JP3211325B2 - 電子部品の製造方法、及び装置、並びに実装方法。 - Google Patents
電子部品の製造方法、及び装置、並びに実装方法。Info
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Landscapes
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に実装し易いＩ
Ｃチップ等の電子部品，その製造方法，その実装方法お
よびその製造装置に関する。
Ｃチップ等の電子部品，その製造方法，その実装方法お
よびその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＣチップを基板上に実装する方
法として、基板上の電極にフェイスダウン実装するＣＯ
Ｂ（ＣＨＩＰ ＯＮ ＢＯＡＲＤ）実装が注目を浴びて
いる。
法として、基板上の電極にフェイスダウン実装するＣＯ
Ｂ（ＣＨＩＰ ＯＮ ＢＯＡＲＤ）実装が注目を浴びて
いる。
【０００３】従来のＣＯＢ実装技術としては、基板上の
電極にクリーム状の半田を印刷法により形成し、その印
刷された半田上にＩＣチップをフェイスダウン実装する
ものであった。
電極にクリーム状の半田を印刷法により形成し、その印
刷された半田上にＩＣチップをフェイスダウン実装する
ものであった。
【０００４】以下図面を参照にしながら、上述した従来
のＣＯＢ実装技術の一例について説明する。図５，図６
はＩＣチップの基板への実装方法を示すものである。図
５，図６において、１は基板、２は基板上の電極、３は
ＩＣチップ、４はアルミニウム電極、５は金バンプ、１
６はクリーム半田、１７はスキージ、１８はスクリーン
マスクである。
のＣＯＢ実装技術の一例について説明する。図５，図６
はＩＣチップの基板への実装方法を示すものである。図
５，図６において、１は基板、２は基板上の電極、３は
ＩＣチップ、４はアルミニウム電極、５は金バンプ、１
６はクリーム半田、１７はスキージ、１８はスクリーン
マスクである。
【０００５】以上のように構成された基板上への実装方
法について、以下その動作について説明する。
法について、以下その動作について説明する。
【０００６】図５は基板上の電極２に半田を形成するた
めの方法を示す図である。基板上の電極２に対応した開
口部をもつスクリーンマスク１８を基板１上に位置合わ
せ後重ね合わせ、クリーム半田１６をスクリーンマスク
１８上でのスキージ１７を用いて移動させることにより
開口部にはクリーム半田１６が残り、スクリーンマスク
１８を取り外すことにより、基板上の電極２にクリーム
半田１６が形成される。
めの方法を示す図である。基板上の電極２に対応した開
口部をもつスクリーンマスク１８を基板１上に位置合わ
せ後重ね合わせ、クリーム半田１６をスクリーンマスク
１８上でのスキージ１７を用いて移動させることにより
開口部にはクリーム半田１６が残り、スクリーンマスク
１８を取り外すことにより、基板上の電極２にクリーム
半田１６が形成される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ＩＣチップと、そのＩＣチップ上に形成さ
れたアルミニウム電極と、そのアルミニウム電極上に順
次積層された金バンプおよび半田バンプとを有する半田
バンプの形成方法として、酸素防止用ガスを供給しなが
ら、ワイヤーボンディング方式により半田を供給し、そ
の半田バンプに光照射して、昇温、溶融により接合強度
を図っている。
に本発明は、ＩＣチップと、そのＩＣチップ上に形成さ
れたアルミニウム電極と、そのアルミニウム電極上に順
次積層された金バンプおよび半田バンプとを有する半田
バンプの形成方法として、酸素防止用ガスを供給しなが
ら、ワイヤーボンディング方式により半田を供給し、そ
の半田バンプに光照射して、昇温、溶融により接合強度
を図っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、ＩＣチップのアルミニウム電極の
間隔が狭くなると、スクリーンマスクの開口部の形成が
困難であると同時に、クリーム半田の微量印刷も困難で
あり、接合の歩留まりが低下する。
うな従来の構成では、ＩＣチップのアルミニウム電極の
間隔が狭くなると、スクリーンマスクの開口部の形成が
困難であると同時に、クリーム半田の微量印刷も困難で
あり、接合の歩留まりが低下する。
【０００９】また半田の溶融後に電気的接合不良をやり
直す場合、やり直しの方法は半田を溶融しＩＣチップを
取り外し新たなＩＣチップを実装するが、基板の上に多
数の電子部品を半田付けしている場合、スクリーンマス
クを基板に重ね合わせることが不可能なため、印刷によ
る新たな半田の供給は不可能である。
直す場合、やり直しの方法は半田を溶融しＩＣチップを
取り外し新たなＩＣチップを実装するが、基板の上に多
数の電子部品を半田付けしている場合、スクリーンマス
クを基板に重ね合わせることが不可能なため、印刷によ
る新たな半田の供給は不可能である。
【００１０】本発明は以上の課題を解決するもので、電
極の間隔が狭くなっても半田の安定供給が可能であり、
実装のやり直しの場合でも基板上に半田を供給する必要
のない電子部品およびその製造方法を提供することを目
的としている。
極の間隔が狭くなっても半田の安定供給が可能であり、
実装のやり直しの場合でも基板上に半田を供給する必要
のない電子部品およびその製造方法を提供することを目
的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ＩＣチップと、そのＩＣチップ上に形成さ
れたアルミニウム電極と、そのアルミニウム電極上に順
次積層された金バンプおよび半田バンプとを有する構成
よりなる。またその半田バンプ形成方法は、酸化防止用
ガスを供給しながら、ワイヤーボンディング方式により
半田を供給し、その半田バンプに光照射して昇温，溶融
により接合強度を図っている。
に本発明は、ＩＣチップと、そのＩＣチップ上に形成さ
れたアルミニウム電極と、そのアルミニウム電極上に順
次積層された金バンプおよび半田バンプとを有する構成
よりなる。またその半田バンプ形成方法は、酸化防止用
ガスを供給しながら、ワイヤーボンディング方式により
半田を供給し、その半田バンプに光照射して昇温，溶融
により接合強度を図っている。
【００１２】
【作用】上記構成によりＩＣチップ上の電極が狭い間隔
になっても安定した半田供給と半田バンプ形成が可能と
なり、ＩＣチップ上に半田バンプを形成するために基板
上に半田の供給が不必要となり、印刷用のメタルマスク
を作成する必要がなく、また実装のやり直しの場合に半
田の基板上への再供給の必要性もなくなる。
になっても安定した半田供給と半田バンプ形成が可能と
なり、ＩＣチップ上に半田バンプを形成するために基板
上に半田の供給が不必要となり、印刷用のメタルマスク
を作成する必要がなく、また実装のやり直しの場合に半
田の基板上への再供給の必要性もなくなる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例であるＩＣチップ３
上への半田供給について図面を参照にしながら説明す
る。
上への半田供給について図面を参照にしながら説明す
る。
【００１４】図１は本発明の第１の実施例における、半
田を供給したＩＣチップ３を基板１上に実装する工程を
表わす図である。図１において、６は半田バンプ、７は
フラックスである。
田を供給したＩＣチップ３を基板１上に実装する工程を
表わす図である。図１において、６は半田バンプ、７は
フラックスである。
【００１５】以上のように構成されたＩＣチップ３上へ
の半田供給方法および実装方法について、図２より図４
を用いてその動作を説明する。
の半田供給方法および実装方法について、図２より図４
を用いてその動作を説明する。
【００１６】図２はＩＣチップ３上への金バンプ５の形
成工程を表わし、８は吸着台、９はキャピラリー、１０
は金ワイヤーである。図２の工程はＩＣチップ３をワイ
ヤーボンディング装置の１８０℃に加熱された吸着台８
に真空テンションにより固定し、ＩＣチップ３上のアル
ミニウム電極４上に一般のワイヤーボンディング装置を
用い、スタッドバンプボンディング方式によりキャピラ
リー９と金ワイヤー１０により金の突起物を形成する。
その金の突起物を金バンプ５と呼ぶ。金バンプ５の高さ
ばらつきは２０ミクロン程度あるために、高さを一定に
するために平らな金属を上面より押し当てて高さを揃え
るレベリング工程を行う。
成工程を表わし、８は吸着台、９はキャピラリー、１０
は金ワイヤーである。図２の工程はＩＣチップ３をワイ
ヤーボンディング装置の１８０℃に加熱された吸着台８
に真空テンションにより固定し、ＩＣチップ３上のアル
ミニウム電極４上に一般のワイヤーボンディング装置を
用い、スタッドバンプボンディング方式によりキャピラ
リー９と金ワイヤー１０により金の突起物を形成する。
その金の突起物を金バンプ５と呼ぶ。金バンプ５の高さ
ばらつきは２０ミクロン程度あるために、高さを一定に
するために平らな金属を上面より押し当てて高さを揃え
るレベリング工程を行う。
【００１７】図３は金バンプ５上への半田バンプ６の形
成工程を表わし、１１は半田ワイヤー、１２はガス供給
装置、１３は光照射装置、１４は半田ボールである。図
３の工程は図２と同じように１８０℃に加熱された吸着
台８に真空テンションにより固定し、ＩＣチップ３上の
高さを揃えた金バンプ５上に一般のワイヤーボンディン
グ工法を用いキャピラリー９と半田ワイヤー１１により
半田の突起物を形成する。その半田の突起物を半田バン
プ６と呼ぶ。金ワイヤー１０を用いたワイヤーボンディ
ングと変更した点は、スパーク電圧を２１００ボルトに
上げ、アルゴン９０％＋水素１０％の半田酸化防止用ガ
スを供給しながら半田ボール１４を形成した点である。
半田バンプ６の形成方法は半田ワイヤー１１上にスパー
クにより形成した半田ボール１４を金バンプ５上に押し
当て接合し、そのまま半田ボール１４と半田ワイヤー１
１を引きちぎる工法で行う。
成工程を表わし、１１は半田ワイヤー、１２はガス供給
装置、１３は光照射装置、１４は半田ボールである。図
３の工程は図２と同じように１８０℃に加熱された吸着
台８に真空テンションにより固定し、ＩＣチップ３上の
高さを揃えた金バンプ５上に一般のワイヤーボンディン
グ工法を用いキャピラリー９と半田ワイヤー１１により
半田の突起物を形成する。その半田の突起物を半田バン
プ６と呼ぶ。金ワイヤー１０を用いたワイヤーボンディ
ングと変更した点は、スパーク電圧を２１００ボルトに
上げ、アルゴン９０％＋水素１０％の半田酸化防止用ガ
スを供給しながら半田ボール１４を形成した点である。
半田バンプ６の形成方法は半田ワイヤー１１上にスパー
クにより形成した半田ボール１４を金バンプ５上に押し
当て接合し、そのまま半田ボール１４と半田ワイヤー１
１を引きちぎる工法で行う。
【００１８】金バンプ５上の半田バンプ６の接合強度は
３０グラム程度であるので、このままの状態では何かの
拍子に外れてしまう。また半田ボール１４と半田ワイヤ
ー１１の引きちぎられる点がばらつくために、半田バン
プの高さばらつきが４０ミクロン程度存在する。このた
めに半田バンプ６の形成直後に半田を溶融する。
３０グラム程度であるので、このままの状態では何かの
拍子に外れてしまう。また半田ボール１４と半田ワイヤ
ー１１の引きちぎられる点がばらつくために、半田バン
プの高さばらつきが４０ミクロン程度存在する。このた
めに半田バンプ６の形成直後に半田を溶融する。
【００１９】半田の溶融工程は図３に示すように、半田
バンプ６を金バンプ５上に接合し引きちぎった直後にア
ルゴン９０％＋水素１０％の半田酸化防止用ガスを供給
しながら光照射装置１３により赤外線を含む光を照射
し、半田を２３０℃に加熱し溶融する。半田の溶融によ
り金と錫の合金が形成され接合強度が増加し簡単に外れ
ることはない。
バンプ６を金バンプ５上に接合し引きちぎった直後にア
ルゴン９０％＋水素１０％の半田酸化防止用ガスを供給
しながら光照射装置１３により赤外線を含む光を照射
し、半田を２３０℃に加熱し溶融する。半田の溶融によ
り金と錫の合金が形成され接合強度が増加し簡単に外れ
ることはない。
【００２０】また半田バンプ６は溶融することにより引
きちぎった部分を吸収し半球の形状になる。半田バンプ
６の量は引きちぎった部分が半田ボール１４に比べ非常
に小さいため、半田ボール１４の量とほぼ等しい。また
半田ボール１４の量はスパーク電圧に依存するため、今
回のようにスパーク電圧が一定であれば半田ボール１４
の量も一定になり半田バンプ６の量も一定になる。この
ように半田バンプ６の量が一定のために溶融後の半球の
形状の場合は高さが等しくなる。実際の場合でもスパー
ク電圧２１００ボルトで半田バンプ６の溶融後の高さば
らつきは３ミクロン程度であった。
きちぎった部分を吸収し半球の形状になる。半田バンプ
６の量は引きちぎった部分が半田ボール１４に比べ非常
に小さいため、半田ボール１４の量とほぼ等しい。また
半田ボール１４の量はスパーク電圧に依存するため、今
回のようにスパーク電圧が一定であれば半田ボール１４
の量も一定になり半田バンプ６の量も一定になる。この
ように半田バンプ６の量が一定のために溶融後の半球の
形状の場合は高さが等しくなる。実際の場合でもスパー
ク電圧２１００ボルトで半田バンプ６の溶融後の高さば
らつきは３ミクロン程度であった。
【００２１】上記のような図２，図３の工程を行いＩＣ
チップ３上に半田を供給し実装可能な電子部品を製造す
る。
チップ３上に半田を供給し実装可能な電子部品を製造す
る。
【００２２】図４は半田バンプ６上にフラックス７を転
写する工程を表わす図であり、１５は転写皿である。図
４の工程は、転写皿１５上で、溶剤を含んだペースト状
のフラックス７を一定の厚さに引き伸ばし、ＩＣチップ
３を図のようにフラックス７上に降下し、半田バンプ６
および金バンプ５をフラックス７の中に浸す。次にＩＣ
チップ３を上昇させ、半田バンプ６を転写皿１５上のフ
ラックス７より離す。この時に一部のフラックス７はＩ
Ｃチップ３上の半田バンプ６上に転写される。
写する工程を表わす図であり、１５は転写皿である。図
４の工程は、転写皿１５上で、溶剤を含んだペースト状
のフラックス７を一定の厚さに引き伸ばし、ＩＣチップ
３を図のようにフラックス７上に降下し、半田バンプ６
および金バンプ５をフラックス７の中に浸す。次にＩＣ
チップ３を上昇させ、半田バンプ６を転写皿１５上のフ
ラックス７より離す。この時に一部のフラックス７はＩ
Ｃチップ３上の半田バンプ６上に転写される。
【００２３】図１はフラックス７を転写したＩＣチップ
３を基板１に実装する工程を表わす図である。図１の工
程はフラックス７を転写した直後のＩＣチップ３を基板
１上の基板上の電極２に位置合わせし実装する。この時
ＩＣチップ３はフラックス７の粘度により保持される。
実装後は基板１を含め全体を２３０℃程度に加熱し、半
田バンプ６を溶融することにより基板上の電極２と合金
を形成し、基板上の電極２と金バンプ６とに電気的接合
を得ることができる。電気的接合終了後、信頼性の向上
のために応力緩和用樹脂および防水用封止樹脂を塗布お
よび硬化することにより、ＩＣチップ３の基板１への実
装は全て終了する。
３を基板１に実装する工程を表わす図である。図１の工
程はフラックス７を転写した直後のＩＣチップ３を基板
１上の基板上の電極２に位置合わせし実装する。この時
ＩＣチップ３はフラックス７の粘度により保持される。
実装後は基板１を含め全体を２３０℃程度に加熱し、半
田バンプ６を溶融することにより基板上の電極２と合金
を形成し、基板上の電極２と金バンプ６とに電気的接合
を得ることができる。電気的接合終了後、信頼性の向上
のために応力緩和用樹脂および防水用封止樹脂を塗布お
よび硬化することにより、ＩＣチップ３の基板１への実
装は全て終了する。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明
は、金バンプに半田バンプを重ねた構成とワイヤーボン
ディング方式による半田供給を行う構成によるので、Ｉ
Ｃチップ上に狭い間隔で半田バンプが形成でき、基板上
に半田を供給する必要がなく、実装不良の場合でも半田
供給済みのＩＣチップを交換するだけで再び実装が可能
である等、安定した実装ができる電子部品およびその製
造方法を提供できる。
は、金バンプに半田バンプを重ねた構成とワイヤーボン
ディング方式による半田供給を行う構成によるので、Ｉ
Ｃチップ上に狭い間隔で半田バンプが形成でき、基板上
に半田を供給する必要がなく、実装不良の場合でも半田
供給済みのＩＣチップを交換するだけで再び実装が可能
である等、安定した実装ができる電子部品およびその製
造方法を提供できる。
【図１】本発明の一実施例における電子部品とその電子
部品を実装する基板の断面図
部品を実装する基板の断面図
【図２】図１の電子部品の製造工程である金バンプ形成
工程の断面図
工程の断面図
【図３】図２の金バンプ形成工程後の半田バンプ形成工
程の断面図
程の断面図
【図４】図３の半田バンプ形成工程後のフラックス転写
工程の断面図
工程の断面図
【図５】従来の電子部品を実装する基板上の電極に半田
を形成する方法を示す断面図
を形成する方法を示す断面図
【図６】図５の基板上に従来の電子部品を実装する方法
を示す断面図
を示す断面図
１ 基板 ２ 基板上の電極 ３ ＩＣチップ ４ アルミニウム電極 ５ 金バンプ ６ 半田バンプ ７ フラックス
Claims (3)
- 【請求項１】 加熱台上にＩＣチップを吸着しそのＩＣ
チップの所定部に金バンプを形成する工程と、その金バ
ンプの上に酸化防止用ガスを供給しながら半田を供給し
半田バンプを形成する工程と、その半田バンプに前記酸
化防止用ガスの供給を続けながら前記半田バンプに光照
射を行い昇温溶融による接合強度増大を図る工程とを少
なくとも有することを特徴とする電子部品の製造方法。 - 【請求項２】 加熱台上にＩＣチップを吸着しそのＩＣ
チップの所定部に金バンプを形成する工程と、その金バ
ンプの上に酸化防止用ガスを供給しながら半田を供給し
半田バンプを形成する工程と、その半田バンプに前記酸
化防止用ガスの供給を続けながら前記半田バンプに光照
射を行い、昇温溶融による接合強度増大を図る工程と、
前記半田バンプをフラックスの薄い膜上に浸し、前記半
田バンプ表面にフラックスを転写する工程と、そのフラ
ックスが転写された半田バンプを電極形成された基板上
に接合する工程とを有することを特徴とする電子部品の
実装方法。 - 【請求項３】 ＩＣチップを吸着する吸着装置と、前記
ＩＣチップの所定部に酸化防止用ガスを供給するガス供
給装置と、前記ＩＣチップの所定部にワイヤーボンディ
ング方式で半田を供給し半田バンプを形成する装置と、
前記半田バンプに光照射して昇温，溶融により接合強度
の増加を図るための光照射装置とを少なくとも有するこ
とを特徴とする電子部品の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1862292A JP3211325B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 電子部品の製造方法、及び装置、並びに実装方法。 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1862292A JP3211325B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 電子部品の製造方法、及び装置、並びに実装方法。 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218046A JPH05218046A (ja) | 1993-08-27 |
| JP3211325B2 true JP3211325B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=11976727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1862292A Expired - Fee Related JP3211325B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 電子部品の製造方法、及び装置、並びに実装方法。 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3211325B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3070514B2 (ja) * | 1997-04-28 | 2000-07-31 | 日本電気株式会社 | 突起電極を有する半導体装置、半導体装置の実装方法およびその実装構造 |
| JP3420917B2 (ja) | 1997-09-08 | 2003-06-30 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
| JP3407275B2 (ja) | 1998-10-28 | 2003-05-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | バンプ及びその形成方法 |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP1862292A patent/JP3211325B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05218046A (ja) | 1993-08-27 |
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