JPH1174314A - はんだ付装置、はんだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置 - Google Patents
はんだ付装置、はんだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フラックス材を用いることなくはんだ付がで
きるはんだ付装置、はんだ付方法およびそれらを用いて
製造された半導体装置を提供する。 【解決手段】 はんだ材を用いて電気的に接続される２
つの部材のうち一方の部材を支持するボンディングツー
ル１ａおよび他方の部材を支持するボンディングステー
ジ１ｂからなり、２つの部材を圧接させる圧接手段と、
はんだ材に熱を供給する加熱手段と、はんだ材に還元ガ
スを供給する還元ガス供給手段である還元ガス供給管２
と、還元ガスを前記２つの部材の周囲に充満させる還元
ボックス３とを含んでなる。
きるはんだ付装置、はんだ付方法およびそれらを用いて
製造された半導体装置を提供する。 【解決手段】 はんだ材を用いて電気的に接続される２
つの部材のうち一方の部材を支持するボンディングツー
ル１ａおよび他方の部材を支持するボンディングステー
ジ１ｂからなり、２つの部材を圧接させる圧接手段と、
はんだ材に熱を供給する加熱手段と、はんだ材に還元ガ
スを供給する還元ガス供給手段である還元ガス供給管２
と、還元ガスを前記２つの部材の周囲に充満させる還元
ボックス３とを含んでなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ材を用いて
２つの部材を電気的に接続するためのはんだ付装置、は
んだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置
に関する。さらに詳しくは、フラックス材を使用するこ
となくはんだ付けすることが可能なはんだ付装置、はん
だ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置に
関する。
２つの部材を電気的に接続するためのはんだ付装置、は
んだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置
に関する。さらに詳しくは、フラックス材を使用するこ
となくはんだ付けすることが可能なはんだ付装置、はん
だ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置は、ＢＧＡ（Ball Gri
d Array）基板と、該ＢＧＡ基板上に配置される半導体
チップと、該半導体チップにおいて発生した熱を外部に
放散するヒートスプレッダーと、前記ＢＧＡ基板および
ヒートスプレッダー間に所定の間隔を設けかつ両者を接
合するためのリングとからなる。
d Array）基板と、該ＢＧＡ基板上に配置される半導体
チップと、該半導体チップにおいて発生した熱を外部に
放散するヒートスプレッダーと、前記ＢＧＡ基板および
ヒートスプレッダー間に所定の間隔を設けかつ両者を接
合するためのリングとからなる。
【０００３】図４は、従来の半導体装置の一例を示す一
部切欠斜視説明図である。図４において、１１はＢＧＡ
基板、１２は半導体チップ、１３はヒートスプレッダ
ー、１４はリング、１５ははんだバンプ、１６ははんだ
ボールを示す。
部切欠斜視説明図である。図４において、１１はＢＧＡ
基板、１２は半導体チップ、１３はヒートスプレッダ
ー、１４はリング、１５ははんだバンプ、１６ははんだ
ボールを示す。
【０００４】ＢＧＡ基板１１には複数の配線（図示せ
ず）が設けられており、各配線は半導体装置の外部電極
（図示せず）に電気的に接続されている。はんだバンプ
１５は、はんだ材からなり、半導体チップ１２に含まれ
る電極（図示せず）とＢＧＡ基板に設けられた複数の配
線の一端部とを電気的に接続する。また、はんだボール
１６は、はんだ材からなり、半導体装置の外部電極に電
気的に接続される。
ず）が設けられており、各配線は半導体装置の外部電極
（図示せず）に電気的に接続されている。はんだバンプ
１５は、はんだ材からなり、半導体チップ１２に含まれ
る電極（図示せず）とＢＧＡ基板に設けられた複数の配
線の一端部とを電気的に接続する。また、はんだボール
１６は、はんだ材からなり、半導体装置の外部電極に電
気的に接続される。
【０００５】リング１４は、板状の部材の中央に開口部
が設けられたものである。前記開口部の形状は半導体チ
ップ１２の形状に応じて定める。ヒートスプレッダー１
３の形状はＢＧＡ基板１１の形状と同様の薄板状であ
る。また、半導体チップ１２およびヒートスプレッダー
１３、ＢＧＡ基板１１およびリング１４、ならびにヒー
トスプレッダー１３およびリング１４は接着剤を用いて
接着される。半導体チップ１２およびヒートスプレッダ
ー１３を接着する接着剤は、高放熱性を有する、たとえ
ばシリコーン系またはエポキシ系の接着剤である。一
方、ＢＧＡ基板１１およびリング１４、ならびにヒート
スプレッダーおよびリング１４を接着する接着剤は、た
とえばテープ状に成形された熱硬化型または熱可塑型接
着剤である。
が設けられたものである。前記開口部の形状は半導体チ
ップ１２の形状に応じて定める。ヒートスプレッダー１
３の形状はＢＧＡ基板１１の形状と同様の薄板状であ
る。また、半導体チップ１２およびヒートスプレッダー
１３、ＢＧＡ基板１１およびリング１４、ならびにヒー
トスプレッダー１３およびリング１４は接着剤を用いて
接着される。半導体チップ１２およびヒートスプレッダ
ー１３を接着する接着剤は、高放熱性を有する、たとえ
ばシリコーン系またはエポキシ系の接着剤である。一
方、ＢＧＡ基板１１およびリング１４、ならびにヒート
スプレッダーおよびリング１４を接着する接着剤は、た
とえばテープ状に成形された熱硬化型または熱可塑型接
着剤である。
【０００６】つぎに、半導体装置の製法について説明す
る。図５および図６は、従来の半導体装置の製法の一例
を示す工程断面説明図である。図５および図６におい
て、図４と同一の箇所は同じ符号を用いて示した。な
お、１５ａは、半導体チップ１２に含まれる電極（図示
せず）に電気的に接続された第１のはんだバンプ、１５
ｂは、ＢＧＡ基板１１に設けられた複数の配線の一端部
（図示せず）に電気的に接続された第２のはんだバンプ
を示す。１７ａは、ＢＧＡ基板１１およびリング１４、
ならびにヒートスプレッダー１３およびリング１４を接
着する接着剤からなる第１の接着層、１７ｂは、半導体
チップ１２およびヒートスプレッダー１３を接着する接
着剤からなる第２の接着層を示す。
る。図５および図６は、従来の半導体装置の製法の一例
を示す工程断面説明図である。図５および図６におい
て、図４と同一の箇所は同じ符号を用いて示した。な
お、１５ａは、半導体チップ１２に含まれる電極（図示
せず）に電気的に接続された第１のはんだバンプ、１５
ｂは、ＢＧＡ基板１１に設けられた複数の配線の一端部
（図示せず）に電気的に接続された第２のはんだバンプ
を示す。１７ａは、ＢＧＡ基板１１およびリング１４、
ならびにヒートスプレッダー１３およびリング１４を接
着する接着剤からなる第１の接着層、１７ｂは、半導体
チップ１２およびヒートスプレッダー１３を接着する接
着剤からなる第２の接着層を示す。
【０００７】まず、半導体チップ１２に含まれる電極上
に第１のはんだバンプ１５ａを設け、同様に、ＢＧＡ基
板１１の複数の配線の一端部上に第２のはんだバンプ１
５ｂを設ける（図５（ａ）参照）。ついで、ＢＧＡ基板
１１表面のうち第２のはんだバンプ１５ｂが形成された
領域にフラックス材を塗布する。ＢＧＡ基板１１上に半
導体チップ１２を載置し、第１のはんだバンプ１５ａお
よび第２のはんだバンプ１５ｂを接触させた状態で、Ｂ
ＧＡ基板１１および半導体チップ１２を熱処理炉（いわ
ゆるリフロー炉）内に投入する。その結果、第１のはん
だバンプ１５ａおよび第２のはんだバンプ１５ｂが溶
け、互いに接触していた第１のはんだバンプ１５ａおよ
び第２のはんだバンプ１５ｂが一体となる。図５では、
第１のはんだバンプおよび第２のはんだバンプが一体に
なったものをはんだバンプ１５として示している。前記
はんだバンプ１５により、半導体チップ１２に含まれる
電極とＢＧＡ基板１１の複数の配線とが電気的に接続さ
れる（図５（ｂ）参照）。さらに、フラックス材の洗浄
を行ったのち、第１の接着層１７ａによりＢＧＡ基板１
１にリング１４を接着する（図５（ｃ）参照）。つぎ
に、半導体チップ１２上表面に接着剤を塗布して第２の
接着層１７ｂを設け（図６（ａ）参照）、リング１４上
表面に接着剤を塗布して第１の接着層１７ａを設けたの
ち、半導体チップ１２およびリング１４上にヒートスプ
レッダー１３を載せ、半導体チップ１２およびリング１
４にヒートスプレッダー１３を接着する（図６（ｂ）参
照）。最後に、ＢＧＡ基板１１の複数の配線の他の端部
に接続された半導体装置の外部電極上にはんだボール１
６を設け、半導体装置をうる（図６（ｃ）参照）。
に第１のはんだバンプ１５ａを設け、同様に、ＢＧＡ基
板１１の複数の配線の一端部上に第２のはんだバンプ１
５ｂを設ける（図５（ａ）参照）。ついで、ＢＧＡ基板
１１表面のうち第２のはんだバンプ１５ｂが形成された
領域にフラックス材を塗布する。ＢＧＡ基板１１上に半
導体チップ１２を載置し、第１のはんだバンプ１５ａお
よび第２のはんだバンプ１５ｂを接触させた状態で、Ｂ
ＧＡ基板１１および半導体チップ１２を熱処理炉（いわ
ゆるリフロー炉）内に投入する。その結果、第１のはん
だバンプ１５ａおよび第２のはんだバンプ１５ｂが溶
け、互いに接触していた第１のはんだバンプ１５ａおよ
び第２のはんだバンプ１５ｂが一体となる。図５では、
第１のはんだバンプおよび第２のはんだバンプが一体に
なったものをはんだバンプ１５として示している。前記
はんだバンプ１５により、半導体チップ１２に含まれる
電極とＢＧＡ基板１１の複数の配線とが電気的に接続さ
れる（図５（ｂ）参照）。さらに、フラックス材の洗浄
を行ったのち、第１の接着層１７ａによりＢＧＡ基板１
１にリング１４を接着する（図５（ｃ）参照）。つぎ
に、半導体チップ１２上表面に接着剤を塗布して第２の
接着層１７ｂを設け（図６（ａ）参照）、リング１４上
表面に接着剤を塗布して第１の接着層１７ａを設けたの
ち、半導体チップ１２およびリング１４上にヒートスプ
レッダー１３を載せ、半導体チップ１２およびリング１
４にヒートスプレッダー１３を接着する（図６（ｂ）参
照）。最後に、ＢＧＡ基板１１の複数の配線の他の端部
に接続された半導体装置の外部電極上にはんだボール１
６を設け、半導体装置をうる（図６（ｃ）参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は、
ＢＧＡ基板の複数の配線と半導体装置の外部電極とをよ
り確実にはんだ付するためにフラックス材を用いる。は
んだ付ののち、該フラックス材が半導体装置内に残存す
ると、フラックス材によって半導体素子など半導体装置
の構成部材が侵される。したがって、たとえばアセトン
またはイソプロピルアルコールなどの洗浄材を用いてフ
ラックス材を完全に除去する必要がある。しかし、半導
体チップとＢＧＡ基板間のギャップが狭いためフラック
スを半導体装置から完全に除去するのは困難である。そ
の結果、半導体装置を製造するための工程数が多くなる
にもかかわらず、高い信頼性をうるのは困難であった。
ＢＧＡ基板の複数の配線と半導体装置の外部電極とをよ
り確実にはんだ付するためにフラックス材を用いる。は
んだ付ののち、該フラックス材が半導体装置内に残存す
ると、フラックス材によって半導体素子など半導体装置
の構成部材が侵される。したがって、たとえばアセトン
またはイソプロピルアルコールなどの洗浄材を用いてフ
ラックス材を完全に除去する必要がある。しかし、半導
体チップとＢＧＡ基板間のギャップが狭いためフラック
スを半導体装置から完全に除去するのは困難である。そ
の結果、半導体装置を製造するための工程数が多くなる
にもかかわらず、高い信頼性をうるのは困難であった。
【０００９】本発明はかかる問題を解決し、フラックス
材を用いることなくはんだ付ができるはんだ付装置、は
んだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置
を提供することを目的とする。
材を用いることなくはんだ付ができるはんだ付装置、は
んだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
はんだ付装置は、はんだ材を用いて電気的に接続される
２つの部材のうち一方の部材を支持するボンディングツ
ールおよび他方の部材を支持するボンディングステージ
からなり、２つの部材を圧接させる圧接手段と、はんだ
材に熱を供給する加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供
給する還元ガス供給手段と、還元ガスを前記２つの部材
の周囲に充満させる還元ボックスとを含んでなるもので
ある。
はんだ付装置は、はんだ材を用いて電気的に接続される
２つの部材のうち一方の部材を支持するボンディングツ
ールおよび他方の部材を支持するボンディングステージ
からなり、２つの部材を圧接させる圧接手段と、はんだ
材に熱を供給する加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供
給する還元ガス供給手段と、還元ガスを前記２つの部材
の周囲に充満させる還元ボックスとを含んでなるもので
ある。
【００１１】また、本発明の請求項２記載のはんだ付装
置は、前記還元ガスがチッ素ガスと水素ガスとを含むガ
スである。
置は、前記還元ガスがチッ素ガスと水素ガスとを含むガ
スである。
【００１２】また、本発明の請求項３記載のはんだ付装
置は、前記２つの部材を圧接させる際のボンディングツ
ールおよびボンディングステージ間の圧力が０．５〜１
０ｋｇｆ／ｃｍ2である。
置は、前記２つの部材を圧接させる際のボンディングツ
ールおよびボンディングステージ間の圧力が０．５〜１
０ｋｇｆ／ｃｍ2である。
【００１３】また、本発明の請求項４記載のはんだ付装
置は、前記還元ボックス内の温度が高くとも３５０℃で
ある。
置は、前記還元ボックス内の温度が高くとも３５０℃で
ある。
【００１４】また、本発明の請求項５記載のはんだ付装
置は、前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ／ｍｉｎ
（リットル毎分）である。
置は、前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ／ｍｉｎ
（リットル毎分）である。
【００１５】本発明の請求項６記載のはんだ付装置は、
はんだ材を用いて電気的に接続される２つの部材のうち
一方の部材を支持するボンディングツールおよび他方の
部材を支持するボンディングステージからなり、２つの
部材を圧接させる圧接手段と、はんだ材に熱を供給する
加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供給する還元ガス供
給手段と、還元ガスを前記２つの部材の周囲に充満させ
る還元ボックスとを含んでなるはんだ付装置であって、
前記２つの部材表面にはんだ材からなる複数のはんだバ
ンプがそれぞれ形成されたのち、２つの部材が電気的に
接続されるばあいにおいて、複数のはんだバンプの高さ
を均一にする手段をさらに備えるものである。
はんだ材を用いて電気的に接続される２つの部材のうち
一方の部材を支持するボンディングツールおよび他方の
部材を支持するボンディングステージからなり、２つの
部材を圧接させる圧接手段と、はんだ材に熱を供給する
加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供給する還元ガス供
給手段と、還元ガスを前記２つの部材の周囲に充満させ
る還元ボックスとを含んでなるはんだ付装置であって、
前記２つの部材表面にはんだ材からなる複数のはんだバ
ンプがそれぞれ形成されたのち、２つの部材が電気的に
接続されるばあいにおいて、複数のはんだバンプの高さ
を均一にする手段をさらに備えるものである。
【００１６】本発明の請求項７記載のはんだ付方法は、
はんだ材を用いて２つの部材を電気的に接続するはんだ
付方法であって、前記２つの部材のそれぞれの所定の箇
所にはんだ材を配置する工程と、還元ガスおよびはんだ
材の融点以上の温度の熱が供給されうる還元ボックスに
２つの部材を投入する工程と、前記２つの部材を圧接さ
せて２つの部材を電気的に接続する工程とからなるもの
である。
はんだ材を用いて２つの部材を電気的に接続するはんだ
付方法であって、前記２つの部材のそれぞれの所定の箇
所にはんだ材を配置する工程と、還元ガスおよびはんだ
材の融点以上の温度の熱が供給されうる還元ボックスに
２つの部材を投入する工程と、前記２つの部材を圧接さ
せて２つの部材を電気的に接続する工程とからなるもの
である。
【００１７】また、本発明の請求項８記載のはんだ付方
法は、前記２つの部材を圧接させる際の２つの部材間の
圧力が０．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2である。
法は、前記２つの部材を圧接させる際の２つの部材間の
圧力が０．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2である。
【００１８】また、本発明の請求項９記載のはんだ付方
法は、前記温度が高くとも３５０℃である。
法は、前記温度が高くとも３５０℃である。
【００１９】また、本発明の請求項１０記載のはんだ付
方法は、前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ／ｍｉｎ
である。
方法は、前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ／ｍｉｎ
である。
【００２０】本発明の請求項１１記載のはんだ付方法
は、はんだ材を用いて２つの部材を電気的に接続するは
んだ付方法であって、前記２つの部材のそれぞれの所定
の箇所にはんだ材からなる複数のばんだバンプを配置す
る工程と、還元ガスおよびはんだ材の融点以上の温度の
熱が供給されうる還元ボックスに２つの部材を投入する
工程と、前記複数のばんだバンプの高さを均一にする工
程と、前記２つの部材を圧接させて２つの部材を電気的
に接続する工程とからなるものである。
は、はんだ材を用いて２つの部材を電気的に接続するは
んだ付方法であって、前記２つの部材のそれぞれの所定
の箇所にはんだ材からなる複数のばんだバンプを配置す
る工程と、還元ガスおよびはんだ材の融点以上の温度の
熱が供給されうる還元ボックスに２つの部材を投入する
工程と、前記複数のばんだバンプの高さを均一にする工
程と、前記２つの部材を圧接させて２つの部材を電気的
に接続する工程とからなるものである。
【００２１】本発明の請求項１２記載の半導体装置は、
複数の配線が設けられたＢＧＡ基板と、はんだ材を用い
て前記複数の配線にそれぞれ接続される複数の電極を有
する半導体チップとを含んでなる半導体装置であって、
製造工程中にフラックス材が使用されることなく、前記
請求項１記載のはんだ付装置を用いて製造されるもので
ある。
複数の配線が設けられたＢＧＡ基板と、はんだ材を用い
て前記複数の配線にそれぞれ接続される複数の電極を有
する半導体チップとを含んでなる半導体装置であって、
製造工程中にフラックス材が使用されることなく、前記
請求項１記載のはんだ付装置を用いて製造されるもので
ある。
【００２２】また、本発明の請求項１３記載の半導体装
置は、前記はんだ材の材料が、前記はんだ材の材料が、
スズ、銀、亜鉛、チタン、アンチモン、金および鉛のう
ちの少なくとも２つからなる合金である。
置は、前記はんだ材の材料が、前記はんだ材の材料が、
スズ、銀、亜鉛、チタン、アンチモン、金および鉛のう
ちの少なくとも２つからなる合金である。
【００２３】本発明の請求項１４記載の半導体装置は、
複数の配線が設けられたＢＧＡ基板と、はんだ材を用い
て前記複数の配線にそれぞれ接続される複数の電極を有
する半導体チップとを含んでなる半導体装置であって、
製造工程中にフラックス材が使用されることなく、前記
請求項７記載のはんだ付方法を用いて製造されるもので
ある。
複数の配線が設けられたＢＧＡ基板と、はんだ材を用い
て前記複数の配線にそれぞれ接続される複数の電極を有
する半導体チップとを含んでなる半導体装置であって、
製造工程中にフラックス材が使用されることなく、前記
請求項７記載のはんだ付方法を用いて製造されるもので
ある。
【００２４】また、本発明の請求項１５記載の半導体装
置は、前記はんだ材の材料が、スズ、銀、亜鉛、チタ
ン、アンチモン、金および鉛のうちの少なくとも２つか
らなる合金である。
置は、前記はんだ材の材料が、スズ、銀、亜鉛、チタ
ン、アンチモン、金および鉛のうちの少なくとも２つか
らなる合金である。
【００２５】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明のはんだ付装置、
はんだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装
置の実施の形態について説明する。
はんだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装
置の実施の形態について説明する。
【００２６】実施の形態１．図面を参照しつつ、本発明
のはんだ付装置、はんだ付方法およびそれらを用いて製
造された半導体装置の実施の形態１について説明する。
のはんだ付装置、はんだ付方法およびそれらを用いて製
造された半導体装置の実施の形態１について説明する。
【００２７】図１は、本発明のはんだ付装置の一実施の
形態を示す斜視説明図である。図１において、１ａはボ
ンディングツール、１ｂはボンディングステージ、２
は、はんだ材に還元ガスを供給する還元ガス供給手段で
ある還元ガス供給管、３は還元ガスが充満した還元ボッ
クス、４は、還元ボックス３内のガスを排出するガス排
出管を示す。なお、還元ガス供給管２の図示されていな
い方の端部は、たとえばガスボンベなどのガス源に接続
されている。また、ガス排出管４の図示されていない方
の端部には酸素濃度計が接続されており、常に還元ボッ
クス３内の酸素濃度を測定することができる。前記酸素
濃度計としては、酸素濃度を０〜１００００ｐｐｍの範
囲で測定できるものが使用されうる。図２は、図１のＡ
−Ａ線断面説明図である。図２において、図１および図
５と同一の箇所は同じ符号を示す。図１および図２にお
いて、矢印Ｂ１、矢印Ｂ２および矢印Ｂ３で示される方
向はそれぞれガスの流れる方向を示す。
形態を示す斜視説明図である。図１において、１ａはボ
ンディングツール、１ｂはボンディングステージ、２
は、はんだ材に還元ガスを供給する還元ガス供給手段で
ある還元ガス供給管、３は還元ガスが充満した還元ボッ
クス、４は、還元ボックス３内のガスを排出するガス排
出管を示す。なお、還元ガス供給管２の図示されていな
い方の端部は、たとえばガスボンベなどのガス源に接続
されている。また、ガス排出管４の図示されていない方
の端部には酸素濃度計が接続されており、常に還元ボッ
クス３内の酸素濃度を測定することができる。前記酸素
濃度計としては、酸素濃度を０〜１００００ｐｐｍの範
囲で測定できるものが使用されうる。図２は、図１のＡ
−Ａ線断面説明図である。図２において、図１および図
５と同一の箇所は同じ符号を示す。図１および図２にお
いて、矢印Ｂ１、矢印Ｂ２および矢印Ｂ３で示される方
向はそれぞれガスの流れる方向を示す。
【００２８】前記ボンディングツール１ａおよびボンデ
ィングステージ１ｂは半導体チップ１２をＢＧＡ基板１
１に圧接させる圧接手段であり、ボンディングツール１
ａは半導体チップ１２を支持する部材であり、ボンディ
ングステージ１ｂはＢＧＡ基板１１を支持する部材であ
る。さらに、ボンディングツール１ａは、はんだ材に熱
を供給する加熱手段（図示せず）である、たとえば熱ヒ
ーターなどを備える。
ィングステージ１ｂは半導体チップ１２をＢＧＡ基板１
１に圧接させる圧接手段であり、ボンディングツール１
ａは半導体チップ１２を支持する部材であり、ボンディ
ングステージ１ｂはＢＧＡ基板１１を支持する部材であ
る。さらに、ボンディングツール１ａは、はんだ材に熱
を供給する加熱手段（図示せず）である、たとえば熱ヒ
ーターなどを備える。
【００２９】つぎに、前記はんだ付装置を用いてＢＧＡ
基板１１に半導体チップ１２をはんだ付けする方法につ
いて説明する。まず、従来の半導体装置の製法と同様
に、半導体チップ１２およびＢＧＡ基板１１の所定の箇
所に、第１のはんだバンプ１５ａおよび第２のはんだバ
ンプ１５ｂを設ける。ついで、前記ボンディングツール
１ａに半導体チップ１２を固定し、ボンディングステー
ジ１ｂにＢＧＡ基板１１を固定する（図２参照）。最後
に、還元ボックス３内に半導体チップ１２およびＢＧＡ
基板１１を投入し、第１のはんだバンプ１５ａおよび第
２のはんだバンプ１５ｂに熱と還元ガスとを供給すると
ともに、ボンディングツール１ａで半導体チップ１２を
ＢＧＡ基板１１に押し付けることによりはんだ付が完了
する。
基板１１に半導体チップ１２をはんだ付けする方法につ
いて説明する。まず、従来の半導体装置の製法と同様
に、半導体チップ１２およびＢＧＡ基板１１の所定の箇
所に、第１のはんだバンプ１５ａおよび第２のはんだバ
ンプ１５ｂを設ける。ついで、前記ボンディングツール
１ａに半導体チップ１２を固定し、ボンディングステー
ジ１ｂにＢＧＡ基板１１を固定する（図２参照）。最後
に、還元ボックス３内に半導体チップ１２およびＢＧＡ
基板１１を投入し、第１のはんだバンプ１５ａおよび第
２のはんだバンプ１５ｂに熱と還元ガスとを供給すると
ともに、ボンディングツール１ａで半導体チップ１２を
ＢＧＡ基板１１に押し付けることによりはんだ付が完了
する。
【００３０】前記ボンディングツール１ａに半導体チッ
プ１２を固定する方法およびボンディングステージ１ｂ
にＢＧＡ基板１１を固定する方法の一例としては、真空
吸着を用いた方法がある。
プ１２を固定する方法およびボンディングステージ１ｂ
にＢＧＡ基板１１を固定する方法の一例としては、真空
吸着を用いた方法がある。
【００３１】還元ボックス３内の温度は前記加熱手段に
より調整される。さらに、還元ボックス３内は還元ガス
で満たされている。なお、還元ボックス３にはボンディ
ングツール１ａを挿入するための開口部が設けられてい
るため、還元ボックス３内に外気を取り入れることがで
きる。還元ボックス３内の酸素濃度は、ガス排出管４か
ら排出されたガスに含まれる酸素の量をモニタリングす
ることにより知ることができる。
より調整される。さらに、還元ボックス３内は還元ガス
で満たされている。なお、還元ボックス３にはボンディ
ングツール１ａを挿入するための開口部が設けられてい
るため、還元ボックス３内に外気を取り入れることがで
きる。還元ボックス３内の酸素濃度は、ガス排出管４か
ら排出されたガスに含まれる酸素の量をモニタリングす
ることにより知ることができる。
【００３２】本実施の形態によれば、はんだ付の際に還
元ガスを用いることにより、還元ボックス内が所望の酸
素濃度になってからはんだ付できるので、はんだバンプ
の表面に酸化膜が発生することを防止できる。したがっ
て、フラックス材を使用する必要がない。その結果、従
来の半導体装置の製法では必要とされていたフラックス
材の除去に関わる工程を省略することができ、フラック
ス材を使用しないため、信頼性の高い半導体装置を製造
することができる。
元ガスを用いることにより、還元ボックス内が所望の酸
素濃度になってからはんだ付できるので、はんだバンプ
の表面に酸化膜が発生することを防止できる。したがっ
て、フラックス材を使用する必要がない。その結果、従
来の半導体装置の製法では必要とされていたフラックス
材の除去に関わる工程を省略することができ、フラック
ス材を使用しないため、信頼性の高い半導体装置を製造
することができる。
【００３３】実施の形態２．つぎに、本発明のはんだ付
装置、はんだ付方法およびそれらを用いて製造された半
導体装置の実施の形態２について、図面を参照しつつ説
明する。
装置、はんだ付方法およびそれらを用いて製造された半
導体装置の実施の形態２について、図面を参照しつつ説
明する。
【００３４】図３は、製造途中の本発明の半導体装置の
他の実施の形態を示す断面説明図である。図３におい
て、図２と同一の箇所については同じ符号を用いて示
す。
他の実施の形態を示す断面説明図である。図３におい
て、図２と同一の箇所については同じ符号を用いて示
す。
【００３５】一般に、はんだ材を用いて第１のはんだバ
ンプおよび第２のはんだバンプをそれぞれ複数個形成す
るとき、第１のはんだバンプおよび第２のはんだバンプ
の大きさが不均一になる。そのため、第１のはんだバン
プおよび第２のはんだバンプの高さが不均一になる。し
たがって、従来の半導体装置の製造工程では、第１のは
んだバンプおよび第２のはんだバンプの表面をあらかじ
め平坦化（レベリング）したのち熱処理炉に投入するば
あいがある。
ンプおよび第２のはんだバンプをそれぞれ複数個形成す
るとき、第１のはんだバンプおよび第２のはんだバンプ
の大きさが不均一になる。そのため、第１のはんだバン
プおよび第２のはんだバンプの高さが不均一になる。し
たがって、従来の半導体装置の製造工程では、第１のは
んだバンプおよび第２のはんだバンプの表面をあらかじ
め平坦化（レベリング）したのち熱処理炉に投入するば
あいがある。
【００３６】本実施の形態では、前記実施の形態１で示
されたはんだ付装置の還元ボックス内に、第１のはんだ
バンプ１５ａおよび第２のはんだバンプ１５ｂの高さを
均一にする手段を設ける。たとえば、還元ボックス内に
板状の治具を設ける。第１のはんだバンプ１５ａおよび
第２のはんだバンプ１５ｂの高さを均一にする方法の一
例としては、まず、第１のはんだバンプ１５ａおよび第
２のはんだバンプ１５ｂがそれぞれ設けられた半導体チ
ップ１２およびＢＧＡ基板１１を還元ボックス内に投入
する。さらに、還元ボックス内の熱およびボンディング
ツールからの加熱により第１のはんだバンプ１５ａおよ
び第２のはんだバンプ１５ｂが軟らかくなったときに、
ボンディングツールでレベリングするか、またはボンデ
ィングツールを利用して前記板状の治具に第１のはんだ
バンプ１５ａおよび第２のはんだバンプ１５ｂを押し付
けてレベリングする。かかる方法により、図３（ａ）に
示されるように、第１のはんだバンプ１５ａおよび第２
のはんだバンプ１５ｂの高さを均一にすることができ
る。したがって、はんだ付の際にすべての第１のはんだ
バンプ１５ａを第２のはんだバンプ１５ｂに同時に接触
させることができる（図３（ｂ）参照）。
されたはんだ付装置の還元ボックス内に、第１のはんだ
バンプ１５ａおよび第２のはんだバンプ１５ｂの高さを
均一にする手段を設ける。たとえば、還元ボックス内に
板状の治具を設ける。第１のはんだバンプ１５ａおよび
第２のはんだバンプ１５ｂの高さを均一にする方法の一
例としては、まず、第１のはんだバンプ１５ａおよび第
２のはんだバンプ１５ｂがそれぞれ設けられた半導体チ
ップ１２およびＢＧＡ基板１１を還元ボックス内に投入
する。さらに、還元ボックス内の熱およびボンディング
ツールからの加熱により第１のはんだバンプ１５ａおよ
び第２のはんだバンプ１５ｂが軟らかくなったときに、
ボンディングツールでレベリングするか、またはボンデ
ィングツールを利用して前記板状の治具に第１のはんだ
バンプ１５ａおよび第２のはんだバンプ１５ｂを押し付
けてレベリングする。かかる方法により、図３（ａ）に
示されるように、第１のはんだバンプ１５ａおよび第２
のはんだバンプ１５ｂの高さを均一にすることができ
る。したがって、はんだ付の際にすべての第１のはんだ
バンプ１５ａを第２のはんだバンプ１５ｂに同時に接触
させることができる（図３（ｂ）参照）。
【００３７】本実施の形態では、還元ガスが供給された
還元ボックス内で第１のはんだバンプ１５ａおよび第２
のはんだバンプ１５ｂの高さを均一化する。したがっ
て、均一化の際に第１のはんだバンプ１５ａおよび第２
のはんだバンプ１５ｂの表面に酸化膜が発生することが
ない。その結果、ＢＧＡ基板に設けられた複数の配線と
半導体チップに含まれる電極とを確実にはんだ付するこ
とができる。
還元ボックス内で第１のはんだバンプ１５ａおよび第２
のはんだバンプ１５ｂの高さを均一化する。したがっ
て、均一化の際に第１のはんだバンプ１５ａおよび第２
のはんだバンプ１５ｂの表面に酸化膜が発生することが
ない。その結果、ＢＧＡ基板に設けられた複数の配線と
半導体チップに含まれる電極とを確実にはんだ付するこ
とができる。
【００３８】また、はんだ付時のボンディングツールお
よびボンディングステージ間の圧力が０．５〜１０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2であることが好ましい。
よびボンディングステージ間の圧力が０．５〜１０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2であることが好ましい。
【００３９】さらに、前記還元ボックス内の温度が高く
とも３５０℃であることが好ましい。
とも３５０℃であることが好ましい。
【００４０】また、前記還元ガスの流量が多くとも２０
ｌ／ｍｉｎであることが好ましい。
ｌ／ｍｉｎであることが好ましい。
【００４１】また、前記はんだ材の材料として、スズ、
銀、亜鉛、チタン、アンチモン、金および鉛のうちの少
なくとも２つからなる合金を用いることができる。はん
だ付の材料の一具体例としては、鉛を９７重％、スズを
３重％を含む高温はんだがあり、第１のはんだバンプを
形成するときに用いうる。なお、高温はんだを用いたば
あい、高温はんだは比較的やわらかいので、はんだバン
プにかかるストレスを緩和できる。また、共晶はんだを
第１のはんだバンプおよび第２のはんだバンプを形成す
るときに用いてもよい。なお、前記共晶はんだを用いた
ばあい、比較的離点が低いので、ＢＧＡ基板に与える熱
ストレスを小さくできる。
銀、亜鉛、チタン、アンチモン、金および鉛のうちの少
なくとも２つからなる合金を用いることができる。はん
だ付の材料の一具体例としては、鉛を９７重％、スズを
３重％を含む高温はんだがあり、第１のはんだバンプを
形成するときに用いうる。なお、高温はんだを用いたば
あい、高温はんだは比較的やわらかいので、はんだバン
プにかかるストレスを緩和できる。また、共晶はんだを
第１のはんだバンプおよび第２のはんだバンプを形成す
るときに用いてもよい。なお、前記共晶はんだを用いた
ばあい、比較的離点が低いので、ＢＧＡ基板に与える熱
ストレスを小さくできる。
【００４２】なお、実施の形態１および実施の形態２で
は、半導体装置の一例としてヒートスプレッダーおよび
リングを含んでなる半導体装置が用いられたが、半導体
装置がヒートスプレッダーおよびリングを含まない半導
体装置であっても同様の効果がえられる。
は、半導体装置の一例としてヒートスプレッダーおよび
リングを含んでなる半導体装置が用いられたが、半導体
装置がヒートスプレッダーおよびリングを含まない半導
体装置であっても同様の効果がえられる。
【００４３】
【発明の効果】本発明の請求項１記載のはんだ付装置
は、はんだ材を用いて電気的に接続される２つの部材の
うち一方の部材を支持するボンディングツールおよび他
方の部材を支持するボンディングステージからなり、２
つの部材を圧接させる圧接手段と、はんだ材に熱を供給
する加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供給する還元ガ
ス供給手段と、還元ガスを前記２つの部材の周囲に充満
させる還元ボックスとを含んでなるものであるので、フ
ラックス材を用いることなくはんだ付ができるので、残
存したフラックス材により製品がおかされる危険をなく
し、洗浄工程をなくして製造コストを低減できる。
は、はんだ材を用いて電気的に接続される２つの部材の
うち一方の部材を支持するボンディングツールおよび他
方の部材を支持するボンディングステージからなり、２
つの部材を圧接させる圧接手段と、はんだ材に熱を供給
する加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供給する還元ガ
ス供給手段と、還元ガスを前記２つの部材の周囲に充満
させる還元ボックスとを含んでなるものであるので、フ
ラックス材を用いることなくはんだ付ができるので、残
存したフラックス材により製品がおかされる危険をなく
し、洗浄工程をなくして製造コストを低減できる。
【００４４】また、本発明の請求項２記載のはんだ付装
置は、前記還元ガスがチッ素ガスと水素ガスとを含むガ
スであるので、酸化膜の発生を防止でき、フラックス材
を用いずにはんだ付を行なうことができる。
置は、前記還元ガスがチッ素ガスと水素ガスとを含むガ
スであるので、酸化膜の発生を防止でき、フラックス材
を用いずにはんだ付を行なうことができる。
【００４５】また、本発明の請求項３記載のはんだ付装
置は、前記２つの部材を圧接させる際のボンディングツ
ールおよびボンディングステージ間の圧力が０．５〜１
０ｋｇｆ／ｃｍ2であるので、はんだバンプのレベリン
グおよびはんだ付時のはんだバンプ間の高さの制御を容
易に行なうことができる。
置は、前記２つの部材を圧接させる際のボンディングツ
ールおよびボンディングステージ間の圧力が０．５〜１
０ｋｇｆ／ｃｍ2であるので、はんだバンプのレベリン
グおよびはんだ付時のはんだバンプ間の高さの制御を容
易に行なうことができる。
【００４６】また、本発明の請求項４記載のはんだ付装
置は、前記還元ボックス内の温度が高くとも３５０℃で
あるので、はんだ材の融点またはそれ以下の温度ではん
だ付を行なうことができる。
置は、前記還元ボックス内の温度が高くとも３５０℃で
あるので、はんだ材の融点またはそれ以下の温度ではん
だ付を行なうことができる。
【００４７】また、本発明の請求項５記載のはんだ付装
置は、前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ／ｍｉｎ
（リットル毎分）であるので、はんだ材の表面で酸化膜
が発生することを防止できる。
置は、前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ／ｍｉｎ
（リットル毎分）であるので、はんだ材の表面で酸化膜
が発生することを防止できる。
【００４８】本発明の請求項６記載のはんだ付装置は、
はんだ材を用いて電気的に接続される２つの部材のうち
一方の部材を支持するボンディングツールおよび他方の
部材を支持するボンディングステージからなり、２つの
部材を圧接させる圧接手段と、はんだ材に熱を供給する
加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供給する還元ガス供
給手段と、還元ガスを前記２つの部材の周囲に充満させ
る還元ボックスとを含んでなるはんだ付装置であって、
前記２つの部材表面にはんだ材からなる複数のはんだバ
ンプがそれぞれ形成されたのち、２つの部材が電気的に
接続されるばあいにおいて、複数のはんだバンプの高さ
を均一にする手段をさらに備えるものであるので、はん
だバンプの高さを均一にするときにはんだバンプの表面
で酸化膜が発生することを防止できる。
はんだ材を用いて電気的に接続される２つの部材のうち
一方の部材を支持するボンディングツールおよび他方の
部材を支持するボンディングステージからなり、２つの
部材を圧接させる圧接手段と、はんだ材に熱を供給する
加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供給する還元ガス供
給手段と、還元ガスを前記２つの部材の周囲に充満させ
る還元ボックスとを含んでなるはんだ付装置であって、
前記２つの部材表面にはんだ材からなる複数のはんだバ
ンプがそれぞれ形成されたのち、２つの部材が電気的に
接続されるばあいにおいて、複数のはんだバンプの高さ
を均一にする手段をさらに備えるものであるので、はん
だバンプの高さを均一にするときにはんだバンプの表面
で酸化膜が発生することを防止できる。
【００４９】本発明の請求項７記載のはんだ付方法は、
はんだ材を用いて２つの部材を電気的に接続するはんだ
付方法であって、前記２つの部材のそれぞれの所定の箇
所にはんだ材を配置する工程と、還元ガスおよびはんだ
材の融点以上の温度の熱が供給されうる還元ボックスに
２つの部材を投入する工程と、前記２つの部材を圧接さ
せて２つの部材を電気的に接続する工程とからなるもの
であるので、フラックス材を用いることなくはんだ付が
できるので、残存したフラックス材により製品がおかさ
れる危険をなくし、洗浄工程をなくして製造コストを低
減できる。
はんだ材を用いて２つの部材を電気的に接続するはんだ
付方法であって、前記２つの部材のそれぞれの所定の箇
所にはんだ材を配置する工程と、還元ガスおよびはんだ
材の融点以上の温度の熱が供給されうる還元ボックスに
２つの部材を投入する工程と、前記２つの部材を圧接さ
せて２つの部材を電気的に接続する工程とからなるもの
であるので、フラックス材を用いることなくはんだ付が
できるので、残存したフラックス材により製品がおかさ
れる危険をなくし、洗浄工程をなくして製造コストを低
減できる。
【００５０】また、本発明の請求項８記載のはんだ付方
法は、前記２つの部材を圧接させる際の２つの部材間の
圧力が０．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2であるので、はんだ
バンプのレベリングおよびはんだ付時のはんだバンプ間
の高さの制御を容易に行なうことができる。
法は、前記２つの部材を圧接させる際の２つの部材間の
圧力が０．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2であるので、はんだ
バンプのレベリングおよびはんだ付時のはんだバンプ間
の高さの制御を容易に行なうことができる。
【００５１】また、本発明の請求項９記載のはんだ付方
法は、前記温度が高くとも３５０℃であるので、はんだ
材の融点またはそれ以下の温度ではんだ付を行なうこと
ができる。
法は、前記温度が高くとも３５０℃であるので、はんだ
材の融点またはそれ以下の温度ではんだ付を行なうこと
ができる。
【００５２】また、本発明の請求項１０記載のはんだ付
方法は、前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ／ｍｉｎ
であるので、はんだ材の表面で酸化膜が発生することを
防止できる。
方法は、前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ／ｍｉｎ
であるので、はんだ材の表面で酸化膜が発生することを
防止できる。
【００５３】本発明の請求項１１記載のはんだ付方法
は、はんだ材を用いて２つの部材を電気的に接続するは
んだ付方法であって、前記２つの部材のそれぞれの所定
の箇所にはんだ材からなる複数のばんだバンプを配置す
る工程と、還元ガスおよびはんだ材の融点以上の温度の
熱が供給されうる還元ボックスに２つの部材を投入する
工程と、前記複数のばんだバンプの高さを均一にする工
程と、前記２つの部材を圧接させて２つの部材を電気的
に接続する工程とからなるものであるので、はんだバン
プの高さを均一にするときにはんだバンプの表面で酸化
膜が発生することを防止できる。
は、はんだ材を用いて２つの部材を電気的に接続するは
んだ付方法であって、前記２つの部材のそれぞれの所定
の箇所にはんだ材からなる複数のばんだバンプを配置す
る工程と、還元ガスおよびはんだ材の融点以上の温度の
熱が供給されうる還元ボックスに２つの部材を投入する
工程と、前記複数のばんだバンプの高さを均一にする工
程と、前記２つの部材を圧接させて２つの部材を電気的
に接続する工程とからなるものであるので、はんだバン
プの高さを均一にするときにはんだバンプの表面で酸化
膜が発生することを防止できる。
【００５４】本発明の請求項１２記載の半導体装置は、
複数の配線が設けられたＢＧＡ基板と、はんだ材を用い
て前記複数の配線にそれぞれ接続される複数の電極を有
する半導体チップとを含んでなる半導体装置であって、
製造工程中にフラックス材が使用されることなく、前記
請求項１記載のはんだ付装置を用いて製造されるもので
あるので、フラックス材を用いることなくはんだ付がで
きるので、残存したフラックス材により製品がおかされ
る危険をなくし、洗浄工程をなくして製造コストを低減
できる。
複数の配線が設けられたＢＧＡ基板と、はんだ材を用い
て前記複数の配線にそれぞれ接続される複数の電極を有
する半導体チップとを含んでなる半導体装置であって、
製造工程中にフラックス材が使用されることなく、前記
請求項１記載のはんだ付装置を用いて製造されるもので
あるので、フラックス材を用いることなくはんだ付がで
きるので、残存したフラックス材により製品がおかされ
る危険をなくし、洗浄工程をなくして製造コストを低減
できる。
【００５５】また、本発明の請求項１３記載の半導体装
置は、前記はんだ材の材料が、スズ、銀、亜鉛、チタ
ン、アンチモン、金および鉛のうちの少なくとも２つか
らなる合金であるので、より確実に半導体素子およびＢ
ＧＡ基板間のはんだ付ができる。
置は、前記はんだ材の材料が、スズ、銀、亜鉛、チタ
ン、アンチモン、金および鉛のうちの少なくとも２つか
らなる合金であるので、より確実に半導体素子およびＢ
ＧＡ基板間のはんだ付ができる。
【００５６】本発明の請求項１４記載の半導体装置は、
複数の配線が設けられたＢＧＡ基板と、はんだ材を用い
て前記複数の配線にそれぞれ接続される複数の電極を有
する半導体チップとを含んでなる半導体装置であって、
製造工程中にフラックス材が使用されることなく、前記
請求項７記載のはんだ付方法を用いて製造されるもので
あるので、フラックス材を用いることなくはんだ付がで
きるので、残存したフラックス材により製品がおかされ
る危険をなくし、洗浄工程をなくして製造コストを低減
できる。
複数の配線が設けられたＢＧＡ基板と、はんだ材を用い
て前記複数の配線にそれぞれ接続される複数の電極を有
する半導体チップとを含んでなる半導体装置であって、
製造工程中にフラックス材が使用されることなく、前記
請求項７記載のはんだ付方法を用いて製造されるもので
あるので、フラックス材を用いることなくはんだ付がで
きるので、残存したフラックス材により製品がおかされ
る危険をなくし、洗浄工程をなくして製造コストを低減
できる。
【００５７】また、本発明の請求項１５記載の半導体装
置は、前記はんだ材の材料が、スズ、銀、亜鉛、チタ
ン、アンチモン、金および鉛のうちの少なくとも２つか
らなる合金であるので、より確実に半導体素子およびＢ
ＧＡ基板間のはんだ付ができる。
置は、前記はんだ材の材料が、スズ、銀、亜鉛、チタ
ン、アンチモン、金および鉛のうちの少なくとも２つか
らなる合金であるので、より確実に半導体素子およびＢ
ＧＡ基板間のはんだ付ができる。
【図１】 本発明のはんだ付装置の一実施の形態を示す
斜視説明図である。
斜視説明図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線断面説明図である。
【図３】 製造途中の本発明の半導体装置の他の実施の
形態を示す断面説明図である。
形態を示す断面説明図である。
【図４】 従来の半導体装置の一例を示す一部切欠斜視
説明図である。
説明図である。
【図５】 従来の半導体装置の製法の一例を示す工程断
面説明図である。
面説明図である。
【図６】 従来の半導体装置の製法の一例を示す工程断
面説明図である。
面説明図である。
１ａ ボンディングツール、１ｂ ボンディングステー
ジ、２ 還元ガス供給管、３ 還元ボックス、４ ガス
排出管。
ジ、２ 還元ガス供給管、３ 還元ボックス、４ ガス
排出管。
Claims (15)
- 【請求項１】 はんだ材を用いて電気的に接続される２
つの部材のうち一方の部材を支持するボンディングツー
ルおよび他方の部材を支持するボンディングステージか
らなり、２つの部材を圧接させる圧接手段と、はんだ材
に熱を供給する加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供給
する還元ガス供給手段と、還元ガスを前記２つの部材の
周囲に充満させる還元ボックスとを含んでなるはんだ付
装置。 - 【請求項２】 前記還元ガスがチッ素ガスと水素ガスと
を含むガスである請求項１記載のはんだ付装置。 - 【請求項３】 前記２つの部材を圧接させる際のボンデ
ィングツールおよびボンディングステージ間の圧力が
０．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2である請求項１記載のはん
だ付装置。 - 【請求項４】 前記還元ボックス内の温度が高くとも３
５０℃である請求項１記載のはんだ付装置。 - 【請求項５】 前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ／
ｍｉｎである請求項１記載のはんだ付装置。 - 【請求項６】 はんだ材を用いて電気的に接続される２
つの部材のうち一方の部材を支持するボンディングツー
ルおよび他方の部材を支持するボンディングステージか
らなり、２つの部材を圧接させる圧接手段と、はんだ材
に熱を供給する加熱手段と、はんだ材に還元ガスを供給
する還元ガス供給手段と、還元ガスを前記２つの部材の
周囲に充満させる還元ボックスとを含んでなるはんだ付
装置であって、前記２つの部材表面にはんだ材からなる
複数のはんだバンプがそれぞれ形成されたのち、２つの
部材が電気的に接続されるばあいにおいて、複数のはん
だバンプの高さを均一にする手段をさらに備えるはんだ
付装置。 - 【請求項７】 はんだ材を用いて２つの部材を電気的に
接続するはんだ付方法であって、前記２つの部材のそれ
ぞれの所定の箇所にはんだ材を配置する工程と、還元ガ
スおよびはんだ材の融点以上の温度の熱が供給されうる
還元ボックスに２つの部材を投入する工程と、前記２つ
の部材を圧接させて２つの部材を電気的に接続する工程
とからなるはんだ付方法。 - 【請求項８】 前記２つの部材を圧接させる際の２つの
部材間の圧力が０．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2である請求
項７記載のはんだ付方法。 - 【請求項９】 前記温度が高くとも３５０℃である請求
項７記載のはんだ付方法。 - 【請求項１０】 前記還元ガスの流量が多くとも２０ｌ
／ｍｉｎである請求項７記載のはんだ付方法。 - 【請求項１１】 はんだ材を用いて２つの部材を電気的
に接続するはんだ付方法であって、前記２つの部材のそ
れぞれの所定の箇所にはんだ材からなる複数のばんだバ
ンプを配置する工程と、還元ガスおよびはんだ材の融点
以上の温度の熱が供給されうる還元ボックスに２つの部
材を投入する工程と、前記複数のばんだバンプの高さを
均一にする工程と、前記２つの部材を圧接させて２つの
部材を電気的に接続する工程とからなるはんだ付方法。 - 【請求項１２】 複数の配線が設けられたＢＧＡ基板
と、はんだ材を用いて前記複数の配線にそれぞれ接続さ
れる複数の電極を有する半導体チップとを含んでなる半
導体装置であって、製造工程中にフラックス材が使用さ
れることなく、前記請求項１記載のはんだ付装置を用い
て製造される半導体装置。 - 【請求項１３】 前記はんだ材の材料が、スズ、銀、亜
鉛、チタン、アンチモン、金および鉛のうちの少なくと
も２つからなる合金である請求項１２記載の半導体装
置。 - 【請求項１４】 複数の配線が設けられたＢＧＡ基板
と、はんだ材を用いて前記複数の配線にそれぞれ接続さ
れる複数の電極を有する半導体チップとを含んでなる半
導体装置であって、製造工程中にフラックス材が使用さ
れることなく、前記請求項７記載のはんだ付方法を用い
て製造される半導体装置。 - 【請求項１５】 前記はんだ材の材料が、スズ、銀、亜
鉛、チタン、アンチモン、金および鉛のうちの少なくと
も２つからなる合金である請求項１４記載の半導体装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232535A JPH1174314A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | はんだ付装置、はんだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置 |
| DE19818436A DE19818436A1 (de) | 1997-08-28 | 1998-04-24 | Lötvorrichtung, Lötverfahren unter Verwendung derselben und durch die Vorrichtung und das Verfahren hergestellte Halbleitereinrichtung |
| KR1019980015349A KR19990023125A (ko) | 1997-08-28 | 1998-04-29 | 납땜장치와 납땜방법 및 그것을 사용하여 제조된 반도체 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232535A JPH1174314A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | はんだ付装置、はんだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174314A true JPH1174314A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16940861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9232535A Pending JPH1174314A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | はんだ付装置、はんだ付方法およびそれらを用いて製造された半導体装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1174314A (ja) |
| KR (1) | KR19990023125A (ja) |
| DE (1) | DE19818436A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011077193A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| CN111727494A (zh) * | 2018-02-14 | 2020-09-29 | 库利克和索夫工业公司 | 包含还原气体的使用的将半导体元件焊接到基板的方法及相关焊接机 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9875986B2 (en) | 2015-10-09 | 2018-01-23 | International Business Machines Corporation | Micro-scrub process for fluxless micro-bump bonding |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9232535A patent/JPH1174314A/ja active Pending
-
1998
- 1998-04-24 DE DE19818436A patent/DE19818436A1/de not_active Withdrawn
- 1998-04-29 KR KR1019980015349A patent/KR19990023125A/ko active IP Right Grant
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011077193A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| CN111727494A (zh) * | 2018-02-14 | 2020-09-29 | 库利克和索夫工业公司 | 包含还原气体的使用的将半导体元件焊接到基板的方法及相关焊接机 |
| CN111727494B (zh) * | 2018-02-14 | 2023-09-08 | 库利克和索夫工业公司 | 包含还原气体的使用的将半导体元件焊接到基板的方法及相关焊接机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19818436A1 (de) | 1999-03-04 |
| KR19990023125A (ko) | 1999-03-25 |
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