JPH11126851A - 半導体パッケージの製造方法、半導体装置の製造方法、半導体パッケージの製造装置 - Google Patents
半導体パッケージの製造方法、半導体装置の製造方法、半導体パッケージの製造装置Info
- Publication number
- JPH11126851A JPH11126851A JP29285097A JP29285097A JPH11126851A JP H11126851 A JPH11126851 A JP H11126851A JP 29285097 A JP29285097 A JP 29285097A JP 29285097 A JP29285097 A JP 29285097A JP H11126851 A JPH11126851 A JP H11126851A
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- Japan
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- semiconductor package
- bga
- grid
- manufacturing
- press
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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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＢＧＡやＣＳＰなどの金属ボールグリッドを有
する半導体パッケージにおいて、ランド部へのボール搭
載の信頼性の向上と、それによる搭載の生産性を向上
し、グリッドの微細化への対応を容易にすることを目的
とする。 【解決手段】グリッドを形成する低融点金属をテープ状
ないしシート状に成形し、ＢＧＡやＣＳＰのランドに形
状・位置共に対応した金型で、プレス加工と同時に加工
されたチップをランドに搭載する。まず、最終的に回路
基板との間で電気的導通を確保する為の低融点金属を、
あらかじめ所定の厚みと硬度に作られたシートあるいは
テープ状にしたものを用意する。次に、このテープ６を
プレス金型５及び７にセットし、ＢＧＡのグリッド２に
対応した位置に形成されているプレス下金型７の抜き穴
と、それに相対するプレス上金型５のパンチ８により、
最終的にＢＧＡグリッド上に抜き落とされる。
する半導体パッケージにおいて、ランド部へのボール搭
載の信頼性の向上と、それによる搭載の生産性を向上
し、グリッドの微細化への対応を容易にすることを目的
とする。 【解決手段】グリッドを形成する低融点金属をテープ状
ないしシート状に成形し、ＢＧＡやＣＳＰのランドに形
状・位置共に対応した金型で、プレス加工と同時に加工
されたチップをランドに搭載する。まず、最終的に回路
基板との間で電気的導通を確保する為の低融点金属を、
あらかじめ所定の厚みと硬度に作られたシートあるいは
テープ状にしたものを用意する。次に、このテープ６を
プレス金型５及び７にセットし、ＢＧＡのグリッド２に
対応した位置に形成されているプレス下金型７の抜き穴
と、それに相対するプレス上金型５のパンチ８により、
最終的にＢＧＡグリッド上に抜き落とされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】ＢＧＡやＣＳＰ（以下、総称
してＢＧＡという）の金属ボールグリッド（以下、ボー
ルという）を有する半導体パッケージ（以下、パッケー
ジという）の金属ボール形成方法及び金属ボール搭載方
法とその装置に関する。
してＢＧＡという）の金属ボールグリッド（以下、ボー
ルという）を有する半導体パッケージ（以下、パッケー
ジという）の金属ボール形成方法及び金属ボール搭載方
法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１にＢＧＡやＣＳＰなどのボールグリ
ッドを有する半導体パッケージの概観図を示す。
ッドを有する半導体パッケージの概観図を示す。
【０００３】図中１のボールの形成及び搭載方法とし
て、ハンダ等の低融点金属をあらかじめボール状に製作
しておき、図２に示すような真空チャック４に吸着し、
真空チャックをＢＧＡの本体に対し精度良く位置決めす
ることにより、ボール搭載前のパッケージランド部２に
受け渡す方法が一般的であった。
て、ハンダ等の低融点金属をあらかじめボール状に製作
しておき、図２に示すような真空チャック４に吸着し、
真空チャックをＢＧＡの本体に対し精度良く位置決めす
ることにより、ボール搭載前のパッケージランド部２に
受け渡す方法が一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図２の方法で
は真空チャック４にあらかじめボール状にしてあるボー
ルをどの吸着穴にも漏れなく吸着させる事が困難であっ
た。
は真空チャック４にあらかじめボール状にしてあるボー
ルをどの吸着穴にも漏れなく吸着させる事が困難であっ
た。
【０００５】そのために、ボールを吸着した後画像処理
等の検出手段で吸着面のボール有無を検出確認する等の
必要が有り、また真空チャック上に位置決めしたボール
を、ＢＧＡ本体のあるところまで移動し精度良く位置決
めする必要があり、そのための高精度名位置決め機構が
必要となって、製造装置が高価になりまた製造サイクル
タイムが上がらない等の課題があった。
等の検出手段で吸着面のボール有無を検出確認する等の
必要が有り、また真空チャック上に位置決めしたボール
を、ＢＧＡ本体のあるところまで移動し精度良く位置決
めする必要があり、そのための高精度名位置決め機構が
必要となって、製造装置が高価になりまた製造サイクル
タイムが上がらない等の課題があった。
【０００６】さらに、パッケージの小型化とそれに伴な
うランド部の微細化によりボールが小径化し、真空チャ
ックの吸引穴も小径化し、吸引力が弱まると同時に、ボ
ールが軽量化することによる静電気吸着等の外乱を受け
やすくなり、ますますボールの確実な吸着とパッケージ
ランド部への受け渡しが困難になり、ボール搭載の安定
性が悪化するといった問題点を有していた。
うランド部の微細化によりボールが小径化し、真空チャ
ックの吸引穴も小径化し、吸引力が弱まると同時に、ボ
ールが軽量化することによる静電気吸着等の外乱を受け
やすくなり、ますますボールの確実な吸着とパッケージ
ランド部への受け渡しが困難になり、ボール搭載の安定
性が悪化するといった問題点を有していた。
【０００７】そこで、本発明はボール搭載の信頼性を向
上することにより、パッケージの小型化に伴なうボール
の小径化が進んでも、パッケージランド部におけるボー
ル形成及び搭載の安定性の確保を提供することを目的と
する。
上することにより、パッケージの小型化に伴なうボール
の小径化が進んでも、パッケージランド部におけるボー
ル形成及び搭載の安定性の確保を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体パッケー
ジの製造方法は、請求項1に記載の如く、金属ボールグ
リッドを有する半導体パッケージの製造方法において、
基板におけるランド部が形成された側の上方において板
状に形成された金属材料を配置する工程と、前記金属材
料から各々個片に切り取り各々のランド部に搭載する工
程と、前記搭載する工程の後で、前記半導体パッケージ
を加熱溶融し前記基板のランド部上に球形状の金属ボー
ル部を形成する工程と、を含んでなることを特徴とす
る。
ジの製造方法は、請求項1に記載の如く、金属ボールグ
リッドを有する半導体パッケージの製造方法において、
基板におけるランド部が形成された側の上方において板
状に形成された金属材料を配置する工程と、前記金属材
料から各々個片に切り取り各々のランド部に搭載する工
程と、前記搭載する工程の後で、前記半導体パッケージ
を加熱溶融し前記基板のランド部上に球形状の金属ボー
ル部を形成する工程と、を含んでなることを特徴とす
る。
【０００９】また、請求項２に記載の如く、請求項１記
載の半導体パッケージの製造方法において、前記搭載す
る工程では、前記板状にした前記金属材料をプレスによ
り打ち抜いて各々個片に形成したチップを用いることを
特徴とする。
載の半導体パッケージの製造方法において、前記搭載す
る工程では、前記板状にした前記金属材料をプレスによ
り打ち抜いて各々個片に形成したチップを用いることを
特徴とする。
【００１０】また、請求項３に記載の如く、請求項２記
載の半導体パッケージの製造方法において、搭載する工
程において、前記プレスにより打ち抜かれた前記チップ
を前記ランド部に直接搭載することを特徴とする。
載の半導体パッケージの製造方法において、搭載する工
程において、前記プレスにより打ち抜かれた前記チップ
を前記ランド部に直接搭載することを特徴とする。
【００１１】また、請求項４に記載の如く、請求項２記
載の半導体パッケージの製造方法において、搭載する工
程において、前記プレスにより打ち抜かれた前記チップ
を前記ランド部にあらかじめ塗布したフラックスで仮固
定することを特徴とする、半導体装置の製造方法。
載の半導体パッケージの製造方法において、搭載する工
程において、前記プレスにより打ち抜かれた前記チップ
を前記ランド部にあらかじめ塗布したフラックスで仮固
定することを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【００１２】一方、本発明における半導体装置の製造装
置は、請求項５に記載の如く、請求項２記載の半導体パ
ッケージの製造方法に用いる半導体パッケージの製造装
置において、パッケージの位置決め機構と、板状に形成
された金属材料を打ち抜くプレス金型と、前記プレス金
型を稼動させる駆動機構を有することを特徴とする。
置は、請求項５に記載の如く、請求項２記載の半導体パ
ッケージの製造方法に用いる半導体パッケージの製造装
置において、パッケージの位置決め機構と、板状に形成
された金属材料を打ち抜くプレス金型と、前記プレス金
型を稼動させる駆動機構を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づき説明す
る。
る。
【００１４】図３及び図４は本発明の請求項に係わるも
のである。
のである。
【００１５】従来は図２に示すようにあらかじめボール
状になっているバラバラな金属ボールを使用していた
が、本発明では図３に示すようにあらかじめ所定の厚み
と硬度に作られたシートあるいはテープ状（以下テー
プ）のハンダ等の様に、最終的に回路基板との間で電気
的導通を確保する為の低融点金属を、プレス加工により
チップ状にしたものを用いる。
状になっているバラバラな金属ボールを使用していた
が、本発明では図３に示すようにあらかじめ所定の厚み
と硬度に作られたシートあるいはテープ状（以下テー
プ）のハンダ等の様に、最終的に回路基板との間で電気
的導通を確保する為の低融点金属を、プレス加工により
チップ状にしたものを用いる。
【００１６】このテープの材質と厚みは、チップを搭載
した後図５に示すようにＢＧＡ本体ごと加熱し、ＢＧＡ
ランド上で溶融凝固したチップが、グリッドとして適正
な高さを得るような条件で作られている。
した後図５に示すようにＢＧＡ本体ごと加熱し、ＢＧＡ
ランド上で溶融凝固したチップが、グリッドとして適正
な高さを得るような条件で作られている。
【００１７】このテープ６をプレス金型５及び７にセッ
トし、ＢＧＡのグリッド２に対応した位置に形成されて
いるプレス下金型７の抜き穴と、それに相対するプレス
上金型５のパンチ８により、図４のチップ４に有るよう
に最終的にＢＧＡグリッド上に抜き落とされる。
トし、ＢＧＡのグリッド２に対応した位置に形成されて
いるプレス下金型７の抜き穴と、それに相対するプレス
上金型５のパンチ８により、図４のチップ４に有るよう
に最終的にＢＧＡグリッド上に抜き落とされる。
【００１８】この時、プレス金型５と７はプレス抜きし
たチップが正確にＢＧＡのグリット上に設置されるよう
に、ＢＧＡグリット２ないしＢＧＡ本体３に対して正確
に位置決めされていることは言うまでも無い。
たチップが正確にＢＧＡのグリット上に設置されるよう
に、ＢＧＡグリット２ないしＢＧＡ本体３に対して正確
に位置決めされていることは言うまでも無い。
【００１９】また、プレス加工されたチップはＢＧＡの
ランド部に直接位置決め搭載されることになるので、従
来の様に真空チャック上でボール位置決めし、移動して
ＢＧＡに対し正確に位置決めするといった工程が省か
れ、搭載時間の短縮が図られると同時にランドの微細化
時のグリッド形成において高い信頼性が得られる事にな
る。
ランド部に直接位置決め搭載されることになるので、従
来の様に真空チャック上でボール位置決めし、移動して
ＢＧＡに対し正確に位置決めするといった工程が省か
れ、搭載時間の短縮が図られると同時にランドの微細化
時のグリッド形成において高い信頼性が得られる事にな
る。
【００２０】ＢＧＡランド上でのチップの仮固定と、後
に加熱したときのチップとグリッドの溶着性向上の為
に、図４に示すようにグリッド上にあらかじめフラック
スを塗布することも効果がある。
に加熱したときのチップとグリッドの溶着性向上の為
に、図４に示すようにグリッド上にあらかじめフラック
スを塗布することも効果がある。
【００２１】図５のＢＧＡグリッド形成工程図で示すよ
うに、プレスによるチップ加工搭載工程１１の前に、Ｂ
ＧＡグリッド上にフラックスを塗布する工程１０を設
け、チップ搭載後に加熱工程１２でチップとグリッドを
溶着することになる。
うに、プレスによるチップ加工搭載工程１１の前に、Ｂ
ＧＡグリッド上にフラックスを塗布する工程１０を設
け、チップ搭載後に加熱工程１２でチップとグリッドを
溶着することになる。
【００２２】この様にグリッドにチップを仮固定する方
法などをとることにより、図３に有るようにプレスでチ
ップを抜き落とすのではなく、ＢＧＡ本体がプレス金型
に対して上側に位置し、プレス抜きしたチップを金型パ
ンチで押し上げてＢＧＡのグリッドに仮固定する場合も
ある。
法などをとることにより、図３に有るようにプレスでチ
ップを抜き落とすのではなく、ＢＧＡ本体がプレス金型
に対して上側に位置し、プレス抜きしたチップを金型パ
ンチで押し上げてＢＧＡのグリッドに仮固定する場合も
ある。
【００２３】特にランドの微細化に伴ないチップが微細
になったときには、ランド上でのチップの姿勢を適正に
維持する為に有効となる。
になったときには、ランド上でのチップの姿勢を適正に
維持する為に有効となる。
【００２４】図６は、以上のプレスによるグリッド形成
装置の概略を示したものであり、テープ６を下型７に対
して位置決めし、下型に対してＢＧＡ本体を位置決めす
る機構１３によりＢＧＡは下型７の下面に位置決めされ
た後、上型５は駆動機構１４によりテープをプレスしな
がら、ＢＧＡのランド上にチップを位置決めする。
装置の概略を示したものであり、テープ６を下型７に対
して位置決めし、下型に対してＢＧＡ本体を位置決めす
る機構１３によりＢＧＡは下型７の下面に位置決めされ
た後、上型５は駆動機構１４によりテープをプレスしな
がら、ＢＧＡのランド上にチップを位置決めする。
【００２５】プレス加工したチップをＢＧＡに直接搭載
する為に、搭載の信頼性は向上し、かつプレス加工のサ
イクルタイムを短縮する事は比較的容易なことから、生
産性の向上が期待できる。
する為に、搭載の信頼性は向上し、かつプレス加工のサ
イクルタイムを短縮する事は比較的容易なことから、生
産性の向上が期待できる。
【００２６】また、通常ＢＧＡは複数個取りのフレーム
単位での搬送が一般的であり、チップ搭載も複数のＢＧ
Ａに対しフレーム単位で一括プレス搭載することも可能
である。
単位での搬送が一般的であり、チップ搭載も複数のＢＧ
Ａに対しフレーム単位で一括プレス搭載することも可能
である。
【００２７】グリッドになるチップの材料としてのテー
プは、チップ搭載時にはその一部しか使用しないが、テ
ープの残材は溶融再生することが容易であり、実際の使
用効率を向上させる事ができる。
プは、チップ搭載時にはその一部しか使用しないが、テ
ープの残材は溶融再生することが容易であり、実際の使
用効率を向上させる事ができる。
【００２８】また低融点金属を使用することから、使用
前に加熱ローラにより厚み調整して使用する事も可能で
あり、テープのストックを搭載対象するＢＧＡの製品す
べての種類を保有することも必要ない。
前に加熱ローラにより厚み調整して使用する事も可能で
あり、テープのストックを搭載対象するＢＧＡの製品す
べての種類を保有することも必要ない。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、ＢＧＡグリッドを形成
するチップのＢＧＡランドへの搭載の信頼性を向上する
と同時に加工時間の短縮が図れる。
するチップのＢＧＡランドへの搭載の信頼性を向上する
と同時に加工時間の短縮が図れる。
【００３０】この為にＢＧＡランドの微細化への対応が
可能になると同時に、グリッド形成の為のチップ搭載装
置がシンプルになり機械価格の低減を実現できる。
可能になると同時に、グリッド形成の為のチップ搭載装
置がシンプルになり機械価格の低減を実現できる。
【図１】ＢＧＡ概念図。
【図２】従来のＢＧＡグリッド形成方法を示す概念図。
【図３】本発明の実施例を示す概念図。
【図４】本発明のチップ搭載後のＢＧＡ概念図。
【図５】本発明のＢＧＡグリッド形成工程図。
【図６】本発明のＢＧＡチップ搭載機概念図。
１ 金属ボールグリッド ２ ランド ３ ＢＡＧ及びＣＳＰ本体 ４ チップ ５ 上金型 ６ 低融点金属テープ ７ 下金型 ８ 金型パンチ ９ フラックス １０ フラックス塗布工程 １１ チップ搭載工程 １２ 加熱工程 １３ ＢＧＡ位置決め部 １４ プレス駆動部
Claims (5)
- 【請求項１】金属ボールグリッドを有する半導体パッケ
ージの製造方法において、基板におけるランド部が形成
された側の上方において板状に形成された金属材料を配
置する工程と、前記金属材料から各々個片に切り取り各
々のランド部に搭載する工程と、前記搭載する工程の後
で、前記半導体パッケージを加熱溶融し前記基板のラン
ド部上に球形状の金属ボール部を形成する工程と、を含
んでなることを特徴とする半導体パッケージの製造方
法。 - 【請求項２】請求項１記載の半導体パッケージの製造方
法において、前記搭載する工程では、前記板状にした前
記金属材料をプレスにより打ち抜いて各々個片に形成し
たチップを用いることを特徴とする半導体パッケージの
製造方法。 - 【請求項３】請求項２記載の半導体パッケージの製造方
法において、搭載する工程において、前記プレスにより
打ち抜かれた前記チップを前記ランド部に直接搭載する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】請求項２記載の半導体パッケージの製造方
法において、搭載する工程において、前記プレスにより
打ち抜かれた前記チップを前記ランド部にあらかじめ塗
布したフラックスで仮固定することを特徴とする、半導
体装置の製造方法。 - 【請求項５】請求項２記載の半導体パッケージの製造方
法に用いる半導体パッケージの製造装置において、パッ
ケージの位置決め機構と、板状に形成された金属材料を
打ち抜くプレス金型と、前記プレス金型を稼動させる駆
動機構を有することを特徴とする半導体パッケージの製
造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29285097A JPH11126851A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 半導体パッケージの製造方法、半導体装置の製造方法、半導体パッケージの製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29285097A JPH11126851A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 半導体パッケージの製造方法、半導体装置の製造方法、半導体パッケージの製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126851A true JPH11126851A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17787184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29285097A Pending JPH11126851A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 半導体パッケージの製造方法、半導体装置の製造方法、半導体パッケージの製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11126851A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101304143B1 (ko) * | 2011-08-01 | 2013-09-05 | 배은식 | 연마 패드 제조 방법 |
-
1997
- 1997-10-24 JP JP29285097A patent/JPH11126851A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101304143B1 (ko) * | 2011-08-01 | 2013-09-05 | 배은식 | 연마 패드 제조 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040511 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |