に生じるボイドを除去して半導体素子からの放熱性を向上するために、発光素子に対して、例えば特許文献4〜5に記載されているようなスクラブ動作が行われる。 As shown in Patent Documents 1 to 5, a die bonder is used for manufacturing this type of semiconductor module. The die bonder includes a heater, and the solder is melted by the heater in a joining process in which the semiconductor element is joined to the intermediate member by solder. Further, in this bonding step, for example, Patent Documents 4 to 5 describe a light emitting element in order to remove voids generated on a bonding surface of the semiconductor element with the intermediate member and improve heat dissipation from the semiconductor element. A scrubbing action is performed.
例えば、特許文献4に開示されている半導体モジュールは、ヒートシンクの上に半田を塗布し、この半田により半導体素子をヒートシンクの上に接合することにより形成される。 For example, the semiconductor module disclosed in Patent Document 4 is formed by applying solder on a heat sink and bonding the semiconductor element onto the heat sink with this solder.
また、ダイボンダーに相当する構成は、ヒーターが埋設された、上面が平坦な搬送シュートを備え、この搬送シュート上にロの字形状の搬送枠が設けられ、搬送シュート上における搬送枠の内部がヒートシンクを配置する収納部となっている。この収納部は、ヒートシンクが配置されたときに、ヒートシンクとの隙間が極力小さくなるように形成されている。 In addition, the structure corresponding to the die bonder includes a conveyance chute with a flat upper surface, in which a heater is embedded, and a square-shaped conveyance frame is provided on the conveyance chute, and the inside of the conveyance frame on the conveyance chute is a heat sink. It becomes the storage part which arranges. The storage portion is formed so that the gap with the heat sink becomes as small as possible when the heat sink is arranged.
上記のダイボンダーを使用して半導体モジュールを製造する際には、収納部にヒートシンクが配置され、ヒートシンクの上に半田が塗布され、この半田の上に半導体素子が配置され、半田によりヒートシンクの上に半導体素子が接合される。この接合の際には、半導体素子に対してスクラブ動作が行われる。 When manufacturing a semiconductor module using the above die bonder, a heat sink is disposed in the housing, solder is applied on the heat sink, a semiconductor element is disposed on the solder, and the solder is disposed on the heat sink. Semiconductor elements are joined. At the time of this bonding, a scrub operation is performed on the semiconductor element.
また、特許文献5に開示されているダイボンダーは、半導体モジュールの基板の加熱手段および搬送手段を構成するヒータレールを備え、ヒータレールは両側部にガイド壁が形成され、これらガイド壁の間に、上記基板が載置される平坦な載置面が形成されている。上記載置面は上記ガイド壁よりも高さの低い隔壁と一方のガイド壁によって仕切られ、隔壁に対する載置面とは反対側の領域には、隔壁と他方のガイド壁との間に、不純物除去部が設けられている。 Further, the die bonder disclosed in Patent Document 5 includes a heater rail that constitutes a heating means and a conveying means for the substrate of the semiconductor module, and the heater rail has guide walls formed on both sides, and between these guide walls, A flat placement surface on which the substrate is placed is formed. The placement surface is partitioned by a partition wall having a height lower than that of the guide wall and one guide wall, and in a region opposite to the placement surface with respect to the partition wall, impurities are placed between the partition wall and the other guide wall. A removal unit is provided.
上記のダイボンダーを使用して半導体モジュールを製造する際には、ヒータレールの載置面に基板が載置され、基板に半田が塗布され、半導体チップがコレットにて吸着されて不純物除去部に搬送され、不純物除去部において高温ガスが噴出され、半導体チップから不純物が除去される。その後、半導体チップが基板の半田上に載置され、半田により基板上に半導体チップが接合され、この接合の際に、半導体チップに対してスクラブ動作が行われる。 When manufacturing a semiconductor module using the above die bonder, the substrate is mounted on the mounting surface of the heater rail, solder is applied to the substrate, and the semiconductor chip is adsorbed by the collet and transported to the impurity removal unit. Then, the high temperature gas is ejected in the impurity removal portion, and the impurities are removed from the semiconductor chip. Thereafter, the semiconductor chip is placed on the solder of the substrate, and the semiconductor chip is bonded to the substrate by the solder. At the time of this bonding, a scrub operation is performed on the semiconductor chip.
基板上に中間部材を介して半導体素子が設けられた半導体モジュールの製造においては、一般に、半導体素子と中間部材との半田による第1の接合工程、および中間部材と基板との半田による第2の接合工程を行うダイボンダーが使用される。このような、2段階の接合工程が可能なダイボンダーを使用する場合には、各接合工程用のダイボンダーを用意する必要がないことから、ダイボンダーの配置スペースを小さくでき、かつ半導体モジュールの製造コストを低減できるという利点がある。 In the manufacture of a semiconductor module in which a semiconductor element is provided on a substrate via an intermediate member, generally, a first bonding step using solder between the semiconductor element and the intermediate member, and a second step using solder between the intermediate member and the substrate. A die bonder that performs the joining process is used. When using such a die bonder capable of a two-step bonding process, it is not necessary to prepare a die bonder for each bonding process, so the space for arranging the die bonder can be reduced and the manufacturing cost of the semiconductor module can be reduced. There is an advantage that it can be reduced.
一方、従来のダイボンダーを使用して2段階の接合工程が必要な半導体モジュールを製造する場合には次のような問題点が存在する。 On the other hand, when manufacturing a semiconductor module that requires a two-step bonding process using a conventional die bonder, the following problems exist.
図8(a)は、従来のダイボンダーによる半導体素子と中間部材との半田による第1の接合工程を示す説明図である。図8(b)は、従来のダイボンダーによる中間部材と基板との半田による第2の接合工程を示す説明図である。 FIG. 8A is an explanatory view showing a first joining process using solder between a semiconductor element and an intermediate member using a conventional die bonder. FIG. 8B is an explanatory view showing a second joining step using solder between the intermediate member and the substrate using a conventional die bonder.
図8(a)に示すように、従来のダイボンダー201は加熱装置202を備えている。加熱装置202は、内部にヒーターを有し、上面が平坦な部材載置面202aとなっている。さらに、部材載置面202aに載置された部材を吸引して部材載置面202a上に固定するための吸引孔202bを有する。
As shown in FIG. 8A, the conventional die
半導体モジュールを製造する場合の第1の接合工程では、図8(a)に示すように、加熱装置202の部材載置面202aの上に中間部材211が配置され、中間部材211の上に、半田層212を介して半導体素子213が配置される。
In the first joining step when manufacturing the semiconductor module, as shown in FIG. 8A, an
この状態において、加熱装置202による加熱が開始されると、加熱装置202の発した熱が中間部材211を介して半田層212に伝達され、半田層212が溶融し、半導体素子213に対してスクラブ動作が行われる。このスクラブ動作が行われた場合には、半田層212から余分な半田がこぼれ、こぼれ半田221となって加熱装置202の部材載置面202a上に落下する。
In this state, when heating by the
その後、加熱装置202による加熱を停止すると、中間部材211、半田層212および半導体素子213の積層体が形成される。
Thereafter, when heating by the
次に、第2の接合工程では、図8(b)に示すように、加熱装置202の部材載置面202aの上に中間部材211よりもサイズが大きい基板214が配置され、その上に、半田層215を介して、中間部材211、半田層212および半導体素子213の積層体が配置される。
Next, in the second bonding step, as shown in FIG. 8B, a
この状態において、加熱装置202による加熱を開始して半田層212を溶融させ、上記積層体に対するスクラブ動作を行った後、加熱装置202による加熱を停止すると、基板214、半田層215、中間部材211、半田層212および半導体素子213の積層体、すなわち半導体モジュールが製造される。
In this state, after heating by the
ところで、第1の接合工程では、加熱装置202の部材載置面202a上にこぼれ半田221が生じており、第2の接合工程において、中間部材211よりもサイズが大きい基板214をそのまま部材載置面202a上に載置した場合には、部材載置面202aと基板214との間にこぼれ半田221が存在することになる。このため、吸引孔202bからの吸引によって基板214を部材載置面202a上に正確に固定することができない。
By the way, in the first joining step, spilled
また、加熱装置202上において、基板214が傾斜した状態に配置されるので、基板214上に半田層215を介して接合される中間部材211、半田層212および半導体素子213の積層体は、基板214に対して位置ずれを生じる恐れがある。
In addition, since the
さらに、加熱装置202の部材載置面202aと基板214との間にこぼれ半田221が存在するために、加熱装置202から基板214への熱の伝わり方が一定ではなく、基板214の温度分布が安定しない。
Further, since spilled
したがって、上記従来の構成では、半導体モジュールを高精度に製造することができないという問題点を有している。 Therefore, the conventional configuration has a problem that the semiconductor module cannot be manufactured with high accuracy.
このような問題点に対し、特許文献1〜5のダイボンダーは、上述した2段階の接合工程に対応した構成にはなっておらず、上記の問題点を解決することができない。 With respect to such problems, the die bonders of Patent Documents 1 to 5 do not have a configuration corresponding to the above-described two-stage joining process, and cannot solve the above problems.
また、例えば、特許文献4に記載の構成では、搬送シュート上の搬送枠によって囲まれた収納部は、ヒートシンクが配置されたときにヒートシンクとの隙間が極力小さくなるように形成されているので、スクラブ動作によって生じたこぼれ半田221はヒートシンク上や搬送枠上に落下する。このため、ヒートシンクおよび搬送枠の上面がこぼれ半田221によって汚れるという問題が発生する。
In addition, for example, in the configuration described in Patent Document 4, the storage portion surrounded by the conveyance frame on the conveyance chute is formed so that the gap between the heat sink and the heat sink becomes as small as possible when the heat sink is arranged. The spilled
また、特許文献5に記載の構成では、高温ガスを噴出して半導体チップから不純物を除去する不純物除去部を備えているので構造が複雑になること、およびヒータレールは両側部のガイド壁の間に、載置面、隔壁および不純物除去部を備えた構成であるから、基板214の配置位置を適切に設定できないことなど、さらなる問題点を有している。
Further, in the configuration described in Patent Document 5, the structure is complicated because the high temperature gas is ejected to remove impurities from the semiconductor chip, and the structure is complicated, and the heater rail is located between the guide walls on both sides. In addition, since the mounting surface, the partition walls, and the impurity removing portion are provided, there are further problems such as the arrangement position of the
したがって、本発明は、半導体素子と中間部材との半田による第1の接合工程、および中間部材と基板との半田による第2の接合工程を行う構成において、簡単かつ低コストの構成により、半導体モジュールを高精度に製造することができるダイボンダーおよび半導体モジュールの製造方法の提供を目的としている。 Accordingly, the present invention provides a semiconductor module having a simple and low-cost configuration in which the first joining step using solder between the semiconductor element and the intermediate member and the second joining step using solder between the intermediate member and the substrate are performed. It is an object of the present invention to provide a die bonder and a method for manufacturing a semiconductor module that can be manufactured with high precision.
本発明の半導体モジュールの製造方法は、環状をなす環状凸部を上面に有する加熱装置を使用して、第1の接合工程および第2の接合工程を行い、前記第1の接合工程では、前記加熱装置の上面における前記環状凸部に囲まれた領域である第1の加熱面に、第1の部材を載置して固定し、その上に第1の半田層を介して半導体素子を配置し、前記加熱装置を動作させて前記第1の半田層を溶融させ、かつ前記半導体素子に対してスクラブ動作を行った後、前記加熱装置の動作を停止させて、前記第1の部材に前記第1の半田層により前記半導体素子を接合させて積層体を形成し、前記第2の接合工程では、前記環状凸部の上面である第2の加熱面に、前記環状凸部に囲まれた空間を塞ぐように第2の部材を載置して固定し、その上に第2の半田層を介して前記積層体を配置し、前記加熱装置を動作させて前記第2の半田層を溶融させ、前記加熱装置の動作を停止させて前記第2の部材に前記第2の半田層により前記積層体を接合させることを特徴としている。 The manufacturing method of the semiconductor module of the present invention performs a first joining step and a second joining step using a heating device having an annular convex portion on the upper surface, and in the first joining step, A first member is placed on and fixed to a first heating surface, which is a region surrounded by the annular convex portion, on the upper surface of the heating device, and a semiconductor element is disposed thereon via a first solder layer. Then, the heating device is operated to melt the first solder layer, and after the scrubbing operation is performed on the semiconductor element, the operation of the heating device is stopped, and the first member is moved to the first member. The semiconductor element is joined by a first solder layer to form a stacked body, and in the second joining step, the second heating surface, which is the upper surface of the annular convex portion, is surrounded by the annular convex portion. The second member is placed and fixed so as to close the space, and the second half is placed on the second member. The stacked body is disposed through a layer, the heating device is operated to melt the second solder layer, the heating device is stopped, and the second member is attached to the second member by the second solder layer. The laminated body is bonded.
上記の構成によれば、ダイボンダーによる半導体モジュールの製造においては、第1の接合工程および第2の接合工程が行われる。第1の接合工程では、第1の部材とその上の半導体素子とをこれら両者間の第1の半田層を溶融させて接合し、積層体が形成される。この第1の接合工程は、加熱装置の上面における第1の加熱面にて行われる。この第1の加熱面は、加熱装置の上面における、環状をなす環状凸部に囲まれた領域に存在する。したがって、第1の接合工程において半導体素子に対するスクラブ動作が行われ、これによってこぼれ半田が生じた場合に、こぼれ半田は、環状凸部に囲まれた領域に落下し、この領域内に保持される。 According to said structure, in manufacture of the semiconductor module by a die bonder, a 1st joining process and a 2nd joining process are performed. In the first joining step, the first member and the semiconductor element thereon are joined by melting the first solder layer between them to form a laminate. This first bonding step is performed on the first heating surface on the upper surface of the heating device. The first heating surface exists in a region surrounded by an annular convex portion on the upper surface of the heating device. Accordingly, when a scrubbing operation is performed on the semiconductor element in the first bonding step and spilled solder is generated thereby, the spilled solder falls into a region surrounded by the annular convex portion and is held in this region. .
一方、第2の接合工程では、第2の加熱面に環状凸部で囲まれた空間を塞ぐように第2の部材が載置され、第2の部材と第1の接合工程にて形成された積層体とをこれら両者間の第2の半田層を溶融させて接合する。この第2の接合工程は、環状凸部の上面である第2の加熱面にて行われる。 On the other hand, in the second joining step, the second member is placed on the second heating surface so as to close the space surrounded by the annular convex portion, and is formed in the first joining step with the second member. The laminated body is joined by melting the second solder layer between them. This second joining step is performed on the second heating surface which is the upper surface of the annular convex portion.
したがって、第2の接合工程では、第1の接合工程での半導体素子に対するスクラブ動作によって生じたこぼれ半田の影響を受けることがない。すなわち、第2の接合工程では、第2の部材と第2の加熱面との間にこぼれ半田が存在することがなく、第2の部材を第2の加熱面上に確実に固定することができる。 Therefore, the second bonding step is not affected by spilled solder generated by the scrubbing operation on the semiconductor element in the first bonding step. That is, in the second joining step, there is no spilled solder between the second member and the second heating surface, and the second member can be securely fixed on the second heating surface. it can.
また、第2の部材は環状をなす環状凸部の上面における第2の加熱面によって支持されるので、第2の部材に反りが生じている場合であっても、その反りが第2の加熱面における第2の部材の固定状態に影響し難くなっている。 In addition, since the second member is supported by the second heating surface on the upper surface of the annular convex portion having an annular shape, even if the second member is warped, the warpage is the second heating. It is difficult to influence the fixed state of the second member on the surface.
これにより、加熱装置による第2の部材に対しての加熱を安定に行うことができ、第2の接合工程を良好に行うことができる。また、加熱装置は、簡単かつ低コストの構成となっている。したがって、簡単かつ低コストの構成により、半導体モジュールを高精度に製造することができる。 Thereby, the heating with respect to the 2nd member by a heating apparatus can be performed stably, and a 2nd joining process can be performed favorably. The heating device has a simple and low-cost configuration. Therefore, the semiconductor module can be manufactured with high accuracy by a simple and low-cost configuration.
上記の半導体モジュールの製造方法において、前記加熱装置の上面における前記環状凸部に囲まれた領域には、前記環状凸部よりも高さが低い内側凸部が形成され、前記内側凸部の上面は前記第1の加熱面となっており、前記第1の加熱面は、前記環状凸部の内壁面から離れた位置に存在する構成としてもよい。 In the semiconductor module manufacturing method, an inner convex portion having a height lower than the annular convex portion is formed in a region surrounded by the annular convex portion on the upper surface of the heating device, and the upper surface of the inner convex portion. Is the first heating surface, and the first heating surface may be located away from the inner wall surface of the annular convex portion.
上記の構成によれば、第1の接合工程での半導体素子に対するスクラブ動作によって生じたこぼれ半田は、環状凸部と内側凸部との間の領域に収容される。したがって、こぼれ半田を第1の部材および第2の部材から確実に遠ざけることができ、こぼれ半田が第1および第2の接合工程に及ぼす影響をさらに低減することができる。 According to the above configuration, the spilled solder generated by the scrubbing operation on the semiconductor element in the first bonding step is accommodated in the region between the annular convex portion and the inner convex portion. Therefore, the spilled solder can be reliably moved away from the first member and the second member, and the influence of the spilled solder on the first and second joining steps can be further reduced.
また、こぼれ半田は環状凸部と内側凸部との間の領域に収容されるので、第1の接合工程を連続して行うことが可能になる。また、加熱装置からのこぼれ半田の除去がさらに容易となる。 Further, since the spilled solder is accommodated in the region between the annular convex portion and the inner convex portion, the first joining step can be continuously performed. In addition, the removal of spilled solder from the heating device is further facilitated.
上記の半導体モジュールの製造方法において、前記加熱装置の前記内側凸部の側面は、前記内側凸部の上面から下方に向って傾斜している構成としてもよい。 In the method for manufacturing a semiconductor module, the side surface of the inner convex portion of the heating device may be inclined downward from the upper surface of the inner convex portion.
上記の構成によれば、加熱装置の内側凸部の側面は、内側凸部の上面から下方に向って傾斜しているので、第1の接合工程での半導体素子に対するスクラブ動作によって生じたこぼれ半田は、環状凸部と内側凸部との間のさらに限定された領域に収容される。したがって、こぼれ半田を第1の部材および第2の部材からさらに確実に遠ざけることができ、こぼれ半田が第1および第2の接合工程に及ぼす影響をさらに低減することができる。 According to the above configuration, since the side surface of the inner convex portion of the heating device is inclined downward from the upper surface of the inner convex portion, the spilled solder generated by the scrubbing operation on the semiconductor element in the first bonding step. Is accommodated in a more limited region between the annular convex portion and the inner convex portion. Therefore, the spilled solder can be more reliably moved away from the first member and the second member, and the influence of the spilled solder on the first and second joining steps can be further reduced.
また、こぼれ半田が収容される領域は、さらに限定された領域となっているので、加熱装置からのこぼれ半田の除去がさらに容易となる。 Moreover, since the area | region where a spilled solder is accommodated becomes a further limited area | region, the removal of the spilled solder from a heating apparatus becomes still easier.
上記の半導体モジュールの製造方法において、前記加熱装置の前記内側凸部は、環状をなしている構成としてもよい。 In the manufacturing method of the semiconductor module, the inner convex portion of the heating device may have a ring shape.
上記の構成によれば、加熱装置の内側凸部は、環状をなしているので、第1の部材を第1の加熱面に配置した場合に、第1の部材はその周縁部が内側凸部の第1の加熱面に接触する状態にて支持される。 According to said structure, since the inner side convex part of the heating apparatus has comprised the cyclic | annular form, when the 1st member is arrange | positioned on the 1st heating surface, the peripheral part of the 1st member is an inner side convex part. It supports in the state which contacts the 1st heating surface.
これにより、第1の部材に反りが生じている場合であっても、第1の部材に反りが生じていない場合と比べて第1の加熱面と第1の部材が接触する面積の差が小さいので、その反りが第1の加熱面における第1の部材の固定状態に影響し難くなっている。したがって、加熱装置による第1の部材に対しての加熱を安定に行うことができ、第1の接合工程を良好に行うことができる。 Thereby, even if it is a case where curvature has arisen in the 1st member, compared with the case where curvature has not arisen in the 1st member, the difference in the area where the 1st heating surface and the 1st member contact is Since it is small, the warpage hardly affects the fixed state of the first member on the first heating surface. Therefore, the heating with respect to the 1st member by a heating apparatus can be performed stably, and a 1st joining process can be performed favorably.
上記の半導体モジュールの製造方法において、前記加熱装置には、一端部が前記第1の加熱面に開口する吸引孔が形成され、前記吸引孔に吸引装置を接続して吸引を行うことにより、前記第1の接合工程においては前記第1の加熱面に載置された前記第1の部材を前記第1の加熱面に、前記第2の接合工程においては前記第2の加熱面に載置された前記第2の部材を前記第2の加熱面に、それぞれ固定する構成としてもよい。 In the semiconductor module manufacturing method, a suction hole having one end opened in the first heating surface is formed in the heating device, and suction is performed by connecting a suction device to the suction hole. In the first joining step, the first member placed on the first heating surface is placed on the first heating surface, and in the second joining step, the first member is placed on the second heating surface. The second member may be fixed to the second heating surface.
上記の構成によれば、吸引孔を介しての吸引装置の吸引動作により、第1の接合工程においては第1の加熱面に載置された第1の部材を第1の加熱面に、第2の接合工程においては第2の加熱面に載置された第2の部材を第2の加熱面に、それぞれ適切に固定することができる。 According to the above configuration, by the suction operation of the suction device through the suction hole, the first member placed on the first heating surface is placed on the first heating surface in the first joining step. In the second joining step, the second member placed on the second heating surface can be appropriately fixed to the second heating surface.
本発明のダイボンダーは、半田層を溶融させる加熱装置を備え、前記加熱装置は、環状をなす環状凸部を上面に有し、前記上面における前記環状凸部に囲まれた領域は、載置された部材を加熱する第1の加熱面となっており、前記環状凸部の上面は、載置された部材を加熱する第2の加熱面となっており、さらに、前記第1の加熱面に載置された前記部材、および前記第2の加熱面に載置された前記の各部材を前記の各加熱面上に固定する固定手段を備えていることを特徴としている。 The die bonder of the present invention includes a heating device for melting the solder layer, and the heating device has an annular convex portion on the upper surface, and a region surrounded by the annular convex portion on the upper surface is placed. The upper surface of the annular convex portion is a second heating surface for heating the placed member, and further, the first heating surface is heated to the first heating surface. It is characterized by comprising a fixing means for fixing the mounted member and the respective members mounted on the second heating surface on the respective heating surfaces.
上記の構成によれば、ダイボンダーにより、例えば、第1の接合工程および第2の接合工程が行って半導体モジュールを製造することができる。 According to said structure, a semiconductor module can be manufactured, for example by a 1st joining process and a 2nd joining process by a die bonder.
この場合、第1の接合工程では、第1の部材とその上の半導体素子とをこれら両者間の第1の半田層を溶融させて接合し、積層体が形成される。この第1の接合工程は、加熱装置の上面における第1の加熱面にて行われる。この第1の加熱面は、加熱装置の上面における、環状をなす環状凸部に囲まれた領域に存在する。第1の加熱面に載置された第1の部材は固定手段によって第1の加熱面上に固定される。 In this case, in the first joining step, the first member and the semiconductor element thereon are joined by melting the first solder layer between them to form a laminated body. This first bonding step is performed on the first heating surface on the upper surface of the heating device. The first heating surface exists in a region surrounded by an annular convex portion on the upper surface of the heating device. The first member placed on the first heating surface is fixed on the first heating surface by a fixing means.
したがって、第1の接合工程において半導体素子に対するスクラブ動作が行われ、これによってこぼれ半田が生じた場合に、こぼれ半田は、環状凸部に囲まれた領域に落下し、この領域内に保持される。 Accordingly, when a scrubbing operation is performed on the semiconductor element in the first bonding step and spilled solder is generated thereby, the spilled solder falls into a region surrounded by the annular convex portion and is held in this region. .
一方、第2の接合工程では、第2の加熱面に環状凸部で囲まれた空間を塞ぐように第2の部材が載置され、第2の部材と第1の接合工程にて形成された積層体とをこれら両者間の第2の半田層を溶融させて接合する。この第2の接合工程は、環状凸部の上面である第2の加熱面にて行われる。第2の加熱面に載置された第2の部材は固定手段によって第2の加熱面上に固定される。 On the other hand, in the second joining step, the second member is placed on the second heating surface so as to close the space surrounded by the annular convex portion, and is formed in the first joining step with the second member. The laminated body is joined by melting the second solder layer between them. This second joining step is performed on the second heating surface which is the upper surface of the annular convex portion. The second member placed on the second heating surface is fixed on the second heating surface by a fixing means.
したがって、第2の接合工程では、第1の接合工程での半導体素子に対するスクラブ動作によって生じたこぼれ半田の影響を受けることがない。すなわち、第2の接合工程では、第2の部材と第2の加熱面との間にこぼれ半田が存在することがなく、第2の部材を第2の加熱面上に確実に固定することができる。 Therefore, the second bonding step is not affected by spilled solder generated by the scrubbing operation on the semiconductor element in the first bonding step. That is, in the second joining step, there is no spilled solder between the second member and the second heating surface, and the second member can be securely fixed on the second heating surface. it can.
また、第2の部材は環状をなす環状凸部の上面における第2の加熱面によって支持されるので、第2の部材に反りが生じている場合であっても、その反りが第2の加熱面における第2の部材の固定状態に影響し難くなっている。 In addition, since the second member is supported by the second heating surface on the upper surface of the annular convex portion having an annular shape, even if the second member is warped, the warpage is the second heating. It is difficult to influence the fixed state of the second member on the surface.
これにより、加熱装置による第2の部材に対しての加熱を安定に行うことができ、第2の接合工程を良好に行うことができる。また、加熱装置は、簡単かつ低コストの構成となっている。したがって、簡単かつ低コストの構成により、半導体モジュールを高精度に製造することができる。 Thereby, the heating with respect to the 2nd member by a heating apparatus can be performed stably, and a 2nd joining process can be performed favorably. The heating device has a simple and low-cost configuration. Therefore, the semiconductor module can be manufactured with high accuracy by a simple and low-cost configuration.
本発明の構成によれば、簡単かつ低コストの構成により、半導体モジュールを高精度に製造することができる。 According to the configuration of the present invention, a semiconductor module can be manufactured with high accuracy by a simple and low-cost configuration.
〔実施の形態1〕
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。本実施の形態では、半導体モジュールが半導体レーザモジュールである場合について説明する。
[Embodiment 1]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the semiconductor module is a semiconductor laser module will be described.
(半導体レーザモジュールの構成)
図1は半導体レーザモジュール1の構成を示す斜視図である。なお、図1においては、半導体レーザモジュール1の内部の構造を明らかにするために、ケース50の天板と側板の一部とを省略して示している。
(Configuration of semiconductor laser module)
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the semiconductor laser module 1. In FIG. 1, in order to clarify the internal structure of the semiconductor laser module 1, the top plate and a part of the side plate of the
半導体レーザモジュール1は、光ファイバ2の末端に装着されるものであり、図1に示すように、基板(第2の部材)10、サブマウント(第1の部材)20、CoS(Chip on Submount、半導体素子)30、ファイバマウント40、2本のリード(電極棒)41およびケース50を備えている。リードはケース50を貫通し、光ファイバ2とは反対の方向にケース50から引き出されている。
The semiconductor laser module 1 is attached to the end of an optical fiber 2, and as shown in FIG. 1, a substrate (second member) 10, a submount (first member) 20, a CoS (Chip on Submount). , Semiconductor element) 30,
基板10は、半導体レーザモジュール1の底板となっている。基板10は、半導体レーザモジュール1の内部(特にCoS30)で発生した熱を半導体レーザモジュール1の外部に放熱するためのヒートシンクとして機能する。このため、基板10は、熱伝導率の高い材料、例えばCu(銅)により形成される。基板10の寸法の一例を挙げると、長辺が16.5mm、短辺が10.0mm、厚みが1.0mmである。
The
基板10の上面にはサブマウント20が設けられている。サブマウント20は、CoS30およびファイバマウント40を支持する支持体であり、例えばAlN(窒化アルミニウム)にて矩形の板状に形成されている。サブマウント20の寸法の一例を挙げると、長辺が9.5mm、短辺が5.0mm、厚みが1.0mmである。
A
サブマウント20の上面には、CoS30とファイバマウント40とが配置されている。CoS30とファイバマウント40とは、半導体レーザモジュール1からの光ファイバ2の引き出し方向に並んでおり、ファイバマウント40は、CoS30から引き出された光ファイバ2を支持している。
A
CoS30は、レーザマウント31と半導体レーザチップ32とが一体化されたものである。レーザマウント31は、半導体レーザチップ32を支持する支持体であり、その下面とサブマウント20の上面との間に広がった半田層(硬質半田、第1の半田層)62によって、サブマウント20の上面に接合されている。
The
レーザマウント31の上面には、半導体レーザチップ32が配置されている。半導体レーザチップ32は、その端面32aからレーザ光を発するものであり、例えば主にGaAs(ガリウム砒素)からなるレーザ光源である。
A
ファイバマウント40は、その下面とサブマウント20の上面との間に広がった半田層(硬質半田)63によって、サブマウント20の上面に接合されている。
The
半導体レーザモジュール1においては、半導体レーザチップ32を駆動している間、半導体レーザチップ32から熱が発生する。この熱は、レーザマウント31、半田層62、サブマウント20および半田層61を介して基板10に伝導し、基板10の下面から外部に放熱される。
In the semiconductor laser module 1, heat is generated from the
このため、半導体レーザチップ32を駆動している間、レーザマウント31、サブマウント20、および基板10の温度が上昇する。そこで、レーザマウント31とサブマウント20とを、熱膨張率が同一または略同一の材料にて形成することにより、レーザマウント31とサブマウント20との間に発生する応力を抑制している。また、レーザマウント31を熱膨張率が半導体レーザチップ32の熱膨張率と略同一の材料にて形成することにより、半導体レーザチップ32とレーザマウント31との間に発生する応力も抑制している。
For this reason, while the
(ダイボンダーの構成)
図2は、本発明の実施の形態におけるダイボンダーが備える加熱装置の構成を示す斜視図である。
(Structure of die bonder)
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a heating device provided in the die bonder in the embodiment of the present invention.
図2に示すように、本実施の形態のダイボンダー101は、加熱装置111を備えている。加熱装置111は、上面が平坦面となっている例えば平板形状の装置基部121と装置基部121の上面から突出している環状凸部122とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
装置基部121は、ヒーター(図示せず)を備え、上面における環状凸部122に囲まれた領域が中間部材載置面121aとなっている。中間部材載置面121aには、半導体レーザモジュール1の製造時において、半導体レーザモジュール1のサブマウント(中間部材)20が載置される。したがって、中間部材載置面121aは、半導体レーザモジュール1の製造において、第1の接合工程が行われる第1の加熱面となっている。
The
また、中間部材載置面121aには、装置基部121を貫通する吸引孔121bが開口されている。吸引孔121bには吸引装置151が接続されている。
Further, a
環状凸部122は、矩形の枠形状を有し、上面が平坦な基板載置面122aとなっている。すなわち、環状凸部122は、環状をなして周方向に閉じた形状となっている。基板載置面122aには、半導体レーザモジュール1の製造時において、半導体レーザモジュール1の基板10が載置される。したがって、基板載置面122aは、第2の接合工程が行われる第2の加熱面となっている。
The annular
環状凸部122の寸法は、基板載置面122aに半導体レーザモジュール1の基板10を載置でき、かつ基板10を吸引孔121bからの吸引装置151の吸引動作によって基板載置面122a上に固定できるように設定されている。具体的には、環状凸部122の縦横の内側の寸法は、基板10の縦横の寸法よりも小さくなっており、基板載置面122a上に基板10を載置した場合に、基板10によって環状凸部122内の領域を密閉できるようになっている。
The size of the
さらに、環状凸部122の寸法は、中間部材載置面121aに半導体レーザモジュール1のサブマウント20を載置した場合に、サブマウント20と環状凸部122との間に、CoS30に対するスクラブ動作によって生じたこぼれ半田123を収容するこぼれ半田収容領域が形成されるように設定されている。
Furthermore, the dimension of the annular
(半導体レーザモジュールの製造方法)
上記の構成において、ダイボンダー101による半導体レーザモジュール1の製造方法について説明する。
(Manufacturing method of semiconductor laser module)
A method for manufacturing the semiconductor laser module 1 using the
ダイボンダー101による半導体レーザモジュール1の製造においては、まず、第1の加熱面(中間部材載置面121a)により、サブマウント(中間部材)20上に半田層62によりCoS(半導体素子)30を接合する第1の接合工程を行う。その後、第2の加熱面(基板載置面122a)により、基板10上に半田層61によりサブマウント20、半田層62およびCoS30の積層体を接合する第2の接合工程を行う。
In manufacturing the semiconductor laser module 1 using the
図3(a)は、ダイボンダー101による第1の接合工程を示す正面図、図3(b)は、ダイボンダー101による第2の接合工程を示す正面図である。なお、図3(a)および図3(b)では、加熱装置111の環状凸部122のみを、図2おけるA−A線縦断面にて示している。
FIG. 3A is a front view showing a first joining step by the
第1の接合工程では、まず、サブマウント20を加熱装置111の環状凸部122内の中間部材載置面121a(第1の加熱面)の上に載置する。中間部材載置面121aに載置されたサブマウント20は、吸引装置(図示せず)による吸引孔121bからの吸引により、中間部材載置面121a上に固定される。
In the first joining step, first, the
次に、図3(a)に示すように、サブマウント20の上に半田層62となる例えば板状に成形された硬質半田を載置し、さらに半田層62の上にCoS30を載置する。
Next, as shown in FIG. 3A, for example, a hard solder that is formed in a plate shape to be the
次に、加熱装置111による加熱を開始すると、サブマウント20の温度が上昇し、これに伴って半田層62の温度が上昇し、半田層62が溶融する。
Next, when heating by the
この状態にて、CoS30に対してスクラブ動作を行う。このスクラブ動作により、半田層62から半田がこぼれ落ち、中間部材載置面121a面上における環状凸部122とサブマウント20との間の領域に、こぼれ半田123が生じる。
In this state, a scrub operation is performed on the
その後、加熱装置111による加熱を停止すると、サブマウント20、半田層62およびCoS30が自然冷却され、サブマウント20とCoS30のとが半田層62によって接合される。これにより、サブマウント20、半田層62およびCoS30の積層体が形成される。
Thereafter, when heating by the
なお、詳細な説明は省略するが、ファイバマウント40についても同様にしてサブマウント20に接合される。
Although detailed description is omitted, the
第2の接合工程では、まず、基板10を加熱装置111の環状凸部122の基板載置面(第2の加熱面)122aの上に載置する。基板載置面122aに載置された基板10は、吸引装置(図示せず)による吸引孔121bからの吸引動作により、基板載置面122a上に固定される。
In the second bonding step, first, the
次に、図3(b)に示すように、基板10の上に半田層61となる例えば板状に成形された軟質半田を載置し、さらに半田層61の上に、第1の接合工程にて形成された、サブマウント20、半田層62およびCoS30の積層体を載置する。
Next, as shown in FIG. 3B, for example, a soft solder that is formed in a plate shape to be the
次に、加熱装置111による加熱を開始すると、基板10の温度が上昇し、これに伴って半田層61の温度が上昇し、半田層61が溶融する。
Next, when heating by the
この状態にて、サブマウント20、半田層62およびCoS30の積層体に対してスクラブ動作を行う。このスクラブ動作により、半田層61から半田がこぼれ落ち、こぼれ半田123となる。このこぼれ半田123は、加熱装置111の端部上、あるいは加熱装置111の外部に落下する。
In this state, a scrub operation is performed on the laminated body of the
なお、加熱装置111を半田が固着しない材料(例えばセラミック)にて形成しておけば、こぼれ半田123は、第2の接合工程後に、加熱装置111から容易に除去することができる。
Note that if the
第2の接合工程を経て形成された積層体は、ケース50に収納され、光ファイバ2を接続する等の処理を経て、図1に示した半導体レーザモジュール1となる。
The laminated body formed through the second bonding step is housed in the
上記のように、第1の接合工程において生じたこぼれ半田123は、中間部材載置面121a上における環状凸部122とサブマウント20との間の第1のこぼれ半田収容領域に落下する。一方、第2の第1の接合工程は、基板10を環状凸部122の基板載置面(第2の加熱面)122aの上に載置した状態で行われる。したがって、第2の接合工程は、こぼれ半田123に邪魔されることなく行うことができる。
As described above, the spilled
すなわち、第2の接合工程では、基板10の下にこぼれ半田123が存在することがなく、吸引孔202bからの吸引によって基板10を基板載置面122a上に確実に固定することができる。
That is, in the second bonding step, the spilled
また、基板載置面122a上において、基板10を水平に固定できるので、基板10に対してサブマウント20、半田層62およびCoS30の積層体の位置ずれを生じる恐れがない。
In addition, since the
また、基板10を基板載置面122a上に確実に固定できるので、加熱装置111から基板10に対して安定に熱を伝えられ、基板10の温度分布が安定する。
Further, since the
また、基板10はその周縁部が枠形状の環状凸部122の基板載置面122aに接触する状態にて支持されるので、基板10に反りが生じている場合であっても(各基板10の平坦度合いにバラツキがある場合であっても)、基板10の反り(各基板10の平坦度合のバラツキ)が基板10の固定状態に影響し難くなっている。したがって、基板10を安定に加熱することができ、第2の接合工程を良好に行うことができる。
Further, since the
しかも、加熱装置111は、環状凸部122の内側の中間部材載置面121aを第1の接合工程が行われる第1の加熱面とし、環状凸部122の上面の基板載置面122aを第2の接合工程が行われる第2の加熱面とした構成であるから、簡単かつ低コストの構成となっている。
Moreover, the
なお、基板10は、環状凸部122の基板載置面122aに当接する部分を例えばプレス加工によって平坦にしておけば、第2の接合工程をさらに良好に行うことができる。
In addition, if the part which contact | abuts the board |
上記のような利点を有することにより、ダイボンダー101は、簡単かつ低コストの構成により、半導体モジュールを高精度に製造することができる。
By having the advantages as described above, the
なお、本実施の形態においては、吸引孔121bおよび吸引装置151により、
中間部材載置面(第1の加熱面)121a上にサブマウント(中間部部材、第1の部材)20を固定し、基板載置面(第2の加熱面)122a上に基板(第2の部材)10を固定する固定手段が構成されている。しかしながら、固定手段は、吸引孔121bおよび吸引装置151に限定されず、その他、中間部材載置面121aおよび基板載置面122aに形成された、それぞれサブマウント20および基板10を固定する窪みや突起であってもよい。
In the present embodiment, the
The submount (intermediate member, first member) 20 is fixed on the intermediate member mounting surface (first heating surface) 121a, and the substrate (second heating surface) 122a is fixed on the substrate mounting surface (second heating surface) 122a. The fixing means for fixing the member 10) is configured. However, the fixing means is not limited to the
また、上記固定手段が吸引孔121bおよび吸引装置151からなる場合に、環状凸部122は、上記のように、環状をなして周方向に閉じた形状であるのが好ましい。しかしながら、環状凸部122は、周方向に完全に閉じていない形状であっても、吸引装置151がサブマウント20および基板10を固定するのに十分な吸引力を備えていれば、完全に閉じた形状には限定されない。
Further, when the fixing means includes the
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図4は、本発明の他の実施の形態におけるダイボンダーが備える加熱装置の構成を示す縦断面である。なお、図4および後述する図5では、環状凸部122および内側凸部132のみを縦断面にて示している。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 4 is a longitudinal section showing a configuration of a heating device provided in a die bonder according to another embodiment of the present invention. In FIG. 4 and FIG. 5 described later, only the annular
図4に示すように、本実施の形態のダイボンダー101は、前記加熱装置111に代えて加熱装置131を備えている。
As shown in FIG. 4, the
加熱装置131は、装置基部121の上面における環状凸部122に囲まれた領域に、内側凸部132が形成されている。内側凸部132は、環状凸部122よりも高さが低い四角柱形状となっており、上面に平坦な中間部材載置面(第1の加熱面)132aを有している。したがって、中間部材載置面(第1の加熱面)132aは、環状凸部122の内壁面から離れた位置に存在する。中間部材載置面132aの形状は、その上に載置されるサブマウント20の下面と略合同な形状となっている。
In the
中間部材載置面132aには、半導体レーザモジュール1の製造時において、半導体レーザモジュール1の中間部材としてのサブマウント(第1の部材)20が載置される。したがって、中間部材載置面132aは、第1の接合工程が行われる第1の加熱面となっている。
A submount (first member) 20 as an intermediate member of the semiconductor laser module 1 is placed on the intermediate
また、中間部材載置面132aに配置されたサブマウント20を吸引により中間部材載置面132a上に固定するために、吸引孔121bは中間部材載置面132a面まで延びている。また、装置基部121の上面における環状凸部122と内側凸部132との間の領域は、こぼれ半田123を収容するこぼれ半田収容領域となっている。加熱装置131における他の構成は、加熱装置111と同様である。
Further, in order to fix the
上記の構成によれば、加熱装置131は内側凸部132を備え、内側凸部132の上面が中間部材載置面(第1の加熱面)132aとなっており、第1の接合工程において生じたこぼれ半田123は、装置基部121の上面における環状凸部122と内側凸部132との間のこぼれ半田収容領域に収容される。したがって、こぼれ半田123を基板10およびサブマウント20から確実に遠ざけることができ、こぼれ半田123が第1および第2の接合工程に及ぼす影響をさらに低減することができる。
According to said structure, the
また、こぼれ半田123は上記の半田収容領域に収容されるので、第1の接合工程を連続して行うことが可能になる。また、加熱装置131からのこぼれ半田123の除去がさらに容易となる。
Further, since the spilled
また、中間部材載置面132aは前述の加熱装置111における中間部材載置面121aと比較して、サブマウント20の下面に対応した面積に設定することができる。これにより、中間部材載置面132aの平坦化が容易となり、中間部材載置面132aにサブマウント20を載置した場合の中間部材載置面132aとサブマウント20との密着性が向上し、第1の接合工程をさらに良好に行うことができる。その他の機能については、前述した加熱装置111と同様である。
Further, the intermediate
なお、加熱装置131は、図5に示すように、内側凸部132が、環状凸部122と同様、矩形の枠形状に形成されている構成であってもよい。すなわち、内側凸部132は、環状をなして周方向に閉じた形状に形成されていてもよい。図5は、図4に示した加熱装置131の他の構成例を示す正面図である。
As shown in FIG. 5, the
図5に示した加熱装置131の構成によれば、サブマウント20は、その周縁部が枠形状の内側凸部132の中間部材載置面132aに接触する状態にて支持されるので、サブマウント20に反りが生じている場合であっても(各基板サブマウント20の平坦度合いにバラツキがある場合であっても)、サブマウント20の反り(各基板10の平坦度合のバラツキ)がサブマウント20の固定状態に影響し難い。したがって、サブマウント20を安定に加熱して、第1の接合工程を良好に行うことができる。
According to the configuration of the
なお、固定手段が吸引孔121bおよび吸引装置151からなる場合に、内側凸部132は、上記のように、環状をなして周方向に閉じた形状であるのが好ましい。しかしながら、内側凸部132は、環状凸部122の場合と同様の理由により、完全に閉じた形状でなくてもよい。この点は、下記の実施の形態においても同様である。
When the fixing means includes the
〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図6は、本発明のさらに他の実施の形態におけるダイボンダーが備える加熱装置の構成を示す縦断面図である。なお、図6および後述する図7では、環状凸部122および内側凸部142のみを縦断面にて示している。
[Embodiment 3]
Still another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a heating device provided in a die bonder according to still another embodiment of the present invention. In FIG. 6 and FIG. 7 described later, only the annular
図6に示すように、本実施の形態のダイボンダー101は、前記加熱装置111に代えて加熱装置141を備えている。
As shown in FIG. 6, the
加熱装置141は、装置基部121の上面における環状凸部122に囲まれた領域に、内側凸部142が形成されている。内側凸部142は、環状凸部122よりも高さが低い四角錐形状となっており、上面に平坦な中間部材載置面(第1の加熱面)142aを有している。したがって、内側凸部142の側面は、内側凸部142の上面から下方に向って広がるように傾斜した傾斜面となっている。また、中間部材載置面(第1の加熱面)142aは、環状凸部122の内壁面から離れた位置に存在する。中間部材載置面142aの形状は、その上に載置されるサブマウント20の下面と略合同な形状となっている。
In the
中間部材載置面142aには、半導体レーザモジュール1の製造時において、半導体レーザモジュール1のサブマウント(中間部材)20が載置される。したがって、中間部材載置面142aは、第1の接合工程が行われる第1の加熱面となっている。
The submount (intermediate member) 20 of the semiconductor laser module 1 is placed on the intermediate
また、中間部材載置面142aに配置されたサブマウント20を吸引により中間部材載置面142a上に固定するために、吸引孔121bは中間部材載置面142a面まで延びている。また、装置基部121の上面における環状凸部122と内側凸部142との間の領域は、こぼれ半田123を収容するこぼれ半田収容領域となっている。加熱装置141における他の構成は、加熱装置111と同様である。
Further, in order to fix the
上記の構成によれば、加熱装置131を備えた構成の場合と同様、第1の接合工程において生じたこぼれ半田123は、装置基部121の上面における環状凸部122と内側凸部142との間のこぼれ半田収容領域に収容される。この場合、こぼれ半田収容領域は、内側凸部142が四角錐台形状を有していることから、図4に示した加熱装置131の場合よりもさらに限定された領域となっている。したがって、こぼれ半田123を基板10およびサブマウント20からさらに確実に遠ざけることができ、こぼれ半田123が第1および第2の接合工程に及ぼす影響をさらに低減することができる。
According to the above configuration, the spilled
また、第1の接合工程を連続して行うことが可能である。また、こぼれ半田収容領域は、さらに限定された領域となっているので、加熱装置141からのこぼれ半田123の除去がさらに容易となる。
Moreover, it is possible to perform a 1st joining process continuously. In addition, since the spilled solder accommodating area is a more limited area, it is easier to remove the spilled
また、中間部材載置面142aにサブマウント20を載置した場合の中間部材載置面142aとサブマウント20との密着性が向上し、第1の接合工程をさらに良好に行うことができる点については、加熱装置131を備えた構成の場合と同様である。その他の機能については、前述した加熱装置111と同様である。
Further, the adhesion between the intermediate
なお、加熱装置141は、図7に示すように、内側凸部142の内部が空洞となり、中間部材載置面142aが矩形の枠形状となっている構成であってもよい。すなわち、内側凸部142は、環状をなして周方向に閉じた形状に形成されていてもよい。図7は、図6に示した加熱装置141の他の構成例を示す正面図である。
As shown in FIG. 7, the
図7に示した加熱装置141の構成によれば、サブマウント20は、その周縁部が枠形状の中間部材載置面142aに接触する状態にて支持されるので、サブマウント20に反りが生じている場合であっても(各基板サブマウント20の平坦度合いにバラツキがある場合であっても)、サブマウント20の反り(各基板10の平坦度合のバラツキ)がサブマウント20の固定状態に影響し難い。したがって、図5に示した構成の場合と同様、サブマウント20を安定に加熱して、第1の接合工程を良好に行うことができる。
According to the configuration of the
本発明は、光ファイバに接続されるレーザモジュールに利用することができる。特に、半導体レーザが搭載されたレーザモジュール(半導体レーザモジュール)に好適に利用することができる。 The present invention can be used for a laser module connected to an optical fiber. In particular, it can be suitably used for a laser module (semiconductor laser module) on which a semiconductor laser is mounted.
1 半導体レーザモジュール
10 基板(第2の部材)
20 サブマウント(第1の部材)
30 CoS(半導体素子)
31 レーザマウント
32 半導体レーザチップ
61 半田層(第2の半田層)
62 半田層(第1の半田層)
101 ダイボンダー
111 加熱装置
121 ステージ基部
121a 中間部材載置面(第1の加熱面)
121b 吸引孔(固定手段)
122 環状凸部
122a 基板載置面(第2の加熱面)
123 こぼれ半田
131 加熱装置
132 内側凸部
132a 中間部材載置面(第1の加熱面)
141 加熱装置
142 内側凸部
142a 中間部材載置面(第1の加熱面)
151 吸引装置
1
20 Submount (first member)
30 CoS (semiconductor element)
31 Laser mount 32
62 Solder layer (first solder layer)
101
121b Suction hole (fixing means)
122 Annular
123 Spilled
141
151 Suction device
Claims (6)
前記第1の接合工程では、
前記加熱装置の上面における前記環状凸部に囲まれた領域である第1の加熱面に、第1の部材を載置して固定し、その上に第1の半田層を介して半導体素子を配置し、
前記加熱装置を動作させて前記第1の半田層を溶融させ、かつ前記半導体素子に対してスクラブ動作を行った後、前記加熱装置の動作を停止させて、前記第1の部材に前記第1の半田層により前記半導体素子を接合させて積層体を形成し、
前記第2の接合工程では、
前記環状凸部の上面である第2の加熱面に、前記環状凸部に囲まれた空間を塞ぐように第2の部材を載置して固定し、その上に第2の半田層を介して前記積層体を配置し、
前記加熱装置を動作させて前記第2の半田層を溶融させ、前記加熱装置の動作を停止させて前記第2の部材に前記第2の半田層により前記積層体を接合させることを特徴とする半導体モジュールの製造方法。 Using a heating device having an annular convex portion on the top surface, the first joining step and the second joining step are performed,
In the first joining step,
A first member is placed on and fixed to a first heating surface, which is a region surrounded by the annular convex portion, on the upper surface of the heating device, and a semiconductor element is placed thereon via a first solder layer. Place and
After operating the heating device to melt the first solder layer and scrubbing the semiconductor element, the operation of the heating device is stopped and the first member is moved to the first member. The semiconductor element is bonded by a solder layer to form a laminate,
In the second joining step,
A second member is placed and fixed on the second heating surface, which is the upper surface of the annular protrusion, so as to close the space surrounded by the annular protrusion, and a second solder layer is interposed therebetween. To arrange the laminate,
The heating device is operated to melt the second solder layer, the operation of the heating device is stopped, and the stacked body is joined to the second member by the second solder layer. Manufacturing method of semiconductor module.
前記加熱装置は、環状をなす環状凸部を上面に有し、
前記上面における前記環状凸部に囲まれた領域は、載置された部材を加熱する第1の加熱面となっており、
前記環状凸部の上面は、載置された部材を加熱する第2の加熱面となっており、
さらに、前記第1の加熱面に載置された前記部材、および前記第2の加熱面に載置された前記の各部材を前記の各加熱面上に固定する固定手段を備えていることを特徴とするダイボンダー。 A heating device for melting the solder layer;
The heating device has an annular convex portion on the upper surface,
The region surrounded by the annular convex portion on the upper surface is a first heating surface that heats the placed member,
The upper surface of the annular convex portion is a second heating surface for heating the placed member,
And a fixing means for fixing the member placed on the first heating surface and the members placed on the second heating surface on the heating surfaces. Characteristic die bonder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012178602A JP2014036211A (en) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | Die bonder and semiconductor module manufacturing method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016115720A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 株式会社フジクラ | Method of manufacturing optical module |
-
2012
- 2012-08-10 JP JP2012178602A patent/JP2014036211A/en active Pending
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