JPH03270145A - ワイヤレスｐｇａ熱圧着装置 - Google Patents
ワイヤレスｐｇａ熱圧着装置Info
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- JP
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- chip
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- bonding
- wireless
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 18
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、基板に設けたバンプを介して基板とＩＣチッ
プとを接合するワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置に関するも
のである。
プとを接合するワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置に関するも
のである。
（従来の技術）
従来、Ｉｃチップと基板とを、基板に配したバンプを介
して接合させるワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置は、基板を
加熱するヒーターと、ＩＣチップを加熱するヒーター及
びＩＣチ、ブとバンプとを押圧する加圧器を具備してい
た。
して接合させるワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置は、基板を
加熱するヒーターと、ＩＣチップを加熱するヒーター及
びＩＣチ、ブとバンプとを押圧する加圧器を具備してい
た。
しかしながら、上記従来技術のワイヤレスＰＧＡ熱圧着
装置においては、基板上のバンプとＩＣチップとを接合
するために、基板の加熱温度として約５００”Ｃを必要
とし、そのため、接合した後の冷却時に、基板とチップ
の熱膨張収縮の差を起因とする歪みがバンプに発生し、
接合強度を低下させると共に、接合寿命を短くしていた
。
装置においては、基板上のバンプとＩＣチップとを接合
するために、基板の加熱温度として約５００”Ｃを必要
とし、そのため、接合した後の冷却時に、基板とチップ
の熱膨張収縮の差を起因とする歪みがバンプに発生し、
接合強度を低下させると共に、接合寿命を短くしていた
。
また一方、接合のために大きな加圧力を必要とし、その
加圧力にて、基板のひびや割れなどを発生させていた。
加圧力にて、基板のひびや割れなどを発生させていた。
本発明のワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置は、上記従来技術
の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、基板に配したバンプを介して基板とＩｃチッ
プとを接合させるに際し、バンプに基板とチップの熱膨
張収縮の差を起因とする歪みが発生せず、また基板のひ
びや割れを生しさせないワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置を
提供することにある。
の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、基板に配したバンプを介して基板とＩｃチッ
プとを接合させるに際し、バンプに基板とチップの熱膨
張収縮の差を起因とする歪みが発生せず、また基板のひ
びや割れを生しさせないワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置を
提供することにある。
（！ｆａを解決するための手段〕
請求項（１）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置は、基
板に設けたバンプを介して基板とＩＣチップとを接合す
るワイヤレスＰＧＡ接合装置において、前記バンプとＩ
Ｃチップとの接合部分にビームを照射するビーム溶接装
置を設けて成ることを特徴とするものである。
板に設けたバンプを介して基板とＩＣチップとを接合す
るワイヤレスＰＧＡ接合装置において、前記バンプとＩ
Ｃチップとの接合部分にビームを照射するビーム溶接装
置を設けて成ることを特徴とするものである。
請求項（２）に係るワイヤレス］”ＧＡ熱圧着装置は、
請求項（１）に記載のビーム溶接板が電子ビーム装置で
あることを特徴とするものである。
請求項（１）に記載のビーム溶接板が電子ビーム装置で
あることを特徴とするものである。
請求項（３）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置は、請
求項（１）に記載のビーム溶接板がレーザービーム装置
であることを特徴とするものである。
求項（１）に記載のビーム溶接板がレーザービーム装置
であることを特徴とするものである。
請求項（１）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置は、基
板に配したハンプを介して基板とＩＣチ・ノブとを接合
させる際に、ビーム溶接装置から、前記ハンプとＩＣチ
ップとの接合部分にビームが照射され、バンプが加熱さ
れて歓化変形すると共に、ハンプとＩｃチップの接合面
が破壊され、その結果生してくる清浄な新生面を介して
ＩＣチップとバンプとが接合する。
板に配したハンプを介して基板とＩＣチ・ノブとを接合
させる際に、ビーム溶接装置から、前記ハンプとＩＣチ
ップとの接合部分にビームが照射され、バンプが加熱さ
れて歓化変形すると共に、ハンプとＩｃチップの接合面
が破壊され、その結果生してくる清浄な新生面を介して
ＩＣチップとバンプとが接合する。
また、ビームによる加熱溶接であるので、加熱の及ぶ範
囲がバンプとＩ Ｃ＋ ７プの接合部という局部に限ら
れ、嵩速にて接合されると共に、低圧加圧にて接合され
る。
囲がバンプとＩ Ｃ＋ ７プの接合部という局部に限ら
れ、嵩速にて接合されると共に、低圧加圧にて接合され
る。
請求項（２）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置は、前
述のビーム溶接装置が電子ビーム装置であるので、上記
作用に加えて、ビームの焦点距離合わせを磁気フォーカ
スレンズにて行い、ビームの方向付けを磁気偏向コイル
にて行われる。
述のビーム溶接装置が電子ビーム装置であるので、上記
作用に加えて、ビームの焦点距離合わせを磁気フォーカ
スレンズにて行い、ビームの方向付けを磁気偏向コイル
にて行われる。
請求項（３）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置は、前
述のビーム溶接装置がレーザービーム装置であるので、
レーザービーム光源のからのビームの集光と方向付けと
が、反射鏡を配することにより行われる。
述のビーム溶接装置がレーザービーム装置であるので、
レーザービーム光源のからのビームの集光と方向付けと
が、反射鏡を配することにより行われる。
（実施例］
本発明の第１実施例について第１図乃至第３図に基づい
て詳述する。
て詳述する。
第１図に示すように、本実施例におけるワイヤレスＰＧ
Ａ熱圧着装置は、ハンプ１を有する基板２を固定する固
定テーブル３と、ＩＣチップ４を保持するボンダー５と
を具備し、前記バンプ１とＩＣチップ４との接合部分に
、ビームを照射するビーム溶接装置として電子ビーム装
置６が配されて構成されている。
Ａ熱圧着装置は、ハンプ１を有する基板２を固定する固
定テーブル３と、ＩＣチップ４を保持するボンダー５と
を具備し、前記バンプ１とＩＣチップ４との接合部分に
、ビームを照射するビーム溶接装置として電子ビーム装
置６が配されて構成されている。
基板２はアルミナを主成分とするセラミックのボードに
て構成され、その上面には、ＩＣチ・２ブ４と接合する
、更に詳しくはＩＣチップ４の表面に設けられたポンデ
ィングパッド（図示せず）と接合する高純度の金にてな
るバンプ１が配されている。ＩＣチップ４のボンディン
グバンドには通常のアルミニウムが用いられている。
て構成され、その上面には、ＩＣチ・２ブ４と接合する
、更に詳しくはＩＣチップ４の表面に設けられたポンデ
ィングパッド（図示せず）と接合する高純度の金にてな
るバンプ１が配されている。ＩＣチップ４のボンディン
グバンドには通常のアルミニウムが用いられている。
ボンダー５には、ＩＣチップ４を吸着するチップ吸着ｊ
１１５ａと、ＩＣチップ４を補助的に加熱するチノプカ
ｎ熱機５ｂとが設けられて構成されている。また、その
上方にはボンダー５を下方向へ加圧する加圧機７が配置
されている。
１１５ａと、ＩＣチップ４を補助的に加熱するチノプカ
ｎ熱機５ｂとが設けられて構成されている。また、その
上方にはボンダー５を下方向へ加圧する加圧機７が配置
されている。
電子ビーム装置６は、第２図に示すように、ＩＣチップ
４の四周に４基配置して用いられ、第３図に示すように
、一端に開口部を有する密閉系の箱体の中に、電子ガン
６ａと、電子ガン６ａから発せられた電子ビーム８の焦
点の位置を合わせる磁気偏光フォーカスレンズ６ｂと、
電子ビーム８の方向を偏向させる磁気偏向コイル６ｃと
を有するｆｌ＆戒とされている。
４の四周に４基配置して用いられ、第３図に示すように
、一端に開口部を有する密閉系の箱体の中に、電子ガン
６ａと、電子ガン６ａから発せられた電子ビーム８の焦
点の位置を合わせる磁気偏光フォーカスレンズ６ｂと、
電子ビーム８の方向を偏向させる磁気偏向コイル６ｃと
を有するｆｌ＆戒とされている。
上記構成によるワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置は、真空中
に設置され、また、その周囲には、Ｘ線隔離の遮蔽物（
図示せず）が設けられている。
に設置され、また、その周囲には、Ｘ線隔離の遮蔽物（
図示せず）が設けられている。
このものの作動は、まず、基板２がバンプ１を上面にし
て固定テーブル３に固定され、ＩＣチップ４はポンディ
ングパッドを下面にして、ボンダー５に設けられたチッ
プ吸着機５ａに吸着されて保持されると共に１、デツプ
加熱機５ｂにて補助的に加熱される。
て固定テーブル３に固定され、ＩＣチップ４はポンディ
ングパッドを下面にして、ボンダー５に設けられたチッ
プ吸着機５ａに吸着されて保持されると共に１、デツプ
加熱機５ｂにて補助的に加熱される。
次いで、加圧器７にてＩＣチップ４とバンプｌとをボン
ディングバソドとバンプ１とを介して加圧接合させる。
ディングバソドとバンプ１とを介して加圧接合させる。
この接合に際して、第３図に示すように、電子ビーム装
置６の電子ガン６ａから発生した電子ビーム８が磁気フ
ォーカスレンズ６ｂにて、ＩＣチップ４のボンディング
パソドとバンプ１との接合する位置へ焦点距離が合わさ
れ、磁気偏向コイル６ｃにてぞれぞれの接合部分へ瞬時
に方向が偏向されて電子ビーム８が均等に照射される。
置６の電子ガン６ａから発生した電子ビーム８が磁気フ
ォーカスレンズ６ｂにて、ＩＣチップ４のボンディング
パソドとバンプ１との接合する位置へ焦点距離が合わさ
れ、磁気偏向コイル６ｃにてぞれぞれの接合部分へ瞬時
に方向が偏向されて電子ビーム８が均等に照射される。
このことにより、バンプｌとＩｃチップ４とは電子ビー
ム８にて接合部が局部的に加熱されて高速にて接合され
るので、従来のように基ｖｉ２とＩＣチップ４そのもの
を高温、高圧に曝することがないので、バンプ１に歪み
が生じず、また、基板２のひびや割れが発生しない。
ム８にて接合部が局部的に加熱されて高速にて接合され
るので、従来のように基ｖｉ２とＩＣチップ４そのもの
を高温、高圧に曝することがないので、バンプ１に歪み
が生じず、また、基板２のひびや割れが発生しない。
次に、本発明の第２実施例について第４図及び第５図に
基づいて詳述する。
基づいて詳述する。
このものは、ビーム溶接装置として、レーザービーム装
置９を用いている点が第１実施例と異なる点てあり、こ
の点を中心に述べる。
置９を用いている点が第１実施例と異なる点てあり、こ
の点を中心に述べる。
レーザービーム装置９は、第４図に示すように、上方に
配置されたレーザービーム光ｔＡ９ａと、該レーザービ
ーム光源９ａと相対峙して下方向に配置された反射鏡９
ｂとを具備している。
配置されたレーザービーム光ｔＡ９ａと、該レーザービ
ーム光源９ａと相対峙して下方向に配置された反射鏡９
ｂとを具備している。
第５図に示すように、レーザービーム光源９ａと、対を
なす反射鏡９ｂとはそれぞれ４基用いられ、ＩＣチップ
４の四周を取り囲むように配せられている。
なす反射鏡９ｂとはそれぞれ４基用いられ、ＩＣチップ
４の四周を取り囲むように配せられている。
反射５１９ｂは、第４図および第５図に示すように、上
方に配置したレーザービーム源９ａから発せられた面平
行のレーザービームｌＯを、入射角に対して略９０°転
移させて反射し、且つ、−点に集光するように傾斜した
凹面鏡にて構成されている。また、その下にはレーザー
ビーム１０の焦点合わせと、照射方向の制御のために調
整機構ｌｌが設けられている。
方に配置したレーザービーム源９ａから発せられた面平
行のレーザービームｌＯを、入射角に対して略９０°転
移させて反射し、且つ、−点に集光するように傾斜した
凹面鏡にて構成されている。また、その下にはレーザー
ビーム１０の焦点合わせと、照射方向の制御のために調
整機構ｌｌが設けられている。
調整機構１１は直交３方向の変位が可能なピエゾ抵抗効
果を利用したものであり、これを制御ｎするために、マ
イクロコンピュータ１２と、Ａ／Ｄコンバーター１３と
、アンプ１４とが設けられている。
果を利用したものであり、これを制御ｎするために、マ
イクロコンピュータ１２と、Ａ／Ｄコンバーター１３と
、アンプ１４とが設けられている。
このものの動作は、ボンダー５に配されたチップ加熱機
５ｂにて加熱されたＩＣチップ４と、固定テーブル３に
て固定された基板２のバンプｌとを加圧して接合させる
際に、レーザービーム＃９ａより発せられたレーザービ
ーム１０が、反射鏡９ｂにて方向転移し、ハンプｌとＩ
Ｃチップ４の接合部を局部的に加熱する。
５ｂにて加熱されたＩＣチップ４と、固定テーブル３に
て固定された基板２のバンプｌとを加圧して接合させる
際に、レーザービーム＃９ａより発せられたレーザービ
ーム１０が、反射鏡９ｂにて方向転移し、ハンプｌとＩ
Ｃチップ４の接合部を局部的に加熱する。
マイクロコンピュータ１２にはレーザービーム１０の焦
点を、上記接合部分に一敗させ、且つ、順次均等に照射
するための制御方法が予めプログラミングされ、その情
報が、Ａ／Ｄコンバーター１３を経由し、アンプ１４か
らの出力にて調整機構１１へ伝達されて反射ｍ９ｂの挙
動が制御される。
点を、上記接合部分に一敗させ、且つ、順次均等に照射
するための制御方法が予めプログラミングされ、その情
報が、Ａ／Ｄコンバーター１３を経由し、アンプ１４か
らの出力にて調整機構１１へ伝達されて反射ｍ９ｂの挙
動が制御される。
このように、バンプ１とＩＣチップ４との接合部分に局
部的にレーザービーム１０が照射されると、バンプｌが
軟化変形し、更にはバンプ１とＩＣチップ４の接合面が
破壊され、その結果生してくる消浄な新生面を介してＩ
Ｃチップ４とバンプ１とが接合する。
部的にレーザービーム１０が照射されると、バンプｌが
軟化変形し、更にはバンプ１とＩＣチップ４の接合面が
破壊され、その結果生してくる消浄な新生面を介してＩ
Ｃチップ４とバンプ１とが接合する。
その他の構成および動作は、第１実施例と同様である。
尚、上記実施例においては、基板２にアルミナを主成分
とするセラミックのボードを用いているが、プラスチッ
ク基板のものを用いてもよい。
とするセラミックのボードを用いているが、プラスチッ
ク基板のものを用いてもよい。
また、上記実施例においては、ＩＣチップ４を補助的に
力１１熱するチップ加熱機５ｂを用いているが、これら
を用いない構成としてもよい。
力１１熱するチップ加熱機５ｂを用いているが、これら
を用いない構成としてもよい。
（発明の効果）
請求項（１）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置によれ
ば、ビーム溶接装置からのビームをバンプと］Ｃチップ
との接合部分に照射させることにより、ハンプとＩＣチ
ップの接合面が加熱されて軟化変形すると共に、破壊さ
れ、その結果生してくる清浄な新生面を介して接合させ
ことができる。
ば、ビーム溶接装置からのビームをバンプと］Ｃチップ
との接合部分に照射させることにより、ハンプとＩＣチ
ップの接合面が加熱されて軟化変形すると共に、破壊さ
れ、その結果生してくる清浄な新生面を介して接合させ
ことができる。
また、ビームによる加熱であるので、加熱の及ぶ範囲が
バンプとＩＣチップの接合部という局部に限られ、高速
にて接合できると共に、低圧加圧にてバンプとＩＣチッ
プとを接合でき、基板に配したバンプに歪みを生しさせ
ず、基板のひびや割れを生しさせない効果を奏する。
バンプとＩＣチップの接合部という局部に限られ、高速
にて接合できると共に、低圧加圧にてバンプとＩＣチッ
プとを接合でき、基板に配したバンプに歪みを生しさせ
ず、基板のひびや割れを生しさせない効果を奏する。
請求項（２）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置によれ
ば、前述のビーム溶接装置に電子ビーム装置を用いてお
り、ビームの焦点距離合わせを磁気フォーカスレンズに
て行い、ビームの方向付けを磁気偏向コイルにて行って
いるので、上記効果に加えて、ビームをバンプとＩＣチ
ップとの接合部への照射制御を容易に行うことができる
効果を奏する。
ば、前述のビーム溶接装置に電子ビーム装置を用いてお
り、ビームの焦点距離合わせを磁気フォーカスレンズに
て行い、ビームの方向付けを磁気偏向コイルにて行って
いるので、上記効果に加えて、ビームをバンプとＩＣチ
ップとの接合部への照射制御を容易に行うことができる
効果を奏する。
請求項（３）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置によれ
ば、前述のビーム溶接装置にレーザービーム装置を用い
ており、レーザービーム光源のからのビームの集光と方
向付けとを、反射鏡を配することにより行っているので
、請求項（１）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置の効
果に加えて、ビームをバンプとＩＣチップとの接合部へ
の照射制御を容易に行うことができる効果を奏する。
ば、前述のビーム溶接装置にレーザービーム装置を用い
ており、レーザービーム光源のからのビームの集光と方
向付けとを、反射鏡を配することにより行っているので
、請求項（１）に係るワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置の効
果に加えて、ビームをバンプとＩＣチップとの接合部へ
の照射制御を容易に行うことができる効果を奏する。
第１図は、本発明の第１実施例の側面図、第２図は、そ
の平面図、 第３図は、その要部通視図、 第４図は、本発明の第２実施例の側面図、第５図はｔそ
の要部平面図である。 ■−バンプ、 ２一基板、 ３−固定テーブル、 ４１Ｃチップ、 ５− ボンダー ５ａ−−チップ吸着機、 ５ｂ−チップ加熱機、 ６−電子ビーム装置、 ６ａ 電子ガン、 ６ｂ 磁気フォーカスレンズ、 ６ｃｍ磁気偏向コイル、 ７−加圧機、 ８− 電子ビーム、 ９− レーザービーム装置、 ９ａ−レーザービ ９ｂ−反射鏡、 レーザービーム、 調整機構、 マイクロコンビュ Ａ／Ｄコンバーター アンプ。 夕、 ム源、
の平面図、 第３図は、その要部通視図、 第４図は、本発明の第２実施例の側面図、第５図はｔそ
の要部平面図である。 ■−バンプ、 ２一基板、 ３−固定テーブル、 ４１Ｃチップ、 ５− ボンダー ５ａ−−チップ吸着機、 ５ｂ−チップ加熱機、 ６−電子ビーム装置、 ６ａ 電子ガン、 ６ｂ 磁気フォーカスレンズ、 ６ｃｍ磁気偏向コイル、 ７−加圧機、 ８− 電子ビーム、 ９− レーザービーム装置、 ９ａ−レーザービ ９ｂ−反射鏡、 レーザービーム、 調整機構、 マイクロコンビュ Ａ／Ｄコンバーター アンプ。 夕、 ム源、
Claims (3)
- （１）基板に設けたバンプを介して基板とＩＣチップと
を接合するワイヤレスＰＧＡ熱圧着装置において、前記
バンプとＩＣチップとの接合部分にビームを照射するビ
ーム溶接装置を設けて成ることを特徴とするワイヤレス
ＰＧＡ熱圧着装置。 - （２）前記ビーム溶接装置が電子ビーム装置であること
を特徴とする請求項（１）に記載のワイヤレスＰＧＡ熱
圧着装置。 - （３）前記ビーム溶接機がレーザービーム装置であるこ
とを特徴とする請求項（１）に記載のワイヤレスＰＧＡ
熱圧着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039790A JPH03270145A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | ワイヤレスｐｇａ熱圧着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039790A JPH03270145A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | ワイヤレスｐｇａ熱圧着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03270145A true JPH03270145A (ja) | 1991-12-02 |
Family
ID=13430279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7039790A Pending JPH03270145A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | ワイヤレスｐｇａ熱圧着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03270145A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009050956A1 (ja) * | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | はんだ溶解方法、実装基板の生産方法、およびはんだ溶解装置 |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP7039790A patent/JPH03270145A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009050956A1 (ja) * | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | はんだ溶解方法、実装基板の生産方法、およびはんだ溶解装置 |
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