JP4369528B2 - ボンディング装置及び方法 - Google Patents
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- 半導体ダイの電極と基板の電極とを接合するボンディング装置であって、
金属ナノペーストの微液滴を電極上に射出して電極上にバンプを形成するバンプ形成機構と、
分散剤によって表面コーティングされた金属ナノ粒子がペースト状のバインダー中に含まれている金属ナノペーストの微液滴を射出していずれか一方の電極上に形成したバンプを他方の電極に押し付け、室温より高く金属ナノペーストのバインダー除去温度よりも低い所定の温度まで各バンプを加熱し、各電極を非導通状態で1次接合する1次接合機構と、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧器を含み、バンプを金属ナノペーストのバインダー除去温度及び金属ナノペーストの分散剤除去温度よりも高い温度まで加熱してバインダー及び分散剤を除去し、バンプの金属ナノ粒子を加圧焼結させて各電極が導通するよう2次接合する2次接合機構と、
を有することを特徴とするボンディング装置。 - 半導体ダイの電極と基板の電極とを接合するボンディング装置であって、
金属ナノペーストの微液滴を電極上に射出して電極上にバンプを形成するバンプ形成機構と、
分散剤によって表面コーティングされた金属ナノ粒子がペースト状のバインダー中に含まれている金属ナノペーストの微液滴を射出して各電極上に形成したバンプを相互に押し付け、室温より高く金属ナノペーストのバインダー除去温度よりも低い所定の温度まで各バンプを加熱し、各電極を非導通状態で1次接合する1次接合機構と、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧器を含み、バンプを金属ナノペーストのバインダー除去温度及び金属ナノペーストの分散剤除去温度よりも高い温度まで加熱してバインダー及び分散剤を除去し、バンプの金属ナノ粒子を加圧焼結させて各電極が導通するよう2次接合する2次接合機構と、
を有することを特徴とするボンディング装置。 - 半導体ダイを3次元実装するボンディング装置であって、
金属ナノペーストの微液滴を電極上に射出して電極上にバンプを形成するバンプ形成機構と、
分散剤によって表面コーティングされた金属ナノ粒子がペースト状のバインダー中に含まれている金属ナノペーストの微液滴を射出して半導体ダイの電極上に形成されたバンプを金属ナノペーストの微液滴を射出して他の半導体ダイの電極上に形成されたバンプに押し付け、室温より高く金属ナノペーストのバインダー除去温度よりも低い所定の温度まで各バンプを加熱し、各電極を非導通状態で1次接合する1次接合機構と、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧器を含み、バンプを金属ナノペーストのバインダー除去温度及び金属ナノペーストの分散剤除去温度よりも高い温度まで加熱してバインダー及び分散剤を除去し、バンプの金属ナノ粒子を加圧焼結させて各電極が導通するよう2次接合する2次接合機構と、
を有することを特徴とするボンディング装置。 - 請求項1または2または3に記載のボンディング装置であって、
加圧器は、対向して配置され、半導体ダイ又は基板を保持する保持板と、少なくとも一方の保持板を接合方向に向かって進退駆動する保持板駆動部と、保持板駆動部の進退動作を制御する加圧制御部を含み、
加圧制御部は、
時間に応じて保持板駆動部によって保持板を進退駆動し、バンプに加わる加圧力を変化させる加圧力変更手段を有すること、
を特徴とするボンディング装置。 - 請求項4に記載のボンディング装置であって、
加圧力変更手段は、所定時間経過後にバンプに加わる加圧力をマイナスとして、加圧焼結されたバンプを接合方向に引張し、バンプの接合方向中央にくびれを形成するくびれ形成手段を含むこと、
を特徴とするボンディング装置。 - 請求項4に記載のボンディング装置であって、
2次接合機構は、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧器を内部に含む加熱炉であること、
を特徴とするボンディング装置。 - 請求項4に記載のボンディング装置であって、
複数の2次接合機構を有すること、
を特徴とするボンディング装置。 - 半導体ダイの電極と基板の電極とを接合するボンディング装置であって、
金属ナノペーストの微液滴を電極上に射出して電極上にバンプを形成するバンプ形成機構と、
電極上に金属突起を形成する金属突起形成機構と、
分散剤によって表面コーティングされた金属ナノ粒子がペースト状のバインダー中に含まれている金属ナノペーストの微液滴を射出して、いずれか一方の電極上に形成したバンプを他方の電極上に形成した金属突起に押し付け、室温より高く金属ナノペーストのバインダー除去温度よりも低い所定の温度まで各バンプを加熱し、各電極を非導通状態で1次接合する1次接合機構と、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧器を含み、バンプを金属ナノペーストのバインダー除去温度及び金属ナノペーストの分散剤除去温度よりも高い温度まで加熱してバインダー及び分散剤を除去し、バンプの金属ナノ粒子を加圧焼結させて各電極が導通するよう2次接合する2次接合機構と、
を有することを特徴とするボンディング装置。 - 請求項8記載のボンディング装置であって、
加圧器は、対向して配置され、半導体ダイ又は基板を保持する保持板と、少なくとも一方の保持板を接合方向に向かって進退駆動する保持板駆動部と、保持板駆動部の進退動作を制御する加圧制御部を含み、
加圧制御部は、
時間に応じて保持板駆動部によって保持板を進退駆動し、バンプに加わる加圧力を変化させる加圧力変更手段を有すること、
を特徴とするボンディング装置。 - 請求項9に記載のボンディング装置であって、
加圧力変更手段は、所定時間経過後にバンプに加わる加圧力をマイナスとして、加圧焼結されたバンプを接合方向に引張し、バンプの接合方向中央にくびれを形成するくびれ形成手段を含むこと、
を特徴とするボンディング装置。 - 請求項9に記載のボンディング装置であって、
2次接合機構は、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧器を内部に含む加熱炉であること、
を特徴とするボンディング装置。 - 請求項9に記載のボンディング装置であって、
複数の2次接合機構を有すること、
を特徴とするボンディング装置。 - 半導体ダイの電極と基板の電極とを接合するボンディング方法であって、
金属ナノペーストの微液滴を電極上に射出して電極上にバンプを形成するバンプ形成工程と、
分散剤によって表面コーティングされた金属ナノ粒子がペースト状のバインダー中に含まれている金属ナノペーストの微液滴を射出していずれか一方の電極上に形成したバンプを他方の電極に押し付け、室温より高く金属ナノペーストのバインダー除去温度よりも低い所定の温度まで各バンプを加熱し、各電極を非導通状態で1次接合する1次接合工程と、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧力を時間に応じて変化させると共にバンプを金属ナノペーストのバインダー除去温度及び金属ナノペーストの分散剤除去温度よりも高い温度まで加熱してバインダー及び分散剤を除去し、バンプの金属ナノ粒子を加圧焼結させて各電極が導通するよう2次接合する2次接合工程と、
を有することを特徴とするボンディング方法。 - 半導体ダイの電極と基板の電極とを接合するボンディング方法であって、
金属ナノペーストの微液滴を電極上に射出して電極上にバンプを形成するバンプ形成工程と、
分散剤によって表面コーティングされた金属ナノ粒子がペースト状のバインダー中に含まれている金属ナノペーストの微液滴を射出して各電極上に形成したバンプを相互に押し付け、室温より高く金属ナノペーストのバインダー除去温度よりも低い所定の温度まで各バンプを加熱し、各電極を非導通状態で1次接合する1次接合工程と、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧力を時間に応じて変化させると共にバンプを金属ナノペーストのバインダー除去温度及び金属ナノペーストの分散剤除去温度よりも高い温度まで加熱してバインダー及び分散剤を除去し、バンプの金属ナノ粒子を加圧焼結させて各電極が導通するよう2次接合する2次接合工程と、
を有することを特徴とするボンディング方法。 - 半導体ダイを3次元実装するボンディング方法であって、
金属ナノペーストの微液滴を電極上に射出して電極上にバンプを形成するバンプ形成工程と、
分散剤によって表面コーティングされた金属ナノ粒子がペースト状のバインダー中に含まれている金属ナノペーストの微液滴を射出して半導体ダイの電極上に形成されたバンプを金属ナノペーストの微液滴を射出して他の半導体ダイの電極上に形成されたバンプに押し付け、室温より高く金属ナノペーストのバインダー除去温度よりも低い所定の温度まで各バンプを加熱し、各電極を非導通状態で1次接合する1次接合工程と、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧力を時間に応じて変化させると共にバンプを金属ナノペーストのバインダー除去温度及び金属ナノペーストの分散剤除去温度よりも高い温度まで加熱してバインダー及び分散剤を除去し、バンプの金属ナノ粒子を加圧焼結させて各電極が導通するよう2次接合する2次接合工程と、
を有することを特徴とするボンディング方法。 - 請求項13または14または15に記載のボンディング方法であって、
2次接合工程は、所定時間経過後にバンプに加わる加圧力をマイナスとして、加圧焼結されたバンプを接合方向に引張し、バンプの接合方向中央にくびれを形成すること、
を特徴とするボンディング方法。 - 半導体ダイの電極と基板の電極とを接合するボンディング方法であって、
金属ナノペーストの微液滴を電極上に射出して電極上にバンプを形成するバンプ形成工程と、
電極上に金属突起を形成する金属突起形成工程と、
分散剤によって表面コーティングされた金属ナノ粒子がペースト状のバインダー中に含まれている金属ナノペーストの微液滴を射出して、いずれか一方の電極上に形成したバンプを他方の電極上に形成した金属突起に押し付け、室温より高く金属ナノペーストのバインダー除去温度よりも低い所定の温度までバンプを加熱し、各電極を非導通状態で1次接合する1次接合工程と、
1次接合されたバンプを接合方向に向かって加圧する加圧力を時間に応じて変化させると共にバンプを金属ナノペーストのバインダー除去温度及び金属ナノペーストの分散剤除去温度よりも高い温度まで加熱してバインダー及び分散剤を除去し、バンプの金属ナノ粒子を加圧焼結させて各電極が導通するよう2次接合する2次接合工程と、
を有することを特徴とするボンディング方法。 - 請求項17に記載のボンディング方法であって、
2次接合工程は、所定時間経過後にバンプに加わる加圧力をマイナスとして、加圧焼結されたバンプを接合方向に引張し、バンプの接合方向中央にくびれを形成すること、
を特徴とするボンディング方法。
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