JP2000208545A - Jig for mounting metal balls - Google Patents
Jig for mounting metal ballsInfo
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- H01L2224/11—Manufacturing methods
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、フラッ
クスを塗布したＬＳＩチップ上にある電極に、金属球を
位置合わせして、装着する際に使用する、金属球の搭載
治具に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jig for mounting a metal ball, which is used when positioning and mounting a metal ball on an electrode on an LSI chip coated with a flux. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の搭載治具は、ＢＧＡ（ボールグ
リッドアレイ）のパッケージやＣＳＰ（チップサイズパ
ッケージ）において、チップ上の電極に、金属球を位置
合わせするのに使用される。前者のパッケージでは、金
属球の直径が０．６ｍｍ前後であり、既に実用化が始ま
った後者のパッケージでは、０．３ｍｍ〜０．４ｍｍで
あり、現在開発中のパッケージでは、更に小径の、０．
１５ｍｍが対象となっている。2. Description of the Related Art A mounting jig of this type is used for positioning a metal ball on an electrode on a chip in a BGA (ball grid array) package or a CSP (chip size package). In the former package, the diameter of the metal sphere is about 0.6 mm, and in the latter package, which has already been put into practical use, it is 0.3 mm to 0.4 mm. .
The target is 15 mm.
【０００３】各メーカで独自に開発された金属球の搭載
方法では、金属球の直径が０．３ｍｍ以上で、既に技術
的に解決されているが、０．１５ｍｍ以下の直径につい
ては静電気や汚れの影響が顕著になるので、その搭載方
法が限られてくる。[0003] In a method of mounting a metal ball uniquely developed by each manufacturer, the diameter of the metal ball is 0.3 mm or more, which has already been technically solved. The effect of this becomes remarkable, and the mounting method is limited.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】既に開発された各社の
搭載方式を検討してみると、Ｓ社では、金属球の直径が
０．０４ｍｍの実績があるが、Ｍ社では搭載治具に問題
が残っており、何れの場合も、実用化には、可成りの困
難性を抱えている。しかし、上述のパッケージでは、今
後、要求される金属球の直径は、ますます小さくなり、
これを搭載する技術の開発が待たれている。Considering the mounting method of each company that has already been developed, company S has a track record of a metal ball diameter of 0.04 mm, but company M has a problem with mounting jigs. In any case, there are considerable difficulties in practical use. However, in the above-mentioned package, the diameter of the metal sphere required in the future will be increasingly smaller,
The development of technology for mounting this is awaited.
【０００５】ここでの具体的な問題は、金属球が小さく
なり、その配列ピッチも小さくする条件を満足させるた
めの搭載治具では、金属球を吸着する金属球吸着穴を吸
着板に形成する場合に、加工技術の関係から吸着板を可
成り薄くする必要があるが、一方では、金属球を保持し
た状態で、対向電極に金属球を押し付ける必要から、吸
着板に所要の強度を保たせ、吸着板に反りが生じて金属
球の吸着が不安定になるのを、確実に避けなければなら
ない。[0005] A specific problem here is that a mounting jig for satisfying the condition of reducing the size of the metal sphere and reducing the arrangement pitch thereof is formed with a metal sphere suction hole for sucking the metal sphere in the suction plate. In this case, it is necessary to make the suction plate considerably thin due to the processing technology.On the other hand, it is necessary to press the metal sphere against the counter electrode while holding the metal sphere, so that the suction plate has the required strength. In addition, it is necessary to reliably prevent the suction plate from being warped and the metal ball from becoming unstable.
【０００６】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、吸着板に形成した金属球吸着穴で金属球を吸着し
た状態で、前記吸着板をチップ上の電極に向けて接近動
作して、前記金属球を前記電極に押し付ける際に、吸着
板の反りを防止して、金属球の吸着状態を安定に保持で
きるようにした、金属球の搭載治具を提供しようとする
ものである。The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and in a state where a metal ball is sucked by a metal ball suction hole formed in a suction plate, the suction plate is moved toward an electrode on a chip. It is another object of the present invention to provide a metal ball mounting jig which prevents a suction plate from warping when the metal ball is pressed against the electrode, thereby stably holding the metal ball.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
金属球吸着穴を備えた吸着板の裏側で、該吸着板を支持
する吸着板固定治具により、前記吸着板と共に真空吸引
室を構成する金属球の搭載治具において、前記吸着板の
裏面を、その金属球吸着穴の間に位置して支持するよう
に、前記吸着板固定治具に支持部を設け、吸引力による
吸着板の反りを防止するように構成したことを特徴とす
る。Therefore, in the present invention,
On the back side of the suction plate provided with the metal ball suction holes, a suction plate fixing jig supporting the suction plate is used to mount a metal ball with the suction plate to form a vacuum suction chamber. A support is provided on the suction plate fixing jig so as to be positioned and supported between the metal ball suction holes, so that the suction plate is prevented from warping due to a suction force.
【０００８】この場合、本発明の実施の形態として、前
記金属球吸着穴の間に位置して吸着板の裏面を支持する
ための前記支持部は、格子状に形成された壁面の正面縁
を、前記吸着板の裏面に当接する構造であり、前記壁面
で仕切られた前記真空吸引室の区画には、真空引きのた
めの真空引き穴が形成されていること、更には、前記吸
着板固定治具の正面には、前記吸着板を吸着するための
吸着板吸着穴が開口しており、これには吸引力が与えら
れる構成になっていることが好ましい。In this case, according to an embodiment of the present invention, the support portion for supporting the back surface of the suction plate positioned between the metal ball suction holes is provided with a front edge of a grid-shaped wall surface. A structure in which the suction plate is in contact with the back surface of the suction plate, and a section of the vacuum suction chamber partitioned by the wall surface is formed with a vacuum drawing hole for vacuum drawing, and further, the suction plate fixing. At the front of the jig, a suction plate suction hole for sucking the suction plate is opened, and it is preferable that a suction force is applied to this hole.
【０００９】このような構成では、金属球吸着穴の領域
で、吸着板を支持するために、吸着板固定具に支持部を
設けたので、金属球をＬＳＩなどのチップ上の電極に押
し付けた際に、吸着板に反りが発生しないので、金属球
が吸着穴から抜け落ちることなく、電極上に安定して搭
載できる。In such a configuration, in order to support the suction plate in the region of the metal ball suction hole, a support portion is provided on the suction plate fixing device, so that the metal ball is pressed against an electrode on a chip such as an LSI. In this case, since the suction plate does not warp, the metal ball can be stably mounted on the electrode without falling off from the suction hole.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の金属球の搭載治具
について、その実施の形態を、図面を参照して具体的に
説明する。ここで、図１は、本発明の金属球搭載治具の
断面図であり、図２は下面図であり、図３は使用説明図
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a metal ball mounting jig of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a sectional view of the metal ball mounting jig of the present invention, FIG. 2 is a bottom view, and FIG.
【００１１】本発明に係わる金属球搭載治具は、金属球
の直径よりも若干小さい直径の金属球吸着穴５を、所望
の配列パターン（例えば、縦横配列で、所定ピッチにな
るパターン）で、複数個、配置した吸着板４と、吸着板
４の裏側で、該吸着板を支持する吸着板固定治具１とよ
り構成されており、ここには、金属球を吸着するための
真空引き穴３と、吸着板４を固定するため、その裏面の
四隅に形成した吸着板吸着穴２と、吸着板４の金属球吸
着穴５の近傍を、吸着板４の裏側から支持する吸着板支
持部１０とが設けられている。なお、前記吸着板４と吸
着板固定治具１とで、真空吸引室が形成されていて、こ
こには、金属球吸着穴５および真空引き穴３が連通して
いる。The metal ball mounting jig according to the present invention forms the metal ball suction holes 5 having a diameter slightly smaller than the diameter of the metal ball in a desired arrangement pattern (for example, a pattern having a predetermined pitch in a vertical and horizontal arrangement). A plurality of suction plates 4 are arranged, and a suction plate fixing jig 1 for supporting the suction plates on the back side of the suction plates 4 is provided. 3 and an adsorbing plate supporting portion for supporting the adsorbing plate adsorbing holes 2 formed at the four corners on the back surface of the adsorbing plate 4 to fix the adsorbing plate 4 and the vicinity of the metal ball adsorbing holes 5 of the adsorbing plate 4 from behind the adsorbing plate 4 10 are provided. In addition, a vacuum suction chamber is formed by the suction plate 4 and the suction plate fixing jig 1, and a metal ball suction hole 5 and a vacuum drawing hole 3 communicate with each other.
【００１２】更に詳述すれば、前述の吸着板支持部１０
は、図示のように、容器形の吸着板固定治具１の内部を
格子状に仕切る壁面で構成され、その壁面の正面縁が吸
着板４の裏面に当接されている。なお、この実施の形態
では、前記壁面は、その正面縁から遠ざかるに連れて、
その厚みを増すような、台形状断面になっていて、吸着
板４に加わる押圧力に対向できるようになっている。More specifically, the suction plate support 10 described above is used.
As shown in the figure, the inside of the container-shaped suction plate fixing jig 1 is constituted by a wall surface that partitions the inside of the suction plate fixing jig 1 in a lattice shape. In this embodiment, as the wall surface moves away from the front edge,
It has a trapezoidal cross section to increase its thickness, and can oppose the pressing force applied to the suction plate 4.
【００１３】また、この実施の形態では、前記壁面で仕
切られた、前記真空吸引室の区画毎に、これに対向する
位置で、金属球吸着穴５および真空引き穴３がそれぞれ
連通している。なお、真空引き穴３や吸着板吸着穴２
は、図示しない真空ポンプなどに連通されて、吸引力を
受けるようになっている。Further, in this embodiment, a metal ball suction hole 5 and a vacuum drawing hole 3 communicate with each other at a position opposed to each section of the vacuum suction chamber partitioned by the wall surface. . In addition, the evacuation hole 3 and the suction plate suction hole 2
Is connected to a vacuum pump or the like (not shown) to receive a suction force.
【００１４】図３には、ＬＳＩチップ７の電極８に対応
して、金属球６を搭載した状態の断面が示されている。
この実施の形態における金属球６の搭載方法は以下の通
りである。即ち、予め、金属球６を真空引き穴３から真
空引きして、吸着板４の金属球吸着穴５に整列してお
き、これを、フラックス９を塗布したＬＳＩチップ７の
各電極８と位置合わせして、荷重を掛けて押し付ける。
その後、金属球６の真空引きを止める。FIG. 3 shows a cross section of a state where the metal ball 6 is mounted, corresponding to the electrode 8 of the LSI chip 7.
The mounting method of the metal ball 6 in this embodiment is as follows. That is, the metal balls 6 are previously evacuated from the vacuum holes 3 to be aligned with the metal ball suction holes 5 of the suction plate 4, and are aligned with the respective electrodes 8 of the LSI chip 7 coated with the flux 9. Align, apply load and press.
Thereafter, the evacuation of the metal ball 6 is stopped.
【００１５】金属球６をＬＳＩチップ７の電極８上に押
し付けた時、吸着板４は吸着板支持部１０によって、所
望スパンで支持されているので、吸着板４が薄くても、
反ることがなく、金属球吸着穴５は金属球６を確実に吸
着保持でき、外れ落ちる畏れがないので、不良品を発生
することなく、安定して搭載できる。When the metal ball 6 is pressed onto the electrode 8 of the LSI chip 7, the suction plate 4 is supported at a desired span by the suction plate support 10, so that even if the suction plate 4 is thin,
The metal ball suction hole 5 can reliably hold the metal ball 6 without warping, and there is no fear of falling off. Therefore, the metal ball 6 can be stably mounted without generating defective products.
【００１６】[0016]
【実施例】（実施例１）本実施例では、金属球吸着穴５
のピッチは０．２５ｍｍとしており、吸着板支持部１０
の、吸着板４に接する部分（正面縁）の幅は０．１ｍ
ｍ、上部（付け根部分）の幅は０．８ｍｍ、高さは、１
ｍｍにしている。このような逆台形にすることで、吸着
板４に掛かる押圧力を受けるのに十分な、吸着板支持部
１０の強度を確保できる。(Embodiment 1) In this embodiment, a metal ball suction hole 5 is used.
Of the suction plate support 10
The width of the portion (front edge) in contact with the suction plate 4 is 0.1 m.
m, width of upper part (root part) is 0.8 mm, height is 1
mm. With such an inverted trapezoidal shape, sufficient strength of the suction plate supporting portion 10 to receive the pressing force applied to the suction plate 4 can be secured.
【００１７】吸着板支持部１０の加工方法には放電加工
を用いる。金属球６の配列にスペースがある（配列ピッ
チが大きい）場合には、吸着板支持部１０の先端（正面
縁）の幅を広くすることができるので、この場合は、切
削加工を用いてもよい。Electric discharge machining is used as a method of machining the suction plate supporting portion 10. In the case where there is a space in the arrangement of the metal balls 6 (the arrangement pitch is large), the width of the front end (front edge) of the suction plate supporting portion 10 can be increased. Good.
【００１８】また、吸着板４の材料は、ステンレスやニ
ッケルなどの金属、ガラスなどの無機系材料、樹脂材料
などを用いる。吸着孔２の加工方法は、用いる材料によ
り選択する必要があり、金属材料の場合は、機械加工、
エッチング加工、電鋳加工を用い、ガラス材料の場合は
エッチング加工を用い、樹脂材料の場合は機械加工ある
いは注型、成型などを用いる。The material of the suction plate 4 is a metal such as stainless steel or nickel, an inorganic material such as glass, a resin material, or the like. It is necessary to select a processing method of the suction hole 2 depending on a material to be used.
An etching process and an electroforming process are used. In the case of a glass material, an etching process is used. In the case of a resin material, a mechanical process, casting, molding, or the like is used.
【００１９】金属球６の材料は、ＬＳＩチップなどの実
装に用いる金属であり、はんだ、金、銅、あるいは、こ
れらを複合した金属である。The material of the metal ball 6 is a metal used for mounting an LSI chip or the like, and is a metal such as solder, gold, copper, or a combination thereof.
【００２０】（実施例２）本発明の他の実施例として、
吸着板固定治具１と吸着板支持部１０とは、一体ものか
らの加工ではなく、分割した別部材のものを貼り合わせ
た構成にすることができる。また、吸着板支持部１０の
断面形状は、上述の逆台形状ではなく、ストレート形で
もよい。特に、吸着板４に接する部分の形状は、上述の
ように、格子形状の壁面としないで、多数の突起からな
る剣山形状にしてもよい。(Embodiment 2) As another embodiment of the present invention,
The suction plate fixing jig 1 and the suction plate supporting portion 10 can be configured not to be processed from one piece but to be bonded to separate divided members. Further, the cross-sectional shape of the suction plate supporting portion 10 may be a straight shape instead of the inverted trapezoidal shape described above. In particular, as described above, the shape of the portion in contact with the suction plate 4 may not be a lattice-shaped wall surface but may be a sword mountain shape formed by a large number of protrusions.
【００２１】また、金属球の材料は、錫・鉛はんだが主
として用いられるが、実施例１でも既述したように、
金、銅、ニッケルや、樹脂に金属皮膜をメッキしたもの
でもよい。As a material of the metal sphere, tin / lead solder is mainly used, but as described in Embodiment 1,
Gold, copper, nickel, or a resin plated with a metal film may be used.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明は、以上詳述したように、吸着板
支持部で、吸着板の金属球吸着穴の近傍を裏面から支持
しているから、吸引力、押圧力で、吸着板が反り返る畏
れがなく、金属球を不良なく、安定して、ＬＳＩチップ
などの上に搭載できる。According to the present invention, as described in detail above, since the suction plate supporting portion supports the vicinity of the metal ball suction hole of the suction plate from the back surface, the suction plate can be moved by the suction force and the pressing force. There is no fear of warping, and the metal ball can be mounted on an LSI chip or the like stably without any defect.
【図１】本発明の実施の形態を示す縦断側面図である。FIG. 1 is a vertical sectional side view showing an embodiment of the present invention.
【図２】同じく、吸着板を取り外した状態の吸着固定治
具１の正面図である。FIG. 2 is a front view of the suction fixing jig 1 with the suction plate removed.
【図３】同じく、使用態様を示す縦断側面図である。FIG. 3 is a vertical sectional side view showing a use mode.
１ 吸着板固定治具 ２ 吸着板吸着穴 ３ 真空引き穴 ４ 吸着板 ５ 金属球吸着穴 ６ 金属球 ７ ＬＳＩチップ ８ 電極 ９ フラックス REFERENCE SIGNS LIST 1 suction plate fixing jig 2 suction plate suction hole 3 evacuation hole 4 suction plate 5 metal ball suction hole 6 metal ball 7 LSI chip 8 electrode 9 flux
Claims (3)
該吸着板を支持する吸着板固定治具により、前記吸着板
と共に真空吸引室を構成する金属球の搭載治具におい
て、前記吸着板の裏面を、その金属球吸着穴の間に位置
して支持するように、前記吸着板固定治具に支持部を設
け、吸引力による吸着板の反りを防止するように構成し
たことを特徴とする金属球の搭載治具。1. A back side of a suction plate having a metal ball suction hole,
A jig for mounting a metal sphere that forms a vacuum suction chamber together with the suction plate by the suction plate fixing jig supporting the suction plate, wherein the back surface of the suction plate is positioned and supported between the metal ball suction holes. A jig for mounting a metal ball, wherein a support portion is provided on the suction plate fixing jig so as to prevent the suction plate from warping due to a suction force.
の裏面を支持するための前記支持部は、格子状に形成さ
れた壁面の正面縁を、前記吸着板の裏面に当接する構造
であり、前記壁面で仕切られた前記真空吸引室の区画に
は、真空引きのための真空引き穴が形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の金属球の搭載治具。2. The support portion, which is located between the metal ball suction holes and supports the back surface of the suction plate, abuts a front edge of a lattice-shaped wall surface on the back surface of the suction plate. 2. The jig for mounting a metal ball according to claim 1, wherein the jig has a structure, and a vacuum evacuation hole for evacuation is formed in a section of the vacuum suction chamber partitioned by the wall surface. 3.
着板を吸着するための吸着板吸着穴が開口しており、こ
れには吸引力が与えられる構成になっていることを特徴
とする請求項１あるいは２に記載の金属球の搭載治具。3. A suction plate suction hole for sucking the suction plate is formed at a front surface of the suction plate fixing jig, and a suction force is applied to the suction plate suction hole. The jig for mounting a metal ball according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP00454699A JP3191869B2 (en) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | Metal ball mounting jig |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP00454699A JP3191869B2 (en) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | Metal ball mounting jig |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2000208545A true JP2000208545A (en) | 2000-07-28 |
| JP3191869B2 JP3191869B2 (en) | 2001-07-23 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6088110B1 (en) * | 2016-11-25 | 2017-03-01 | 広樹 斉藤 | Stretching tool and stretching method |
-
1999
- 1999-01-11 JP JP00454699A patent/JP3191869B2/en not_active Expired - Fee Related
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