JP3173547B2 - 半田バンプの形成方法 - Google Patents
半田バンプの形成方法Info
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- JP3173547B2 JP3173547B2 JP04859994A JP4859994A JP3173547B2 JP 3173547 B2 JP3173547 B2 JP 3173547B2 JP 04859994 A JP04859994 A JP 04859994A JP 4859994 A JP4859994 A JP 4859994A JP 3173547 B2 JP3173547 B2 JP 3173547B2
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- transfer plate
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- 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
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子を回路基板
上にフェースダウン実装するための半田バンプの形成方
法に関するものである。
上にフェースダウン実装するための半田バンプの形成方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子上に半田バンプを形成
する方法として、例えば特開平４−２３６４３３号公報
に示されるように、半導体素子の電極に対向して、その
表面に凹部を有する支持基板を用いるものがある。
する方法として、例えば特開平４−２３６４３３号公報
に示されるように、半導体素子の電極に対向して、その
表面に凹部を有する支持基板を用いるものがある。
【０００３】図３において、１はアルミニウムやステン
レス等により形成された支持基板であり、その表面には
半導体素子の電極に対向して円柱状の凹部２が形成され
ている。この凹部２にフラックスを一成分とする低融点
合金または金属からなる金属材料３を、スキージ４を摺
動させることにより充填する。そして図３（ｃ）に示す
ように、半導体素子５上に形成された突起電極６が支持
基板１の凹部２に対向するよう載置する。この状態で加
熱された空気中の雰囲気でリフロー処理を行い、半導体
素子５の突起電極６を加熱するとともに金属材料３を溶
融し、図４に示すように半田バンプ７を半導体素子５上
に形成する。
レス等により形成された支持基板であり、その表面には
半導体素子の電極に対向して円柱状の凹部２が形成され
ている。この凹部２にフラックスを一成分とする低融点
合金または金属からなる金属材料３を、スキージ４を摺
動させることにより充填する。そして図３（ｃ）に示す
ように、半導体素子５上に形成された突起電極６が支持
基板１の凹部２に対向するよう載置する。この状態で加
熱された空気中の雰囲気でリフロー処理を行い、半導体
素子５の突起電極６を加熱するとともに金属材料３を溶
融し、図４に示すように半田バンプ７を半導体素子５上
に形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法では、以下のような問題があった。すなわち従来
は、ファンによって熱風を吹き付けて空気を強制的に対
流させた雰囲気中で、突起電極６を加熱し金属材料３を
溶融していたのであるが、シリコン基材から構成される
半導体素子５は薄く軽量であるため、支持基板１上に載
置された半導体素子５が位置ずれをおこし、半田バンプ
が正常に転写されなかった。
の方法では、以下のような問題があった。すなわち従来
は、ファンによって熱風を吹き付けて空気を強制的に対
流させた雰囲気中で、突起電極６を加熱し金属材料３を
溶融していたのであるが、シリコン基材から構成される
半導体素子５は薄く軽量であるため、支持基板１上に載
置された半導体素子５が位置ずれをおこし、半田バンプ
が正常に転写されなかった。
【０００５】そこで、プリント基板への部品実装に用い
られているような、熱風の対流を軽減した赤外線併用リ
フロー処理を行ってみたものの、シリコン基材から構成
される半導体素子５は赤外線を透過するため、半導体素
子自身が発熱せず、結果として図４のように未溶融の半
田バンプしか転写されなかった。
られているような、熱風の対流を軽減した赤外線併用リ
フロー処理を行ってみたものの、シリコン基材から構成
される半導体素子５は赤外線を透過するため、半導体素
子自身が発熱せず、結果として図４のように未溶融の半
田バンプしか転写されなかった。
【０００６】以上のように従来の方法では薄く軽量であ
る半導体素子上に半田バンプを形成することは極めて困
難であった。
る半導体素子上に半田バンプを形成することは極めて困
難であった。
【０００７】そこで本発明では、半導体素子上に熱伝達
用板を載せることにより、熱伝達用板の自重で半導体素
子に荷重をかけるとともに、シリコン基材からなる半導
体素子上に極めて良好な熱伝達を行い、薄く軽量である
半導体素子上に完全溶融の半田バンプを形成することを
目的とする。
用板を載せることにより、熱伝達用板の自重で半導体素
子に荷重をかけるとともに、シリコン基材からなる半導
体素子上に極めて良好な熱伝達を行い、薄く軽量である
半導体素子上に完全溶融の半田バンプを形成することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の半田バンプの形成方法は、表面に形成した凹
部に金属材料を充填した支持基板上に、半導体素子に形
成した突起電極が前記凹部に対向するよう前記半導体素
子を支持基板に載置し、赤外線を吸収して発熱する材料
にて形成した熱伝達用板を前記半導体素子上に載置し、
赤外線による加熱とともに熱風により加熱された雰囲気
で前記金属材料を溶融し、半導体素子の突起電極に半田
バンプを形成するようにしたものである。
に本発明の半田バンプの形成方法は、表面に形成した凹
部に金属材料を充填した支持基板上に、半導体素子に形
成した突起電極が前記凹部に対向するよう前記半導体素
子を支持基板に載置し、赤外線を吸収して発熱する材料
にて形成した熱伝達用板を前記半導体素子上に載置し、
赤外線による加熱とともに熱風により加熱された雰囲気
で前記金属材料を溶融し、半導体素子の突起電極に半田
バンプを形成するようにしたものである。
【０００９】
【作用】上記方法によれば、赤外線併用リフロー炉にて
加熱溶融する際に、半導体素子上に載置された熱伝達用
板が赤外線により発熱し、続いて、熱伝達用板は半導体
素子と接触しているため半導体素子に熱が良好に伝達さ
れ、その結果半導体素子上の突起電極も発熱し、支持基
板の凹部で溶融している金属が半導体素子上の突起電極
上に完全溶融の形で転写される。
加熱溶融する際に、半導体素子上に載置された熱伝達用
板が赤外線により発熱し、続いて、熱伝達用板は半導体
素子と接触しているため半導体素子に熱が良好に伝達さ
れ、その結果半導体素子上の突起電極も発熱し、支持基
板の凹部で溶融している金属が半導体素子上の突起電極
上に完全溶融の形で転写される。
【００１０】また、上記熱伝達用板はその自重で半導体
素子上に荷重をかけているので、熱風による対流や、フ
ラックス中の溶媒成分の粘度低下や突沸などによる半導
体素子の位置ずれは皆無である。
素子上に荷重をかけているので、熱風による対流や、フ
ラックス中の溶媒成分の粘度低下や突沸などによる半導
体素子の位置ずれは皆無である。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例における半田バ
ンプ形成方法を示す工程図であり、図２は半田バンプを
形成した半導体素子の断面図である。
して説明する。図１は本発明の一実施例における半田バ
ンプ形成方法を示す工程図であり、図２は半田バンプを
形成した半導体素子の断面図である。
【００１２】図１において従来と異なる点は、支持基板
１を炭素の焼結体（イビデン（株）製）で形成したこと
と、図１（ｄ）において熱伝達用板８を支持基板１と同
じ材料で構成したことである。
１を炭素の焼結体（イビデン（株）製）で形成したこと
と、図１（ｄ）において熱伝達用板８を支持基板１と同
じ材料で構成したことである。
【００１３】この支持基板１は、炭素の焼結体の板の表
面に、機械加工またはエッチングなどにより半導体素子
の突起電極に対向する位置に金属材料を充填する凹部２
を形成したものである。また熱伝達用板８は、凹部２を
形成しない支持基板１と同形状のものを用いることがで
きる。
面に、機械加工またはエッチングなどにより半導体素子
の突起電極に対向する位置に金属材料を充填する凹部２
を形成したものである。また熱伝達用板８は、凹部２を
形成しない支持基板１と同形状のものを用いることがで
きる。
【００１４】まず図１（ａ）、（ｂ）に示すように、低
融点合金または金属からなる金属ペースト３を、支持基
板１の表面に設けられた凹２部にスキージ４を摺動させ
ることにより充填する。本実施例ではフラックスを９重
量％含有し、金属粒子の平均粒径が１０μｍ以下である
Ｓｎ−３７Ｐｂ共晶合金を含有したクリーム半田を金属
ペースト３として用いた。
融点合金または金属からなる金属ペースト３を、支持基
板１の表面に設けられた凹２部にスキージ４を摺動させ
ることにより充填する。本実施例ではフラックスを９重
量％含有し、金属粒子の平均粒径が１０μｍ以下である
Ｓｎ−３７Ｐｂ共晶合金を含有したクリーム半田を金属
ペースト３として用いた。
【００１５】次に図１（ｃ）に示すように、半導体素子
５上に予め金線を用いてスタッドバンプボンディング法
により形成した突起電極６と、支持基板１の表面に形成
された凹部２とを位置合わせし整合する。その後図１
（ｄ）のように熱伝達用板８を半導体素子５の上面に配
置する。
５上に予め金線を用いてスタッドバンプボンディング法
により形成した突起電極６と、支持基板１の表面に形成
された凹部２とを位置合わせし整合する。その後図１
（ｄ）のように熱伝達用板８を半導体素子５の上面に配
置する。
【００１６】この状態で赤外線併用リフロー炉内で加熱
することにより、金属ペースト３を溶融して突起電極６
の周りに半田バンプを形成する。このとき半導体素子５
上に熱伝達用板８を載置しているので、熱の伝達は、熱
伝達用板８から半導体素子５へ、そして半導体素子上の
突起電極６の順で行われ、同時に支持基板１の凹部２で
溶融している金属が完全溶融の形で突起電極６の周りに
転写される。
することにより、金属ペースト３を溶融して突起電極６
の周りに半田バンプを形成する。このとき半導体素子５
上に熱伝達用板８を載置しているので、熱の伝達は、熱
伝達用板８から半導体素子５へ、そして半導体素子上の
突起電極６の順で行われ、同時に支持基板１の凹部２で
溶融している金属が完全溶融の形で突起電極６の周りに
転写される。
【００１７】また、上記熱伝達用板８はその自重で半導
体素子５上に荷重をかけているので、熱風による対流
や、フラックス中の溶媒成分の粘度低下や突沸などによ
る半導体素子の位置ずれは皆無である。
体素子５上に荷重をかけているので、熱風による対流
や、フラックス中の溶媒成分の粘度低下や突沸などによ
る半導体素子の位置ずれは皆無である。
【００１８】上記実施例においては、支持基板１と熱伝
達用板８とを同一材料でほぼ同一形状に形成しているの
で、半導体素子５の上下で温度分布は均一となり良好な
転写が行える。
達用板８とを同一材料でほぼ同一形状に形成しているの
で、半導体素子５の上下で温度分布は均一となり良好な
転写が行える。
【００１９】なお、金属ペースト３は金属粒子の平均粒
径が１０μｍ以下のＳｎ−３７Ｐｂ共晶合金を用いた
が、金属粒子の材料としては、Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓ
ｂ，Ｉｎを主とする合金あるいは単体等でも良い。
径が１０μｍ以下のＳｎ−３７Ｐｂ共晶合金を用いた
が、金属粒子の材料としては、Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓ
ｂ，Ｉｎを主とする合金あるいは単体等でも良い。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明は、表面に形成した
凹部内に金属ペーストを充填した支持基板上に、突起電
極を対向させて半導体素子を配置し、さらに半導体素子
上に熱伝達用板を配置するものである。この熱伝達用板
により半導体素子の突起電極も十分加熱することができ
る。またこの熱伝達用板はその自重で半導体素子に荷重
をかけているので、リフローでの熱風による位置ずれや
溶剤による浮力の発生や突沸による位置ずれを防止する
ことができる。
凹部内に金属ペーストを充填した支持基板上に、突起電
極を対向させて半導体素子を配置し、さらに半導体素子
上に熱伝達用板を配置するものである。この熱伝達用板
により半導体素子の突起電極も十分加熱することができ
る。またこの熱伝達用板はその自重で半導体素子に荷重
をかけているので、リフローでの熱風による位置ずれや
溶剤による浮力の発生や突沸による位置ずれを防止する
ことができる。
【００２１】よって完全溶融した半田バンプが半導体素
子上に一括転写され、接続抵抗の低い半田バンプが得ら
れるのはもちろんのこと、転写歩留りの高い半導体素子
が得られ、実用上極めて有利なものとなる。
子上に一括転写され、接続抵抗の低い半田バンプが得ら
れるのはもちろんのこと、転写歩留りの高い半導体素子
が得られ、実用上極めて有利なものとなる。
【図１】本発明の半田バンプの形成方法の一実施例を示
す工程図
す工程図
【図２】同方法により半田バンプを形成した半導体素子
の断面図
の断面図
【図３】従来例の半田バンプの形成方法を示す工程図
【図４】同方法により半田バンプを形成した半導体素子
の断面図
の断面図
１ 支持基板 ２ 凹部 ３ 金属ペースト ４ スキージ ５ 半導体素子 ６ 突起電極 ７ バンプ ８ 熱伝達用板
Claims (1)
- 【請求項１】表面に形成した凹部に金属材料を充填した
支持基板上に、半導体素子に形成した突起電極が前記凹
部に対向するよう前記半導体素子を支持基板に載置し、
赤外線を吸収して発熱する材料にて形成した熱伝達用板
を前記半導体素子上に載置し、赤外線による加熱ととも
に熱風により加熱された雰囲気で前記金属材料を溶融
し、半導体素子の突起電極にバンプを形成するようにし
た半田バンプの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04859994A JP3173547B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 半田バンプの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04859994A JP3173547B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 半田バンプの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263450A JPH07263450A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3173547B2 true JP3173547B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=12807881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04859994A Expired - Fee Related JP3173547B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 半田バンプの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173547B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3385872B2 (ja) * | 1995-12-25 | 2003-03-10 | 三菱電機株式会社 | はんだ供給法およびはんだ供給装置 |
| JP3279940B2 (ja) * | 1996-11-27 | 2002-04-30 | シャープ株式会社 | 電子回路装置の製造方法、半田残渣均一化治具、金属ロウペースト転写用治具及び電子回路装置の製造装置 |
| JP3303849B2 (ja) | 1999-06-10 | 2002-07-22 | 日本電気株式会社 | バンプ転写基板の製造方法、並びに半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| US20040084508A1 (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-06 | Advanpack Solutions Pte. Ltd. | Method for constraining the spread of solder during reflow for preplated high wettability lead frame flip chip assembly |
| US7674651B2 (en) | 2006-12-26 | 2010-03-09 | International Business Machines Corporation | Mounting method for semiconductor parts on circuit substrate |
| WO2013006814A2 (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-10 | Flextronics Ap, Llc | Solder desposition system and method for metal bumps |
| US8707221B2 (en) | 2011-12-29 | 2014-04-22 | Flextronics Ap, Llc | Circuit assembly yield prediction with respect to manufacturing process |
| US9232630B1 (en) | 2012-05-18 | 2016-01-05 | Flextronics Ap, Llc | Method of making an inlay PCB with embedded coin |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP04859994A patent/JP3173547B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07263450A (ja) | 1995-10-13 |
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