本発明は、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤（ＡＣＡ、Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）で接続することにより製造される接続構造体の製造装置及びその製造方法に係り、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード、Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップやＩＣ（集積回路、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ等の半導体チップを配線基板に異方性導電接着剤により接続するために利用できるものである。

下記の特許文献１には、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤で接続することにより製造される接続構造体について記載されている。 この接続構造体は、異方性導電接着剤が供給された基板の上に半導体チップを配置し、これらの基板と半導体チップとを異方性導電接着剤を介して接続したものである。 このため、接続構造体は、基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で基板と接続された半導体チップとを含んで構成されたものとなっている。

このような接続構造体は、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤を介して圧着することにより製造されるため、接続構造体の製造装置は、接続構造体が載せられる圧着台と、この圧着台に向かって上下動自在となっている圧着ヘッドとを含んで構成される圧着装置を備えたものとなっており、圧着台に載せられた接続構造体がこの圧着台と下降した圧着ヘッドとにより加熱されながら加圧されることにより、基板と半導体チップとが熱硬化した異方性導電接着剤を介して電気的に接続された接続構造体が製造される。

基板と半導体チップとを熱硬化した異方性導電接着剤を介して電気的に接続するためには、圧着ヘッド及び圧着台を、少なくとも圧着作業時に、それぞれの内部に配置された加熱手段により加熱しておくことが行われる。 このため、先行する接続構造体についての圧着作業終了後であって、後続の接続構造体についての圧着作業開始前に、圧着台の加熱手段による圧着台の加熱を停止しても、先行する接続構造体を加熱したときの熱が圧着台の周囲に残存していることになる。

このような残存熱が圧着台の周囲に存在していると、圧着台に送られた後続の接続構造体の異方性導電接着剤が、この後続の接続構造体についての圧着作業開始前において、過度に熱硬化し始めてしまい、言い換えると、後続の接続構造体について圧着作業を行う前に、この後続の接続構造体の異方性導電接着剤が許容限度を超えた程度以上に硬化した状態になってしまい、これによると、圧着作業を行っても基板と半導体チップとを異方性導電接着剤を介して電気的に接続することが困難又は不可能になり、このため、後続の接続構造体を圧着台と圧着ヘッドとにより加熱及び加圧するための圧着作業を行っても、基板と半導体チップとを異方性導電接着剤を介して電気的に接続できないおそれが生ずる。

本発明の目的は、圧着台の周囲に、先行する接続構造体を加熱したときの残存熱が残らず、後続の接続構造体の異方性導電接着剤が過度に熱硬化し始めることを防止できるようになる接続構造体の製造装置及びその製造方法を提供するところにある。

本発明に係る接続構造体の製造装置は、基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で前記基板と接続される半導体チップとを含んで構成される接続構造体を製造するための接続構造体の製造装置であって、前記接続構造体が載せられる圧着台と、この圧着台に向かって上下動自在となっている圧着ヘッドとを含んで構成される圧着装置を備えており、前記圧着台に載せられた前記接続構造体がこの圧着台と下降した前記圧着ヘッドとにより加熱されながら加圧される接続構造体の製造装置において、前記圧着台の外部に配設され、前記接続構造体を前記圧着ヘッドと共に加圧する前の前記圧着台を冷却するための冷却装置を備えていることを特徴とするものである。

本発明に係る接続構造体の製造装置は、圧着台の外部に配設された冷却装置を備えており、この冷却装置は、接続構造体を圧着ヘッドと共に加圧する前の圧着台を冷却するためのものとなっているため、先行する接続構造体についての圧着作業が終了して、圧着台が後続の接続構造体を圧着ヘッドと共に加圧する前において、この圧着台を冷却装置により冷却することができ、このため、先行する接続構造体の圧着作業のために圧着台が加熱されていても、後続の接続構造体についての圧着作業を行うまでに、圧着台の周囲に残存熱が残っておらず、この残存熱により後続の接続構造体の異方性導電接着剤が過度に熱硬化し始めることを防止できるようになる。

本発明において、上述の冷却装置は、空冷式のものでもよく、液冷式のものでもよい。

冷却装置を空冷式のもの、すなわち、冷却装置を、圧着台に向かって冷却用エアを噴出するエア噴出装置とする場合には、このエア噴出装置を、互いに水平方向に対向する２箇所のうち、一方の箇所だけに配設することが好ましい。

これによると、互いに水平方向に対向する２箇所のうち、一方の箇所だけに配設されたエア噴出装置から噴出された冷却用エアを他方の箇所へ吹き抜けさせることができるため、圧着台の冷却を有効に行うことができる。 言い換えると、互いに水平方向に対向する２箇所の両方にエア噴出装置を配設した場合には、これらのエア噴出装置から噴出した冷却用エアが互いに衝突してしまって、圧着台の周囲に冷却用エアが滞留してしまうことにより、圧着台を有効に冷却することができないが、エア噴出装置を、互いに水平方向に対向する２箇所のうち、一方の箇所だけに配設することにより、このような問題を解決できる。

また、圧着ヘッドが、この圧着ヘッドの内部に配置されている加熱手段により、連続的に行われる複数の接続構造体の圧着作業をとおして常時加熱されていて、圧着台に載せられた接続構造体がこの圧着台と下降した圧着ヘッドとにより加熱されながら加圧されることが、接続構造体と圧着ヘッドとの間に緩衝材テープを介在させて行われる場合には、エア噴出装置から噴出する冷却用エアを、圧着ヘッドの下降により押し下げられる前の緩衝材テープの下側に送るようにすることが好ましい。

これによると、エア噴出装置から噴出した冷却用エアが圧着ヘッドに達することを緩衝材テープによって阻止できることになるため、連続的に行われる複数の接続構造体の圧着作業をとおして常時加熱されている圧着ヘッドの温度を高温に維持することができる。

さらに、エア噴出装置を配設する位置を、圧着台から水平方向に外れた位置とするとともに、このエア噴出装置の配設位置を、圧着台に送られる接続構造体とエア噴出装置とが干渉しないようするために、圧着台へ接続構造体を送るための送り高さ位置よりも高い位置とする場合には、圧着台及び接続構造体に対するエア噴出装置の姿勢を、冷却用エアを圧着台及び接続構造体に送るために斜め下向きの姿勢とすることが好ましい。

これによると、圧着台及び接続構造体に対するエア噴出装置の姿勢が、冷却用エアを圧着台及び接続構造体に送ることができる斜め下向きの姿勢となるため、エア噴出装置から噴出した冷却用エアにより、圧着台と、この圧着台に送られる接続構造体との両方を冷却できることになり、このため、圧着台に載せられる前の接続構造体の異方性導電接着剤が前述の残存熱により過度に熱硬化し始めることを一層有効に防止できることになる。

また、本発明において、エア噴出装置から噴出する冷却用エアをイオナイザを通過したエアとし、冷却用エアを、このイオナイザによりイオン化されたエアとすることが好ましい。

これによると、本発明に係る接続構造体の製造装置に、静電気が発生する要素を有している装置や手段等が設けられていても、接続構造体や圧着台等が帯電することを、これらの接続構造体や圧着台等に向かってイオン化された冷却用エアが噴出されることによってなくすことができ、接続構造体や圧着台等を電気的に中性状態に維持できることになるため、例えば、接続構造体と圧着台の間で絶縁破壊が生じて接続構造体等が損傷することを防止できる。

さらに、本発明において、圧着台が、この圧着台の内部に配置されている加熱手段により、圧着台に接続構造体が載せられてこの接続構造体が圧着台と下降した圧着ヘッドとにより加圧されているときに加熱される場合には、圧着台の内部に、上述の加熱手段で加熱されていないときの圧着台を冷却するための冷却手段を配置することが好ましい。

これによると、圧着台が加熱手段で加熱されていないときには、この圧着台は、この圧着台の内部に配置された冷却手段で冷却されるため、圧着台の周囲に前述の残存熱が残ることをこの冷却手段によっても一層有効に解消することができる。

また、このように圧着台の内部に加熱手段と冷却手段とを配置する場合には、冷却手段の配置位置を、加熱手段の配置位置よりも上側とすることが好ましい。

これによると、冷却手段は、圧着台の内部に配置された加熱手段と、接続構造体が載せられる圧着台の上面との間に配置されるため、加熱が停止された加熱手段からの余熱が接続構造体に伝達されることを冷却手段により有効に遮断することができる。

本発明に係る接続構造体の製造方法は、基板と、この基板の上に配置され、異方性導電接着剤で前記基板と接続される半導体チップとを含んで構成される接続構造体を製造するための接続構造体の製造方法であって、前記接続構造体が載せられた圧着台に向かって圧着ヘッドを下降させることにより、前記圧着台と前記圧着ヘッドとによる前記接続構造体の加圧作業を行うとともに、それぞれ加熱されている前記圧着台と前記圧着ヘッドとで前記接続構造体を加熱することにより前記異方性導電接着剤を熱硬化させるための工程を含んでいる接続構造体の製造方法において、先行する前記接続構造体についての前記圧着台と前記圧着ヘッドとによる加圧作業が終了して前記圧着ヘッドが上昇を開始したとき又は上昇しているときに、前記圧着台の加熱を停止するとともに、前記圧着台を、この圧着台の外部に配設されている冷却装置により冷却するための工程と、前記圧着ヘッドの下降により後続の前記接続構造体についての前記圧着台と前記圧着ヘッドとによる加圧作業が開始されるまでに、前記冷却装置による前記圧着台の冷却を停止するとともに、前記圧着台の加熱を再開させるための工程と、を含んでいることを特徴とするものである。

この接続構造体の製造方法では、先行する接続構造体についての圧着台と圧着ヘッドとによる加圧作業が終了して圧着ヘッドが上昇を開始したとき又は上昇しているときに、圧着台の加熱が停止されるとともに、圧着台を、この圧着台の外部に配設されている冷却装置により冷却するため、先行する接続構造体の圧着作業のために圧着台が加熱されていても、後続の接続構造体についての圧着作業を行うまでに、圧着台の周囲に残存熱が残っておらず、この残存熱により後続の接続構造体の異方性導電接着剤が過度に熱硬化し始めることを防止できるようになる。

そして、圧着ヘッドの下降により後続の接続構造体についての圧着台と圧着ヘッドとによる加圧作業が開始されるまでに、冷却装置による圧着台の冷却が停止されるとともに、圧着台の加熱が再開されるため、後続の接続構造体についての圧着台と圧着ヘッドとによる加圧作業をこの接続構造体を加熱して行えることになる。

以上の本発明に係る接続構造体の製造方法には、最初の接続構造体についての圧着台と圧着ヘッドとによる加圧作業が開始される前に、加熱された圧着ヘッドを下降させてこの圧着ヘッドの熱を圧着台に伝達することにより、この圧着台を所定温度まで昇温させるための工程を設けてもよい。

これによると、圧着台の内部にこの圧着台を加熱するための加熱手段が設けられているが、圧着台の内部でのこの加熱手段の配置位置や、圧着台の内部構造等の理由により、圧着台が所定温度まで昇温するまでに時間がかかるようになっていても、加熱された圧着ヘッドの熱が圧着台に伝達されるため、この圧着台を所定温度まで短時間で昇温させることができ、これにより、最初の接続構造体についての圧着台と圧着ヘッドとによる加圧作業が開始される前の前作業段階において、この前作業のための時間を短縮できることになる。

また、本発明に係る接続構造体の製造方法において、圧着ヘッドの熱が伝達されることにより昇温する圧着台の温度は、上述の所定温度よりも高い温度でもよく、このように圧着ヘッドの熱が伝達されることにより昇温する圧着台の温度が所定温度よりも高い温度である場合には、圧着ヘッドが上昇を開始してこの圧着ヘッドが圧着台から離れた後に前述の冷却装置を駆動させることにより、圧着台の温度を所定温度まで降温させるようにしてもよい。

以上説明した本発明に係る接続構造体の製造装置及びその製造方法は、任意な半導体チップを基板に異方性導電接着剤で接続するために用いることができ、この半導体チップは、例えば、ＬＥＤチップでもよく、ＩＣチップでもよい。

また、本発明に係る製造装置及びその製造方法は、接続構造体を圧着装置により加熱しながら加圧する前に、異方性導電接着剤の内部に存在する気泡を脱泡させるため及び／又は異方性導電接着剤を仮硬化させるための第１温度で接続構造体を予備加熱し、この後に、接続構造体を圧着装置で第１温度よりも高温の第２温度で加熱しながら加圧して圧着する接続構造体の製造作業に適用することができ、また、本発明に係る製造装置及びその製造方法は、上述の予備加熱を行わない接続構造体の製造作業にも適用することができる。

本発明によると、圧着台の周囲に、先行する接続構造体を加熱したときの残存熱が残ることをなくし、これにより、後続の接続構造体の異方性導電接着剤が過度に熱硬化し始めることを防止できるという効果を得られる。

図１は、予備加熱作業時における接続構造体の状態を示す拡大縦断面図である。

図２は、圧着装置による圧着作業後における接続構造体の状態を示す拡大縦断面図である。

図３は、接続構造体の圧着作業前における圧着装置を示す正面図である。

図４は、接続構造体の圧着作業前における圧着装置を示す側面図である。

図５は、接続構造体の圧着作業時における圧着装置を示す正面図である。

図６は、最初の接続構造体についての圧着作業開始前に、加熱された圧着ヘッドにより圧着台を昇温させる作業を行うことを示す圧着装置の正面図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。 本実施形態において、異方性導電接着剤により配線基板に接続される半導体チップは、ＬＥＤチップである。 微小な大きさとなっているこのＬＥＤチップは、一枚の基板の上に多数配置される。 また、異方性導電接着剤により基板とＬＥＤチップとを接続するために、これらの基板とＬＥＤチップと異方性導電接着剤とを含んで構成される接続構造体は、予備加熱温度となっている第１温度で所定時間（例えば、８０℃で１２０秒）予備加熱され、この後に、圧着装置により接続構造体を第１温度よりも高温の第２温度で所定時間（例えば、２３０℃で３０秒）加熱しながら加圧する作業、すなわち、圧着装置による接続構造体の圧着作業が行われる。

接続構造体を予備加熱する理由は、２液混合型の接着剤であってペースト状となっている異方性導電接着剤から気泡を脱泡させるため及び／又は異方性導電接着剤を仮硬化させるためである。 そして、異方性導電接着剤から気泡を脱泡させておくことにより、接続構造体について第２温度で加熱しながら加圧する圧着作業を行ったときに、基板とＬＥＤチップとを気泡の影響を受けずに異方性導電接着剤を介して電気的に所定どおり接続することができ、また、異方性導電接着剤を仮硬化させることにより、接続構造体の圧着作業が開始されるときまで、基板にＬＥＤチップを異方性導電接着剤により仮固定しておくことができるため、基板に対してＬＥＤチップを不動とすることができる。

図１には、電極１Ａを有する配線基板１の上にバンプ２及び異方性導電接着剤３が供給され、さらに、これらのバンプ２及び異方性導電接着剤３の上に、接続端子４Ａが下向きとなったＬＥＤチップ４が供給された状態を示している。 一枚の基板１に対して多数のＬＥＤチップ４が供給された状態を示しているこの図１は、配線基板１、バンプ２、異方性導電接着剤３及びＬＥＤチップ４が構成要素となって製造される接続構造体Ｗについての上述の予備加熱作業時の状態を示している。 この予備加熱作業は、接続構造体Ｗを製造するための製造装置に設けられているプレヒートエリアにおいて行われる。

図２は、この製造装置にプレヒートエリアとは別に設けられている圧着エリアにおいて、圧着装置により加熱されながら加圧された後の接続構造体Ｗを示している。 この圧着装置による圧着作業が行われると、ＬＥＤチップ４がバンプ２、異方性導電接着剤３及び基板１に向かって加圧されるため、ＬＥＤチップ４の接続端子４Ａが、異方性導電接着剤３のなかに存在する導電粒子３Ａ及びバンプ２を介して基板１の電極１Ａと接続され、これにより基板１とＬＥＤチップ４とが電気的に接続されているとともに、接続構造体Ｗが前述の第２温度で加熱されることにより、熱硬化性の性質を有する異方性導電接着剤３の硬化によって基板１にＬＥＤチップ４が異方性導電接着剤３で接続固定される。

なお、図１及び図２では、異方性導電接着剤３は、それぞれのＬＥＤチップ４が配置される基板１の箇所に点在状態で供給されているが、異方性導電接着剤３は、ＬＥＤチップ４同士の間の隙間を含む基板１の略全体に厚さを有する平面状にして供給してもよい。

図３は、上述の製造装置の圧着エリアに配置されている圧着装置１０を示す正面図である。 この圧着装置１０は、圧着台１１と、この圧着台１１と上下に対向して配設され、シリンダ等の昇降手段により圧着台１１に向かって上下動する圧着ヘッド１２とを含んで構成されたものとなっている。 圧着台１１の最上部は、伝熱効率が良好の材料で形成された伝熱部１１Ａとなっており、この伝熱部１１Ａの内部には、この伝熱部１１Ａを加熱するための加熱手段１３が配置され、この加熱手段１３は電熱ヒータによるものであり、伝熱部１１Ａの下部は、断熱材料で形成された断熱部１１Ｂとなっている。 また、圧着ヘッド１２の上下途中部には、伝熱効率が良好の材料で形成された伝熱部１２Ａが設けられ、この伝熱部１２Ａの下部は、高圧の荷重に対する大きな強度を有している高強度鋼（超硬合金）で形成された段付き状の加圧部１２Ｂとなっているとともに、伝熱部１２Ａの上部は、断熱材料で形成された断熱部１２Ｃとなっている。 そして、伝熱部１２Ａの内部には、この伝熱部１２Ａ及び加圧部１２Ｂを加熱するための加熱手段１４が配置され、この加熱手段１４は電熱ヒータによるものである。

前述のプレヒートエリアにおいて予備加熱作業が終了した接続構造体Ｗは、図示されていないベルトコンベア等の搬送装置により圧着エリアへ搬送され、さらに、接続構造体Ｗは送り装置１５により図３の左側から右側へ送られ、これにより、接続構造体Ｗは圧着装置１０で圧着作業が行われる正確な位置に達する。 この送り装置１５は、上下に開閉自在となった一対の挟着部材１６Ａ，１６Ｂで構成された挟着手段１６を有しており、送り方向と直交する接続構造体Ｗの幅方向の両側に設けられている挟着手段１６（図４を参照）の挟着部材１６Ａ，１６Ｂで挟着された接続構造体Ｗは、ボールねじ軸等で構成された送り手段で挟着手段１６が移動することにより、上述の正確な位置に送られ、そして、下側の挟着部材１６Ｂが上側の挟着部材１６Ａに対して下降することにより、接続構造体Ｗは、圧着台１１の伝熱部１１Ａの上面に載ることになる。

また、図３に示されているように、圧着台１１と圧着ヘッド１２との間には、緩衝材テープ１７が供給されている。 この緩衝材テープ１７は、図２と、送り装置１５が省略されている図５とに示されているように、圧着台１１と圧着ヘッド１２とによる接続構造体Ｗの圧着作業時に、圧着ヘッド１２と接続構造体Ｗとの間に介入されるものであって、一枚の基板１の上に多数配置されているそれぞれのＬＥＤチップ４を均等に加圧できるようにするためのものである。 図３に示されている緩衝材テープ１７は、図示されていない繰出装置から繰り出されて図示されていない巻取装置に巻き取られることにより、１個の接続構造体Ｗについての圧着作業が行われるごとに図３の矢印Ａで示す方向に送られる。

そして、この緩衝材テープ１７は、圧着ヘッド１２が圧着台１１と共に接続構造体Ｗを圧着するために下降したときに、図５に示されているように、圧着ヘッド１２により押し下げられて繰出装置又は巻取装置から繰り出され、これにより、緩衝材テープ１７は接続構造体Ｗの上面に達することになる。

また、緩衝材テープ１７は、図３で示されている案内ローラ１８，１９を含む複数個の案内ローラで案内されながら繰出装置から巻取装置へ送られる。 これらの案内ローラのうち、少なくとも１個の案内ローラの形状が、この案内ローラの直径がローラ軸方向中央部からローラ軸方向両端部に向かって次第に小さくなっているいわゆるクラウン形状になっているため、これらの案内ローラによる緩衝材テープ１７の送りは、この送り方向と直交するテープ幅方向に緩衝材テープ１７が横スライドすることなく行われるようになっている。

また、図３に示されているように、本実施形態に係る接続構造体の製造装置には、圧着装置１０から水平方向に外れた位置において、言い換えると、圧着台１１から水平方向に外れた位置において、エア噴出装置２０が図示されていないブラケット等の取付部材に取り付けられて配設されている。 このエア噴出装置２０は、前述した送り装置１５による接続構造体Ｗの送り方向上流側だけに配設されており、送り方向下流側にはエア噴出装置が配設されていない。 言い換えると、エア噴出装置２０は、互いに水平方向に対向する２箇所のうち、一方の箇所だけに配設されている。

このエア噴出装置２０は、接続構造体Ｗを圧着ヘッド１２と共に圧着する前の圧着台１１及びこの接続構造体Ｗに向かって冷却用エア２１を噴出することにより、これらの圧着台１１及び接続構造体Ｗを冷却するための冷却装置となっている。 エア噴出装置２０は、冷却用エア２１を噴出する噴出ヘッド２０Ａと、コンプレッサ等のエア供給手段まで延びていて、噴出ヘッド２０Ａに冷却用エアを供給するエア回路２０Ｂとを有する。 また、エア噴出装置２０から噴出された冷却用エア２１は、前述したように圧着ヘッド１２の下降により押し下げられる前の緩衝材テープ１７の下側に送られるようになっており、このため、この冷却用エア２１が緩衝材テープ１７により遮断されて圧着ヘッド１２まで達しないようになっている。

さらに、エア噴出装置２０が配設された高さ位置は、送り装置１５による接続構造体Ｗの送り高さ位置よりも高い位置となっており、これにより、エア噴出装置２０と、送り装置１５で送られる接続構造体Ｗとが干渉しないようになっている。 また、エア噴出装置２０に設けられているエア噴出ヘッド２０Ａの姿勢は、圧着台１１と、送り装置１５でこの圧着台１１の真上の位置まで送られた接続構造体Ｗとに対して斜め下向きの姿勢となっており、これにより、エア噴出ヘッド２０Ａから噴出した冷却用エア２１がこれらの圧着台１１と接続構造体Ｗとの両方に送られるようになっている。

図３に示されているように、エア噴出装置２０は、噴出ヘッド２０Ａとエア回路２０Ｂとの間においてイオナイザ２２が配置された装置となっており、このため、噴出ヘッド２０Ａから噴出する冷却用エア２１は、イオナイザ２２を通過することにより、イオン化されたエアとなっている。

また、圧着台１１の伝熱部１１Ａの内部には、この伝熱部１１Ａの内部に配置された前述の加熱手段１３からの熱を冷却するための冷却手段２３が配置されている。 この冷却手段２３は、伝熱部１１Ａの内部にジグザグに形成された通路２３Ａと、この通路２３Ａを流通する冷媒とにより構成されるものであり、図３で示されている圧着装置１０の側面図である図４に示されているように、圧着台１１の伝熱部１１Ａには、冷媒の流入部２３Ｂと流出部２３Ｃとが設けられている。 本実施形態における冷媒は、油や水等の冷却液であり、また、この冷媒は空気でもよい。 なお、図４では、図３に示されている緩衝材テープ１７及びエア噴出装置２０が省略されている。

また、図３及び図４に示されているように、本実施形態に係る冷却手段２３は、圧着台１１の伝熱部１１Ａの内部に配置されている加熱手段１３の上側において、圧着台１１の伝熱部１１Ａの内部に配置されている。

次に、本実施形態に係る圧着装置１０による接続構造体Ｗの圧着作業について説明する。

コンピュータによる制御装置により圧着装置１０の圧着ヘッド１２の上下動や送り装置１５の作動、さらには、加熱手段１３，１４やエア噴出装置２０等の駆動及び停止が制御される本実施形態に係る接続構造体の製造装置では、圧着ヘッド１２の伝熱部１２Ａの内部に配置されている加熱手段１４は、製造装置又は圧着装置１０の電源スイッチが投入されると、最初の接続構造体Ｗについての圧着作業が開始される前から最後の接続構造体Ｗについての圧着作業が終了するまで常時駆動されており、このため、後述するように連続的に行われるそれぞれの接続構造体Ｗの圧着作業をとおして、圧着ヘッド１２の伝熱部１２Ａと加圧部１２Ｂは、加熱手段１４により常時加熱されている。

また、圧着台１１の伝熱部１１Ａの内部に配置されている加熱手段１３は、この圧着台１１の真上の位置に送り装置１５で送られて来た接続構造体Ｗが、圧着台１１に配置されている光学式センサで検出されたときに、このセンサからの信号が入力する上述の制御装置の制御により駆動され始めるものとなっている。 そして、接続構造体Ｗが送り装置１５から圧着台１１の伝熱部１１Ａの上面に載せられ、制御装置で制御される圧着ヘッド１２が下降してこの接続構造体Ｗについての圧着作業が開始された後であって、制御装置が有しているタイマー機能により接続構造体Ｗについての所定の圧着作業時間（例えば、前述の３０秒）がカウントされたときに、前述のシリンダ等の昇降手段が制御装置で制御されることにより圧着ヘッド１２が上昇するとともに、加熱手段１３の駆動が、制御装置の制御により停止する。

このため、本実施形態に係る圧着台１１の伝熱部１１Ａは、圧着ヘッド１２の下降により接続構造体Ｗが圧着台１１と圧着ヘッド１２とで加圧されているとき及びその前後等の僅かな時間だけ加熱手段１３により加熱されている。

これにより、圧着台１１の上面である圧着台１１の伝熱部１１Ａの上面に載せられた接続構造体Ｗは、圧着台１１と、この圧着台１１に向かって下降した圧着ヘッド１２とで加熱されながら加圧されることになり、これらの加熱及び加圧による圧着作業により、図２で説明したように、ＬＥＤチップ４の接続端子４Ａが、異方性導電接着剤３のなかに存在する導電粒子３Ａ及びバンプ２を介して基板１の電極１Ａと接続されて、基板１とＬＥＤチップ４とが電気的に接続されるとともに、接続構造体Ｗが前述の第２温度（例えば、２３０℃）で加熱されることにより、基板１にＬＥＤチップ４が熱硬化した異方性導電接着剤３によって接続固定される。

そして、このような圧着作業は、１個の接続構造体Ｗについての圧着作業が終了するごとに、送り装置１５により圧着装置１０に順次送られてくるそれぞれの接続構造体Ｗについて連続的に行われる。

なお、圧着ヘッド１２の伝熱部１２Ａと加圧部１２Ｂが、前述したとおり、加熱手段１４により、連続的に行われるそれぞれの接続構造体Ｗの圧着作業をとおして常時加熱されているのに対して、圧着台１１の伝熱部１１Ａが、加熱手段１３により、接続構造体Ｗが圧着台１１と圧着ヘッド１２とで加圧されているとき等の限られたときだけ加熱されている理由は、この伝熱部１１Ａの真上の位置に送り装置１５で送られてくる接続構造体Ｗの異方性導電接着剤３を、圧着作業の開始時まで加熱手段１３により加熱しないことにより、この異方性導電接着剤３に過度の熱硬化が圧着作業の開始時まで生じさせないようにするためである。

本実施形態に係るエア噴出装置２０は、圧着台１１の加熱手段１３が停止しているときに、前述した制御装置の制御により駆動され、この加熱手段１３が駆動されているときには、エア噴出装置２０は停止している。

また、圧着台１１の伝熱部１１Ａの内部に配置されている冷却手段２３も、圧着台１１の加熱手段１３が停止しているときに、前述した制御装置の制御により駆動され、この加熱手段１３が駆動されているときには、冷却手段２３は停止している。

なお、エア噴出装置２０及び／又は冷却手段２３の駆動時と、加熱手段１３の停止時とを、完全に一致させなくてもよく、加熱手段１３の停止時に、エア噴出装置２０及び／又は冷却手段２３の停止時があってもよい。

以上の説明から分かるように、本実施形態に係る圧着装置１０では、先行する接続構造体Ｗについての圧着作業が圧着台１１と圧着ヘッド１２とにより行なわれているときに、圧着台１１の加熱手段１３は発熱駆動されているため、圧着ヘッド１２が上昇してこの先行する接続構造体Ｗについての圧着作業が終了し、加熱手段１３の発熱駆動が停止した後も、圧着台１１の周囲には、具体的には、圧着台１１の最上部に設けられ、加熱手段１３が内部に配置されている伝熱部１１Ａに周囲には、この加熱手段１３からの熱が残存熱として存在している。

このような残存熱が存在している圧着台１１の伝熱部１１Ａの真上の位置に後続の接続構造体Ｗが送り装置１５により送られてくると、この後続の接続構造体Ｗの異方性導電接着剤３が過度に熱硬化し始めてしまうおそれがある。 なお、ここでいう過度の熱硬化とは、接続構造体Ｗの圧着作業を行っても、基板１とＬＥＤチップ４とを異方性導電接着剤３を介して電気的に接続することが困難又は不可能になる程度まで、異方性導電接着剤３が熱硬化した状態になることをいう。

本実施形態の圧着装置１０では、圧着ヘッド１２の上昇により上述の先行する接続構造体Ｗについての圧着作業が終了すると、冷却装置になっているエア噴出装置２０の駆動が開始され、そして、後続の接続構造体Ｗが圧着台１１の伝熱部１１Ａの真上の位置に送り装置１５で送られてくるまで、エア噴出装置２０から冷却用エア２１が噴出し続け、後続の接続構造体Ｗが伝熱部１１Ａの真上の位置に送られてきたときに、エア噴出装置２０は停止する。 このため、後続の接続構造体Ｗが圧着台１１と圧着ヘッド１２とで加圧される前において、エア噴出装置２０からの冷却用エア２１により、圧着台１１の伝熱部１１Ａが冷却されるため、上述の残存熱は消滅又は減少することになる。 このため、後続の接続構造体Ｗの異方性導電接着剤３が過度に熱硬化することは発生しない。 また、この後続の接続構造体Ｗについての圧着作業を圧着装置１０によって行うことにより、この後続の接続構造体Ｗの基板１とＬＥＤチップ４とを異方性導電接着剤３を介して電気的に接続することができ、また、加熱手段１３と加熱手段１４により加熱されている圧着台１１の伝熱部１１Ａと圧着ヘッド１２の加圧部１２Ｂとにより、後続の接続構造体Ｗの異方性導電接着剤３を熱硬化させて基板１とＬＥＤチップ４とを接続固定できる。

また、エア噴出装置２０は、前述したように、互いに水平方向に対向する２箇所のうち、一方の箇所だけに配設されているため、エア噴出装置２０から噴出された冷却用エア２１を他方の箇所へ吹き抜けさせることができ、これにより、圧着台１１の伝熱部１１Ａの冷却を有効に行うことができる。 すなわち、本実施形態と異なり、互いに水平方向に対向する２箇所の両方にエア噴出装置を配設した場合には、これらのエア噴出装置から噴出した冷却用エアが互いに衝突してしまい、圧着台１１の伝熱部１１Ａの周囲に冷却用エアが滞留してしまうことにより、この伝熱部１１Ａの冷却を有効に行えないが、エア噴出装置２０を、互いに水平方向に対向する２箇所のうち、一方の箇所だけに配設することにより、このような問題を解決できる。

また、エア噴出装置２０は、圧着台１１から水平方向に外れた位置であって、圧着台１１に接続構造体Ｗを送り装置１５により送るための送り高さ位置よりも高い位置に配設されているとともに、圧着台１１の伝熱部１１Ａと、送り装置１５によりこの伝熱部１１Ａの真上の位置に達した接続構造体Ｗとに対して、エア噴出装置２０の噴出ヘッド２０Ａの姿勢は、冷却用エア２１をこれらの伝熱部１１Ａ及び接続構造体Ｗに送ることができる斜め下向きの姿勢となっているため、噴出ヘッド２０Ａから噴出した冷却用エア２１により、これらの伝熱部１１Ａと接続構造体Ｗの両方を冷却できることになる。 このため、圧着台１１の伝熱部１１Ａに載せられる前の接続構造体Ｗも冷却用エア２１により冷却できることになり、このため、この接続構造体Ｗの異方性導電接着剤３が過度に熱硬化し始めることを一層有効に防止できることになる。

また、圧着台１１の伝熱部１１Ａの内部には、上述の加熱手段１３と共に冷却手段２３が配置され、この冷却手段２３は、加熱手段１３で伝熱部１１Ａが加熱されていないときに駆動されるため、前述の残存熱をこの冷却手段２３の冷却作用によっても解消又は減少させることができ、これにより、接続構造体Ｗの異方性導電接着剤３が過度に熱硬化し始めることを、この冷却手段２３によってもさらに一層有効に防止できる。

さらに、冷却手段２３は、加熱手段１３の上側において、圧着台１１の伝熱部１１Ａの内部に配置されているため、冷却手段２３の配置位置は、加熱手段１３と、接続構造体Ｗが載せられる伝熱部１１Ａの上面との間の位置となっている。 このため、発熱駆動が停止された加熱手段１３からの余熱が接続構造体Ｗに伝達されることをこの冷却手段２３によって有効に遮断することができ、この余熱の遮断によっても、接続構造体Ｗが載せられる伝熱部１１Ａの上面の周囲に前述の残存熱が残ることを一層有効に解消することができる。

また、本実施形態に係るエア噴出装置２０は、図３に示されているように、圧着ヘッド１２の下降により押し下げられる前の緩衝材テープ１７の下側に冷却用エア２１を噴出するものとなっているため、この冷却用エア２１は、緩衝材テープ１７により遮断されて圧着ヘッド１２まで達しない。 このため、連続的に行われるそれぞれの接続構造体Ｗの圧着作業をとおして加熱手段１４で常時加熱されている圧着ヘッド１２の伝熱部１２Ａ及び加圧部１２Ｂの温度を高温に維持することができ、エア噴出装置２０からの冷却用エア２１を、圧着台１１の伝熱部１１Ａと接続構造体Ｗだけを冷却するために有効に利用することができる。

また、本実施形態に係る接続構造体の製造装置には、前述したように、緩衝材テープ１７を繰り出すための繰出装置や、緩衝材テープ１７を巻き取るための巻取装置が設けられており、これらの装置は、緩衝材テープ１７の擦り等で静電気が発生する要素を有している装置になっているため、圧着台１１の伝熱部１１Ａや接続構造体Ｗ等が帯電するおそれがある。

しかし、本実施形態に係るエア噴出装置２０から噴出される冷却用エア２１は、前述したイオナイザ２２を通過したエアであって、イオン化されたエアとなっている。 このため、冷却用エア２１が圧着台１１の伝熱部１１Ａや接続構造体Ｗ等に向かって噴出されることにより、これらの伝熱部１１Ａや接続構造体Ｗ等の帯電を解消して伝熱部１１Ａや接続構造体Ｗ等を電気的に中性状態にできることになる。 これにより、例えば、伝熱部１１Ａと接続構造体Ｗとの間で絶縁破壊が生じて接続構造体Ｗ等が損傷することを防止できる。

なお、以上説明した実施形態では、接続構造体Ｗの大きさが、圧着ヘッド１２が１回上下動することにより、１個の接続構造体Ｗの全体を加圧できる大きさとなっていたため、圧着ヘッド１２がこの接続構造体Ｗについての圧着作業を終了して上昇したときに、圧着台１１の加熱手段１３の発熱駆動が停止するとともに、エア噴出装置２０の駆動が開始されるようになっていたが、接続構造体の大きさが、圧着ヘッド１２の加圧部１２Ｂの大きさに対して、例えば、送り装置１５による接続構造体の送り方向に２倍大きくなっていて、圧着ヘッド１２が１回目の下降を行うことにより、接続構造体の上記送り方向の前半分を加圧し、次いで、圧着ヘッド１２が２回目の下降を行うことにより、送り装置１５により送られた接続構造体の上記送り方向の後半分を加圧するようになっている場合には、圧着ヘッド１２が１回目の下降を行って接続構造体の前半分の加圧を行っているときを含めて、１個の接続構造体Ｗの全体についての圧着作業が終了するまで、加熱手段１３の発熱駆動を継続させるとともに、圧着ヘッド１２が１回目の下降を行って接続構造体の前半分の加圧を行っているときにエア噴出装置２０を駆動させ、これにより、接続構造体Ｗの前半分についての圧着作業を行っているときに、加熱手段１３からの熱が伝達されることにより接続構造体Ｗの後半分に配置されている異方性導電接着剤３が熱硬化し始めることを、エア噴出装置２０から噴出される冷却用エア２１により防止するようにしてもよい。

このようにした場合には、エア噴出装置２０の駆動が停止している圧着ヘッド１２の２回目の下降後に、この圧着ヘッド１２が上昇して接続構造体の全体の加圧が終了したときに、エア噴出装置２０を再度駆動させることにより、圧着台１１の伝熱部１１Ａの周囲に残存熱が存在しないようにする。

本実施形態に係るエア噴出装置による冷却装置は、このように作動する冷却装置でもよい。

また、以上説明したことから分かるように、本実施形態に係る接続構造体Ｗの製造方法は、接続構造体Ｗが載せられた圧着台１１に向かって圧着ヘッド１２を下降させることにより、圧着台１１と圧着ヘッド１２とによる接続構造体Ｗの加圧作業を行うとともに、加熱手段１３，１４でそれぞれ加熱されている圧着台１１と圧着ヘッド１２とで接続構造体Ｗを加熱することにより異方性導電接着剤３を熱硬化させるための工程と、先行する接続構造体Ｗについての圧着台１１と圧着ヘッド１２とによる加圧作業が終了して圧着ヘッド１２が上昇を開始したとき又は上昇しているときに、加熱手段１３による圧着台１１の加熱を停止するとともに、圧着台１１を、この圧着台１１の外部に配設された冷却装置となっているエア噴出装置２０より冷却するための工程と、圧着ヘッド１２の下降により後続の接続構造体Ｗについての圧着台１１と圧着ヘッド１２とによる加圧作業が開始されるまでに、エア噴出装置２０による圧着台１１の冷却を停止するとともに、加熱手段１３による圧着台１１の加熱を再開させるための工程と、含んだ製造方法となっている。

また、本実施形態に係る接続構造体Ｗの製造方法では、最初の接続構造体Ｗについての上述の加圧及び加熱作業を開始するまでの時間を短縮できるようにするため、この最初の接続構造体Ｗについての圧着作業を開始する前に、前述の製造装置又は圧着装置１０の電源スイッチが投入されると、それまでそれぞれ常温となっていた圧着台１１及び圧着ヘッド１２に設けられている加熱手段１３，１４が、前述の制御装置の制御によって駆動され、これにより、圧着台１１及び圧着ヘッド１２が昇温し始めるようになっている。

しかし、圧着台１１の加熱手段１３は、前述したように、この圧着台の伝熱部１１Ａの内部において、冷却手段２３の下側に配置されているため、加熱手段１３の駆動が開始されても、接続構造体Ｗが載る伝熱部１１Ａの上面を、最初の接続構造体Ｗを加圧及び加熱するために必要な基礎温度である所定温度（例えば、８０℃〜１００℃）まで短時間で昇温させることは困難である。

なお、ここでいう基礎温度とは、それぞれの接続構造体Ｗについての圧着作業を行った後に、前述したようにエア噴出装置２０からの冷却用エア２１により圧着台１１の伝熱部１１Ａを冷却し、この冷却によって達成される伝熱部１１Ａの温度と同じ又は略同じ温度のことである。

このため、本実施形態では、伝熱部１１Ａの上面を上述の所定温度まで短時間で昇温させるために、最初の接続構造体Ｗについての圧着作業が開始される前において、加熱手段１４で加熱されている圧着ヘッド１２が前述の制御装置の制御によって下降する。 このときの状態が図６に示されている。

これにより、圧着ヘッド１２は、緩衝材テープ１７を介して圧着台１１に接触するため、圧着ヘッド１２の熱が緩衝材テープ１７を介して圧着台１１に伝達されることになり、この伝達された熱と加熱手段１３からの熱とにより、圧着台１１の伝熱部１１Ａの上面を上述の所定温度まで短時間で昇温させることができる。 このため、最初の接続構造体Ｗについての圧着台１１と圧着ヘッド１２とによる圧着作業を開始する前の前作業段階において、この前作業のための時間を短縮できることになる。

そして、このように圧着台の伝熱部１１Ａの上面が上述の所定温度まで昇温したことは、この伝熱部１１Ａに配置されている温度センサにより検出され、この検出信号が送られる前述の制御装置の制御で圧着ヘッド１２が上昇することにより、この圧着ヘッド１２は圧着台１１から離れる。

また、圧着ヘッド１２から伝達される熱と加熱手段１３からの熱とにより、圧着台１１の伝熱部１１Ａの上面を上述の所定温度まで確実に昇温させることができるようにするために、上述の温度センサで検出される温度が上述の所定温度よりも高温となったときに、この温度センサからの検出信号が送られる前述の制御装置の制御により圧着ヘッド１２を上昇させて、この圧着ヘッド１２を圧着台１１から離れさせるとともに、前述の冷却装置であるエア噴出装置２０を駆動させ、このエア噴出装置２０からの冷却用エア２１により伝熱部１１Ａの上面を上述の所定温度まで降温させ、この所定温度が上述の温度センサで検出されたときに、この検出信号が送られる前述の制御装置の制御により、エア噴出装置２０を停止させるようにしてもよい。

本発明は、ＬＥＤチップやＩＣチップ等の半導体チップを配線基板に異方性導電接着剤により接続して接続構造体を製造するために利用することができる。

１ 基板 ３ 異方性導電接着剤 ４ 半導体チップであるＬＥＤチップ １０ 圧着装置 １１ 圧着台 １２ 圧着ヘッド １３ 圧着台の加熱手段 １４ 圧着ヘッドの加熱手段 １５ 送り装置 １７ 緩衝材テープ ２０ 冷却装置であるエア噴出装置 ２１ 冷却用エア ２２ イオナイザ ２３ 圧着台の冷却手段 Ｗ 接続構造体