JP3350529B1 - Solder joining apparatus and solder joining method - Google Patents
Solder joining apparatus and solder joining methodInfo
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- JP3350529B1 JP3350529B1 JP2001172960A JP2001172960A JP3350529B1 JP 3350529 B1 JP3350529 B1 JP 3350529B1 JP 2001172960 A JP2001172960 A JP 2001172960A JP 2001172960 A JP2001172960 A JP 2001172960A JP 3350529 B1 JP3350529 B1 JP 3350529B1
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Abstract
【要約】
【課題】半導体装置、電子部品の配線やパッドにはんだ
層を接合するために用いられるはんだ接合装置に関し、
はんだ接合のスループットを従来よりも向上し、はんだ
接合後の基板上での残渣の発生を防止すること。
【解決手段】はんだ層Ａを有する基体Ｗを間隔をおいて
複数収納するマガジン２と、マガジン２を格納し且つマ
ガジン２に基体Ｗを搬入する搬入口３ａとマガジン２か
ら基体Ｗを搬出する搬出口３ｂを有する加熱室３と、加
熱室３を外気から遮蔽するために搬入口３ａと搬出口３
ｂのそれぞれに設置された第１の大気遮蔽機構８と第２
の大気遮蔽機構９と、加熱室３内でマガジン２を閉じ込
め可能に配置されたヒーター４と、加熱領域へ蟻酸を供
給する蟻酸供給機構６と、蟻酸を加熱室３の外に排出す
る排気機構１６とを含む。The present invention relates to a solder bonding apparatus used for bonding a solder layer to a wiring or a pad of a semiconductor device or an electronic component.
To improve the soldering throughput compared to the past, and to prevent the generation of residues on the substrate after soldering. Kind Code: A1 A magazine for accommodating a plurality of substrates W having solder layers A at intervals, a loading port 3a for storing the magazines 2 and loading the substrates W into the magazine 2, and a transport for unloading the substrates W from the magazine 2. A heating chamber 3 having an outlet 3b, and a carry-in port 3a and a carry-out port 3 for shielding the heating chamber 3 from outside air.
b, the first air shielding mechanism 8 and the second
Air shielding mechanism 9, a heater 4 arranged so as to confine the magazine 2 in the heating chamber 3, a formic acid supply mechanism 6 for supplying formic acid to the heating area, and an exhaust mechanism for discharging formic acid out of the heating chamber 3. 16 is included.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ接合装置及
びはんだ接合方法に関し、より詳しくは、半導体装置、
電子部品の配線やパッドにはんだ層を接合するために用
いられるはんだ接合装置と、はんだ接合方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soldering apparatus and a soldering method, and more particularly, to a semiconductor device,
The present invention relates to a solder joining apparatus used for joining a solder layer to wirings and pads of an electronic component, and a solder joining method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の電極パッド、金属配線など
の金属パターンにはんだ（半田）を接合する方法とし
て、メッキ法、印刷法、ボール載置法等によりはんだを
金属パターン上に形成した後に、半田を加熱溶融して電
極パッドに接合・成形するといった方法が採用されてい
る。2. Description of the Related Art As a method of joining solder (solder) to a metal pattern such as an electrode pad and a metal wiring of a semiconductor device, a solder is formed on a metal pattern by a plating method, a printing method, a ball mounting method, or the like. A method has been adopted in which solder is heated and melted and joined to and formed on an electrode pad.
【０００３】半田の溶融の際には、通常フラックスを使
用して半田表面やその下の電極パッド上の酸化膜を除去
し、清浄化させつつ半田を溶融、接合させている。フラ
ックスを使用した半田接合工程は、例えば次のような方
法によって行われる。まず、半田被着面である金属パタ
ーン表面に塗布されたフラックスは、加熱によりその表
面を活性化しながら金属パターン表面を被覆して酸化を
防止し、その活性状態を維持する。これと同時に、半田
が溶融し、金属パターンの表面に広がる。その半田溶融
によってフラックスの一部は分解する。[0003] When the solder is melted, an oxide film on the surface of the solder and the electrode pad thereunder is usually removed using a flux, and the solder is melted and joined while being cleaned. The solder bonding step using the flux is performed, for example, by the following method. First, the flux applied to the surface of the metal pattern, which is the surface on which the solder is to be applied, protects the surface of the metal pattern while activating the surface by heating, prevents oxidation, and maintains the active state. At the same time, the solder melts and spreads on the surface of the metal pattern. A part of the flux is decomposed by the melting of the solder.
【０００４】その後に、半田は冷却されて凝固し、金属
パターン表面に接合される。これと同時に、金属パター
ン上に残ったフラックスと分解生成物も固化する。この
ようなフラックスを用いた半田接合の後に、固化したフ
ラックスを洗浄により除去する。しかし、その洗浄の際
には、フロンやトリクレンを含まない有機溶剤では分解
生成物を簡単に除去できないので、洗浄に使用される有
機溶剤を大量に使用する必要がある。[0004] Thereafter, the solder is cooled and solidified to be joined to the surface of the metal pattern. At the same time, the flux and decomposition products remaining on the metal pattern solidify. After solder bonding using such a flux, the solidified flux is removed by washing. However, at the time of washing, decomposition products cannot be easily removed with an organic solvent containing neither chlorofluorocarbon nor trichlene, so that it is necessary to use a large amount of the organic solvent used for washing.
【０００５】しかし、有機溶剤は環境に悪影響を与える
ことから、洗浄が要らない半田接合方法の開発が望まれ
ている。また、電子部品モジュールの実装工程において
も、フラックス又はフラックス含有ペーストを半田接合
部分に塗布した上で実装するといった工程を採用するの
が一般的である。その場合、実装時の熱でフラックスが
分解して有害ガスが発生するので、作業の安全性を確保
する必要がある。また、フラックスの残渣としてハロゲ
ン成分がモジュール内に残ると、モジュールの配線の腐
食、配線のマイグレーションが助長されるので、徹底的
な洗浄が要求され、これが製造コスト高を招く原因とな
る。However, since an organic solvent has an adverse effect on the environment, development of a soldering method that does not require cleaning is desired. Also, in the mounting process of the electronic component module, it is common to adopt a process of applying a flux or a flux-containing paste to a solder joint portion and then mounting. In this case, since the flux is decomposed by the heat generated during the mounting to generate harmful gases, it is necessary to ensure work safety. Further, if a halogen component remains in the module as a residue of the flux, corrosion of the wiring of the module and migration of the wiring are promoted, so that thorough cleaning is required, which causes an increase in manufacturing cost.
【０００６】これらの課題を解決するために次のような
方法又は装置が知られている。まず、還元作用のあるカ
ルボン酸を用いた半田付け方法が、例えば特開平６−１
９０５８４号公報、特開平６−２６７６３２号公報、特
開平７−１６４１４１号公報、特開平１１−２３３９３
４号公報などに記載されている。In order to solve these problems, the following methods or apparatuses are known. First, a soldering method using a carboxylic acid having a reducing action is described in, for example,
90584, JP-A-6-267632, JP-A-7-164141, JP-A-11-23393
No. 4, for example.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半田接
合装置によれば以下に述べるような課題が存在する。ま
ず、第一の課題は、公知の半田接合装置では半田接合の
スループットを向上させることである。半田は、半導体
基板、セラミック基板、回路基板等の配線又はパッドの
上に形成された後に、半田接合装置内に搬送され、そこ
で加熱溶融されて配線又はパッドに接合される。そのよ
うな半田接合装置は、一枚づつ基板を出し入れする、い
わゆる枚葉処理構造となっているので、半田接合の能率
が上がらない。したがって、基板の処理能力を高くする
ために複数の半田接合領域を隣接した装置が特開平１１
−２３３９３４号公報の図２、図３に記載されている
が、これでは実質的に複数の半田接合装置を用いている
に等しく、コストが嵩むだけでなく、広い面積が必要と
なる。However, the conventional soldering apparatus has the following problems. First, a first problem is to improve the throughput of solder bonding in a known solder bonding apparatus. The solder is formed on a wiring or a pad of a semiconductor substrate, a ceramic substrate, a circuit board, or the like, and then conveyed into a solder bonding apparatus, where it is heated and melted and bonded to the wiring or the pad. Such a soldering apparatus has a so-called single-wafer processing structure in which substrates are taken in and out one by one, so that the efficiency of soldering does not increase. Therefore, an apparatus in which a plurality of solder bonding areas are adjacent to each other in order to increase the processing capacity of a substrate is disclosed in
Although this is described in FIGS. 2 and 3 of Japanese Patent No. 233934, this is substantially equivalent to using a plurality of soldering apparatuses, which not only increases the cost but also requires a large area.
【０００８】第２の課題は、半田接合後、基板上での残
渣の発生を防止することである。上記した特開平７−１
６４１４１号公報には、半田接合の際にカルボン酸とジ
ケトン類の混合物を半田溶融領域に導入することが記載
されているが、液適で半田溶融領域に供給されるその混
合物は基板上に残渣を発生させ易い。本発明の目的は、
はんだ接合のスループットを従来よりも向上させ、又
は、はんだ接合後の基板上での残渣の発生を防止するた
めのはんだ接合装置とはんだ接合方法を提供することに
ある。[0008] A second object is to prevent the generation of residues on a substrate after solder bonding. JP-A-7-1
Japanese Patent No. 64141 discloses that a mixture of a carboxylic acid and a diketone is introduced into a solder melting region at the time of solder bonding. However, the mixture supplied to the solder melting region in a liquid form has a residue on a substrate. Easily occur. The object of the present invention is
It is an object of the present invention to provide a soldering apparatus and a soldering method for improving the throughput of soldering as compared with the related art, or for preventing generation of residues on a substrate after soldering.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記した課題は、はんだ
層を有する基体を間隔をおいて複数収納するマガジン
と、前記マガジンを格納し且つ前記マガジンに前記基体
を搬入する搬入口と前記マガジンから前記基体を搬出す
る搬出口を有する加熱室と、前記加熱室を外気から遮蔽
するために前記搬入口と前記搬出口のそれぞれに設置さ
れた第１の大気遮蔽機構と第２の大気遮蔽機構と、前記
加熱室内で前記マガジンを閉じ込め可能に配置されたヒ
ーターと、前記加熱領域へ蟻酸を供給する蟻酸供給機構
と、前記蟻酸を前記加熱室の外に排出する排気機構とを
有するはんだ接合装置によって解決される。An object of the present invention is to provide a magazine for accommodating a plurality of bases having a solder layer at intervals, a loading port for storing the magazines and loading the bases into the magazine, and a magazine. A heating chamber having a carry-out port for carrying out the substrate, a first air shielding mechanism and a second air shielding mechanism installed at each of the carry-in port and the carry-out port for shielding the heating chamber from outside air; A soldering device having a heater arranged so as to confine the magazine in the heating chamber, a formic acid supply mechanism for supplying formic acid to the heating area, and an exhaust mechanism for discharging the formic acid out of the heating chamber. Will be resolved.
【００１０】また、上記した課題は、はんだ層が付着し
た金属パターンを有する基体を間隔をおいてマガジン内
に複数入れる工程と、蟻酸が供給された状態の前記マガ
ジンを加熱領域でヒータにより覆う工程と、前記ヒータ
により前記はんだ層を加熱して前記はんだ層を金属パタ
ーンに接合する工程と、前記ヒータ内に冷却ガスを導入
することにより前記ヒータ内の前記蟻酸を外部に排出す
るとともに前記はんだ層、前記金属パターン及び前記基
体を冷却する工程と、前記ヒータを前記マガジン周囲か
ら取り去る工程と、前記マガジンから前記基体を搬出す
る工程とを有することを特徴とするはんだ接合方法によ
って解決される。In addition, the above-mentioned problems are a step of placing a plurality of substrates having a metal pattern to which a solder layer is attached in a magazine at intervals, and a step of covering the magazine supplied with formic acid with a heater in a heating area. Heating the solder layer by the heater to join the solder layer to the metal pattern; and introducing the cooling gas into the heater to discharge the formic acid in the heater to the outside and to remove the formic acid from the solder layer. And a step of cooling the metal pattern and the base, a step of removing the heater from around the magazine, and a step of unloading the base from the magazine.
【００１１】次に、本発明の作用について説明する。本
発明によれば、はんだ層が付着した金属パターンを有す
る基体を間隔をおいて複数枚入れたマガジンと、そのマ
ガジンを閉じ込め可能に配置したヒータとを有している
ので、複数の基体上のはんだを同時に接合されることに
なり、スループットが従来より向上する。Next, the operation of the present invention will be described. According to the present invention, since there are provided a magazine in which a plurality of bases each having a metal pattern to which a solder layer is attached at intervals and a heater arranged so as to confine the magazines, a plurality of bases are provided. Since the solder is joined at the same time, the throughput is improved as compared with the conventional case.
【００１２】また、はんだ層をヒータにより加熱して溶
融した後に、ヒータをマガジンの周囲から取り去ること
により、はんだ層の温度を下げることが容易になり、加
熱から冷却までの時間を短縮することができる。さら
に、ヒータに冷却ガス導入機構を取り付ける構造を採用
しているので、はんだ層の加熱終了直後に冷却ガスによ
りさらに急速に冷却することができ、しかもはんだ冷却
時間が短くなる。Further, after the solder layer is heated and melted by the heater, the heater is removed from the periphery of the magazine, so that the temperature of the solder layer can be easily lowered and the time from heating to cooling can be shortened. it can. Further, since a structure in which the cooling gas introduction mechanism is attached to the heater is employed, cooling can be performed more rapidly by the cooling gas immediately after the heating of the solder layer is completed, and the solder cooling time is shortened.
【００１３】蟻酸をはんだ層に供給する場合には、蟻酸
とガスの２流体を混合して蟻酸の過剰な供給を抑制した
り、超音波で蟻酸をミスト化することにより蟻酸の過剰
な供給が抑制される。また、マガジンを加熱室内にのみ
収めることにより、空気中の汚染物質がマガジンに付着
することを抑制して加熱中の基体の汚染が防止される。When formic acid is supplied to the solder layer, excessive supply of formic acid is suppressed by mixing two fluids of formic acid and gas, or excess formic acid can be supplied by mist-forming formic acid with ultrasonic waves. Is suppressed. In addition, since the magazine is contained only in the heating chamber, the contamination of the substrate during heating can be prevented by preventing the contaminants in the air from adhering to the magazine.
【００１４】さらに、ヒータ内への蟻酸の導入から排出
まで、ヒータとマガジンは加熱室内に閉じ込められた状
態となっているので、加熱室からの蟻酸の外部への漏れ
は防止される。Further, since the heater and the magazine are confined in the heating chamber from the introduction of formic acid into the heater to the discharge thereof, leakage of formic acid from the heating chamber to the outside is prevented.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】そこで、以下に本発明の実施形態
を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態
に係るはんだ（半田）接合装置を示す平面図、図２は、
図１のＩ−Ｉ線断面図である。図１，図２において、マ
ガジン載置台１の上には、マガジン移動機構１０によっ
て移動されるステンレス製の処理マガジン２が載置さ
れ、さらに処理マガジン２の移動領域には処理マガジン
（搬送機構）２を覆うステンレス製の加熱溶融室３が取
り付けられている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view showing a solder (solder) bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II of FIG. 1. 1 and 2, a processing magazine 2 made of stainless steel, which is moved by a magazine moving mechanism 10, is mounted on a magazine mounting table 1, and a processing magazine (transport mechanism) is provided in a moving area of the processing magazine 2. A heating and melting chamber 3 made of stainless steel and covering the housing 2 is attached.
【００１６】加熱溶融室３の中央には、処理マガジン２
よりも高く持ち上げられる下部開放の鐘形のヒータ４が
配置されている。このヒータ４は、伝導熱式ヒータ、赤
外線ランプヒータ、コイルヒータのうちの１つ又はいず
れかの組み合わせで構成されており、加熱溶融室３の中
央上部に取り付けられた駆動機構５の支持シャフト５ａ
によって上下動される。また、ヒータ４の上部の１箇所
又は複数箇所には、加熱溶融室３の外部の窒素供給源
（不図示）から引き込まれた不活性ガスパージノズル４
ａが接続されている。At the center of the heating and melting chamber 3, a processing magazine 2 is provided.
A bell-shaped heater 4 with an open bottom that can be lifted higher than that is arranged. The heater 4 is constituted by one or a combination of a conduction heat heater, an infrared lamp heater, and a coil heater, and has a support shaft 5 a of a drive mechanism 5 attached to a central upper portion of the heating and melting chamber 3.
Is moved up and down. An inert gas purge nozzle 4 drawn from a nitrogen supply source (not shown) outside the heating / melting chamber 3 is provided at one or more locations above the heater 4.
a is connected.
【００１７】加熱溶融室３の中央において、処理マガジ
ン２の両側方には、加熱溶融室３の外部の蟻酸供給機構
７に接続された蟻酸噴霧ノズル６が配置されている。蟻
酸噴霧ノズル６は、例えば図３に示すように、加熱溶融
室３の中央に向けて形成された複数の蟻酸噴霧孔６ａを
その側部に有している。加熱溶融室３のうち処理マガジ
ン２の移動方向の一方には搬入口３ａが設けられ、ま
た、他方には搬出口３ｂが設けられていて、搬入口３ａ
と搬出口３ｂはそれぞれシャッター８，９により開閉さ
れる構造を有している。これらのシャッター８，９は、
加熱溶融膣３内に導入される蟻酸が外部に漏洩すること
を防止するものである。蟻酸の大気への漏洩は、人間に
刺激臭を与えるだけでなく、蟻酸と大気との接触による
爆発を生じさせる。At the center of the heating and melting chamber 3, on both sides of the processing magazine 2, formic acid spray nozzles 6 connected to a formic acid supply mechanism 7 outside the heating and melting chamber 3 are arranged. As shown in FIG. 3, formic acid spray nozzle 6 has a plurality of formic acid spray holes 6a formed toward the center of heating and melting chamber 3 on its side. A loading port 3a is provided in one of the moving directions of the processing magazine 2 in the heating and melting chamber 3, and a loading port 3b is provided in the other direction.
And the carry-out port 3b are structured to be opened and closed by shutters 8 and 9, respectively. These shutters 8, 9
The purpose is to prevent formic acid introduced into the heated and molten vagina 3 from leaking to the outside. Leakage of formic acid into the atmosphere not only gives a pungent odor to humans, but also causes an explosion due to contact of formic acid with the atmosphere.
【００１８】搬入口３ａの外側のマガジン載置台１の上
には、未接合状態の半田が付着されたウェハＷを収納す
るためのローダ１１が置かれている。また、搬出口３ｂ
の外側のマガジン載置台１の上には、処理マガジン２か
ら基板Ｗを受け取るためのアンローダ１２が置かれてい
る。ローダ１１の載置領域の下方には、マガジン載置台
１の一端の外側から迫り上がってローダ１１内のウェハ
Ｗを搬入口３ａを通して処理マガジン２内に押し出すた
めの第１のプッシャー１３が取り付けられている。ま
た、搬出口３ｂの近傍の加熱溶融室３の下方には、マガ
ジン載置台１の開口１ａを通して迫り上がって処理マガ
ジン２内のウェハＷを搬出口３ｂを通してアンローダ１
２内に押し出すための第２のプッシャー１４が取り付け
られている。その開口１ａの上側又は下側には、第２の
プッシャー１４がマガジン搭載台１の下で待機している
状態で開口１ａを閉じるためのシャッター１５が取り付
けられている。A loader 11 for storing a wafer W to which solder in an unbonded state has been attached is placed on the magazine mounting table 1 outside the carry-in entrance 3a. Also, the exit 3b
An unloader 12 for receiving a substrate W from the processing magazine 2 is placed on the magazine mounting table 1 outside the above. Below the mounting area of the loader 11, a first pusher 13 is attached to push up the wafer W in the loader 11 from the outside of one end of the magazine mounting table 1 and into the processing magazine 2 through the loading port 3a. ing. Further, below the heating and melting chamber 3 near the carry-out port 3b, the wafer W in the processing magazine 2 rises through the opening 1a of the magazine mounting table 1 and passes through the carry-out port 3b.
A second pusher 14 for extruding into the second 2 is attached. Above or below the opening 1a, a shutter 15 for closing the opening 1a while the second pusher 14 is waiting under the magazine mounting table 1 is attached.
【００１９】第１及び第２のプッシャー１３，１４は、
それぞれ、マガジン載置台１の下に取り付けられた駆動
部１３ａ，１４ａによって上下動される肘部１３ｂ，１
４ｂと、肘部１３ｂ，１４ｂから加熱溶融室３の搬入口
３ａ又は搬出口３ｂへ向けて水平方向に進退するアーム
１３ｃ，１４ｃと、アーム１３ｃ，１４ｃの先端に垂直
に取り付けられ且つ処理マガジン２よりも幅の狭いプレ
ート１３ｄ，１４ｄとを有している。The first and second pushers 13 and 14 are
Elbow portions 13b, 1 which are respectively moved up and down by driving portions 13a, 14a mounted below the magazine mounting table 1.
4b, arms 13c, 14c which retreat horizontally from the elbows 13b, 14b toward the carry-in port 3a or the carry-out port 3b of the heating and melting chamber 3, and a processing magazine 2 which is vertically attached to the tips of the arms 13c, 14c. And plates 13d and 14d having a smaller width.
【００２０】マガジン載置台１のうちヒータ２が載置さ
れる領域の下方には、加熱溶融室３内或いはヒータ２内
のガスを加熱溶融室３の外部に放出するための排気装置
１６が取り付けられ、排気装置１６の排気口（不図示）
には排気管１６ａを介して蟻酸回収機構１７が接続され
ている。排気装置１４として、処理マガジン２を覆った
ヒータ４の内部空間を減圧する場合には例えばドライポ
ンプが用いられ、その内部空間を常圧とする場合には例
えばシロッコファンが用いられる。An exhaust device 16 for discharging gas in the heating / melting chamber 3 or in the heating / melting chamber 3 to the outside of the heating / melting chamber 3 is mounted below a region of the magazine mounting table 1 where the heater 2 is mounted. And an exhaust port (not shown) of the exhaust device 16
Is connected to a formic acid recovery mechanism 17 via an exhaust pipe 16a. When the internal space of the heater 4 covering the processing magazine 2 is depressurized, for example, a dry pump is used as the exhaust device 14, and when the internal space is set to normal pressure, for example, a sirocco fan is used.
【００２１】加熱溶融室３の天井部には、加熱溶融室３
内に外気を導入するためのシロッコファン１８が取り付
けられている。上記した処理マガジン２は、例えば図４
に示すように、立方形状に組まれた枠体２ａと、枠体２
ａの両側で上下方向に間隔を置いて格子状に取り付けら
れた複数の横棒２ｂとを有している。その横棒２ｂは、
枠２ａの内側に突出させた支持面２ｃを有していて、横
棒２ｂの各段の左右の支持面２ｃによってウェハ、半導
体基板、支持板等の基体を支えるように配置されてい
る。上下に配置された横棒２ｂの支持面２ｃ同士の間
隔、即ちスロット間隔は、半田バンプ接合の観点から５
mm又はそれ以上に確保されている。横棒２ｂの間は蟻酸
導入スペースとしても機能する。At the ceiling of the heating and melting chamber 3, the heating and melting chamber 3
A sirocco fan 18 for introducing outside air into the inside is attached. The processing magazine 2 described above is, for example, as shown in FIG.
As shown in the figure, a frame 2a formed in a cubic shape and a frame 2
a and a plurality of horizontal bars 2b attached in a lattice shape at intervals on the both sides in the vertical direction. The horizontal bar 2b is
It has a support surface 2c protruding inside the frame 2a, and is arranged so as to support a base such as a wafer, a semiconductor substrate, and a support plate by the left and right support surfaces 2c of each stage of the horizontal bar 2b. The spacing between the supporting surfaces 2c of the horizontal bars 2b arranged vertically, that is, the slot spacing is 5 from the viewpoint of solder bump bonding.
mm or more. The space between the horizontal bars 2b also functions as a formic acid introduction space.
【００２２】また、ローダ１１、アンローダ１２は、処
理マガジン２の支持面２ｃと同じ位置にウェハ、基板な
どを載置する複数段の載置面を有している。そのような
ローダ１１、アンローダ１２は、図４に示すような処理
マガジンと同じ構造を採用してもよい。処理マガジン
２、ローダ１１、アンローダ１２は、横棒２ｂが無い前
面を搬入口３ａに対向させるとともに横棒２ｂが無い後
面を搬出口３ｂに対向させ、そのような状態でマガジン
載置台１上に置かれる。また、処理マガジン２、ローダ
１１、アンローダ１２のそれぞれの、各段の上には、例
えば図５(a) に示すような略円形状の半導体ウェハＷが
載置され、半導体ウェハＷに形成された複数の半導体デ
バイスＣ上には図５(b) に示すように複数の半田層Ａが
形成されている。The loader 11 and the unloader 12 have a plurality of mounting surfaces on which wafers, substrates and the like are mounted at the same position as the support surface 2c of the processing magazine 2. Such a loader 11 and unloader 12 may employ the same structure as the processing magazine as shown in FIG. The processing magazine 2, the loader 11, and the unloader 12 face the front face without the horizontal bar 2b to the carry-in port 3a and the rear face without the horizontal bar 2b to the carry-out port 3b. Is placed. On each stage of the processing magazine 2, the loader 11, and the unloader 12, for example, a substantially circular semiconductor wafer W as shown in FIG. A plurality of solder layers A are formed on the plurality of semiconductor devices C as shown in FIG.
【００２３】半導体デバイスＣは、例えば図６(a) に示
すように、トランジスタ、キャパシタ、多層配線その他
の半導体要素を有する半導体ウェハＷの上に形成された
絶縁膜２１ａと、絶縁膜２１ａの上に形成された電極パ
ッド２１ｂとを有している。その電極パッド２１ｂは、
半導体要素に電気的に接続され、また、その上に形成さ
れる絶縁性カバー膜２１ｃの開口２１ｄを通して露出さ
れている。電極パッド２１ｂの露出部分にはチタンとニ
ッケルからなる下地金属層２１ｅが形成され、その下地
金属層２１ｅの上に半田層Ａが無電解メッキ法又は電解
メッキ法、印刷法等によって形成されている。As shown in FIG. 6A, for example, the semiconductor device C includes an insulating film 21a formed on a semiconductor wafer W having transistors, capacitors, multilayer wiring, and other semiconductor elements, and an insulating film 21a formed on the insulating film 21a. And an electrode pad 21b formed on the substrate. The electrode pad 21b is
It is electrically connected to the semiconductor element and is exposed through the opening 21d of the insulating cover film 21c formed thereon. An underlying metal layer 21e made of titanium and nickel is formed on an exposed portion of the electrode pad 21b, and a solder layer A is formed on the underlying metal layer 21e by an electroless plating method, an electrolytic plating method, a printing method, or the like. .
【００２４】電極パッド２１ｂと半田層Ａは、図６(b)
に示すように、それぞれ離れた位置に形成されて引出配
線（再配置配線）２１ｆを介して互いに電気的に接続さ
れることがある。引出配線２１ｆは、絶縁性カバー膜２
１ｃ上に形成され、その一端部が絶縁性カバー膜の開口
２１ｄを通して電極パッド２１ｂに接続されるととも
に、その他端部が引出配線２１ｆを覆う上側の絶縁性カ
バー膜２１ｇの開口２１ｈを通して下地金属層２１ｅ及
び半田層Ａに接続されている。The electrode pad 21b and the solder layer A are shown in FIG.
As shown in (2), there is a case where they are formed at separate positions and are electrically connected to each other via a lead-out wiring (relocation wiring) 21f. The lead wiring 21f is made of the insulating cover film 2
1c, one end of which is connected to the electrode pad 21b through the opening 21d of the insulating cover film, and the other end of which is formed through the opening 21h of the upper insulating cover film 21g which covers the lead wiring 21f. 21e and the solder layer A.
【００２５】上記した蟻酸回収機構１７は、例えば図７
(a) に示すように、排気装置１６の排気管１６ａを浴槽
１７ａ内の下部に接続するとともに、浴槽１７ａの上部
に排気管１７ｂを接続した構造を有している。浴槽１７
ａ内で排気管１７ｂの下端に接触しない程度の量で入れ
られる溶液１７ｃとしてはアルコール、水等がある。ま
た、排気装置１６の排気管１６ａと浴槽１７ａの接続口
には多孔質材料からなるプレート１７ｄ又は図７(b) に
示すように多数の孔１７ｅが形成されたプレート１７ｄ
がはめ込まれている。このプレート１７ｄは、排気装置
１６の排気管１６ａから導入された蟻酸含有排気ガスを
多数の気泡にする。従って、蟻酸含有排気ガスは、溶液
１７ｃ内でバブリングされて蟻酸成分が溶液に溶け、低
い蟻酸の含有量で排気管１７ｂから排出される。即ち、
蟻酸含有排気ガスは溶液１７ｃとの接触面積が増えるの
で、蟻酸の回収効率が高くなり、且つ安全に蟻酸が回収
される。The formic acid recovery mechanism 17 described above is, for example, shown in FIG.
As shown in (a), the exhaust device 16 has a structure in which an exhaust pipe 16a is connected to a lower portion in a bathtub 17a, and an exhaust pipe 17b is connected to an upper portion of the bathtub 17a. Bathtub 17
Examples of the solution 17c that can be put in such an amount that it does not contact the lower end of the exhaust pipe 17b in a are alcohol, water, and the like. Further, a plate 17d made of a porous material or a plate 17d formed with a large number of holes 17e as shown in FIG. 7B is provided at the connection port between the exhaust pipe 16a of the exhaust device 16 and the bathtub 17a.
Is inlaid. The plate 17d turns the formic acid-containing exhaust gas introduced from the exhaust pipe 16a of the exhaust device 16 into a number of bubbles. Therefore, the formic acid-containing exhaust gas is bubbled in the solution 17c to dissolve the formic acid component in the solution, and is discharged from the exhaust pipe 17b with a low formic acid content. That is,
Since the contact area of the formic acid-containing exhaust gas with the solution 17c increases, the formic acid recovery efficiency increases, and the formic acid is recovered safely.
【００２６】なお、処理マガジン２の移動、ヒータ４の
昇降、蟻酸供給機構７の駆動、排気装置１６の駆動、プ
ッシャー１３，１４の駆動、シャッター１５，８，９の
開閉、シロッコファン１８の駆動、ヒータ２の温度制
御、不活性ガスパージノズル４ａからの窒素ガスの導入
及び停止等は、それぞれ制御回路（不図示）により行わ
れる。The processing magazine 2 is moved, the heater 4 is moved up and down, the formic acid supply mechanism 7 is driven, the exhaust device 16 is driven, the pushers 13 and 14 are driven, the shutters 15, 8 and 9 are opened and closed, and the sirocco fan 18 is driven. The control of the temperature of the heater 2 and the introduction and stop of the nitrogen gas from the inert gas purge nozzle 4a are performed by a control circuit (not shown).
【００２７】次に、図１、図２に示した半田加熱溶融装
置を使用することにより、図６(a)に示した半田層（半
田バンプ）Ａと電極パッド２１ｂを接合する方法、又は
図６(b) に示した半田層Ａと引出配線１７ｆを接続する
方法を図８〜図１０を参照して説明する。まず、図８
(a) に示すように、加熱溶融室３の搬入口３ａのシャッ
ター８を開き、搬出口３ｂのシャッター９を閉じる。ま
た、第１、第２のプッシャー１３，１４の肘部１３ｂ，
１４ｂ、アーム１３ｃ，１４ｃ、プレート１３ｄ，１４
ｄをマガジン載置台１の上面よりも下側に降ろす。さら
に、加熱溶融室３内でヒータ４を支持シャフト５ａによ
りその上部に持ち上げるとともに例えば半田層Ａの融点
又はそれ以上の温度に加熱する。Next, the method of joining the solder layer (solder bump) A and the electrode pad 21b shown in FIG. 6A by using the solder heating / melting device shown in FIGS. The method of connecting the solder layer A and the lead wiring 17f shown in FIG. 6B will be described with reference to FIGS. First, FIG.
As shown in (a), the shutter 8 at the entrance 3a of the heating and melting chamber 3 is opened, and the shutter 9 at the exit 3b is closed. Also, the elbow portions 13b of the first and second pushers 13 and 14,
14b, arms 13c, 14c, plates 13d, 14
d is lowered below the upper surface of the magazine mounting table 1. Further, the heater 4 is lifted up by the support shaft 5a in the heating and melting chamber 3 and is heated to, for example, the melting point of the solder layer A or higher.
【００２８】上下に間隔をおいて複数の半導体ウェハＷ
を収納したローダ１１を搬入口３ａの外側のマガジン載
置台１上に置くとともに、処理マガジン２を搬入口３ａ
に着ける。続いて、図８(b) に示すように、第１のプッ
シャー１３の駆動部１３ａにより肘部１３ｂを上昇させ
た後に、アーム１３ｃをローダ１１に向けて伸ばし、そ
の先端のプレート１３ｄでローダ１１内の複数のウェハ
Ｗを上下の間隔を保ったままで処理マガジン２の各段の
横棒２ｂの上に移す。A plurality of semiconductor wafers W spaced apart from each other
Is placed on the magazine mounting table 1 outside the loading port 3a, and the processing magazine 2 is loaded into the loading port 3a.
Put on. Subsequently, as shown in FIG. 8 (b), after the elbow 13b is raised by the drive unit 13a of the first pusher 13, the arm 13c is extended toward the loader 11, and the loader 11 is moved by the plate 13d at the tip thereof. The plurality of wafers W are transferred onto the horizontal bar 2b of each stage of the processing magazine 2 while keeping the vertical interval.
【００２９】次に、図８(c) に示すように、処理マガジ
ン２を加熱溶融室３の中央に向けて移動させ、これと同
時に搬入口３ａのシャッター８を閉じる。そして、処理
マガジン２がヒータ４の直下に位置した時点で処理マガ
ジン２の移動を停止する。この後に、ローダ１１はマガ
ジン載置台１上から取り去られる。そして、処理マガジ
ン２の側方に位置する蟻酸供給ノズル６から処理マガジ
ン２に向けて蟻酸含有ガスＧを噴霧する。これにより、
処理マガジン２内においてウェハＷの上とウェハＷの相
互の間の間隙にはガス状の蟻酸が漂った状態になってい
る。ガス状の蟻酸は、気化される前の液状の状態で７６
vol.％以下の蟻酸濃度に設定された溶液をガス状にした
ものであって、これにより爆発が起こらずに安全が確保
される。Next, as shown in FIG. 8 (c), the processing magazine 2 is moved toward the center of the heating and melting chamber 3, and at the same time, the shutter 8 of the carry-in entrance 3a is closed. Then, the movement of the processing magazine 2 is stopped when the processing magazine 2 is located immediately below the heater 4. Thereafter, the loader 11 is removed from the magazine mounting table 1. Then, the formic acid-containing gas G is sprayed toward the processing magazine 2 from the formic acid supply nozzle 6 located on the side of the processing magazine 2. This allows
In the processing magazine 2, gaseous formic acid is in a state of being floated in a gap between the wafer W and the wafer W. Gaseous formic acid is in a liquid state before being vaporized.
It is a solution in which the concentration of formic acid is set to be less than vol.% and converted into a gaseous state, thereby ensuring safety without explosion.
【００３０】次に、図９(a) に示すように、駆動機構５
から支持シャフト５ａを下降することにより処理マガジ
ン２をヒータ４で覆う。ヒータ４の加熱により、各ウェ
ハＷの上の複数の半田層Ａは加熱されて溶融し、その下
の電極パッド２１ｂ又は引出配線２１ｆに接合される。
ここで、処理マガジン２内に供給された蟻酸含有ガス
は、ヒータ４による囲いによってさらなる外方への漏洩
が防止される。Next, as shown in FIG.
The processing magazine 2 is covered with the heater 4 by lowering the support shaft 5a from the above. By the heating of the heater 4, the plurality of solder layers A on each wafer W are heated and melted, and are joined to the electrode pads 21b or the lead wires 21f thereunder.
Here, the formic acid-containing gas supplied into the processing magazine 2 is further prevented from leaking outside by being surrounded by the heater 4.
【００３１】この場合、ヒータ４の加熱温度を制御して
もよい。例えば、第１段階として、半田層Ａの表面の酸
化膜を蟻酸の還元作用により除去するために、半田層Ａ
の融点よりも５０〜９０℃程度低い温度になるように制
御する。蟻酸は、半田層Ａの融点よりも約５０℃程度低
い温度から有効に作用し始め、その温度により半田層Ａ
表面の酸化膜は除去される。半田層Ａが共晶錫鉛からな
る場合には蟻酸による還元作用が有効になる温度は１５
０℃以上である。また、半田層Ａが高融点半田材料、例
えば錫銀からなる場合には蟻酸による還元作用が有効に
なる温度は約１８０℃以上である。In this case, the heating temperature of the heater 4 may be controlled. For example, as a first step, in order to remove an oxide film on the surface of the solder layer A by the reducing action of formic acid, the solder layer A
Is controlled to be about 50 to 90 ° C. lower than the melting point of Formic acid starts to work effectively at a temperature lower by about 50 ° C. than the melting point of the solder layer A,
The oxide film on the surface is removed. When the solder layer A is made of eutectic tin-lead, the temperature at which the reducing action by formic acid is effective is 15
0 ° C. or higher. When the solder layer A is made of a high melting point solder material, for example, tin silver, the temperature at which the reducing action by formic acid is effective is about 180 ° C. or more.
【００３２】ヒータ４の温度制御の第２段階として、半
田層Ａの融点又はそれ以上の温度に設定する。これによ
り、半田層Ａの温度が上昇し、その上昇過程において半
田層Ａの内部に発生する又は存在するガスは徐々に抜
け、しかも半田層Ａは徐々に溶融して電極パッド２１ｂ
又は引出配線２１ｆに接合する。これにより、半田層Ａ
の飛散や形成不良が生じなくなる。半田層Ａの形状は溶
融によって図６(a),(b)の破線に示すような形状にな
る。As the second stage of controlling the temperature of the heater 4, the temperature is set to the melting point of the solder layer A or higher. As a result, the temperature of the solder layer A rises, the gas generated or existing inside the solder layer A in the course of the rise gradually escapes, and the solder layer A gradually melts to form the electrode pad 21b.
Alternatively, it is joined to the lead wiring 21f. Thereby, the solder layer A
Scattering and formation defects do not occur. The shape of the solder layer A becomes as shown by the broken lines in FIGS. 6 (a) and 6 (b) by melting.
【００３３】そのような半田層Ａの加熱工程において、
処理マガジン２は狭いヒータ４内に閉じ込められるの
で、処理マガジン２内での温度制御は容易である。次
に、図９(b) に示すように、不活性ガスパージノズル４
ａから窒素ガスをヒータ４の内部に導入するとともに、
排気機構１６を駆動してヒータ４内の蟻酸含有ガスを窒
素ガスとともに窒素回収機構１７に排出する。これによ
り、半田層Ａは冷却されて固化するとともに、半導体層
Ａ及び電極パッド２１ｃ又は引出配線２１ｆの表面の蟻
酸は気化が促進されて除去される。この段階で、ヒータ
４の温度を半田層Ａの融点以下に下げてもよい。なお、
不活性ガスパージノズル４ａからは、窒素の代わりにア
ルゴン、ネオンなどの不活性ガスを導入してもよい。In the step of heating the solder layer A,
Since the processing magazine 2 is confined in the narrow heater 4, the temperature control in the processing magazine 2 is easy. Next, as shown in FIG.
a while introducing nitrogen gas into the interior of the heater 4;
The exhaust mechanism 16 is driven to discharge the formic acid-containing gas in the heater 4 to the nitrogen recovery mechanism 17 together with the nitrogen gas. Thus, the solder layer A is cooled and solidified, and the formic acid on the surface of the semiconductor layer A and the electrode pads 21c or the extraction wiring 21f is promoted to be removed by vaporization. At this stage, the temperature of the heater 4 may be lowered to the melting point of the solder layer A or lower. In addition,
From the inert gas purge nozzle 4a, an inert gas such as argon or neon may be introduced instead of nitrogen.
【００３４】次に、図９(c) に示すように、加熱溶融室
３の天井部のシロッコファン１８を駆動しながら、ヒー
タ４を支持シャフト５ａの上昇によって持ち上げる。こ
れによって、処理マガジン２が加熱溶融室２内で露出す
るとともに、処理マガジン２の内部に残ったガスを排気
機構１６を駆動させて蟻酸回収機構１７に排気する。こ
れにより、加熱溶融室３内に僅かに拡散した蟻酸も排気
され、しかも処理マガジン２内の半導体ウェハＷがさら
に冷却され室温に近づく。Next, as shown in FIG. 9C, the heater 4 is lifted by raising the support shaft 5a while driving the sirocco fan 18 on the ceiling of the heating and melting chamber 3. Thus, the processing magazine 2 is exposed in the heating and melting chamber 2, and the gas remaining in the processing magazine 2 is driven by the exhaust mechanism 16 and exhausted to the formic acid recovery mechanism 17. As a result, formic acid slightly diffused into the heating and melting chamber 3 is also exhausted, and the semiconductor wafer W in the processing magazine 2 is further cooled to approach room temperature.
【００３５】この後に、シロッコファン１８と排気装置
１６を停止させる。その後に、図１０(a) に示すよう
に、処理マガジン２を移動して搬出口３ｂに着ける。次
に、図１０(b) に示すように、第２のプッシャー１４の
肘部１４ｂを持ち上げるとともに、搬出口３ｂのシャッ
ター９を開く。Thereafter, the sirocco fan 18 and the exhaust device 16 are stopped. Thereafter, as shown in FIG. 10 (a), the processing magazine 2 is moved to the outlet 3b. Next, as shown in FIG. 10 (b), the elbow 14b of the second pusher 14 is lifted, and the shutter 9 of the carry-out port 3b is opened.
【００３６】そして、図１０(c) に示すように、第２の
プッシャー１４のアーム１４ｃを搬出口３ｂに向けて伸
ばし、その先端のプレート１４ｄにより処理マガジン２
内の複数のウェハＷを押し出してアンローダ１２に移し
替える。なお、搬出口３ｂのシャッター９を閉じて処理
マガジン２を搬入口３ａに付ける前に、新たなウェハＷ
を搭載したローダ１１が加熱溶融室３の搬入口３のシャ
ッター８の外側に載置される。Then, as shown in FIG. 10 (c), the arm 14c of the second pusher 14 is extended toward the carry-out port 3b, and the processing magazine 2 is moved by the plate 14d at the tip.
Are extruded and transferred to the unloader 12. Before closing the shutter 9 of the loading port 3b and attaching the processing magazine 2 to the loading port 3a, a new wafer W
Is mounted outside the shutter 8 at the entrance 3 of the heating and melting chamber 3.
【００３７】以上により、加熱溶融室３における半導体
ウェハＷの搬入から搬出までの１サイクルの処理が終了
し、このような一連の処理は繰り返して行われる。以上
のような一連の動作によれば、１回の半田加熱溶融処理
によって複数枚のウェハ上の半田の同時接合が可能にな
るので、従来の枚葉処理に比べてスループットが向上す
る。しかも、半田層Ａを加熱溶融した後に半田層Ａを窒
素（不活性）ガスの流れに強制的に置くようにしている
ので、半田層Ａの素早い降温、冷却が可能になるばかり
でなく、処理マガジン２内の蟻酸を短時間で回収すると
ともに、半田層Ａの表面に存在する反応生成ガスを窒素
ガスの流れによって除去、回収することが可能になる。
この結果、半田層Ａを冷却する際に反応生成ガスが凝固
して半田層Ａ表面に残渣として付着することが避けられ
る。そのような残渣は、半田層Ａの再酸化の原因にな
る。As described above, one cycle of processing from the loading and unloading of the semiconductor wafer W in the heating and melting chamber 3 is completed, and such a series of processing is repeatedly performed. According to the above-described series of operations, the soldering on a plurality of wafers can be simultaneously performed by one solder heating and melting process, so that the throughput is improved as compared with the conventional single wafer processing. In addition, since the solder layer A is forcibly placed in a flow of nitrogen (inert) gas after the solder layer A is heated and melted, not only can the temperature of the solder layer A be rapidly lowered and cooled, but also the processing can be performed. Formic acid in the magazine 2 can be recovered in a short time, and the reaction product gas present on the surface of the solder layer A can be removed and recovered by the flow of nitrogen gas.
As a result, when the solder layer A is cooled, the reaction product gas is prevented from solidifying and adhering to the surface of the solder layer A as a residue. Such a residue causes reoxidation of the solder layer A.
【００３８】また、上記した半田加熱溶融装置によれ
ば、半田を加熱するヒータ４は、その上げ下げの動作に
より、加熱時に処理マガジン２をヒータ４内に閉じ込め
るような機構になっているので、半田層Ａを素早く昇温
し、半田層Ａを加熱から素早く開放することが可能にな
る。しかも、処理マガジン２を側方から囲むようにヒー
ター４内に閉じ込める機構となっているので、処理マガ
ジン２の中央にも熱が良く伝わり、ヒータ内の熱の分布
がほぼ均等になり、半導体ウェハＷ上面での位置の違い
による加熱のムラがなくなる。Further, according to the above-described solder heating / melting apparatus, the heater 4 for heating the solder has a mechanism for confining the processing magazine 2 in the heater 4 at the time of heating by raising and lowering the solder. It is possible to quickly raise the temperature of the layer A and quickly release the solder layer A from heating. In addition, since the processing magazine 2 is confined in the heater 4 so as to surround the processing magazine 2 from the side, heat is well transmitted to the center of the processing magazine 2 and the distribution of heat in the heater is substantially uniform, so that the semiconductor wafer Heat unevenness due to the difference in position on the W upper surface is eliminated.
【００３９】さらに、上記した１サイクル毎にヒータ４
内、加熱溶融室３内の蟻酸を回収しているので、加熱溶
融室３内から複数の半導体ウェハＷをアンローダ１２に
移し替える間や、次のサイクルで複数の半導体ウェハＷ
をローダ１１から加熱溶融室３内に移し替える間に、加
熱溶融室３から蟻酸が外に漏れ出すことがなく、環境の
汚染が防止される。Further, the heater 4 is provided for each cycle described above.
Since the formic acid in the heating and melting chamber 3 is recovered, the plurality of semiconductor wafers W are transferred from the inside of the heating and melting chamber 3 to the unloader 12 or in the next cycle.
During the transfer of the formic acid from the loader 11 into the heating / melting chamber 3, formic acid does not leak out of the heating / melting chamber 3, thereby preventing environmental pollution.
【００４０】ところで、排気機構１６としてドライポン
プを用いる場合には、ヒータ４により処理マガジン２を
覆った状態でヒータ２の内部をドライポンプにより減圧
することになる。また、上記した説明では蟻酸供給ノズ
ル６をヒータ２の側方に位置させたが、ヒータ２の内側
に入るように配置して蟻酸が加熱溶融室３無内で広がる
量を予め減らすようにしてもよい。When a dry pump is used as the exhaust mechanism 16, the inside of the heater 2 is depressurized by the dry pump while the processing magazine 2 is covered by the heater 4. Further, in the above description, the formic acid supply nozzle 6 is located on the side of the heater 2, but is arranged so as to enter the inside of the heater 2 so that the amount of formic acid which spreads in the heating and melting chamber 3 is reduced in advance. Is also good.
【００４１】なお、上記した半田層Ａの加熱溶融は、半
田層Ａをパッド又は配線に接合するために行っている
が、半田を介して半導体チップのパッドと回路基板の配
線を接合する場合にも上記した半田加熱溶融装置を用い
てもよい。図５(a) に示した半導体ウェハＷが分割され
て半導体デバイスＣをチップ状に形成した後に、上記し
た半田接合装置を用いて半田層Ａを加熱、溶融する場合
には図１１に示した治具１９を用いてもよい。The above-mentioned heating and melting of the solder layer A is performed to join the solder layer A to the pad or the wiring. However, when the pad of the semiconductor chip and the wiring of the circuit board are joined via the solder. Also, the above-described solder heating and melting device may be used. FIG. 11 shows a case where the semiconductor wafer C shown in FIG. 5A is divided and the semiconductor device C is formed into chips, and then the solder layer A is heated and melted using the above-described solder bonding apparatus. A jig 19 may be used.
【００４２】この治具１９は、円形の半導体ウェハＷと
ほぼ同じ形状を有し、その上面にはチップ状の半導体デ
バイスＤを載せる凹部１９ａが形成されている。半導体
デバイスＤ上の半田層Ａの昇降温を迅速に行うために
は、治具１９を薄く、強靱且つ高熱伝導性の材料から形
成することが好ましい。そのような材料として、例えば
石英のような無機材料、窒化アルミニウムのような金属
材料がある。治具１９の温度の昇降を良好にするために
は、石英製の治具１９の凹部１９ａの下の厚さを０．５
mm以下にし、また、窒化アルミニウム製の治具１９の凹
部１９ａの下の厚さを１．０mm以下にすることが好まし
い。The jig 19 has substantially the same shape as the circular semiconductor wafer W, and has a concave portion 19a on which a chip-shaped semiconductor device D is mounted on the upper surface thereof. In order to quickly raise and lower the temperature of the solder layer A on the semiconductor device D, it is preferable that the jig 19 is formed of a thin, tough and highly thermally conductive material. Examples of such a material include an inorganic material such as quartz and a metal material such as aluminum nitride. In order to increase and decrease the temperature of the jig 19, the thickness of the quartz jig 19 under the concave portion 19a should be set to 0.5.
mm or less, and the thickness under the concave portion 19a of the jig 19 made of aluminum nitride is preferably 1.0 mm or less.
【００４３】ところで、上記した処理マガジン２は、図
４に示す構造に限定されるものではなく、例えば図１２
に示すように、立方形状の枠体２ｄ内に複数段の網棚２
ｅを取り付けた構造を採用してもよい。その網棚２ｅ間
の上下のピッチは、網棚２ｅの上にウェハを載せた状態
でウェハ間に５mm又はそれ以上の間隙を確保できる大き
さとなっている。その網棚２ｅの間は蟻酸導入スペース
としても機能する。Incidentally, the processing magazine 2 described above is not limited to the structure shown in FIG.
As shown in the figure, a plurality of net shelves 2 are placed in a cubic frame 2d.
e may be adopted. The vertical pitch between the net shelves 2e is large enough to secure a gap of 5 mm or more between the wafers with the wafers placed on the net shelf 2e. The space between the net shelves 2e also functions as a formic acid introduction space.
【００４４】このような構造の処理マガジン２によれ
ば、その中に置かれる加熱対象物の大きさの制約が少な
くなって汎用性が広がる。しかも、網棚２ｅの目を通し
て加熱対象物に熱が伝わるので、加熱対象物への加熱の
均一性を損なうことはない。そのような構造は、ローダ
１１とアンローダ１２に採用してもよい。また、上記し
た蟻酸供給機構７は、図３に示したように噴霧孔６ａを
有するノズル６を備えているが、これに限定されるもの
ではない。According to the processing magazine 2 having such a structure, the restriction on the size of the object to be heated placed therein is reduced, and the versatility is expanded. Moreover, since heat is transmitted to the object to be heated through the eyes of the net shelf 2e, the uniformity of heating to the object to be heated is not impaired. Such a structure may be adopted for the loader 11 and the unloader 12. Further, the formic acid supply mechanism 7 includes the nozzle 6 having the spray holes 6a as shown in FIG. 3, but is not limited to this.
【００４５】例えば、図１３(a) に示すように噴霧孔の
近傍で蟻酸と不活性ガスを混合させてミストかするよう
な構造の噴霧器を加熱溶融室３内に配置してもよい。図
１３(a) に示す噴霧器２２は、噴霧孔２２ｂに繋がるガ
ス混合スペース２２ｃを有する本体２２ａと、ガス混合
スペース２２ｃに接続される蟻酸導入管２２ｄと不活性
ガス導入管２２ｅを有している。その噴霧器２２の噴霧
孔２２ｂには、スロットル形の噴射弁２２ｆが取り付け
られていて、不活性ガス導入管２２ｅから導入された不
活性ガスの圧力によりガス混合スペース２２ｃの圧力が
高くなることにより、図１３(b) に示すように噴射弁２
２ｆが押し出されて噴霧孔２２ｂが開き、そして、蟻酸
導入管２２ｄから導入された蟻酸を霧状にして噴霧孔２
２ｂから処理マガジン２に放出するようになっている。For example, as shown in FIG. 13A, a sprayer having a structure in which formic acid and an inert gas are mixed and mist is formed near the spray hole may be arranged in the heating and melting chamber 3. The sprayer 22 shown in FIG. 13A has a main body 22a having a gas mixing space 22c connected to the spray hole 22b, a formic acid introduction pipe 22d and an inert gas introduction pipe 22e connected to the gas mixing space 22c. . The spray hole 22b of the sprayer 22 is provided with a throttle-type injection valve 22f. The pressure of the inert gas introduced from the inert gas introduction pipe 22e increases the pressure of the gas mixing space 22c. As shown in FIG.
2f is extruded to open the spray hole 22b, and the formic acid introduced from the formic acid introduction pipe 22d is atomized to form the spray hole 2b.
2b to the processing magazine 2.
【００４６】また、ガス混合スペース２２ｃへの不活性
ガスの導入が停止され場合には、噴射弁２２ｆが後退し
て噴霧孔２２ｂを閉じ、噴霧孔２２ｂからの蟻酸の放出
が停止される。この場合、噴射弁２２ｆによる噴霧孔２
２ｂが閉塞されているので、噴霧孔２２ｂからの液垂れ
が防止される。なお、噴射弁２２ｆは、ガスの圧力でな
く外力の操作によって進退させてもよい。When the introduction of the inert gas into the gas mixing space 22c is stopped, the injection valve 22f is retracted to close the spray hole 22b, and the discharge of formic acid from the spray hole 22b is stopped. In this case, the spray hole 2 by the injection valve 22f
Since 2b is closed, dripping from the spray hole 22b is prevented. Note that the injection valve 22f may be moved forward and backward by operation of an external force instead of the gas pressure.
【００４７】蟻酸供給機構として、図１４に示すような
超音波振動子を有する噴霧器２３を採用してもよい。図
１４に示す噴霧器２３は、噴霧孔２３ｂに繋がるガス混
合スペース２３ｃを有する本体２３ａと、ガス混合スペ
ース２３ｃに接続される蟻酸導入管２３ｄと不活性ガス
導入管２３ｅを有している。そのガス混合スペース２３
ｃには超音波振動子２３ｆが取り付けられていて、超音
波振動子２３ｆ上で蟻酸と不活性ガスを混合して蟻酸を
超音波によりミスト化し、そのミストを噴霧孔２３ｂか
ら処理マガジン２に向けて放出させる。超音波振動子２
３ｆはミスト供給時に駆動され、その他の時間には駆動
させないことにより蟻酸含有ガスの供給、停止を制御す
る。As the formic acid supply mechanism, a sprayer 23 having an ultrasonic vibrator as shown in FIG. 14 may be employed. The sprayer 23 shown in FIG. 14 has a main body 23a having a gas mixing space 23c connected to the spray hole 23b, and a formic acid introduction pipe 23d and an inert gas introduction pipe 23e connected to the gas mixing space 23c. The gas mixing space 23
An ultrasonic vibrator 23f is attached to c, and formic acid and an inert gas are mixed on the ultrasonic vibrator 23f to form a mist of ultrasonic formic acid, and the mist is directed to the processing magazine 2 from the spray holes 23b. Release. Ultrasonic transducer 2
3f is driven at the time of mist supply, and controls supply and stop of the formic acid-containing gas by not driving at other times.
【００４８】なお、加熱溶融室３の搬入口３９、搬出口
３ｂの各シャッター８，９の代わりに窒素（不活性ガ
ス）のエアーカーテンを放出するノズル２５を設置する
か、シャッター８，９とエアーカーテンを併存させても
よい。これにより、加熱溶融室３外への蟻酸の漏れを確
実に防止できる。また、処理マガジン２内にウェハ等を
収容している状態で、ノズル２５又は不活性ガスパージ
ノズル４ａから不活性ガスを導入して加熱溶融室３内を
不活性ガス雰囲気にしてもよい。 （付記１）はんだ層を有する基体を間隔をおいて複数収
納するマガジンと、前記マガジンを格納し、かつ前記マ
ガジンに前記基体を搬入する搬入口と前記マガジンから
前記基体を搬出する搬出口を有する加熱室と、前記加熱
室を外気から遮蔽するために前記搬入口と前記搬出口の
それぞれに設置された第１の大気遮蔽機構と第２の大気
遮蔽機構と、前記加熱室内で前記マガジンを閉じ込め可
能に配置されたヒーターと、前記加熱領域へ蟻酸を供給
する蟻酸供給機構と、前記蟻酸を前記加熱室の外に排出
する排気機構とを有するはんだ接合装置。 （付記２）外部から冷却ガスを前記ヒータ内に導入する
冷却ガス導入機構をさらに有することを特徴とする付記
１に記載のはんだ接合装置。 （付記３）前記冷却ガスは、不活性ガスであることを特
徴とする付記２に記載のはんだ接合装置。 （付記４）前記第１及び第２の大気遮蔽機構は、シャッ
ターとエアーカーテンの少なくとも一方であることを特
徴とする付記１乃至付記３のいずれかに記載のはんだ接
合装置。 （付記５）前記エアーカーテンは、不活性ガスシャワー
であることを特徴とする付記４に記載のはんだ接合装
置。 （付記６）前記蟻酸供給機構は、蟻酸と不活性ガスの混
合ミストの導入部を有していることを特徴とする付記１
乃至付記５のいずれかに記載のはんだ接合装置。 （付記７）前記蟻酸供給機構は、蟻酸をミスト化するた
めの超音波振動素子を有することを特徴とする付記１乃
至付記５のいずれかに記載のはんだ接合装置。 （付記８）前記蟻酸供給機構は、蟻酸濃度７６ vol％以
下の溶液の蟻酸導入部を有することを特徴とする付記
１、付記６又は付記７に記載のはんだ接合装置。 （付記９）前記排気機構は、前記ヒータにより前記マガ
ジンを閉じ込めた状態で、前記ヒータ内を減圧する機能
を有することを特徴とする付記１乃至付記８のいずれか
に記載のはんだ接合装置。 （付記１０）前記排気機構の排気部分に接続された蟻酸
分解機構又は蟻酸回収機構をさらに有することを特徴と
する付記１乃至付記１９のいずれかに記載のはんだ接合
装置。 （付記１１）前記蟻酸回収機構は、前記排気機構から出
た排気ガスを通すための溶液を入れる浴槽を有すること
を加熱部を有することを特徴とする付記１０に記載のは
んだ接合装置。 （付記１２）前記排気ガスを通す複数の孔を有する通気
部が前記浴槽に設けられていることを特徴とする付記１
１に記載のはんだ接合装置。 （付記１３）前記溶液は、水又はアルコールであること
を特徴とする付記１２に記載のはんだ接合装置。 （付記１４）前記蟻酸分解機構は、前記排気機構から出
た排気ガスを４００℃以上に加熱する加熱部を有するこ
とを特徴とする付記１０に記載のはんだ接合装置。 （付記１５）前記マガジンは、ウェハ状の前記基体を支
持する支持面と、内部に前記蟻酸を通過させる蟻酸導入
スペースとを有していることを特徴とする付記１乃至付
記１４のいずれかに記載の記載のはんだ接合装置。 （付記１６）前記マガジンは、ウェハ状の前記基体を支
持するメッシュ状支持面と、内部に前記蟻酸を導入する
蟻酸導入スペースとを有していることを特徴とする付記
１乃至付記１４のいずれかに記載のはんだ接合装置。 （付記１７）前記基体はチップ状の半導体装置であって
支持具に保持され、該支持具は前記マガジン内で間隔を
おいて複数枚支持されることを特徴とする付記１、付記
１５又は付記１６に記載のはんだ接合装置。 （付記１８）前記支持具は前記半導体装置を位置決めす
る凹部を有し、無機材料又は金属材料から構成されてい
ることを特徴とする付記１７に記載のはんだ接合装置。 （付記１９）前記マガジンを前記加熱室内で移動させる
搬送機構を有することを特徴とする付記１乃至付記１８
のいずれかに記載のはんだ接合装置。 （付記２０）前記基体は、電子部品、回路基板、半導体
ウェハ、半導体チップのいずれかであることを特徴とす
る付記１乃至付記１９のいずれかに記載のはんだ接合装
置。 （付記２１）前記加熱室内に不活性ガスを導入する不活
性ガス導入機構を有することを特徴とする付記１乃至付
記２０のいずれかに記載のはんだ接合装置。 （付記２２）はんだ層が付着した金属パターンを有する
基体を間隔をおいてマガジン内に複数入れる工程と、蟻
酸が供給された状態の前記マガジンを加熱領域でヒータ
により覆う工程と、前記ヒータにより前記はんだ層を加
熱して前記はんだ層を金属パターンに接合する工程と、
前記ヒータ内に冷却ガスを導入することにより前記はん
だ層、前記金属パターン及び前記基体を冷却するととも
に前記ヒータ内の前記蟻酸を外部に排出する工程と、前
記ヒータを前記マガジン周囲から取り去る工程と、前記
マガジンから前記基体を搬出する工程とを有することを
特徴とするはんだ接合方法。 （付記２３）前記ヒータ内から排出された前記蟻酸を蟻
酸回収機構によって回収する工程をさらに有することを
特徴とする付記２１に記載のはんだ接合方法。 （付記２４）前記ヒータ内から排出された前記蟻酸を蟻
酸分解機構によって分解する工程をさらに有することを
特徴とする付記２１に記載のはんだ接合方法。 （付記２５）前記マガジンを覆った状態で前記ヒータ内
を減圧する工程をさらに有することを特徴とする付記２
１に記載のはんだ接合方法。In place of the shutters 8 and 9 at the entrance 39 and the exit 3b of the heating and melting chamber 3, a nozzle 25 for discharging an air curtain of nitrogen (inert gas) may be provided. An air curtain may coexist. This makes it possible to reliably prevent formic acid from leaking out of the heating and melting chamber 3. Further, in a state where a wafer or the like is accommodated in the processing magazine 2, an inert gas may be introduced from the nozzle 25 or the inert gas purge nozzle 4a to make the inside of the heating and melting chamber 3 an inert gas atmosphere. (Supplementary Note 1) A magazine for accommodating a plurality of substrates having a solder layer at intervals, a carry-in port for storing the magazine and carrying the substrate into the magazine, and a carry-out port for carrying the substrate out of the magazine. A heating chamber, a first air shielding mechanism and a second air shielding mechanism installed at each of the carry-in port and the carry-out port for shielding the heating chamber from outside air, and confining the magazine in the heating chamber. A solder bonding apparatus comprising: a heater disposed so as to be capable of supplying the formic acid to the heating area; and an exhaust mechanism for discharging the formic acid out of the heating chamber. (Supplementary note 2) The soldering apparatus according to supplementary note 1, further comprising a cooling gas introduction mechanism for introducing a cooling gas into the heater from outside. (Supplementary note 3) The soldering apparatus according to supplementary note 2, wherein the cooling gas is an inert gas. (Supplementary Note 4) The soldering apparatus according to any one of Supplementary Notes 1 to 3, wherein the first and second air shielding mechanisms are at least one of a shutter and an air curtain. (Supplementary Note 5) The solder bonding apparatus according to Supplementary Note 4, wherein the air curtain is an inert gas shower. (Supplementary Note 6) The formic acid supply mechanism has an introduction portion for introducing a mixed mist of formic acid and an inert gas.
6. The soldering apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein (Supplementary note 7) The soldering apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 5, wherein the formic acid supply mechanism includes an ultrasonic vibration element for converting formic acid into a mist. (Supplementary note 8) The solder joining apparatus according to Supplementary note 1, 6, or 7, wherein the formic acid supply mechanism has a formic acid introduction part of a solution having a formic acid concentration of 76 vol% or less. (Supplementary note 9) The soldering apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 8, wherein the exhaust mechanism has a function of depressurizing the inside of the heater while the magazine is confined by the heater. (Supplementary note 10) The soldering apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 19, further comprising a formic acid decomposition mechanism or a formic acid recovery mechanism connected to an exhaust part of the exhaust mechanism. (Supplementary Note 11) The solder joining apparatus according to Supplementary Note 10, wherein the formic acid recovery mechanism includes a heating unit that includes a bath in which a solution for passing exhaust gas discharged from the exhaust mechanism is passed. (Supplementary Note 12) Supplementary note 1 characterized in that a ventilation portion having a plurality of holes through which the exhaust gas passes is provided in the bathtub.
2. The solder bonding apparatus according to 1. (Supplementary note 13) The solder joining apparatus according to supplementary note 12, wherein the solution is water or alcohol. (Supplementary note 14) The solder jointing apparatus according to Supplementary note 10, wherein the formic acid decomposition mechanism has a heating unit that heats the exhaust gas discharged from the exhaust mechanism to 400 ° C or higher. (Supplementary Note 15) The magazine according to any one of Supplementary Notes 1 to 14, wherein the magazine has a support surface for supporting the wafer-shaped base and a formic acid introduction space through which the formic acid passes. The soldering apparatus according to the above description. (Supplementary Note 16) The magazine according to any one of Supplementary Notes 1 to 14, wherein the magazine has a mesh-like support surface that supports the wafer-like base, and a formic acid introduction space into which the formic acid is introduced. A soldering apparatus according to any one of the above. (Supplementary Note 17) The supplementary note 1, 15 or supplementary note, wherein the base is a chip-shaped semiconductor device and is supported by a support, and the support is supported by a plurality of pieces at intervals in the magazine. 17. The soldering apparatus according to item 16. (Supplementary note 18) The soldering apparatus according to supplementary note 17, wherein the support has a concave portion for positioning the semiconductor device and is made of an inorganic material or a metal material. (Supplementary Note 19) Supplementary notes 1 to 18 characterized by having a transport mechanism for moving the magazine in the heating chamber.
The soldering apparatus according to any one of the above. (Supplementary note 20) The soldering apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 19, wherein the base is any one of an electronic component, a circuit board, a semiconductor wafer, and a semiconductor chip. (Supplementary note 21) The soldering apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 20, further comprising an inert gas introduction mechanism for introducing an inert gas into the heating chamber. (Supplementary Note 22) A step of placing a plurality of substrates having a metal pattern to which a solder layer is attached in a magazine at intervals, a step of covering the magazine with formic acid supplied by a heater in a heating area, and Heating the solder layer and joining the solder layer to the metal pattern,
A step of cooling the solder layer, the metal pattern and the substrate by introducing a cooling gas into the heater and discharging the formic acid in the heater to the outside, and a step of removing the heater from around the magazine; Carrying out the substrate from the magazine. (Supplementary note 23) The solder joining method according to Supplementary note 21, further comprising a step of collecting the formic acid discharged from the inside of the heater by a formic acid collecting mechanism. (Supplementary note 24) The soldering method according to supplementary note 21, further comprising a step of decomposing the formic acid discharged from the heater by a formic acid decomposition mechanism. (Supplementary Note 25) Supplementary note 2 further comprising a step of depressurizing the inside of the heater with the magazine covered.
2. The solder joining method according to 1.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、はん
だ層が付着した金属パターンを有する複数の基体を間隔
をおいて収納するマガジンと、そのマガジンを閉じ込め
可能に配置されるヒータとを有しているので、複数の基
体上のはんだをそれぞれ同時に接合することができ、ス
ループットを従来よりも向上することができる。As described above, according to the present invention, there is provided a magazine for accommodating a plurality of substrates having a metal pattern to which a solder layer is attached at intervals, and a heater arranged so as to confine the magazine. As a result, the solders on a plurality of substrates can be respectively simultaneously bonded, and the throughput can be improved as compared with the conventional case.
【００５０】また、はんだ層をヒータにより加熱して溶
融した後に、ヒータをマガジンの周囲から取り去ること
により、はんだ層の温度を下げることが容易になり、加
熱から冷却までの時間を短縮することができる。さら
に、ヒータに冷却ガス導入機構を取り付ける構造を採用
しているので、はんだ層の加熱終了直後に冷却ガスによ
りさらに急速に冷却することができ、はんだ冷却時間を
短くできる。Further, after the solder layer is heated and melted by the heater, the heater is removed from the periphery of the magazine, so that the temperature of the solder layer can be easily lowered and the time from heating to cooling can be shortened. it can. Further, since a structure in which the cooling gas introduction mechanism is attached to the heater is adopted, the cooling can be performed more rapidly by the cooling gas immediately after the heating of the solder layer is completed, and the solder cooling time can be shortened.
【００５１】蟻酸をはんだ層に供給する場合には、蟻酸
とガスの２流体を混合して蟻酸の過剰な供給を抑制した
り、超音波で蟻酸をミスト化するようにしたので、蟻酸
の過剰な供給を抑制できる。また、マガジンを加熱室内
にのみ収めることにより、空気中の汚染物質がマガジン
に付着することを抑制して加熱中の基体の汚染を防止で
きる。When formic acid is supplied to the solder layer, two fluids of formic acid and gas are mixed to suppress the excessive supply of formic acid, or the formic acid is mist-formed by ultrasonic waves. Supply can be suppressed. In addition, since the magazine is contained only in the heating chamber, it is possible to prevent the contaminants in the air from adhering to the magazine and prevent contamination of the substrate during heating.
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るはんだ接合装
置を示す上面図である。FIG. 1 is a top view showing a solder bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図２は、図１のＩ−Ｉ線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II of FIG. 1;
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るはんだ接合装
置に使用される蟻酸供給ノズルの一部を示す斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view showing a part of a formic acid supply nozzle used in the solder bonding apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るはんだ接合装
置に使用される処理マガジンを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a processing magazine used for the soldering apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図５】図５(a),(b) は、本発明の実施形態に係る半田
接合装置により接合される半田が形成された半導体ウェ
ハを示す斜視図と側面図である。FIGS. 5A and 5B are a perspective view and a side view showing a semiconductor wafer on which solder to be joined by the solder joining apparatus according to the embodiment of the present invention is formed.
【図６】図６(a),(b) は、図５(b) に示した半導体デバ
イスの一部を示す断面図である。6 (a) and 6 (b) are cross-sectional views showing a part of the semiconductor device shown in FIG. 5 (b).
【図７】図７(a) は、本発明の実施形態に係るはんだ接
合装置に使用される蟻酸回収機構を示す断面図、図７
(b) は、その蟻酸回収機構に組み込まれるプレートを示
す断面図である。FIG. 7A is a cross-sectional view showing a formic acid recovery mechanism used in the soldering apparatus according to the embodiment of the present invention;
(b) is a sectional view showing a plate incorporated in the formic acid recovery mechanism.
【図８】図８(a) 〜(c) は、本発明の実施形態に係るは
んだ接合装置の動作説明図（その１）である。FIGS. 8A to 8C are explanatory views (part 1) of the operation of the soldering apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図９】図９(a) 〜(c) は、本発明の実施形態に係るは
んだ接合装置の動作説明図（その２）である。FIGS. 9A to 9C are explanatory views (part 2) of the operation of the soldering apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図１０】図１０(a) 〜(c) は、本発明の実施形態に係
るはんだ接合装置の動作説明図（その３）である。FIGS. 10A to 10C are explanatory views (part 3) of the operation of the soldering apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図１１】図１１(a),(b) は、本発明の実施形態に係る
半田接合装置により接合される半田が形成されたチップ
状の半導体デバイスを複数個取り付ける治具を示す斜視
図と側面図である。FIGS. 11A and 11B are perspective views showing a jig for mounting a plurality of chip-shaped semiconductor devices on which solder to be joined by a solder joining apparatus according to an embodiment of the present invention is formed. It is a side view.
【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係るはんだ接
合装置に使用される別の処理マガジンを示す斜視図であ
る。FIG. 12 is a perspective view showing another processing magazine used for the soldering apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図１３】図１３(a),(b) は、本発明の実施形態に係る
はんだ接合装置に使用される別の蟻酸供給機構を示す断
面図である。FIGS. 13 (a) and 13 (b) are cross-sectional views showing another formic acid supply mechanism used in the soldering apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図１４】図１４は、本発明の実施形態に係るはんだ接
合装置に使用されるさらに別の蟻酸供給機構を示す断面
図である。FIG. 14 is a sectional view showing still another formic acid supply mechanism used in the soldering apparatus according to the embodiment of the present invention.
１…マガジン載置台、２…処理マガジン、３…加熱溶融
室、４…ヒータ、４ａ…不活性ガスパージノズル、５…
駆動機構、５ａ…支持シャフト、６…蟻酸噴霧ノズル、
７…蟻酸供給機構、８，９…シャッター、１０…マガジ
ン移動機構、１１…ローダ、１２…アンローダ、１３，
１４…プッシャー、１５…シャッター、１６…排気装
置、１７…蟻酸回収機構、１８…シロッコファン、１９
…治具、２２，２３…噴霧器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magazine mounting table, 2 ... Processing magazine, 3 ... Heat melting chamber, 4 ... Heater, 4a ... Inert gas purge nozzle, 5 ...
Drive mechanism, 5a: support shaft, 6: formic acid spray nozzle,
7 ... formic acid supply mechanism, 8, 9 ... shutter, 10 ... magazine moving mechanism, 11 ... loader, 12 ... unloader, 13,
14 pusher, 15 shutter, 16 exhaust device, 17 formic acid recovery mechanism, 18 sirocco fan, 19
... Jigs, 22, 23 ... Sprayers.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０７ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０７Ｊ ５０７Ｋ ５０７Ｌ // Ｂ２３Ｋ 101:40 Ｂ２３Ｋ 101:40 (56)参考文献 特開 平８−107271（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−164040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−124073（ＪＰ，Ａ) 特開2001−244618（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−233934（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−114667（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−63733（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 1/00 - 3/00 B23K 31/02 H05K 3/34 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H05K 3/34 507 H05K 3/34 507J 507K 507L // B23K 101: 40 B23K 101: 40 (56) References JP-A-8- 107271 (JP, A) JP-A-3-164040 (JP, A) JP-A-62-124073 (JP, A) JP-A-2001-244618 (JP, A) JP-A-11-233934 (JP, A) JP-A-11-114667 (JP, A) JP-A-6-63733 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 1/00-3/00 B23K 31/02 H05K 3/34
Claims (10)
収納するマガジンと、 前記マガジンを格納し、かつ前記マガジンに前記基体を
搬入する搬入口と前記マガジンから前記基体を搬出する
搬出口を有する加熱室と、 前記加熱室を外気から遮蔽するために前記搬入口と前記
搬出口のそれぞれに設置された第１の大気遮蔽機構と第
２の大気遮蔽機構と、 前記加熱室内で前記マガジンを閉じ込め可能に配置され
たヒーターと、 前記加熱領域へ蟻酸を供給する蟻酸供給機構と、 前記蟻酸を前記加熱室の外に排出する排気機構とを有す
るはんだ接合装置。A magazine for accommodating a plurality of substrates having a solder layer at intervals, a loading port for storing the magazine and loading the substrate into the magazine, and a loading opening for unloading the substrate from the magazine. A heating chamber having: a first air shielding mechanism and a second air shielding mechanism installed at each of the carry-in port and the carry-out port to shield the heating chamber from outside air; and the magazine in the heating chamber. A solder bonding apparatus comprising: a heater disposed so as to be confined; a formic acid supply mechanism for supplying formic acid to the heating area; and an exhaust mechanism for discharging the formic acid out of the heating chamber.
る冷却ガス導入機構をさらに有することを特徴とする請
求項１に記載のはんだ接合装置。2. The solder joining apparatus according to claim 1, further comprising a cooling gas introduction mechanism for introducing a cooling gas from outside into the heater.
ッターとエアーカーテンの少なくとも一方であることを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載のはんだ接合装
置。3. The solder joining apparatus according to claim 1, wherein the first and second air shielding mechanisms are at least one of a shutter and an air curtain.
混合ミストの導入部を有していることを特徴とする請求
項１乃至請求項３のいずれかに記載のはんだ接合装置。4. The solder joining apparatus according to claim 1, wherein said formic acid supply mechanism has an introduction portion for introducing a mixed mist of formic acid and an inert gas.
ための超音波振動素子を有することを特徴とする請求項
１乃至請求項４のいずれかに記載のはんだ接合装置。5. The solder joining apparatus according to claim 1, wherein the formic acid supply mechanism has an ultrasonic vibration element for converting formic acid into a mist.
ガジンを閉じ込めた状態で、前記ヒータ内を減圧する機
能を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のい
ずれかに記載のはんだ接合装置。6. The solder joint according to claim 1, wherein the exhaust mechanism has a function of depressurizing the inside of the heater while the magazine is confined by the heater. apparatus.
分解機構又は蟻酸回収機構をさらに有することを特徴と
する請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のはんだ接
合装置。7. The soldering apparatus according to claim 1, further comprising a formic acid decomposition mechanism or a formic acid recovery mechanism connected to an exhaust part of the exhaust mechanism.
持する支持面と、内部に前記蟻酸を通過させる蟻酸導入
スペースとを有していることを特徴とする請求項１乃至
請求項７のいずれかに記載の記載のはんだ接合装置。8. The magazine according to claim 1, wherein the magazine has a support surface for supporting the wafer-shaped substrate, and a formic acid introduction space through which the formic acid passes. The soldering apparatus according to any one of the above.
持するメッシュ状支持面と、内部に前記蟻酸を導入する
蟻酸導入スペースとを有していることを特徴とする請求
項１乃至請求項７のいずれかに記載のはんだ接合装置。9. The magazine according to claim 1, wherein said magazine has a mesh-like support surface for supporting said wafer-like substrate, and a formic acid introduction space for introducing said formic acid therein. 8. The soldering apparatus according to any one of items 7.
る基体を間隔をおいてマガジン内に複数入れる工程と、 蟻酸が供給された状態の前記マガジンを加熱領域でヒー
タにより覆う工程と、 前記ヒータにより前記はんだ層を加熱して前記はんだ層
を金属パターンに接合する工程と、 前記ヒータ内に冷却ガスを導入することにより前記はん
だ層、前記金属パターン及び前記基体を冷却するととも
に前記ヒータ内の前記蟻酸を外部に排出する工程と、 前記ヒータを前記マガジン周囲から取り去る工程と、 前記マガジンから前記基体を搬出する工程とを有するこ
とを特徴とするはんだ接合方法。10. A step of placing a plurality of substrates having a metal pattern to which a solder layer is attached in a magazine at intervals, a step of covering the magazine with formic acid supplied thereto with a heater in a heating area, Heating the solder layer to join the solder layer to the metal pattern; and introducing a cooling gas into the heater to cool the solder layer, the metal pattern and the base, and to mix the formic acid in the heater. A step of discharging the heater to the outside, a step of removing the heater from around the magazine, and a step of carrying out the substrate from the magazine.
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