JP2947220B2 - フリップチップ接続方法及びフリップチップ搭載装置 - Google Patents
フリップチップ接続方法及びフリップチップ搭載装置Info
- Publication number
- JP2947220B2 JP2947220B2 JP9134756A JP13475697A JP2947220B2 JP 2947220 B2 JP2947220 B2 JP 2947220B2 JP 9134756 A JP9134756 A JP 9134756A JP 13475697 A JP13475697 A JP 13475697A JP 2947220 B2 JP2947220 B2 JP 2947220B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating tool
- solder
- temperature
- chip
- bare chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/75252—Means for applying energy, e.g. heating means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/757—Means for aligning
- H01L2224/75743—Suction holding means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
- H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフリップチップ接続
方法に関するものであり、特にベアチップを加熱ツール
で吸着及び加熱し、フェイスダウン方式で回路基板上の
パッドと接触させはんだを溶融し接合するフリップチッ
プ接続方法、およびフリップチップ接続装置に関する。
方法に関するものであり、特にベアチップを加熱ツール
で吸着及び加熱し、フェイスダウン方式で回路基板上の
パッドと接触させはんだを溶融し接合するフリップチッ
プ接続方法、およびフリップチップ接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフリップチップ実装方法を図６及
び図７の断面図により工程順にそのフローを示す。即
ち、図６（Ａ）に於いて、あらかじめバンプ２を形成し
たベアチップ３を収納トレー１４からピックアップヘッ
ド１３で取り出し、次いで図６（Ｂ）に於いて、ピック
アップヘッド１３を１８０度回転させてからはんだの融
点以上に常時加熱させた加熱ツール４、あるいはパルス
電流により瞬時に加熱させる加熱ツール４にフェースダ
ウンで受け渡す。
び図７の断面図により工程順にそのフローを示す。即
ち、図６（Ａ）に於いて、あらかじめバンプ２を形成し
たベアチップ３を収納トレー１４からピックアップヘッ
ド１３で取り出し、次いで図６（Ｂ）に於いて、ピック
アップヘッド１３を１８０度回転させてからはんだの融
点以上に常時加熱させた加熱ツール４、あるいはパルス
電流により瞬時に加熱させる加熱ツール４にフェースダ
ウンで受け渡す。
【０００３】次に、図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）に於い
て、回路基板５の姿勢認識とベアチップ３の姿勢認識を
カメラ１５および照明１６と公知の画像処理装置を使用
して実行した後、それぞれの位置補正を実施しベアチッ
プ３上のバンプ２と回路基板５上のパッド６が対応して
接触するように位置決めをする。その後図７（Ｅ）に於
いて、加熱ツール４を下降させ、図７（Ｆ）に於いて回
路基板５上のパッド６に施されたはんだ部７とベアチッ
プ３上のバンプ２とを接触させながら加熱することによ
り、はんだ部７を溶融させバンプ２へのぬれを生じさせ
る。
て、回路基板５の姿勢認識とベアチップ３の姿勢認識を
カメラ１５および照明１６と公知の画像処理装置を使用
して実行した後、それぞれの位置補正を実施しベアチッ
プ３上のバンプ２と回路基板５上のパッド６が対応して
接触するように位置決めをする。その後図７（Ｅ）に於
いて、加熱ツール４を下降させ、図７（Ｆ）に於いて回
路基板５上のパッド６に施されたはんだ部７とベアチッ
プ３上のバンプ２とを接触させながら加熱することによ
り、はんだ部７を溶融させバンプ２へのぬれを生じさせ
る。
【０００４】最後に図７（Ｇ）に於いて、はんだ部７の
ぬれが完了した時点でベアチップ３を保持していた真空
吸着を開放し、同時に加熱ツール４を上昇させ接合を終
了する。このようなフリップチップ実装方法において、
接合が完了するまでベアチップを加熱ツールが吸着保持
しているため、はんだ部の表面張力によるセルフアライ
メント効果が得られず、かなり高精度なフリップチップ
搭載機が必要となる。
ぬれが完了した時点でベアチップ３を保持していた真空
吸着を開放し、同時に加熱ツール４を上昇させ接合を終
了する。このようなフリップチップ実装方法において、
接合が完了するまでベアチップを加熱ツールが吸着保持
しているため、はんだ部の表面張力によるセルフアライ
メント効果が得られず、かなり高精度なフリップチップ
搭載機が必要となる。
【０００５】このような従来の問題を解決するために、
例えば特開昭６４−５０５３８号公報等に示されるよう
に、ベアチップと回路基板の双方の電極が接触する前
に、どちらか一方あるいは双方に施されたはんだ部の被
膜をあらかじめ加熱溶融させることにより、破壊させて
おき、その後、表面張力によるセルフアライメント効果
を利用してフリップチップ実装方法が提案されている。
例えば特開昭６４−５０５３８号公報等に示されるよう
に、ベアチップと回路基板の双方の電極が接触する前
に、どちらか一方あるいは双方に施されたはんだ部の被
膜をあらかじめ加熱溶融させることにより、破壊させて
おき、その後、表面張力によるセルフアライメント効果
を利用してフリップチップ実装方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、かかる従
来の方法にあっては、ベアチップと回路基板の双方の電
極が接触する前にあらかじめはんだ部を溶融させ、その
表面張力によりセルフアライメント効果を得るものであ
るから、長時間に亘り、はんだ部を溶融状態にするた
め、低酸素濃度中での接合やフラックスの使用等による
はんだ部の酸化防止対策が必要であった。
来の方法にあっては、ベアチップと回路基板の双方の電
極が接触する前にあらかじめはんだ部を溶融させ、その
表面張力によりセルフアライメント効果を得るものであ
るから、長時間に亘り、はんだ部を溶融状態にするた
め、低酸素濃度中での接合やフラックスの使用等による
はんだ部の酸化防止対策が必要であった。
【０００７】さらに回路基板のパッド上にはんだ部を供
給する形態においては、樹脂系のプリント配線板等の耐
熱性が比較的低い回路基板では、熱膨張による寸法精度
劣化や応力による接合部の破壊等の問題があった。本発
明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、容易に
セルフアライメント効果が得られるフェイスダウン方式
に於けるフリップチップ接続方法及びその接続装置を提
供するとともに、従来の製造方法で問題となっていたは
んだ部の酸化や回路基板の熱膨張の問題を解決する手段
を提供するものである。
給する形態においては、樹脂系のプリント配線板等の耐
熱性が比較的低い回路基板では、熱膨張による寸法精度
劣化や応力による接合部の破壊等の問題があった。本発
明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、容易に
セルフアライメント効果が得られるフェイスダウン方式
に於けるフリップチップ接続方法及びその接続装置を提
供するとともに、従来の製造方法で問題となっていたは
んだ部の酸化や回路基板の熱膨張の問題を解決する手段
を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用す
るものである。即ち、本発明に係る第１の態様として
は、ベアチップを加熱ツールで吸着及び加熱し、フェイ
スダウン方式で当該ベアチップのバンプ部を回路基板上
のパッドを構成するはんだ部と接続させ、当該はんだ部
を溶融して両者を接合するフリップチップ実装方法にお
いて、ベアチップを加熱ツールに吸着保持させる工程、
当該ベアチップのバンプ部をフェイスダウン方式により
回路基板上のはんだ部に当接させる為、当該加熱ツール
を下降させる工程、当該加熱ツールが下降継続中に、当
該加熱ツールの温度を上昇させ、当該ベアチップのバン
プ部と回路基板上のはんだ部とが当接する時点若しくは
その直前に、当該加熱ツールの温度が、該はんだ部の融
点温度以上の温度に到達する様に該加熱ツールを温度制
御する工程、当該ベアチップのバンプ部と該回路基板上
のはんだ部とを互いに当接させて、当該はんだ部を溶融
させる工程、当該はんだ部が溶融状態にある間に、該ベ
アチップを当該加熱ツールによる拘束から開放させる工
程、及び該ベアチップが当該加熱ツールの拘束から開放
された後、該加熱ツールを上昇させる工程、とから構成
されているフリップチップ接続方法であり、又本発明に
係る第２の態様としては、ベアチップを加熱ツールで吸
着及び加熱し、フェイスダウン方式で当該ベアチップの
バンプ部を回路基板上のパッドを構成するはんだ部と接
続させ、当該はんだ部を溶融して両者を接合するフリッ
プチップ接続装置において、当該加熱ツールを下降乃至
上昇させる駆動手段、当該駆動手段の当該加熱ツールの
下降駆動モードと連動し、当該加熱ツールが下降継続中
に、当該加熱ツールの温度を上昇させ、当該ベアチップ
のバンプ部と回路基板上のはんだ部とが当接する時点若
しくはその直前に、当該加熱ツールの温度が、該はんだ
部の融点温度以上の温度に到達する様に該加熱ツールを
温度制御する温度制御手段、当該ベアチップのバンプ部
と該回路基板上のはんだ部とが互いに当接せしめられ、
当該はんだ部が溶融状態にある間に、該ベアチップを当
該加熱ツールによる拘束から開放させる手段、及び該ベ
アチップが当該加熱ツールの拘束から開放された後、該
加熱ツールを上昇させる手段、とから構成されているフ
リップチップ接続装置で あって、該ベアチップを当該加
熱ツールによる拘束から開放させる手段は、予め定めら
れた制御条件に応答して駆動される様に構成され、且つ
当該制御条件は、当該はんだ部のバンプ部へのぬれが完
了したか否かに基づいたものであるフリップチップ接続
装置である。
達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用す
るものである。即ち、本発明に係る第１の態様として
は、ベアチップを加熱ツールで吸着及び加熱し、フェイ
スダウン方式で当該ベアチップのバンプ部を回路基板上
のパッドを構成するはんだ部と接続させ、当該はんだ部
を溶融して両者を接合するフリップチップ実装方法にお
いて、ベアチップを加熱ツールに吸着保持させる工程、
当該ベアチップのバンプ部をフェイスダウン方式により
回路基板上のはんだ部に当接させる為、当該加熱ツール
を下降させる工程、当該加熱ツールが下降継続中に、当
該加熱ツールの温度を上昇させ、当該ベアチップのバン
プ部と回路基板上のはんだ部とが当接する時点若しくは
その直前に、当該加熱ツールの温度が、該はんだ部の融
点温度以上の温度に到達する様に該加熱ツールを温度制
御する工程、当該ベアチップのバンプ部と該回路基板上
のはんだ部とを互いに当接させて、当該はんだ部を溶融
させる工程、当該はんだ部が溶融状態にある間に、該ベ
アチップを当該加熱ツールによる拘束から開放させる工
程、及び該ベアチップが当該加熱ツールの拘束から開放
された後、該加熱ツールを上昇させる工程、とから構成
されているフリップチップ接続方法であり、又本発明に
係る第２の態様としては、ベアチップを加熱ツールで吸
着及び加熱し、フェイスダウン方式で当該ベアチップの
バンプ部を回路基板上のパッドを構成するはんだ部と接
続させ、当該はんだ部を溶融して両者を接合するフリッ
プチップ接続装置において、当該加熱ツールを下降乃至
上昇させる駆動手段、当該駆動手段の当該加熱ツールの
下降駆動モードと連動し、当該加熱ツールが下降継続中
に、当該加熱ツールの温度を上昇させ、当該ベアチップ
のバンプ部と回路基板上のはんだ部とが当接する時点若
しくはその直前に、当該加熱ツールの温度が、該はんだ
部の融点温度以上の温度に到達する様に該加熱ツールを
温度制御する温度制御手段、当該ベアチップのバンプ部
と該回路基板上のはんだ部とが互いに当接せしめられ、
当該はんだ部が溶融状態にある間に、該ベアチップを当
該加熱ツールによる拘束から開放させる手段、及び該ベ
アチップが当該加熱ツールの拘束から開放された後、該
加熱ツールを上昇させる手段、とから構成されているフ
リップチップ接続装置で あって、該ベアチップを当該加
熱ツールによる拘束から開放させる手段は、予め定めら
れた制御条件に応答して駆動される様に構成され、且つ
当該制御条件は、当該はんだ部のバンプ部へのぬれが完
了したか否かに基づいたものであるフリップチップ接続
装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係るフリップチップ接続
方法及びフリップチップ接続装置は、上記した様な技術
構成を採用しているので、例えば、接合材料としてはん
だを用い、フェースダウンで回路基板上にフリップチッ
プ実装する方式において、ベアチップと回路基板の双方
の電極が接触してからはんだ部を溶融する手段と、ベア
チップを加熱しながら吸着を開放することによりセルフ
アライメント効果が得られる手段とを備えたフリップチ
ップ接続装置を使用するものであり又、係る装置を使用
してフリップチップ接続方法を実行するものである。
方法及びフリップチップ接続装置は、上記した様な技術
構成を採用しているので、例えば、接合材料としてはん
だを用い、フェースダウンで回路基板上にフリップチッ
プ実装する方式において、ベアチップと回路基板の双方
の電極が接触してからはんだ部を溶融する手段と、ベア
チップを加熱しながら吸着を開放することによりセルフ
アライメント効果が得られる手段とを備えたフリップチ
ップ接続装置を使用するものであり又、係る装置を使用
してフリップチップ接続方法を実行するものである。
【００１０】つまり、本発明に係るフリップチップ接続
方法としては、例えば、ベアチップと回路基板の双方の
電極が接触してからはんだ部を溶融するため、はんだの
融点以上に加熱する時間が必要最小限で済み、はんだ部
の酸化および回路基板の熱膨張を低減することができ
る。またベアチップを加熱しながら吸着を開放するた
め、はんだ部の溶融時の表面張力の作用によりセルフア
ライメント効果が得られる。
方法としては、例えば、ベアチップと回路基板の双方の
電極が接触してからはんだ部を溶融するため、はんだの
融点以上に加熱する時間が必要最小限で済み、はんだ部
の酸化および回路基板の熱膨張を低減することができ
る。またベアチップを加熱しながら吸着を開放するた
め、はんだ部の溶融時の表面張力の作用によりセルフア
ライメント効果が得られる。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明に係るフリップチップ接続方
法及びフリップチップ接続装置の一具体例の構成を図面
を参照しながら詳細に説明する。図１（Ａ）から（Ｆ）
は、本発明に係るフリップチップ接続方法の１具体例の
工程手順を示す断面図であり、図中、ベアチップ３を加
熱ツール４で吸着及び加熱し、フェイスダウン方式で当
該ベアチップ３のバンプ部２を回路基板５上のパッドを
構成するはんだ部７と接続させ、当該はんだ部７を溶融
して両者を接合するフリップチップ実装方法において、
当該ベアチップ３のバンプ部２が、該回路基板５上のは
んだ部７と接触する以前は、当該はんだ部７は溶融する
事がなく、当該ベアチップ３のバンプ部２が、該回路基
板５上のはんだ部７と接触した後に、当該はんだ部７が
溶融せしめられ、当該はんだ部７の溶融状態が維持され
ている間に、当該ベアチップ３が該加熱ツール４による
吸着作用から開放される様に構成されているフリップチ
ップ接続方法が示されている。
法及びフリップチップ接続装置の一具体例の構成を図面
を参照しながら詳細に説明する。図１（Ａ）から（Ｆ）
は、本発明に係るフリップチップ接続方法の１具体例の
工程手順を示す断面図であり、図中、ベアチップ３を加
熱ツール４で吸着及び加熱し、フェイスダウン方式で当
該ベアチップ３のバンプ部２を回路基板５上のパッドを
構成するはんだ部７と接続させ、当該はんだ部７を溶融
して両者を接合するフリップチップ実装方法において、
当該ベアチップ３のバンプ部２が、該回路基板５上のは
んだ部７と接触する以前は、当該はんだ部７は溶融する
事がなく、当該ベアチップ３のバンプ部２が、該回路基
板５上のはんだ部７と接触した後に、当該はんだ部７が
溶融せしめられ、当該はんだ部７の溶融状態が維持され
ている間に、当該ベアチップ３が該加熱ツール４による
吸着作用から開放される様に構成されているフリップチ
ップ接続方法が示されている。
【００１２】此処で、本発明の上記具体例について、よ
り詳細に説明するならば、図１（Ａ）から図１（Ｆ）は
本発明の上記具体例に於けるフリップチップ接続方法の
実装フローを各工程毎に順に説明したものである。即
ち、図１（Ａ）に示す様に、先ず、あらかじめ電極１上
にバンプ部２を形成したベアチップ３をフェースダウン
で加熱ツール４で吸着した後、ベアチップ３と回路基板
５の位置ずれ修正を、公知の画像処理手段を用いて、画
像処理を行う事により実行する。
り詳細に説明するならば、図１（Ａ）から図１（Ｆ）は
本発明の上記具体例に於けるフリップチップ接続方法の
実装フローを各工程毎に順に説明したものである。即
ち、図１（Ａ）に示す様に、先ず、あらかじめ電極１上
にバンプ部２を形成したベアチップ３をフェースダウン
で加熱ツール４で吸着した後、ベアチップ３と回路基板
５の位置ずれ修正を、公知の画像処理手段を用いて、画
像処理を行う事により実行する。
【００１３】次に図１（Ｂ）に示す様に、ベアチップ３
を吸着した加熱ツール４を下降させ、回路基板５上のパ
ッド部６にあらかじめ搭載されたはんだ部７と接触させ
る。この時の加熱ツール４の加熱条件としては、図２
（Ｂ）に示されている様に、回路基板５側の温度は、上
記のフリップチップ接続方法の全工程が実行される間、
はんだ部７の融点以下の温度に設定されている事が望ま
しく、更には当該温度は、上記フリップチップ接続方法
の全工程を通じて、略一定の温度に維持される事が好ま
しい。
を吸着した加熱ツール４を下降させ、回路基板５上のパ
ッド部６にあらかじめ搭載されたはんだ部７と接触させ
る。この時の加熱ツール４の加熱条件としては、図２
（Ｂ）に示されている様に、回路基板５側の温度は、上
記のフリップチップ接続方法の全工程が実行される間、
はんだ部７の融点以下の温度に設定されている事が望ま
しく、更には当該温度は、上記フリップチップ接続方法
の全工程を通じて、略一定の温度に維持される事が好ま
しい。
【００１４】一方、該加熱ツール４の温度条件は、図２
（Ｂ）に示されている様に、工程の推移と共に変化する
様に構成されているものである。即ち、その加熱条件の
一例としては、ベアチップ３のバンプ部２がはんだ部７
と接触する以前に於いては、ベアチップ３のバンプ部２
の温度が、はんだ部を構成するはんだの融点以下の温度
を維持する様に構成し、バンプ部２が少なくともはんだ
部７と接触する直前、若しくは接触時には、バンプ部２
とはんだ部７とが接触している間は、該バンプ部２の温
度が、はんだ部７の融点以上になるよう設定する様に構
成される。
（Ｂ）に示されている様に、工程の推移と共に変化する
様に構成されているものである。即ち、その加熱条件の
一例としては、ベアチップ３のバンプ部２がはんだ部７
と接触する以前に於いては、ベアチップ３のバンプ部２
の温度が、はんだ部を構成するはんだの融点以下の温度
を維持する様に構成し、バンプ部２が少なくともはんだ
部７と接触する直前、若しくは接触時には、バンプ部２
とはんだ部７とが接触している間は、該バンプ部２の温
度が、はんだ部７の融点以上になるよう設定する様に構
成される。
【００１５】従って、本発明に於ける上記具体例に於い
ては、バンプ部２とはんだ部７が接触する前の時点では
（図１（Ｂ））、はんだ部７のはんだは溶融せず、図１
（Ｃ）に示す様に、両者が接触後に初めてはんだ部７が
溶融状態になる様にする事が特徴である。本発明に於い
て、はんだ部７のはんだが溶融すると、図１（Ｄ）に示
す様に、溶融したはんだが、バンプ部２の表面に沿って
上昇する、所謂はんだのバンプ部２へのぬれが発生す
る。
ては、バンプ部２とはんだ部７が接触する前の時点では
（図１（Ｂ））、はんだ部７のはんだは溶融せず、図１
（Ｃ）に示す様に、両者が接触後に初めてはんだ部７が
溶融状態になる様にする事が特徴である。本発明に於い
て、はんだ部７のはんだが溶融すると、図１（Ｄ）に示
す様に、溶融したはんだが、バンプ部２の表面に沿って
上昇する、所謂はんだのバンプ部２へのぬれが発生す
る。
【００１６】かかるぬれの状態が発生した場合に、当該
はんだが、バンプ部２の表面に沿って上昇する動作が停
止した場合には、ぬれが完了したものと見なし、その時
点で、図１（Ｅ）に示す様に、加熱ツール４によるベア
チップ３の吸着を停止し、エアーブローにより真空破壊
を行った後、加熱ツール４をわずかに上昇させる。この
ことにより加熱ツール４とベアチップ３の間に微少な間
隙が生じ、ベアチップ３の挙動が自由な状態となるとと
もに、加熱ツール４の輻射熱によりはんだ部７のはんだ
が溶融した状態が持続され、その結果、図１（Ｆ）に示
す様に、セルフアライメント作用が得られる。ついで加
熱ツール４を上昇させ接合を完了する。
はんだが、バンプ部２の表面に沿って上昇する動作が停
止した場合には、ぬれが完了したものと見なし、その時
点で、図１（Ｅ）に示す様に、加熱ツール４によるベア
チップ３の吸着を停止し、エアーブローにより真空破壊
を行った後、加熱ツール４をわずかに上昇させる。この
ことにより加熱ツール４とベアチップ３の間に微少な間
隙が生じ、ベアチップ３の挙動が自由な状態となるとと
もに、加熱ツール４の輻射熱によりはんだ部７のはんだ
が溶融した状態が持続され、その結果、図１（Ｆ）に示
す様に、セルフアライメント作用が得られる。ついで加
熱ツール４を上昇させ接合を完了する。
【００１７】図２（Ａ）は図１に示す本発明の具体例の
形態における、加熱ツール４の上下動作と吸着動作の関
係を示したタイミングチャートである。即ち、図２
（Ａ）に示す様に、時刻ｔ１から時刻ｔ２に於いて、ベ
アチップ３を吸着しながら加熱ツール４を予め定められ
た所定の位置ａから位置ｂまで下降させ、回路基板５上
のパッド６を被覆しているはんだ部７とベアチップ３上
のバンプ部２を接触させる。その後時刻ｔ３に到るま
で、位置ｂと略同一の位置ｃに下降させたまま下降操作
を停止し、その間に、はんだ部７を溶融させた後、時刻
ｔ３に到達した時点で、例えばエアーブローにより真空
破壊を瞬間的（時刻ｔ３とｔ４の間の時間）に行い、当
該ベアチップ３を該加熱ツール４から離反させ、その後
時刻ｔ４以後は、吸着動作を停止する。
形態における、加熱ツール４の上下動作と吸着動作の関
係を示したタイミングチャートである。即ち、図２
（Ａ）に示す様に、時刻ｔ１から時刻ｔ２に於いて、ベ
アチップ３を吸着しながら加熱ツール４を予め定められ
た所定の位置ａから位置ｂまで下降させ、回路基板５上
のパッド６を被覆しているはんだ部７とベアチップ３上
のバンプ部２を接触させる。その後時刻ｔ３に到るま
で、位置ｂと略同一の位置ｃに下降させたまま下降操作
を停止し、その間に、はんだ部７を溶融させた後、時刻
ｔ３に到達した時点で、例えばエアーブローにより真空
破壊を瞬間的（時刻ｔ３とｔ４の間の時間）に行い、当
該ベアチップ３を該加熱ツール４から離反させ、その後
時刻ｔ４以後は、吸着動作を停止する。
【００１８】その間も、当該加熱ツール４は、位置ｂと
略同一の位置ｄに下降させたままとなっている。次に時
刻ｔ４から時刻ｔ５の間に、加熱ツールを位置ｄから位
置ｅまでわずかに上昇させ、時刻ｔ６に到るまで、当該
加熱ツールを位置ｅと略同一の位置ｆに保持される。
略同一の位置ｄに下降させたままとなっている。次に時
刻ｔ４から時刻ｔ５の間に、加熱ツールを位置ｄから位
置ｅまでわずかに上昇させ、時刻ｔ６に到るまで、当該
加熱ツールを位置ｅと略同一の位置ｆに保持される。
【００１９】その後、該加熱ツールを当初の位置ｇ迄上
昇させて、一周期の接合操作を完了する。一方、上記の
当該加熱ツール４の上下動動作及び吸着動作と同期する
当該加熱ツール４の温度変化のアルゴリズムの一例を図
２（Ｂ）に示す。即ち、当該加熱ツール４の加熱温度
は、該加熱ツール４が所定の位置ａから下降し、回路基
板５上のパッドを被覆しているはんだ部７とベアチップ
３とが接触する時刻ｔ２に到るまでは、当該はんだ部７
を構成するはんだの融点温度以下になる様に制御され
る。
昇させて、一周期の接合操作を完了する。一方、上記の
当該加熱ツール４の上下動動作及び吸着動作と同期する
当該加熱ツール４の温度変化のアルゴリズムの一例を図
２（Ｂ）に示す。即ち、当該加熱ツール４の加熱温度
は、該加熱ツール４が所定の位置ａから下降し、回路基
板５上のパッドを被覆しているはんだ部７とベアチップ
３とが接触する時刻ｔ２に到るまでは、当該はんだ部７
を構成するはんだの融点温度以下になる様に制御され
る。
【００２０】具体的には、当該加熱ツール４の温度が、
該加熱ツール４が下降を開始する時点若しくはそれ以降
の適宜の時点から、当該加熱ツール４の加熱が開始さ
れ、当該加熱ツール４の温度が時刻ｔ２に到達する直前
もしくは、その直後、あるいはそれ以降に、当該はんだ
部７を構成するはんだの融点温度以上となる様に設定さ
れるものである。
該加熱ツール４が下降を開始する時点若しくはそれ以降
の適宜の時点から、当該加熱ツール４の加熱が開始さ
れ、当該加熱ツール４の温度が時刻ｔ２に到達する直前
もしくは、その直後、あるいはそれ以降に、当該はんだ
部７を構成するはんだの融点温度以上となる様に設定さ
れるものである。
【００２１】はんだ溶融後は、バンプへのはんだのぬれ
を生じさせると共に、溶融はんだの表面張力によりセル
フアライメント効果を得る為に、当該はんだのバンプ部
２へのぬれが完了した時点或いはその直前乃至直後であ
る時刻ｔ６まで、はんだ溶融温度以上の温度に保持され
ることが望ましい。はんだのぬれ、及びセルフアライメ
ント作用が完了した時点である時刻ｔ６に於いては、当
該加熱ツール４を上昇させると共に、当該加熱ツール４
の温度を初期の状態に戻す様に構成されている。
を生じさせると共に、溶融はんだの表面張力によりセル
フアライメント効果を得る為に、当該はんだのバンプ部
２へのぬれが完了した時点或いはその直前乃至直後であ
る時刻ｔ６まで、はんだ溶融温度以上の温度に保持され
ることが望ましい。はんだのぬれ、及びセルフアライメ
ント作用が完了した時点である時刻ｔ６に於いては、当
該加熱ツール４を上昇させると共に、当該加熱ツール４
の温度を初期の状態に戻す様に構成されている。
【００２２】一方、本発明に於いては、当該回路基板５
側の温度条件としては、一般的には、当該回路基板５の
温度条件としては、当該はんだの融点以下の温度に設定
されている。更に、本発明に係るフリップチップ接続方
法に於いては、バンプ２の材質としてはＡｕ、Ｃｕ、高
融点はんだ部７等は、金属材料を用い、ベアチップの電
極上、あるいは回路基板のパッド上、あるいは双方に形
成してもよい。またバンプを用いずに接合する場合もあ
る。
側の温度条件としては、一般的には、当該回路基板５の
温度条件としては、当該はんだの融点以下の温度に設定
されている。更に、本発明に係るフリップチップ接続方
法に於いては、バンプ２の材質としてはＡｕ、Ｃｕ、高
融点はんだ部７等は、金属材料を用い、ベアチップの電
極上、あるいは回路基板のパッド上、あるいは双方に形
成してもよい。またバンプを用いずに接合する場合もあ
る。
【００２３】ろう材として用いるはんだ部はベアチップ
の電極上、あるいは回路基板のパッド上、あるいは双方
に供給してもよい。加熱ツールの加熱方式としては常時
加熱方式、あるいはパルス加熱方式等を用いるが、常時
加熱方式の場合、はんだ部をベアチップ側に供給した形
態において、接合時のみはんだ部を溶融させる手段とし
て、熱源と加熱ツールを分離して熱源からの熱伝導で瞬
時に加熱ツールを昇温させる方式や、加熱ガスを加熱ツ
ールに噴射し、段階的に加熱温度を可変させる方式等を
用いる。
の電極上、あるいは回路基板のパッド上、あるいは双方
に供給してもよい。加熱ツールの加熱方式としては常時
加熱方式、あるいはパルス加熱方式等を用いるが、常時
加熱方式の場合、はんだ部をベアチップ側に供給した形
態において、接合時のみはんだ部を溶融させる手段とし
て、熱源と加熱ツールを分離して熱源からの熱伝導で瞬
時に加熱ツールを昇温させる方式や、加熱ガスを加熱ツ
ールに噴射し、段階的に加熱温度を可変させる方式等を
用いる。
【００２４】即ち、本発明に於いては、該加熱ツール４
は、当該ベアチップ３を吸着しながら、フェイスダウン
方式で、下降する工程中に於いて、その温度が上昇せし
められ、少なくとも該ベアチップ３のバンプ部２が、該
回路基板５上のはんだ部７と接触する時点近傍に於いて
当該加熱ツール４の温度が、該はんだ部７の溶融温度以
上となる様に温度制御される事が望ましい。
は、当該ベアチップ３を吸着しながら、フェイスダウン
方式で、下降する工程中に於いて、その温度が上昇せし
められ、少なくとも該ベアチップ３のバンプ部２が、該
回路基板５上のはんだ部７と接触する時点近傍に於いて
当該加熱ツール４の温度が、該はんだ部７の溶融温度以
上となる様に温度制御される事が望ましい。
【００２５】更に、本発明に於いては、ベアチップ３を
加熱ツール４で吸着及び加熱し、フェイスダウン方式で
当該ベアチップ３のバンプ部２を回路基板５上のパッド
６を被覆するはんだ部７と接続させ、当該はんだ部７を
溶融して両者を接合するフリップチップ実装方法におい
て、例えば、（１）ベアチップを加熱ツールに吸着保持
させる工程、（２）当該ベアチップのバンプ部をフェイ
スダウン方式により回路基板上のはんだ部に当接させる
為、当該加熱ツールを下降させる工程、（３）当該加熱
ツールが下降継続中に、当該加熱ツールの温度を上昇さ
せ、当該ベアチップのバンプ部と回路基板上のはんだ部
とが当接する時点若しくはその直前に、当該加熱ツール
の温度が、該はんだ部の融点温度以上の温度に到達する
様に該加熱ツールを温度制御する工程、（４）当該ベア
チップのバンプ部と該回路基板上のはんだ部とを互いに
当接させて、当該はんだ部を溶融させる工程、（５）当
該はんだ部が溶融状態にある間に、該ベアチップを当該
加熱ツールによる拘束から開放させる工程、及び（６）
該ベアチップが当該加熱ツールの拘束から開放された
後、該加熱ツールを上昇させる工程、とから構成されて
いるフリップチップ接続方法が提供されるものである。
加熱ツール４で吸着及び加熱し、フェイスダウン方式で
当該ベアチップ３のバンプ部２を回路基板５上のパッド
６を被覆するはんだ部７と接続させ、当該はんだ部７を
溶融して両者を接合するフリップチップ実装方法におい
て、例えば、（１）ベアチップを加熱ツールに吸着保持
させる工程、（２）当該ベアチップのバンプ部をフェイ
スダウン方式により回路基板上のはんだ部に当接させる
為、当該加熱ツールを下降させる工程、（３）当該加熱
ツールが下降継続中に、当該加熱ツールの温度を上昇さ
せ、当該ベアチップのバンプ部と回路基板上のはんだ部
とが当接する時点若しくはその直前に、当該加熱ツール
の温度が、該はんだ部の融点温度以上の温度に到達する
様に該加熱ツールを温度制御する工程、（４）当該ベア
チップのバンプ部と該回路基板上のはんだ部とを互いに
当接させて、当該はんだ部を溶融させる工程、（５）当
該はんだ部が溶融状態にある間に、該ベアチップを当該
加熱ツールによる拘束から開放させる工程、及び（６）
該ベアチップが当該加熱ツールの拘束から開放された
後、該加熱ツールを上昇させる工程、とから構成されて
いるフリップチップ接続方法が提供されるものである。
【００２６】より具体的には、本発明に係る上記した具
体例に於いては、当該加熱ツール４の加熱温度は、一旦
当該はんだ部７の溶融温度以上の温度に到達した後は、
該ベアチップ３のバンプ部と該回路基板上のはんだ部７
との接続が完了する時点迄、該はんだ部の溶融温度以上
の温度に維持せしめられ、その後所定の温度にまで低下
せしめられるものである。
体例に於いては、当該加熱ツール４の加熱温度は、一旦
当該はんだ部７の溶融温度以上の温度に到達した後は、
該ベアチップ３のバンプ部と該回路基板上のはんだ部７
との接続が完了する時点迄、該はんだ部の溶融温度以上
の温度に維持せしめられ、その後所定の温度にまで低下
せしめられるものである。
【００２７】更に、上記した様に、本発明に於いては、
該回路基板５の温度は、フリップチップ実装処理中に於
いて、予め定められた、当該はんだ部の溶融温度以下の
所定の温度に、固定的に設定されるものである事も望ま
しい。又、本発明に於いて、特に重要な、当該ベアチッ
プを該加熱ツールの吸着から開放させる時点の判断は、
特に特定されるものではないが、当該はんだ部７のはん
だが、バンプ部２に対してぬれが完了した時点を把握し
て吸着開放操作を制御する事が望ましい。
該回路基板５の温度は、フリップチップ実装処理中に於
いて、予め定められた、当該はんだ部の溶融温度以下の
所定の温度に、固定的に設定されるものである事も望ま
しい。又、本発明に於いて、特に重要な、当該ベアチッ
プを該加熱ツールの吸着から開放させる時点の判断は、
特に特定されるものではないが、当該はんだ部７のはん
だが、バンプ部２に対してぬれが完了した時点を把握し
て吸着開放操作を制御する事が望ましい。
【００２８】より具体的な当該制御方法としては、例え
ば、使用されるはんだの種類、一つのバンプを構成する
はんだの使用量、加熱温度、加熱方法、基板温度、パン
プの材料、接触圧、接触面積、パンプの形状等によっ
て、当該ぬれの状態が完了するタイミングが異なってく
るので、予め適宜の実験を行って、特定の制御テーブル
に、上記した様なそれぞれの環境条件、若しくはそれら
を組み合わせた環境条件のそれぞれについて、当該加熱
ツール４に対する加熱操作が開始されてから、ぬれ完了
時点が発生するまでの時間の最適値を求め、当該最適値
を関数として記憶させておき、当該制御テーブルに記憶
されているデータを使用して、上記開放操作を実行する
ものである。
ば、使用されるはんだの種類、一つのバンプを構成する
はんだの使用量、加熱温度、加熱方法、基板温度、パン
プの材料、接触圧、接触面積、パンプの形状等によっ
て、当該ぬれの状態が完了するタイミングが異なってく
るので、予め適宜の実験を行って、特定の制御テーブル
に、上記した様なそれぞれの環境条件、若しくはそれら
を組み合わせた環境条件のそれぞれについて、当該加熱
ツール４に対する加熱操作が開始されてから、ぬれ完了
時点が発生するまでの時間の最適値を求め、当該最適値
を関数として記憶させておき、当該制御テーブルに記憶
されているデータを使用して、上記開放操作を実行する
ものである。
【００２９】図３（Ａ）は本発明の具体例に於いて使用
されるベアチップの構造の一例を示した平面図である。
ベアチップ３はパッドピッチ１２０μｍ、外形寸法縦横
１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのものを使用し、アルミパッ
ド８上にＡｕワイヤーで８０〜９０μｍ径のボールバン
プ９を形成する。
されるベアチップの構造の一例を示した平面図である。
ベアチップ３はパッドピッチ１２０μｍ、外形寸法縦横
１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのものを使用し、アルミパッ
ド８上にＡｕワイヤーで８０〜９０μｍ径のボールバン
プ９を形成する。
【００３０】又、図３（Ｂ）は本発明の具体例に於いて
使用される回路基板の構造の一例を示した平面図であ
る。回路基板１０はガラスエポキシ基板上にビルドアッ
プ樹脂で積層したプリント配線板を用いる。またプリン
ト配線板１０上には２００〜３００μｍ幅で開口したソ
ルダーレジスト処理１１を施し、露出した部分のパッド
６には、厚さ２５〜３０μｍのＳｎ−３．５Ａｇの組成
からなるはんだ部７をめっき処理により供給する。
使用される回路基板の構造の一例を示した平面図であ
る。回路基板１０はガラスエポキシ基板上にビルドアッ
プ樹脂で積層したプリント配線板を用いる。またプリン
ト配線板１０上には２００〜３００μｍ幅で開口したソ
ルダーレジスト処理１１を施し、露出した部分のパッド
６には、厚さ２５〜３０μｍのＳｎ−３．５Ａｇの組成
からなるはんだ部７をめっき処理により供給する。
【００３１】図４及び図５は、本発明に於けるフリップ
チップ接続方法の他の例におけるフリップチップ実装工
程を、断面図で示したフロー図である。図４（Ａ）〜図
４（Ｄ）の各工程は、従来例を説明する図６（Ａ）〜図
６（Ｄ）の各工程に対応し、又 図５（Ｅ）〜図５
（Ｇ）の各工程は、従来例を説明する図７（Ｅ）〜図７
（Ｇ）の各工程に対応する。
チップ接続方法の他の例におけるフリップチップ実装工
程を、断面図で示したフロー図である。図４（Ａ）〜図
４（Ｄ）の各工程は、従来例を説明する図６（Ａ）〜図
６（Ｄ）の各工程に対応し、又 図５（Ｅ）〜図５
（Ｇ）の各工程は、従来例を説明する図７（Ｅ）〜図７
（Ｇ）の各工程に対応する。
【００３２】つまり、本発明に係るフリップチップ接続
装置は常時加熱方式のものを使用し、基板側加熱ステー
ジ１２を６０〜１００℃に、加熱ツール４側を２４０〜
２６０℃に加熱する。ボールバンプ９を形成したベアチ
ップ３とはんだ部７を形成したプリント配線板１０をフ
リップチップ接続装置の所定の位置に設置し、ベアチッ
プ３をピックアップヘッド１３でトレー１４から取り出
し１８０°反転させた後、加熱ツール４に受け渡す。
（図４（Ａ）〜図４（Ｂ））次に下方に設置されたカメ
ラ１５と照明１６によりベアチップ３の回路面の画像を
取り込み、あらかじめ教示しておいた認識パターンが画
面上のどの位置にあるか、画像処理装置によって求めベ
アチップ３の吸着姿勢を算出する。同様にプリント配線
板１０の保持姿勢も、上方に設けられたカメラ１５と照
明１６により画像を取り込み算出する。（図４（Ｃ）〜
図４（Ｄ））次にボールバンプ９とパッド６の位置が一
致するよう、Ｘ、Ｙ、Θ軸を稼働させ双方の位置ずれを
修正する。（図５（Ｅ））本実施例ではセルフアライメ
ント効果を確認するために、ボールバンプ９の中心とパ
ッド６の中心を３０〜４０μｍずらした状態で接触する
ようオフセット調整をする。
装置は常時加熱方式のものを使用し、基板側加熱ステー
ジ１２を６０〜１００℃に、加熱ツール４側を２４０〜
２６０℃に加熱する。ボールバンプ９を形成したベアチ
ップ３とはんだ部７を形成したプリント配線板１０をフ
リップチップ接続装置の所定の位置に設置し、ベアチッ
プ３をピックアップヘッド１３でトレー１４から取り出
し１８０°反転させた後、加熱ツール４に受け渡す。
（図４（Ａ）〜図４（Ｂ））次に下方に設置されたカメ
ラ１５と照明１６によりベアチップ３の回路面の画像を
取り込み、あらかじめ教示しておいた認識パターンが画
面上のどの位置にあるか、画像処理装置によって求めベ
アチップ３の吸着姿勢を算出する。同様にプリント配線
板１０の保持姿勢も、上方に設けられたカメラ１５と照
明１６により画像を取り込み算出する。（図４（Ｃ）〜
図４（Ｄ））次にボールバンプ９とパッド６の位置が一
致するよう、Ｘ、Ｙ、Θ軸を稼働させ双方の位置ずれを
修正する。（図５（Ｅ））本実施例ではセルフアライメ
ント効果を確認するために、ボールバンプ９の中心とパ
ッド６の中心を３０〜４０μｍずらした状態で接触する
ようオフセット調整をする。
【００３３】その後加熱ツール４を下降させ、はんだ部
７とボールバンプ９を接触させる。双方が接触すると２
４０〜２６０℃に加熱されたボールバンプ９からの熱伝
導によりはんだ部７が溶融し、ボールバンプ９へのぬれ
を生じさせる。（図５（Ｆ））その後、全パッド上のは
んだ部７が溶融するまで数秒間状態を維持した後、ベア
チップ３の吸着を停止し真空破壊をするためブローを行
う。（図５（Ｇ））次に加熱ツール４を約１００μｍ上
昇させて微少な間隙部を形成する（図５（Ｇ））。これ
により加熱ツール４の輻射熱によりはんだ部７が溶融し
た状態が維持され、ベアチップ３の挙動が自由になるた
め、溶融はんだ部の表面張力により前記した３０〜４０
μｍの位置ずれが修復される。この状態を数秒間保持し
た後、加熱ツール４を上昇させる。これにより加熱ツー
ルからの輻射熱が加わらなくなるため、はんだ部７が固
化し接合が完了する。
７とボールバンプ９を接触させる。双方が接触すると２
４０〜２６０℃に加熱されたボールバンプ９からの熱伝
導によりはんだ部７が溶融し、ボールバンプ９へのぬれ
を生じさせる。（図５（Ｆ））その後、全パッド上のは
んだ部７が溶融するまで数秒間状態を維持した後、ベア
チップ３の吸着を停止し真空破壊をするためブローを行
う。（図５（Ｇ））次に加熱ツール４を約１００μｍ上
昇させて微少な間隙部を形成する（図５（Ｇ））。これ
により加熱ツール４の輻射熱によりはんだ部７が溶融し
た状態が維持され、ベアチップ３の挙動が自由になるた
め、溶融はんだ部の表面張力により前記した３０〜４０
μｍの位置ずれが修復される。この状態を数秒間保持し
た後、加熱ツール４を上昇させる。これにより加熱ツー
ルからの輻射熱が加わらなくなるため、はんだ部７が固
化し接合が完了する。
【００３４】なお接合雰囲気として、酸素濃度１〜４％
の比較的高い酸素濃度中でも接合が可能である。本発明
に係るフリップチップ接続装置は、上記した具体例の説
明から理解される様に、ベアチップを加熱ツールで吸着
及び加熱し、フェイスダウン方式で当該ベアチップのバ
ンプ部を回路基板上のパッドを構成するはんだ部と接続
させ、当該はんだ部を溶融して両者を接合するフリップ
チップ接続装置において、当該加熱ツールを下降乃至上
昇させる駆動手段５０、当該駆動手段５０の当該加熱ツ
ール４の下降手段５３と連動し、当該加熱ツールが下降
継続中に、当該加熱ツールの温度を上昇させ、当該ベア
チップのバンプ部と回路基板上のはんだ部とが当接する
時点若しくはその直前に、当該加熱ツールの温度が、該
はんだ部の融点温度以上の温度に到達する様に該加熱ツ
ールを温度制御する温度制御手段５１、当該ベアチップ
のバンプ部と該回路基板上のはんだ部とが互いに当接せ
しめられ、当該はんだ部が溶融状態にある間に、該ベア
チップを当該加熱ツールによる拘束から開放させる手段
５２、及び該ベアチップが当該加熱ツールの拘束から開
放された後、該加熱ツールを上昇させる手段５４、とか
ら構成されているフリップチップ接続装置である。
の比較的高い酸素濃度中でも接合が可能である。本発明
に係るフリップチップ接続装置は、上記した具体例の説
明から理解される様に、ベアチップを加熱ツールで吸着
及び加熱し、フェイスダウン方式で当該ベアチップのバ
ンプ部を回路基板上のパッドを構成するはんだ部と接続
させ、当該はんだ部を溶融して両者を接合するフリップ
チップ接続装置において、当該加熱ツールを下降乃至上
昇させる駆動手段５０、当該駆動手段５０の当該加熱ツ
ール４の下降手段５３と連動し、当該加熱ツールが下降
継続中に、当該加熱ツールの温度を上昇させ、当該ベア
チップのバンプ部と回路基板上のはんだ部とが当接する
時点若しくはその直前に、当該加熱ツールの温度が、該
はんだ部の融点温度以上の温度に到達する様に該加熱ツ
ールを温度制御する温度制御手段５１、当該ベアチップ
のバンプ部と該回路基板上のはんだ部とが互いに当接せ
しめられ、当該はんだ部が溶融状態にある間に、該ベア
チップを当該加熱ツールによる拘束から開放させる手段
５２、及び該ベアチップが当該加熱ツールの拘束から開
放された後、該加熱ツールを上昇させる手段５４、とか
ら構成されているフリップチップ接続装置である。
【００３５】更に、本発明に於ける当該フリップチップ
接続装置に於いては、該ベアチップを当該加熱ツールに
よる拘束から開放させる手段５２は、予め定められた制
御条件に応答して駆動されるものである事が望ましく、
更には、当該制御条件は、少なくとも温度或いは時間を
関数とするものである事が好ましい。特に本発明に於い
ては、当該制御条件は、当該はんだ部のバンプ部へのぬ
れが完了した時点を適宜の手段により把握して、当該ぬ
れが完了した時点の有無によって、ベアチップ３の加熱
ツール４からの開放操作を実行する様に構成されている
ものである。
接続装置に於いては、該ベアチップを当該加熱ツールに
よる拘束から開放させる手段５２は、予め定められた制
御条件に応答して駆動されるものである事が望ましく、
更には、当該制御条件は、少なくとも温度或いは時間を
関数とするものである事が好ましい。特に本発明に於い
ては、当該制御条件は、当該はんだ部のバンプ部へのぬ
れが完了した時点を適宜の手段により把握して、当該ぬ
れが完了した時点の有無によって、ベアチップ３の加熱
ツール４からの開放操作を実行する様に構成されている
ものである。
【００３６】上記各手段の制御は、適宜の中央演算制御
手段５５によって、総合的に制御される様に構成される
事が望ましい。
手段５５によって、総合的に制御される様に構成される
事が望ましい。
【００３７】
【発明の効果】本発明に係るフリップチップ接続方法及
びフリップチップ接続装置は、上記した様な構成を採用
しているので、はんだのバンプへのぬれが完了した時点
でベアチップの吸着を開放し、加熱ツールを微少に上昇
させることにより、ベアチップと加熱ツールの間にわず
かな間隙を生じさせるため、ベアチップの挙動が開放さ
れるとともに加熱ツールの輻射熱ではんだの溶融状態が
保たれ、溶融はんだの表面張力によりセルフアライメン
ト効果が得られるものである。これによりフリップチッ
プ搭載機の保証精度がある程度悪くても、結果的に高精
度なフリップチップ実装が可能となる。また従来の同様
な技術に比べ、はんだの酸化が必要最小限に抑止でき、
また樹脂系のプリント配線板等の耐熱性が比較的低い回
路基板でも、高品質・高信頼性の接合が可能となる。
びフリップチップ接続装置は、上記した様な構成を採用
しているので、はんだのバンプへのぬれが完了した時点
でベアチップの吸着を開放し、加熱ツールを微少に上昇
させることにより、ベアチップと加熱ツールの間にわず
かな間隙を生じさせるため、ベアチップの挙動が開放さ
れるとともに加熱ツールの輻射熱ではんだの溶融状態が
保たれ、溶融はんだの表面張力によりセルフアライメン
ト効果が得られるものである。これによりフリップチッ
プ搭載機の保証精度がある程度悪くても、結果的に高精
度なフリップチップ実装が可能となる。また従来の同様
な技術に比べ、はんだの酸化が必要最小限に抑止でき、
また樹脂系のプリント配線板等の耐熱性が比較的低い回
路基板でも、高品質・高信頼性の接合が可能となる。
【００３８】即ち、本発明に係るフリップチップ接続方
法及びフリップチップ接続装置は、上記した様な構成を
採用しているので、セルフアライメント効果を得ること
により、フリップチップ搭載機の位置決め精度として、
高いレベルの精度を必要としないことである。その理由
は、ベアチップを加熱しながら加熱ツールによる吸着を
開放するため、はんだ部溶融時の表面張力の作用により
セルフアライメント効果を得ることができるからであ
る。
法及びフリップチップ接続装置は、上記した様な構成を
採用しているので、セルフアライメント効果を得ること
により、フリップチップ搭載機の位置決め精度として、
高いレベルの精度を必要としないことである。その理由
は、ベアチップを加熱しながら加熱ツールによる吸着を
開放するため、はんだ部溶融時の表面張力の作用により
セルフアライメント効果を得ることができるからであ
る。
【００３９】又、他の効果としては、あらかじめ、はん
だ部を溶融させておく従来の方式に比べ、はんだ部の酸
化が少なくフラックスレス接合で且つ比較的高い酸素濃
度域での接合が可能となる。また樹脂系の回路基板を用
い且つ回路基板のパッド上にはんだ部を供給する形態に
おいても、熱膨張による接合部に対する影響を低減する
ことができる。その理由は、ベアチップと回路基板の双
方の電極が接触してからはんだ部を溶融させるため、は
んだ部の融点以上に加熱する時間を必要最小限に抑える
ことができるからである。
だ部を溶融させておく従来の方式に比べ、はんだ部の酸
化が少なくフラックスレス接合で且つ比較的高い酸素濃
度域での接合が可能となる。また樹脂系の回路基板を用
い且つ回路基板のパッド上にはんだ部を供給する形態に
おいても、熱膨張による接合部に対する影響を低減する
ことができる。その理由は、ベアチップと回路基板の双
方の電極が接触してからはんだ部を溶融させるため、は
んだ部の融点以上に加熱する時間を必要最小限に抑える
ことができるからである。
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｆ）は、本発明に係るフリ
ップチップ接続方法の一具体例に於けるフリップチップ
実装方法の各工程を断面図で示したフロー図である。
ップチップ接続方法の一具体例に於けるフリップチップ
実装方法の各工程を断面図で示したフロー図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１に示す本発明の具体例に使
用される加熱ツールと吸着動作のタイミング関係を示し
たタイミングチャートであり、図２（Ｂ）は、加熱温度
の変化状態を示すグラフである。
用される加熱ツールと吸着動作のタイミング関係を示し
たタイミングチャートであり、図２（Ｂ）は、加熱温度
の変化状態を示すグラフである。
【図３】図３（Ａ）は本発明に於ける一具体例のベアチ
ップの構造を示した平面図であり、図３（Ｂ）は本発明
に於ける一具体例の回路基板の構造を示した平面図であ
る。
ップの構造を示した平面図であり、図３（Ｂ）は本発明
に於ける一具体例の回路基板の構造を示した平面図であ
る。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、本発明に係るフリ
ップチップ接続方法の他の具体例に於けるフリップチッ
プ実装方法の各工程を断面図で示したフロー図である。
ップチップ接続方法の他の具体例に於けるフリップチッ
プ実装方法の各工程を断面図で示したフロー図である。
【図５】図５（Ｅ）〜図５（Ｇ）は、本発明に係るフリ
ップチップ接続方法の他の具体例に於けるフリップチッ
プ実装方法の各工程を断面図で示したフロー図である。
ップチップ接続方法の他の具体例に於けるフリップチッ
プ実装方法の各工程を断面図で示したフロー図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、従来のフリップチ
ップ接続方法に於けるフリップチップ実装方法の各工程
を断面図で示したフロー図である。
ップ接続方法に於けるフリップチップ実装方法の各工程
を断面図で示したフロー図である。
【図７】図７（Ｅ）〜図７（Ｇ）は、従来のフリップチ
ップ接続方法に於けるフリップチップ実装方法の各工程
を断面図で示したフロー図である。
ップ接続方法に於けるフリップチップ実装方法の各工程
を断面図で示したフロー図である。
【符号の説明】 １・・・電極 ２・・・バンプ部 ３・・・ベアチップ ４・・・加熱ツール ５・・・回路基板 ６・・・パッド ７・・・はんだ部 ８・・・アルミパッド ９・・・ボールバンプ １０・・・プリント配線板 １１・・・ソルダーレジスト １２・・・基板側加熱ステージ １３・・・ピックアップヘッド １４・・・トレー １５・・・カメラ １６・・・照明
Claims (5)
- 【請求項１】 ベアチップを加熱ツールで吸着及び加熱
し、フェイスダウン方式で当該ベアチップのバンプ部を
回路基板上のパッドを構成するはんだ部と接続させ、当
該はんだ部を溶融して両者を接合するフリップチップ実
装方法において、 ベアチップを加熱ツールに吸着保持させる工程、 当該ベアチップのバンプ部をフェイスダウン方式により
回路基板上のはんだ部に当接させる為、当該加熱ツール
を下降させる工程、 当該加熱ツールが下降継続中に、当該加熱ツールの温度
を上昇させ、当該ベアチップのバンプ部と回路基板上の
はんだ部とが当接する時点若しくはその直前に、当該加
熱ツールの温度が、該はんだ部の融点温度以上の温度に
到達する様に該加熱ツールを温度制御する工程、 当該ベアチップのバンプ部と該回路基板上のはんだ部と
を互いに当接させて、当該はんだ部を溶融させる工程、 当該はんだ部が溶融状態にある間に、該ベアチップを当
該加熱ツールによる拘束から開放させる工程、及び 該ベ
アチップが当該加熱ツールの拘束から開放された後、該
加熱ツールを上昇させる工程、 とから構成されている事を特徴とするフリップチップ接
続方法。 - 【請求項２】 当該加熱ツールの加熱温度は、一旦当該
はんだ部の溶融温度以上の温度に到達した後は、該ベア
チップのバンプ部と該回路基板上のはんだ部との接続が
完了する時点迄、該はんだ部の溶融温度以上の温度に維
持せしめられ、その後所定の温度にまで低下せしめられ
るものである事を特徴とする請求項１記載のフリップチ
ップ接続方法。 - 【請求項３】 該回路基板の温度は、フリップチップ実
装処理中に於いて、予め定められた、当該はんだ部の溶
融温度以下の所定の温度に、固定的に設定されるもので
ある事を特徴とする請求項１記載のフリップチップ接続
方法。 - 【請求項４】 当該ベアチップを該加熱ツールの吸着か
ら開放させる時点は、当該はんだ部のバンプ部へのぬれ
が完了した時点である事を特徴とする請求項 １に記載の
フリップチップ接続方法。 - 【請求項５】 ベアチップを加熱ツールで吸着及び加熱
し、フェイスダウン方式で当該ベアチップのバンプ部を
回路基板上のパッドを構成するはんだ部と接続させ、当
該はんだ部を溶融して両者を接合するフリップチップ接
続装置において、当該加熱ツールを下降乃至上昇させる
駆動手段、当該駆動手段の当該加熱ツールの下降駆動モ
ードと連動し、当該加熱ツールが下降継続中に、当該加
熱ツールの温度を上昇させ、当該ベアチップのバンプ部
と回路基板上のはんだ部とが当接する時点若しくはその
直前に、当該加熱ツールの温度が、該はんだ部の融点温
度以上の温度に到達する様に該加熱ツールを温度制御す
る温度制御手段、当該ベアチップのバンプ部と該回路基
板上のはんだ部とが互いに当接せしめられ、当該はんだ
部が溶融状態にある間に、該ベアチップを当該加熱ツー
ルによる拘束から開放させる手段、及び該ベアチップが
当該加熱ツールの拘束から開放された後、該加熱ツール
を上昇させる手段、とから構成されているフリップチッ
プ接続装置であって、該ベアチップを当該加熱ツールに
よる拘束から開放させる手段は、予め定められた制御条
件に応答して駆動される様に構成され、且つ当該制御条
件は、当該はんだ部のバンプ部へのぬれが完了したか否
かに基づいたものである事を特徴とするフリップチップ
接続装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134756A JP2947220B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | フリップチップ接続方法及びフリップチップ搭載装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134756A JP2947220B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | フリップチップ接続方法及びフリップチップ搭載装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10326805A JPH10326805A (ja) | 1998-12-08 |
| JP2947220B2 true JP2947220B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=15135835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9134756A Expired - Fee Related JP2947220B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | フリップチップ接続方法及びフリップチップ搭載装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2947220B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7296727B2 (en) | 2001-06-27 | 2007-11-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for mounting electronic components |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3656543B2 (ja) * | 2000-10-25 | 2005-06-08 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品実装方法 |
| US7854365B2 (en) * | 2008-10-27 | 2010-12-21 | Asm Assembly Automation Ltd | Direct die attach utilizing heated bond head |
| US8381965B2 (en) | 2010-07-22 | 2013-02-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compress bonding |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5645041A (en) * | 1979-09-21 | 1981-04-24 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
| JPH06132353A (ja) * | 1992-04-06 | 1994-05-13 | Mega Chips:Kk | 半導体装置 |
| JPH07201920A (ja) * | 1994-01-06 | 1995-08-04 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2713142B2 (ja) * | 1994-02-22 | 1998-02-16 | 日本電気株式会社 | 光素子の実装構造および方法 |
| JPH08204327A (ja) * | 1995-01-20 | 1996-08-09 | Sony Corp | 実装装置 |
| JP3561089B2 (ja) * | 1996-07-15 | 2004-09-02 | 株式会社東芝 | 半導体チップの実装方法およびその装置 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP9134756A patent/JP2947220B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7296727B2 (en) | 2001-06-27 | 2007-11-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for mounting electronic components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10326805A (ja) | 1998-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5160450B2 (ja) | 回路基板上への半導体部品の搭載方法 | |
| JP2000349123A (ja) | 半導体素子の実装方法 | |
| JPH07122594A (ja) | 導電性バンプの形成方法 | |
| JPH09153525A (ja) | ボンディング装置およびボンディング方法 | |
| JP2947220B2 (ja) | フリップチップ接続方法及びフリップチップ搭載装置 | |
| JPH08204327A (ja) | 実装装置 | |
| JP4331069B2 (ja) | 電子部品のリペア装置 | |
| KR20060085523A (ko) | 레이저를 이용한 고출력 엘이디의 패키징 장치 | |
| JP4260712B2 (ja) | 電子部品実装方法及び装置 | |
| JP3381565B2 (ja) | バンプ付きワークのボンディング方法 | |
| JP2006032446A (ja) | 半導体部品の実装方法および実装装置 | |
| JP2002076590A (ja) | 部品装着装置、部品装着方法、及び部品実装システム、並びに回路基板 | |
| JP3344289B2 (ja) | バンプ付ワークの実装方法 | |
| JPH088284A (ja) | ワイヤボンディング構造及びその補強方法 | |
| JP2828069B2 (ja) | バンプ付きワークの半田付け方法 | |
| JPH02213075A (ja) | リードの接合方法 | |
| JP3395609B2 (ja) | 半田バンプ形成方法 | |
| JP2002057453A (ja) | 半導体装置のリペア方法 | |
| JP2001237271A (ja) | 半導体チップ実装基板及びその製造方法並びにその製造装置 | |
| JPH0737890A (ja) | 半田ボール接合装置およびその接合方法 | |
| JPH10107074A (ja) | バンプボンダー | |
| JP2812304B2 (ja) | フリップチップ型半導体装置のリペア方法 | |
| JPH07202401A (ja) | 金属バンプの供給方法及びその装置 | |
| JPH09214128A (ja) | ボンディングツール | |
| JP2837145B2 (ja) | チップ部品と基板との接続方法および接続装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070702 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |